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由于我国水库的综合利用所承担的任务都有公益性的任务,特别是汛期更不用说了。水利公益性项目大多数是为社会提供公共产品,即主要提供非盈利的为社会大众所需的项目,如防洪、排涝、水土保持等工程:也可能会包括一些盈利部分。我国水库工程都是国家为主建设的,水力发电站的收益相当部分负担维护工程保障其公益性功能的良性运转。
绿色GDP是指绿色生产总值,它是对GDP指标的一种调整,是扣除经济活动中投入的环境成本后的国内生产总值。不仅应该包括环境污染和破坏造成的影响,也应该包括提供清洁能源和保护环境、改善生态以后增加的绿色效益。
气候变化是当今国际社会普遍关注的全球性问题,如何应对全球气候变化及其对水资源管理的影响,并实现各国经济社会的可持续发展,是人类面临的共同任务。气候变化直接影响水资源总量、极端水文事件、水生态环境、水资源供需矛盾等。
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【摘要】金台寺水库位于斗门区斗门镇东北侧的黄杨山上,距离斗门镇约3.5公里。金台寺水库兴建于1979年5月,于1981年10月竣工,是一座以发电为主,兼具防洪、灌溉任务的小型水利枢纽工程。水库集雨面积为1.35km2,水库设计正常蓄水位为195.25m,兴利库容为20.55万m3,总库容为24.44万m3,属小(二)型水库。
【关键词】水库;防洪标准;复核
水库枢纽工程由主坝、溢洪道、输水建筑和坝后式厂房组成。
斗门区处于珠江三角洲的西南角,即磨刀门到崖门之间。即东经113°0.5′至113°25′,北纬21°59′至22°25′之间。从赤鼻岛至白蕉七围交界线,东西之间最宽33.4公里。总面积674.8平方公里。
3.1.1 设计洪水标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定,根据总库容确定,本水库的工程规模为小(2)型,工程等别为Ⅴ等。
水库设计洪水标准为20年一遇(p=5%),校核洪水标准为200年一遇(p=0.5%)。
3.1.2 设计洪水计算方法
金台寺水库为小(2)型水库,采用广东省综合单位线方法和推理公式法计算洪水。
3.1.3 设计洪水计算参数
参数选择:由于本工程缺乏实测洪水资料和短历时暴雨资料,因此采用最新颁布的《广东省暴雨参数等值线图》(2003年版)查取暴雨参数来推求设计洪水。
3.1.3.1地理参数
金台寺水库的各项地理参数为:集水面积 =1.35km2;干流河长 2km;干流坡降 =0.134;集水区域特征参数 =3.908。由于集水面积F<10km2,雨量点面换算系数 =1.0。
3.1.3.2暴雨参数
根据《广东省暴雨径流查算图表使用手册》查算暴雨参数,列于表3-1。
3.1.4设计洪水计算成果
采用综合单位线法和推理公式法计算洪峰流量,成果见下表:
由上表,两种方法差值比小于20%,两种方法计算出洪峰流量都是合理的。考虑综合单位线法是根据单位线滞时m1以及各类型无因次单位线推求,较能反映工程所在区域的洪水特点。综合考虑,本次设计采取广东省综合单位线法成果。
本次工程采用20和200年一遇作为设计和校核洪水频率,计算结果采用广东省综合单位线法的计算结果:P=5%时洪峰流量为38.36m?/s、P=0.5%时洪峰流量为51.55m?/s。
3.2.1 调洪原则
金台寺水库的溢洪道堰顶高程为195.25m,因此正常水位取为195.25m。金台寺水库的调洪原则取为:水库调洪起调水位为实测溢洪道堰顶高程195.25m,当水库水位超过195.25m时,洪水由溢洪道下泄。
3.2.2 调洪计算方法
依据拟定的调洪原则和前面求得的设计洪水,根据水库调洪水量平衡的基本原理,采用广东水文水利设计计算软件平台进行计算。
3.2.3 水库水位~库容关系
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》,挡水建筑物为浆砌石坝和土坝,建筑物级别为5级,查得浆砌石坝设计和校核洪水位的安全超高分别为0.3m和0.2m;土坝设计和校核洪水位的安全超高分别为0.5m和0.3m。
根据调洪演算程序求出设计洪水位和校核洪水位,并以此求出各水位下的浆砌石坝坝顶高程为196.95m、197.12m;土坝坝顶高程为197.15m、197.22m。现在的坝顶高程满足要求。
现有溢洪道位于浆砌石重力坝溢流坝段,进口控制高程195.25 m,堰顶宽20 m,最大泄流量52.7m3/s。主要由控制段、泄槽、消能防冲段和出水渠组成。控制段为实用堰,堰顶高程195.25 m,堰宽22.5 m,设4孔闸,单孔宽5 m,由钢闸门控制。实用堰为浆砌石结构,表面设有混凝土护面。泄槽长13.5 m,坡比1:0.75,泄槽末端接挑流鼻坎,采用挑流消能方式,挑流鼻坎高3.1 m,下游冲坑由坚硬的花岗岩石构成,抗冲刷能力强,冲坑下游接出水渠。泄槽底板为C15混凝土,两侧翼墙为浆砌石重力式挡土墙。溢洪道出水渠为一天然河槽,长约2 km,底宽20 m。
(1)根据国家现行规范的有关规定,本次复核确定金台寺水库大坝防洪标准为:20年一遇设计,200年一遇校核。
(2)根据坝顶高程计算成果,金台寺水库大坝的实际抗洪能力满足国家现行规范要求。
根据SL258-2000《水库大坝安全评价导则》,该水库大坝防洪安全性被评定为A级。
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水库作为水利工程建设施工的重要部分之一,对水利建设发展有着极其重要的影响,同时,它还具有防洪、灌溉、养殖、发电等作用。水库的建设不仅仅有利于水利工程建设的发展,更对国民经济建设发展有着极大的推动作用。
对于水库的修建,通常情况下都会以河流作为基础进行修建,大多数都是自然环境比较复杂的地方,且灌溉条件会受到自然环境的影响,如,因自然环境恶劣而导致渠道砌石风化,接缝处开裂脱落、甚至会出现渗漏等现象。这些因素的存在将对整个水利工程建设产生极其不良的影响,威胁水库安全。此外,就我国目前水利工程建设而言,与发达国家相比仍存在很大的差距,水利基础设施相对比较落后,管理体制上也相对缺乏,节约安全用水的管理意识薄弱,这就导致水资源浪费现象比较严重,配水使用不均匀,局部农业灌溉用水达不到规范标准要求,从长远角度而言,将会造成严重的经济损失。
从某种角度上来讲,我国拥有比较多的水库灌区,为农作物的生长提供了必要的水源,进而促进了农业的发展。但从实际情况上来看,水库灌区并没有发挥其应有的效果,很多水库灌区在使用过程中造成了大量的水资源浪费等现象,且制约了我国经济建设更好的发展。对此,如何有效的提高水库灌区的效用成为了亟待解决的重要问题之一,文章主要针对现阶段水库灌区等存在的问题提出了合理化的改进措施,以便更好的促进国民经济建设发展,为人们谋求更多的福利。
(1)这种粗放式的输水方式不能同时满足各种农作物的用水需求,从而造成有些农作物供水太多,有些则供水不足,影响到农作物的健康成长;(2)在输水过程中,水的流失量非常大,从而导致水的有效利用率低;(3)在输水过程中,水流量无法计算,因此无法制定合理的收费标准;(4)由于水源条件及地形的限制,有些灌区的水不易排出,为了满足灌水要求,就要抬高渠道,这样既增加了成本,占用了土地,还对原有的排水系统造成了破坏;(5)由于农作物的土地分布较广,有些地理位置较高的农作物根本无法直接进行灌溉,只能依靠劳动力来提水浇灌。
目前,根区导灌技术是实现节水节能的最佳灌溉方式,工作原理主要是根据农作物在成长过程中的需求,以导管和稳流器为媒介,逐滴的将水注入农作物附近的地下土壤中,在输送水的过程中,还可以将农作物正常成长所需要的农药或化肥等一起输送到农作物的根部,实现对农作物局部范围内的灌溉。
采用根区导灌技术具有很多优点:首先,由于根区导灌技术所需要的设备埋在地表之下,这样就不容易发生老化现象,而且在低温环境下不容易被冻坏。其次,在输水过程中,水在管道中进行流动,这样就能减少水分在输送过程中的蒸发量,还能避免水分的深层渗漏,保证农作物能够有效的吸收水分及肥料。另外,采用根区导灌技术还能精确的控制所需的灌水量,提高用水的有效利用率。根区导灌技术常用于一些生长地形复杂、根系较深的农作物的灌溉中,例如防护林、果树或园林等。
喷水灌溉技术简称喷灌技术,目前,在我国的应用非常广泛,能够用于各种地形下的各种作物的灌溉过程。在一些土壤透气性强、地势高低不平的地形中,喷灌技术能够发挥最大的经济效益。采用喷灌技术不仅能够进行水的灌溉,还能喷洒肥料或农药,在喷洒过程中能够改善田间的环境。喷灌技术有三种形式:移动式喷灌、半固定式喷灌及固定式喷灌。其中,固定式喷灌所需的投资量为400元~600元,半固定式喷灌所需的投资量为200元~300元,移动式喷灌所需的投资量则更小,同时采用喷灌技术还能节约30%~50%的水能,节约2%~3%的土地,并能够增加10%的产量。这种喷灌技术的缺点在于浇地的管理较为繁琐,不适于条块田的浇灌,农作物种类繁多的田地也不能使用这种喷灌技术。
科学技术的不断创新与发展,灌溉技术在农业灌溉等方面也得到了新的探索与实践。结合我国现有灌溉技术及实际状况,科研人员创造发明了渗灌技术。这种技术主要是利用微孔进行节约灌溉,在压力作用下,农业作物所需水分可以通过微孔将水源直接渗入到农作物的根部土壤中。整个灌溉技术不仅减少了水资源的渗漏及蒸发,更加提高了水的利用率。对此,被广泛地应用于农作物的灌溉中,提高了经济效益与生态效益。
在节水灌溉过程中,必须加强对节水技术的改造,利用新技术进行节水灌溉,与此同时要借鉴国外先进的节水理念以灌溉设备,不断增强节水设备的使用,从长远利益而言,这样做不仅仅可以减少成本,还有利于农作物的生长。所以,针对技术改造等节水措施必须因起足够的重视,针对不同区域灌溉方式方法的不同,因地制宜进行技术改造,充分发挥水库灌区在整个农业生态环境发展中的重要作用,有效控制水库灌区水量的使用,利用现代化先进技术进行技术开发,减少水资源的浪费。
在农业灌溉过程中,由于大多数的农民受自身科学文化水平等方面的限制,对于节水灌溉没有得到很好的理解与认识。地方农业相关部门责任人在进行节水灌溉宣传时,也只是拘于某种形式,粘贴图片或是广告宣传,并不能针对其实际情况进行合理的节水节能力度宣传,从实际出发,真正意义上让农业灌溉人员意识到节水灌溉的重要性。对此,针对上述问题,我们必须采取合理化的解决措施,在灌区内进行强有力的宣传活动。相关负责人依据当地实际情况,做好调研分析并走访进入灌区农户实际生活中,向他们认真分析当前农业灌区使用水资源等存在的一些问题,及严重缺水所带来的负面影响,让人民群众深刻意识到节水灌溉的严重性,从而增强他们的节水意识。与此同时,开展节水活动,对节水灌溉优秀者要给予一定的奖励、嘉奖。借此调动人们群众节水的积极性,形成良好的节水环境,有效避免水资源浪费现象的发生,为其可持续发展奠定良好的基础。
综上所述,我国的水库灌区在农作物的灌溉过程中发挥着重要的作用,但由于采用的灌水方式等方面存在问题,造成了水量和水能的大量浪费。目前,我国乃至世界的水资源都非常短缺,因此,必须加强各个环节的节水节能建设,在灌溉农作物的过程中,可以采用新技术、新设备,控制水的流量,尽量采用地下输水设备,减少水在输送过程中的蒸发量,提高水的利用率。同时,还要强化群众的节水意识,使群众自觉的节约用水,并对表现优异者提供精神及物质奖励,调动群众自觉节水节能的积极性。通过各项有效措施从整体上加强我国水库灌区及日常生活中的节水节能建设,有利于实现我国水资源的可持续利用,进一步促进我国经济的持续健康发展。
[1]李治,张恒.中、小型水库灌区配套项目的建设管理[J].黑龙江水利科技,2012(12).
[2]谭家学.重庆市万州大型灌区续建配套与节水改造项目效益浅析[J].中国水运(下半月),2011(4).
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河流水库取用水工程为农业灌溉、工业生产、生活用水等提供了很大的便利,然而随着河流水库蓄水量的逐年减少,随着农业灌溉方式的落伍,随着河流水库取用水工程管理机制的不健全等因素,造成河流水库难以发挥实际效益,极大影响了功用。
河流水库取用水工程主要发挥着为农业灌溉、工业生产、生活用水等提供丰富水资源的作用,但这些不同的用水需求在水库取用水中所占的比例各不相同。一般来讲,河流水库的取用水工程主要为农田灌溉、牲畜饮水等农业生产服务,农业用水在河流水库总取水量中所占的比例达到了八成左右。而另外两成的河流取用水主要为工业用水和生活用水服务。无论是农业用水还是生产、生活用水,河流水库取用水能够覆盖将近一半的人口,这里所指的人口总数主要是指河流水库所能覆盖到的城市、农村总人口。对于农业用水来说,它的用水量是相当庞大的,既要解决灌溉,又要解决牲畜饮水,河流水库的取水量包含在农业总供水量当中,然而因河流水库水资源的丰富性和循环性,导致在农业总供水中,河流水库供水能够占到农业总供水的五成左右的比例,这个比重是非常高的,这意味着在农业供水中,河流水库的供水是非常关键的,只有保障河流水库供水,才能充分保障农业用水需求。特别是在干旱少雨的地区,通过河流水库取用水工程来实现农业灌溉,对于保障当地的农业收成具有非常关键的作用。
对于生活用水和工业用水而言,在统计它们二者的比重时,往往都通过水表来实行计量,并由供水公司或者水厂来管理并收取一定的费用。然而现实的情况是,生活用水和工业用水在河流水库取用水中的比重在逐步下降,甚至有趋于零的趋势。河流水库取用水的供水用途相对单一,基本是农业灌溉用水。但与之不匹配的是,河流水库设计的灌溉面积往往超出了河流水库实际灌溉面积,这就造成了河流水库工程灌溉效益难以充分发挥,这也是河流水库取用水工程管理中的主要问题。
当地降水量的变化是影响河流水库取用水工程蓄水量的直接因素,水库的蓄水量随着降雨的减少而逐步减少,这主要是当地的自然环境的变化或者生态环境的改变所引起的。另外降水的分布不均匀等因素,形成地表径流偏少,从而影响了河流水库的蓄水量。当然除了这些自然因素外,也有人为因素的影响。比如在河流水库的上游地区,兴建一些水利工程,影响了河流的流量,导致水库蓄水量的影响。
当地的农田灌溉设施比较落伍,难以有效地发挥水库农田灌溉的效益,在灌溉渠道引水工程建设方面,未能达到减少渗漏率的标准。农田灌溉机械化程度比较低,仍采用传统落后的灌溉方法和方式,既容易造成大量的河流取用水浪费,也容易在引水过程中造成大量的渗漏水。除了落伍的灌溉设备和方式外,农田灌溉工程的后期维保经费跟不上发展的步伐,仅仅依靠当地政府的财政拨款等方式,难以实现农业灌溉设备的更新维护,难以有效地保障农业灌溉的发展,更难以对整个灌溉渠系进行维修保护。陈旧的设备、落后的灌溉方式、难以为继的后期养护等,直接影响了河流水库取用水工程的农业灌溉效益。
河流水库工程因大小、重要性、影响力等不同划分不同的管理等级,大型水库由国家专门机构进行规划管理,小型水库归当地政府,甚至是当地的村委会进行管理。对于那些小型水库的管理工作,主要分为汛期和非汛期,非汛期对于河流水库的管理工作容易造成工作人员缺失的现象,村委会对管理工作不重视,没有安排专门人员进行水库管理,或者水库管理工作存在粗放式的混乱局面。到了汛期,为了保障在蓄水量达到标准时进行开闸放水,会安排专门人员进行管理,但因没有配备足额的汛期费用,会造成管理人员对水库管理的不重视。另外很多小型水库放水设施大多数是梯级混凝土孔塞开关,启闭不便、不安全,没有水位尺,在对水库进行放水作业时,没有科学的依据,仅仅靠季节性种植物生长需水情况昼夜自流供水,放水时间没有记录,造成了这些小型水库的农业灌溉效率低下。
河流水库取用水工程的主要用水需求在于农业灌溉,目前很多河流水库的农业灌溉效率低下,河流水库的设计灌溉面积要远远大于它的实际灌溉面积,最终造成大量的水资源浪费,因此有必要加强河流水库取用水工程的管理,提升河流书库的农业灌溉率。
河流水库的分布主要集中在乡镇地区,因此有必要建立健全河流水库的乡镇水利站,督促乡政府就近加强辖区河流水库的管理工作。在河流水库的管理中,当地的乡政府要配备专业的水利工程技术人员,人员储备情况要根据河流水库的实际面积及大小进行足额配置,提升水利站工作人员的工作积极性和专业性,督促工作人员定期下水库进行安全检查和工作抽检,在配置工作人员的同时,可在河流水库周边村屯进行人才发掘,并加强业务培训和技术指导工作。
为了提升河流水库取用水工程的灌溉效益,应该着力提升灌溉渠道的规划管理与建设,构建农业灌溉的配套设施建设,制定完备的灌溉渠系建设,加强统筹管理工作。对于农业灌溉用水,要严格准入制度,并通过合理完备的制度建设来提升农业灌溉的效益,在农业用水收费制度上,要保证数据收集制定的合理性,制度科学合理的用水制度。加强农业灌溉设备设施的维护建设,鼓励广大灌溉农户积极采用农业灌溉设施,减少灌溉用水的渗漏率,通过积极采用节水灌溉设备与设施,提升河流水库取用水工程的灌溉效率。
河流水库取用水工程是存在一定的使用寿命和期限的,在河流水库的规划建设中,要提升工程的质量,从原材料、设计、施工等环节来延长河流水库工程的使用年限。对于那些即将到了规划期限的河流水库工程,要加大病害的预防及检查工作,组织工作人员定期对水库进行维修检查,一旦发现病害要及时进行河流水库的加固工程,在加固过程中,要根据河流水库的实际灌溉面积及实际使用情况,进行适当性的加固工程,以免造成维护养护费用的浪费。对于那些公益性的河流水库工程,在进行维修养护的资金投入上,要加大公共财政的投入,并鼓励社会捐赠资金对河流水库工程的养护,同时提升河流水库工程的养护水平。
小型河流水库工程因灌溉面积小等,往往在管理中被忽视。其实小型水利工程对于水库周边的农业用水作用很大,要加强对小型水利工程的管理,定期清淤,定期检修,提升管理水平。
河流水库取用水工程主要用于农业用水,在农业用水中农业灌溉所占地比例很高,但在河流水库农业灌溉过程中,水库的设计灌溉面积要远大于实际灌溉面积,这就造成了水资源的浪费,因此需要加强河流水库工程的维修、养护和管理。
[1]张红亮.浅议水库除险加固工程施工管理[J].科学之友,2011,2.
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经济效益是各项生产经营活动的最终目标,是一切先进生产手段和科学技术的出发点。提高渔业经济效益,是加速发展现代水产业的关键,是渔业现代化的要求。
水库养鱼的经济效益,与水库的自然条件、社会条件以及经营管理水平密切相关。在自然条件、社会条件相对稳定的前提下,渔业经济效益取决于水库自身的经营管理水平,管理水平的高低,不仅影响渔业成本的投入,而且还与渔业产出状况有密切的关系。因此,提高水库的经营管理水平十分必要。
提高经济效益,就是以尽可能少的投入,取得符合社会需要的尽可能多的产出。因此,讲求经济效益,必须同时考虑3个方面的内容,一是投入要少,二是产出要多,三是生产成果符合社会的需要。提高经济效益,表现在同等条件下盈利的增加,同时还要考虑到社会效益和生态效益,产品要能满足社会的需要,同时能够有效控制环境污染,改善生存条件。
科技是第一生产力,渔业要发展,科技要先行,增加科技投入,增强科技先导作用,向科学技术要效益,坚持科技兴渔。一是改变养殖模式。找出适合本单位养殖特点的放养模式,提高放养规格,尽可能增大优质鱼所占比例,缩短养殖周期。调整养殖品种的起捕规格,充分合理地利用水库中的各种天然饵料资源。二是加强鱼病防治工作。水库养殖面积大、开敞,一旦生病,难以治疗,因此应以预防为主。鱼种入库前要用食盐水溶液等浸洗消毒,对草鱼等病害多的鱼类,除浸洗外,还应用人工免疫技术进行免疫预防,防止养殖鱼类的流行性传染病的发生,控制鱼类疾病的发生和流行,提高产量,增加效益[1]。三是开展网箱养鱼和围栏育种工作。建设拦鱼防逃设施,防止鱼类外逃。网箱养鱼,围栏育种,直接利用水库水面,不需要适应期,节省土地,成本低,管理方便,产量高,效益好,节省资金。四是发展名特优新水产品。对水库现有名特优新水产品青虾、银鱼等,合理开发,人工繁殖保护,合理利用,进行保值增殖工作。也可以引进其他价值高、销路好的产品,但是不可以破坏水体的生态条件。五是开展化肥养鱼和利用配合饲料养鱼技术,走精养半精养的路子,提高饵料生物数量,提高产量,增加效益。六是应用先进的捕捞工具、捕捞手段、捕捞技术,发挥定置网具的作用,保证产品鲜活,提高网获量,降低生产成本,增加效益。
以鱼为主,综合经营,充分利用水库内现有的水土资源优势,实现经济效益、社会效益、生态效益的丰收。综合经营可以综合运用现代科学技术成果和管理手段及传统的渔业生产模式,建立一个以鱼为主,畜、牧、禽等为辅的立体生态体系,实行库周建舍养殖鸡、鸭、鹅、猪等,水中养鱼的立体养殖方式,把水生生态系统和陆生生态系统有机结合。运用综合养鱼技术,不仅扩大了经营项目,增加了经营内容,生产出更多的产品,而且能够降低生产成本,有效提高经济效益[2]。
休闲渔业作为一种新型产业已经越来越显现出重要性和活力性。大力发展休闲渔业有助于繁荣库区经济,带动渔民再就业,增加渔民收入;有利于提高渔业的经济效益、社会效益和生态效益,进而带动其他相关产业。为克服制约水库渔业发展的问题,在发展休闲渔业的过程中,要将渔业经济效益、生态效益和社会效益有效的结合起来。
水产品销售和销售过程中的决策,对企业本身具有深远的意义,是企业再生产过程的必要条件,是提高企业经济效益的重要条件之一。
把水产品作为重要的产品来开拓,采取常年上市与集中上市相结合,活跃市场,稳定价格,根据市场需求,捕捞适销对路的产品和适宜规格的鱼类上市,以取得好的经济效益[3]。积极寻找和建立消费市场,确定大市场、大流通的发展思路,开设鲜活水产品销售门市,改变销售方式,厉行增收节支,深入研究市场,增强市场观念,根据市场变化规律,拓宽销售渠道,促进水产品销售,努力提高水产品的销售价格,获得最佳的经济效益。
一是增强企业经营的管理意识。人、财、物合理利用,产、供、销环环相扣,理顺和完善管理体制、经营体制,完善承包经营责任制,使企业焕发生机和活力。二是多方筹集资金,加大资金投入。采取多种渠道和方式筹集资金,加大资金投入,拓宽融资渠道,改善投资结构,学会借鸡下蛋,敢于负债经营,改善生产条件,扩大生产规模,增产增效。三是加强财务管理,合理组织和利用资金,提高固定资金利用率,降低固定资金的占用比例,加速流动资金周转,有计划引进适销对路水产品,增加水产品产量,提高水产品质量品质。加强劳动管理,合理组织和设置劳动力,提高劳动生产率和劳动力利用率,挖掘劳动潜力。
为保证企业持续、稳定、协调地发展,必须坚持以提高经济效益为中心,以市场为导向,以合理开发利用水产资源为前提,以强化水面深度开发为重点,以资金投入为基础,以科技进步为动力,运用生态学和系统工程的手段,采取大水面综合开发和小水面精养高产相结合,从而达到稳产、高产、优质、高效渔业的目的[4]。
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水库淤积主要是河水挟带的泥沙在水库回水末端至拦河建筑物之间库区的堆积。拦河筑坝后抬高了水位,形成了在建筑物前近似水平、而在上游末端与天然河流原水面线相切的水面曲线,称回水曲线。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈参窝水库淤积对发电的影响相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
1.1 工程简介
参窝水库位于辽宁省辽阳境内太子河干流上,是一座以防洪为主,兼顾灌溉、工业用水、并结合供水进行发电的综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程。参窝发电厂为坝后式电厂,1973 年发电厂厂房竣工,1974 年4 月正式投入运行,现有5 台发电机组,总装机容量44 440 kW,设计年发电量8×108 kW·h,截至2011 年年底,累计发电31.776 亿kW·h。1 号、2 号机组单机装机容量2×20 000kW·h,流量80.6 m3/s,额定转速214.3 r/min,最高水头36 m,设计水头28.5 m,最低水头22 m,3号机组单机装机容量3 800 kW·h,流量14.7 m3/s,额定转速300 r/min,最高水头37 m,设计水头30.5 m,最低水头22 m。4 号、5 号机组装机容量是2×320 kW·h。
1.2 水库及水文特性
水库设计最高水位仍保持102.0 m,相应库容7.91 亿m3,水库设计洪水位100.8 m,相应库容为7.298 亿m3,正常蓄水位96.6 m,相应库容为5.43m3;防洪限制水位86.2 m,相应库容为2.14 m3,死水位74.7 m,相应库容为3.467 m3。
坝址以上流域面积6 175 km2,年径流量24.5亿m3,全流域降雨均值为850 mm,多年平均径流量是78 m3/s。多年平均输沙率为0.616 kg/m3,输沙量为194 万t。
参窝水库承担着辽阳市城市防洪任务,保护着10.93 万hm2 设计农田,灌溉面积为4.67 万hm2。发电用水和灌溉调度用水之间经常发生矛盾,虽然电费是主要的经济来源,但从水库的安全运行和保护下游灌区用水和防洪方面,严格按照“电调必须服从水调”的原则和水利厅批复的“度汛方案”调整水位,在每年的汛期,保证水位在限制水位以下。
太子河属于少沙河流,但是由于库区周边采选企业向库区弃岩弃渣,选矿企业向库区排放尾矿,填土造地,违法圈地建房、建厂,企业破坏山体植被,造成严重的水土流失,水库上游企业违规生产,淤积水库库容。
由于参窝水库严重淤积,防洪库容减少,直接造成水库防洪能力的下降,并且又被列入病险运行水库,因此在满足下游防洪任务、以及大坝的自身防洪安全的前提下,降低水库汛限水位运用,并对水库调洪运用方式进行了调整。2012 年主汛期水库限制水位调整到81.7 m,2011 年之前汛限水位是86.2 m,降幅达4.5 m。这种方式虽然保证了下游的防洪标准和大坝抗洪能力,但降低汛限水位运行,完全靠牺牲参窝水库兴利效益来保证下游防洪任务。
3.1 发电机负荷随水位的变化
发电机的发电负荷随着水位的高低不同而不同,在水位为86.2 m 时,发电机的负荷可达到额定负荷的79%,在84 米时能达到额定负荷的52%,低于84 m 时停机。机组在低负荷运行时,会产生振动,对机组本身会造成影响。
3.2 汛限水位调整对发电量的影响
以2012 年水库调度为例,在库水位为86.2 m时,日发电量为88 万kW·h,经过尾水出库的水量为1 600 万m3。平均发电耗水率为18 m3/kW·h。在库水位为84.3 m 时, 日发电量为78 万kW·h,经过尾水出库的水量为1 443 万m3,平均发电耗水率为18.5 m3/kW·h。
2012 年7 月9 日到29 日,水库水位低于86.2m,此时间段通过底孔出库的总水量大约为3.06亿m3,如果限制水位在86.2 m 以上并用于发电,则可以发约1 700 万kW·h 电。如果限制在84 m以上并用于发电,则可以发电约1 654 万kW·h。由于机组的最低运行水位是84 m,低于84 m 时运行对机组损害过大,故这部分水因为水位调整的原因被弃而不能发电。
3.3 泥沙过机影响
由于淤积越来越严重,汛期入库的水含沙量比较大,在没有澄清之前就进入了引水道,含沙水流对机组过流部件会在材料表面上产生气蚀和磨损。气蚀现象的发生会造成材料表面凸凹不平,加速设备磨损,造成水流的局部扰动和气蚀的进一步发展,转轮的不对称加剧机组的振动,影响机组的安全运行。
3.4 泥沙对冷却系统的影响
泥沙对技术供水系统的影响主要表现再磨损、淤堵。泥沙的磨损如果严重的话,可导致发电机空冷器和轴承油冷却器钢管磨穿,会发生发电机缺员受损,烧坏发电机;轴承则会在无润滑下运行,导致轴承烧息。
在冷却水中各类盐物质的作用下,长时间运行的管壁内产生不同程度的结垢。水中的沙子颗粒进入冷却管后,会产生堵塞或者影响冷却水正常循环。严重时会使机组运行温度过高而被迫停机。
1)加大对库区周围的采矿业的管理和山体植被的保护。
2)对大坝进行除险加固,增加大坝的防洪能力,提高在汛期水位的高度,力争汛期水位达到水轮机组正常运行的最低水位。
3)由于水库淤积特别严重,可实行坝体加高工程,增加库容,提高大坝的蓄水水位和防洪能力。
4)汛期前后对机组过水部件进行检查,对磨损和气蚀较大的部位加强检查,使用先进的材料进行防护处理。
5)低水位运行期间,加大对减压阀的检查及排污,注意冷却水压力幅度变化,以防水管被堵。加大振动,摆度测量,找出不同水位下的振动区,避免振动区运行。
参窝水库所在的太子河虽属于含沙低的河流,但是最近几年,由于库区周边环境恶化的原因,水库淤积特别严重,淤积程度超过了18%,再加之大坝的病险运行,所以水库防洪能力下降,在汛期被迫超低水位运行,不但影响了机组的健康运行,还影响了发电效益。做好水库调度,尽量在坝前不产生大量泥沙,坝体加固,提高水位,汛前仔细检查机组各个部件,才是解决水库淤积对发电所带来问题的前提。
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复合土工膜是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料,它主要用于防渗,广泛应用于渠道防渗工程。近年来,土工合成材料在土木工程,尤其是在防洪抢险工程中的大量应用及其成效,引起了广大工程技术人员的高度重视。对于土工合成材料的应用技术,国家从防渗、反滤、排水、加筋、防护等方面,提出了规范性技术要求,大大加快了新材料的推广应用步伐。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈复合土工膜在哈日朝鲁水库除险加固中的应用相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
复合土工膜是水库大坝工程中一种新型防渗建筑材料,其具有质量轻、性价比较高、施工便捷、抗老化性强、耐久性好等优点,近二十年来在我国水利工程中得到广泛应用,并取得较好的防渗加固效果和社会经济效益。
哈日朝鲁水库在内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗扎嘎斯台镇境内,坝址位于乌力吉木伦河左侧的一级支流黑木伦河下游,距旗政府天山镇约70km。
哈日朝鲁水库是一座以灌溉为主,兼顾生态、养殖、旅游等综合利用的中型水库。该水库工程等别为Ⅲ等,主要建筑物级别为3 级,次要建筑物级别为4 级。蓄水工程正常运用洪水重现期20 年;非常运用洪水重现期100 年,地震设防烈度为Ⅵ度。
由于当地的气候条件及牲畜的踩踏,坝体风蚀、浪淘严重,受当时建设环境及客观条件限制,坝前库底没有铺盖防渗,施工中未对水库坝基进行防渗处理,坝体夯填不密实,坝后也未做排水体,防渗效果较差,本次除险加固设计为清除剩余坝体,在原址重建水库大坝、新修迎水面坝坡、背水面坝坡以及排水体。即本次除险加固设计水库大坝为细砂均质坝,采用设计坝顶高程荦305.60m,并保持原坝轴线不变,坝顶轴线长为1650m,最大坝高8.6m,坝顶宽为6.0m,迎水面边坡为1:3.0,采用15cm 厚现浇砼的护坡形式,下铺设15cm 厚砂砾垫层,下再铺设500g/m2 复合土工膜(两布一膜);下游边坡为1:3,采用30cm 碎石护坡形式;上游坝脚采用70cm×100cm 的浆砌石护脚。
大坝筑坝土料岩性为细砂,天然含水量12.3%,比重2.65,干密度1.63g/cm3,渗透系数5.3×10-3cm/s,坝体呈中密-密实状态,属中等透水,坝体存在渗漏。除险加固防渗设计方案如下。
第一方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2 两布一膜),下游设贴坡排水。
第二方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2 两布一膜),坝基布置成垂直铺设复合土工膜(700g/m2 两布一膜),拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。
第三方案:坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2 两布一膜),坝基采用0.6m 厚的水泥搅拌桩,拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。
技术上比较,目前土工膜广泛用于防渗工程,不但用于坝体防渗,而且坝基用此做防渗效果也比较好,从理论到实践都是可行的。经济上,土工膜工程造价相对较低,第三方案比第二方案在经济上可节约投资120 万元,所以本次设计不采取第三方案。
第一方案没有垂直防渗,渗透稳定计算出最大出逸比降0.375>0.35(允许水力比降),渗透出口段不稳定。所以本次设计不采取第一方案。
根据渗流稳定计算结果,本次防渗设计选择第二方案。即坝坡上游采用斜墙土工膜(500g/m2 两布一膜),坝基布置成垂直铺设复合土工膜(700g/m2 两布一膜),拟设计垂直防渗插入透水层深度为8m,下游设贴坡排水。
本次设计复合土工膜的选择,按《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98 的规定,本工程主坝坝体防渗,上游坝坡选用铺设500g/m2 二布一膜的复合土工膜(膜厚0.35mm),为保护土工膜设河沙垫层15cm,然后再进行坝坡现浇砼护坡。坝基采用700g/m2 二布一膜的复合土工膜防渗,膜厚0.5mm。在主坝迎水面坡脚处,用开槽机开槽、重泥浆护壁,防渗长度1652m,坝基防渗最大处理深度为8m。
3.1 渗透变形判别
根据地勘报告,坝体细砂的不均匀系数小于5,土的渗透变形类型为流土型,土的临界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),经计算细砂的临界水力比降为1.01,安全系数取2.0,则细砂层允许水力比降值为0.51,根据当地工程经验,建议坝体细砂允许水力比降值为0.2,坝坡逸出点允许比降为0.35。中砂的不均匀系数小于5,土的渗透变形类型为流土型,土的临界水力比降采用公式Jcr=(Gs-1)(1-n),经计算中砂的临界水力比降为1.02,安全系数取2.0,则中砂层允许水力比降值为0.51,根据当地工程经验,建议坝基中砂允许水力比降值为0.13,逸出点允许比降为0.32。
本次坝体做防渗后计算得平均渗透比降为0.1,小于允许水力比降,说明坝体及坝基内部渗透稳定。坝坡最大出逸比降为0.262<0.35,坝基水平段最大出逸比降为0.197<0.32,说明坝体及坝基出口段渗透稳定。
3.2 抗滑稳定计算
本次设计坝体边坡稳定计算采用河海大学力学研究所开发的AUTOBANK V6.1 进行计算,计算原理采用有限元理论,模型为有部分截水墙的斜墙土坝有贴坡排水情况的计算。采用碾压式土石坝设计规范,分别考虑了稳定渗流期,施工期,水位降落期三种情况。采用瑞典圆弧法,计算方法采用简化毕肖普法,自动搜索最危险滑裂面,求得最小安全系数。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),水库大坝属3 级,抗滑稳定安全系数正常运用条件k 允=1.3,非常运用条件Ⅰk 允=1.20,由成果知主坝上、下游各个工况的稳定安全系数均在允许范围内,坝体边坡稳定。
通过多方案经济、技术比较,结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验,设计选定采用复合土工膜处理土坝渗漏的除险加固方案。这对于中小型病险水库的除险加固,具有较大的经济效益和很好的推广使用价值。
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为加快重点小型病险水库除险加固项目建设,财政部、水利部联合制定了《重点小型病险水库除险加固项目和资金管理办法》。该项目一共有九章节,于2010年7月29日发布。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈如何加强小型水库的除险加固设计相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
随着我国经济的不断发展,国家对利国利民的工程加大了资金的投入力度,小型水库就是其中的一个项目。小型水库的修建,主要是为了满足人们对农业灌溉、水利以及发电的需求,可以说,小型水库的发展与国家的经济发展和人们的生活水平有着直接的关系。小型水库在我国有着很重要的地位,因此,对小型水库进行除险加固是非常有必要的。
我国有很多的小型水库,这些水库的存在对我国的发展有着积极的作用,但是,随着时间的推移,很多小型水库由于使用的时间长,且修建水库的材料质量不好,已经出现了很多的问题,例如:小型水库的主坝坝肩或者是主坝的后坡由于密封性不好,已经出现了坝体渗漏的现象;小型水库是在上世纪六十年代建设的,受那时的经济条件影响,水库的安装设施质量不高,并且设施不齐全;小型水库的结构不合理,土质溢洪道的断面小,在水库水量大的时候不能满足水库的泄流,从而导致溢洪道因为水量压力过大,而发生塌方事故。这些问题的存在,已经严重影响了小型水库的正常运行,甚至会造成安全事故,面对这样严峻的情况,加强小型水库的除险加固,是迫在眉睫的。
小型水库进行除险加固设计,要在设计工作进行之前先开展测量工作。我国的小型水库由于修建的时间长,关于水库的设计方案和设计图纸等相关资料已经不齐全,在这样的情况下进行水库的除险加固设计,就必须对水库的整体进行测量,从而了解水库的结构以及一些相关的设计施工参数。对小型水库进行测量工作,主要的工作内容有对水库以及水库附近的地质条件、水库的泄洪截面参数、水库大坝的横断面、纵断面的面积以及截面、水库灌溉渠道截面参数等进行深入的测量,通过对这些方面的测量,了解小型水库的构造等相关的内容,在此基础上进行除险加固设计工作。对小型水库的数据进行测量,需要由专业的测量人员进行测量,并且要多次进行测量,在多次测量之后将所有的测量数值结合,取平均值,这样才能确保测量工作的准确性,从而为小型水库的除险加固设计工作提供准确的数据。
开展小型水库除险加固设计工作的前提是进行水库测量工作,获取准确的水库相关信息,在满足这样的前提条件之下,对水库的相关参数进行准确的分析,根据分析的结果选择合适的除险加固方式,是小型水库除险加固工作能否顺利开展的重要影响因素。小型水库在进行除险加固设计的过程中,要结合水库的实际情况进行方案的设计,设计方案和实际情况保持一致,才能够促进除险加固工作的快速发展,并且提高除险加固工作的质量。反之,若是设计的方案不符合实际情况,那么,在进行施工的过程中,就会出现严重的施工质量问题,或者是导致施工不能继续进行。小型水库中出现的问题主要是大坝或者是坝基出现渗漏现象,水库的材料质量不高也是影响水库质量的一个因素,因此,在进行水库除险加固的方案设计中,要从全方面去考虑,对水库使用的材料、结构、出现的问题以及水库所处的地形都考虑清楚,在进行方案的设计。
4.1 提高计算泄洪道的泄洪能力水平
小型水库的除险加固施工具有非常重要的意义,并且这是一个很严谨的施工,因此,在进行施工之前,必须对施工的具体方案以及施工中可能会出现的问题做好全面的预测。在除险加固工程中,对小型水库的泄洪道进行施工是不可避免的。水库中的泄洪道截面面积不大,在遇到水流充沛的时候,由于泄洪道截面的面积小,而且经过多年的使用之后,泄洪道已经不是标准的圆滑几何形状,这样更是加剧了水库的泄洪道坍塌速度。面对这样严峻的情况,设计人员必须提高计算泄洪道的泄洪能力水平。在进行泄洪道泄洪能力计算的过程中,必须反复的进行计算,并将有可能影响计算结果的因素进行排除,必须使计算的结果没有任何的误差,这样才能保证水库除险加固设计方案的准确性。
4.2 对除险加固设计方案进行合理的复查
很多地方在进行小型水库除险加固设计的时候,根据自己以往的经验进行设计,没有结合水库的实际情况,这样设计出的方案和水库的实际情况存在误差,在进行施工的时候,就会出现严重的问题,面对这样的情况,在按照设计方案进行施工之前,水库除险加固的主要管理人员必须加强对除险加固设计方案的合理复查,对方案中的相关参数进行二次审核,确认设计方案符合实际情况之后,才能进行施工。对除险加固设计方案进行合理的复查,可以保证施工的质量,节约施工的成本。
4.3 提高方案设计中的防渗漏设计准确度
很多水库出现的问题都是坝体出现渗漏,由此可见,对坝体进行防渗漏设施的建设是非常重要的。方案设计人员在进行设计的时候,重视了坝体的防渗漏设施设计,但是忽视了坝体和两端山体之间的防渗漏措施,这样就导致很多水库的坝体没有渗漏的现象发生,但是大坝和两山之间的部位会出现渗漏现象,面对这种情况,在进行防渗漏方案设计的时候,要注重水库整体的防渗漏设计,不能忽视任何一个地方。这样才能实现小型水库除险加固的施工目的。
小型水库在我国有着非常重要的地位,因此,必须确保小型水库的质量,让小型水库可以正常的运行。想要确保小型水库的质量,在对小型水库进行除险加固施工之前,要先做好方案设计工作。方案设计工作是除险加固工作的基础,因此,设计人员在进行设计的时候,要经过全方面的考虑,将理论知识和实际情况相结合,从而确保设计的准确性。
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