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摘要:水闸在水利工程建筑中是十分常见的,当闸门关闭,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文对水闸的功用及组成做了详细的分析,为水利工作提供参考。
关键词:水闸进水闸海漫
控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。
2.1 按水闸所承担任务分 节制闸。调节水位,控制流量。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。
进水闸:建在河道、湖泊的岸边或渠道,用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸,作用上把上一级渠道的水分下一级渠道,分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处,外河上涨时,关闸门防水洪水倒灌,避免洪灾。当外河水位退落时,开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高内河水位,满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔,还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,即使消减洪峰,保证下游河道安全。
开敞式水闸和涵洞式水闸。
3.1 上游连接段作用 将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。
3.2 上游连接段组成 上游翼墙:引导水流平顺进闸。
铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。
护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。
上游防冲槽:保护护岸头部,防止河床冲刷而护底方向发展。
3.3 下游连接段 包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使水流经有效消能后平顺流出闸室,与下游河床段连接)。
消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。
海漫:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。
防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。
下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。
护坡:布海漫和防冲槽范围内,一般用块石。
3.4 闸室段 是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。
底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。
闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。
工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。
岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。
节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处,但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处,排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近,且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。
出闸流速较大,紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。
波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀,产生折冲水流。上下游水位差较小,形成波状水跃,消能效率低。
基本消能方式:底流消能为主,有消力池,海漫,防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况,地形条件,施工能力消能效果等选用。
波状水跃的防止措施:总体布置时,尽量使用上游渠道有一段较的顺直段,确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角,扩散角宜7~12,使水流均匀扩散;制定合理的闸的开启程序,注意均匀起步,间隙对称开启原则,力避开启,关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。
水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游。
板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。
闸室结构布置:包括底板,闸墩,胸墙,闸门,工作桥和交通桥等部分
闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用
水闸和河岸或堤,坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:
(1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。
(2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。
(3)保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。
(4)控制通过闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝产生渗透变形。
(5)在软弱地基上设有独立岸墙时,可以减少地基沉降对闸身应力的影响。
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开敞式水闸和涵洞式水闸。
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中国修建水闸的历史悠久。关闭闸门,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸在水利工程中的应用十分广泛,多建于河道、 渠系、水库、湖泊及滨海地区。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:浅谈水利施工中水闸施工的管理措施相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
水利施工中的水闸施工存在着固有的高难度、高危险性和高技术要求等特点,因此在实际施工建设过程当中一方面是非常容易出安全事故,另一方面是容易给水利工程本身带来难以解决和处理的问题,严重时候甚至会危害人民的财产和生命安全,基于上述一系列原因,水利施工管理工作的重要性就不言而喻了。如果能够对水闸施工质量进行良好控制和管理的话,首先就是能够在相当大程度上提升水闸工程的寿命和安全性,相应的也会保障水闸的后续运行更加稳定和安全,这样一种提升和优化对于我们国家水利工程建设是非常有积极意义的。除此之外,处理好水利施工管理工作还能够有效避免不必要民事纠纷的产生,事实上,科学的水利工程建设也是我们国家以民为本执政理念的体现,也就意味着水利工程的良好建设在一定程度上还有利于政府方针的执行和民族凝聚力的提升。
水闸施工过程当中影响工程质量的因素一般来说包括以下四个方面,下文当中先对问题进行简要描述,然后再针对问题给出较为详尽的解决措施。首要问题就是水闸施工前期准备工作不足,这样一种不足有可能是经验不足造成,也有可能是工作人员责任感不到位所导致,总之这样一种前期准备工作不足已经成为了较为普遍的状况,企业关心质量和效益,但是对于各类施工管理规定认识不到位、对图纸设计工作以及现场勘查不到位以及对工程建设管理工作的不到位,最终导致事与愿违。其次就是施工进行过程当中责任不明确以及工作人员本身安全意识和质量意识淡薄的问题,总觉得这么大的工程和自己无关,最后就是制度建设不全的问题。
水利施工中水闸施工的管理措施主要包括以下四个方面:一是扎实细致的前期准备工作,二是施工过程当中明确的责任制度,三是要致力于提高工作人员本身的安全意识,四是要建立健全并执行相关方面的要求和制度。
对于任何一种类型的工程建设而言,开工之前的充分准备工作都是十分必要的,良好的准备工作不仅能够保证后续施工过程的良好进行,更是能够有效避免工期过紧甚至是工期不够等一系列不良问题的出现与发生。具体执行和实现则可以通过以下两个方面入手:一是在准备工作阶段严格审核施工企业上交的技术方案、管理规定和质量保证体系等,通过对施工企业资质的考察以及对施工企业人员配置的了解来从源头上控制风险。另一方面就是要对可能出现的问题进行实现预测和预防,并相应制定出解决方案来,基于此尽可能避免问题出现与发生以后措手不及来不及正确处置。
水闸施工过程漫长而复杂,因此在执行和实践过程当中会涉及到方方面面人员以及企业的联系,在这样一种复杂的状况之下,责任到人的体制建设就显得必不可少了,但是在体系建设与执行环节当中一定要把握住重点:
一是工程项目人员的责任到人制度,工程项目人员直接参与工作建设,在第一线对工程质量进行控制与把握,因此其责任标准的落实与检查就显得格外重要,对于工程本身而言也是意义重大;在此基础之上还需要进一步完善工程小组责任制,相对于是对责任到人制度的升华和优化,通过工程小组来对项目的具体环节或者是方面进行控制与负责,涉及工程小范围内的方方面面,这样一方面方便工作人员相互之间的监督与管理,同时还能够在较大程度上提升工作的效率和质量。
当然,任何一项工作最终都是要落实到人,因此人员本身的安全意识同样非常关键,甚至是对工程质量起着直接的决定性作用。为提高工作人员的安全意识,通常需要做到以下几个点:第一点就是要做好宣传工作,这是前提和基础,通过广泛而全面的宣传工作来保证员工内心深处对于安全就有准确而深刻的认识,让员工认识到经济效益之上还有安全,安全是实现经济效益最大化的必要条件。
第二就是要在施工现场内设立醒目的安全指示牌,这一点对于水利工程更是格外重要,通过时时刻刻的现场提醒来尽可能的保证工作人员高度的警觉性和安全意识。第三就是要提升人员自身的自我保护能力以及问题出现后的应急能力,这对于员工个人的安全指数提升同样非常有意义。
再次就是管理制度的建立与完善,上述多种管理措施与方法是能够起到非常良好的效果,但是最为显著的不足就是作用面太过分散,想要全员提高安全意识,做好管理工作,归根结底还是需要通过清楚严格的管理制度来实现,通常来说,和员工奖惩激励机制结合起来能够获得最佳的效果。此处结合三个具体的方面来进行说明:
一是为了保证工程质量,首先就要保证工作团队的高质高效,也只有作风良好、责任性强的团队才会严格按照安全质量标准来展开工作。除了在最初进行工作人员选择时需要把好关以外,还需要不断的对员工进行培训和教育,保证员工的持续进步和发展。再者就是要严格管理好现场工作人员,尽可能的保证设计工作者与施工管理工作者之间良好而畅通的沟通,这样一方面是能够更好的在施工过程当中体现设计者的意图,另一方面对于工程整体质量的提高无疑也是非常有帮助的。
最后就是对工程物资的管理,尤其是像水利工程这样的大型基础工程建设,都会涉及到大量工程物资的采购与管理,一方面是需要通过对施工现场物资原材料的有条理存放来避免物资被窃或者是发生浪费,除此之外也能够尽可能的保证物资存放不对工程建设本身产生障碍。企业还需要定期对施工过程当中所使用的机械进行检查和维护,这一点对于水闸施工而言尤为重要。
结语:水利施工中水闸施工较之于普通的工程建设而言是存在着较多特殊点的,包括施工环境、施工难度以及施工技术要求等,这样一些固有的特殊性使得一些比较小的失误也可能导致水闸施工的大问题出现,因此在管理工作进行过程当中一定要关注和重视各种细节,保持责任心,尽可能的促进水利工程水闸施工的顺利和完善进行,保证工程质量,就是保住企业效益、保住社会效益以及人们的生命财产安全。
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摘要:水闸泄水时部分势能转为动能,流速增大,因此水闸的冲刷现象是常见的,而抑制这种冲刷的计算则成为一个普遍且严重的问题,闸下有害冲刷原因是多方面的,有的是设计不当,有的是运用管理不善,本文以实例就对消能设计条件、跃前水深、跃后水深、下游水深,以及他们之间相互关系从设计角度以及运用管理以及对下游河床的监管等进行论述。
关键词:消力池;设计条件;公式;海漫;临界水深
水流过闸后,在消力池内产生水跃,使闸下急流转变为缓流,通过水跃消耗的能量Ej与跃前断面的能量Ei之比,称为水跃消能率。跃前断面的弗汝德数愈大,则消能率愈高。当Fr1在1O一40间,则Ej/Ei为28%一59%,低水头的水闸,由于Fr1较小,故水闸的消能率一般较低。针对消能工设计条件及下游水深hs,对消力池及海漫的影响作些探讨。
一、水闸消能工控制条件及消能不利原因
依据一些水闸的实际运行工况及消能工破坏实例分析,水闸消能工设计的控制条件,往往不一定是以泄放设计洪水时为最不利工况,而且,不同类型的水闸的消能设计条件也不相同,故在消能工的设计中,除需要考虑上下游水位、过闸流量、闸门启闭的组合程序等因素外,还必须做大量的分析工作,以确定消能工设计的最不利组合,设计中切不可简单地加以假定。笔者通过对一些消力池水力状况恶劣的水闸的观察分析,总结出消力池计算深度过深或形成不了淹没水跃,消能率较低的主要原因为:
(一)由于受上游洪水流量和下游潮位不断变化的影响,过闸水流的水位、流量及流速均在不断变化,设计者计算时未能加以一一分析,而是简单地定了一个上下游水位;
(二)下游水位很低时,未能结合对下游水面曲线的分析,考虑对闸门的开度、启闭顺序进行控制或设置多级消力池;
(三)未能结合设置一些消力墩等辅助消能工,促使水跃的发生。
二、 在不同下游水位情况下的消能防冲设计
(一)下游水深hs
消力池出口处水深应按宽顶堰自由出流公式计算。根据一定的闸下排出流量,即可按此式计算出H0,并扣去行进流速水头(在未求得正确的池末端水深前,此值可用δHc”代替),这样,即可求出消力池末端水深,此值与Hc”对比,即为淹没系数δ,要求δ值在1.05-1。1之间。如果不合,可以调整消力池开挖深度,使之基本吻合。
以上的计算仅表示池内水深已经淹没。急流动能亦有所消减,但是水流出池后,仍又能对下游海漫造成很大冲刷,严重影响闸室安全。所以还需计算水面下降曲线,使水流出池后能与下游水面平稳连接,进一步消除急流动能。由于海漫一般都设计成1:1O或1:20的陡坡,并在其前设置>5m的水平调整段,理论上一般认为在平坡与陡坡交界处的水深为hk。因而,可根据已知的Qmax及hk值,向下推算海漫水面曲线。这是一条标准的M2型降水曲线,愈向下水深愈小,最后接近正常水深h0,流速变缓。
(二)下游水深hk
下游水深对出流没有影响,故池内淹没情况仍可按宽顶堰自由出流公式计算。对于水平调整后的水深可按hs计算,由于愈向下流速愈小,对海漫的冲刷亦愈小。但对于海漫末端的防冲槽,由于关系到河道的冲刷安全,必需精心设计和施工。
(三)下游水深hs>0.8Ho
消力池出口为淹没流。由于下游水位抬高,消力池出口处的水深亦相应增加,因而在保证相同淹没系数情况下。消力池可以开挖得稍浅一些。
三、 实例介绍
为进一步分析消能防冲设施,以实例进行细致探讨,设定某闸为2×4m,上游水位3.40m,下游水位1.5m,该闸底板高程1.0 m,初步拟定的消能防冲结构见图。
(一)求过闸流量Q
按宽顶堰自由出流公式计算:参数选取e(侧收缩系数)=O.95,Ho≈H=2.4m,B=8m,m=O.385(当槛高P=0时)
求得:Q=O.95×O.385×8×4.429×2.41.5= 48.18 m3/s
(二)求第1共轭水深hc和第2共轭水深hc”
E0=hc+q2/2gφ2hc2,假定消力池池深l.2m,则池底高程-O.2m,故E0=3.40+O.2=3.60m
出口处B=2×4+1=9m,单宽流量q=48.18/9=5.353m2/s
φ=O.95,g=9.81(常数),把以上数字代入公式,通过试算可求出hc=O.754 m,再把 代入求hc”的公式中,得hc”= 2.432 m
(三)求消力池出口的水深
先求hk
B=9+2×l7×tg8o=13.78 m,q=48.18/13.78=3.496 m2/s,hk=(q2/g)1/3
计算求得hk=1.076m
由于下游水深为O.5m
H0=(q/(2g)1/em )2/3,e为侧收缩系数o.95,m=O.385,q=3.496
计算求得H0==1.67m
扣去行进流速水头v02/2g=3.4962/19.62×(2.432×1.05)2=0.096m,
则得实际堰顶水深Hl=H0-v02/2g=1.67-0.096=1.574m
淹没系数δ=(1.574+1.2)/2.432=1.141>1.05淹没。
根据以上计算,淹没系数略大于1.1,因此水跃已被淹没,十分安全。再检验当消力池出口水位为2.574m时,是否会影响闸下的出流,只需把这一水位换算成闸门出口处的水深即可。换算水深Hs=2.574—1.0=1.574 m,则Hs/H=1.574/2.4=0.656<0.8O,故不会影响闸门下的出流。
(四)与下游水位的连接问题
通过5m的调整段,与坡度为1:10的海漫陡坡连接,陡坡起端的临界水深hk为:
hk=(q2/g)1/3=(3.4962/9.81)1/3=1.076m
此处的流速V=48.18/1.076×13.78 =3.249 m/s。由于海漫为1:10的陡坡,则愈向下流速愈大,最后水深到达与陡坡相适应的正常水位H0,然后再向下推出Bl型降水曲线。当推出的水位到达下游水位时,可不再推求。根据以上计算原则,可以求出在海漫始端V=3.249 m/s;在距始端1.0 m处,v=3.914m/s,在距始端7.45 m处,Vmax均=5.469 m/s(与下游水位齐平),以后水深逐渐加大,流速亦逐步减小。通过计算可知,海漫上可发生最大流速Vmax均=5.469 m/s,已明显大于干砌块石的允许流速,故必须把海漫全段和调整段改为混凝土预制块砌筑(厚O.2一O.3 m),其允许流速V≥6m/s,属于安全。
(五)其它导致冲刷严重,消能不利的因素
1、操作规程不健全,闸门操作不当:多数工程闸门操作规程都只是套用通用的均匀、同步、对称开关,以及中间、两边的先后等内容,没有根据具体工程的上下游水位、流量和河道水流形态、地质条件定出具体的操作方案。
2、过量、无序采挖河砂:采砂未经规划或许可,未能实现有效的采砂管理,普遍存在偷采、超采河砂现象,特别是水闸下游河道过量挖砂,造成闸下水位降低,水闸泄水时发生流量与水位失衡,这已成为水闸下游冲刷破坏的主要原因。所以应特别加强对水闸下游一定范围内采砂活动的管理、监督。
四、结语
水闸消能防冲历来是十分重要的研究课题,特别是在粉砂地基上建闸,更需认真对待,使建成后的水闸都能安全运行,发挥出最大的效益。并且要根据不同的工程情况,多进行现场调查,以设计出最优最安全的工程。
(一)求过闸流量Q
按宽顶堰自由出流公式计算:参数选取e(侧收缩系数)=O.95,Ho≈H=2.4m,B=8m,m=O.385(当槛高P=0时)
求得:Q=O.95×O.385×8×4.429×2.41.5= 48.18 m3/s
(二)求第1共轭水深hc和第2共轭水深hc”
E0=hc+q2/2gφ2hc2,假定消力池池深l.2m,则池底高程-O.2m,故E0=3.40+O.2=3.60m
出口处B=2×4+1=9m,单宽流量q=48.18/9=5.353m2/s
φ=O.95,g=9.81(常数),把以上数字代入公式,通过试算可求出hc=O.754 m,再把 代入求hc”的公式中,得hc”= 2.432 m
(三)求消力池出口的水深
先求hk
B=9+2×l7×tg8o=13.78 m,q=48.18/13.78=3.496 m2/s,hk=(q2/g)1/3
计算求得hk=1.076m
由于下游水深为O.5m
H0=(q/(2g)1/em )2/3,e为侧收缩系数o.95,m=O.385,q=3.496
计算求得H0==1.67m
扣去行进流速水头v02/2g=3.4962/19.62×(2.432×1.05)2=0.096m,
则得实际堰顶水深Hl=H0-v02/2g=1.67-0.096=1.574m
淹没系数δ=(1.574+1.2)/2.432=1.141>1.05淹没。
根据以上计算,淹没系数略大于1.1,因此水跃已被淹没,十分安全。再检验当消力池出口水位为2.574m时,是否会影响闸下的出流,只需把这一水位换算成闸门出口处的水深即可。换算水深Hs=2.574—1.0=1.574 m,则Hs/H=1.574/2.4=0.656<0.8O,故不会影响闸门下的出流。
(四)与下游水位的连接问题
通过5m的调整段,与坡度为1:10的海漫陡坡连接,陡坡起端的临界水深hk为:
hk=(q2/g)1/3=(3.4962/9.81)1/3=1.076m
此处的流速V=48.18/1.076×13.78 =3.249 m/s。由于海漫为1:10的陡坡,则愈向下流速愈大,最后水深到达与陡坡相适应的正常水位H0,然后再向下推出Bl型降水曲线。当推出的水位到达下游水位时,可不再推求。根据以上计算原则,可以求出在海漫始端V=3.249 m/s;在距始端1.0 m处,v=3.914m/s,在距始端7.45 m处,Vmax均=5.469 m/s(与下游水位齐平),以后水深逐渐加大,流速亦逐步减小。通过计算可知,海漫上可发生最大流速Vmax均=5.469 m/s,已明显大于干砌块石的允许流速,故必须把海漫全段和调整段改为混凝土预制块砌筑(厚O.2一O.3 m),其允许流速V≥6m/s,属于安全。
(五)其它导致冲刷严重,消能不利的因素
1、操作规程不健全,闸门操作不当:多数工程闸门操作规程都只是套用通用的均匀、同步、对称开关,以及中间、两边的先后等内容,没有根据具体工程的上下游水位、流量和河道水流形态、地质条件定出具体的操作方案。
2、过量、无序采挖河砂:采砂未经规划或许可,未能实现有效的采砂管理,普遍存在偷采、超采河砂现象,特别是水闸下游河道过量挖砂,造成闸下水位降低,水闸泄水时发生流量与水位失衡,这已成为水闸下游冲刷破坏的主要原因。所以应特别加强对水闸下游一定范围内采砂活动的管理、监督。
四、结语
水闸消能防冲历来是十分重要的研究课题,特别是在粉砂地基上建闸,更需认真对待,使建成后的水闸都能安全运行,发挥出最大的效益。并且要根据不同的工程情况,多进行现场调查,以设计出最优最安全的工程。
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土木建筑工程,以混凝土结构占主导地位,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:探析水工码头混凝土裂缝的成因与策略相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
1.1 温度应力对混凝土的影响
在浇筑混凝土的时候,混凝土的成型会受到外界温度变化的影响,这种因为外界温度变化而出现变形的情况我们称为是温度应力。我们浇筑的水工混凝土构建出现裂缝的情况,从本质上讲就是因为我们浇筑的混凝土结构之间或者是不同的位置的温度不同而引起的混凝土出现裂缝的情况,因为这时候的温度应力已经远远超过了混凝土内部的抗拉和拉伸值,所以混凝土才会开裂。
研究表明,当混凝土浇筑结束之后混凝土构件的内部温度还会不断的升高,而且,在混凝土刚刚浇筑完毕的时候,这时候的混凝土因为浇筑而出现的热量不能够很好地散发出来。混凝土的浇筑越来越厚,这时候混凝土的内外温度差距就变得越来越大。因为存在温差,所以,混凝土内部的膨胀程度也会有所不同,这时候混凝土的内部就会出现一定的压应力,而在混凝土浇筑的表面因为温度比内部要低很多,所以在混凝土的浇筑表面会出现一定的拉应力。如果因为混凝土的浇筑而出现的温度梯度太高的话,那么就会因为混凝土内部的压应力以及混凝土浇筑表面出现的拉应力两者之间的关系会超过混凝土能够承受的拉伸极限,那么这时候混凝土就会出现一定的裂缝了,如果这时候混凝土还在继续浇筑,那么这个裂缝就会越来越大了。
1.2 收缩应力对混凝土浇筑的影响
不同的混凝土结构之间或者是相同的混凝土结构但是不同的位置的变形原因都会有一定的差别,这时候,就会出现相互之间的制约或者是相互之间的影响,我们把这些相互之前的关系称作约束,可以分成是内部约束以及外部约束这两种。外部约束对混凝土的浇筑会有一定的影响,混凝土浇筑的基础位置,(比如说岩石或者是原来浇筑好的混凝土基础)这些都会对混凝土的浇筑形成一定的约束。混凝土浇筑结束之后会有一个降温的过程,这时候如果省去这个阶段而直接进行新的混凝土浇筑的话,那么新浇筑的混凝土的体积会出现一定的收缩变形,这时候混凝土就会受到因为外部温度变化而带来的拉应力,已经浇筑好的混凝土也会出现一定的变形,这种变形的表现方式就是裂缝。内部约束的影响主要表现在混凝土的降温阶段,正是因为内外温差的存在才会导致混凝土出现裂缝,这也是混凝土浇筑过程中出现裂缝的主要原因。因为温差的存在就引起混凝土内部和外部之间的收缩率出现差异,此时混凝土的内部就会对混凝土的外部有一定的约束,内部的高温就会抑制混凝土表面的收缩,这种相互作用的结果就导致了在混凝土浇筑过程中拉应力的出现。如果因为温度差异而引起的拉应力超过了混凝土能够承受的拉伸极限,那么这时候已经浇筑成型的混凝土裂缝就会加大了。
综上所述,混凝土浇筑过程中出现裂缝的原因可以总结为:混凝土在浇筑过程中会存在一个升温的阶段,但是混凝土浇筑过程中一定要有一个降温阶段,由于这两个阶段的存在就会有一定的温度应力存在,再加上混凝土内外温差而引起的拉应力,这两方面共同作用的结果就导致了混凝土出现了裂缝,而且如果一直这样浇筑的话,那么裂缝会越来越大。
想要控制混凝土开裂是一个比较复杂的过程,这就需要从混凝土的设计过程开始去有效地避免混凝土在浇筑过程中可能会出现裂缝的原因,然后对材料和具体的施工过程也要有相应的办法。
2.1 选用合适的材料
混凝土浇筑的原材料主要包括水泥、水以及一些粗细骨料,另外就是一些用的比较少的添加剂。混凝土浇筑在进行水泥选择的时候主要是选择那些发热量比较低的水泥,如果条件允许的话还可以选择那些收缩性比较小或者是膨胀系数比较小的水泥,这种水泥在浇筑的过程中出现裂缝的可能就非常小了。混凝土在浇筑的过程中骨料占有量是比较大的,所以我们在对骨料进行选择地时候一定要选用膨胀系数比较小的骨料,因为骨料的使用量实在是太大了,如果因为骨料的质量问题而引起混凝土出现裂缝,那么混凝土在浇筑的过程就很难进行下去了,因为这时候的混凝土出现的裂缝会非常大的。
2.2 设计出合理的混凝土比例
在对混凝土的设计过程中,首先要考虑的就是在具体的混凝土浇筑过程中会出现的一些问题,一定要尽量避免水泥和水接触时产生的热量太过集中,把混凝土浇筑过程中产生的热量延缓或者是降低,这样就可以有效地把混凝土内部的温度梯度降低了,这样在浇筑混凝土的初期就不会出现裂缝了。
我们在设计配合比的时候一定要满足混凝土的设计要求,而且一定要把混凝土的浇筑过程规范化,设计的时候尽量少用水泥多用骨料,这样就可以有效地减少水化热的情况发生了,但是做这样的设计的时候一定要保证浇筑出来的混凝土能够满足要求。考虑到混凝土的耐久性,我们也可以用一定量的粉煤灰去代替水泥,具体的替换量要根据具体的工作需要去决定。但是必须要能够满足混凝土的工作要求。在混凝土的浇筑过程中还会用到一定量的外加剂,在选择外加剂的时候,一定要进行试验,通过实验结果去选取一种最合适的外加剂。对那些没有钢筋或者是钢筋比较少的混凝土来说,我们应该在对混凝土进行设计的时候加入一定量的石块。这样不仅可以吸收水化热,而且还可以在保证混凝土质量的前提下节约成本。
2.3 对施工的具体控制
混凝土的具体浇筑过程是整个混凝土工作中的重中之重,对施工过程的控制也是混凝土浇筑过程城中的一个非常重要的环节,如果对施工过程控制的比较合理还可以有效地避免混凝土出现裂缝。在具体的施工过程中可以按照这几点去进行具体的施工控制:第一,降低混凝土浇筑过程中的温度。当混凝土浇筑过程中的温度降低了,就相当于是加在混凝土上的压力降低了,这时候混凝土出现裂缝的可能就会降低很多;第二,合理的应用施工的技术以及施工的工艺。在具体的施工当中,对工艺的选择是非常重要的,还有就是一定要有过硬的施工技术,这样才能够保证施工的质量能够满足要求,还有很重要的一点就是可以降低混凝土出现裂缝的概率;第三,加强养护措施。在混凝土浇筑结束之后还应该对混凝土进行一个比较全面的养护,这样混凝土的使用年限可能会可以延长一些,在养护的过程中主要是对温度的控制。
混凝土出现的裂缝主要有三种,第一,表面裂缝;第二,深层裂缝;第三,贯穿裂缝。在这三种裂缝形式中,表面裂缝只要进行适当的填充就可以解决了,深层裂缝就需要具体的工作人员应用专业的技术去解决,而贯穿裂缝引起的问题就非常大了,严重的甚至需要重新进行浇筑。
总而言之,现在混凝土在码头上的应用是非常广泛的,但是就我国现在的混凝土浇筑水平来说,还不能够满足我国码头的一些要求,所以我们必须要不断地提高进行浇筑混凝土的质量,只有这样我过的港口码头才会有一个更好的发展。
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GPS技术对于来说每个人已经并不陌生了,它的功能大我们也有了大概的了解,但是它在水工环中是如何工作的却了解甚少;今天读文网小编要与大家分享:论当前水工环地质勘察中的技术及应用范围相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读!
论当前水工环地质勘察中的技术及应用范围
最近几年我国的水污染现象极其严重,已经危及到人们的生活用水,与此同时,我国的自然资源也面临着危机,为了能够维持人们的生活环境,我国水工环地质勘察工作已经采取了相应的措施,但是我国在这方面的技术还是有些欠缺,很难达到预想的的效果。为此,水工环地质勘察人员也开始了进一步的研究,并将新的理念应用到其中,摆脱传统的束缚,使工作更进一步跨越。
我国现阶段的水文地质、环境工程地质及工程地质的工作已经发生了翻天覆地的变化。在传统社会里,一直是以耗尽自然资源和破坏生态环境的手法已到达目的,最终由于这些破坏已经危及到人们的生活,人们不得不反思,破坏自然就等于破坏自己的家园,只有人与自然和谐了,社会才能繁荣。针对这些种种问题,水工环领域的工作范围也扩大了许多,比如说,除了原有的工程地质、环境水文及水利工程地质外,还要跨入到人体健康学、生物化学、及农业生态产业和土地资源规划等领域中。城市的经济水平是体现一个地区的整体生活水平的标志,现阶段,城市的人口越来越多,而资源的供应则是越来越紧张,进而增加了水工环地质勘察的工作内容,对城市的环境污染的监测,土地规划、地质调查、各种风险的评估等。现今的社会是学科间的交叉与融合,打破了传统的学科间的界限,其中主要体现在地质学与生态学,它们就是很好的象征。
我国在水工环地质勘察中的技术很多,每种技术所适用的范围也不尽相同,下面就简单的介绍几种常见的技术应用。
(一)TEM 技术在水工环地质勘察中的应用
所谓TEM技术的原理是通过观察电磁波的变化,在电磁波传递过程中是否出现涡流现象,及涡流现象出现次数和时间长短来做出的判断。这种技术在我国应用的时间大概有几十年之久,它主要应用的范围是金属矿探中。由于TEM技术是应用的电磁波,而地下又存有电磁场,二者必产生一定的效应,这种效应就是烟圈效应,通过分析烟圈效应,从中获取瞬间磁场的变化规律,为我们水工环地质勘察的研究提供了相关的数据依据。在水工环地质勘察中我们主要应用TEM的垂直磁偶源方法,它有着自己独特的优点,那就是无论是多么陡峻的地质,或者是在高空中,它都能够很好的完成任务,而且观察精度非常高,它解决了我国在地质勘察中的一些难题,值得我们后人继续发扬它内在的潜力。
(二)GPS技术在水工环地质勘察中的应用
GPS技术对于来说每个人已经并不陌生了,它的功能大我们也有了大概的了解,但是它在水工环中是如何工作的却了解甚少,现在我就介绍下它的工作原理:现阶段的GPS技术已经打破了传统的地面式工作模式,它具有卫星定位的功能和转移信号发射点的功能。可以通过大于3颗的卫星定位出地面上的接收机位置及其坐标,这其中也离不开卫星定位系统的测距功能。
GPS接收机通过反复的接收卫星传来的数据,并应用无限传输设备将接收到的数据转化成信号传递出去,GPS接收器将从卫星收到的信号发送到无限接收设备,它将进行信息的转换和处理等工作,进而结算出基站的基线向量,推出WGS-84坐标,在进行坐标系的有效转换和参数的调节,从而得到用户需要的坐标值。GPS技术的应用越来越广泛,已经深入到学科技术中,也深入到地质和环境中,它的作用有怠于我们进一步去挖掘。
(三)GPR技术在水工环地质勘察中应用
GPR技术就是雷达探测技术,它可以借助高频脉冲(雷达主频在10-1000MHZ)波反射探测目标体,来帮助水工环地质勘察解决一些困难问题。GPR技术工作的原理是通过地上发射电台发射出电磁波,电磁波遇到地下介质后反射回来,地上的接收天线将接收的信息进行处理,分析电磁波的频率和振幅的特性,从而获得地下地质的分布情况,取得准确的勘察结果。
GPR技术能在短距离上能获得精度最高和分辨率最高的物理方法,在地质勘察中使用范围广。由于地质雷达具有采集和处理,并能够呈现清晰的图像,而且在施工中,也方便操作的优点,所以它的适用范围也甚广,比如说在岩石地段,地平面起伏较大,或是在覆盖层相对较厚的地段,或是在具有断层的地段等等,地质雷达都能够很容易的完成勘察工作。在水工环地质勘察中,我们应用的地方也很多,比如说在建筑地质勘察中,遇到地下孤石的存在,应用GPR技术就能很好的解决,或是对地下防渗层的探测等工作;或是对古老城市地下管线埋深情况的勘察等。
(四)RTK技术在水工环地质勘察中的应用
RTK技术主要是通过运用差分法来降低来自卫星传来的数据,以改正其中的误差和载波相位测量数据的误差。它能够将载波相位测量数据误差降到最小单位为里面之内,RTK技术在进行数据误差差分上共有三种不同的方法,但是这三种方法都离不开基站和流动基站的配合,因为需要靠它们进行对数据的接收和对数据的改正并发送。
RTK工作原理主要是在基站旁放置一台接收设备,在流动站附近可以设置多个接收设备,它们都接收同一卫星发来的信号,将得到的数据与已知数据进行对比,找到其中的差分改正数据,并通过无限设备将信息传递给流动站,进而可以获得流动站的坐标位置。而今,RTK技术多应用在水利工程、环境污染及地质灾害的地方较广,也是水工环地质勘察中的重要技术手段。
(五)RS技术在水工环地质勘察中的应用
RS技术也称为遥感技术,它主要应用到三大地质勘察中,一是资源地质勘探;二是地质勘探;三是自然灾害防治方面。遥感技术要在计算机的配合下效果更是非凡,经过多年的研究和探索,遥感技术已经从单一波段走向多源遥感方向,并且在成像上和其分辨率上都有很大的进步,在适用范围上也扩展到园林工程建设中去,并取得了出色的成效。
总而言之,当前水工环地质勘察中的技术及应用,已经得到了国家和社会的广泛关注,水工环地质勘察技术有很多种,针对不同的地质环境,需要采取不同的勘察技术方法,水工环地质勘察的范围也是非常广泛的,在实际的勘察工作中要保证环境保护与实际工作相互协调,这样才能在保证人类生态环境和谐的情况下,更好的推动我国水工环地质勘察工作顺利发展。
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在当代水工环地质工作中,需要培养一大批新型的专业性人才,并加大人才培养的力度,注重人才建设的完善性,挖掘年轻人的潜力,在待遇方面满足年轻人的需求,这样才能留住和吸引更多的人才,这是完善当代水工环地质工作的重要途径。今天读文网小编要与大家分享:探究当代水工环地质现状及发展趋势相关论文。具体内容如下,欢迎参考阅读!
探究当代水工环地质现状及发展趋势
在近几年来,水工环地质工作受到人们的广泛关注,水工环地质工作质量的好与坏,直接关系到人类的生存环境是否能够健康可持续的发展下去,水工环地质工作所带来的环境问题,会对我国经济发展会产生不利影响。因此,完善水工环地质工作,已经成为人心所向。
在我国改革开放之后,我国的经济得到了快速的发展,人们的生活水平也得到了提高。随着一些产业的逐渐增多,在其发展中出现的问题也越来越多,对于地质矿业来说,因为在进行开采时没有掌握科学的开采方法,长时间的向前推移,就导致了问题的严重化。为此,笔者总结了一下当代水工环地质现状,以供相关人士进行分析和参考。
(一)矿产资源匮乏
对于不可再生的煤矿及铁矿资源来说,在经历较漫长的时间,其资源开产的经验不足,没有规划好矿产资源开采的目标,常常只为了满足数量上的需求,而进行盲目的开采。在很长的一段时间里,因为滞后的经济发展水平影响,采矿工艺水平差,致使所开采的矿产资源真正被有效利用的却很少。正是因为开采矿产资源的过程中过于盲目,才会导致一些资源遭到了严重的浪费,同时也影响到人们正常的生产和生活有序进行,长期发展下去,势必会对我国经济造成极大影响。
(二)环境污染问题严重
因为我国的地质矿产业在起步的阶段发展比较缓慢,采矿思想观念落后,在资源开采过程中缺少环境保护的思想意识,一味地追求矿产资源开采的数量却忽视了环境保护的重要性,最终导致环境受到污染,比如说导致沙漠化出现、河流遭到污染等等,这些都会影响到人们的正常生活,所以说当代水工环地质工作受着环境问题的影响和制约。
(三)优秀的地质人才短缺
虽然在我国水工环地质勘察过程中有专业的人员来做这项工作,并对水工环地质工作给予强有力的指导。然而将各项工作进行一一落实时,就会出现优秀的地质人才短缺的问题。因为水工环地质调查是一项比较艰苦的工作,整个工作对专业性要求较高,现如今,在水工环地质勘察工作中长期应用老一辈骨干专家,然而却看不到年轻人的影子,随着水工环地质工作在人员配备上开始出现了老龄化,致使年轻的有才之士短缺,这势必会出现水工环地质工作人才建设不健全问题,这将阻碍水工环地质工作顺利进行。
(四)缺少科技创新力度
我国经济的快速发展及社会的进步,使得当代的水工环地质工作面临着新的挑战。虽然我国的水工环地质工作有了很大程度上的进步,但是因为缺少科技创新力度,致使一些实用性的项目少,因此,这方面的工作需要加强和完善。
二、当代水工环地质发展趋势
(一)在思想上提高认识,并对水工环地质工作进行科学谋划
社会的逐步发展和进步,从对过去工作的教训上来认真反思,在水工环地质工作中,必须在人员思想上提高认识,对工作方法进行改革和创新,吸取更多层次有价值的意见,明确工作思路和目标。对水工环地质工作要有谋划的目标,从国家的相关的方针政策方面出发,满足国家经济发展的需求,对水工环地质调查工作进行科学的谋划,要脚踏实地的做好各项工作。认识到环境保护的重要性,不能在环境已经被污染了才想办法去治理环境,要有长远的目标,要将环境保护工作放在首位。不能为了做好水工环地质工作而不惜破坏环境,所以,必须摒弃过去比较传统的思想观念,在具体的工作中,要将环境与水工环地质工作协调起来,这样才能保证水工环地质工作协调稳定发展。
(二)大力培养优秀人才
在当代水工环地质工作中,需要培养一大批新型的专业性人才,并加大人才培养的力度,注重人才建设的完善性,挖掘年轻人的潜力,在待遇方面满足年轻人的需求,这样才能留住和吸引更多的人才,这是完善当代水工环地质工作的重要途径。将实际的工作进行一一落实,在水工环地质工作中要建立长期的战略目标,保证各项工作制度的健全完善,建立行之有效的日常的工作机制。鼓励人员经常到水工环地质现场进行实地考察和研究,向相关的领导和部门争取鼓励及支持措施,并能够充分借鉴西方国家在水工环地质工作中获得的成效,然后结合我国水工环地质工作的实际情况,在工作中勇于创新,并具有远见,只有走好水工环地质工作坚实的每一步,才能真正使当今的水工环地质工作发展更稳。
(三)强调科技创新
在水工环地质工作中强调科技创新,能够改善一些不良问题,使工作顺利进行。要做好科技研发工作,引进科学的施工工艺,加强对水工环地质工作现场环境的监察,通过现代的信息技术来拓宽工作渠道,使其各项工作能够更加科学化。要将所取得的科技成果进行转化,这样才能将工作的实效性充分发挥出来。通过对科技进行创新,才能为我国的经济发展提供服务,才能在具体工作中获得较大的突破。
(四)提高技术水平
在当今信息化时代,需要各个学科、各个领域相互渗透,当下,水工环地质工作在新技术的影响下对其发展能够提供技术支持。随着我国对水工环地质工作所提出的工作要求的提高,这对水工环地质工作人员来说,是一项工作挑战。为了更好的勘察水工环地质,并进行准确的测量,保证环境调研工作更加科学,就要不断地提高水工环地质勘察技术水平,只有技能提升了,才能将工作的实效性提高。
(五)提高人员自身素质
在水工环地质工作中,人员自身素质如何,直接关系到整个水工环地质工作质量。作为当代水工环地质工作人员,应该用专业化知识武装自己,用先进的工作思想引导自己,在工作中要具有开拓进取的精神,并且要做到与时俱进 ,在工作中讲究工作的方法,能够总结工作中的经验和不足,要具备长远的工作目标,在工作中要有责任感。
综上所述,我国当代水工环地质工作中潜伏着很大的隐患,必须采取可行性的解决方案,以防止隐患的恶化和蔓延,避免重大灾害发生。在改进当代水工环地质工作时,必须借助现代的科学技术手段,这样可以利用技术解决一些实际性问题。同时还要完善人才队伍建设,大量引进优秀型人才,并做好人才的储备,避免因为人才短缺而使水工环地质工作受到影响。水工环地质工作对我国的经济发展具有着推动性作用,同时也是国家和社会发展的需要,做好当代的水工环地质工作,必须增强人员的环境保护意识,将环境保护工作放在第一位,才能保证水工环地质工作在不破坏环境的前提下进一步完善工作的方方面面,这样才能真正实现水工环地质工作的社会价值和意义。
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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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摘 要:解决好农村居民饮水安全问题是建设社会主义新农村的重要内容。天津市静海县水务局围绕水旱从人、人水和谐的治水目标,探索出农村连片集中供水的新模式: 科学规划、标准化建设、企业化经营、专业化管理,壮大了水利行业的自身产业,在全县农村范围内实现了农村供水城市化。
关键词:农村饮水; 集中供水工程; 天津市
静海县水是生命之源,是人类生存的基础,获得安全饮水是人类的基本需求,让每个人都得到安全饮水是人类的共同愿望。为广大农村群众和乡镇居民提供安全、方便的饮水,是社会发展的必然要求,是建设社会主义新农村的重要内容之一,有利于促进农村社会经济发展,提高农村人口素质,稳定农村社会秩序。
1 农村饮水现状
静海县位于天津市西南部,东与天津市大港区为邻、东北隔独流减河与西青区相望、其余各向为河北省诸市环绕,有大清河、独流减河、马厂减河流经全境,全县总面积 1 414. 9 km2,辖 16 个镇和两个乡 383 个行政村,总人口 55 万人,农村人口44. 7 万人。
全县除县城 5 个街道和周边的东五里、胡家园、下三里、大邱庄 4 个街道及县直单位饮用天津市自来水公司的水外,其他村都是以县水务局建设的集中供水厂为水源。各村铺设输水管道,各户安装水表,集中供水厂以恒压变频的方式通过臭氧消毒 24 h 全天候高压供水。
现在全县有 30 处集中供水厂,供水村庄 355个,供水人口 41. 7 万人,实现了农村集中供水工程的全覆盖。
2 农村供水工程的发展、规划和成效2. 1 供水工程的发展新中国成立后人民当家作主,集体找水源、挖水井。20 世纪五六十年代广大人民群众是从土井或坑塘、沟渠内担水、拉水吃,饮水条件很差,有的水源地距村 2 ~3 km,人们的生产、生活极不便利。
70 年代凿井技术普遍推广,各村陆续打了饮水机井,70 年代末—80 年代初各村都有一眼深机井作为饮水水源,又相继铺设了供水管道,机井水直接入户。虽然设备简陋,但人民群众的饮水条件得到了改善。然而这些供水工程都是由各村村委会管理,没有相应的管理措施,重建轻管现象严重,村委会拿不出资金投入其运行和管理,供水系统得不到定期的维修和保养,更谈不上更新改造。有的村机井坏了村委会拿不出钱维修,村民只能到别的村拉水,造成农村饮水条件跟不上时代的发展,供需矛盾日趋加大。
世纪之交连续七、八年的干旱使静海县水源严重枯竭,静海县又没有外来水源,地下水位急剧下降,20 世纪七八十年代开凿的机井大都是两结构井管,变径处已在深水位以上,井泵接触不到水,造成“卡脖”使机井报废。到 2001 年底,全县有近200 个村 20 多万人出现饮水困难。县水利局按照“先生活,后生产”的原则,新打机井 156 眼,解决了这 200 个村的饮水困难。但是各村仍是各自为政,单村供水,供水工程由各村委会自主管理,水源调配仍是多头分散管理,一些供水设施报废,管理体制不健全、不完善,水利资金的投入只能发挥出短期效益,很难使供水工程达到良性循环,发挥出长期效益。
供水工程暴露出下列几种问题: ( 1) 原有管网老化失修,锈蚀严重,“跑冒滴漏”现象普遍发生。部分地区造成供水的二次污染,饮用水细菌总数严重超标,直接影响广大农村居民身体健康。( 2) 配水管网设施缺乏统一规划和管理。随着居民人数的增加,村庄规模不断扩大,供水管道私搭乱接,管径过细,形成“卡脖子”现象,爆管事故随时可能发生,加之老的管网缺乏必要的阀门控制,管网一处出现事故,造成全村或村庄大部分地方停水,给供水带来了直接影响。( 3)供水设施技术落后,供水耗能较大,供水成本较高。修井、修泵、维修管道所发生的费用已成为各村委会的经济包袱。( 4) 居民和企业都没有安装计量设施,全县 90% 的村庄用水不收费。居住在水源附近的住户在庭院种植花草树木,利用供水时间进行大水漫灌,或将供水出口直接通入下水道长期冲刷,不仅造成水源浪费,还使管网供水压力降低,使居住在管网末端的住户根本就见不到自来水,只能在自家的水嘴上安装自吸小水泵再次提水或到别人家担水吃,用水极不方便,增加了负担。( 5) 由于老的供水设施技术落后,耗能高,加之用水不收费或少收费,部分机井带病运行。全县 95% 以上的村庄都是限时供水,每天或隔天供水 2 ~ 3 h,居民饮水只能用罐储和水箱存,给人们的正常生活带来不便。
面对水资源管理体制的弊端和农村居民饮水困难的实际,静海县水务局结合本县实际,以服务基层为宗旨,以村民饮水为中心工作,克服种种困难,派工程技术人员一方面到外地进行考察调研,另一方面深入乡镇村,通过和镇村领导座谈,了解农村居民的饮水现状和广大居民群众的意愿,按照“规模化发展,标准化建设,市场化运作,企业化经营,专业化管理”的目标要求,编制《乡镇集中供水可行性研究报告》,积极探索一条农村集中供水工程建设与经营管理的模式,实现水资源的统一管理、优化配置,改善农村居民的饮水条件。
2. 2 供水工程的规划
静海县在 2006 年前建成 5 处集中供水厂,供水村庄 30 个、供水人口 10 万人。2006 年初借全市农村自来水管网入户改造的政策东风,编制了《静海县 2006—2010 年农村饮水安全及管网入户改造工程规划》,把全县农村规划为 30 片,建 30处集中供水厂,为 355 个村庄 14 万户 41. 7 万人供水。
2. 3 供水工程的成效
目前静海县农村集中供水工程已被广大干部群众所接受,各乡镇村建设集中供水厂的热情也十分高涨,成效显著。
2. 3. 1 改善了农村居民的用水条件农村集中供水工程全天候供水,改善了农村居民的用水条件,使广大农村居民实现饮用水城市化,农村居民的宜居环境得到改善,生活水平有了进一步的提高。
2. 3. 2 农村供水拉动内需,振兴经济集中供水工程全天候供水,使农村居民的生活用水步入城市化,使洗衣机、太阳能、电热水器在农村得到广泛应用,为拉动内需、振兴经济起到很大的促进作用,在创造巨大的社会效益的同时也为其他行业创造了多处就业机会和经济效益。
2. 3. 3 以经济杠杆促进节约用水集中供水工程的实施改变了农村长期的饮用48“福利水”的历史,提高了人们的水商品意识,由过去的 1 村 1 眼饮水机井,改变为 8 ~16 个村乃至20 个村 1 万 ~ 2 万人 1 眼饮水机井,按计量收水费。经测算全县 30 处集中供水工程的建成,每年可节约地下水 600 万 m3。#p#分页标题#e#
2. 3. 4 控制地面沉降
2009 年静海县的地下水水位已由 1990 年的56 m 下降到 78 m,降幅达 18 m,无节制地开采地下水造成地面沉降等多种地质灾害。大邱庄和大丰堆、独流及静海周边是静海县三大地面沉降漏斗区,每年地面降幅 80 mm。降低地下水开采量是控制地面沉降的主要手段,集中供水工程建成后年节约地下水近 600 万 m3,涵养了水源,减少了地面沉降幅度,现在全县地下水的年开采量已由 20 世 纪 末 的 5 300 万 m3降 到 2010 年 的4 400 万 m3。运西的王口、沿庄等地的地下水位已得到有效的控制,地面沉降平均控制在 20 mm以内。
3 农村集中供水工程的技术措施
集中供水工程是在科学规划、合理布局的基础上,打破行政区划和地域界限,坚持跨乡镇、远辐射、大规模方向发展。
以 1 万人规划为基数,每处水厂供水 8 ~16 个村庄不等,供水半径 3 ~6 km,在不影响村镇建设规划的前提下,优选周围环境好、交通便利、位置适中的地段建集中供水厂,占地 2 500 ~ 4 000 m2。
以新打深机井为水源,建地上 200 m3蓄水池,以水源地为中心向供水村庄铺设 8 ~ 1 寸的优质聚丙烯供水管道,管网分级铺设到每户院墙外,配套供电设施,安装恒压变频供水系统,水源出口安装总控制阀门、总水表和远传压力表,在各村入村主干管道上安装总水表和控制阀门,在管道各分支处、胡同口或楼口安装分控制阀门和 1. 5 寸水表,每户在院外安装 6 分水表,全天候供水,按计量收费,每户终端水嘴设计压力不小于 2 kg,在蓄水池送水管网处安装臭氧消毒设备进行消毒,防止微生物超标。
供水厂管理房采用一个平面设计布置,为砖混结构平房,包括配电室、蓄水池、办公室、休息室、仓库,厂院四周建围墙和透视墙、门口安装电动无轨钛铝合金折叠门,厂区 24 h 不断岗、门口安装监视设备,确保供水安全。
4 农村集中供水工程的长远规划
随着静海县农村集中供水工程建设规模的不断扩大,在保证各集中供水厂良性运行的同时,县水务局正探索集团化经营模式,不断改进施工技术,引进先进的供水设备,以各村入村管道为切入点,为南水北调中线工程竣工后实现农村供水水源切换做好准备,这样不但可使长江水流入静海县农村的千家万户,也涵养了地下水资源,控制了地面沉降,更使水务一体化管理、水资源统一调配进一步增强。
5 农村集中供水工程的经验和启示
5. 1 经 验
5. 1. 1 坚持科学规划,合理布局,高标准建设集中供水厂根据静海县村多偏小、村庄坐落位置相对集中的特点,采取了分散与集中相结合的形式,制定了《静海县实行农村集中供水工程建设规划方案》。
以 1 万人规划为基数,全县共规划了 30 片集中供水厂,共涉及 41. 7 万人,占农村人口的 93% ,供水半径由原来 3. 5 km 扩大到 6 km。通过建设集中连片供水工程,实现了水资源的合理开发,提高了水资源利用率,使供水工程步入良性循环的水利产业化管理道路。
5. 1. 2 精心组织,严格管理,确保工程建设质量饮水安全及管网入户改造工程是一项民心工程,必须坚持高标准、高质量建设。一是,加强对工程建设的领导,成立了工程建设领导小组,组织协调工程建设中出现的问题。二是,水务局成立了工程项目部,具体推动此项工作。三是,加强工程建设的管理。为保证工程质量,制定了《农村集中供水工程管理办法》。严格按照《天津市农村饮水安全及管网入户改造工程建设的实施意见》的要求,对整个工程建设推行“六制”管理,严格执行建设程序,规范工程建设管理。对工程建设所涉及的内容进行公示,接受群众监督。四是,对工程主要设备材料在市水务局有关处室和县纪检监察部门及项目部门的监督下,进行采购。通过公开招标严格选择施工队伍,严把工程建设的质量关。五是,加强对建设资金使用的监督管理。按照《天津市农村饮水安全及管网入户改造工程资金管理办法》的规定,设立了工程专用账户。实行专户储存,专款专用。加强项目资金的监督管理,从项目建设开始,就跟踪审计,保证了项目资金的安全和有效使用。
5. 1. 3 积极筹措工程建设资金
做好资金筹措是农村集中供水工程建设的前提,在资金筹措上的难点是县匹配资金和乡村自筹资金的落实。在县财力自筹有困难的情况下,县匹配资金向农业发展银行贷款,由水务局还本,政府贴息; 乡村自筹部分,通过“一事一议”的办法自愿筹资筹劳,以建设村庄承担管道沟的开挖与回填、负责实施水表井和闸阀井的砌筑作为以劳抵资。
5. 1. 4 实行独立核算、自负盈亏的运行机制为经营好农村集中供水厂,保证工程的良性运行,静海县水务局成立了农村自来水管理站,该站为局属科级事业单位,负责目前各个供水厂的日常管理工作。供水厂实行企业化经营与管理,自收自支、自负盈亏。由农村自来水管理站与承包单位签订承包合同,承包经营者每年向自来水管理站上缴折旧费和管理费后,剩余部分用于电费、维修费、人员工资、管理费等支出。供水价格按照成本核算、合理收益的原则,采取农村听证会的形式,通过听证再由县物价局对供水价格进行核定,报县政府批准执行。
具体水价标准为: 居民生活用水 2. 20 元/m3,养殖专业户用水 2. 50 元/m3,机关事业单位用水3. 10 元 / m3,工业、交通、商业、金融、建筑用水3. 60 元 / m3,宾馆娱乐业用水 4. 60 元/m3,特种行业用水 6. 80 元/m3。
随着静海县农村集中供水工程建设规模的不断扩大,水务局正在探索集团化经营管理模式,与规模较大供水企业强强联合,积极推行股份合作制,加快农村集中供水向市场化、集团化发展的步伐。
5. 1. 5 严格界定供水设施的产权水厂建成后,按照“谁投资、谁所有”的原则确定产权,具体管理办法是: 从水厂到居民胡同口的供水设施的产权归水务局所有,水务局负责其日常的维修及管理; 胡同口以下的供水设施的产权归村或用水户所有,相关发生的管理和维修费用由产权所有者负责承担。这样产权明晰、责任明确,既有利于供水设施的维修和管理,又有利于管理水平的提高。通过集中供水工程的建设,壮大了水利行业的自身产业,新增水利固定资产将达到 2 亿元。#p#分页标题#e#
5. 2 启 示
水利工作与民计民生密切相关,农村集中供水工程是一项惠及农村千家万户的民心工程。既合理开发了地下水资源,又为农村广大人民群众生产生活用水提供了可靠的饮水安全和供水保证。因此,给我们带来以下三点启示。
5. 2. 1 集中供水工程建设是提高农村饮水质量和安全的有效途径通过农村集中供水工程建设,农村供水从过去的每天限时供水改为全天 24 h 供水,水压、供水时间得到保证,不仅解决了农民吃水难的问题,而且进一步提高了农民的生活质量,洗衣机、热水器、太阳能等得到广泛应用,拉动了内需,振兴了经济,活跃了农村市场,推动了乡村小城镇住宅楼建设,使农村生存环境、生活条件和卫生状况得到了极大改善,村容村貌显著改观。加快了农村城镇化建设的步伐。
5. 2. 2 集中供水工程建设是跳出水利抓水利、实现水务一体化的基础从实践中深刻体会到,抓好农村集中供水建设,能加快水利产业化进程,是水利经济新的增长点,同时,也为加快推进水务一体化管理奠定坚实基础。通过集中供水工程的建设、管理、运营,我们基本摸索出了一条适合全县农村供水事业发展的路子,初步建立了农村供水管理模式,并取得了一定的经济效益,受到农村广大干部群众的认可和拥护。
5. 2. 3 集中供水工程建设是农村饮水方式的一次变革实施农村生活用水从“福利水”向商品水的转变有一定的难度,个别干部和群众积极性不高。要通过宣传发动,来统一思想,提高认识。同时结合国家和上级部门的扶持政策,讲明工程建设的意义和好处,转变农民传统的用水观念,调动各建设村干部群众参与工程建设的积极性,为工程建设顺利实施创造良好的条件。同时,还要加大行政推动力度,保证工程建设顺利进行.
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摘要:针对水闸的施工特点,提出了在施工前、施工阶段以及对施工后的管理措施,解决了水闸施工由于施工管理不及时或不科学所造成的工程问题,为工程施工的质量、进度以及运行等方面作保证。
关键词:闸门;施工管理;开挖;混凝土 金属结构
一、 引言
水利工程中,水闸的施工是常见并且重要的。如果施工管理不到位、不科学,经常会给工程带来较大的安全隐患。本文通过施工前的准备、施工时土方工程、混凝土工程以及金属结构等工程、施工后等几个阶段的施工管理控制分析,可以使水闸工程施工的质量得到有效控制。
二、施工前的管理
工程开工前,对施工企业提交的技术方案、技术措施、质量保证体系以及管理制度等工作严密审核,特别是对企业投入工程技术人员的数量和素质提出具体要求;其次要抓好设计图纸会审,了解施工中的技术质量指标及需要注意的问题,对不利于施工管理的地方及时提出进行商讨,做到未雨绸缪;对施工中存在难度的地方提前做好准备。
另外,工程施工前,首先要成立闸门施工管理小组,并制定详细的生产管理制度,在施工中起监督指挥和协调作用。内部机构可根据工程特点设定,一般包括施工组、技术组、物资组、机电组、检测组。技术组负责工程质量监督验收工作,以及施工过程中的混凝土配比选择、混凝土、试块试压等技术工作,同时负责编制水闸作业规程及有关资料的收集、归档管理工作;检测组负责闸门施工检测及水闸门的安装线的放线工作,保证施工与设计尺寸相符;物资组负责保质保量供应所有闸门施工材料;施工组为专业的水闸施工队伍,在技术组和检测组的技术指导下,负责完成开挖、浇筑混凝土等工程,并做好施工中的原始资料记录;机电组负责闸门门体的吊装和最后的试压工作。
三、施工的管理
百年大计,质量第一,施工过程中要严把质量关,层层控制质量:把好测量关、控制各种材料的材质和强度、控制配料计量、控制施工工艺、做好质检工作同时加强对土方工程的开挖部位、混凝土工程、金属结构工程等重点施工部位的管理工作。
(一)开挖工程
水闸工程,往往断面较大,长度也较长,因此土石方开挖阶段是水闸施工的重要时期,开挖的质量关系到水闸的质量和投入。开挖断面过大,需要的混凝土也越多,开挖断面小不能保证水闸的强度。因此开挖过程中必须严格按照中腰线施工,使开挖与设计相符。开挖工程结束后必须对开挖工程按设计图纸进行检查验收。
(二)混凝土工程
1、原材料的质量控制
原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制.除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施。
2、科学配制混凝土是保证质量的先决条件
(1)混凝土施工配合比的换算
试验室所确定的配合比.其各级骨料不含有超粒径颗粒.且以饱和面干状态。但施工时,各级骨料中常含有一定量超粒径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超粒径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。
(2)混凝土施工配合比的调整
试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合。当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整。
(3)混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,可以改善混凝土性能的科学配制,其技术、经济综合效益十分显著。
3、混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格
混凝土的质量是依靠混凝土试件的强度来评定,并代表结构物混凝土的强度,这是认为在正常施工情况下,实际工程结构物混凝土强度可以表现出混凝土试件强度特性。但应当指出,当结构物混凝土浇筑成型不够密实,或有缺陷时,试件强度的代表性就要随着降低,因为试件体形很小,容易浇筑成型和养护振实。结构物的混凝土质量只依靠试件强度保证是不够的,还必需对结构物的混凝土施工全过程进行妥善控制,对关键部位的结构物,有必要进行钻芯取样检查试验,以确保混凝土结构物的质量。
4、和易性是决定混凝土质量的主要因素
和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。
5、混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节
混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型、养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。在混凝土浇筑成型时。由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视。但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。
(三)金属结构工程
金属结构严格按照有关的技术标准和规范进行施工。施工时主要在材料、加工工艺、安装程序等方面进行控制,保证施工质量。金属结构主要有钢闸门的制作安装、门槽预埋件的制作安装。
1、为便于制作质量的控制,钢闸门采用厂内生产、整体或分片运输、现场安装的方法,制作材料必需有厂家的质保单,使用前随机抽取一组试样进行检验,确保材料质量。为控制焊接变形,除在平台上制作靠模,安装墙时支撑外,还需按工艺制定的次序进行焊接。整体焊接完成后的门叶应用水平仪进行检测。闸门外形尺寸允许偏差和安装的允许偏差参照有关规定执行。
2、门槽预埋件制作安装按施工图和有关埋件制造的规定执行。施工主要应注意的事项: 闸门槽预埋件中主轨不锈钢工作面的加工,应使其表面粗糙度达到6um,每套埋件应在制造厂进行预组装,各项尺寸偏差及接缝错位应符告施工图纸和有关规范的规定。门槽构件上的所有不锈钢接头,必须使用不锈铜焊条进行焊接。门槽预埋件在现场安装时,制定合理的工艺措施,焊接过程中注意观测变形情况,及时采用矫正措施。
四、施工后管理
工程管理单位应把分部工程、单元工程的质量检查作为施工管理的重要环节来抓。单元工程质量由施工单位质检部门组织评定,项目法人或委托监理单位核定;主要隐蔽工程和关键部位在施工单位自评合格后,由项目法人或委托监理单位、设计施工单位组成联合小组,共同核定其质量;分部工程质量评定在施工单位质检部门自评的基础上,由项目法人或委托监理单位复核,报质量监督机构审查核备。对已完成的单元工程、分部工程和单位工程的质量,继续进行观察、检测,收集运行过程中的情况,同时对资料进行收集整理归档,及时组织有关单位人员检查验收。
五、结语
水闸作为水利工程中的重点建筑物工程,其施工管理应该得到足够的重视,这关系到工程的安全性和是否利于运行。本文通过施工前、施工过程以及施工后的阶段性控制分析,对水闸的施工管理具有可借鉴的意义。
参考文献:
1.张朝温等编著,《水闸枢纽管理》,黄河水利出版社,2002
2.陈宝华等编著,《水闸-取水输水建筑物丛书》,水利水电出版社,2003
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摘 要:解决好农村居民饮水安全问题是建设社会主义新农村的重要内容。天津市静海县水务局围绕水旱从人、人水和谐的治水目标,探索出农村连片集中供水的新模式: 科学规划、标准化建设、企业化经营、专业化管理,壮大了水利行业的自身产业,在全县农村范围内实现了农村供水城市化。
关键词:农村饮水; 集中供水工程; 天津市
静海县水是生命之源,是人类生存的基础,获得安全饮水是人类的基本需求,让每个人都得到安全饮水是人类的共同愿望。为广大农村群众和乡镇居民提供安全、方便的饮水,是社会发展的必然要求,是建设社会主义新农村的重要内容之一,有利于促进农村社会经济发展,提高农村人口素质,稳定农村社会秩序。
静海县位于天津市西南部,东与天津市大港区为邻、东北隔独流减河与西青区相望、其余各向为河北省诸市环绕,有大清河、独流减河、马厂减河流经全境,全县总面积 1 414. 9 km2,辖 16 个镇和两个乡 383 个行政村,总人口 55 万人,农村人口44. 7 万人。
全县除县城 5 个街道和周边的东五里、胡家园、下三里、大邱庄 4 个街道及县直单位饮用天津市自来水公司的水外,其他村都是以县水务局建设的集中供水厂为水源。各村铺设输水管道,各户安装水表,集中供水厂以恒压变频的方式通过臭氧消毒 24 h 全天候高压供水。
现在全县有 30 处集中供水厂,供水村庄 355个,供水人口 41. 7 万人,实现了农村集中供水工程的全覆盖。
2 农村供水工程的发展、规划和成效2. 1 供水工程的发展新中国成立后人民当家作主,集体找水源、挖水井。20 世纪五六十年代广大人民群众是从土井或坑塘、沟渠内担水、拉水吃,饮水条件很差,有的水源地距村 2 ~3 km,人们的生产、生活极不便利。
70 年代凿井技术普遍推广,各村陆续打了饮水机井,70 年代末—80 年代初各村都有一眼深机井作为饮水水源,又相继铺设了供水管道,机井水直接入户。虽然设备简陋,但人民群众的饮水条件得到了改善。然而这些供水工程都是由各村村委会管理,没有相应的管理措施,重建轻管现象严重,村委会拿不出资金投入其运行和管理,供水系统得不到定期的维修和保养,更谈不上更新改造。有的村机井坏了村委会拿不出钱维修,村民只能到别的村拉水,造成农村饮水条件跟不上时代的发展,供需矛盾日趋加大。
世纪之交连续七、八年的干旱使静海县水源严重枯竭,静海县又没有外来水源,地下水位急剧下降,20 世纪七八十年代开凿的机井大都是两结构井管,变径处已在深水位以上,井泵接触不到水,造成“卡脖”使机井报废。到 2001 年底,全县有近200 个村 20 多万人出现饮水困难。县水利局按照“先生活,后生产”的原则,新打机井 156 眼,解决了这 200 个村的饮水困难。但是各村仍是各自为政,单村供水,供水工程由各村委会自主管理,水源调配仍是多头分散管理,一些供水设施报废,管理体制不健全、不完善,水利资金的投入只能发挥出短期效益,很难使供水工程达到良性循环,发挥出长期效益。
供水工程暴露出下列几种问题: ( 1) 原有管网老化失修,锈蚀严重,“跑冒滴漏”现象普遍发生。部分地区造成供水的二次污染,饮用水细菌总数严重超标,直接影响广大农村居民身体健康。( 2) 配水管网设施缺乏统一规划和管理。随着居民人数的增加,村庄规模不断扩大,供水管道私搭乱接,管径过细,形成“卡脖子”现象,爆管事故随时可能发生,加之老的管网缺乏必要的阀门控制,管网一处出现事故,造成全村或村庄大部分地方停水,给供水带来了直接影响。( 3)供水设施技术落后,供水耗能较大,供水成本较高。修井、修泵、维修管道所发生的费用已成为各村委会的经济包袱。( 4) 居民和企业都没有安装计量设施,全县 90% 的村庄用水不收费。居住在水源附近的住户在庭院种植花草树木,利用供水时间进行大水漫灌,或将供水出口直接通入下水道长期冲刷,不仅造成水源浪费,还使管网供水压力降低,使居住在管网末端的住户根本就见不到自来水,只能在自家的水嘴上安装自吸小水泵再次提水或到别人家担水吃,用水极不方便,增加了负担。( 5) 由于老的供水设施技术落后,耗能高,加之用水不收费或少收费,部分机井带病运行。全县 95% 以上的村庄都是限时供水,每天或隔天供水 2 ~ 3 h,居民饮水只能用罐储和水箱存,给人们的正常生活带来不便。
面对水资源管理体制的弊端和农村居民饮水困难的实际,静海县水务局结合本县实际,以服务基层为宗旨,以村民饮水为中心工作,克服种种困难,派工程技术人员一方面到外地进行考察调研,另一方面深入乡镇村,通过和镇村领导座谈,了解农村居民的饮水现状和广大居民群众的意愿,按照“规模化发展,标准化建设,市场化运作,企业化经营,专业化管理”的目标要求,编制《乡镇集中供水可行性研究报告》,积极探索一条农村集中供水工程建设与经营管理的模式,实现水资源的统一管理、优化配置,改善农村居民的饮水条件。
静海县在 2006 年前建成 5 处集中供水厂,供水村庄 30 个、供水人口 10 万人。2006 年初借全市农村自来水管网入户改造的政策东风,编制了《静海县 2006—2010 年农村饮水安全及管网入户改造工程规划》,把全县农村规划为 30 片,建 30处集中供水厂,为 355 个村庄 14 万户 41. 7 万人供水。
目前静海县农村集中供水工程已被广大干部群众所接受,各乡镇村建设集中供水厂的热情也十分高涨,成效显著。
2. 3. 1 改善了农村居民的用水条件农村集中供水工程全天候供水,改善了农村居民的用水条件,使广大农村居民实现饮用水城市化,农村居民的宜居环境得到改善,生活水平有了进一步的提高。
2. 3. 2 农村供水拉动内需,振兴经济集中供水工程全天候供水,使农村居民的生活用水步入城市化,使洗衣机、太阳能、电热水器在农村得到广泛应用,为拉动内需、振兴经济起到很大的促进作用,在创造巨大的社会效益的同时也为其他行业创造了多处就业机会和经济效益。
2. 3. 3 以经济杠杆促进节约用水集中供水工程的实施改变了农村长期的饮用48“福利水”的历史,提高了人们的水商品意识,由过去的 1 村 1 眼饮水机井,改变为 8 ~16 个村乃至20 个村 1 万 ~ 2 万人 1 眼饮水机井,按计量收水费。经测算全县 30 处集中供水工程的建成,每年可节约地下水 600 万 m3。
2009 年静海县的地下水水位已由 1990 年的56 m 下降到 78 m,降幅达 18 m,无节制地开采地下水造成地面沉降等多种地质灾害。大邱庄和大丰堆、独流及静海周边是静海县三大地面沉降漏斗区,每年地面降幅 80 mm。降低地下水开采量是控制地面沉降的主要手段,集中供水工程建成后年节约地下水近 600 万 m3,涵养了水源,减少了地面沉降幅度,现在全县地下水的年开采量已由 20 世 纪 末 的 5 300 万 m3降 到 2010 年 的4 400 万 m3。运西的王口、沿庄等地的地下水位已得到有效的控制,地面沉降平均控制在 20 mm以内。
集中供水工程是在科学规划、合理布局的基础上,打破行政区划和地域界限,坚持跨乡镇、远辐射、大规模方向发展。
以 1 万人规划为基数,每处水厂供水 8 ~16 个村庄不等,供水半径 3 ~6 km,在不影响村镇建设规划的前提下,优选周围环境好、交通便利、位置适中的地段建集中供水厂,占地 2 500 ~ 4 000 m2。
以新打深机井为水源,建地上 200 m3蓄水池,以水源地为中心向供水村庄铺设 8 ~ 1 寸的优质聚丙烯供水管道,管网分级铺设到每户院墙外,配套供电设施,安装恒压变频供水系统,水源出口安装总控制阀门、总水表和远传压力表,在各村入村主干管道上安装总水表和控制阀门,在管道各分支处、胡同口或楼口安装分控制阀门和 1. 5 寸水表,每户在院外安装 6 分水表,全天候供水,按计量收费,每户终端水嘴设计压力不小于 2 kg,在蓄水池送水管网处安装臭氧消毒设备进行消毒,防止微生物超标。
供水厂管理房采用一个平面设计布置,为砖混结构平房,包括配电室、蓄水池、办公室、休息室、仓库,厂院四周建围墙和透视墙、门口安装电动无轨钛铝合金折叠门,厂区 24 h 不断岗、门口安装监视设备,确保供水安全。
随着静海县农村集中供水工程建设规模的不断扩大,在保证各集中供水厂良性运行的同时,县水务局正探索集团化经营模式,不断改进施工技术,引进先进的供水设备,以各村入村管道为切入点,为南水北调中线工程竣工后实现农村供水水源切换做好准备,这样不但可使长江水流入静海县农村的千家万户,也涵养了地下水资源,控制了地面沉降,更使水务一体化管理、水资源统一调配进一步增强。
5 农村集中供水工程的经验和启示5. 1 经 验5. 1. 1 坚持科学规划,合理布局,高标准建设集中供水厂根据静海县村多偏小、村庄坐落位置相对集中的特点,采取了分散与集中相结合的形式,制定了《静海县实行农村集中供水工程建设规划方案》。
以 1 万人规划为基数,全县共规划了 30 片集中供水厂,共涉及 41. 7 万人,占农村人口的 93% ,供水半径由原来 3. 5 km 扩大到 6 km。通过建设集中连片供水工程,实现了水资源的合理开发,提高了水资源利用率,使供水工程步入良性循环的水利产业化管理道路。
5. 1. 2 精心组织,严格管理,确保工程建设质量饮水安全及管网入户改造工程是一项民心工程,必须坚持高标准、高质量建设。一是,加强对工程建设的领导,成立了工程建设领导小组,组织协调工程建设中出现的问题。二是,水务局成立了工程项目部,具体推动此项工作。三是,加强工程建设的管理。为保证工程质量,制定了《农村集中供水工程管理办法》。严格按照《天津市农村饮水安全及管网入户改造工程建设的实施意见》的要求,对整个工程建设推行“六制”管理,严格执行建设程序,规范工程建设管理。对工程建设所涉及的内容进行公示,接受群众监督。四是,对工程主要设备材料在市水务局有关处室和县纪检监察部门及项目部门的监督下,进行采购。通过公开招标严格选择施工队伍,严把工程建设的质量关。五是,加强对建设资金使用的监督管理。按照《天津市农村饮水安全及管网入户改造工程资金管理办法》的规定,设立了工程专用账户。实行专户储存,专款专用。加强项目资金的监督管理,从项目建设开始,就跟踪审计,保证了项目资金的安全和有效使用。
做好资金筹措是农村集中供水工程建设的前提,在资金筹措上的难点是县匹配资金和乡村自筹资金的落实。在县财力自筹有困难的情况下,县匹配资金向农业发展银行贷款,由水务局还本,政府贴息; 乡村自筹部分,通过“一事一议”的办法自愿筹资筹劳,以建设村庄承担管道沟的开挖与回填、负责实施水表井和闸阀井的砌筑作为以劳抵资。
5. 1. 4 实行独立核算、自负盈亏的运行机制为经营好农村集中供水厂,保证工程的良性运行,静海县水务局成立了农村自来水管理站,该站为局属科级事业单位,负责目前各个供水厂的日常管理工作。供水厂实行企业化经营与管理,自收自支、自负盈亏。由农村自来水管理站与承包单位签订承包合同,承包经营者每年向自来水管理站上缴折旧费和管理费后,剩余部分用于电费、维修费、人员工资、管理费等支出。供水价格按照成本核算、合理收益的原则,采取农村听证会的形式,通过听证再由县物价局对供水价格进行核定,报县政府批准执行。
具体水价标准为: 居民生活用水 2. 20 元/m3,养殖专业户用水 2. 50 元/m3,机关事业单位用水3. 10 元 / m3,工业、交通、商业、金融、建筑用水3. 60 元 / m3,宾馆娱乐业用水 4. 60 元/m3,特种行业用水 6. 80 元/m3。
随着静海县农村集中供水工程建设规模的不断扩大,水务局正在探索集团化经营管理模式,与规模较大供水企业强强联合,积极推行股份合作制,加快农村集中供水向市场化、集团化发展的步伐。
5. 1. 5 严格界定供水设施的产权水厂建成后,按照“谁投资、谁所有”的原则确定产权,具体管理办法是: 从水厂到居民胡同口的供水设施的产权归水务局所有,水务局负责其日常的维修及管理; 胡同口以下的供水设施的产权归村或用水户所有,相关发生的管理和维修费用由产权所有者负责承担。这样产权明晰、责任明确,既有利于供水设施的维修和管理,又有利于管理水平的提高。通过集中供水工程的建设,壮大了水利行业的自身产业,新增水利固定资产将达到 2 亿元。
水利工作与民计民生密切相关,农村集中供水工程是一项惠及农村千家万户的民心工程。既合理开发了地下水资源,又为农村广大人民群众生产生活用水提供了可靠的饮水安全和供水保证。因此,给我们带来以下三点启示。
5. 2. 1 集中供水工程建设是提高农村饮水质量和安全的有效途径通过农村集中供水工程建设,农村供水从过去的每天限时供水改为全天 24 h 供水,水压、供水时间得到保证,不仅解决了农民吃水难的问题,而且进一步提高了农民的生活质量,洗衣机、热水器、太阳能等得到广泛应用,拉动了内需,振兴了经济,活跃了农村市场,推动了乡村小城镇住宅楼建设,使农村生存环境、生活条件和卫生状况得到了极大改善,村容村貌显著改观。加快了农村城镇化建设的步伐。
5. 2. 2 集中供水工程建设是跳出水利抓水利、实现水务一体化的基础从实践中深刻体会到,抓好农村集中供水建设,能加快水利产业化进程,是水利经济新的增长点,同时,也为加快推进水务一体化管理奠定坚实基础。通过集中供水工程的建设、管理、运营,我们基本摸索出了一条适合全县农村供水事业发展的路子,初步建立了农村供水管理模式,并取得了一定的经济效益,受到农村广大干部群众的认可和拥护。
5. 2. 3 集中供水工程建设是农村饮水方式的一次变革实施农村生活用水从“福利水”向商品水的转变有一定的难度,个别干部和群众积极性不高。要通过宣传发动,来统一思想,提高认识。同时结合国家和上级部门的扶持政策,讲明工程建设的意义和好处,转变农民传统的用水观念,调动各建设村干部群众参与工程建设的积极性,为工程建设顺利实施创造良好的条件。同时,还要加大行政推动力度,保证工程建设顺利进行.
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