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水利水电期刊论文赏析八篇

发布时间:2023-03-17 18:01:28

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的水利水电期刊论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

水利水电期刊论文

第1篇

关键词:水文化;研究态势;分析

1988年10月25日,在淮河流域四省治淮宣传工作会议上,李宗新先生首次提出应大力开展水文化研究。①历经近30年的发展,在水文化理论、水文化建设、水文化教育、水文化与中华民族精神等方面取得了丰硕的研究成果。本文运用计量分析和统计学知识,对检索到的水文化论文进行定量和定性分析。

一、水文化研究的学科分类与发展轨迹

我国高等学校教育专业设置按“学科门类”“学科大类(一级学科)”“专业”(二级学科)三个层次来设置。在国务院学位委员会、教育部颁布的《学位授予和人才培养学科目录》(2011年)中,设有13个学科门类,110个学科大类。水文化归属哪一个学科?经检索发现,文学、工学、经济学等学科门类文献比较集中,教育学、理学、法学、历史学居中分布,管理学、艺术学、哲学分布的较少,农学、医学、军事学没有相关文献,文化及水电工程是关注最多学科。在上述学科门类中,排本学科门类首位的是:文学是中国文学33篇,工学是水利水电工程239篇,经济学是工业经济119篇,教育学是高等教育19篇,理学是环境科学与资源利用25篇,法学是民族学13篇,历史学是考古10篇,管理学是行政学及国家行政管理10篇,艺术学是美术书法雕塑与摄影8篇,哲学是中国哲学6篇。除上述研究领域文献较多外,还鲜见于作物学、农业资源与环境、植物保护、林学、中药学、医学技术、军事思想及军事历史、战略学、战役学、战术学等学科。由此可知,水文化研究内容广泛,不仅有文史哲人文学科内容,而且还有理工类自然学科,同时还有经管法等社会学科的内容,属于新兴的文理交叉学科。我国水文化研究历经开展宣传研究(1989—2003年)、服务水利实践(2004—2006年)、政府倡导推动(2007—2010年)和规划专项建设(2011—2014年)阶段,基本上与年度发表文章数量趋势相吻合(见表1)。特别是2011年水利部《水文化建设规划纲要(2011—2020年)》以来,《基于人水和谐理念的最严格水资源管理制度体系研究》和《中国水文化发展前沿问题研究》两项国家社科基金重大(点)课题相继立项,国内学者的水文化研究主要聚集在水文化理论、水文化遗产、水文化资源、水工程文化、地域水文化、水文化教育传播等方面。从表1可知,1989—2001年,水文化研究的论文较少,年均不足6篇,低于年均篇数的年度为1989年、1992年、1998年、1999年、2000年,尤其是1993年和2001年分别为0篇,这说明水文化研究处于萌芽阶段。2002—2006年,论文数量呈平稳缓慢增长态势,平均每年约20篇,这说明我国水文化研究正处于稳步发展阶段。进入2007年后,论文数量呈快速增长趋势,到2008年、2010年达高峰期,随后呈现下降趋势,这说明我国水文化研究正趋向稳定和成熟。从2011年开始,论文数量呈现直线上升趋势,年均为86篇。2011—2016年篇数占所有论文的53.4%,说明此阶段是我国水文化研究领域的探索和快速发展阶段。与此同时,1989—2003年,没有研究生以水文化选题作为学位论文。2004—2016年,学位论文共39篇(博士学位论文2篇,硕士学位论文37篇),学位论文数占所有论文的4.06%,说明我国水文化研究在基础理论方面相对比较薄弱。在学位论文中,最早的博士学位论文是2004年艾菊红的《傣族水文化研究》②,最早的硕士学位论文是2005年刘虹弦的《水脉相连气韵横生———水文化在现代城市形象中浸润和延续》。在水文化文献中,主要来自《治淮》《河南水利与南水北调》《水利发展研究》《华北水利水电学院学报》(社科版)、《中国水利》《江苏水利》《水利天地》《浙江水利水电专科学校学报》《河海大学学报》(哲学社会科学版)等涉水行业主管部门、高校、科研院所主办的期刊。在水文化研究中,涉水行业高等院校期刊如《华北水利水电学院学报》(社科版)、《浙江水利水电专科学校学报》《河海大学学报》(哲学社会科学版)、《南昌工程学院学报》等成为主要学术交流阵地。尤其是《华北水利水电学院学报》(社科版)自1985年创刊就设有“水文化研究”专栏,成为全国期刊界历史最长、影响最大、声誉最高的特色栏目。此外,《北京水务》《中国三峡建设》《山西水利》和《城乡建设》这四种期刊数量也位居前列,说明水文化研究与水利建设也紧密相连。

二、水文化研究的热点、焦点与团队分布

文献分析表明,综合性人文社会科学期刊中还没有刊发与水文化相关的哲学、社会学、政治、法律、文化、教育、历史类文章,中文核心期刊刊发水文化研究文章更少。在水文化研究论文中,被CSSCI(中文社会科学引文索引)收录期刊论文较少,《新华文摘》《中国社会科学文摘》《高等学校文科学术文摘》和中国人民大学《复印报刊资料》转载或收录论文屈指可数。这说明,水文化研究期刊层次和期刊学术影响力还有待进一步提升。通过对关键词出现的频率进行分析,可以很好地体现一门学科的研究领域和研究热点、焦点。水文化研究出现频率极高且排在前列的关键词有“水文化”“水”“文化”“水文化遗产”“人水和谐”和“水文化建设”。这说明,以上述词语为关键词的文献相对比较集中,是水文化研究关注的重点和焦点之一。同时,频率在4次以上的关键词主要有“建设”“水利风景区”“保护”“内涵”“水文化教育”“水景观/开发/保护利用”“教育/水资源/水利院校/城市发展/发展”“水利/可持续发展/研究”“传承/生态文明/水文化传播/和谐/水利工程/水环境”和“水利高校/思想政治工作”等,由此可见,水文化研究的范围和领域更加广泛,如水生态文明、水文化传承创新、水教育传播、人水和谐等成为水文化研究新态势。通过分析研究机构,可以了解我国水文化研究团队和研究基地分布格局。水文化研究发文排在前3位的全部来自高等院校,分别是河海大学、南昌工程学院和浙江水利水电专科学校。其中,河海大学38篇,发表文献最多,占总数的3.94%;南昌工程学院和浙江水利水电专科学校发文章分别占总数的2.07%、1.87%,这与河海大学水文化研究所、南昌工程学院水文化研究中心和浙江水利水电专科学校水文化研究中心都是省普通高校人文社科重点研究基地密不可分。上述研究基地已经成为水文化研究、水文化教育和人才培养的高地。

三、水文化研究的成绩、不足与未来展望

第2篇

关键词:水利水电工程;工程测量数据处理技术;数字测量;GPS定位

中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:

0.引言:科学技术的新成就,电子计算机技术等新技术的发展与应用,以及测绘技术和科技的不断发展,工程测量技术近年来发生了很大的变化。

1.全站仪测量放样技术

全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用.足地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高,仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点,为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差,自动记录存储、实时测量三维坐标、与双向数据通讯功能,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件,可以直接进行坐标放样、导线测量、程序测量、悬高测量、道路放样、对边测量、面积测量、高程传递、参考线放样,故能提供高速高精度的观测成果,又能高效地完成多种测量作业。

2.数据库技术与GIS技术

测量工作者如何更好更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。其同的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储。将GIS应用于水利水电工程建设,虚拟显示施工总布置三维全景,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,为全面、准确.快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理。

3.GPS定位技术

随着GPS的出现和不断发展完善,测绘定位技术发生了革命性的变革。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大,控制点传算工作量大,精度衰减快;高山峡谷之中,山脉蜿蜒曲折,造成上点和通视困难;河流阻隔,致使交通不便,前后视须迂同前进。利用GPSRTK技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视,也无需进行后视作业,误差不累加,精度分布均匀,精度衰减每公里只有lmm。10--15km的作业半径不需要设置过渡控制点,更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。

4.程序型计算器辅助计算技术

程序型计算器(如CASIO fx-4800P/fx-4500PA)以其功能强大、经济实惠、方便携带的特性受到了各行各业工程技术人员的欢迎,尤其是测绘方面的技术人员进行工程放样计算的有力工具。水利水电工程庞大而复杂。工程细部的放样往往牵涉到几十个公式的数学计算,尤其是在施工现场,严寒、酷暑、噪音、灰尘很难让人时刻保持清醒的头脑,计算的速度和结果的正确性大打折扣,严重影响放样的质量和效率。利用编程计算器事先编制好所需放样部位的计算程序,在施工现场最多只需输入测点三维坐标X,Y,Z的数据即可迅速计算出所需要的放样数据,结果准确率大大提高。全站仪实现了测点坐标的随测随得,编程计算器实现了放样数据的即输即得,大大加快了工程放样的速度。

5.数字化测绘技术

大比例尺地形图和工程图的测绘,是工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,难以适应飞速发展的现代化工程建设的需要。把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成—个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。实现大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供图纸,也可提供电子数据,为专业设计自动化建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字化成图技术住现代工程中的应用不仅提高了工作效率,并保质保量提交成果。仅内业制图部分可节约经费50%,节约时间60%。

6. AtuoCAD辅助设计技术

计算机辅助没计(Computer Aid Design简写CAD)足20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到了普遍的应用。它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。在水利水电工程上有许多体形复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性也不好保证,用AutoCAD建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以了。也可以对所编写的程序的计算结果进行正确性验证。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面网的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻我们内业的工作强度和工作量。.

7.数字摄影测量技术

摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品——4D产品转化。产品应用与服务领域更广,并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程。利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比例尺影像图、地形图、立面图、等值线图和断面图图库,建立DTM(数字地面模型)和DEM(数字高程模型)模型数据库,建立并永久保存高分辨率建基面三维影像数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料,记录工程在施工过程中各个项目地理地貌信息,形成各种数字信息产品,并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。

8.工程测量数据处理技术

随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量领域技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。

9.结束语

GPS技术和其他数字化测量技术的应用和推广已经在我国的水利工程测量工作中发挥了很大的作用,表现出极强的生命力。对于数字化测量技术的研究和讨论对于水利工程测量工作意义非凡,我们在结合工程实际的前提下,应当多学习国外的先进技术和理论,使我国的测量技术发展为世界的尖端。

参考文献

1. 陈向平 浅议水利工程施工的几种施工测量技术[期刊论文]-轻工设计2011(3)

第3篇

【关键词】公路路基边坡,治理技术,探讨分析

中图分类号:U213.1 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

在公路工程施工中,路基是一个十分重要的方面,其对公路工程的质量具有十分重要的影响。通过加强对公路路基边坡防护的研究,可以有效的提高公路路基的施工质量,确保公路路基的安全性和可靠性。在对公路路基边坡防护的研究过程中,一定要考虑到影响边坡失稳的因素,从而对症下药,解决边坡的治理问题。因此,笔者根据自己的施工经验和研究,从公路路基边坡失稳的因素出发,研究边坡防护的原则以及具体的措施,希望对相关的领域的研究提供借鉴。

二、公路路基边坡失稳的因素分析

1、公路建设的土石方工程阶段是破坏原地貌植被、弃土、弃石的集中时期,工程用土范围内原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或丧失,并为水土流失发生、发展提供了大量易冲蚀的松散堆积物。路基边坡开挖、填筑使原有地表植被被破坏.形成大面积坡面.表土层抗蚀能力减弱.水土流失加剧.从而导致边坡失稳的机率增大。

2、设计中对滑坡路段岩士性质认识不足,设计边坡率过陡。施工中未根据实际情况采取相应措施,堑坡仍按原设计坡率开挖,边坡过高过陡,难以保证自身稳定。边坡开挖后,未及时进行防护,长时间暴露在大气中,致使风化、冲刷严重。

三、公路路基边坡防护原则分析

1.在公路路基边坡防护过程中 ,要坚持从工程地段的地质地貌条件出发,加强对滑坡做出科学合理的定性评价,在此过中,再辅之以定量评价。

2.要坚持技术原则和经济原则的统一性。在进行边坡防护过程中,要从本地的地形地貌地质条件族从科学的分析,并对各种地质地貌做出合理的利用,因地制宜,采取有效的控制措施,如此,可以让工程治理更为稳定,且一定程度上减低了工程的成本。

3.在进行边坡防护过程中,要确保工程的安全性,实施安全作业管理。要在综合考虑地震条件,地下水位等多方面的条件下,做出科学合理的设计,并严格计算整个工程的安全系数。

四、公路路基边坡防护技术分析

1、锚固洞

在加固高边坡时,锚固洞加固技术是一种较为常见而且有效的方法,在施工时应该按照由内而外、自上而下、逐层加固的方式进行。处于同一结构面的锚固洞应该采取跳洞开挖的施工方式,从而降低由于抗滑力的减少而影响高边坡的稳定性。此外,锚固洞自身具备一定的倾斜度,从而有效的避免了混凝土与洞壁之间结合不实的现象。

2、混凝土挡墙

在高边坡加固中,混凝土挡墙是一种比较常见的施工方式,这种方法能够很好的改善滑坡体的受力失衡问题,进而使得滑坡体变形得到很好的控制。通

常这种施工方式具有结构简单易于操作且迅速起到相应的稳定高边坡结构的优点。在进行混凝土挡墙的设计时,应该充分考虑滑面的形状以及位置,从而选择适合的挡墙基础砌筑深度,此外,挡墙后面应该设计必要的泄水孔,从而有效的减少静水压力以及水的浸泡腐蚀。

3、植物防护措施

植物防护以成活的植物作为路基防护的材料,通过植物的叶、茎和根系与被保护土体的共同作用,在拟保护的路基部位,形成有生命的保护层;是一种积极、有生命的防护措施。采用铺草皮、种草形式,利用植被对边坡的覆盖作用、植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地土质、含水量等因素,选用易于成活、便于养护、经济的植物类种。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效地稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。

4、地下排水

(一)渗沟: 渗沟对排水路基边坡下渗水、裂隙水具有显著效果,也可降低路基两侧的地下水位。

(二)支撑式渗沟: 支撑式渗沟主要设计在路基边坡体裂隙水发育明显,且出现多个渗出点,往以带状、面状发育的坡面,由于其水富丰、分布分散,通过设置“Y”型支撑式渗沟,可有效收集边坡一定范围的渗水,并及时排出,对保证边坡稳定、保持边坡体强度具有一定作用,从而保证边坡稳定。

(三)倾斜式排水管: 在多雨地区,往往边坡水在一定的深度内大范围分布,若不及时排水,长期储存在路基边坡体内,影响边坡体的岩、土强度,不利于边坡稳定,该情况下,可通过设置深层的带孔排水管,必要式可采用上下交错布设,可有克服支撑渗沟深度不足的缺点,将深层水排水。

(四)大孔径排水管( 沟) : 该种情况多用于泉眼式渗水,在多雨地区,部分泉眼雨季水量较大,采用倾斜式排水孔很难及时排除水流,往往造成边坡明显的冲刷。这种情况下采用加大孔径的混凝土排水管( 沟) 具有较为明显效果。

五、结束语

综上所述,加强对边坡稳定性的定量定性分析,加强边坡的预防治理工作,已经是整个公路建设施工,养护中的重要环节,在整个交通网络建设中得到了更多的关注。对于公路路基的边坡,一定要采取有效的处理措施,不断采用先进技术和机械设备,预防边坡的出现,提高边坡的防护水平,保证整个公路建设的质量,促进我国公路建设的健康快速发展。

参考文献:

[1] 楚笑红,解来承.浅谈水利水电工程高边坡加固治理措施[J]. 中国新技术新产品. 2011(03)

[2] 刘克伟.水利水电工程高边坡的治理与加固探讨[J]. 中国房地产业. 2011(03)

[3] 雷蕾,谢新生.竹寿水库泄洪隧洞进口高边坡加固方案研究[J]. 陕西水利. 2011(06)

[4]张东晗 利用锚喷防护技术治理平铁公路路基边坡病害 [期刊论文] 《交通世界》 -2011年6期

第4篇

【关键词】词水利工程;围堰;施工;方法;经验;探讨

【 abstract 】 water conservancy projects related to the economic development of a country and the people's livelihood stability, spilling cofferdam, is a comprehensive utilization of water resources of the process, is also a need to precision design, rigorous project, this paper cofferdam in water conservancy project construction principle, this paper discusses the water conservancy project construction technology and construction of the cofferdam method, and the construction experience of made the summary.

【 key words 】 word water conservancy project; Cofferdam; The construction; Methods; Experience; explore

中图分类号: TV 文献标识码:A 文章编号:

一,引言

修建水利工程是一个庞大而复杂的过程,而施工围堰是其关键的一部分。围堰的是否成功将直接关系到整个水利工程的施工成败。因此,围堰施工要严密进行。其过程主要包括堰体修筑,防止水土渗漏和冲击等。不同的堰体设计,在修筑,导流等相关程序上有着不同的施工标准,在进行水利工程设计建造时候,既要充分考虑到当地的水位,地质地形,气候等自然气候因素,又要结合所设计施工的围堰种类,围堰的外形,施工方法等具体因素,从具体的实际出发,因地制宜,统筹考虑,采取科学合理的设计形式,使用相关材料,从而建筑出真正服务于整体水利建设的堰体。目前主要有土围堰,木板桩围堰,钢板桩围堰等多种围堰形式。

二,围堰施工要坚持的主要的问题

1围堰施工地基构筑稳定牢固。

围堰是一项水利工程建设的开端,围堰是否稳定坚固,将直接影响到整个后期工程建设的成败。围堰开始,要结合围堰地段的实际情况决定是采用何种围堰方式,比如是采用横向围堰还是纵向围堰,或者是过水围堰还是不过水围堰,做到因地制宜。同时要奠定牢固的地基,基坑深挖,桩体要深埋且固定。

2围堰在施工时候要能设计科学合理,施工简单。

围堰一般是为了主体工程后续建设而建造设计的临时性工程,因此,有些围堰在整个工程完毕后,会将其拆除,也有将其与整体工程融合一体,成为了永久性水利工程。而围堰的设计将会是指导整个围堰施工的方向,该如何施工,该如何维护,该如何防范水流,土质的冲击,该采用何种施工方式,如有必要,如何拆去堰体等一系列问题都需要在围堰设计时候综合科学考虑,从而进行科学严密设计,保证施工的科学合理性,同时从整体考虑,从全局出发,施工简单,既可以加快施工进程,又便于后续工程中堰体的维护和拆除。

3围堰施工过程中要综合考虑水流等自然情况,构建平顺无局部冲突。

在进行围堰建筑时,就需要面临着水流和土质的冲击或是压力,如何处理好堰体和水流的方向,堰体构造和土质压力,水流冲击等一系列问题,直接影响到堰体的构筑,因此,在设计时候,要充分结合当地的土质状况,水流流向,冲击力度,压力状况综合考虑,实地勘察,精确计量,科学设计,在建筑时最大程度上使堰体建筑与水流方向平顺,避免建筑与水流的严重冲击,因此设计时候要注意减轻压力。便于施工,便于堰体的后续维护管理。

4 围堰接头处要做到严密可靠无渗漏。

围堰与岸坡联结处要可靠,要加强借口处的加固稳定,同时定期加以维护勘察,避免因集中渗漏等破坏作用而引起围堰失事。以土石围堰为例,在处理接头问题时,主要是加大接触面和加深镶嵌入地底或是岸边的深度,延长防渗路线,防止渗漏的发生,减少渗漏破坏,延长整个堰体的使用寿命,据不同的情况,要采取不同的措施,若接头有坚硬岩石,则可以把堰体和岩石构筑在一起,若无岩石,则可以将堰体深埋到透水层之下,且深度越深越好,岸边的防渗地段一般要高出水面,减少水流对防渗地段的腐蚀和冲击。

三 ,围堰施工的技术研究和施工步骤

1.常用的围堰技术

(一)石围堰技术

工程施工中最广泛应用的一种围堰技术,它主要是用开挖弃料和当地建筑材料填筑而成,可适用于深水、流水、岩基或有覆盖层的河床上修建,这此使得它施工方便、构造简单、材料丰富、造价不高、拆除容易等。但它也有不足之处,即当工程量较大,围堰易发生沉陷变形现象,尤其是洪水过顶的情况下更容易垮塌。

(二)混凝土围堰技术

这也是水利水电工程施工常见的一种围堰技术,根据其结构形式,可分为重力式混凝土围堰和拱形混凝土围堰。重力式混凝土围堰,通常可兼作第一期和第二期纵向围堰,两侧均能挡水,还可在导流任务结束后作为永久建筑物的组成部分。拱形混凝土围堰能充分发挥混凝土抗压强度高的特点,在水利工程中多用于纵向围堰,它可省材料量,断面比较小,但施工较复杂,一般常采用隧洞及允许基坑淹没的导流方案,适用于岩石坚实、两岸陡峭的山区河流。混凝土围堰形式,它抗渗性能好、抗冲能力强、挡水水头高、断面小、连接混凝土建筑物容易、当导流任务结束后可作为永久建筑物的组成部分等,还有它可从围堰顶部过水;但它在施工中产生的建筑垃圾多,拆除较困难,且比土石围堰造价成本高。此外,混凝土围堰施工要通过要在低土石围堰保护下的干地进行,不过若要在水下浇筑混凝土可通过创造条件实

2.一般施工步骤

(一)进行精确严密的实地测量,准确收集基础资料。

水利工程建设经过多年来的规范运行,基本按照先勘测、后设计、再施工的程序,杜绝了“三边”做法。围堰工程断面及结构设计时一般只考虑压力与水深成线性函数关系,但在具体围堰操作过程中,必须结合该工程的综合环境因素,予以考虑。因此必须加强对施工区域水流,土质、环境气候、水深、风力等情况的了解,并进行实地勘察,精准测量,研究核实工程的图纸设计,为制定切实可行的施工组织设计打好基础

(二)因地制宜准备相应的,符合实际情况的物质资料和施工设备。

将要围堰的地段不同土质不同,土方填筑的方式、要求不同,水流的深度,流速,流量不同,需要面临的水流压力和冲击度也不同,因此,在施工前,要有相应不同要求的挖掘设备、运输设备及围堰所必须的材料。为开始围堰构筑做好准备工作。

(三)制定严格科学的施工方案,严谨施工。

围堰的施工,围堰是一个相对复杂的过程,一般需要经过定位放样、打桩、扎竹排、筑入土方、土袋保护、抽水、加固等一系列个环节。但在具体实际施工时候,要因地制宜,据不同地段状况,可以对相关环节做以适当调整,保证整个施工过程的灵活性,合理性。因此,据不同情况,严格制定施工方案,确定施工程序,在此方案的保证下,严格执行各项施工标准,严谨施工。

四,围堰施工相关的经验总结

1注意施工细节。对筑成围堰的渗漏情况的处理,特别是采用道渣填筑围堰时,必须加强含泥量及道渣粒径的控制,在出现渗漏时,在临水面筑入粘性土,形成防渗前线。对受风浪影响较大的围堰工程,除上述施工防护措施外,可另加一道防浪层,可采用挂柳、挂枕、或竹木排等常用方法,以减缓风浪的破坏。

2, 要从实际出发,因地制宜。围堰是水利工程建设的基础,因此,要根据不同地段的地质地形,水流气候等一系列问题作出不同的设计,因地制宜,保证科学合理性。

3做好防护措施,降低工程的损失,保证施工人员安全。对施工期间较长的围堰工程,在筑成后,其外侧需用干砌石护坡。同时要定时定点的进行对堰体的监测和勘察,实时维护,确保整个水利工程施工期间堰体的坚固稳定,防止渗漏崩塌,确保工程进程的安全性。

五,结束语

随着我国经济的发展,水利工程建设的发展步伐越来越快。围堰作为水利工程建设的开端,将直接关系到整个水利工程建设进程,我国的水利工程建设,虽然发展迅速,但依然存在着豆腐渣工程,地基不稳,基坑不深,接口渗水等情况,给国民带来了巨大的经济损失。目前政府已经加强了对水利工程的监督,加大了对水利技术的研究力度,不断发现问题并加以改善,我国的水利工程建设系统已经日益完善,在不久的将来,我国的水利工程建设,必成为我国经济建设的巨大助力。

参考文献:

[1] 徐定美水利工程施工围堰技术 [期刊论文] 《中国科技博览》 -2012年14期

[2] 夏仲平 水利工程施工围堰技术进展 期刊论文] 《人民长江》2005年11期

[3] 廖绿海 利工程全段围堰法导流施工技术的探讨 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年19期

[4] 刘政 于水利工程施工的几项技术探讨 [期刊论文] 《科技与生活》 -2012年1期

[5] 李向阳 堰技术在水利工程施工中的应用与改良 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期

第5篇

【关键字】生态措施,中小河治理,主要地位

一.前言

在生态系统中,所有的物质循环都是在水分的参与和推动下实现的。然而,当前由于缺乏深刻的认识 ,在对水资源的竞争使用过程中,形成了城市用水和工业用水挤占农业用水,农业用水挤占生态用水的格局。目前,在发达国家的中小河道整治中,比较注意全流域的管理,明确提出了生态发展等目标,使流域生态系统保持良好的状态 ,这也正说明了生态环境恶化需及时治理的紧迫性和必要性。也更加说明了生态措施在中小河流治理中具有十分重要的地位。

二.我国中小河流生态治理的现状分析

我国的中小河流治理目前仍以防洪、疏浚为主,在进行工程型治河的同时会导致河流环境退化、动植物生境破坏等负面影响,这种缺乏统筹考虑意识,先治理再修复的做法往往事倍功半,不仅仅是浪费了大量的财力物力,并且会造成安全隐患,对河流生态系统产生威胁 。

1.过于强调防洪,洪灾发生更加频繁

自然蜿蜒的河道形态能减低洪水流速,蓄洪涵水,削弱洪水的破坏力。洪水来临时,自然河岸可通过水体渗透和两岸防护林的储水起到调蓄洪水的辅助作用。而裁弯取直后既改变了洪水流向,增大了河槽比降、流速和水动能,加剧了对河岸的冲刷和河槽的下切,使原有堤防和河岸垮塌更为严重。而下垫面硬化,促使洪峰流量加大,雨水汇集时间缩短;导致河流泄洪功能减弱,防洪压力增大 。

2.河道硬化,渠化,水景观、水环境破坏严重

所谓“河道渠化”是指:平面布置上的河流形态直线化,即将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人T河流;河道横断面几何规则化,即把自然河流的复杂形状变成梯形、矩形及弧形等规则几何断面。河流的渠化改变了河流蜿蜒型的基本形态,急流、缓流、弯道及浅滩相问的格局消失。

河道工程中大量的使用混凝土、浆砌块石等硬质材料砌筑河床,导致河流被完全人工化、渠道化。大量的工业和生活污水直接排入河道,河水受到重要污染,导致河流生态系统被破坏,水环境严重恶化,无法满足可持续发展要求 。

3.改变河道形状,生物多样性遭到破坏

裁弯取直后,改变了水体流动的多样性,造成许多对水际和水生栖息地起到关键作用的深槽、浅滩、河漫滩的消失,岸带生态功能退化,导致了河流生境的异质性降低,破坏了自然河流的生态链,水域生态系统的结构与功能随之发生变化,许多水生生物种群的生存环境遭到破坏,特别是生物群落多样性随之降低,可能引起淡水生态系统退化 。

4.单纯的工程性治理,导致水污染加剧

天然河道具有自净能力,而混凝土衬砌割裂了水体与土壤的关系,使水系与土地及其生物环境相分离,水土植物生物之间形成的物质和能量循环系统被破坏,从而加剧了水污染的程度。

5.超量取水,导致河流的生态需水缺乏

为了灌溉、种植等需求,人们不断地从河流中取水,使得河流里的水量日益减少。河流自身的生态需水无法保证,将严重影响河流生态系统中的水生生物、岸边植被的生长,破坏河流蒸发、径流、渗透的平衡,使河流丧失稀释自净的功能,结果造成河流两岸自然植被衰退、河床淤积、河水断流、生物多样性锐减。

三.当前中小河道生态治理的原则

1.人与自然相协调

人与自然相协调的观念是从传统水利向现代水利转变的根本所在,是人们认识上的回归。人类在与洪水的斗争中经历种种挫折失败之后,正在逐步学会与洪水共处,与自然相协调。中小河道在大自然的演变中慢慢形成,是大自然的造化,人类随后选择在此休养生息,在经历漫长的适应自然环境之后,人类实现了膨胀发展,不断按自己的需要对环境进行改造、再改造。直至现在,人们真正认识到人与自然的协调互动关系,主动与自然相适应,以抑制和改善中小河道自然环境的恶化趋势求得人类的可持续发展。

2.开发利用与保护相协调的

水利工程不仅在防洪、供水等方面作用巨大,在改善水环境、修复生态系统方面同样大有可为,水生态系统的改善对流域范围内经济社会的可持续发展起重要保障作用。水、作为一种有限的、不可缺少的资源,兼有自然和社会的属性。人类的开发利用还没有止境,但不少地方已经收到来自自然的警报一一水源水质恶化、咸潮上溯加剧、赤潮频现……等等,保护措施不当和措手不及就会出现“看着水没水吃”的尴尬局面。

四.中小河流的生态治理措施分析

1.小型河道生态治理措施

小型河道一般地处山区。河床纵剖面起伏较大.河道比降大于0.8%,平面流态紊乱,河道岸线极不规则,在推行河道生态工程过程中,采取工程措施与植物措施相结合的方式阻止泥沙下泄,实施。缓、滞、拦、蓄”四项水土保持措施。首先是缓,在地表坡度250以上的坡地全部退耕还林,提高林草覆盖率,达到缓解汇流冲刷的目的;其次是滞,在坡度80一250的坡地实施工程措施,如鱼鳞坑、竹节壕、谷坊、塘坝等,分别起到“拦”、“蓄”的作用,既可以充分利用雨洪灌溉林地,又可以有效遏制推物质下泄。

2.中型河流生态治理措施

中型河流河床相对较宽,河道比降一般在0.8%~0.3%,流域面积超过200 平方千米,碾盘河、寇河均属此类河道,河流两岸多是县城、乡镇居民区及耕地,也是河道主管部门重点规划治理的河段。在中小河流生态治理的探索中,坚持以“固定主槽、缓坡低堤、因害设防、工程措施与植物措施相结合”的原则对全市中小河流进行治理。

(一)固定主槽

采取工程措施使河道的主槽相对稳定,还原河道输送水沙的基本功能。由于上游坡面侵蚀,暴雨汇流使沟槽下切,人为的作用又加剧了这一破坏过程,使大量的砾石、泥沙在上、中游分级堆积,如果不采取必要的工程措施使主河槽基本固定,则必定使泥沙淤塞河槽而加剧河床摆动。因此,必须有计划地、经常地疏浚河道,这也是确保防洪安全的重要措施之一。

(二)缓坡低堤

低堤是对防护对象主要是农田,而山间谷地宽度在1 km左右者采用的防洪标准,从洪峰分析的角度去确定,重现期为5~10年一遇。缓坡即考虑到超过常遇标准的洪水漫堤后不能对堤防产生重大破坏,而且不集聚很大的水头对临近农田造成强烈冲刷的坡比。不同的筑堤土质,不同的河流这一坡比系数不尽相同,铁岭地方的经验系数为1:5~1:3。

(三)因害设防

根据不同的防护对象对防洪标准的要求所采取的不同方案及标准。防洪标准的确定要切合实际,考虑当地生产力发展和社会经济状况。结合中小河流汇流历时短、洪峰消减快的特点,参照相关设计规范确定合适的防洪标准,在河道凹岸、河水集中冲刷的位置增加石笼丁坝或平顺护岸等工程措施。近年来,铁岭市凡河新区防洪工程、昌图县城关河防洪工程都融入了生态治河理念,河道护岸由传统的钢筋混凝土转变为生态防护网格结构。

(四)生物措施与工程措施相结合

这是中小河道生态治理的重要措施。铁岭市山区中小河流分布分散,总长可达千余公里,如果单纯采取工程措施来达到防洪安全的目的,那是一项耗资巨大的工程,从生态治河角度考虑也是不科学的。植物措施就是利用有些植物固滩效果显著的特性来达到防洪目的,同时又改善了生态环境,实践证明这种治河方法是科学有效的。

五.结束语

综上所述,通过对我国中小河流生态治理的现状,以及对生态措施在中小河治理中的原则和具体方法的探讨,更加明确了生态措施在中小河治理中的重要地位。生态措施在中小河流治理中,已经不断的发挥其作用,这对于保护中小河流,保护生态环境,构建人与自然和谐相处的社会具有十分重要的意义。因此,在中小河流的治理中,我们应该不断的应用生态措施,保持河流的天然性和生态性。

参考文献:

[1]陆孝平 孙春生 刘杰 统筹兼顾加强中小河流治理 (被引用 1 次) [期刊论文] 《中国水利》 PKU -2005年2期

[2]高青峰 对《中小河流近期治理工程初步设计指导意见》的几点建议 [期刊论文] 《水利科技与经济》 -2012年4期

[3]侯瑜京 袁小勇 王士军 我国河库治理现状及技术需求 [期刊论文] 《水利水电技术》 ISTIC PKU -2010年12期

第6篇

【关键词】水利工程;3S测量技术;河道测量;动态监测;研究与应用

1. 3S技术的含义

3S技术是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的统称。是多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。能够对空间实体快速地进行精确定位,同时宏观地获取信息,对所得到的特定位置空间信息进行综合分析。

2. 3S技术的特点

(1)遥感(RS)技术是一种卫星遥感技术,不直接接触目标或现象就能收集信息,并据此进行识别与分类。即在地球不同高度平台上使用某种传感器,收集地球各类地物反射或发射的电磁波信息,对这些电磁波信息进行加工处理,用特殊方法判读解译,从而达到识别、分类的目的,为科研工程的生产应用服务。

(2)地理信息系统(GIS)技术是以空间数据为研究对象,在各种地理图形的基础上,以计算机为工具对空间数据进行录入、编辑、判读存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。

(3)全球定位系统(GPS)技术是一种全新的现代定位方法,具有多功能、高效率、高精度的特点,可在全球任意地点,为任意多个用户同时提供几乎是瞬时的三维测速、三维定位服务,极大地改变了传统的定位技术和导航技术,并已逐渐在越来越多的领域中取代了常规光学和电子仪器。

(4)随着3S技术在测绘科学中的应用日趋成熟并广泛应用到水文测量中,河道水文测量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者结合河道测量、冲淤变化监测等案例加以分析。

3. 河道水文测量传统方法存在的缺陷

(1)河道测量是以河道治理和水量调度为应用目的,涉及测量及描述水下泥表面及相邻地带的物理特性的应用科学。长期以来,河道水文测量常利用六分仪、经纬仪、水准仪测定,这些传统的测量方法,不仅测量周期长、精度低,而且劳动强度大、测量标志耗费大,不能满足河道动态监测及河流治理、防洪减灾的需要。

(2)河道水下地形测量及容积、冲淤量的计算是水文测量的基础业务之一,及时了解河道变化及冲淤变化资料,为水资源合理调度、泥沙有效控制、防洪减灾正确决策、灌溉和发电等各项科学管理工作提供基本依据。河道主流变化分析主要是反映河势情况。通常包括对河道平面形态变化、河道纵剖面变化及深泓线变化情况的分析等。

(3)河道冲淤分析是河道演变分析的重要环节,工程中常采用断面法,即利用河道槽蓄量的大小变化判断河道的冲淤。该方法的前提是断面间距能够正确的测定,断面间水底地形和河床变化规则,而且无支流。而实际地形的变化错综复杂,河床参差不齐,所以这种方法计算的冲淤量无法准确反映河道的冲淤变化情况。

4. 3S测量技术的应用

4.1利用遥感图像获取所需河道水文信息。

(1)以遥感手段获得的河道信息通过信息提取产生需要的专题图像,通过计算机的图像校正、图像增强、图像分类、图像变换及图像数据结构的转换,将遥感信息作为信息源提供给GIS。在对遥感图像进行判读解译和相关分析之前,必须首先对遥感图像进行投影变换和几何纠正处理。为保证遥感图像与地形图保持地理几何位置的一致性,须对遥感影像进行相应的投影变换,最后将图像处理结果转换成GIS能够接受的数据格式。

(2)充分利用图形资料(尤其是电子地图,对非电子形式的图形资料要进行数字化,建立起矢量图形库)和图像资料,以便提取高程数据以建立数字高程模型(DEM),以及对遥感图像进行几何配准和校正。产生数字高程模型后,就可以利用GIS软件提供的地形分析功能进行等高线计算、水面面积和体积计算、冲淤量计算、坡度坡向的分析和计算等。

4.2遥感动态监测。遥感动态监测就是对同一区域运用不同时相的遥感图像,以获得区域变化的遥感影像。动态变化监测已成为遥感应用的一个主要方面,多时相、多种类型的传感器对同一地区进行定期或不定期的资源与环境调查,能及时、准确、宏观地反映客观情况。以多时相遥感影像为数据源,通过重点分析最佳组合波段的选择和水体信息特征提取的图像处理方法,为遥感技术在水环境方面的研究提供一定的理论依据。同时,利用数字遥感技术实现随时间变化的水域动态监测和枯水期、丰水期的水域变化的动态监测,为防洪、抗洪、水资源合理调度、河道规划治理工作提供科学依据。

4.3水深遥感冲淤变化分析。

(1)水深遥感是利用可见光在水体内的穿透能力,通过飞机、卫星等遥感平台,利用辐射计、摄影机等遥感设备,将水下一定深度范围内的立体单元信息按照一定的规则采集下来,再通过信息处理软件分离出可见光空透的水体厚度信息,即可获得水深。利用入水辐射强度与水深、水体浑浊度之间的关系,通过测定、处理辐射强度来量测水深。在研究河床冲淤时,常常因实测资料遗缺无法进行系统分析和比较。

(2)遥感信息获取便捷,水深遥感研究已取得初步成果,因此在缺乏某一阶段实测资料的情况下,可利用历史阶段遥感资料推求出水深,从而实现冲淤分析的目的。考虑到用某一时相遥感资料所得水深精度较实测地形精度差。用实测地形与遥感所得地形直接产生河床冲淤值,误差会很大。而用两个时相遥感水深计算河床冲淤能满足分析精度的要求。

(3)其原因是: 尽管遥感水深误差大,但从反演所得的断面图来看,遥感水深误差存在诸多综合因素的影响,两个时相遥感水深误差表现形式基本一样,所以差值减少了系统误差,削减了由遥感信息源转换成水深信息时的误差。此方法计算的结果与用实测地形资料计算的结果基本一致,能满足河床演变分析和冲淤量计算的要求。故水深遥感方法可以在地形资料短缺情况下进行长时段河床演变分析以补充缺测的资料。若将GIS与水深遥感技术相结合,可实现水下地形图数字化,也可以很方便地得到所测水域不同时段、不同冲刷深度(或淤积厚度)的冲淤分布。

5. GIS技术在河道测量中的应用

(1)GIS是水文资料管理的重要工具。在GIS中还有计算距离、曲率、表面积、周长等工具,即用即得,利用DEM模型可以很方便得到某点的高程。河道演变分析主要是冲淤分析。GIS利用DEM模型数据能立即计算出两冲淤监测断面间的冲淤量,不仅便捷且精度大为提高。

(2)河道某断面图的绘制、某地冲淤过程的累积图等,可直接从图上提取数据并自动绘制成图。所有这些GIS功能对于分析河道演变的成因、了解河道演变规律都有着十分积极的意义。GIS技术用于水下地形的冲淤变化分析比传统分析方法更加科学合理、精确度高。

6. RTK技术的应用

促进GPS技术向更深、更广、更新的方向发展,它既克服了常规测量要求点间通视、费工费时而且精度不均匀、外业不能实时了解测量成果和测量精度的缺点,同时又避免了GPS静态定位及快速静态相对定位需要进行后处理,避免了业后处理中发现精度不合乎要求,需进行返工的困扰,RTK实时三维精度可以达到厘米级,大大减轻了测量作业的劳动强度并提高了作业效率。为水下地形测量和GIS前端数据采集提供了有利保障。GPS接收机进行定位测量,测深仪进行水深测量,再加上专业测绘软件和绘图仪便可组成河道测量自动化系统。工程中对采集到的水下地形点的平面、高程数据进行检查校核后,将其输入专业的数字地形图成图软件和断面图成图软件中进行处理,即可得到高精度的数字地形图和断面图。

7. 结束语

总而言之,3S技术的广泛应用,给河道、水库监测管理以及水文测量的勘测带了很大的方便,为河道水文勘测及动态监测、管理方面提供一个崭新的前景。

参考文献

[1]期刊论文3S技术在河道测量中的应用 —— 水科学与工程技2007(2).

[2]黎三喜.水利工程中GPS静态测量探讨《甘肃水利水电技术》2009年 第10期.

第7篇

【关键词】水污染控制生态技术研究

中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:

一、水生植物的净化机理

如下图所示是整个系统的循环图:

1、植物自身的性状和抗性能力

水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中,本身的形态解剖结构上形成特殊性状。根、茎、叶形成完整的通气组织,保证器官和组织对02的需要;叶片呈肉质,如香蒲表皮有厚角质层,栅栏组织发达,污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾,增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力。

2、植物的吸收、富集作用

水生植物根系发达,利于吸收水中物质。如凤眼莲长莲过程需要大量的N、P营养物,对于净化富营养化水体效果明显;香蒲植物吸收废水中的重金属时,吸收能力大小依次是根>地下茎>叶,并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素,形成新的动态平衡,但要防止对某元素吸收过多而引起毒害。植物吸收污染物后,尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等,便富集、固定在体内或土壤中,减少水体中污染物含量。研究表明,Pb、Zn进入香蒲体内,主要积聚在皮层细胞的细胞壁上,只有少量进入原生质,可见细胞壁对重金属有较高的亲和力。

3、净化塘的沉降、吸附和过滤作用

净化塘里水生植物生长旺盛,根系发达,与水体接触面积大,形成密集的过滤层。如香蒲,它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网,水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降,防止其随水流失。同时又在其表面进行离子交换、螫合、吸附、沉淀等,不溶性胶体为根系黏附和吸附,凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来。

4、生化作用

植物净化污水过程中生化作用也起到很大作用,这方面已有大量的研究。光合作用产生的02和大气中的02直接输送到植株各处,并向水中扩散,一方面根系通过释放O2,氧化分解根系周围的沉降物:另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区,为微生物活动创造条件,进而形成“根际区”。这样,植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供了食物源;同时,大量微生物在基质表面形成灰色生物膜,增加了微生物的数量和分解代谢的面积,使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。富营养化水体中,也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3~N向N02一N和N03一N的转化过程,便于水生植物的吸收与利用,减少底泥向水体中的营养盐释放。

5、对浮游藻类的竞争抑制作用

富营养化严重的水体中,藻类疯长,水质恶化。栽种水生植物后,与浮游藻竞争营养物质以及所需的光热条件,同时分泌出抑藻物质,破坏藻类正常的生理代谢功能,迫使藻类死亡,以防止其带来的毒素。这样可以提高水体透明度,改善水中的Do(溶解氧)含量,促进沉水植物与共生菌的生长,进一步净化水质。

如下图所示,是各水声植物的净水能力情况详解:

二、水生植物对水污染控制的影响因素

1、植物类型和群落构成

在提高植物处理效果研究方面,一个重要的研究内容是如何选择合适的植物种类和确定不同植物的组合。漂浮植物是人工湿地中常用的一类植物,就去除效果而言,凤眼莲的净化效果最好。挺水植物芦苇、香蒲的使用频率最高。很显然,不同的物种或同一物种在不同湿地环境中的净化效果都会有较大的差异性。

水生生态系统逐步恢复,关键取决于其自身的自净能力和环境容量,而自净能力和环境容量又取决于稳定的和优化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海优化生态系统的基础,草海历史上长期以来,沉水植物就是湖泊中最主要的生产者。

2、植物的覆盖度、污水浓度

菹草对水体和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As 等有较强的吸收、富集作用[l3]。吸收能力的大小与其生物量和群体的覆盖度有关,当菹草的保持覆盖度为50%时,生物量最大,净化效率也达到最大。有关专家研究了不同磷浓度对睡莲和菱叶片生理活性的影响,研究结果表明,随着磷营养盐水平的提高,叶内无机磷的含量也逐渐增加,而叶绿素则随磷含量的增加而降低。综合考虑磷对两种植物各指标的影响,认为菱的最适宜的浓度为0. lmmol/ L,睡莲为0.5mmOI / L,超过或低于该浓度,都会对其生理活性产生不利影响。该研究结果间接反映了不同植物对磷的吸收作用,为去磷植物的选择提供了参考。

3、环境因子

影响水生植物去除率的因素有光照、水温、溶解氧、pH、营养盐和风浪等因素有关,不同生活型的水生植物对这些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其适合生长的季节和适宜的温度,水体的透明度则成为沉水植物的限定因子。大量的研究结果表明,在水体的一定深度存在光补偿点和补偿深度,只有在光补偿(点)深度以上,沉水植物才能进行正常的光合作用和呼吸作用,植物才能生长。

三、水污染生态修复技术

1、物种筛选及群落配置

物种筛选首先通过对污染区水生植物历史与现状分布情况进行分析研究,并根据其现有生境条件,以能满足自然环境特征,耐污能力强,净化效果好,抗逆性强及景观美化作用明显等为条件来确定水生植物物种。

2、引种方法

收集滇池及周边河流、坝塘的挺水、浮叶、沉水植物,尤其是引种受污染环境下生长健壮的植物和长期生活在水中的挺水植物,采用整株移植或扦插移植的方法,先种植于种苗基地中。相对而言,挺水植物和浮叶植物对水污染的耐受力高于沉水植物,因此在引种中挺水植物和浮叶植物遵循生物多样性的原则,沉水植物的引种遵循适应性的原则。

3、植物繁殖

植物的繁殖决定于充足、健康、适应性强的种苗供应,适宜的自然条件、丰富的营养供应和科学的管理。种苗的繁殖目前有三种措施,一是籽种收集与种植,另一是无性繁殖,此外是组织培养。由于籽种收集种植太慢,组织培养成本过高,水生植物的恢复种苗来源主要在种苗基地采用无性繁殖的方法,即利用自然分蘖和扦插繁殖获得,同时随滇池生态恢复的逐步实施,也可从先期已恢复的滇池周边天然湿地中获得更多的水生植物种苗。

4、栽培技术

(1)挺水植物栽培技术,每年3-6月下调水位(使种植区水位不超过0.2 m),种苗基地取苗去稍后连根带土移植到目标水域,待植物发芽后逐步提高水位。

2)沉水及浮叶植物栽培技术,在每年3—6月调水位,从种苗基地起苗,将带育苗载体的活苗及成苗直接种植在目标水域,水位较浅水域可采用扦插法种植。

3)浮叶植物栽培技术基本同沉水植物种植方法。

总之,该生态工程主要在以本地特有水生植物制成的基质上培育水生植物,形成水面植物浮岛,利用植物及植物根系栖息的水生动物和微生物群落的综合作用实现其净化水体、提高生物多样性及改善自然生态景观等生态功能。

【参考文献】

[1]温美丽.方国祥. 陈朝辉 .李鑫华 深圳石岩水库污染状况及综合防治对策[期刊论文]-热带地理 2009(1)

[2] 帖靖玺 .蒋蒙宾 .刘海员黄河水源水中藻类的去除措施[期刊论文]-华北水利水电学院学报 2009(5)

[3] 秦雁芳 水生植物滤床净化太湖入湖河水的研究[学位论文]硕士 2006

[4]李涛天 津泰达 人工生态河道水质保持生态调控技术[学位论文]硕士 2006

第8篇

关键字:干支渠 防渗技术 渗透理论 方案

Abstract: With the development of national economy, and the increase of agricultural water, water utilization coefficient has drawn more and more attention. In this paper, according to the development of canal seepage control technology of main and branch canal of recent years, and combining with the practical engineering Taoqubo reservoir, the author analyses the canal seepage control technology, anti-seepage effect and economic benefit, and puts forward the current difficulties of canal seepage control technology, and the available solution.

Keyword: main and branch canal; seepage control technology; seepage theory; solution

中图分类号 : TL353+.2文献标识码: A 文章编号:

1 前言

随着我国工业农业的迅速发展,以及人民生活水平的不断提高,各行业用水量也随之增加,尤其是农业灌溉用水更是占全国用水量70%以上,其中灌溉用水约占农业用水的92%。然而由于某些地区灌溉技术的限制使得本来有限的水资源不能得到充分的利用,据统计,我国目前灌溉水的利用系数不足0.5,全国已建防渗渠道还只占渠道总长的18%。

渠道防渗是我国目前农田灌溉节水措施中最为经济而且易于实施的节水措施之一,是我国目前最优先使用的也是使用范围最为广泛的节水技术措施。渠道防渗的作用不仅可以显著减少水的渗漏,提高渠系水利用系数,而且可以提高输水能力,水在防渗渠道中的流速一般较土渠高30%左右,引水能力比土渠增加50%左右,同时渠道防渗还有调控地下水水位、防止土壤盐碱化、沼泽化,改良生态环境和降低渠道管理养护费用以及减小渠道断面尺寸等作用。

正是由于渠道防渗有着如此经济且显著的使用效果才使得进一步发展和优化渠道防渗技术具有了重要的意义。

2 渗透理论

水由渠道深入渠床究其原因是水的渗流引起。渗流指的是水或其他流体透过岩土体孔隙流动的现象,水在岩土体中的渗流,一方面会引起水头损失,另一方面将引起土体变形。

法国工程师达西在垂直圆管中装砂进行渗透试验,得出层流条件下,土中水渗透速度与能量(水头)损失之间关系的渗流规律:达西定律即单位时间内的渗出水量q(cm3/s)与水力梯度i和渗透断面面积A成正比,且与图的透水性质有关:

(1)

其中:k是反映土的透水性大小的一个很有用的系数,称为土的渗透系数,相当于水力梯度i=1时的渗透速度,其量纲与渗透速度相同(cm/s)。

渗流的计算就是为了减少因水的渗流而引起的水利用系数下降,导致工程经济效益下降。对于水的渗流可以根据水流的形态分一维、二维、三维计算。灌溉渠道可按一维水流态进行计算即一维渗流计算方法。

3 防渗设计

3.1 防渗材料

渠道防渗常用的防渗材料有土料、石料、水泥土、混凝土、膜料、沥青混凝土等。各种防渗措施用料及特点如下表所示:

表1防渗措施用料及特点

3.2 衬砌结构型式

目前我国渠道衬砌的断面形式大多采用梯形、矩形、U形及复合形。矩形和梯形渠道优点是施工简单,但水流速度慢,抗冻性能不好。U形断面的渠道较矩形与梯形防渗效果更好而且具有水流条件佳、体积小、结构稳定性好、抗冻胀变形能力强、造价低、使用寿命较长等优点。

4 工程实例

4.1工程概况

桃曲坡水库是一座以农业灌溉为主,兼有城市供水的中型水利工程。水库位于石川河支流沮水河的下游,地处铜川市耀州区城北15km处的沮河峡谷地带,是一座以农业灌溉为主,兼有城市供水的中型水利工程,总库容5720万m3,有效库容3949万m3。桃曲坡水库灌区位于关中北部的渭北旱塬区,辖铜川市耀州区、铜川市新区、渭南市富平县和咸阳市三原县等两区两县21个乡镇,198个行政村,916个村民小组,总人口46.7万人,其中农业人口37.9万人。灌区灌溉是以桃曲坡水库供水为主,兼有引清、引洪,跨流域调水,蓄、引、提结合多渠首多水源的灌溉系统。灌区设施灌溉面积31.83万亩,有效灌溉面积25.5万亩,灌溉保证率为50%。灌区主要设施包括桃曲坡水库、红星水库、尚书水库和马栏、岔口两座自流引水枢纽,共有干渠5条,总长93km;支渠35条,总长139.2km,干支渠建筑物892座。

4.2防渗方案

先选取其中东干渠某段为试验渠,渠身原土料为壤土。经反复比较, 选用土工膜加混凝土薄板衬砌作为试验渠段的处理方案。土工膜采用的是Rm高充填PVC合金膜,密度为1.3g/cm3, 厚度为0.25mm, 抗拉强度为14~16MPa,延伸率≥250%。

试验段渠道设计流量q=15.0m3/s,渠道开挖后如图1所示,由于渠道断面宽浅防渗膜采用埋铺式全铺,具体铺设方案如图2

图1渠道开挖断面图

图2渠道铺设方案图

渠底土工膜铺设完毕后, 渠底及弧形部分直接浇筑混凝土。以上边坡过渡层采用20~30mm厚砂浆,保护层采用预制150#混凝土,厚80mm,防渗层详细构造见图3。

图3

防渗层构造图

4.3施工工艺

施工工艺的优劣直接关系到渠道防渗的效果和经济效益。对于土工布和现浇混凝土防渗施工工艺中最重要的部分是保证土工膜的完整性,以及水渠边坡保护层的稳定。

4.3.1 铺膜

铺膜前要对渠床上的尖角沙石,树根杂草进行清理,并根据渠道设计宽度每边预留至少5cm以便铺膜,然后将原土夯实。膜料接缝采用特种PVC粘接剂,连接前需将膜料擦拭干净,粘结宽度5~10cm。若膜料出现损坏破洞,应及时进行修补,防止渗漏。施工时土工膜不宜拉的太紧,施工人员要注意不要将膜料踩破,冬季温度太低不宜施工。

4.3.2过渡层

因过渡层直接铺在土工膜上,过渡层砂浆不宜太厚,太厚易致使砂浆下滑。

4.3.3砌筑保护层

渠底过渡层铺设完成之后,再现浇200#混凝土,厚度12cm。渠底及弧形部分采用用现浇混凝土,以上采用40厘米x50厘米、50厘米x80厘米两种预制板铺设。原因是,混凝土施工简单,利用拦头模板可进行部分浇筑,能够保证渠道底部及过水部分的整体性。以上部分由于边坡坡较陡,施工时现浇混凝土容易沿土工膜下滑,土工膜上又不便于支模,施工难度较大且效果不如预制混凝土板好,而且上部预制板损坏也便于及时更换。

4.4防渗效果

从2000年开始利用世行项目进行骨干工程改造,水利用系数从0.65提高到0.88。本灌区年平均饮水3500万m3灌区自开灌以来,为当地农业增产、农民增收和农村稳定工作做出了重要的贡献。粮食亩产由开灌初期的150kg提高到现在的630kg,区域内农作物种植结构由以前的单一粮食型向多经高效格局发展,复种指数从开灌前的1.25提高到近年的1.57,累计增产粮食6.4亿kg,农业产值4.86亿元,农民收入持续增加,随着灌区粮食的增产,富平、耀县已被省上列为商品粮基地。

5我国渠道防渗发展趋势

进二十年来,我国渠道防渗技术得到很高的重视,发展也相当快,从最初简单的土料防渗到最新高分子防渗材料的使用,我国在渠道防渗工程方面走出了一条符合我国国情、逐步走向高效的经济技术发展路线。由于受到我国目前经济实力的限制,科研经费投入有限,一些深层次的问题还没有得到很好的解决,特别是成套的防渗技术方案和防渗施工的机械化、自动化还没有实现,目前主要还是简单的靠人力,使用简单的防渗技术进行防渗处理,致使一些防渗工程耐久性差、易损坏、返修多。要进一步提高防渗水平,节约成本、提高水利用率,这些都是需要解决的问题。

5.1渠道防渗发展难点:

(1) 在我国北方地区冬季寒冷,渠道防渗工程存在相当严重的冻胀问题。我国目前采取的渠道防渗防冻胀措施大致可归纳为两种:一是进行土的置换或是强夯处理;二是在衬砌的结构上选择合理的衬砌结构和断面形式。为减少基土冻胀作用对渠道防渗工程的破坏, 标准冻深大于10cm的季节冻土地区衬砌渠道, 必须进行防冻胀设计:做好渠道沿线土质、地下水位、冻深的调查,因地制宜,不同的冻胀情况做好不同的处理方法,并选择有代表性的区段进行试验观测和计算。

(2) 特种土基渠道防渗技术。特种土基渠道,指渠床土是湿陷性黄土、盐渍土、软弱土、膨胀土、冻胀土的渠道。在这类渠道上修建防渗工程, 应先采取措施, 对渠床土进行处理, 然后再根据当地条件, 选用常用的防渗方法, 并注意设置排水设施。

(3) 施工机械化及施工工艺的改进。与发达国家机械化施工为主相比,我国目前仍然以人工施工为主,但也在逐步朝机械化方向发展。机械化施工能更加快速、高质量的完成渠道防渗施工,耐久性好、返修率低、水利用率高。

5.2发展和推广防渗工程新技术的对策

(1) 渠道防渗工程, 虽然形式简单, 但各项技术复杂, 应加强设计与施技术培训, 建立完善的工程设计审查和评议以及工程施工的监理和监测制度。

(2) 增加科研投入力度, 增加跨行业合作, 在工程材料、设计方法、施工技术和施工机械、等方面增加创新进行深化研究。

(3) 倡导就地材料的利用, 以降低工程造价,减少周围生态环境的扰动,保护和改善生态环境。

(4) 结合节水重点县建设, 选择几个具有代表性的的地区, 建立综合性高技术示范工程, 以促进渠道防渗工程技术的发展。

6结语

近几十年以来,我国在干支渠渠道防渗技术以及其在工程应用上取得一定进展,无论是衬砌结构方面还是在防渗材料的开发方面,以及施工新技术方面都取得了长足的进展。伴随着我国灌区节水任务的开展,干支渠渠道防渗工程技术必将被大规模地应用。因此,在我国渠道防渗节水在农业方面起着相当重要的作用。然而在渠道防渗的应用过程中必将会发现跟多新的需要去研究的问题,渠道防渗工程技术技术复杂性使其必须加强跨领域合作,加大科研投入以提高渠道防渗抗冻和耐久性为重点以提高施工速度和降低工程造价为目的加大渠道防渗工程技术的研究力度。

参考文献:

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