发布时间:2023-06-02 15:11:33
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篇的给水工程设计原则样本,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。
关键词:水利工程;设计原则;发展趋势
1.水利工程设计的重要意义
1.1影响施工进度
水利工程设计的质量情况直接决定着水利工程的施工质量以及工程后期的使用时间。在前期做好工程设计工作可以一定程度上节约整个工程的成本,工程设计的好坏影响着整个工期的进度,所以加强水利工程设计是一项很重要的任务。水利工程的施工进度不仅受到施工资金的下况、施工队伍的管理等一些客观性的因素,而且最主要受到是水利工程设计的影响。在做设计方案的时候需要考虑全面,既要考虑工程的任务、施工周期,又要考虑到施工现场的实际情况,如工地的地质情况、工程施工条件等。如果水利工程的设计方案考虑不周到,就会出现一些漏洞,结果会影响到施工的进度。因此,为了确保水利工程建设的质量合格,需要用合理的方法制定设计方案来加强水利工程设计方案的质量并且在施工过程中严格按照设计原则进行。
1.2影响工程造价和运行费用
水利工程设计中控制费用的关键在其设计和决策,在水利工程施工中,水利工程设计也是一项重要的环节,这关系到水利工程项目的安全情况。每个单项工程设计的方案以及施工所用的材料都对工程造价有着一定的影响,可能会导致工程费用的增加或减少。水利工程设计的质量不仅影响着运行费用,也影响着工程建设的投资情况。比如说水利工程设计影响水利工程的运行保养和维修所花的费用,合理的水利工程设计方案可以一定程度上降低水利工程造价和运行费用。
1.3影响工程质量
水利工程设计中各个步骤既影响工程的整体建设,也影响水利工程的质量。在做设计方案时需要考虑到施工现场的实际情况,在施工过程中可能会发生一些未知的地质灾害,这些灾害会影响到水利工程后期的使用效果。所以水利工程设计质量对水利工程质量有着最直接的关系。
2.水利工程设计的要求
在旧传统水利工程设计的模式的基础上,再加上新形势下对水利工程设计提出的新要求,目前的水利工程需要遵循以下五大要求。一、基本要求:水利工程设计需要符合水利工程的设计规模;安全要求是水利工程设计需要遵循的最基本的要求,所以需要考虑可能发生的严重地质灾害。二、特殊要求:水利工程设计需要结合施工现场的实际情况再进行工程设计;布置施工场地时需要选择安全性高、污染小、环境影响小的施工场地。三、科学性要求:水利工程设计的方案不仅需要科学的的进行分析,还要在实践中得到证实,正所谓实践是检验真理的唯一标准。就算工程设计方案当中的建筑物布置及其尺寸大小也要进行科学的分析。四、专业性要求:工程后期设计的深度相比前期要高,对水利工程设计的人员具有较高专业水平的要求,需要精心设计各个施工步骤的资金投入。五、环保和美观要求:水利工程建设在确保不影响施工周围环境的情况下,不仅需要考虑到环保的因素,还要具有美观性。
3.水利工程设计的原则
3.1遵循节约原则
现在水资源是有限的,地下水也是有限的资源,因此在做水利工程设计的方案时,应该科学有效的利用水资源,既要保证生活用水量和供电的实际需要,又要防止水资源使用过度,减少施工过程中不必要的损失。
3.2人本原则
在新形势下设计的水利工程方案,不仅要符合以人为本的基本理念,而且要避免给施工周围的居民带来安全隐患,为群众提供高效的服务,此外还要保证生产生活用水,符合泄洪、供电的实际要求。保证生态环境的相对稳定和可持续性,满足水利工程的安全稳定要求。
3.3经济合理原则
水利工程建设是一个综合性的比较强的工程,不仅要满足泄洪、供电、发电的要求,还要考虑到投资的合理性。做水利工程设计的方案时首先要按相关的要求进行设计,再根据实际情况,最后制定出一个安全有效的方案。
4.水利工程设计的发展趋势
4.1水利工程设计行业的标准化
目前,大力推动水利工程设计行业的标准化进程,节约社会资源具有非常重要的意义,因为水利工程设计软件很少。推动水利行业的标准化可以提高水利工程的设计效率,节约施工过程中的资源,这对于水利工程的建设有着重要的意义。而且在设计时,应该通过以前的设计实例和有关科研部门做好衔接和沟通工作,一起讨论水利工程设计的规范标准和设计方式,进而使水利设计行业实现标准化。
4.2水利工程设计行业的程序化
如今的市场发展变化太快,为了能够适应其变化,要推动水利行业的程序化,在选择水利工程设计方案时引进竞争机制,优胜劣汰,选择最优秀的方案,给水利工程设计单位带来一定的压力,使其具有危机意识,调动其积极性,进而提高设计方案的质量。实施投标制度,对设计方案的优化有着很大的帮助,水利工程设计行业如果变得程序化,不仅能控制水利工程造价,还能提高设计单位的设计水平和设计员的水平。
4.3水利工程设计的多功能、生态化
科技不断地发展,水利工程设计日益完善,水利工程设计所要符合的要求变得更高,不仅要保护环境、生态,还要多功能等。水利工程建设部门在新形势下变得更加重视人与自然和谐发展,水利工程建设将会是顺应时展的一种新趋势。在设计时,要以保护环境,保护生态为前提,既要具有防洪、发电、供电的功能,又要具有生态、环保等功能。
4.4水利工程设计要具有美学性
除此之外,随着水利工程建设技术的不断发展,为了符合可持续发展战略的有关要求,设计单位需要树立新的设计理念,遵循节约原则,坚持以人为本、经济合理化的原则,构建一种保护环境、保护生态、具有多功能、美学价值的水利工程建设模式。人们的生活水平不断地提高,对水利工程设计的要求变得越来越严格,不仅要有一些功能和作用,还要求达到一种精神愉悦的境界。美学性是水利工程设计发展的趋势,水利工程设计单位把美学原理运用到水利工程设计中来突出水利工程建设的美学价值。水利工程设计需要充分利用施工现场周围的一些地理上优势,再与艺术相结合,做出一个优秀的设计方案,用水利工程来优化环境。美学知识主要是运用在水利工程图纸的设计上,使得水利工程与周围环境相匹配,这样设计的水利工程不但有水利工程本身的功能和作用,而且还要有观赏价值,达到一种美的效果。从而实现以水利工程带动景观建设、以景观建设促进水利工程发展的良好循环。
5.结束语
结合上面所说的,新形势下的水利工程设计非常的重要,仔细勘察施工现场的实际情况,有针对性的进行工程设计制定相关条例并完善水利工程设计的有关机制,推动水利工程设计的标准化、程序化进程,提高水利工程设计单位的设计水平。
参考文献
[1].覃后亮.探析水利工程设计的现状和发展方向[J].城市建设理论研究,2014(10).
[2].贾明,王彦武.初探水利工程设计中的问题和发展趋势[J].城市建设理论研究,2013(34).
关键词:生态水利工程;区别;设计原则
中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)08-00-01
近年来我国各地区的水利工程发展较快,取得了不少成绩,但是水利工程的建设导致了许多流域水资源分配的不均一,产生了许多生态环境问题,例如过量引用河流水资源或修建水库导致下游缺水甚至断流、水体自净能力下降等问题。水利工程引发的生态环境问题危害河流区域经济社会的可持续发展,人们开始全面的、深入的认识水利工程给人类和生态所带来的影响。生态水利工程是基于生态设计的水利工程,可以有效的减少水利工程对生态环境的影响,文章就生态水利工程设计方面的相关问题进行阐述。
一、生态水利工程与水利工程的区别
水利工程是指人类通过工程措施对水资源的再分配,水利工程的主要目的是防洪、提供水源、防治作物旱涝渍灾害等,这些作用都体现了水利工程的社会性、经济性和资源性。生态水利工程的重点在于服务生态,是现代水利工程的重要标志。生态水利工程应有明确的生态服务目标和功能,在设计阶段,将水利工程所在流域的生态系统健康作为设计的核心内容。在生态水利工程的选址、布局、施工过程等方面充分考虑经济性以及其对环境的友好性,防止在生态水利工程建设过程中产生巨大的经济成本和环境成本,实现生态保护与社会经济的双赢。
二、生态水利工程存在的问题
1.缺乏对不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准
由于不同的生态系统存在地理的差异性,这就决定了生态水利工程具有因地制宜的特征。目前,针对生态水利工程的功能有一些理论评价方法和评价指标,但对一个具体的生态水利工程缺少可操作标准和评价方法,这与当前我国研究水利工程对生态环境影响的科学研究和相应科研成果较少有关。由于水利工程涉及工程力学的安全性与稳定性,因此我国对水利工程的结构建筑物实行了一系列的强制性标准,但是缺乏足够的技术标准规范生态服务的目标。
2.生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行
在一个流域内,一些新建的生态水利工程可能是在原水利工程设施上进行改造和优化设计的,如扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程以及白洋淀湿地供水工程等生态水利工程,这些均是在原水利工程设施的基础上对其进行科学地配置,对区域的来水量进行重新分配或者对水的去向重新调整。生态水利工程的介入必然会影响原水利工程设施的服务对象和功能,甚至会给原水利工程的正常运行带来一定的风险。由于生态水利工程与原水利工程最为显著的差异是服务目标和功能,因此在设计和开发生态水利工程的同时,需要对原水利工程的服务目标和功能进行适当的调整,如何实现生态水利工程与原水利工程的协运行,是生态水利工程设计者应考虑的问题。
三、生态水利工程设计的原则
1.工程安全性和经济性原则
生态水利工程的设计不仅要满足人类对水资源的需求,也要保持生态系统的可持续性;生态水利工程的设计不仅要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的设施要符合工程力学和水文学的规律,以保证工程设施的安全性和稳定性;生态水利工程设施的设计不仅要充分考虑到其对洪水、冰冻、干旱等自然力荷载,也要充分考虑对河流泥沙输移、淤积以及河流侵蚀、冲刷的抵抗力,保证生态水利工程的耐久性。设计时应遵循风险最小和效益最大的基本原则,充分利用流域生态系统的自我恢复规律,争取以最小的投入获得最大产出。
2.提高河流形态的空间异质性原则
一个流域的生境空间异质性越高,意味着可以创造出更多的多样性的小生境,可以允许更多的物种共存。生态水利工程的目的是提高和恢复生物群落的多样性,我们不仅要依靠人工直接引进鱼类等其他生物物种或者种植岸边植被,生态水利工程也应该尽可能提高河流形态的异质性,为生物群落多样性的自我恢复创造条件。确定河流生态修复目标后,应该加强对河流进行生物调查、地貌历史以及现状进行评估和勘查,建立生物资源数据库和河流地貌数据库,然后从中识别出那些对生态系统的结构和功能具有重要意义的生物因子或环境因子,在此基础上对河流地貌和生物栖息地进行设计。
3.生态系统自设计和自我恢复原则
河流生态系统的自组织功能主要表现为河流生态系统的可持续性,生态水利工程与传统水利工程的很大的区别在于是否应用自组织原理。生态水利工程设计是一种辅设计或者说是一种指导性的设计,它是依靠河流生态系统自组织、自设计的功能,由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。每一项生态水利工程必须做到因地制宜,充分利用每一条河流的自然属性和价值,设计最佳的生态工程方案。在利用自设计理论的同时,也要充分利用本地物种,在引进外来物种的同时防止生物入侵。
4.景观尺度及整体性原则
从大景观尺度上开展对河流生态的修复,其效率较高,所以在设计河流生态修复的规划和管理应该从大景观尺度和保持可持续性的基础上进行。从生态系统的结构和功能出发,整体把握生态系统中各个要素之间的相互作用,提高河流生态系统的整体修复能力。河流生态系统是一个大系统,当其受到胁迫时需要对各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体的研究;河流生态系统也是一个开放的生态系统,它与周围生态系统进行能量传递和物质循环,所以说一个河流生态的修复活动不是孤立的,需要与相邻流域的生态修复活动进行协调,在设计生态水利工程时应充分考虑这些因素的影响。
参考文献:
[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003(7).
关键词:水利工程,景观,原则,策略
近年来随着社会经济的发展和城市现代化进程的加快,对城市的水利工程建设提出了新要求和内容,除满足防洪安全的要求外,还要提出改善和美化环境的要求。使城市环境得到保护、保持生态平衡、市民生活更趋舒适。城市水利工程建设应该主动适应这种需求,逐步实现从传统工程水利向资源水利、生态水利的转变,注重水利工程的景观和美学要求,要用新理念进行规划设计。
一、水利工程景观设计的发展与需求
20世纪90年代,随着社会经济的不断进步和发展,在城市现代化建设中对于改善水域环境的要求不断提高。以改善水域环境和生态系统为主要目标的“城市环境水利工程”建设,成为水利现代化建设的重要内容。按照现代城市的功能,对流经市区的河流归纳起来有两类要求:①对河中水流的要求是:水质清洁、生物多样性、生机盎然和优美的水面景观。②对滨河带的要求是:能反映本地独特历史、文化、风俗的滨河景观;能提供一充满鲜花、有人工景点、公园化的休闲、娱乐、体育活动空间;能营造一充满文化、艺术、科学气氛,具有现代气息、人水关系协调、引人胜、便于人水亲近的滨河带。
人们提出这些要求是社会进步的体现,也是社会经济发展的必然。水利建设者应当适应这种趋势,满足社会的要求。在水利工程的规划、设计、施工等方面进行调整和完善,注入更多的人文、艺术、科学和现代气息,注重工程的环境效益和美学效益。从这个角度来说,现代水利可以称之为“大水利”,即“通过流域的综合整治与管理,使水系的资源功能、环境功能、生态功能都得到完全地发挥,使全流域的安全性、舒适性(包括对生物而言的舒适性)都不断改善,并支持流域实现可持续发展。”
水利工程,改造山河、兴利除害、综合开发、合理利用、积极保护、科学管理水资源,使之更好的服从人们的意志,更好地为人类造福,这不仅改变了自然界中天然水流的形态,也改变了周围的自然环境和社会环境.国内外的大量实践都表明,许多水利工程不仅发挥了它们正常的工程效益,而且也越来越显示它们的环境效益,成为一种新颖的,十分引人注目的旅游资源,在发展旅游业方面发挥了重要的作用,作出了重要的贡献。开发水利工程旅游,已经成为水资源利用的一个重要方面。在生态经济环境水利阶段,人们普遍关注环境与生态问题,普遍重视资源开发与环境保护、生态保护的协调发展。在这样的前提下,强调水利工程建筑物的环境功能和美学价值,己成为国际、国内在水利工程设计方面的新趋势。
二、水利工程景观设计的原则
2.1技术与美学相结合的原则
水利工程建筑物和枢纽布局不能单纯追求美学效果,它首先要实现工程的基本功能,并满足技术优化的要求.即使是城市环境美化水利工程,其基本要求是保证工程的安全、稳定、技术可行和经济合理等。因此,水利工程的美学设计必须首先满足工程的技术、经济要求,并在此基础上对景观构成元素进行美学调整。技术美是水利工程的美学基础。
2.2生态环境(改善)保护原则
从生态学角度来说,河流是生态环境中能量转换和生物活动的廊道,为生态环境敏感区域。在河道上修建水利工程,一方面在一定程度上会破坏河流生态环境、打破生态系统的平衡;另一方面,水利工程能改善河流的水质,提高河流的自净能力。尽管河流生态系统有自我恢复的能力,恢复期与河流生态生命力有关,但不能百分百的恢复,有些河流的生态甚至完全不能恢复。因此,水利工程建设应注意对周边环境以及流域的生态进行保护,不应以生态的破坏、环境的退化为代价。注重环境和生态的保护是水利工程景观(美学)设计应遵循的原则之一。
2.3强调个性和创新的原则
水利工程常常因其独特性和大空间的跨越带来景观特质和震撼的效果,给人留下深刻的映象,具有地标的意义。要发挥水利工程景观特点,必须在设计中注重水工建筑物的个性发挥,注重建筑物的布局和色彩方面的创新。同时,也要注重与周围环境(如:城市建筑)的和谐,综合考虑工程所在地区的地域性、文化性、整体性等方面的因素。
三、水利工程景观规划策略
3.1沿河绿地
滨水环境的总体构思应尽可能扩大沿河绿地,形成较为连续性绿化带,用绿色来勾画古城的轮廓,延续城市文脉。同时,以良好的绿色空间,优化环境景观质量,体现现代化城市的新形象。
3.2闸坝结合,扩展沿河水面。
规划河道可修建彩色橡胶坝,泵房外观可按风景区房屋标准设计,橡胶坝的主要功能是增加蓄水面积,以形成水面,形成人工湖美景。水边设置亲水步道、平台、桥梁、滨水建筑物等,供游人欣赏水面景色。
通过新建湿地连通闸向人工湿地定期供水,以增加水面及绿地面积,改善和美化生态环境、给市民和游人提供良好的视觉效果。同时可为生态化污水净化技术的引进提供良好的试验场所。
3.3生态护堤
可规划采取自然土质岸坡、自然缓坡、植树、植草等生态工程护堤,既防止水土流失,又为水生植物的生长、水生动物的繁育、两栖动物的栖息繁衍活动创造条件。对于河岸边坡较陡的地方,采用木桩、木框加毛块石等工程措施,这种护工程既能稳定河床,又能改善生态和美化环境,避免了混凝土工程带来的负面作用。在应用草皮、木桩护坡时也可以运用土工编织物,袋内灌泥土、粗沙及草籽的混合物,既抗冲刷,又能长出绿草。有利于堤防保护和生态环境的改善。
3.4绿化树种及花草
沿河绿化树种,以合欢、国槐、银杏、杨树、柳树等乔木为骨干树种,以桂花、雪松、紫薇、黄杨球、桃树等灌木和牡丹、月季、三叶草、金边书带草、马尼拉草坪等花草为主要植被,形成多种类、多层次生态群落。
参考文献:
王蜀南,王鸣周.环境水利学[M].北京:中国水利水电出版社,1996
引言: 为努力实现生态环境保护和水利工程建设协调发展,我们需建设生态水利工程。当前我国的生态水利工程建设是基于原有技术基础之上,采用引进新兴的高科技环保技术和方案来完成对生态环境的保护。
1.在生态水利建设当中应该遵循的原则
1.1加强对水利工程所在地的河流生态系统的保护原则
生态水利工程是一项系统性、整体性的工程,在水利工程建设中既要科学化、合理化又要广泛涉及到各方面,需应对防洪、浇灌、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。建设生态水利工程既要把水利工程学原理与生态学原理相结合。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的的相关规定,以此来确保工程质量确保其顺利进展。工程设施必须符合相关设计标准,能够承受一系列自然灾害造成的影响。按照河流地貌学原理进行动态地探究河势变化规律,保证河流工程建设的质量,降低修复工程的次数几乎不同河流都有自己各自的生态环境特点,在进行河流生态环境保护的时候要具体问题具体分析,依据不同的生态环境特点采用不同的治理保护措施,从而更合理的确保河流生态环境质量。
1.2保护水体系统的完整性
水体系统由地表水和地下水构成,我们在对水体保护时要综合考虑多方面的因素,从而实现对水体的整体保护。
1.3要加强对水利工程周边生物物种的保护
在水利工程建设当中要符合生物多样性原则,为在水利工程建设中保护生物多样性,在工程开始建设之前要对当地环境和生物多样性进行调查。
1.4提高河流形态的空间异质性原则
为发展经济,我们不得不进行经济建设。由于不合理的工程建设,对河流带来不少污染,使河流生态环境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。进行生态水利工程建设的目标是通过采取相关治理措施来保护生物的多样性,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然发展规律,最大限度的保护生物群落。
1.5生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。
生态水利工程建设是基于传统的水利工程设计的基础上,通过应用现代科学技术,采用新的工程理念。使工程建设发展和生态环境保护相统一。
河流生态修复规划和管理是在大规模、周期性长和可持续性的基础上进行,这样才能确保河流生态修复的高效率。整体性是指从生态系统的结构构造和性能出发,使生态系统各个要素交互结合,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法。
水域生态系统是一个大系统,当水域生态系统受到胁迫时,需要对各种造成因素进行综合性、整体性探究。其次,还要重视生物种群的基本生存条件。再者,由于河流生态系统和四周生态系统能随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动需要和周围流域的生态修复活动协调发展。最后,由于河流生态修复周期性长,需掌握好河流生态修复的时间尺度。河流生态修复是靠时间做工作的。对于河流生态修复项目要有长期预备,同时进行长期的监测和管理。
2.生态水利工程的作用和价值
2.1加强生态工水利工程建设可以对河床岸坡进行更加有力的保护
为确保生物多样性和生态和谐,我们需进行生态水利工程建设。在生态工程建设中采用更加生态环保的技术手段,对河床的岸坡进行更加合理的保护。此外还有加强材料的质量检验,确保河床稳固,从而避免由河床岸坡的局部透水造成河流堤岸的溃堤。所以采用生态水利工程可以对河流坡岸有更好的保护。
2.2生态水利工程建设可以保护河流生态环境的多样性
在生态水利工程建设的当中,需要事先对周边环境进行调查,然后根据调查的结果对水利工程的建设过程进行有效的技术改进。
2.3生态水利工程建设可以节约土地资源
因为事先对水利工程进行了综合性有效性的评估,所以采用生态水利工程建设可以缩小水利工程的面积覆盖范围,提高土地的有效利用率。而且减少水利工程的占地面积可以减少水利工程对生态环境的影响,从而实现对生态水利工程建设的目的。
3.水利工程对河流生态系统的影响
在享受水利工程对经济和社会带来巨大功能的同时,也要看到水利工程对河流生态系统造成的一些影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性性能等,造成自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程应使社会经济需求和生态系统健康协调发展,使水利工程在满足人类社会需求的同时,确保水域生态系统的健康和可持续性。
4.对生态水利工程的经济合理性分析
应确保风险最小和效益最大化发展原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。精质量高要求的完善做工
我们对生态水利工程建筑的材料质地和主体设计构造及工程外型设计有着高要求,以此来尽可能满足人们对生活环境品质的追求。
节能工程是重点,为贯彻落实可持续发展观,绿色生产,低耗能生产、提高资源的回收利用等节能方针,人们一直努力着。不仅在生活中要贯穿低碳节能理念,在生态水利工程建设中同样更应注意节能环保。合理利用材料资源,回收利用,这样不仅可以节约建筑成本更重要的是减少了资源的浪费和对生态环境的破害。最大限度的做好生态水利工程建设。
总结
生态系统的修复成长是一个周期性长、见效慢的过程,需要很长的时间才能完成河流修复工程。在土地资源日益短缺的年代,合理利用资源、提高土地利用率是我们大家所努力的方向。虽然生态水利工程建设有一定发展,但仍面临施工难度大,工程技术高,施工设备不健全,人员管理不善,风险多等困难。因此需要我们不断学习,引进新设备,改进生产技术,加强施工管理等进一步去协调完善整个工程。建立进度控制的组织系统,项目经理部负责落实各层次的进度控制人员,落实具体任务和工作责任,并对工程总体进度计划按照分项工程进行层层分解,做更细致的施工网络图,施工中按照网络图计划施工,同时根据现场反馈信息作适当调整,对突发事件作出补救措施。在优化组合和动态管理的原则下,根据主体、装修、设备安装三大阶段的任务特点,及时调整劳动组合。相对集中、合理安排人力、技术、材料、机具和资金等各生产要素,力求达到进度快,质量好,服务佳等三大目标,同时在安全生产、文明施工方面也要创造出良好业绩。结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高是我们做河流生态系统恢复所追求的目标,同时也增强对外界干扰的反抗力。从时间尺度看,生态系统的演替是一个漫长的过程,河流修复不可能在短期实际内有所改善。生态水利工程规划设计主要是在模拟成熟的河流生态系统结构的基础上,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。
论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
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关键词:软土地基;高填方;刚性;地基处理;设计原则;分析
中图分类号:U612 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2017)03-0074-02
1 影响软土地基上高填方地基承载力因素
在水利工程项目建设过程中,由于受到各种主客观因素影响,出现各种问题,地基承载力较低,地基处理不当,大幅度降低了水利工程项目建设整体质量。这是因为填土、地基二者处于统一的网络结构体系中,必须客观分析影响软土地基上高填方地基承载力各要素,坚持相关设计原则,科学、客观处理该软土类地基,提高软土地基整体性能。
1.1 水利工程中软土地基上高填方刚性基础埋深影响
在分析水利工程中软土地基上高填方刚性地基承载力过程中,相关人员必须根据水利工程项目建设地区具体情况,要准确把握软土地基上高填方性地基承载力特征数值与基础埋深以及基础宽度之间的关系。在分析过程中,相关人员发现黏土、砂土二者地基承载力特征值和基础埋深间存在某种关系,随着基础埋深不断增加,这两类地基承载力特征值也有所增加,处于非线性状态,但达到一定程度后,增加的幅度会不断减小,特别是黏土地基。具体来说,如果基础埋深系数不超过5,地基承载力特征数值类似于线性增加,如果基础埋深系数超过5,基础埋深对地基承载力特征数值的影响会不断减小。在计算中发现,基础埋深系数为4的时候,黏土与砂土两类地基承载力特征数值增长各不相同,前者增长了14.3%,后者增长了12.7%,软土地基上高填方刚性地基受到基础埋深较大影响。相应地,下面是软土地基上高填方刚性地基承载力特征数值和基础埋深关系结构示意图。
1.2 水利工程中软土地基上高填方刚性基础宽度影响
就水利工程中软土地基上高填方刚性地基来说,还会受到基础宽度的影响,随着基础宽度系数不断增大,砂土类型的地基承载力特征数值处于非线增加状态,黏土类型的地基却有所减小。在基础宽度系数增加到6过程中,前者地基承载力特征数值明显增长,增长了20.6%,后者处于“减小-提高-减小的状态,5.1%是其最大的增长幅度,也就是说,在工程项目建设中,相关人员不需要客观分析地基承载力宽度修正这一情况。
1.3 水利工程中软土地基固结影响
水利工程中如果固结压力相同,软土地基固结度不断增大,软土地基的黏聚力、内摩擦角也会发生相应地变化,会有所提高。如果固结度相同,固结压力不同,随着固结压力不断增加,软土黏聚力、内摩擦角都会明显提高。如果二者受到复合影响,固结度又不大,软土黏聚力、内摩擦角的变化不会特别明显。在软土地基固结压力达到100kPa后,固结度也有所增长,达到92%后,黏聚力明显提高了33%,内摩擦角明显增大了49%,也就是说,软土地基黏聚力、内摩擦角都受到软土结度、固结压力较大影响,随着软土地基固结度不断增大,地基极限承载力也明显提高,但达到已成程度后,增加的幅度有所减小。相应地,下面是软土地基极限承载力增量和软土地基固结度、固结压力二者关系结构示意图。
2 水利工程中软土地基上高填方刚性地基处理以及设计原则
2.1 水利工程中地基处理宽度
在水利工程项目建设过程中,如果该建设地区的地基没有得到合理化处理,结构将无法均匀受力,极易出现各种病害,降低地基质量。相关人员必须遵循相关原则,坚持具体问题具体分析的原则,科学设计建设地区地基宽度,准确把握地基含砾粉质黏土厚度,地基处理之后的弹性模量,其他相关参数保持不变。随着地基处理宽度不断增大,顶部土压力、基底压力会不断减小,变化速率也会减小,相关人员必须结合建设地区地基具体情况,适当增加地基处理宽度,避免顶部应力过度集中,确保基础宽度合理化,把握好软土地基剪力、弯矩等,控制好其增幅。在此基础上,相关人员要合理处理建设地区正下方的土体,有效分散顶部的应力,避免地基宽度处理成本的增加,提高地基整体性能的同时,为提高工程项目整体建设质量提供有利的保障。地基宽度处理之后,随着地基宽度不断增加,顶部土压力、基底压力二者处于缓慢变化中,逐渐处于稳定状态,顶部土压力、基底土压力二者的增量必须小于10%。分析中,发现处理之后的地基宽度对弯矩的影响特别大,轴力受其影响最小,在地基宽度增加到一定程度后,建设地区最大轴力、剪力、弯矩等都有所减小,但其增幅不超过5%。
2.2 水利工程中地基处理深度
在处理软土地基上高填方刚性基础深度中,相关人员必须客观分析结构受力状态、地基处理深度二者之间的关系,以计算模型为基点,准确设置地基处理深度与宽度、地基弹性模量等,其他参数不变情况下,客观分析顶部土压力、基地压力作用下,地基处理深度具体变化情况,科学处理地基深度,确保在基础深度增加的情况下,结构最大轴力、剪力等增长速率不断减小,基础深度对剪力的影响不能小于轴力,最大弯矩增长速率也要有所增大。需要注意的是:在设计软土地基上高填方刚性地基中,相关人员必须保障建设地区地基处理深度符合地基承载力、沉降控制方面的具体要求,避免出现额外增加地基处理深度的情况,避免工程项目成本的增加,也避免结构存在隐患问题,延长工程项目整体寿命。这是因为地基结构内力受地基处理深度的影响,二者属于正比例关系,地基处理深度增大的基础上,地基结构内力也会有所增大。
2.3 水利工程中地基处理刚度
相关人员还要客观分析建设地区刚度、受力状态二者的关系,根据地基弹性模量变化情况,把握好力学、物理等参数以及地基处理宽度与深度,围绕软土地基上高填方刚性地基设计原则,处理好建设地区地基刚度。处理之后,建设地区顶部土压力、基底压力在地基刚度作用下都有所增大,处于非线性增加状态。以地基弹性模量为基点,如果其不超过120MPa,顶部土压力、基底压力在地基弹性模量增加情况下有所增大,如果其大于120MPa,顶部土压力、基地压力二者增加幅度必须小于5%。处理之后,随着地基刚度不断增加,结构内力也要有所增大,结构内力要逐渐处于平稳状态,尤其是地基弹性模量超过120MPa,随着地基弹性模量不断增加,内力增幅要逐渐减小。在处理地基刚度之后,发现其对地基剪力的影响相当大,对地基轴力的影响最小。相应地,下面是结构内力、地基模量二者变化的具体规律。在处理地基刚度中,相关人员要综合分析建设地区各方面情况,最好不要采用刚性桩复合地基,通常情况下,在地基刚度处理之后,其模量大都不会超过120MPa,而结构内力会受到地基模量的影响。针对这一情况,在水利工程项目建设中,相关人员必须准确把握沉降控制具体参数,科学处理建设地区地基刚度,避免地基刚度过大,超过规定的范围,结构出现新的隐患问题。
3 结语
总而言之,在水利工程项目建设过程中,相关人员必须意识到的重要性,要以社会市场为导向,准确把握软土地基上高填方刚性地基设计原则,结合建设地区各方面情况,准确把握软土地基上刚性地基承载力影响因素,基础深度、基础宽度等,采用适宜的方法科学处理这类地基宽度、深度、刚度,确保其符合水利工程项目建设具体情况。以此,降低水利工程项目建设成本的基础上,提高软土地基上刚性地基整体性能,避免其存在各种隐患问题,提高水利工程项目建设整体质量,提高其运营效益。
参考文献:
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[关键词]市政给水工程;管道施工;不开槽设计;技术
中图分类号:TU565 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)05-0119-01
在市政给水管道施工中,采用不开槽技术有很多好处,这种技术主要就是不用进行全线开挖,就可以进行管道施工,需要开挖的位置也就是管线需要的特定部位,这样能节省施工时间,降低了施工成本不说,还不会影响城市的交通。有一些给水管线都设在比较繁华的地段,要么就是埋的比较深,给施工带来较大难度,不开槽技术正好能弥补施工场地的不足,不用去破坏施工现场,就可以施工,这一技术在给水管道施工中应用的也很广。
一、市政给水管道的顶管施工
1、选择顶管顶进方法。在选择顶管时候,要先对施工现场进行实地考察,对周边建筑环境和土质情况进行检查,然后再依据工程设计标准去选择顶进的方法。要是施工现场的环境能够符合降水条件,并能对底层变形进行控制,那么就在施工的时候就可以选择封闭式土压平衡顶管机,这样的顶管效果能更好。要是施工现场的环境不是很理想,不能控制底层无变形情况,或者要小口径的金属管道施工,那么在施工时就选择一次顶进挤密土层顶管法,这样能达到好的顶管效果。要是利用敞口式的顶管机,施工人员就要对其他水源进行控制,并对这种情况严格制止,然后在布置管道时,要和地下水位保持一定距离,最小也要达到0.5m。要是顶管施工时,有建筑物或者其他管线设置阻挡,还要对其及进行有效的保护,不能有破坏现象出现。
2、盾构机选型方法。在选择盾构机的时候,要对工程设计中所规定的管径长度和直径有所了解,并对施工现场的土质情况进行了解,将所有能够影响其施工的因素都考虑在内,再结合的是经济因素,对定向钻机回拖力和回转扭矩进行确定,并考虑到安全问题。在配置导向探测仪的时候,要对定向钻机类型进行考虑,并结合周边的建筑环境和施工现场各方面的探测深度进行施工。在施工时,要是采用浅埋暗挖这种方式,施工人员就要在施工前到施工现场进行实地考察,综合环境的影响因素,再制定合理可行的施工方案,选择有效的盾构机,使施工质量得到保证。
3、管节要求。在选择玻璃钢管时,要依据工程设计的各项规定,并根据大小合适的管径,和顶进情况去挑选。在钢管质量这方面,要考虑管道外侧防腐结构的整体质量,防止在顶管顶进时磨损到土体,造成不必要的经济损失。要是选用钢筋混凝土材质的管材,也要依照设计规定来选,不能违背施工设计要求。
4、设备要求。在选择给水管道施工所使用的机械设备时,要遵循一定的设计原则,并对机械设备进行试运行,只有合格的设备才能在管道施工中应用。施工人员要对所有机械设备都有所了解,并能熟练操做各种设备,达到专业的水平,这样给水管道施工质量才能有所保证,也能达到经济施工和安全施工的目的。
二、工作井施工措施
市政给水工程中,是必须要有工作井的,在这个环节施工前,施工人员要先明确施工现场的情况,然后依据现场情况和设计要求去检查支护井壁质量,并对盾构机推进工作进行核验,都满足要求之后才能安排临时的给水系统,要是施工时有建筑物或者其他管线影响,要注意避让。
工作井围护结构应该根据工程水文地质条件以及周围的环境条件和施工安全的要求进行设计,在进行技术经济的比较后,综合工作井的尺寸和结构形式确定支护形式,在进行土方开挖施工时,我们要严格的按照设计图纸规定的原则进行施工,施工中要尽量保持井底的稳定和干燥,然后再进行封底,封底的时候要进行抗浮盐酸,最后再在井口周围地区安置安全护栏和防御设施,以便保证井内通道的安全。
1、顶管及盾构的后背墙施工。后背墙结构强度与刚度必须满足顶管、盾构最大允许顶力和设计要求。后背墙平面与掘进轴线应保持垂直,表面应坚实平整,能有效地传递作用力。施工前必须对后背土体进行允许抗力的验算,验算通不过时应列后背土体加固,以满足施工安全、周围环境保护要求。上、下游两段管道有折角时,还应对后背墙结构及布置进行设计,装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装,底端宜在工作坑底以下且不小于500mm; 组装构件应规格一致、紧贴固定;后背土体壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;无原土作后背墙时,宜就地取材设计结构简单、稳定可靠、拆除方便的人工后背墙;利用已顶进完毕的管道作后背时,待顶管道的最大允许顶力应小于已顶管道的外壁摩擦阻力;后背钢板与管口端面之间应衬垫缓冲材料,并应采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。
2、对顶管工作井进行施工的时候,我们需要根据顶管机的一些设计和管理要求对平面尺寸进行确定,并在深度满足顶管机的操作要求的时候进行施工,根据顶管材料的不同,施工中的操作问题需要注意,顶混凝土管的时候,洞权的最低处距离底板相面不小于600mm,而定钢管时,则还需要预留一些作业高度。对于工作井的平面尺寸, 我们首先应该按照盾构安装和拆卸、施工车架以及处置运输的要求,进行对深度和施工设备的布置、土石方以及材料的运输问题等设计要求进行确定。
3、工作井洞口施工:预留进、出洞口的位置应符合设计和施工方案的要求。洞口土层不稳定时,应对土体进行改良,进出洞施工前应检查改良后的土体强度和渗漏水情况。设置临时封门时,应考虑周围土层变形控制和施工安全等要求。封门应拆除方便,拆除时应减小对洞门土层的扰动。
三、结语
城市发展建设过程中,是不能忽视给水工程建设的,这是城市正常运转和人们用水安全的有力保障,在这一工程中最重要的就是给水管道施工。为了施工进度有所提高,能有较好的施工质量,在保证施工进行的同时,不会对城市的交通和各种管线有所影响,但是施工时要特别注意各项施工技术的选择,因为这项技术并不是很简单的,如果有差错将会对整个给水工程带来较大的质量影响。所以。在进行市政给水管道的不开糟设计和施工的时候,一定要按照相关的法律法规进行施工,只有这样才能够有效的防止工程出现质量问题。
参考文献
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关键词:市政给排水;工程设计;节能技术
1.市政给排水工程的主要内容及其节能的重要意义
1.1市政给排水的主要内容
市政给排水工程属于城市基础设施建设的范畴,其主要内容包括给水和排水两个部分。
1.1.1给水工程
保证水质的安全性是市政给水工程建设的主要目标,同时,还要确保水量及水压的合理性。从本质的角度上讲,给水工程一方面是为居民的生活用水提供保障,另一方面是为企事业单位的正常生产用水提供保障。
1.1.2排水工程
高效、快捷地排除污水、废水是市政排水工程建设的主要目标,由此除了能够使城市环境得到保护之外,还能为居民的生活和工业生产提供方便。一套完善的污水排放系统是排水工程必不可少的组成部分。
1.2市政给排水中节能的重要意义
随着我国工业化进程的推进,市政工程建设的用水量不断扩大。给排水工程是市政工程建设的重要组成部分,若能应用节能技术,提高能源使用率,也会给工程项目建设带来可观的效益。尤其在我国资源面临严重短缺问题的形势下,在市政给排水工程中运用节能技术,可有效节约用水量,改善区域内的生态环境,为促进经济可持续发展奠定坚实基础。
2.市政给排水工程设计中节能技术的应用
2.1新型管材的应用
在以往的市政给排水污水管道设计中,经常采用钢筋混凝土管材进行管道敷设,由于其接口处易受周边环境的影响出现锈蚀损坏现象,所以会造成污水渗漏问题,严重污染地下水环境。为此,在设计污水管道时应采用新型的管材,要求其具备良好的节能性、环保性、经济性、防腐性等特性,以及自身重量小、使用寿命长、便于施工等优点。这样有助于提高污水排放系统的运行效率,实现对污水的回收利用,避免因管材问题埋下环境污染隐患。
2.2减压分流技术的应用
在给排水工程设计中,要通过合理的设计强化对给水配件的保护,将给水静压控制在0.6MPa范围内。对于医院、住宅、商业等公共建筑而言,应将给水静压控制在0.35MPa范围内,严格把控给水静压指标。对于其他工业类建筑而言,可适当放宽指标限制,控制在0.45MPa之内即可。为了确保建筑内的给水配件出水值小于给水静压值,应采用减压分流技术,通过合理设计孔板和截留塞予以实现。从实践中来看,减压限流技术是建筑节水的重要技术手段,既可以保证建筑居民的用水需求,又可以控制用水点处的供水压力。
2.3雨水循环利用技术及透水混凝土的应用
雨水循环利用的原则是结合雨水系统压力检测与竖向标高,促使进入排水管道的雨水向循环系统内自动流入,通过循环系统对雨水进行处理,输送到其他地方进行再利用。通过对雨水系统进行节能设计,既可以保证良好的道路交通环境,又可以实现给排水工程节能减排目标。除此以外,针对新材料透水混凝土路面,在雨水回用系统中的应用可做探索性尝试,可系统性地解决城市低洼路段的内涝和积水问题。透水混凝土路面一雨水收集处理工程,可以有效去除雨水中的悬浮颗粒物、有机污染物、氮磷以及重金属等污染物,具有建设运行费用低、管理维护简单等优点,适用于雨水的净化处理。
2.4污水处理节能技术的应用
市政排水系统设计要重视对污水的有效处理,根据污水水质情况,结合回用水水质的指标要求,设计多种水处理方案,从技术性和经济性的角度出发,对多种方案进行比选,确保选出的方案能够体现良好的经济价值。从污水处理技术发展现状来看,SRP高浊度污水处理技术是最新、最有效的处理技术,该技术利用化学药剂将污水中的污染物析出,并促使污染物固相粘结成颗粒状,之后再利用吸附剂彻底分离污水与污染物。最后,对污水进行净化处理,使其达到相应标准回用水的水质要求。我国市政污水处理系统也应当引入此项先进的技术,为城市发展输送水质合格的二次水资源。我国政府要鼓励污水处理节能技术创新发展,将污水变废为宝,实现对水资源的高效利用。
2.5中水系统的应用
与国外发达国家相比,我国中水处理技术还不够完善,技术并未得到大范围推广,中水应用局限于较小范围。由于中水系统的建设可使城市总体用水量得到有效的缓解,很多城市将中水系统建设纳入了市政工程排水工程总体的规划当中。及时收集城市生活污水,并对其进行处理,使之可以被再次利用的非饮用水被称为中水。其用途广泛,可用于冲洗卫生间、清洁车辆和灌溉植物等。
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