時間:2023-03-06 16:02:49
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇水利工程論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
論文摘要:闡述水利工程與水域生態的關系,介紹了生態水利規劃的基本原則:工程安全性與經濟性原則;提高河流形態的空間異質性原則;生態系統自設計與自我恢復原則;景觀尺度與整體修復原則;反饋和調整設計原則。
1水利工程對河流生態系統的影響
在社會生產過程中水利工程對經濟與社會有著巨大的作用,同時也要看到水利工程對河流生態系統造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續性和流動性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面,似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統的健康和可持續性。
2生態水利工程
從學科發展角度看,現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學,水利工程規劃設計主要對象是水文系統,往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法,促進水利工程學與生態學的交叉融合,用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論,形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是:對于新建工程,是指進行傳統水利建設的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程,則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產(生態產業)及環境立法和資源管理一起,成為河流生態建設的主要手段之一。
3生態水利工程的規劃設計原則
3.1工程安全性和經濟性原則
生態水利工程是一項綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發電、航運等需求,也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理,也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律,以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內,能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時,必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態地研究河勢變化規律,保證河流修復工程的耐久性。
對于生態水利工程的經濟合理性分析,應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握,生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選,更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外,充分利用河流生態系統自我恢復規律,是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。
3.2提高河流形態的空間異質性原則
一個地區的生境空間異質性越高,就意味著創造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環境變得單調,生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化,造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規模治河工程的建設,造成自然河流的渠道化及河流非連續化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進魚類、鳥類和其他生物物種,生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性,使其符合自然河流的地貌學原理,為生物群落多樣性的恢復創造條件。
在確定河流生態修復目標以后,就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估,建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統(GIS)是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上,確定環境因子與生物因子的相關關系,必要時建立某種數學模型。河流環境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括:調查單個生物因子的基本需求,評估各種生物因子的相互關系和制約條件,對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中,識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子,在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。
3.3生態系統自設計、自我恢復原則
生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態系統友好的物種,能夠經受自然選擇的考驗,尋找到相應的能源和合適的環境條件。
將自組織原理應用于生態水利工程時,生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計,建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復工程設計與此不同,生態工程設計是一種“指導性”的設計,或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結構,從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明,人工與自然力的貢獻各占一半。
傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時,要求工程師必須放棄控制自然界的動機,樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富,實現人與自然的和諧。需要強調的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點都是各不相同的。因此,每一項生態水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學價值,尋求最佳的生態工程方案。
自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時,需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度,防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發,掌握生態系統各個要素間的交互作用,提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法,而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題,也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。
景觀則是指生態學中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進行河流修復規劃?首先,水域生態系統是一個大系統,其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起,形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分,形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時,需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點,這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者,河流生態系統是一個開放的系統,與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環,一條河流的生態修復活動不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后,河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備,同時進行長期的監測和管理。
3.5反饋調整式設計原則
生態系統的成長是一個過程,河流修復工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩定性都有所增加和提高,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態系統的演替,即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間,期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。
生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構,力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后,就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展,可能出現多種可能性。
意識到生態系統和社會系統都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外,人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法,而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行(包括管理)—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中,監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統的歷史及項目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進行生態修復的河流比較。
在反饋調整式設計過程中,提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與,通過對話、協商,以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合,提高設計的科學性。
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設計壓力隧洞的主導思想:是保證能將水壓力引起的荷載盡可能大的部分(最好是全部)傳遞給周圍的山巖巖體。高水頭隧洞推廣采用無承力襯砌型式,在巖石破碎地段建造的混凝土或鋼筋混凝土襯砌,旨在用來保證隧洞開挖和運行時巖體的穩定性,并不承受水壓力。這種觀點是基于對現實情況的考慮——混凝土或鋼筋混凝士襯砌不可能承受很大的拉應力,襯砌中裂縫的形成,促使將水壓力的主要部分傳遞給巖體,而襯砌材料則只能為該隧洞段創造有利的水力學條件,并在某種程度上減少其滲流量。在隧洞泄空的情況下,則恰恰相反,裂縫閉合,襯砌結構能承受山巖的壓力。在設計時,考慮這一實際情況,就有可能采用更經濟的結構。若遇到不可能將水壓力的主要部分傳遞給巖體的情況,則采用預應力鋼筋混凝土襯砌或承力鋼板襯砌。當壓力隧洞接近地面時,在相當堅固的巖石中,必須采用這樣的襯的方式,將有可能縮短工期,降低工程造價。
2無襯砌壓力隧洞的最小埋深計算分析
壓力隧洞的最小埋深指的是,若能將隧洞內的水壓力荷載傳遞到山巖巖體,而不致引起巖石滑移或涌水的危險,則隧洞距地表面的距離,即為壓力隧洞的最小埋深。實際上,是指無襯砌壓力隧洞的最小允許埋設深度。下面以某埋深不大的壓力隧洞附近山巖巖體應力——變形狀態的分析成果,作為具體實例進行研究。該壓力隧洞內徑9.5m,水頭為160m(P=1.6MPa),穿越一段地形低洼地段。隧洞在地形低洼地段的最小埋深(至隧洞的頂拱)為36m。該洼地是一個山谷隘口,兩側與水平面的坡度分別為26°和46°。山巖巖體由弱泥質密實的層狀石灰巖組成,層厚0.4m~0.8m。巖層隧洞軸線對水平面的傾角為6°,在垂直于隧洞縱軸的平面內,巖層對水平面的傾角為65°。順層理的巖體變形模量采用E11=7000MPa:垂直于層理的巖體變形模量E=3600MPa,泊桑比V=0.2,由于是空間結構,故利用計算機應用程序以有限元法求解。
計算區域的尺寸(考慮采用的對稱條件)選擇是沿隧洞軸線400m,水平方向距隧洞軸線200m,高400m(考慮地形情況)。對于有限元法標準的限制條件——各節點的水平位移限制在其下部的水平面內,計算區域包括936個等參數單元和1972個節點。在開挖輪廓附近,利用二次單元隨后轉移到一次單元。所采用的計算區域的對稱性假定,不可能考慮巖體的實際結構。因此,對與對稱條件不矛盾的兩種極限——巖石具有垂直和水平層理的情況進行了分析。為了進行比較,對變形模量平均值E=5300MPa的各向同性巖體也進行了分析研究。對于最小埋深段的隧洞斷面的平面變形條件進行了驗算。這一算題是在非線性布置情況下解算的。對于山巖巖體,采用了橫向——均質材料的綜合性彈塑模型,該模型遵守庫侖-摩爾塑性流(破壞)準則,計算中,巖石的有關參數采用以下值,粘著力C=1MPa,內摩擦角40°,抗拉強度極限Rt=2MPa。對于層理接觸面,取C=0.4MPa,Φ=31°。
在巖體力學性能各相同性的情況下,埋深最小的隧洞其未來襯砌頂拱點處沒有受到損壞的巖體的計算應力狀態為,σmin=-2.1MPa,σmax=-0.97MPa;在巖體各向異性情況下,未來襯砌頂拱點處未損壞巖體的計算應力狀態為:巖層呈垂直狀時,σmin=-2.25MPa,σmax=-1.35MPa;巖層呈水平狀時,σmin=-2.17MPa,σmax=-1.5MPa。巖體中的上述應力值表明,考慮地形的影響十分重要。要知道,對于平面問題來說,相應的最小應力值σmin=-0.94MPa。以上所求得的巖體中的自然應力值,是設計階段用來決定能否在無襯砌條件下保留該隧洞作為壓力隧洞的充分依據(σmin=-2.1MPa,其絕對值大于P=1.6MPa)。在研究的主要部份,考慮隧洞襯砌不承受水壓力,而將水壓力全部傳遞給巖體。也不考慮隧洞襯砌附近巖石灌漿區的存在--巖石灌漿區擬作為安全余量。各種計算情況下的塑性變形區的范圍(即隧洞最小埋深段,巖石中可能的裂縫開展區)。數值研究成果的分析表明,在隧洞內的水壓力作用下,巖石中可能發生破壞區的大小,由巖體的應力狀態決定,而與巖石的強度指標無關。然而,有理由作出推測;與計算情況相比,從定性上講,所進行的巖石灌漿多少會減少可能破壞區的范圍。增加隧洞的埋深,將導致塑性變形區范圍縮小,并使其尺寸穩定在距開挖輪廓線1.3m~1.5m范圍內(巖石強度參數值為零時,則為2.5m)。
在此情況下,考慮了隧洞中具有厚80cm,含筋率為1%的鋼筋混凝土襯砌。襯砌中徑向裂縫張開,一部分力由鋼筋承擔,而另一部分力則傳遞給巖體,則巖石塑性變形區的最大發展范圍達7m。如果不考慮襯砌,則所進行的計算結果證明,塑性變形區有可能在垂直方向擴展到距開挖輪廓線達10m的范圍。因此,在最壞的計算情況下,隧洞上部巖石仍保留有很大范圍(不小于26m)的受壓區,因而在所研究的情況下,可以采用無襯砌壓力隧洞完全承受水壓力。
對數值研究結果,其中包括一些中間性資料(利用初始應力法的特有加速方案得到的非線性解,在某種程度上使巖體加載)進行的分析表明,使很大范圍的巖體參加受力,在水壓力的作用下,開挖輪廓內的巖體將發生應力重分配現象。巖石可能破壞區的大小,不允許根據彈性問題的解答結果進行評估(例如,采用拉應力區等同于可能破壞區),因為隨著破壞區的發展,將會大大改變巖石的應力狀態。因此,在此情況下,破壞區將停止發展,在比這更大的水壓力作用下,達到平衡狀態,這可以由彈性問題求解。因為在埋深相對不大的深處,巖體的應力狀態在很大程度上取決于地形條件和巖體的結構,在設計時考慮此因素極其重要。
3結語
論文摘要水利工程是工農業發展的重要基礎設施,加強水利工程管理,確保工程的安全運行,充分發揮水利工程的經濟效益,是水利工作的重要內容。從工程管理、用水管理、組織管理、經營管理等四方面對水利工程管理工作進行了探討。
對于水利工程而言,建設是基礎,管理是關鍵,使用是目的?!叭纸?,七分管”,工程管理的好壞,直接影響到水利工程的效益發揮以及工程的正常運行。因此,加強水利工程管理工作,確保已建工程安全并處在最佳工作狀態,發揮、挖掘工程的潛力,更應放在工作的首要位置。實踐表明,一個工程即使有缺陷,如果針對具體問題,采取有效措施管好、用好,在運用過程中,不斷加以改善,仍然可以發揮很大作用;反之,一個較好的水利工程,如果管理不善,不斷損壞,也不能充分發揮其作用。
1工程管理
工程管理是整個管理工作的基礎,也是一項技術性較強的管理工作,水利工程管理的內容一般包括工程的合理應用、工程的養護維修、工程的觀測、工程的防汛搶險等。
1.1合理運用
水利工程與河川徑流有著密切的關系,同河川徑流一樣其變化是隨機的,具有多變性和復雜性,但徑流在一定范圍內有一定的變化規律。要根據其變化規律,對工程進行合理運用,以確保工程的安全和發揮最大效益。工程的合理運用主要是制定合理的工程防汛調度計劃和工程管理運行方案等。
1.2養護和維修
由于各種主觀原因和客觀條件的限制,水工建筑物在規劃、設計和施工過程中,難免會存在有薄弱環節,使其在運用過程中,出現這樣或那樣的缺陷和問題。特別是水利工程長期處在水下工作,自然條件的變化和管理運用不當,將會使工程發生意外的變化。所以,要對工程進行長期的監護,發現問題及時維修,消除隱患,保持工程的完好狀態和安全運行,以發揮其應有的作用。
1.3檢查和觀測
水工建筑物的檢查和觀測工作,是工程管理工作中的耳目,也是一項極為重要的基本工作。建筑物在運用過程中,其狀態和工作情況隨時都在發生變化,有的是正常變化,對建筑物安全影響不大;但是,也有的屬于異?,F象,一旦處理不及時或不當會引起失事。為了及時掌握水工建筑物的變化狀況、性質及其規律,應對建筑物進行經常的、系統的、全面的檢查和觀測,并及時分析處理,改善和提高工程運用條件,驗證設計情況,從而不斷提高科學技術管理水平。
1.4防汛搶險
防汛搶險工作是全社會的公益事業?!吨腥A人民共和國水法》第三十八條規定:“各級人民政府應當加強領導,采取措施,做好防汛抗洪工作。任何單位和個人,都有參加防汛抗洪的義務”?!吨腥A人民共和國防洪法》中也規定:“各級人民政府應當組織有關部門、單位,動員社會力量,做好防汛抗洪和洪澇災害后的恢復與救濟工作”,“任何單位和個人都有保護防洪工程設施和依法防汛抗洪的義務”。
在水利工程管理中,對于存在隱患的建筑物,應及時作好防汛的準備工作,特別是大中型病險工程,更應注意日常的管理。因為水利工程一旦失事,將引起毀滅性的災難,給國民經濟和人民生命財產帶來難以估量的損失。防汛搶險工作中,應立足于大洪水,做好防汛搶險的各項準備,防患于未然,確保工程的安全運用。
1.5擴建和改建
對于原有水工建筑物不能滿足新技術、新設備、新的管理水平的要求時,在運用過程中發現建筑物有重大缺陷需要消除時,應對原有建筑物進行改建和擴建,從而提高工程的基礎能力,滿足工程的運行管理的發展和要求。
2用水管理
用水管理是整個管理工作的一個中心環節,用水管理工作的好壞,將直接影響到工程效益和工農業的發展。一般情況下,用水管理的內容主要包括計劃用水、量水管理、水量調度等內容。
2.1計劃用水
計劃用水主要是有計劃地進行蓄、引、提、調和分配水量。實行計劃用水,必須在用水之前,根據水源情況、工程條件、工農業生產安排等方面編制用水計劃。實際上,用水計劃就是合理地安排引水、輸水、配水和用水等工作的計劃。編制的用水計劃需要結合當地的實際情況,制定的工作方案、計劃表、工作圖等,應當通俗易懂,便于工作人員實際應用。
2.2渠系測水
渠系測水是灌區管理工作中實行計劃用水、準確地掌握引水、輸水、配水等情況的重要手段,也是節水、節能和提高水利用率的一項必要措施。通過測水工作,可以為保證正確執行用水計劃和編制用水計劃提供可靠的資料;可以按照用水計劃的規定和水量調配組織的指導,調節、控制水量,準確地從水源引水、輸水和按定額向用水單位供水;可以檢查水質和水的利用率,并指導和改進用水工作;可以為設計和科研工作提供資料。
2.3減少水量損失
對灌區灌溉而言,自水源引水到田間,其中一部分水灌到田間用于作物生長所需,而一部分水量則在各級渠道中損失掉了。因此,減少渠道水量損失提高灌溉水的利用率是一項極為重要的工作。其主要措施包括輪灌、改善灌水技術、嚴格控制水量、增設渠道防滲措施等內容。2.4用水試驗
為了正確地擬定和執行計劃用水,為水利工程規劃、設計、管理運用提供科學依據,應根據灌區的特點進行灌、排和鹽堿地改良等試驗研究工作。通過試驗探索水分與土壤、作物、氣候及農業技術措施等因素之間的關系,找出合理的灌排方法和制度,以達到科學用水,實現農業增產的目的。一般灌區灌排試驗主要內容包括作物需水量試驗、田間排水標準、田間排水效果和用水管理試驗等。
3組織管理
為了正確處理用水單位之間在用水利益上的關系,合理使用水利設施,水利工程管理組織一般實行“統一管理,分級負責”的原則,采取專業管理機構和群眾性管理組織相結合的辦法進行管理。國有管理的灌區,屬哪一級行政單位領導,即由哪一級人民政府負責建立專管機構,根據灌區規模,分別設管理局、處或所。集體管理的灌區,由鄉、鎮設專管機構或專人管理。
工程專管機構的主要任務是貫徹執行有關方針、政策,上級有關部門的指示;建立健全灌區群眾性民主管理組織;進行工程設施的維修養護,確保工程安全和正常運行;實行計劃用水,開展有關試驗工作;組織水費計收,健全財務制度;開展多種經營,加強經營管理等各項工作。
建立健全管理機構是落實管理工作的組織保證。機構建立后,還必須配備一支有技術、懂業務的管理隊伍,這是搞好管理工作的重要力量和決定因素。
組織管理是做好工程管理、用水管理、經營管理等各項管理工作的關鍵,是貫徹各項方針政策和具體執行各種管理制度、措施的組織保證。因此,應該注重運用組織管理手段,做好水利工程管理中的工作。
4經營管理
1.1斷樁
一直是水利工程施工中常見的質量危害,而產生這一問題的主要原因是由于混凝土在灌注時,導管的高度多高,使得導管中的混凝土發生離析,再加之后期封管工作的不到位,最終導致灌注樁發生斷裂。其次,在進行混凝土的關注過程中,灌注的時間也是非常重要的一個因素,施工單位必須進行認真仔細的規劃,一旦灌注時間超出允許范圍的話,就會大大降低混凝土的強度,嚴重影響了混凝土的使用質量。
1.2鋼筋籠上浮
在鉆孔成孔以后,要進行混凝土的澆筑,在這個過程中非常容易出現鋼筋籠上浮的情況,出現這種問題原因非常多,其中,在進行清孔的時候效果十分差是導致問題出現的主要原因,這樣會導致在孔中出現很多泥塊,在進行混凝土澆筑的時候非常容易出現混凝土漿面不斷上升的情況,這樣會導致鋼筋籠出現泥漿堵塞的情況,進而導致混凝土的流動性受到很大的影響。在進行鋼筋籠制作的時候也可能存在著質量問題,這樣在使用過程中非常容易出現變形,在施工過程中就非常容易出現鋼筋籠上浮情況。
2鉆孔灌注樁施工過程中常見的施工技術
2.1成孔新技術
就我國目前水利工程施工現狀而言,普遍存在護筒偏差問題,需要施工單位的高度重視,一旦發現護筒位置長出現偏移,就要及時對其進行調整,以便于鉆機設備的正確擺放。其次,施工人員一定要對施工參數進行有效的控制,充分掌握施工技術要領及相關注意事項,從而確保施工工作的正常進行。此外,還需要對每一個成孔內水泥漿的各項指標有著全面的掌握,并在鉆孔施工完成以后,對孔底進行及時的清理,在這一過程中,孔內不允許存在過多的含砂量,以免影響成功的質量。此外,在進行鉆孔施工以前,要充分做好施工測量放線工作,標記處準確的鉆孔節點,只有這樣,才能確保鉆孔位置的精確性,而對于一些施工過程中容易出現問題的施工環節,進行嚴格的監管控制,盡可能防止縮徑等質量問題的發生。
2.2清孔新技術
在鉆孔結束以后,施工人員要將鉆頭從孔底進行提離,在這個過程中是要進行一定時間空轉,這樣能夠對孔壁的泥漿進行初步的稀釋,同時也能更好的保證在進行鋼筋籠安裝時進行二次清理的效果。在進行施工的時候要保證孔壁的穩定性,同時也要對泥漿的性能進行保證,這樣能夠避免出現塌孔的問題。
2.3鋼筋籠新技術
鋼筋籠制作。鋼筋籠根據設計孔徑及實測孔樁的深度制作,確認好鋼筋的位置、根數及間距后,再按規范焊接。為防止鋼筋籠在搬運及吊裝當中出現變形事故,要裝一道加勁箍筋,另外配筋前必須將鋼筋上的鐵銹去除;各部位的鋼筋規格應達到設計要求。依照設計要求控制鋼筋籠的外形尺寸,每個孔的鋼筋籠,在清孔前全部加工完畢,并對制作好的鋼筋籠貼標編號,應包括標示上、下端,并將標好鋼筋籠堆放在平整平面上,避免變形。
2.4混凝土灌注技術
施工方應在督導人員批示成孔隱蔽及鋼筋籠下放檢查合格后,方能實施混凝土灌注。在灌注混凝土前,首先,依照配比試驗報告及原材料,把施工材料同抽檢樣品報告進行核實,指標滿足時方能實施施工。在混凝土的灌注當中,工作人員應隨時注意和記錄每根樁的混凝土用量,以免出現縮孔和塌孔事件。
3灌注施工后期的技術要求
一是,導致自然河流逐漸變成溝渠,這其中主要包含把天然河流建設成直線的人工河流。水利工程可以在一定程度上對水流起到攔截作用,從而增加了河流的蓄水量,除此之外,也增加了上游河道的寬度和深度,也會淹沒更多陸地;二是,自然河流逐漸出現非連續性。一般由于筑壩都是順著河流方向建設的,從而導致出現非連續性,由于水利工程的不斷擴張和增加,使得更多的流動河流以及生態系統逐漸變為不動的人工河流和湖泊,促使流動水文、速度、邊界以及水深等發生了巨大的變化。由于水利工程的影響使得已經適應原本生活環境的動植物,又要開始適應新的生活環境,這樣就會導致很多適應能力比較差的動植物出現淘汰的現象。隨著社會的發展和科學技術的進步水利工程設計和技術研究水平也在不斷提高,逐漸開始受到更多的關注,傳統的水利工程往往僅是可以滿足功能需要,但是很容易忽視生態系統和周圍環境的影響和破壞,從而造成生態系統功能逐漸衰退,降低自身凈化功能,從而損失了水利工程帶來的利益。
2生態水利工程設計理念在水利建設中的運用
生態水利工程實際上就是在滿足人類發展和社會需求的時候,充分考慮到周圍環境和生態系統,確保生態系統可持續發展和生態平衡。水利工程的基本含義主要為:一是,應該遵從對生態系統破壞和影響力最小的原則來進行選址,盡可能降低水利工程對生態系統的破壞;生態水利工程應該遵照生態系統的自動凈化和組織原理,在對水利工程進行研究和設計的時候,必須完全考慮到周圍環境的承受能力,逐漸把維持生態系統平衡當做水利工程建設的主要內容,以此當做制約生態平衡的主要原因,充分考慮生態系統的承受力度和健康過程,確保水利工程可以保證生態平衡;推崇建設環境友好型的水利工程,最大限度的避免出現生態破壞問題,降低環境成本。
2.1生態水利工程建設的原則
為了符合人與自然的和諧關系,把資源保護和工程建設相結合明,確水利工程服務于人類和社會的地位,不斷改變觀念,逐漸實現生態系統的可持續發展,從而達到水資源能夠持續利用以及優化水資源的作用。為了完美實現水利工程的作用,應該建立相應的水安全體系,因此,就要建立防洪工程以及一些非工程措施,來保證水利工程的水安全。想要提高水利工程的承載能力,就必須對水資源的合理配置進行重視,不斷保護和節約水資源,從而改變水資源承載力。為了有效地提高水利工程的保護功能,應該切實做好圍堰保護河岸的工作,提高工程中圍墾灘涂,從而提高水利工程的保護功能。
2.2生態水利工程的應用
第一,提供相應的動植物生存和繁殖空間。通過建設生態水利工程,可以很好的把河道、水流、提防和岸邊的動植物進行整體連接,在進行設計的時候依據現有大自然地貌和地形合理科學配置與改進,從而建立一個互惠共存的生態系統。在水利工程中河堤坡腳位置上擁有很多變化帶以及高的孔隙率,從而比較適合生物生長,因此為魚類的生存提供場地,并且河道兩旁的綠樹和叢林為昆蟲和鳥類提供棲息地。第二,提高水資源的自身凈水功效。水資源的自身凈水作用就是把有機污染物經過氧化形成無機物的過程,并且可以不斷運用水資源中的細菌以及真菌等污染物。在分解無機物的時候,可以為水中藻類植物提供養分,藻類經過不斷光合作用產生氧氣,相輔相成。在進行設計的時候,增加魚巢、魚道逐漸形成流速帶,這樣方便于氧氣進入到水中,增加了水中的氧氣含量,促進了植物的生長,為凈化了水質提供保障。第三,起到調節水量的作用。生態水利建設的過程中,河道周圍的植被具有一定的蓄水作用,在水資源中一般都會含有大量土壤動物和微生物,從而使得河堤出現很高的孔隙率??菟?,之前儲備的水會慢慢進入河道,從而起到調節作用;在水比較豐富的時候,水開始向河堤中滲入,避免出現洪災。
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1.1混凝土的攪拌要點
要進行混凝土的攪拌之前一定要先有科學的配合比例,根據比例和技術參數來確定材料的用量和用法,配料的攪拌順序和攪拌時間都是有詳細規定的,要保證攪拌之后的混凝土能夠通過試驗審查合格。一旦配比材料的比例、攪拌時間和攪拌順序等確定下來就不能更改,一定要嚴格遵守,保證混凝土的質量?;炷恋倪\輸也有著特殊的要求,是確保攪拌和澆筑完美連接的必要環節,要滿足隨時攪拌、馬上運輸、即時使用的要求。
1.2混凝土的澆筑要求
在水利工程的實施過程中一定做好相關的試驗例如確保配料順序的準確無誤,只有試驗結果滿足預期目標才可進行下一步的操作。首先確保渠道裝置以及模板已經成功固定后方可澆筑混凝土。之后核實混凝土的具體配料單,要依照嚴格的配比、順序進行機械攪拌,確保混凝土的質量安全。以上工作有序進行后需立即將混凝土運至所需工程中,盡快投入使用。
2水利工程灌溉施工質量控制對策
水利灌溉工程的有效實施需要相應的質量控制對策,為保證施工質量,在實際施工過程中需要不斷引進先進設備,提高施工人員技術水平,合理設計灌溉渠道,規范施工操作,做好質量監理日志的記錄,加強對工程資金的管理,健全質量管理體系,使水利工程灌溉施工質量控制對策更加完善有效。
2.1對灌溉渠道施工進行科學合理的設計
在進行灌溉渠道施工之前,首先要針對灌溉渠道做好相應的設計。灌溉渠道施工以設計為基礎依據,在工程設計階段要對施工方法、投入資金以及原材料進行綜合考慮,為施工人員在具體操作時提供理論依據。因此,進行科學、合理的設計是灌溉渠道施工企業的首要任務。
2.2施工操作一定要規范
按照操作規范進行施工,才能為灌溉工程施工提供有效的質量保障。灌溉工程施工是一項系統性很強的工作,需要在多方面做好質量控制。首先,合理選擇施工場地是保證施工順利進行的前提。施工時所需的堆料場、預制場和拌料場要綜合考慮各種因素,按照規范要求進行合理的選擇。其次,在配置混凝土時,要選用合格的材料,這樣才能確?;炷恋氖褂眯阅?。同時,要按照操作規范的要求,在進行混凝土配置時對施工溫度和氣候等環境因素做好控制。最后,對施工過程中的水泥行嚴格的控制。要做好進場把關工作,嚴禁質量不合格或不符合要求的水泥進入施工場地,同時選用統一的砂漿和灰斗拌制砼按照設計好的配合比進行拌合。另外,在水泥的購買運輸等方面要實行統一管理,按照施工進度進行發放,這樣就對水泥的使用情況實現了有效管理,在源頭上防止了偷工減料的發生。
2.3加強施工技術人員管理力度
為保證施工人員在長期與緊張的施工過程中能夠得心應手,更加積極穩妥的落實工作,提高相關技術水平,定期進行技術培訓,及時更新相對落后的技術知識,使施工人員的自身態度也能達到充分的高度,擁有良好的職業素養,對所分配的任務有合理的認識與調配能力,使施工過程更加有條不紊的推進。在施工過程中要嚴格按照規劃設計的要求進行施工,同時要按照已規劃好的斷面尺寸比例安排專人進行管理。另外,在測量放線、制作坡尺、發放灰斗和模具時也要進行統一管理。
2.4做好質量監理日志的記錄
在水利灌溉工程施工中,要注意防滲技術的合理利用,以提高工程的防滲水平。要對防滲工程施工進行質量控制,施工質量監理日志的記錄是非常重要的手段。通過記錄質量監理日志才能對施工質量進行有效的動態控制,為開展施工控制活動提供了第一手資料,對于實現施工質量控制目標具有重要意義。
2.5加強對工程資金的管理
對工程資金的宏觀調控是確保整個項目順利實施的重要前提,同時,對施工過程中的質量與進度都能得到良好的保證。通過加強對工程資金的管理,針對質量差、安全系數低的工程單元應按其滿足的規范程度進行撥款。有關部門需采取多方面手段監管水利工程的質量,完善質量管理體系。
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1.1施工技術困境
相對于平原地區的水利工程建設,山區水利工程建設對于施工技術的要求更高。從技術的角度來看,現在的山區水利工程建設主要集中在農村安全飲用水和小型農田配套水利設施建設,但是在建設當中很少能夠進行詳細的工程設計,一般情況下都是由水利工程建設主管部門提出工程建設的方案,組織施工人員進行施工建設。由于在方案制定的過程中,都是以平原地區的施工經驗為借鑒,雖然也考慮到了山區施工的特點,但是在缺乏技術指導的情況下,很難在施工方案當中體現出來。此外,在引水渠的建設上,沒有設計加壓設備,導致一些海拔比較高的田地無法灌溉,這也是一個技術上的困境[1]。
1.2施工質量管理困境
在水利工程建設當中,質量管理是保證水利工程建設質量的重要措施,在山區水利工程建設當中要重視和加強施工質量管理。但是,現在在施工質量管理當中也存在不少的問題。近幾年水利建設項目多,水利主管部門人手有限,監督指導力量薄弱,項目建設鄉(鎮)基層水利技術人員缺乏,致使工程施工進度和質量管理上難度較大。
1.3施工資金困境
最近幾年,為了促進山區經濟的發展,國家加大了山區水利工程的投入力度,2011年全國水利工程建設投資已經達到了3452億元,截至到2013年已經達到4500億元。盡管投資額一漲再漲,但是在山區水利工程建設上的投入比較少,仍然無法滿足山區水利工程建設的需要[2]。這對于主要以山地為主的山區縣,且山區縣經濟欠發達,地方配套能力差,無疑是杯水車薪。
二、山區水利工程施工困境處理方法
2.1通過水利工程設計單位對工程建設進行技術籌劃
水利主管部門雖然在水利工程建設及管理上有著比較豐富的經驗,但是畢竟不是專門的水利工程施工技術機構,在水利工程建設上,應該聘請有資質的水利工程設計院,對工程施工建設進
行全面的技術評測,進行科學的可行性論證,通過可行性論證的基礎上,由水利工程設計院設計施工方案,根據施工方案確定施工技術,明確施工技術控制的要點,從而為施工建設的順利進行提供技術保證,減少技術問題對施工進度及質量的不良影響[3]。在施工方案當中,應該明確山區水利工程的特點,保證工程建設以后,能夠滿足山區生活及生產用水的基本需要,爭取在計劃范圍內不留下任何工程死角,使水利工程能夠最大程度的發揮出其在山區經濟社會發展中的作用。
2.2構建起完善的質量管理體系
要想保證山區水利工程的施工質量,必須建立起完善的施工質量管理體系,以當前只是派1-2名現場監督人員,負責工程建設是根本不能滿足施工質量管理需要的。為此,各級水利主管部門在山區水利工程建設上,應該成立項目部,確定項目經理,以項目經理為核心構建完善的質量管理體系:
2.2.1實行質量管理層級分工制
項目經理及項目質量負責人負責項目整體質量,各個施工隊負責各自施工段的施工質量,而現場作業人員需要對自己的職責范圍之內的質量問題負責。
2.2.2積極實施水利工程質量評定制度
根據山區水利工程施工建設的目標,山區水利工程施工質量標準和要求,制定本工程的施工質量評定標準,構建質量評定模型,賦予其相應的權值,以專家學者為核心,建立山區水利工程質量評定小組,對山區水利工程建設進行質量檢查和評定,以評定的結果,作為考核項目部質量管理水平及各施工隊質量管理水平的依據,決定項目部及各施工隊的獎懲[4]。
三、加大山區水利工程資金投入力度、確保施工建設順利進行
針對資金投入不足影響山區水利工程施工進度和質量的問題,在可行性研究階段,就應該預測工程的投入規模,確定好投資額以后,在水利工程建設資金上列出專項資金,明確資金投入計劃和時間,保證資金能夠在規定的時間內到賬,以免影響到施工建設。在資金使用上要做到??顚S茫古灿?、截留山區水利工程專項建設資金,加強資金使用控制,建立起動態化的資金控制體系。另外,從整體上來講,保證山區水利工程建設,需要國家加大山區水利工程的投入力度,在水利工程建設投資上,適當的向薄弱的山區水利工程建設傾斜,確保山區水利工程建設資金的充足,只有這樣才能為山區水利工程施工提供資金保障。
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