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建筑节能设计 生态节能技术及新能源在建筑上的应用-上海龙亚水泵厂推荐

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  摘要:本文以实际工程为例,详细介绍了生态节能和新能源利用技术在建筑中的具体应用,进而说明建筑节能技术和新能源开发利用的可行性和必要性 简介:本文以实际工程为例,详细介绍了生态节能和新能源利用技术在建筑中的具体应用,进而说明建筑节能技术和新能源开发利用的可行性和必要性   

  关键字:建筑节能 绿色环保 生态技术 可持续发展
  一、建筑节能设计的重要意义:
  1、建筑节能是经济发展的需要:
  能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。废水输送泵当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产,建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源,资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右,我国也占到25%以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。
  2、建筑节能是环境保护的需要:
  我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能,减少污染物的排放也是改善生存环境,提高生活质量的一种有效的方法。
  3、建筑节能是提高人民生活水平的需要:
  随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高,人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖,夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下,节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下,通过技术减少建筑能耗,提高能源的使用效率,满足建筑节能的要求。


  二、我国在建筑节能方面的概况:
  1、我国建筑能耗概况:
  统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的27.8%.我国是以煤炭为主要能源的国家,由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点,因此我国的建筑耗能量巨大,燃煤排放了大量有害物质,对环境造成了严重的污染和破坏。据统计1999年我国排放CO26.67亿吨,居世界第二位,其中85%是由燃煤排放的,2000年我国排放SO21995万吨,居世界第一位,其中90%是由燃煤排放的,由于污染物的排放造成57%的城市颗粒物超过国家标准,48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明建筑节能在我国的推广已经是迫在眉睫了。
  2、我国建筑节能的发展概述:
  我国的建筑节能工作开始于80年代初期,通过各方积极努力,到1995年末,全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米,到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程,如北京安苑北里小区、周庄小区、卧龙小区、天津倚华里小区、甘肃建筑科学研究院宿舍等,这些工程在节能方面都取得了良好的效果。为全面推广节能设计,我国制定了一系列的法规和标准,如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、  耐碱加药泵 《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。相信随着建筑节能法规和标准的逐步完善,我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。

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  三、新能源的开发和利用:
  1、新能源的含义和分类:
  新能源和可再生能源的概念是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的能源会议上确定的。它不同于目前使用的传统能源,具有丰富的来源,几乎是取之不尽,用之不竭,并且对环境的污染很小,是一种与生态环境相协调的清洁能源。联合国开发计划署(UNDP)目前将新能源分为三类:
  (1)大中型水电。
  (2)新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能。
  (3)传统生物质能。转贴于

2、开发利用新能源的重要意义:
  随着能源需求的不断增加,地球上不可再生能源的资源将进一步的减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步,在提高能源的使用效率,节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。根据专家预测,废酸槽液下泵  到2060年,全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上,成为未来能源结构的主要部分。采用新能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施。
  3、将新能源技术应用于建筑的意义和未来展望:
  建筑消耗大量能源,当前我国建筑业发展迅猛,把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用,不仅可以代替资源有限的传统能源,而且可以减少污染物的排放,保护生态环境,它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源,目前在太阳能利用方面发展迅速,太阳能电池发电技术在建筑上大量使用,太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长,预计到2015年太阳能热水器的普及率将达到25%,太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外像风能、地热能等方面的开发研制也取得了很大成就,预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。
  四、生态节能技术和新能源在建筑设计上的实际应用:
  在设计中采用生态节能技术的实例很多,像张家港生态农宅设计、清华大学建筑设计中心大楼设计、济南高等交通专科学校图书馆等。在北京工业大学高技术能源实验楼的设计中就采用了多项节能和新能源利用技术。根据校园总体规划,高技术能源实验楼拟建在北京工业大学校园北区的东南角,南面正对校园东西中轴路“北工大南路”,北面是北京工业大学科技实验区,西面是学校运动场,地理位置十分重要。建设场地呈长方形,东西长约85米,南北宽约35米,总用地面积约4000平方米,拟建建筑面积5000平方米。根据基地特点,整幢建筑采用“一”字型布局,主入口朝南面对中轴路,将内燃机实验室的实验车辆入口及次要入口布置在北面,这种形式既方便了对外联系,又避免了互相的干扰。将建筑整体向北退后红线10米,留出主入口前广场和室外停车场,并布置绿化和地面铺装,从而形成良好的室外空间环境。另外建筑物耗热量指标随着体形系数的增长而增长。实验楼简单规整的建筑型体由于外表面积较少,体形系数较小,所以能够有效地减少建筑能耗,对于实现建筑的节能要求非常有利。
  节约建筑能耗最重要的措施是合理改善外围护结构的热工性能,高效保温的墙体节能效果显著。实验楼采用250mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块作为外围护墙,这种材料是利用火力发电厂排放的粉煤灰作为主要原料,采用先进的生产工艺及装备生产的新型墙体材料,这种材料可以有效地减少建筑垃圾,利于环保和减少资源浪费,是一种真正的绿色建材产品。在已经满足保温节能要求的情况下,又增加了一层30mm厚的有机硅保温砂浆,从而减少了外围护结构的传热系数。太阳能是我们可利用的最清洁、最丰富的能源,在实验楼屋顶安装了太阳能电池发电系统,可以将太阳辐射能直接转换成电能,利用蓄电池组贮存太阳能电池受光照所发出的电能,并可以随时向用电设备供电,从而满足楼内的动力和照明系统的用电需求。太阳能电池发电技术具有许多优点,如安全可靠,无污染,不消耗常规燃料,不受地域限制,维修简便,适合在建筑物上安装等特点,因此它是当今世界上最具有发展前途的新能源利用技术。实验楼内的空调系统全面采用了液下化工泵地源热泵技术,它利用地表浅层中蓄存的能量,室外空气温度波动很大,但地表面几米以下的地温全年相对恒定的特点(地球表面温度通常保持在15℃左右),在夏季将室内多余的热量不断地排出而为大地所吸收,使建筑物室内保持适当的温湿度。这项技术具有低能耗、对环境影响小、维护费用较低以及设计灵活等突出特点,是一种高效、环保的能源利用系统。北京工业大学环境与能源工程学院在这项技术的研究上具有领先水平。通过此次设计,不仅使学院的科研成果在具体工程中得到了应用,而且还避免了悬挂空调室外机对建筑立面的破坏。将光导纤维技术用于室内照明,在屋顶架设了风力发电系统等多项节能环保措施的应用,使高技术能源实验楼成为名副其实的绿色能源示范工程。


  五、总结:
  以上对建筑节能和新能源的开发利用方面作了简单的分析和研究,建筑节能和新能源的利用是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项根本措施。作为当代建筑师,不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了能源的浪费。我们应建立生态建筑思想,尊重自然环境,用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计,将节能意识贯穿于设计的每一个环节,设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品,使建筑设计理念上升到新的高度。
 


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把河床不抬高作为黄河下游治理的战略目标-上海龙亚水泵厂推荐

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(齐璞 于强生)
提要:泥沙淤积是黄河下游洪水危害的根本原因,窄深河道具有极强的泄洪输沙能力,床面进入高输沙动平整状态造成河道输沙“多来多排”,流速2m/s河槽不淤,洪水输沙的非恒定性,底沙的运动状况决定了河床的冲刷或淤积,其底沙运动速度远小于洪水波的传播速度,因此不管洪水含沙量高与低,比降陡与缓的河流,河床在涨水期都是冲的,落水期都是淤的,均可产生长距离强烈冲刷。所以对窄深河槽的过洪机理,淤滩刷槽之间没有联系,水库排沙调控原则等问题认识的突破,为水库利用洪水排沙和下游河道双岸整治,充分利用洪水的输沙和造床作用,长距离输沙入海,实现下游主槽不淤高的目标提供了可能。小浪底水库自1999年10月投入拦沙、调水造峰冲刷、调节中小流量减少艾山以下河道淤积的运用,使黄河下游河道冲刷量已达9亿m3,高村以上和艾山以下河道均发生明显的冲刷,花圆口至夹河滩河段2000m3/s同流量水位已下降1.5m,艾山以下河段也下降0.8m。但高村以上河段河槽仍很宽浅,河槽宽度平均在1500-2000m以上,急需进行双岸整治。

早在1955年,第一届全国人民代表大会第二次会议就通过了《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划的决议》,经过半个世纪治理开发,已经取得举世瞩目的成就。但是,黄河泥沙问题没有根本解决,黄河下游诸如河槽淤积抬高、二级悬河、横河斜河、滩区淹没等一系列的问题仍然是很大的困扰,防洪形势仍然严峻,寻求根治黄河水害的战略成为当务之急。

众所周知,泥沙淤积是黄河下游洪水危害的根本原因,治黄的主攻方向就是要解决泥沙淤积问题。根据2002年国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》的相关研究,2050年后,黄河年均来沙量仍有8亿t,利用河道输沙入海是治黄中一项长期的而艰巨的重要任务。为维持黄河下游河道健康生命,将采取综合措施实现下游主槽不淤高的目标,其核心是科学进行中游水库调水调沙和下游河道整治,充分利用自然的力量,增大洪水的输沙作用。

针对21世纪黄河的治理思路,水利部提出“堤防不决口、河道不断流、水质不超标、河床不抬高”宏观治理目标。其中最难的是河床不抬高。在对黄河窄深河道具有极强的泄洪输沙能力,洪水输沙的非恒定性,涨冲落淤规律的破解,打开了对下游治理的新视野,治理理论有了突破。只要在黄河下游构建一个宽度较窄、流路顺直的通道,就能够形成稳定窄深的河槽,而窄深河槽具有极强的排洪输沙能力。在中游水库调整来水来沙的搭配后,利用下游的窄深河槽的排洪能力,就能够控制主槽的淤积,实现河床不抬高的目标,从而使二级悬河、横河斜河、滩区淹没等一系列问题迎刃而解。

一、洪水非恒定可造成冲积河道长距离冲刷

根据对冲积河道实测资料的分析,河槽水力几何形态、动床阻力特性、床沙与悬沙不同的水力特性与河道冲淤之间的密切关系, 阐明了窄深河槽输沙多来多排的力学基础。床面在高输沙动平衡状态时,处在多来多排的输沙状态;底沙运动速度滞后于洪水传播速度,造成河道长距冲刷;洪水非恒定性是造成涨冲落淤的原因,河床的冲淤取决于作用河床底部剪力的变化,剪力增大,底沙的输送强度增加,河床不断冲深。在最大洪峰后,水深达最大,作用在床面上的剪力最大,底沙输移强度最大,d50=0.05~0.1mm的粗沙在洪峰期也能顺利输送,在洪峰稍后河床高程达到最低。在落水过程中作用在床面上剪力减小,底沙输移强度渐次变弱,河床不断淤积抬高。

河流的调整,没有因比降的沿程变缓而使水流的流速降低,而是始终保持某一固定的数值,甚至沿程增大。

其调整的机制:往往是比降变缓,河宽减小,水深增加,从而使流速不变,甚至沿程增大,维持床面在高输沙动平衡状态, 如黄河下游河道,渭河下游河道均是如此。

底沙的运动状况决定了河床的冲刷或淤积,其运动速度远小于洪水波的传播速度,因此洪水在几百公里、甚至上千公里长,比降变化相差甚至十倍(万分之六至万分之零点六)的冲积河道均可产生强烈冲刷。

二、窄深河槽有利于高含沙水流输送

20世纪80年代,对黄河干支流不同河段的高含沙水流输沙特性的对比分析表明[详见附件9],窄深河槽有利于高含沙水流输送,适宜输送的含沙量不是低含沙量,而是含沙量大于200kg/m3的高含沙水流。目前造成高含沙洪水在黄河下游河道严重淤积,和在输送中产生异常现象的主要原因是高村以上游荡性河道河槽极为宽浅。

造成河道多来多排的原因,在低含沙水流时是因水流的流速达到1.8~2m/s,床面进入高输沙动平整状态(详见附件12);对高含沙水流而言,是因为黄河泥沙组成细,含沙量增高后流体的黏性增大,而河床对水流的阻力并没有增加所致,仍可利用曼宁公式进行水力计算。

在窄深河段随着流量的增大,河道由淤积变为冲刷:形成窄深河道“多来多排”的输沙规律;宽浅河道“多来多排多淤”:其中河槽“多来多排”,而滩地则“多来多淤”。黄河下游艾山以下河道实测洪水最大含沙量为200 kg/m3。目前的山东河道在流量2000~3000m3/s,不仅可以输送实测含沙量小于200 kg/m3的洪水,待含沙量增加到400~500kg/m3时,会更有利于输送。该段河道具有巨大的输沙潜力。

三、窄深河槽的过洪机理

造成窄深河槽过洪能力大的主要原因,是河槽的过流能力与水深的1.67次方成正比。洪水泄洪能力的增加主要是靠河床冲刷水深增大来实现的。

1958年花园口站水位流量关系表明,流量从5000m3/s涨到15000m3/s,水位只抬升1m,河床平均冲深1.83m,而主槽平均水深却由1.99m增加到4.82m,增长2.83m,主槽刷深的幅度远大于水位的增幅。由于水深的大幅度增加,使得河槽的泄流能力迅速增大。洪峰前后5000m3/s水位下降1m,主槽河底高程下降近3m。

1958年泺口站流量从5000m3/s增长到10000m3/s,水位升高2.95m,平均河底高程冲深3.45m,但主槽平均水深由6.70m增加到13.1m,增加了6.4m,也远大于水位升高值。最大水深由8.9m增至18.1m,增加了9.2m。

艾山以下河道在涨水过程中,流量大于1500 m3/s平均河底高程开始冲深,在最大洪峰时,主槽河底高程最低,过流能力到达最大。

四、窄深河槽具有很强的泄洪能力

水深增大对河道的过洪能力影响最大。

河道比降万分之一的河段:艾山站在1958年7月21日、22日,在河宽476m、468m,平均水深8.9m和10.6m的条件下,分别下泄12300m3/s和12500m3/s洪水;泺口水文站在1958年7月22日、23日,主槽宽295m,平均水深10.6m和13.1m的条件下,通过的洪峰流量分别为10100m3/s和11100m3/s。

河道比降万分之二的花园口站:在1977年经过7月和8月两场高含沙洪水塑造,8月8日实测主槽宽467m、483m,相应水深为5.4m,5.3m,平均流速3.85 m/s、3.73m/s,流量达8980m3/s和9540m3/s。防腐加药液下泵  由此表明,主槽的过流能力很大,只要能保持较大的水深,泄洪要求的河宽并不是很大。

窄深河槽随着流量的增大,水面宽会略有增加,河床不断被冲深,水位的涨势趋缓,流量越是增大,水位涨率越是平缓。

洪水在冲积河床中流过,随着洪峰流量的上涨,不仅水位上升,同时河床不断刷深,使得河道的过流能力迅速增加。不仅低含沙洪水如此,高含沙洪水也是如此。河床刷深对过洪能力的影响往往大于水位抬升的影响,甚至由于河床剧烈的刷深,使得洪水位反而大幅度降低。

五、调节水沙搭配,控制主槽淤积是解决问题的关键

黄河干支流大型的水利枢纽建设,完全改变了下游来水来沙的自然过程,游荡性河道经长处于小水挟沙过多状态中,河槽连年淤积而不能摆动是造成二级悬河的根本原因。二级悬河与一级悬河产生的原因相同。通过洪水期河床冲刷与滩地清水回归主槽过程分折,说明主槽冲刷与漫滩淤积间没有必然联系(详见附件3),洪水不漫滩河槽仍可发生冲刷。因此,调节水沙搭配,控制主槽淤积是解决问题的关键。

为了实现黄河下游河道不抬高,首先要改变进入下游的水沙搭配,这是治理下游的前提,其作用往往不引人重视,如三门峡水库的“蓄清排浑”运用避免了非汛期小水挟沙后淤槽,有利于中水河槽的形成。但是三门峡水库的“蓄清排浑”作用是有限的,尤其是不能适应黄河水沙变化的发展趋势,也不能充分利用下游河道可能达到的输沙潜力输沙入海,黄河的水资源也不能得到充分合理的利用。小浪底水库进行泥沙多年调节运用的作用,会有更多的泥沙调节到洪水期输送,远大于三门峡水库“蓄清排浑”的作用,为进一步整治游荡性河道创造了条件。在“拦、排、调、放、挖”, 以调为核心的治河方略,也为下游形成窄深河槽提供了技术支撑。

黄河滩区是180万滩区民众赖以生存与发展的基础。目前,滩区经济发展水平相对低下,产业结构单一,民众生活环境较为恶劣。该区域十分落后的安全和发展现状,与整个区域和乃至全国经济社会快速发展的整体态势形成鲜明对照,创造条件形成窄深河槽,就可以为滩区创造一个相对安全的环境是社会经济发展所必须。

六、泥沙多年调节,利用洪水排沙

   在黄河“八五”攻关中,首次对小浪底水库泥沙多年调节,利用洪水排沙,并进行了较详细的方案计算,初步制定了水库运用原则。因此,小浪底水库的运用方式由初期的削减高含沙洪水发展到利用洪水排沙。

(1)把沙量调放到涨水期

因为不管高含沙量,低含沙量,比降陡与比降缓的河流,河床在涨水期都是冲的,液下化工泵  落水期都是淤的,我们在调水调沙的时候若能把沙量调放到涨水期,这是非常有意义的。因此,拦粗泥沙主要应拦小水时挟带的泥沙,而大水时“粗泥沙”也可输送入海。

(2)产生高含沙水流的机理

大量的实测资料表明,蓄水拦沙运用水库水位的迅速下降并泄空,淤泥便可流动产生高含沙水流。水库虽然大小、形态各异,但淤土的力学性质相同,产生高含沙水流的机理也相同(详见附件12)。

(1) 众所周知,淤土抗剪强度参数(C和Ф)依排水条件而异。土的抗剪强度一般不排水不固结的试验值最小,库水位的迅速降低,使淤土中孔隙水来不及排出,土体的强度,粘着力C和内摩擦角值低,Ф=0(属于情况: f=c),土体的容重rm大,只要流泥的水平推力W=rmhj大于土体的黏着力(C= f),土体的便可产生流动,式中h为泥浆深, j为纵坡。蓄水拦沙运用水库中的淤积物处于水下饱和状态,库水位的迅速下降并泄空,淤泥流动便可产生高含沙水流。

(2) 在洪水期水库主动泄空,库水位迅速大幅降低,随着主槽强烈冲刷,河床高程降低,滩槽高差的增大,土体荷重增加。随之土体内发生超孔隙水压力,引发土体向主槽坍塌,为利用洪水排沙,高含沙水流形成创造了有利条件。

(3)水库泄洪排沙时,库水位迅速降低,当库区淤积物抗冲性较强时,溯源冲刷纵剖面调整又具有自动调整的特性,使冲刷以“局部跌坎”的形式向上游发展,使水流能量的消散集中,增强冲刷能力,为多沙河流形成长期使用的调水调沙库容提供了可能性。

(4)在中小型水库泄空冲刷时产生的淤土滑塌,洪水排沙的高含沙水流的情景,在大型水库(如黄河小浪底水库)相似运用条件下也会产生。主动空库泄洪排沙是多沙河流调沙的优化模式,这为黄河下游河道利用洪水输送高含水流提供了可能。

(3)利用洪水冲刷排沙

由小浪底水库分析计算结果可知,水库的淤积量大于30亿m3后,才能利用洪水冲刷排沙,相同的来水来沙条件,库区淤积量小,水库冲刷机会多,但冲刷效率低;当首次起冲量大时,库区淤积量多,冲刷效率高,但冲刷机会少,两者综合作用的结果,看不出优劣。同样的来水条件和库区泄空水位,水库淤积量大时,冲刷效率高,出库的含沙量大,可以使更多70%-90%的泥沙调节到洪水期输送。进入下游的水沙为供兴利的大小流量清水流和挟带泥沙的洪水; 由水库主动空库泄洪排沙,淤土滑塌所形成的调沙库容可以长期重复使用, 为黄河下游河槽不淤创造了有利的来水来沙条件。

七、不淤河槽设计(详见附件14)

(1)河槽不淤的水流条件

床面在低能态区,随着水深的增加,流速迅速增加,进入“多来多排”,耐酸碱液下泵此时的水深流速值可作为不淤河道设计值。根据相应的床面形态由沙纹发展成流动沙浪,底沙的运动逐渐增强,当床面进入高输沙率平整状态时,水深与流速关系发生明显拐点。根据对黄河河道实测断面平均水深与流速关系图,将发生拐点的临界水深、流速值列入表1。从表中给出的资料表明,水深的变化范围在1.5m至2m,流速的变化范围在1.8至2m/s,单宽流量的变化范围在3至5m3/s-m,进入高输沙动平整状态,河道的输沙特性将进入“多来多排”的输沙状态。故可以用流速2m/s,作为设计条件,当河宽变化时不淤流量也会相应变化。

 


(2)不淤河槽设计

比降变化对输沙不淤河宽的影响

水力计算采用曼宁:

 


不淤临界流速值为:

 


表2给出比降万分之一或万分之二,排沙流量分别为3000、2500、2000、1500、1000 m3/s ,各流量时的河槽不淤时整治河宽值列入表2。随着排沙流量的减小河槽不淤整治河宽减小,但均可达到河槽不淤控制条件。其中比降万分之二比万分之一时的河槽不淤河宽均大些,前者是后者的1.7倍。排沙流量1000 m3/s时的不淤河宽, 在曼宁糙率分别为0.012和0.010时,比降万分之二和比降万分之一的整治河宽分别为227m和177m, 均可达到控制河槽不淤要求。

从以上计算结果可知,在河道比降不变的情况下,输沙流量的减小,不淤河宽相应减小,仍可达到河床不淤所需的水流条件,排沙流量由3000 m3/s降到1000 m3/s时,比降万分之二时的不淤河宽由682m减少到227m;河道比降万分之一时,不淤河宽由530m降为177m。说明在比降一定的情况下,可以设计流量不同的不淤河槽,只是河槽宽度上的变化。

 


在自然条件相似的冲积河流,流量变化幅度虽然很大,但比降的变化幅度并不大,在比降相同时,不同流量级别的河道的河槽宽度不同。以黄河主要干支流渭河、北洛河及黄河下游为例可清楚说明,北洛河河槽最窄只有80米,100~200 m3/s高低含沙洪水河道即可不淤;渭河下游从上到下河槽宽450~260m时,流量1000 m3/s 高低含沙洪水河道不淤;黄河下游艾山以下河道河槽宽300~400m,实测含沙量100多kg/m3,流量1500~1800 m3/s 时河段排沙比即可达100%。以上实例说明,在排沙流量变化时可通过控制河槽宽度,实现控制河槽不淤。

八、双岸整治方案是实现窄深河槽的最优方案

基于窄深河槽具有极强的输沙潜力和泄洪能力,按洪水期顺直微弯流路布置双岸整治工程, 以缩窄河宽、增加槽深,控制清水塌滩,使洪水冲刷向纵深方向发展,增大平滩流量(详见附件1.2.6)。考虑到排沙时河槽不淤与泄洪的共同需求,整治河宽取600至800m。2003年进行的动床模型试验表明,在小浪底水库泥沙多年调节的水沙条件下,主槽能够迅速刷深,洪水水位降低,平滩流量迅速增大,河道输沙能力大幅度提高,河段输沙基本平衡,平滩流量由3000m3/s增加到6000m3/s以上,既减少中小洪水漫滩致灾的风险,又能形成稳定的中水河槽,有效控制河势, 并经受百年一遇洪水的试验,证实了双岸整治方案。

双岸整治工程经常靠河,因而提高工程的利用率,将大量节省投资。可以从根本上解决背着石头撵河的被动局面,及大量河道整治工程长期不靠流的状况(详见附件1.10),并防止发生类似2003年小流量下游生产堤遭冲决,造成滩区严重淹没损失。但由于受传统治河思想及河道整治工程修建方法的影响,在黄河上实施双岸整治还有很大的阻力。为此希望把这个项目作为重点,针对关键问题集中组织水利系统的科技力量攻关,以便统一认识。针对实施中关键技术开展模型试验和进一步的分析研究。

双岸整治在其它河流如中亚地区多沙的阿姆河,以及美国密西西比河、密苏里河及我国的汉江上都有成功的先例。虽然各自的整治目的不同,但整治方法却是相同的,都是通过缩窄河宽,增大水深和流速。为此在借鉴国内外经验的基础上,根据已经进行的双岸整治动床摸型试验取得的认识,建议在黄河下游选取几十公里长的河段进行原型试点研究,以取得经验。

九、正在实施的河道整治方案需要调整

开始于上世纪六十年代的黄河下游河道整治工程,经过40余年建设,改善了河势,保护了滩区,减轻了现有险工的防洪压力,对于黄河下游防洪安全起到了积极作用。但是针对黄河下游游荡性河段河槽极为宽浅无法约束洪水,造成河势变化呈现随机性,没有采取相应有效的工程措施。在河道整治实践过程中,无论是枯水时段、丰水时段或是大洪水时期,都曾出现过河势失控的情况,2003年汛期蔡集等处出现的严重险情说明,在小浪底水库建成投入运用后的水沙条件下,在辛店集以上宽河段,现行减小荡性范围的弯曲河道整治方案难以满足新形势下对稳定主槽、提高河道输沙能力要求。为此黄委会对下游河道治理提出“稳定主槽,调水调沙,宽河固堤,政策补偿”的下游河道治理方略, 稳定主槽是当前下游河道治理的关键。当前有必要对弯曲整治方案进行再认识,对以实施的河道整治工程进行后评估, 对现行微弯整治实际多急弯、陡弯,存在诸多问题,用双岸整治工程办法进行补充,行成不同型式的双岸整治, 减少塌滩,稳定主槽,形成窄深河槽,提高排洪输沙能力。

十、黄河下游河道治理前景

在对黄河窄深河道泄洪输沙规律认识的基础上,治理理论有了突破(详见附件13);在下游河道河型转化的条件研究的基础上,提出了游荡性河道整治的发展方向。小浪底水库泥沙多年调节,相机利用洪水排沙, 优化了来水来沙条件,才有可能达到河床不淤。稳定主槽形成窄深河槽才能保证防洪的安全;必须形成窄深河槽才能提高河道的输沙能力,充分利用下游河道在洪水期的输沙潜力多输沙入海,从而达到更好的减淤目的(详见附件2.15)。

由此可见,形成有一定过洪能力窄深河槽是游荡性河道治理主攻目标。主槽过流能力增大了,洪水漫滩机会减少了,才能使黄河滩区人们与自然和谐相处, 滩区181万群众得到解放,359万亩耕地得到充分利用, 是以人为本、科学发展观对现今黄河下游河道治理的客观要求。只有把游荡性河道改造成窄深、归顺、稳定的高效排洪输沙通道,才有可能达到河床不抬高(详见附件2)。使水资源短缺、二级悬河及滩区、河口泥沙等诸多问题便可得到妥善解决,即将在我们面前展现的会是一个高滩深槽的前景, 黄河下游河床不抬高的战略目标一定能够实现。

附件目录:中国水情分析研究报告(水利部水利水电规划设计总院)

1. 关于黄河下游游荡性河道整治的思考 总第103期 齐 璞 于强生 马荣曾

2. 浅谈黄河下游河道不淤的可能性 总第112期 刘善建

3. 生产堤对塑造中水河槽的作用 总第118期 齐 璞

4. 以河治河 以水治水—学习潘季训治河思路的思考 总第120期 刘善建

5. 小浪底水库运用后输沙用水量可以大量节省 总第122期 齐 璞

6. 论“稳定主槽、调水调沙”的治河方略 总第127期 齐 璞

7. 塑造窄深河槽是黄河下游治理的首要任务 总第132期 齐 璞

8. 钱正英院士在黄河下游治理座谈会上的讲话 总第133期 钱正英

9. 黄河高含沙水流的高效输沙特性形成机理 总第134期 齐 璞 孙赞盈

10.利用洪水排沙不必刻意拦粗排细 总第137期 齐 璞 高 航 余 欣

11. 黄河下游河道整治方案应重新规划 总第138期 温善章

12 评《黄河下游游荡性河道整治方案研究》 总第139期 齐 璞

13. 黄河下游河道输沙泄洪机理、能力及治理前景 总第140期 齐 璞

14.黄河泥沙“多来多排”的输沙机理与不淤河槽设计 总第141期 齐璞 高航 彭红 孙赞盈

15. 关于黄河下游整治最终目标的设想 总第142期 刘善建

16. 关于黄河水资源可持续发展的建议 总第143期 刘善建


 

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信息工程的旁站监理-上海龙亚水泵厂推荐

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(党肖娟)
摘要:随着我国经济与科学技术的快速发展,信息化工程建设异军突起,信息化工程的监理应运而生。信息化工程本身的特点决定了其监理工作实施过程中需要进行旁站监理。此文结合信息工程自身特点,对信息工程旁站监理提出了自己的看法和建议。

关键词:信息工程旁站监理

旁站监理,根据《建设工程监理规范GB50319-2000》,其概念为在关键部位或关键工序施工过程中,由监理人员在现场进行的监督活动。

对信息工程来说,具有应用新技术和新产品多、涉及学科多、专业性强等特点,同时,其前期隐蔽工程多,大量的电缆敷设、电线、电缆导管埋设、防雷接地系统等对系统功能、性能影响大;而且隐蔽工程往往处于关键线路上,在完成装饰以后很难检查,它的质量必须在建设过程中一次性满足规定要求,否则对整个项目进度影响较大。因此,及时完成隐蔽工程随工验收,不但是质量控制的基础,也是进度控制的主要环节。监理人员应加强巡视和旁站,督促施工单位按照《建设工程监理规范》(GB50303)及相关专业规范的有关规定严格执行,有特殊要求时应按设计文件的要求执行;对施工单位报送的工序质量验收材料及时深入现场检查,从而保证项目的顺利进行。

笔者就个人在信息工程监理工作中的一些体会,浅谈一下如何做好信息工程的旁站监理。

一、建立旁站监理责任制度

《旁站监理管理办法》规定旁站监理人员的主要职责之一是:“在现场跟班监督关键部位、关键工序的施工执行施工方案以及工程建设强制性标准情况;及时发现和处理旁站监理过程中出现的质量问题……”。防腐蚀废酸液下泵  然而有些旁站监理人员没有认真履行其职责,有的虽然人在旁站现场,却没有认真发现问题、处理问题。比如,通信线与其它弱电线平行或交叉敷设时,出现间距小于0.1m的情况、强弱电线缆平行或交叉敷设时,出现间隔小于0.3m的情况、机柜没有接地等等,都未能被旁站人员及时发现;甚至有的只是在现场摆摆样子给建设单位或总监看看而已。所以项目监理部在督促施工单位建立质量管理责任制的同时,也要建立自身的旁站监理责任制度,在其制度中明确旁站监理人员的职责和奖罚办法,以充分调动他们的主动性的积极性,使大家在旁站监理过程中,都能做到带着问题去寻找问题、发现问题并及时处理问题。

二、审查施工单位的施工方案

目前,一些施工单位对施工组织设计及施工方案不够重视的现象比较突出。特别是一些中小型施工企业由IT行业转化而来,未能真正理解方案编制的重要性,加上其方案编制人员缺乏技术理论知识及具体施工经验,所编的施工方案大多是照搬照套,甚至有的方案是由其资料员从其它地方“复制”而来后,直接套用于本工程,以应付监理和上级的检查。在这种情况下,我们怎么能做好关键部位、关键工序的旁站监理呢?笔者认为,作为监理方,我们有必要从施工组织设计的审查着手,并且首先应审查其所含分部工程施工方案是否与工程项目实际相符,再审查施工方法是否可行、施工条件是否允许和是否符合规范要求。特别是对于信息工程,涉及现代建筑技术(Architecture)、现代控制技术(Control)、计算机技术(Computer)、通讯技术(Communication)、图像显示技术(CRT)等多个领域,这方面犹为重要。

三、对从业人员进行技术交底

我们知道,在影响工程的4M1E五个主要因素中,人员因素是一个重要因素。为了减少其对关键部位、关键工序施工质量的影响,我们同样要对其进行重点控制。结合现阶段信息工程监理的实际情况,要做好这一工作,液下化工泵  笔者认为,最简捷、有效的方法,就是做好对从业人员的技术交底工作,包括对旁站监理人员和施工单位作业人员的技术交底工作。

1.监理部对监理人员进行技术交底

《旁站监理管理办法》第五条规定:“旁站监理在总监理工程师的指导下,由现场监理人员负责具体实施。”而目前,对于信息工程这个涉及领域广的新兴产业,一些项目监理部配置的旁站监理人员在技术水平和业务能力上均与规范上要求存在差距,他们发现问题、处理问题的能力不高。因此,建议总监或监理工程师除了在制订旁站监理方案时,结合工程实际和旁站人员情况,详细阐明该项目的旁站监理职责和质量控制要点外,还需要对旁站监理人员进行技术交底,向其说明该关键部位或工序在旁站监理过程中的质量控制要点和应注意事项,使他们知道在整个旁站监理过程中要做什么以及怎么做。
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上海龙亚耐腐蚀泵制造有限公司生产的X-100、X-150型单级旋片式真空泵是用来对密封容器抽除气体所获得真空的基本设备,适用于电子器件制造,真空干燥、过滤、浸渍、涂膜、实验室装备等(工艺品专用泵)。主要型号有:X-100型单级旋片式真空泵、X-150型单级旋片式真空泵。另本厂与兄弟公司合作开发了2X-2A 2XZ-0.25双级旋片直联式真空泵 2XZ-0.5双级旋片直联式真空泵 2XZ-1双级旋片直联式真空泵 2XZ-2双级旋片直联式真空泵 2XZ-4双级旋片直联式真空泵  WY-150往复式活塞真空泵 W4往复式活塞真空泵 W6-1往复式活塞真空泵 W300往复式活塞真空泵等真空泵,为使用真空泵的用户提供了更多的选择余地。
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2.督促或参与施工单位对作业人员进行技术交底

虽然国家对信息工程实行经营资格管理和各类从业人员持证上岗制度,但由于该行业涉及学科多、专业广、工期长、作业人员的流动性较大,实际人员素质无法满足要求。在这种情况下,如果监理在关键部位、关键工序施工前,不去督促或参与施工单位对作业人员进行技术交底,在事前将施工顺序、施工过程中可能出现的质量问题和预防措施告知作业人员,必然会出现质量问题。笔者认为,将在关键部位、关键工序施工前,督促或参与施工单位依据施工组织设计和施工方案对作业人员进行技术交底,应作为旁站监理的一项重要工作内容。

四、督促施工单位建立健全现场质量管理制度

在信息工程施工过程中,即使编制的施工方案非常好,监理方在作业前已向各参与人员进行了详细的技术交底,可没有健全的现场质量管理制度作保障,其工程质量也会大打折扣。比如,在我们监理的一个信息工程中,在主机房内专用配电箱内低压配电母线上宜装设浪涌吸收装置,并且浪涌吸收装置必须具有国家级检测报告的规定。而这一点施工方并不是不清楚,只是不予以重视,悬臂式液下泵如果不是被旁站监理人员发现即时予以纠正,必然会导致安全隐患。因此,总监应严格按照《建设工程监理规范》第5.2.4条“工程项目开工前,总监理工程师应审查承包单位现场项管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系,确能保证工程项目施工质量时予以确认”的要求,审核其体系是否具有“质量管理、技术管理制度”。同时切实做到“凡旁站监理人员和施工企业现场质检人员未在旁站监理记录上签字的,不得进行下一道工序施工”,以充分调动每个参与者的自觉性和积极性,杜绝违约违章操作。

参考文献

1、《建设监理》2007年第4期《旁站监理中需注意的几个问题》

2、《房屋建筑工程旁站监理管理办法》

作者简介

党肖娟,女,生于1982年11月,2004年毕业于河南财经学院计算机系计算机应用专业,就业于黄河工程咨询监理有限责任公司信息工程部,从事信息工程监理工作,于2006年取得信息系统工程监理师执业资格证。


 
信息来源:《中国水利水电市场》2008年2、3期
 

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新型无金属水工闸门开发应用研究-上海龙亚水泵厂推荐

新型无金属水工闸门开发应用研究-上海龙亚水泵厂推荐
(杨秀富 王传龄 张金鹏 李大华)
摘要:随着科技不断发展,新材料、新技术的应用越来越广泛。采用纳米碳纤维新型材料替代结构中的金属,开发一种新型无金属结构。即纤维混凝土结构、纤维砌块结构和纯复合纤维结构,借鉴钢筋混凝土结构设计理论和复合纤维强混凝土结构的设计理论,进行复合纤维混凝土结构设计。结合津南区双桥河闸更换闸门机会,按钢筋混凝土结构的设计理论研制复合纤维混凝土水工闸门;按有关规范要求,对该闸门的承载能力指标进行试验检测;并在实际运行中对其耐久性、防腐蚀能力等与水工钢闸门进行对照比较分析。该项技术具有十分显著的社会经济效益和环境保护效益,推广应用前景也十分广阔。

关键词:新型无金属结构水工闸门应用研究

一、新型无金属结构与天津市水闸的基本状况

纳米技术作为一种高新技术,国内外已经广泛应用于航空航天、能源交通、石油化工、军用装备、纺织机械、建筑材料、电子工程、医疗器械、文体器材等领域。其中复合纤维材料在建筑中已得到广泛应用,许多国家已将很多桥梁工程中使用复合纤维,取得了良好的效果。我国起步之初,主要研究碳纤维,并应用到实际当中去。随着社会的进步,科学技术的发展,复合碳纤维已在更多的领域中应用。但是在水利工程中应用很少,而本次研究的纳米复合纤维水工闸门,是一项新技术。随着复合碳纤维在水工闸门上的应用,其优越性能将得到充分体现,复合纤维材料将在水利工程中得到广泛的推广。

1.新型无金属结构的基本概念

所谓无金属结构,就是用复合纤维替代结构中的金属,或仿制、强非金属材料,得到新型无金属结构。

新型无金属结构所研究的复合纤维是指长纤维(几十厘米以上)与环氧树脂胶的胶合体,通常称为纤维强聚合物(FiberReinforcedPolymers),简记为FRP;也有的称为复合纤维强材料(FiberReinforcedComposites),简记为FRC。高级的纤维材料和环氧树脂胶都是纳米级高科技材料,用它们复合而成的FRP具有纳米材料的性能。复合纤维材料物理力学性能有别于传统的“土木”工程材料,用复合纤维替代金属材料建造的结构称为新型无金属结构。

2.天津市水闸的基本状况

天津市水工闸门3千多座,大部分为金属的钢铁结构闸门,少部分为木结构闸门,耐腐废酸液下泵  也有钢筋混凝土结构闸门。在水工闸门中普遍存在着钢铁材料腐蚀,寿命短,维修费用高等问题。由于水位变化,在经常处于湿干交替环境中和空气或水中各种化学介质易产生电化学作用,闸门锈蚀很严重。应用复合碳纤维材料将很好的解决这一问题。同时可充分发挥复合纤维材料受拉强度高和混凝土受压强度高的优点,组成具有重大技术经济潜力的组合结构,进而将其在水利行业中推广,推动天津市水利工程技术得到创新和发展,使水利工程技术提高到一个崭新的水平。

二、新型无金属水工闸门研究的主要内容与关键技术创新

现代水工建筑物中,大多含有钢材,属于金属结构,水工建筑中也越来越多地使用钢材。但是钢材在应用上也存在着弊端,不仅易腐蚀使用寿命短、且安装制造难度大造价高。经过大量的调研和前期试验研究我们选用纳米复合碳纤维材料替代钢材,不仅材料性能优于钢材、安装制造方便,造价也有降低的空间。本课题以水工闸门为研究重点,采用复合碳纤维材料(非金属材料)替代现代结构中的钢材或强非金属结构,制成纤维混凝土结构水工闸门,取代水工钢闸门和水工铸铁闸门,并在不加造价的前提下明显提高结构各项技术指标和综合防灾能力。下一步还将在其他无金属水工结构中进行研究应用与推广。具体研究内容包括以下几个方面:

1.复合纤维混凝土水工闸门结构设计理论研究

本课题研究的复合纤维混凝土水工闸门设计理念主要是借鉴钢筋混凝土结构设计理论。钢筋混凝土水工闸门,由于应用范围较小,没有相应的设计规范标准。根据以往钢筋混凝土水工闸门设计经验,可以将钢筋混凝土水工闸门作为钢筋混凝土板梁结构,把闸门划分为若干叠加梁,对每一根梁,根据其受力情况,分别进行设计。最后将设计钢筋配筋量,根据钢筋和复合纤维筋抗拉强度设计值,换算成复合纤维筋配筋量。
SZ-0.5直联式单级水环真空泵 SZ-0.8直联式单级水环真空泵 SZ-1直联式单级水环真空泵 SZ-2直联式单级水环真空泵 SZ-3直联式单级水环真空泵 SZ-270水环式真空泵 SZ-0.5水环式真空泵 S-1水环式真空泵 SZ-2水环式真空泵 SZ-3A 水环式真空泵 SZB-4水环式真空泵 SZB-8水环式真空泵 2BVA2061型水环真空泵 2BVA2070型水环真空泵 2BVA2071型水环真空泵 2BVA5110型水环真空泵 2BVA5111型水环真空泵 2BVA5121型水环真空泵 2BVA5131型水环真空泵 2X、2XZ旋片式真空泵 XD、SZ型真空泵 SZ.SK.2SK水环真空泵 2BVA型水环真空泵 WL立式往复真空泵 2X-2A双级旋片式真空泵 2X-4A双级旋片式真空泵 2X-8双级旋片式真空泵 2X-15双级旋片式真空泵 2X-30A双级旋片式真空泵 2X-70A双级旋片式真空泵 W-50往复式活塞真空泵 W300往复式活塞真空泵等真空泵,为使用真空泵的用户提供了更多的选择余地。
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2.复合纤维混凝土水工闸门制造工艺研究

复合纤维混凝土水工闸门模板制作、混凝土配比、浇注和养护与一般钢筋混凝土相同。不同点在于复合纤维筋制作处理上:

(1)实践证明,独立的纤维丝是不能很好地发挥其抗拉强度高的优点,一般将其与环氧树脂复合加工成复合纤维筋作为复合纤维混凝土中的主要受拉材料。同时在制作复合纤维筋时,施加第一层次预应力。

(2)为了解决复合纤维混凝土结构握裹力不足问题,在加工过程中把复合纤维制作成复合纤维环筋和复合纤维锚筋。

3.复合纤维混凝土水工闸门性能测试研究

模拟闸门入水后最不利受力工况,通过预先安装的应变片和千分表,根据有关规范要求,对复合纤维混凝土水工闸门变形进行监测。通过测试数据分析闸门受力变形趋势,并根据该闸门实际应用效果,对纤维混凝土水工闸门综合性能作出评价。

4.现代无金属结构应用推广价值

通过本课题研究说明现代无金属结构具有性能好、造价低、免维修、可替代钢材和部分木材等社会、经济和环保效益。并通过复合纤维材料在水工闸门上的应用,结合纤维材料具备的优良性能和实际应用效果,对现代无金属结构在工业与民用建筑工程、水利工程、海洋工程、监测与通讯工程等诸多领域的应用推广价值进行评价。

三、无金属水工闸门设计及指标

本项目研究的无金属水工闸门为复合纤维混凝土闸门,无金属水工闸门设计即指复合纤维混凝土闸门设计。目前,复合纤维混凝土结构设计还没有国家或部颁标准,其主要设计理念来自钢筋混凝土结构设计原理。

主要包括闸门的孔口形式主要尺寸和拟采用的结构形式,以用来确定计算模型;采用的主要材料,以用来确定采用的主要设计理论和材料的力学指标;原始水文资料,以用来确定荷载情况;水闸的运行环境、主要建筑物级别和结构安全等级。

复合纤维混凝土结构设计理论是借鉴钢筋混凝土结构的设计原理并结合复合纤维混凝土结构加固应用实例研究逐渐发展形成的。本课题所研究的现代无金属水工闸门的复合纤维混凝土结构设计同样先按照钢筋混凝土结构设计方法进行配筋,然后按照复合纤维和钢筋的抗拉强度进行截面面积换算出所需的复合纤维。

由于钢筋混凝土水工闸门应用较少,目前还没有部颁标准,根据以往钢筋混凝土水工闸门设计经验,液下化工泵  可以把其作为一板梁结构,即根据闸门结构尺寸和截面形式,将钢筋混凝土闸门沿竖直方向分成若干叠加梁,就每一根梁根据其所受的荷载,分别进行配筋设计。

1.主要设计指标

(1)材料性能指标

复合纤维性能指标包括:抗拉强度指标和弹性模量。混凝土性能指标包括:混凝土强度等级、抗渗等级、抗冻等级。

(2)水工闸门性能指标

闸门性能指标包括:允许挠度、耐久性、防腐能力。

2.结构测试设计

测试的主要目的是模拟水工闸门下水后的,在最不利工况下的极限受力情况,来检验闸门的可靠性。主要测试指标是复合纤维混凝土闸门的检测部位的应变和挠度。试验按时间顺序分为测试仪表安装、预载和标准荷载三步。

(1)测试仪表安装

该项内容包括应变片粘贴和百分表安装。

按计划先粘贴应变片,沿着水闸门中心线布置若干个测点,每个测点沿横向粘贴1个应变片。在闸门中心线两侧对称布设若干个百分表。

粘贴应变片分为以下几个步骤:

a应变片检查分送:包括外观检查、阻值检查等。

b测点处理:测点检查、打磨、清洗打底、测线定位等。

c应变片粘贴:分别为上胶、挤压、加压。

d固化处理,采用自然干燥的方式。

e粘贴质量检查:外观检查,阻值检查,绝缘度检查。

f导线连接:引出线绝缘,固定点设置,导线焊接。

g防潮防护,用胶类防潮剂浇注或加布带绑扎。

(2)测试仪表预载

预载加载方式为沿着水闸门中心线对称布载,仿照闸门在水中极限受力的方式,梯形布载。加载程序分为预载、标准荷载两个阶段。

预载的目的在于:a使试件各部分接触良好,进入工作状态,荷载与变形关系趋于稳定。b检验全部试验装置的可靠性。c检验全部观测仪表工作正常与否。d检查现场组织工作和人员的工作情况,起演习作用。

预载分可三级进行,每级取标准荷载值的20%;加至标准荷载的60%后停歇20h,然后再分级卸载,每级取标准荷载值的20%;每加(卸)一级,停歇10h。

通过预载试验可以发现一些潜在的问题,并把它解决在正式开始之前,悬臂式液下泵对于保证试验工作顺利进行具有重要意义。

(3)标准荷载试验

加载分五级进行,每级取标准荷载值的20%,每加载一级停歇15h,恒载时间为30h。

卸载分五级进行,每级取标准荷载值的20%,每卸载一级停歇15h;空载时间为30h。最后再撤下支撑。

(4)试验结果分析

通过分析实验数据,可以判断闸门随荷载加的变形趋势,并可根据有关规范判断闸门在极限荷载作用下的变形是否满足使用要求。

四、新型无金属水工闸门应用

本项研究利用天津市津南区河道管理所管辖的双桥河闸更换闸门的机会,研制出纤维混凝土闸门替代原来的钢闸门。通过主要材料的选择和实验;无金属闸门的结构设计;无金属闸门的现场制作;无金属闸门承载力模拟测试与分析。本课题研制的现代无金属水工闸门于2004年4月双桥河南闸下水投入使用,在使用期间对水位进行的观测记录。

这次现代无金属水工闸门试用观测结果表明,该闸门经过近一年的使用,特别是汛期的上下游高水位差及频繁启闭,闸门运行状况良好,且没有变形、老化、腐蚀现象。

双桥河南闸自1970年修建以来,因其处于淡水、海水、污水交汇区域,水工建筑物受到很大的侵蚀破坏,闸门经历了多次翻修维护,已不能正常使用。本次对双桥河南闸其中一孔更换成无金属水工闸门,经过试用观测,闸门表现出优良的性能,受到用户——津南区防汛抗旱指挥部办公室的肯定。

五、结语

这次全新研制的现代无金属结构水工闸门的研究过程,得到如下具有说服力的结论。

1.这次全新研制的现代无金属结构水工闸门,采用了纤维混凝土结构形式,碳纤维布和碳纤维筋选用美国赫氏公司和台湾塑料工业公司的原材料进行制作,材料拉压强度在4000Mpa左右,混凝土选用陶粒混凝土,试验检测强度为C25以上。研究结果表明,材料的选用是较为经济合理的。

2.本课题研究的水工结构纤维混凝土闸门。从设计上具有以下特点:

(1)设计形式新颖、简洁,结构尺寸明显含有民族特征;

(2)结构受力明确,强度大,闸门板、梁、柱浑然一体,抗渗强;

(3)设计赋予闸门的抗腐蚀性能优良,以确保寿命长,

(4)设计控制的闸门经济造价较低,可以达到比较经济的效果;

(5)设计较为充分地考虑了闸门加工施工的方便。

3.本课题从事的这种纤维混凝土结构水工闸门的研制在我国尚属首次,该闸门强度和刚度技术指标均已符合我国有关技术法规的要求,并且通过了检测试验,结果表明,该闸门研制获得了成功。这也标志着现代无金属水工闸门问世。

4.现场堆载试验检测表明本课题研制的水工闸门具有很好的承载能力,进一步证明了该闸门结构设计合理,加工技术可靠。

5.本课题研究的这类闸门的造价明显低于具有同样功能的钢闸门,耐腐蚀,耐老化,结构终生免维护,而设计使用寿命可达50年,远长于钢闸门寿命。因此,具有明显的经济和环境效益。

该项成果2005年进行了国内外技术成果查询并于2005年底通过了由天津市科委组织的专家鉴定,专家对此项创新性较高的技术成果相当关注并评价为国际先进水平。该项成果获得2006年度天津市水利科技进步三等奖,2007年和2008年分别获得国家发明专利2项、实用新型专利2项。为了更好的应用推广这项技术项目组准备立项开展“无金属水工结构操作规程研究”。

参考文献

[1]《水利水电工程钢闸门设计规范(DL/T5013-95)》,水利电力出版社,1995年。

[2]《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范(DL/T5018-94)》,水利电力出版社,1995年。

[3]武汉水利水电学院、大连工学院、华东水利学院合编,《水工刚结构》,水利出版社,1980年6月。

[4]华东水利学院、大连工学院等合编,《水工钢筋混凝土结构学》,水利电力出版社,1996年4月。

[5]谭春如,《钢筋混凝土板梁结构在水工闸门上的应用》,南昌大学学报(工科版),1997年5月

[6]张金鹏等,《现代无金属水工闸门研究》,水利学报(刊),2005年

作者简介

杨秀富,男,出生于1953年10月,北京工业大学水工专业毕业,高级工程师,工作单位:天津市引滦工程宜兴埠管理处,主要从事水利工程管理

李大华,男,出生于1955年,1993年哈尔滨工业大学博士后毕业,研究员、教授,工作单位:天津市地震局,主要研究方向是地震工程及防护工程。


 
信息来源:《中国水利水电市场》2008年2、3期
 


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浅谈水工建筑物冻融破坏及防治措施-上海龙亚水泵厂推荐

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(李占库)
摘要:本文分析了水工建筑物混凝土冻融破坏机理及其危害,结合施工实践,提出了预防和治理措施,强调要加强日常养护管理,防重于治,治理时应适症对治。

关键词:水工建筑物冻融破坏治理措施

一、混凝土冻融破坏机理分析

混凝土的抗冻性是混凝土受到的物理作用(干湿变化、温度变化、冻融变化等)的一方面,是反映混凝土耐久性的重要指标之一。吸水饱和的混凝土在其冻融的过程中,遭受的破坏应力主要由两部分组成。其一是当混凝土中的毛细孔水液下化工泵 在某负温下发生物态变化,由水转变成冰,体积膨胀9%,因受毛细孔壁约束形成膨胀压力,从而在孔周围的微观结构中产生拉应力;其二是当毛细孔水结成冰时,由凝胶孔中过冷水在混凝土微观结构中的迁移和重分布引起的渗管压。由于表面张力的作用,混凝土毛细孔隙中水的冰点随着孔径的减小而降低。凝胶孔水形成冰核的温度在-78℃以下,因而由冰与过冷水的饱和蒸汽压差和过冷水之间的盐分浓度差引起水分迁移而形成渗透压力。

另外凝胶不断大,形成更大膨胀压力,当混凝土受冻时,这两种压力会损伤混凝土内部微观结构,只有当经过反复多次的冻融循环以后,损伤逐步积累不断扩大,发展成互相连通的裂缝,使混凝土的强度逐步降低,最后甚至完全丧失。从实际中不难看出,处在干燥条件的混凝土显然不存在冻融破坏的问题,所以饱水状态是混凝土发生冻融破坏的必要条件之一,另一必要条件是外界气温正负变化,使混凝土孔隙中的水反复发生冻融循环,这两个必要条件,决定了混凝土冻融破坏是从混凝土表面开始的层层剥蚀破坏。
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二、混凝土冻融破坏影响

混凝土冻融破坏的影响因素是多方面的。一是组成混凝土的主要材料性质的影响,如;水泥的品种、水泥中不同矿物成份对混凝土的耐久性影响较大,又如骨料的影响,除了骨料本身的质量对混凝土的抗冻性的影响以外,骨料的渗透性和吸湿性对混凝土的抗冻性也有决定性的作用;二是外加剂的影响,在混凝土施工过程中掺入引气剂或减水剂对改善混凝土的内部结构,改善混凝土的内部孔隙结构可起到缓冲冻胀的作用,大大降低冻胀应力,提高混凝土的抗冻性;三是施工工艺影响,配合比、混凝土的施工、硬化条件等都与混凝土的耐久性有密切的关系,同时混凝土中的单位用水量是影响混凝土抗冻性的一个重要因素;四是防止受水位变化影响,寒冷季节水位变化会引起混凝土的严重冻融破坏需采取有力措施防止;五是严格控制施工质量,混凝土施工质量的好坏,将影响它的抗冻性,因此必须把好质量关,不允许出现蜂窝、麻面,力求密实,表面光滑。

三、混凝土冻融破坏的防治措施

1.预防措施

(1)在混凝土施工中应根据不同情况选择含有不同矿物成份和不同性能的水泥、骨料和外加剂耐酸液下泵从材料方面确保混凝土的耐久性;

(2)严格混凝土制作配合比,一定要根据结构类型和所处的环境条件,试验确定关键参数,主要是降低混凝土的水灰比,水泥水化所需水分仅为其重量的25%左右,若水量加,多余的水就游离析出,产出孔隙,饱和后易受冻胀破坏;另外掺入引气型外加剂是提高混凝土抗冻性最有效的途径之一;

(3)人为地优化建筑物混凝土构件周围的环境条件,以减少或改善致使混凝土冻融的各种不利因素。

2.治理措施

(1)水泥砂浆修补,适用于轻微的表层破坏。

(2)预缩砂浆修补,所谓预缩砂浆是指经拌和好之后再归堆放置30~90min后才使用的干硬性砂浆,此种方法适高速水流区混凝土表面的损坏。

(3)喷浆修补,多用于混凝土冻融破坏化较严重的部位;喷混凝土修补,是指经施高压将混凝土拌料以高速运动注入被修补的部位,其密度及抗渗性较一般混凝土好,且具有快速,高效的特点。

(4)环氧材料修补,一般有环氧基液、环氧砂浆和环氧混凝土等,这种材料具有较高的强度和抗蚀、抗渗能力,并与混凝土结合力较强,但价格较贵,施工工艺复杂,材料配比严格,此法可与其它修补方法配合使用,效果更佳。 防腐废酸液下泵,总之我们应当根据水工建筑物所处的环境、位置和冻融破坏的程度以及原混凝土构件制作的主要材料性能综合选用不同的修补方法,才能获得较好的效果。

四、结语

对于水工建筑物混凝土冻融破坏,应坚持防重于治,首先根据混凝土所处的环境,合理进行配合比设计(水泥品种的选择、外加剂的选用等等);其次是严把施工质量关,加强工程运行中的养护管理,发现冻融破坏及时采取防范保护和修补措施,以延长工程的使用寿命。■

作者简介

李占库,1974年5月生,杨凌职业技术学院农田水利专业毕业,助理工程师,主要从事灌区水利工程施工与管理工作。


 
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关于马尔斯泵 柱塞灰浆泵 单级泵 多级泵的几个问题!-上-海-意-海-防腐泵厂推荐

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1:马尔斯泵跟柱塞灰浆泵有什么区别?
2:单级泵,多级泵怎么区别?多级泵是泵体内有多个叶轮?
3:离心泵也需要冷却水降温?  液下化工泵  4:高清泵内的平衡管的原理是什么?

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答:
1、我没听说过什么马尔斯泵。柱塞泵属于容积式泵。
2、单级泵指的是只有一个叶轮的泵,分单吸和双吸。
多级泵是指有2个叶轮以上的泵,级数最多可达到几百级。
3、上-海-意-海-防腐泵厂采用离心叶轮的泵被称为离心泵,一般在机械密封或轴承处需冷却降温,有外接自来水或冷却水套,有的泵采用内循环冷却系统。各种泵结构、材质的不同,冷却要求也不一样,比如说双吸泵,其一般在120度以上需在轴承处加冷却水套。
4、本人没有听过什么高清泵,是否是清水泵?耐酸碱液下泵
对于泵内的平衡装置,对于多级泵一般可采用平衡鼓或平衡盘来平衡轴向力,对于单级泵可采用平衡背叶片、平衡孔,副叶轮等来平衡轴向力。
具体原理请参见《现代泵技术手册》。
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维护黄河水环境 加强水库科学调度-上海龙亚污水泵厂荐

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(薛选世)
黄河流域水资源短缺,且时空分布不均。解决黄河水问题的关键在于开源节流,增水减沙,建设节水防污型和环境友好型社会,改善生态环境,科学配置、高效利用和有效保护水资源。而水库调度是合理利用和调配水资源、协调水沙关系的重要举措,它对加强水资源管理,统筹生产、生活和生态用水,保证“堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高”等都有至关重要的作用。因此,我们要坚持科学的发展观,严格遵守自然经济规律,进一步完善黄河水沙调控体系,加强水库的综合调度和管理,实行统一调度、依法调度、科学调度,提高水资源环境的承载能力,不断恢复河道的基本功能,维护河流健康,促进社会经济的不断发展,实现人与自然的和谐相处。

一、实行水库优化调度对维护黄河健康生命的重要作用

在黄河干流上,现已建有龙羊峡、刘家峡、万家寨、三门峡和小浪底等水库。近年来,通过水库或水库群的合理调度运用,进行调水调沙、水量调度、防洪防凌调度、兴利调度等,在优化配置水资源、保护生态环境、维护河流健康、促进社会经济的健康发展等方面发挥了重要作用,社会、经济和生态效益显著。

1.水库的合理调度运用有效化解了断流危机,保证了河道不断流

20世纪70年代以来,由于不利的来水来沙条件和对水资源过度的开发利用,使黄河下游频频出现断流。自1972年至1998年,就有21年断流,特别是1997年黄河断流达226天,断流河段长704千米。自1998年国家授权黄委实施黄河水量统一调度管理以来,通过水库的合理调度运用等措施,有效地化解了一次又一次的断流危机,已实现了黄河连续7年不断流。如2002年7月22日,黄河中游潼关断面出现了0.95立方米每秒的流量,在面临断流危机的紧要关头,万家寨水库及时调度放水,保证了河道不断流。悬臂式液下泵 

2.利用水库科学调控水量,实现雨洪资源化,减轻了水旱灾害损失

黄河流域由于降雨时空分布不均,往往旱涝交替出现,通过水库的合理调节,适时蓄水保水,削减洪峰,合理利用雨洪资源,减少了水旱灾害损失。在抗御2005年渭河洪水中,陕西省防总充分利用黑河、石头河、冯家山3座水库,加强洪水调度,及时拦蓄削减渭河干流洪峰,加之洪水期三门峡水库一直畅泄运用,减轻了防洪压力,保证了洪水的顺利下泄,大大减小了洪水灾害损失。

3.利用水库合理调节水量,有效化解了河道水环境污染

利用水的自净功能,通过水库合理调节水量,稀释污染水体,增加水环境容量,可以改善水质,有效化解河道水环境污染。2006年1月5日,河南省巩义市境内发生柴油泄露事件,造成黄河支流洛河下游油污染,也对黄河干流水质构成威胁。对此,黄委及时加大小浪底水库下泄流量,并关闭故县、陆浑水库下泄闸门,增加对洛河下游供水水源地等重要断面的监测次数,及时化解了河道水污染事件。

二、加强水库科学调度,维护黄河健康生命的对策与措施

1.加强对水库的统一调度和管理

目前,黄河干流上修建的水库大多分属不同的单位和部门管理,如黄河上游现有水库18座,分属9家管理单位,部门分割、条块分割、多龙管水的格局仍未改变。这些水库如仍采用原有的调度与管理模式,不仅会影响流域梯级水库整体的综合利用效益,而且还会导致生态与环境等一系列问题。近几年,随着西部大开发和电力体制的改革,黄河上游出现了水电开发热,有关单位抢占水电开发权,部分工程甚至在审批手续不齐全的情况下开工建设,使水电开发出现盲目无序、缺乏统一规划和管理的局面。因此,实行水库的统一调度和水电开发的统一管理已是大势所趋,迫在眉睫。我们要认真搞好流域综合规划,防腐蚀废酸液下泵 加强对流域水资源的统一配置和管理,探索建立政府宏观调控、流域民主协商、准市场运作和用水户参与的流域管理模式,尽快设立高效、权威的黄河上中游水库和水电开发统管机构,严格水电开发的规划管理,维护良好的水电开发秩序,建立水库上下游和梯级水库群之间的协调机制以及防洪、发电、灌溉、供水、航运、渔业、旅游等利益相关部门的协作机制,强化监督检查和管理,团结协作,密切配合,加强水库的统一联合调度,充分发挥水库的综合效益,协调水沙关系,保护生态环境,维护河流健康。
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2.大力提高水库调度的现代化水平

水库的综合调度运用是一项庞大的系统工程,涉及众多复杂的技术问题,仅靠传统的调度手段远不能满足水资源调度的时效性和现代化的要求,因此要加快“数字水调”建设,建立完善的集信息采集自动化系统、计算机网络系统、黄河水量统一调度管理系统等于一体的现代化水资源调度管理系统,实现水库调度信息的互通和共享,构建维护河流健康生命的水资源调控体系,认真开展以水库群为主的水沙联合调度方式及流域尺度的水库群生态调度、水库动态汛限水位控制运用的研究,进一步完善水库科学调度的指标体系,认真研究水库实施生态调度前后相关对象利益的变化和补偿机制,制定科学可行的水库综合调度计划,进一步完善调水实施方案,建设一支反应迅速,技术过硬、作风优良的水调队伍。此外,还要积极研究沙情和水位预报,完善预警系统,实现对水库、主要水文站、水质监测站、重要引水口和控制节点的远程自动监测,大力提高水库调度的管理水平和调水效益。

3.完善水库调度管理的政策法规,依法加强管理与调度

有效的政策法规和严格地执法是进行水库调度和水资源管理的重要保证。因此,要建立水资源调度与管理制度体系和生态补偿机制、水量调度补偿机制,坚持“谁受益,谁补偿”的原则,进一步修订完善与水库调度和水资源综合管理相关的法规与政策,认真贯彻实施《黄河水量调度条例》和水利部《综合利用水库调度通则》等法规,依法加强对水资源的宏观调控和水库的调度管理,严格规范水事行为,使各种水电开发工程从立项、投资、建设到建成后的效益发挥等方面都严格按照有关法规进行。

同时,还要建立开发与保护、水量与水质、城市与乡村、地表水与地下水、取水与用水、供水与排水相结合的水资源统一管理制度,建立水库上下游以及梯级水库群之间的协调机制,建立防洪、发电、灌溉、供水、航运、 液下化工泵渔业、旅游等各个部门间的协调机制,使水库调度管理工作逐步走向正规化、规范化、法制化、现代化,促进水资源的可持续利用、生态环境的良性循环和社会经济的可持续发展。

4.建立完善的水沙调控工程体系,加强调水调沙

黄河的主要问题是水少沙多,水沙不平衡,因此,利用水库进行水沙调节是改善水沙条件、防洪减淤的有力措施。我们要坚持以人为本、人水和谐的科学发展观,统筹协调、科学配置、有效利用黄河流域干流及支流的水沙资源,认真搞好水沙调控工程体系的总体规划,加强水沙调控工程体系建设,尽快建立完善以龙羊峡、刘家峡、黑山峡、大柳树、碛口、古贤、三门峡和小浪底等骨干水利枢纽工程为主体的黄河干支流水沙调控工程体系和调水调沙长效机制,强化水沙一体化管理,实行全河群库联合统一调度和水沙的跨时空调节,有效控制汛期大洪水,合理利用中常洪水,尽量避免出现不利于黄河下游减淤的流量,协调平衡水沙关系,改善河流生态系统,不断提高河道过流能力,保证河道不断流。

5.进一步优化水库调度的运用方式

随着水资源开发利用程度的不断提高,水资源供需矛盾日益加剧,使水资源优化配置的作用加强,从而提升了水库在流域水资源调控中的作用。

原有的水库设计运用方式在进行防洪和兴利调度的同时,没有考虑其对黄河下游生态和库区水环境的影响,以至长期累积下来的生态和环境的反作用以各种方式日益显现出来。因此,应站在全流域的高度,从保障流域可持续发展和维护河流健康出发,把水库的调度运用纳入到全流域的统一调配,使其成为流域水资源统一配置的重要手段,建立兴利、减灾与生态协调统一的水库综合调度运用方式,完善水库调度运用方案,采用先进的调度技术和手段,保证水库下游维持河道基本功能的生态基流,包括维持河流冲沙输沙能力的水量、保持河流一定自净能力的水量、防止河流断流和河道萎缩的水量以及维持河流水生生物繁衍生存的必要水量。

总之,实行水库优化调度对维护黄河健康生命起着至关重要的作用。实行水库优化调度可以合理调配和利用水资源,协调水沙关系,统筹生产、生活和生态用水,增强河道的自然功能,充分发挥水库的综合效益,缓解黄河当前存在的水少、水多、水脏、水浑等问题,有利于实现“堤防不决口,河道不断流,污染不超标,河床不抬高”的目标,促进人与自然的和谐相处,保障社会经济和资源环境的全面、协调、可持续发展。

稿件来源:黄河报·黄河网

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太湖水污染如何处理 治理太湖水污染的设想-上海龙亚排污水泵厂荐
(吴佳梁)
太湖地处长江三角洲中心,流域总面积3.69万平方公里,湖泊面积2338平方公里,平均深度1.89米,是上海、苏南和浙北地区生产与生活用水的主要来源。流域内人口占全国的3%,GDP占全国的20%。近20年间,由于经济快速发展没能很好地兼顾环境保护,80%以上水域水质恶化,平均每10年下降一个等级。

2007年6月太湖蓝藻大暴发引起无锡市饮用水危机,更是将太湖污染的严峻形势沉重地摆在了世人面前。因太湖湖底淤泥层厚、库容小,加之水质污染严重,被称作江南水乡的太湖流域面临缺水的窘境。此外,太湖流域是周高中低的碟形洼地,且受到海潮顶托导致排水困难,洪涝灾害频繁发生。

太湖流域人口近4000万,人均国内生产总值是全国平均水平的3.5倍,城镇化比率达到70%左右,是中国现代化发展的精华。随着流域经济社会的发展,目前,工业和生活污水年排放量日渐增加,致使全流域河网湖泊水严重污染,太湖富营养化水域面积扩大,蓝藻疯长,覆盖水面,使水中严重缺氧,导致鱼类等生物死亡。

太湖流域曾是我国水资源最丰富的区域之一,由于水质严重污染和库容逐年减小,守着烟波浩淼的太湖,靠着纵横密集的河网,太湖流域却面临大范围的水质型缺水,水乡没有好水用的情形已经相当普遍。据统计:太湖流域年平均水资源总量不过162亿立方米,而流域内近年实际用水量已超过280亿立方米左右,主要靠从长江调水和使用回归水,才勉强填补了用水缺口。
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上海龙亚耐腐蚀泵制造有限公司生产的上海龙亚牌水泵电控柜 软启动电控柜 一控六软启动电控柜 一控六直接控制箱控制柜 星三角电机控制柜 一、产品概述:SK系列水泵电机控制柜是上海龙亚泵业充分吸收国内外水泵控制的先进经验,经过多年生产和应用,不断完善优化后,精心设计制作而成。产品具有过载、短路、缺相保护以及泵体漏水,电机超温及漏电等多种保护功能及齐全的状态显示,并具备单泵及多泵控制工作模式,多种主备泵切换方式及各类起动方式。可广泛适用于工农业生产及各类建筑的给水、排水、消防、喷淋管网增压以及暖通空调冷热水循环等多种场合的自动控制。TPK系列水泵电机控制柜内在质量优良,外形美观耐用,安装操作方便,是各类水泵安全可靠的伴侣。二、产品特点:1、用途广泛:对于各种场合,如生活给排水、消防、喷淋、增压、空调冷却循环、工业控制用泵、污水排放……都有相应的专用型号规格。控制电机功率范围0.18~250KW。电控柜 软启动电控柜 一控六软启动电控柜 一控六直接控制箱控制柜2、品质卓越:精心国际、国内名牌电器元件及优质标准柜体,精心设计,精工制作。3、功能多样:从一控六至一控六,主、备泵任意选择组合,多种起动方式,各类控制形式。故障自动切换。还可为您专门设计。
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伴随太湖流域经济的高速发展,流域内工业化、城镇化进程进一步加快,是我国人口最为密集、城镇化率和经济密度最大的区域,可利用土地资源十分紧张,商业、住宅、工业用地平均地价连续5年以接近10%的速度增长。土地资源短缺,增大了投资成本,严重影响太湖流域的投资环境和发展动力,濒临太湖的无锡、 耐腐废酸液下泵  常州发展水资源保障不足,并且已经形成面积不小的的地下水漏斗区。水资源短缺问题将严重制约长三角的可持续发展。

太湖流域水质污染、洪涝频繁、缺水严重和土地短缺成为制约区域经济可持续、健康、快速发展的瓶颈。

笔者认为,治理太湖是一项庞大的系统工程,必须彻底解放思想,摆脱就污染论治理的旧思路,从彻底防治太湖污染、大幅度提高蓄洪防涝标准、利用太湖支撑区域经济可持续发展的大要求出发治理太湖。治理也不能仅仅依赖政府使用行政手段进行,而应由政府引导,积极调动社会资源、企业资源广泛参与,按照污染防治与商业开发并重的原则,由大型企业集团组成开发公司承担河道疏浚、污染防治和商业开发的任务,并分享相应开发权益。

遵循上述思路,笔者提出以下太湖治理构想:太湖库容小、水体浅、淤泥厚,液下化工泵水体交换周期长,这是造成太湖污染严重、洪涝频仍的根本原因之一,太湖治理应以湖底清淤泥增加库容为根本突破口,用产生的淤泥按照整体规划综合利用,增加水体深度,增加净库容。由于库容增大,可以满足太湖流域生活和工农业生产用水的需要,还可支援周边缺水地区的用水需求。库容增加,太湖自身抵御洪涝灾害的能力也大大增强,可以降低洪涝灾害给流域居民带来的生命、财产损失的风险。水深增大、库容增加,太湖水体自身污染物净化能力亦可同步大幅度增强,缓解污染治理的压力和成本,再配合太湖周边的整体污水治理(关停并转)方案,将还太湖流域居民清澈甘美的湖水。此外,可适度新增岛屿,缓解太湖流域土地资源紧缺与经济持续发展急需用地的矛盾。人造岛屿将新增土地资源。长三角地处中国经济最发达地区,经济增长潜力巨大。根据岛屿地理位置和自身环境特点,建设度假村、开发旅游资源,进行房地产开发,或建造高科技产业,打破经济发展过程中土地资源紧缺的瓶颈,实现污染治理与经济发展双赢。

(作者为三一集团副总裁)
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三峡库区云阳新县城库岸再造预测-上海龙亚排污水泵厂荐

三峡库区云阳新县城库岸再造预测-上海龙亚排污水泵厂荐

(谢礼明 何永灵 胡坤生)
摘要: 在三峡库区、丹江口库区等大中型水利枢纽工程中,库岸再造是常见工程问题。水库蓄水后,地质环境的改变必将带来新的环境地质问题。库岸再造是对云阳新县城影响较大的环境地质问题。库岸再造预测是根据库岸工程地质条件,结合现今岸坡的稳定条件,对蓄水后库岸再造类型及再造程度进行预测,为库岸防护提供地质依据。根据三峡库区重庆市云阳新县城库岸防护工程成功实施的事例,对城市库岸再造预测思路进行粗浅分析和经验总结,并提出了防护措施及要点。

关 键 词: 库岸再造;预测;云阳县城;三峡库区

中图分类号: TV697.4+ 4 文献标识码: A

云阳县位于三峡工程库区腹地,县城属三峡库区全迁县城之一。县城新址位于离老县城约34km的长江上游北岸双江镇,其主要规划区为以磨盘寨为中心的长江北岸与小江南岸带状地带,规划面积约10km2 。三峡水库蓄水后,库水对云阳新县城长江与小江库岸稳态有何影响及影响程度如何、库岸再造对临江一带已建或规划中的建筑物与市政工程有何影响、如何解决规划用地与库岸再造的矛盾,这些问题都牵涉到城市库岸再造预测问题。

1 库岸工程地质条件分段方法

云阳新县城库岸具体指新县城滨江路以下临江地带,包括长江库岸与长江一级支流—小江库岸,175m高程处库岸线全长约14km,其中小江段长约5km,长江段长约9km。

1.1 岸坡结构

组成岸坡结构的基本要素是岩土结构与坡形。因此,根据岸坡岩土结构与坡形,对岸坡分类如下。

1.1.1 按岸坡岩土结构分类

岸坡岩土结构包括岸坡岩性特征与岩层产状等方面,由于云阳新县城地层平缓,地层产状对岸坡类型的划分影响不大。岸坡岩土结构主要考虑其岩性特征。按岩性特征可将岸坡分为基岩岸坡(R型)与第四系覆盖层岸坡(Q型)两大类。云阳新县城库岸基岩岸坡总长6.05km,约占库岸总长度的43%。

云阳新县城出露的地层为侏罗系中统上沙溪庙组上段,岩性以长石砂岩、粘土岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩为主;第四系覆盖层分布广泛,成因有人工填土层,冲洪积层,残坡积层,崩坡积层,滑坡堆积层等。

1.1.2 按岸坡地形条件分类

根据岸坡地形条件特征,按岸坡坡度与175m高程库岸线上下岸坡形态,将岸坡划分为4种形态:上缓下陡型(Ⅰ)、上陡下缓型(Ⅱ)、均匀缓坡型(Ⅲ)、陡坡型(Ⅳ)。其中坡度的陡缓以坡比1∶1.75为界。云阳新县城库岸各种形态岸坡统计长度见表1。

1.2 库岸分段原则

根据库岸岸坡结构及规划市政功能对库岸工程地质条件进行分段,具体分段原则如下:

(1)依据岸坡岩土结构进行分段(如R型库段、Q型库段)。

(2)根据市政规划、已建建筑物情况进行分段,如港口、码头区、规划利用冲沟区以及已建道路、规划道路区进行分段。

(3)在同一大段内根据岸坡形态和岩性不同划分亚段:①依据库段岸坡形态特征划分亚段;②将长石砂岩库岸与粘土岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩组合库岸段用亚段区分开;③在覆盖层库岸段按成因的不同划分亚段。

(4)人工弃土场与变形中的崩坡积区为特殊工程地质条件区,单独划分段或亚段。

2 库岸再造类型与预测

2.1 库岸再造类型

根据岸坡工程地质条件与变形机制,云阳新县城的库岸再造有如下几种类型:

(1)剥蚀型。发生于由粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩与粘土岩组成的基岩较缓库岸段(R型岸坡)。由于库水的涨落,岩层处于干湿交替状态,这一类岩性组合在干湿交替状态下风化较强烈,库水对风化后的岩层剥蚀作用较强烈。虽然这一现象对库岸影响较小,但由于库水长期作用,因此这一过程是长期的。

(2)崩塌型。主要发生于由长石砂岩组成的基岩库岸段(R型岸坡)。一方面,受库水的影响,砂岩底部粘土岩被冲刷、剥蚀,由于砂岩与粘土岩物理力学性质的差异,至一定阶段使上部砂岩失去平衡,从而产生崩塌破坏;另一方面,受库水的影响使本就卸荷裂隙发育的长石砂岩承受侧向水压力,从而使岸坡失稳,产生崩塌破坏。

此外,一部分粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩与粘土岩组合库岸段(R型岸坡),在岸坡坡度较陡时,也会产生这一类破坏型式。崩塌一旦达到斜坡的稳态坡度,这一现象也就相对停止了。

(3)滑移型。发生于第四系覆盖层库岸段(Q型岸坡)。由于库水的影响,使第四系库岸局部或整体产生滑移型变形。这一变形型式主要发生在斜坡变形区与人工填土区,在其它成因的第四系堆积区中坡度较大的库岸段也为这一变形型式。这一类型虽然至一定阶段就停止了,但由于影响较大,特别是对规划区影响明显,因而对库岸影响也最明显。

(4)流土型。主要发生于第四系残坡积与崩坡积堆积库岸段(Q型岸坡),且地形较平缓地带。这一类库岸整体基本稳定,但由于工程区部分地段土层在饱水时随水的渗流易产生流土性破坏,对库岸的稳定有所影响,其影响范围多较小,仅在库水影响范围内及库水引起的地下水变动近地表带。

2.2 库岸再造预测

2.2.1 预测方法

根据库岸结构类型,采取不同的预测方法:

(1)对土质岸坡主要采取图解法进行预测,即采用类比图解法,用现今各类岩土层在江水影响下的稳定坡形来类比预测库水状态下的坡形;对滑坡堆积段与正在变形的库岸,以滑坡体的稳定程度及斜坡土层最终稳定坡度来确定库岸再造最大宽度。

(2)对岩质岸坡采取图解法与地质调查相结合的方式进行预测,特别是崩塌型库岸再造段,调查岸坡卸荷裂隙发育特征与卸荷带宽度,并据此预测库岸再造宽度与图解法进行对比,以大者为该段库岸再造最大宽度。

对于滑体区,首先计算其稳定性,若为稳定,则按土质斜坡以上述两种方法进行预测;若为失稳型,则以失稳后库岸再造进行预测。对弃土层按坡体稳定计算与上述两种方法预测结果进行对比,取其大者为其库岸再造带。

此外,对库水变动带内第四系土质岸坡,除采取稳定坡度法外,还应对其滑移稳定进行验算,并取大者作为其库岸再造宽度。

2.2.2 各岩土层稳定坡角取值

据前述库岸再造预测方法,要确定库岸最终再造宽度与高程,首先应取得各岩土层在不同库水位条件下的稳定坡角。稳定坡角的取值应切合实际、具代表性。
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取值原则如下:

(1)由于现天然河道的平均枯水位、江水涨幅带、平均洪水位分别与水库运行期死水位、调节水位(即水位变动带)、最高设计水位存在可类比性,可以采用地质调查与图解法相结合,以取得现天然河道的平均枯水位以下、江水涨幅带以及平均洪水位以上三带内岩土层的自然坡角作为该岩土层在不同库水位条件下的稳定坡角。

在地质图上选取多个统计点,利用图解法量出相应的稳定坡角,按下列公式计算出各类岩土层的稳定坡角统计值。

α= ∑αi ×Li/∑Li

式中α为一个统计范围内该岩土层的稳定坡角;αi 为单个统计点该岩土层的坡角;Li 为单个统计点顺坡向的平面距离。

(2)由于枯水位以下岩土层稳定坡角无法量取,可将江水涨幅带稳定坡角按0.8系数折减而得,见表2。

(3)根据各岩土层自然岸坡坡度统计值与前述类比原则,得出各岩土层在库水位状态下稳定坡角建议值,见表3。

根据地质调查并结合图解法,长石砂岩稳定坡度取值为60°,水位变动带与水下分别相应按0.8折减,取48°与40°。

2.2.3 库岸再造程度分级原则

根据库岸再造对城市建设最低基准线182m高程的影响程度,可分为以下3级:

A级(再造强烈):库岸再造最终影响高程高于182m,且宽度大于20m;

B级(再造较强烈):库岸再造最终影响高程高于182m,但宽度小于20m;

C级(再造轻微):库岸再造最终影响高程低于182m。

此外,库岸再造无影响库段或影响程度在175m高程以下段,为稳定段(即GES段)。

2.3 各库岸段再造类型及再造预测基本思路

在库岸工程地质条件分段基础上,按前述库岸再造预测方法,以每段库岸的典型代表性地质剖面为依据,划分再造类型,对高程145~175m、175m以上库岸分别进行再造预测(包括预测再造宽度、最大再造深度和最大再造高程等),并按前述再造程度分级原则对库岸再造强弱程度进行分级。

3 库岸防护措施及要点

根据库岸工程地质条件分段及各库岸段再造预测结果,对不同类型库岸再造段,根据该段在城市规划中的作用,结合库岸带建设情况,选择合适的防护措施,以达到库岸稳定的目的,防止库岸再造,进行综合治理。

库岸防护措施一般采用工程措施与生态治理措施或采取二者相结合的措施进行防治。

对流土型库岸再造,由于库岸整体稳定性较好,一般采用生态工程措施进行处理,如采取绿化措施,以防治库岸段流土的发生;对剥蚀型再造,根据所处部位,采取生态措施与工程措施结合进行治理;对滑移型与崩塌型,采取工程措施为主,根据规划情况选择合适的工程措施。

3.1 工程措施

根据库岸再造类型,为保证库岸稳定及上部建筑物安全与规划用地的实现,所采取的工程措施如下:

(1)削坡减载压脚,改变斜坡形态。对因地形坡度大于斜坡稳定坡度而产生的土质岸坡滑移型库岸再造地带,在再造高程不高且与用地关系不矛盾的情况下,采取削坡减载并对坡面进行修整,通过改变斜坡形态的方式,以保证库岸的稳定。同时,对崩塌性库岸再造带,在岸坡带有可用地的情况下,也可采取这一方式进行处理。

(2)支挡措施。这一措施主要适合于土质岸坡滑移型再造段,在下伏基岩埋深较浅、库岸再造高程影响较大的情况下,为保证上部建筑物的安全,宜采用此方案。已经变形的库岸,对变形部位要清除。

(3)锚固措施。对砂岩崩塌型库岸再造段,如若库岸再造带建筑物较多或为规划用地区,为保证建筑物的安全,一般采用锚固措施进行治理,以达到防护的目的。

(4)喷护措施。对以剥蚀为主库岸再造带,在岸坡整体基本稳定的情况下,为防止剥蚀进一步发展而影响斜坡的稳定,以采取喷护方式为宜。在崩塌型库岸再造段,可与第(3)种防护措施结合进行,对下部粘土岩段,采取喷护的方式进行治理,以防止风化进一步发展,危及上部砂岩稳定;对上部砂岩则进行锚固处理。

(5)护坡加排水措施。对流土型库岸再造段及表层滑移型库岸再造段,采用坡面护坡与坡面排水相结合的方式进行防治,以保证库岸的稳定。同时,对人工填土库段,在充分压实并保证斜坡坡度不大于稳定坡角的前提下,一般采用这一方式进行防治。此外,还可与削坡处理结合起来应用。

3.2 工程措施要点

对库岸再造段选择治理方案时,要针对不同工程措施的特点进行规划与设计。为保证防护工程的安全性与长期性,在进行规划与设计时,应满足如下要点:

(1)斜坡削坡坡度不大于该段土层最终稳态坡度。

(2)支挡结构除根据库岸再造深度选择适当的支挡方式外,支挡结构持力层要选在库岸再造深度以下,一般以中风化基岩作持力层。

(3)选择锚固方案时,锚固参数除满足进入库岸再造带一定深度的要求外,还需根据斜坡岩体结构及上部建筑物的特征(如建筑物距坡眉距离、建筑物规模及建筑物安全等级等),选择合适的锚固参数;此外对斜坡下部岩体要采取保护措施,以防止因剥蚀而使斜坡结构改变。

(4)选择护坡与排水措施时,护坡最低高程除应位于稳定斜坡段以下(即库岸再造影响高程以下)外,一般也应在145m高程以下。应根据不同土层渗透性选择适宜的排水措施,同时在进行排水设计时,还应充分考虑云阳新县城局部细粒成分粘性土具弱膨胀性的特性。

4 结语

对于城市库岸再造问题,其预测思路应是首先查明库岸水文地质与工程地质条件,进行库岸工程地质条件分段,选取每段的典型代表性地质剖面,预测库岸再造类型及再造程度,提出治理方案,进行治理设计,然后结合城市规划有针对性地进行防护与治理,确保库岸稳定及沿岸地带建筑物的安全。

参考文献:

[1] 谢礼明.长江三峡工程库区云阳新县城库岸防护工程地质勘察报告(初步设计阶段).武汉:长江水利委员会.2001,8.

[2] 常士骠,张苏民.工程地质手册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2007.

[3] 顾宝和,高大钊.岩土工程勘察规范(GB50021-2001).北京:中国建筑工业出版社,2002.

作者简介: 谢礼明,男,长江水利委员会长江岩土工程总公司,工程师。
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