時間:2022-03-09 06:49:18
序論:速發表網結合其深厚的文秘經驗,特別為您篩選了11篇河閘工程論文范文。如果您需要更多原創資料,歡迎隨時與我們的客服老師聯系,希望您能從中汲取靈感和知識!
1.1混凝土加固的技術要求
對渾河閘工程進行應急除險加固采用混凝土加固需要按照標準的技術要求進行處理,以確保渾河閘工程進行應急除險加固的效果能夠滿足技術需求。1)應最大限度的保證混凝土加固可以分擔渾河閘工程的載荷量,盡量在避免損壞原工程的技術上實現加固效果。原工程上的物件也應該盡量保持、避免拆換。2)渾河閘工程進行應急除險加固過程中最大可能得保證使用功能的正常運行,不能因為加固施工而對農田輸水、灌溉造成負面影響,不能使工程的整體結構受到損壞。3)渾河閘工程進行應急除險加固過程中應按照技術要求、遵循設計原則,考慮到加固后結構的調整與結合。
1.2施工吊架搭設技術
由于渾河閘工程在施工過程中處于沈陽洪水多發期,因此水位上漲,水流較急,水流中漂浮物較多。在施工過程中可能會造成施工的安全性問題,因此經過綜合考慮,可以在渾河閘工程應急除險加固過程中需要針對施工吊架的安全進行思考,保證混凝土施工過程中的安全性。渾河閘工程應急除險加固拱橋閘孔門為28孔,橫向設置5個吊點,其中以閘孔門中間為中心,向兩邊分散設置4個吊點,以此保證吊點通過鋼筋加工而成的吊環,使其可以植入渾河閘原結構中,依次進行固定錨固。閘門的欄桿處設置橫桿,扶手橫向搭建在欄桿兩側,設置竹腳手板擋板與安全網。
1.3混凝土導流管與澆筑平臺技術
經過數次洪水的沖刷,渾河閘工程上下游河岸周邊的砌石護坡呈現出嚴重的裂紋與破損,為了保證岸坡的穩定性,改善水閘進水流條件,提高泄流能力,對與攔河閘銜接的上游左右岸兩側各700m進行防護。這種搭建模式需要構建澆筑平臺,并設置混凝土導流管與澆筑平臺,使混凝土可以通過混凝土導流管進入澆筑平臺,澆筑平臺通過加工底托和出料槽可以將混凝土進行調整。
1.4自密實混凝土施工技術
渾河閘工程應急除險加固采用C40密實混凝土,這種混凝土與一般地混凝土不同,具備以下特點:1)C40密實混凝土在進行渾河閘工程應急除險加固過程中可以填充到鋼筋、模塊內的各個角落,防止出現表面氣泡或者澆筑不均勻等現象,可以借助外部的敲擊令內部模體均勻。C40密實混凝土雖然原則上不需要進行振搗,但是基于流動速度加強的角度與消除表面起泡的角度就可以對模塊進行振搗,但是敲擊時間不能太長,避免出現離析現象。2)C40密實混凝土在渾河閘工程應急除險加固澆筑過程中是自由落下,因此其高度≤5m,最大水平流動速度也應該根據渾河閘工程應急除險加固中各個部位的不同進行分別設定。3)C40密實混凝土中由于在渾河閘工程應急除險加固比重產假了高效緩凝減水劑,因此比一般的混凝土凝固時間要長,容易造成渾河閘工程應急除險加固過程中混凝土因缺水而開裂的現象,因此需要對其進行及時的養護,適當延長養護時間。4)C40密實混凝土在渾河閘工程應急除險加固中采用分段澆筑的模式,各個部位均采用一次性澆筑,各個連接面也與拱軸線垂直,僅需要對接縫面涂抹水泥即可,以保證渾河閘工程應急除險加固過程中混凝土接縫面的密實性,并加強振搗。5)C40密實混凝土由于具備流動性,因此在渾河閘工程應急除險加固過程中可以依靠自身的重量進行流動。而水閘中由于很多地方會出現細小的裂縫,這些都會造成漏漿、跑漿的現象,影響后期渾河閘工程的施工效果,因此需要對排氣孔進行預留。6)在渾河閘工程應急除險加固中由于C40密實混凝土自身具備收縮性,為了避免造成原材料的不融合,因此需要再加固原固件的同時添加適量的膨脹劑,中和二者之間的對比差值。
2渾河閘工程中應急除險加固混泥土施工技術
在渾河閘工程應急除險加固中采用了直接加固與簡介加固兩種模式,在不同的工程處理中選擇不同的加固方法,使原有工程混凝土與加固混凝土結構之間的結合,令其可以共同承擔工程的荷載。
2.1直接加固法
增大截面加固法是通過對混凝土與鋼筋的混合并用,使其可以在原結構的基礎上進行完善,增強加固部分與結構件之間的連接性,使其具備提高界面承載力與剛度的目的。但是,渾河閘工程應急除險加固中需要注重原結構與后期加固結構的整體受理問題,可以應用在攔河閘、渾蒲進水閘、渾沙進水閘上。置換混凝土加固法一般采用鋼板包裹原構件的兩邊進行固定,在于通過環氧樹脂膠黏劑對其進行關注,然后將原結構域后期加固結構進行黏接,使其成為一個整體,保證了渾河閘工程的整體性。
2.2間接加固法
預應力加固法是通過施加預壓力使原材料與新材料進行結合,承擔共同的受力模式,以達到對原結構加固的目的。該方法由于具備一定的溫度限制,因此不適合應用于渾河閘工程中溫度較高的混凝土結構中。增加構件法是在渾河閘工程原有結構的基礎上增加新的構件,以減少原結構上的荷載,達到加固結構的目的,其可以運用在渾河閘啟閉機室下排架底,保證施工的安全性。增設支點加固法可以通過減少結構的受力面積提高原結構的荷載,使其達到加固的目的。而這種辦法可以運用在渾河閘工程應急除險加固中,按照增設支點的剛性與彈性靈活運用,在提高混凝土加固承載能力的同時降低對空間的影響性,達到提高混凝土強度,延長渾河閘工程使用壽命的作用。
1.1施工難度較大
施工難度較大是造成內河水運船閘工程建設安全隱患的客觀問題。由于內河水運船閘工程的建設項目相對來說規模較小,但是與此同時存在著施工強度較大、施工組織難度高、施工技術應用復雜、施工場地面積狹小等問題,從而導致了施工安全較難得到有效保障。除此之外,施工難度較大還體現在了船閘工程建設的交叉作業面較多,這意味著其作業安全風險是很難得到有效控制的。另外,施工難度較大還體現在內河水運船閘工程建設的進行會受到環境、水文等諸多因素的影響,大雨、水位上漲等情況的出現都會導致施工安全性的下降。
1.2責任意識不足
責任意識不足是造成內河水運船閘工程建設安全隱患的主觀原因之一。在許多工程的施工過程中,施工單位和施工人員都沒有足夠的安全意識和安全認識。例如許多安全管理人員在工作中并沒有很好地做到調動建設各方參與安全管理的主觀積極性,這使得其他組織和工作人員的安全意識境界很難得到有效的提升,并且無法使參與安全管理成為每個建設者的自覺行動。除此之外,責任意識不足同時還體現在了在工程的安全管理過程中,許多安全隱患突出問題反復出現并且始終無法得到積極的改善,對這一情況進行分析可以發現是工作人員責任意識不足導致的,因此在這一情況下對于責任意識進行提升就顯得極為必要了。
1.3安全生產制度不完善
在我國許多內河水運船閘工程建設過程中安全生產責任制并沒有得到逐級的有效落實。即工程的建設單位與施工單位、建設單位與監理單位、建設單位與設計單位、監理單位與施工單位之間都存在較為嚴重的安全生產責任“踢皮球”問題,這會導致參與工程的各個部門和單位無法明確各自的安全生產責任與職責。除此之外,安全生產制度不完善還集中體現在了工程的每一管理層和管理者都無法將安全生產制度落實到實際的施工工作當中。即安全制度只能存在于紙面上而無法存在于實際工作中,沒有強有力的落實手段和執行手段,都會對于內河水運船閘工程建設的經濟效益和社會效益帶來損害。
1.4管理體制不健全
管理體制帶來的影響是非常直接的。通常來說管理體制不健全往往會導致其安全責任制無法得到有效的落實,安全目標和責任沒有辦法得到明確。例如在內河水運船閘工程建設過程中獎懲機制沒有得到有效的建立和貫徹、安全檢查制度并沒有起到良好的督促作用,即檢查還不夠嚴、安全責任制不落實或落實還不到位,因此在這一前提下內河水運船閘工程建設的安全管理就有著非常高的必要性。
2內河水運船閘工程建設的安全管理
內河水運船閘工程建設的安全管理是一項系統性的工作,其主要內容包括了完善安全生產制度、進行風險評估、提升管理水平、提升責任意識等內容。以下從幾個方面出發,對內河水運船閘工程建設的安全管理進行了分析。
2.1完善安全生產制度
完善安全生產制度是內河水運船閘工程建設的安全管理的基礎和前提。眾所周知在完善安全生產制度的過程中有關單位應當在統籌規劃的前提下形成相應的安全管理聯動機制,需要注意的是安全生產制度的建立和完善需要建設各方密切配合和團結協作并且及時做好工程的安全風險評估。除此之外,在完善安全生產制度的過程中,工作人員應當注重明確安全生產制度執行和落實的重點,從而能夠將重大危險源監控和管理作為現場安全管理工作的核心并且保證項目安全風險管控工作能夠有序并且有效進行,從而能夠在此基礎上促進內河水運船閘工程建設的安全管理整體水平的有效提升。
2.2進行風險評估
進行風險評估對于內河水運船閘工程建設的安全管理的重要性是不言而喻的。通常來說在進行風險評估的過程中,工作人員可以有效的通過安全風險評估來確定該工程重大危險源的辨識與安全風險評估的成果,從而能夠在此基礎上有效明確這一工程的具體危險性。例如工作人員可以注重關注攪拌站大型儲料罐安裝和塔吊安拆中的起重作業,從而能夠杜絕起重傷害事件的發生。除此之外,在進行風險評估的過程中,工作人員應當注重將不同時期可能存在的安全風險進行合理的分析與對比,即通過橫向評估、縱向分析的有效應用來促進內河水運船閘工程建設的安全管理自身效率的不斷進步。
2.3提升管理水平
提升管理水平是內河水運船閘工程建設的安全管理的核心內容之一。通常來說在提升管理水平的過程中,工作人員應當明確安全生產目標和主要安全設施以及安全生產費用的支付條件,在這一過程中尤其要對安全生產費用進行管理,這也是安全生產管理的主要手段。除此之外,在提升管理水平的過程中,工作人員還應當清晰安全費用組成、計量支付、使用范圍和監管措施,并且通過參與專家審查會等工作來促進內河水運船閘工程建設的安全管理可靠性的持續提升。
2.4提升責任意識
提升責任意識是內河水運船閘工程建設的安全管理的重中之重。在工程中安全管理應當是人人參與的。例如監理單位可以通過在內部每人印發《安全管理工作手冊》來將安全管理監理職責和施工現場安全監理控制要點分類、分項宣貫到每個監理人員手中,從而能夠使非專職安全監理人員也能懂得如何識別施工不安全行為,最終能夠促進內河水運船閘工程建設的安全管理精確性的持續進步。
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
1引黃入冀輸水工程管理存在的問題及其原因
當前,閘涵工程老化嚴重,輸水過程管理不規范,管理人員素質普遍偏低,水文測驗設施設備不統一,引水計量不規范,測流數據誤差大,有的測沙工作未能開展以及檢查、思想認知、監督不到位等成為引黃入冀輸水工程管理中主要原因。
1.1 閘涵工程老化嚴重,成為引黃輸水的突出問題。
引黃入冀工程運行多年,閘涵工程的建設至今更是大多超過三、四十年,雖然每年都有專項維修資金進行部分維修,但經多年運行,加上河道污水侵蝕,致使閘涵工程中金屬設備銹蝕,混凝土脫落,配電設施落后,啟閉設施不靈便,護坡出現坑洞等多種問題存在。雖然個別閘涵進行了重建或維修加固,但還有不少閘涵存在涵舊、病、險現象。引黃輸水時進行臨時性口門封堵,或對閘涵進行臨時性維修加固。不但不能根本解決問題還會管理成本增加,嚴重影響著引黃入冀輸水的順利進行。
1.2閘涵工程操作人員素質不高,工作不規范
閘涵工程建設當初,操作人員僅經簡單業務培訓就上崗,沒有經過系統的理論學習和專業考核,閘涵操作知識非常有限,造成閘涵操作人員素質普遍不高,現已遠遠不能適應現實需要。其主要原因:(1)多數人員文化程度較低、專業知識掌握較少。 (2)接受培訓的機會少,年均每人培訓機會不到一次;(3)受編制制約、工資待遇低以及工作條件艱苦、單調等。在實際工作中會發生工作不規范,管理不科學。特別是在大型閘涵管理中很難勝任自動化作業。
1.3閘涵管理缺乏科學規范的體制
一方面,關于閘涵管理方面的法律規定相當籠統,沒有詳細具體的規定。比如:《中華人民共和國河道管理條例》僅在第二十三條規定:“禁止非管理人員操作河道上的閘涵閘門,禁止任何組織和個人干擾河道管理單位的正常工作”;《河北省河道管理條例》第三十二條規定:“閘涵、虹吸管理單位,必須嚴格按照上級主管部門下達的指令啟閉閘門。任何單位和個人不得干擾閘涵管理單位的正常工作,嚴禁非管理人員操作閘涵閘門?!保涣硪环矫鏇]有建立配套的科學管理機制,制度的缺失也造成了閘涵管理的混亂局面。其原因有:(1)沒有專門的閘涵管理法規;(2)缺乏完善的內部管理制度,崗位責任制的落實也還不到位。
1.4對引黃輸水缺乏正確思想認知
引黃入冀輸水過程中往往會出現跑水、偷水現象發生,這與地方管理人員及群眾的思想認知有關,認為提提閘、放放水,為維護地方利益是能做的事,形成了輸水管理的難點。主要原因是:(1) 地方管理人員及群眾沒有樹立正確的管理意識; (2)沒有合理有效的管理舉措;(3)宣傳不到位,地方群眾法律淡薄,政策、法規學習滯后。
1.5 存在上報引水類別不實現象
由于工業及居民生活用水、農業用水、生態用水的水價是不一樣的,在上報引黃用水類別和實際輸水時,用水單位常常避重就輕,多報價格低的農業用水,少報甚至不報價格高的工業及居民生活用水。主要原因:(1)輸水監督難度很大;(2)引水單位自律性差。
2 對策建議
2.1 完善引黃閘涵管理制度,加強閘涵工程建設與維修管理
主要措施如下:(1)完善引黃閘涵管理辦法以及相配套的規章制度,實現依法、依規管閘,確保有法可依,有規可循;(2)建立健全閘涵科學管理制度和科學規范的工作機制是做好管閘工作的基礎,以此完善閘涵啟閉操作規程、閘涵管理考核辦法、閘涵安全管理制度等,(3)熟練掌握統一的引水報表格式、引水計量單位及計算方法、統一的引水數據觀測辦法,逐步實現閘涵管理的制度化、科學化和規范化。(4)加強建設與維修管理,合理運用引黃維修專項資金,逐步消除閘涵工程對引黃輸水的影響因素,對重點閘涵應進行安全鑒定,根據鑒定要求做出拆除重建或整體維修等,保證引黃輸水工程的安全運行。
2.2 提高閘涵操作人員的業務素質,為科學管理打下基礎
在具體業務操作中,從實際管理工作內容出發,對閘涵操作人員進行系統培訓,特別要注重加強測流、測沙和閘涵操作的培訓,強化業務素質,定期進行考核,實行持證上崗;思想上,樹立全心全意為人民服務的思想,提高其政治素質、思想境界和道德修養;組織上,根據相關法律、法規的規定,健全內部管理制度并完善監督機制,規范閘涵操作人員的行為。
2.3 閘涵操作人員實施崗位責任制
閘涵操作人員實行嚴格的工作崗位責任制,提高管理人員的責任心。加強監督檢查力度,確保按上級調水指令操作,發現有違規操作或者因工作不負責任,依照規定進行嚴肅處理。
2.4 做好計劃、管理和總結,強化監督檢查引黃用水單位類別。
為維護各地政府的合法權益,確保良好的水事秩序,在申請引水類型要真實、準確。采取如下措施:(1)用水單位申請用水應提前向省廳報告預繳部分引黃水費,提出引黃水量計劃,明確用水性質,對轉嫁用水性質,每發現一次按水量、水價差額雙倍進行處罰。(2)輸水中加強監督。特別是縣、市級引黃輸水部門,由市級政府做出引黃管理公告,加強引黃線路輸水管理,期間對閘涵采取定期巡查與不定期巡查、巡回檢查和突擊檢查相結合的方式,進一步堵住偷水現象的發生。(3)輸水完成后進行總結。對本年度引黃輸水工程管理進行總結,對用水單位制定獎懲措施。
防洪的基本方法是應在鞏固防洪設施的前提下,堅持顧全大局,分區分片控制,做到上下游,蓄與排,排與灌兼顧,整體照顧局部,團結治水,因地制宜,綜合治理,避免產生新的洪澇矛盾或水害搬家的現象。筆者根據多年的工作經驗,現將農田除澇的基本措施介紹如下。
1洪澇分治,綜合治理
治洪是除澇的前提。在洪澇并存的地方,必須按照洪澇分治、防治結合、因地制宜、綜合治理的原則,采取蓄泄兼籌,整治骨干排洪河道,擴大洪水出路,鞏固防洪堤防與水庫大壩,同時積極搞好水土保持工作。這不但能保障大片地區的防洪安全,也為大面積農田除澇排水解決出路問題。在洪水問題初步得到解決后,應該積極除澇。辦法就是洪澇分離,讓出洪水走廊,因地制宜規劃某些河道為行洪河道(高水河),某些河道為排澇河道(低水河),把洪水干擾排除在外,給洪水以出路,分區分片治理,達到山區、平原分開,山區、圩區分開;高、低地分開。
2開挖溝網、墑網,改善排蓄重要條件
排水是除澇的基礎,但不能單純地考慮排水,應根據當地的自然條件,因地制宜開挖田間排水溝網、墑網,以改善土壤的排蓄條件。所謂“溝網”,系指大溝、中溝、小溝三級,有些地區則指干溝、支溝、斗溝等,大溝、中溝的作用是排水、泄水、引水、蓄水、調水及航運、水產養殖等;既能及時排除暴雨經流又可使地面經流得以滯蓄利用。小溝的作用是匯集排除地面水,控制與降低農田地下水位。所謂“墑網”,系指田間工程的毛溝、腰溝、墑溝,屬于臨時性田間排水工程,開挖這一系列田間排水溝,對于除澇、除漬奪高產,十分重要。其作用就是迅速匯集地面經流,減少降雨入滲,降低耕作層土壤含水量,從而降低地下水位。因此,必須重視搞好田間溝墑工程,促使降雨經流隨時匯流入墑入溝,及時排除出去。
3高、低地分開、分片排澇
平原地區的地形特點,總的來說較為平坦,但因其范圍廣闊,地勢仍然還有高差。如果不采取高、低地分開,大河網不劃分梯級加以建閘控制,勢必造成高地排水要壓向低地,使低地受淹,從而加重低地的排澇負擔,低地澇水更難以及時外排。同樣,低洼圩垸地區雖然地形較為平坦,但圩內地形也存在高差,每逢暴雨,高水低流,形成“天落一寸,地漲半尺”的局面,勢必加重低地的澇情,引起高、低之間的排水矛盾。因此,在排澇規劃中,除了建立河網規劃外,還應考慮在高低地分界線處劃分梯級,建閘控制,等高截流,高低分開、分片,分級排澇,使各片自成水系,靈活調度,達到高水、高蓄、高排;低水低蓄、低排;高地自排;坡地搶排;洼地抽排;排澇滯澇結合,控制運用自如。這是平原區、低洼圩垸區除澇滅災的一項有效措施。
4自排為主,輔以抽排
防洪的基本方法是應在鞏固防洪設施的前提下,堅持顧全大局,分區分片控制,做到上下游,蓄和排,排和灌兼顧,整體照顧局部,團結治水,因地制宜,綜合治理,避免產生新的洪澇矛盾或水害搬家的現象。筆者根據多年的工作經驗,現將農田除澇的基本辦法介紹如下。
1洪澇分治,綜合治理
治洪是除澇的前提。在洪澇并存的地方,必須按照洪澇分治、防治結合、因地制宜、綜合治理的原則,采取蓄泄兼籌,整治骨干排洪河道,擴大洪水出路,鞏固防洪堤防和水庫大壩,同時積極搞好水土保持工作。這不但能保障大片地區的防洪平安,也為大面積農田除澇排水解決出路新問題。在洪水新問題初步得到解決后,應該積極除澇。辦法就是洪澇分離,讓出洪水走廊,因地制宜規劃某些河道為行洪河道(高水河),某些河道為排澇河道(低水河),把洪水干擾排除在外,給洪水以出路,分區分片治理,達到山區、平原分開,山區、圩區分開;高、低地分開。
2開挖溝網、墑網,改善排蓄重要條件
排水是除澇的基礎,但不能單純地考慮排水,應根據當地的自然條件,因地制宜開挖田間排水溝網、墑網,以改善土壤的排蓄條件。所謂“溝網”,系指大溝、中溝、小溝三級,有些地區則指干溝、支溝、斗溝等,大溝、中溝的功能是排水、泄水、引水、蓄水、調水及航運、水產養殖等;既能及時排除暴雨經流又可使地面經流得以滯蓄利用。小溝的功能是匯集排除地面水,控制和降低農田地下水位。所謂“墑網”,系指田間工程的毛溝、腰溝、墑溝,屬于臨時性田間排水工程,開挖這一系列田間排水溝,對于除澇、除漬奪高產,十分重要。其功能就是迅速匯集地面經流,減少降雨入滲,降低耕作層土壤含水量,從而降低地下水位。因此,必須重視搞好田間溝墑工程,促使降雨經流隨時匯流入墑入溝,及時排除出去。
3高、低地分開、分片排澇
平原地區的地形特征,總的來說較為平坦,但因其范圍廣闊,地勢仍然還有高差。假如不采取高、低地分開,大河網不劃分梯級加以建閘控制,勢必造成高地排水要壓向低地,使低地受淹,從而加重低地的排澇負擔,低地澇水更難以及時外排。同樣,低洼圩垸地區雖然地形較為平坦,但圩內地形也存在高差,每逢暴雨,高水低流,形成“天落一寸,地漲半尺”的局面,勢必加重低地的澇情,引起高、低之間的排水矛盾。因此,在排澇規劃中,除了建立河網規劃外,還應考慮在高低地分界線處劃分梯級,建閘控制,等高截流,高低分開、分片,分級排澇,使各片自成水系,靈活調度,達到高水、高蓄、高排;低水低蓄、低排;高地自排;坡地搶排;洼地抽排;排澇滯澇結合,控制運用自如。這是平原區、低洼圩垸區除澇滅災的一項有效辦法。
4自排為主,輔以抽排
東營市是一個水資源相對缺乏的城市,在實施國家級戰略,建設高效生態經濟區的大背景下,強化水資源統一管理,搞好水資源的優化配置和高效利用,實施灌區續建配套與節水改造項目建設,促進灌區水利事業可持續發展非常必要。在此,筆者認為:要進一步強化以黃河水資源為主的水資源統一管理、優化配置和高效利用,搞好引黃灌區綜合治理、節水改造和續建配套項目建設,促進引黃灌區可持續發展勢在必行。
一、麻灣引黃灌區設計規模
東營市麻灣灌區是在原打漁張引黃灌區工程基礎上,調整、改建而成的。新建引黃閘和總干渠,貫通原打漁張灌區二、三、四干渠,進而成為獨立引黃灌區。引黃灌溉既保障了農業豐收,又補充了地下水,淋洗了鹽分,有效地保證了地下水位的穩定和水質;設計灌溉面積4.93萬公頃;年引黃河水1.5到2億立方米,實際灌溉面積在3萬公頃以上。
麻灣引黃閘位于黃河右岸的東營市東營區龍居鄉麻灣險工上。總干渠自引黃閘下向東南,穿過南展堤大孫閘經大孫村西,向東南直插原打漁張四干渠,順四干渠向東至龐家節制閘,然后沿四干四支折向正南,橫跨打漁張河、穿過支脈河,經廣青路南閆家泵站提水后,過三干向南,在廣饒溫樓閘入二干。由麻灣引黃閘至二干溫樓閘,總干渠縱貫2縣區5鄉鎮, 全長33.2千米。麻灣灌區控制范圍,即原打漁張灌區二、三、四干的控制范圍:新廣蒲河以南、小清河以北(通過二干十二支過清工程也可過小清河)、廣南水庫以西、東營市與惠民地區邊界以東。
麻灣灌區設計規模:引黃流量60立方米每秒,1條總干,3條干渠,1條分干,控制面積7.02萬公頃, 設計灌溉面積4.93萬公頃。各類建筑物103座,其中較大型建筑物有麻灣引黃閘、 大孫灌溉閘、打漁張河渡槽、支脈河倒虹吸和閆家揚水站等5座,改變了灌區范圍內靠天吃飯的局面。
二、麻灣灌區改擴建工程
(一)三干渠改造恢復治理工程
為了解決廣饒縣2800公頃和廣北農場1000公頃農田灌溉, 1991年4月市人大代表視察東營水利工作時,張萬湖副市長指示:由市引黃灌溉管理局牽頭,組織廣饒縣和廣北農場對三干渠下游進行工程恢復技術設計。設計由東營市水利勘測設計院承擔,1992年6月完成全部設計。
設計原則:既要保證三干下游用水,又要匯入二干5.0立方米每秒的流量,以緩解二干下游的供需矛盾,解決原三干渠供水范圍沒有包括的右岸 (其右岸原屬二干供水范圍,因偏遠、地勢高而難供水)供水問題。
該工程由東營市引黃灌溉管理局組織施工,于1992年3~6月施工,共完成土石方23.5萬立方米,建筑物37座,其中有李莊節制閘、泄水閘、尾水閘修復、丁莊渡槽,干渠排溝生產橋12座,支門21座,完成投資147.09萬元。三干下游的恢復治理,結束了廣饒縣丁莊鄉和廣北農場等單位40年來靠近干渠而又用不上黃河水的歷史。
(二)總干渠渠首段襯砌工程
由于受東張鐵路橋橋底高程限制,麻灣灌區在原設計中,引黃閘到東張鐵路橋段渠底比降是1/11000, 在沒有渠首沉沙的情況下,經一年運行,造成渠首淤積嚴重,因此對渠首需要進行改造。由東營市水利勘測設計院設計,將渠首渠底高程抬高75厘米, 將比降由1/10000調整為1/7000,將底寬由28米擴大到33米,將流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 該工程由市引黃灌溉管理局于1992年9~12月組織施工,完成展區內2.3千米的砼板襯砌,投資150萬元,有效地減少了水量流失,節約了水資源,提高了引黃灌溉效率。
(三)總干大孫灌溉閘以下襯砌工程
1998年6~8月,由東營市灌溉管理處設計并組織施工,對大孫閘以下3.2千米進行砼板襯砌,投資250萬元,從此改變了該段滲漏嚴重的現象,進一步提升了干渠整體效能。
(四)四干渠改擴建工程
麻灣灌區四干渠是東營區和勝利油田用水的重要輸水渠道。由于黃河近年來經常斷流,造成四干下游農田和勝利油田廣南水庫嚴重缺水的困難局面。對四干進行改擴建,滿足東營區東部4個鄉鎮和廣南水庫用水需求,由四干、五干共同向廣南水庫輸水,實現“二龍抱珠”,是東營區和勝利油田多年迫切要求。根據東營市和勝利石油管理局《第七次聯席會議紀要》,由勝利石油管理局供水公司委托東營市水利局勘測設計院,對四干渠進行改擴建設計。
四干渠工程改擴建工程總體布置是:擴建四干進水閘,改建北隋節制閘、大許節制閘,新建王崗節制閘;擴大四干斷面,底寬由8~5米加大到18.5~11米;流量由15~5立方米每秒加大為50~30立方米每秒。干渠長度由30.30千米延長至32.28千米,終點到廣南水庫2號沉沙池。 在2號沉沙池前新建浮筒式揚水站,8臺機組,設計揚水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘測設計院設計)。干渠為土渠,比降1/6000;其中4處彎道長1089米護坡, 護坡結構自上而下為:60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保溫板(陰和0.2毫米厚塑料薄膜。
整個干渠分為兩段布置:四干渠首至東辛路:長8.07千米,北壩基本不動,搬南壩向南拓寬;排水溝設南岸。東辛路至廣南水庫沉沙池泵站:長24.21千米,南壩基本不動,搬北壩向北拓寬;排水溝設干渠北岸。麻灣灌區四干改擴建工程由勝利石油管理局和東營區人民政府組成施工指揮部,市水利局負責質量監督和竣工驗收。1998年3月開工,10月完工,總投資4800萬元。
四干渠改擴建工程完成改建長度32.28千米,土方329萬立方米;改建四干進水閘(新增4孔) 1座,改建、新建節制閘3座(北隋、大許、王崗),改建支門36座,新建支渠揚水站18座,新建改建生產橋及公路橋21座;新修東辛路至龐家進水閘柏油路一條,長8.0千米;新建、擴建4處管理站(龐家、北隋、大許、王崗);四干下游沿渠道新建泵站專用電力線16千米,進一步提升了工程整體面貌,增強了節水綜合效益,促進了灌區社會效益的發揮。
三、麻灣灌區節水改造工程
20世紀90年代以來,黃河來水與需求矛盾日益突出,興建節水型輸水工程已成為彌補水資源不足的重要措施。一方面是水資源的嚴重匱乏,另一方面灌區灌溉水利用系數僅為0.45左右。灌區設計灌溉面積4.93萬公頃,現狀有效灌溉面積4.00萬公頃,實際灌溉面積只有3.33萬公頃,因此麻灣灌區建設節水型輸水工程已經非常必要。 麻灣灌區節水改造工程是全國大型灌區續建配套與節水改造項目之一, 搞好灌區節水改造對促進灌區經濟發展具有十分重要的意義。
四、麻灣灌區節水改造續建北延工程
2010年6-9月間,由東營市水利局組織承建的東營市麻灣灌區續建配套與節水改造工程:“總干渠北延工程”是以麻灣總干作為引水水源,以原打漁張總干作為輸水渠道,將麻灣總干、曹店干渠、勝利干渠貫通,可以有效利用麻灣引黃閘的引水優勢,實現引黃工程聯合調度,水量互補,提高引黃供水保證率;同時,還可以聯通廣蒲河,老廣蒲河、五六干合排、清戶溝、廣利河等城市水系工程為其建設提供可靠水源;另外,作為一條分干渠還可以向龍居、史口兩鎮供水,滿足區域農業灌溉用水需要。
麻灣總干渠北延工程控制灌溉面積19.10萬畝,設計流量20立方米/每秒,該工程嚴格按照《灌溉與排水工程設計規范》和《水利工程質量體系》要求施工。工程級別為3級,建筑物級別為4級。主要建設內容包括襯砌渠首進水閘(設計樁號:0+000)--南二路橋(5+110)段5.11km渠道以襯砌為主的配套與節水工程;坼除重建生產橋3座;新建生產橋1座;維修生產橋1座;坼除重建支渠進水閘1座;新建支渠進水閘4座;改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方(挖方)3.55萬立方米;(填方)3.05萬立方米,砌石6701立方米;砼及鋼筋砼1141立方米。有效地改變了工程面貌,為保障東營市更加合理利用黃河水資源和促進黃河水城建設打下了良好基礎。
1 水閘的作用
控制水位、調節流量的低水頭水工建筑物,是農田水利中龍頭工程,常與堤壩、船閘、魚道、水站、抽水站等建筑物組成水利樞紐,以滿足防洪、排洪、航運、灌溉以及發電水利工程的需要。
2 水閘的分類
2.1 按水閘所承擔任務分 節制閘。調節水位,控制流量??菟诮枰蕴Ц咚?,以利取水和上游航運,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中節制閘一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,滿足支渠引水需要。
進水閘:建在河道、湖泊的岸邊或渠道,用來引水灌溉、發電或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的進水閘,作用上把上一級渠道的水分下一級渠道,分水閘、斗門、農門排水閘建在江河沿岸排水渠出口處,外河上漲時,關閘門防水洪水倒灌,避免洪災。當外河水位退落時,開閘排水防止澇災。具有雙面擋水的作用。擋潮閘建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高內河水位,滿足蓄淡灌溉。退潮排澇。有通航孔,還可平潮時通潮。具有雙向擋水作用——擋潮閘、排水閘分洪閘:常建于河道的一側,用來將超過下游河道安全洪量的洪水泄入預定的湖泊、洼地,即使消減洪峰,保證下游河道安全。
2.2 按閘室結構型式分
開敞式水閘和涵洞式水閘。
3 水閘的組成:上游連接段、閘室段、下游連接段
3.1 上游連接段作用 將上游來水平順地引進閘室,同時起防沖、防滲、擋土等作用。
3.2 上游連接段組成 上游翼墻:引導水流平順進閘。
鋪蓋:起防滲作用,并要起防沖作用。
護坡、護底:保護河岸和河床不受沖刷。
上游防沖槽:保護護岸頭部,防止河床沖刷而護底方向發展。
3.3 下游連接段 包括消力池、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護坡等(使水流經有效消能后平順流出閘室,與下游河床段連接)。
消力池:緊接閘室布置,具有形成水躍和保護水躍范圍內河床允許受沖刷作用,是消能的主要措施。
海漫:布置在消力池后面,繼續消除余能,調整流速分布,用塊石砌成。
防沖槽:海漫的末端防沖措施,防止海漫后河床沖刷向上游發展。
下游翼墻:水流均勻擴散,并保護兩岸免受沖刷。
護坡:布海漫和防沖槽范圍內,一般用塊石。
3.4 閘室段 是水閘主體,包括底板、閘墩、閘門、胸墻、岸墻、工作橋和交通橋。
底板:閘室基礎,承受閘室全部荷載,較均勻地將荷載傳給地基并利用底板與地基圖摩擦來維持閘室穩定,還有防沖、防滲作用。
閘墩:分割閘孔、支撐閘門和橋梁。
工作橋:供安裝啟閉機和工作人員操作機器之用。
岸墻:閘室與河岸的連接結構,主要以擋土,并且有側向防滲作用。
4 水閘選擇的要求
節制閘或泄洪閘閘址宜選擇在河道順直、河勢相對穩定的河段,經技術經濟比較后可以選擇在彎曲河段裁彎取直的新開河道上。進水閘、分水閘或分洪閘閘址宜選擇在河岸基本穩定的順直河段或彎道凹岸頂點稍偏下游處,但分洪閘閘址不宜選擇在險工堤段和被保護的重要城鎮下游堤段。排水閘或泄洪閘閘址宜選擇在地勢低洼、出水暢通處,排水閘閘址宜選擇在靠近重要澇區和容泄區的老堤堤線上。擋潮閘閘址宜選擇在岸線和岸坡穩定的潮汐河口附近,且閘址泓灘中淤變化較小、上游河道有足夠的蓄水容積地點。
5 水閘消能防沖過閘水流特點
出閘流速較大,紊動強烈。上游水位差較小。岀流形式隨閘門開啟程序變化。
6 水閘的沖刷
波狀水躍的產生:淹沒水躍沒有發生或水躍淹沒過大。岀流擴散下均勻,產生折沖水流。上下游水位差較小,形成波狀水躍,消能效率低。
基本消能方式:底流消能為主,有消力池,海漫,防沖槽等部分組成。其形式可根據水流情況,地形條件,施工能力消能效果等選用。
波狀水躍的防止措施:總體布置時,盡量使用上游渠道有一段較的順直段,確保來水順均勻;控制下游翼墻的擴散角,擴散角宜7~12,使水流均勻擴散;制定合理的閘的開啟程序,注意均勻起步,間隙對稱開啟原則,力避開啟,關閉時大起大落和多孔閘部分閘孔泄流的運用方式。
7 常用防滲及排水設施
水平防滲設備:齒墻,板墻和防滲墻等排水體與反濾層,主要目的是為改善排水為了繼續降壓,并將滲流安全的導向下游。
板樁的作用:鋪蓋前端或室底板上游端時,降低壓力,設在閘室底板下游側的矩板主要為減小出口處的滲壓力。
閘室結構布置:包括底板,閘墩,胸墻,閘門,工作橋和交通橋等部分
閘墩作用:分隔閘孔,支承閘及上部結構胸墻作用,減少閘的高度,減輕立門重和降低對啟閉機重量的要求工作橋的作用:設置啟閉機和管理人員操作啟閉之用
水閘和河岸或堤,壩等連接時,必須設置連接建筑,包括:上,下游翼墻和便墩,有時還有防滲刺墻,其作用:
(1)擋住兩側填土,維持土壩及兩岸的穩定。
(2)當水閘泄水或引水時,上游冀墻用于引導水流平順進閘,下游冀墻使出閘水流均勻擴散,減少沖刷。
為了提高城市防汛工作的針對性和有效性,進一步完善城市功能,理順管理體制,破解城市防汛體系中存在的瓶頸和難題,維護市民群眾生命財產安全,根據市政府安排,我市自今年8月起,對整個城區城市防汛體系進行了一次深入細致的調研,在分析材料、實地考察和專家論證的基礎上,提出了一些問題和建議,內容如下。
一、城市防汛體系現狀
(一)濮陽市地理位置和氣候特點。濮陽市位于中緯平原地帶,地勢平緩,高差不大,屬暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候。特點是四季分明。年平均降水量為502.3毫米~601.3毫米。近五年來,每年汛期都會出現50毫米以上的暴雨。
(二)現有雨排設施系統現狀
1.河流:承擔我市城區防汛的河流有馬頰河、濮水河、第三濮清南及老馬頰河共計4條河流。其中,馬頰河、老馬頰河、濮清南三條河流的流向為自南向北,濮水河的流向為自西向東并匯入馬頰河。
2.排水方式:目前我市防汛體系中,雨水入河方式主要有雨水泵站提升排放和重力流排放兩種。泵站提升排放對河道水位沒有要求,重力流排放要求河道水位低于城市排水區域的最低點,且河道水位的高低影響著城市排水的遲滯時間。
(1)雨水泵站。目前我市城區投入使用的雨水泵站共有9座(含臨時泵站2座)。其中市政園林管理局管理2座,中原油田管理雨水泵站5座,華龍區管轄區域內沒有雨水泵站。這些泵站承擔著濮陽城區的雨水排放工作。
(2)雨水管網。經過20多年的建設,我市現已基本形成管線成網、泵站基本配套、功能基本齊備的排水系統,分由市市政園林管理局、中原油田、高新區、華龍區管理水利論文水利工程論文,目前現有雨水管線288.1公里,雨水檢查井6933座,雨水收水口11253座免費論文龍源期刊。
(三)城區積水點情況。通過近幾年的觀察,我市城區共有積水點19處,其中積水較為嚴重的有6處,如黃河路金橋家俱城、開州路與古城路交叉口等,這些積水點已成為城市防汛的重點和難點問題,引起了領導和市民的廣泛關注。
(四)城市防汛機構設置及管理范圍。市城區的雨排體系分別由市市政園林管理局、華龍區、高新區、中原油田四個部門按管轄區域進行管理,其中馬頰河以東區域由中原油田和華龍區管理;馬家河以西區域由市市政園林局和高新區管理。
(五)經費投入及排水設施維護情況。我市每年投入城市防汛專項經費10萬元,其中市政園林管理局每年列入部門預算5萬元,汛期如遇特殊情況,可向市政府臨時申請防汛資金,如2010年政府撥付臨時防汛資金20萬元;華龍區每年5萬元;中原油田沒有城市防汛專項經費,防汛期間如遇特殊情況,可臨時申請防汛資金。
在排水設施維護方面,市市政園林管理局每年汛前對淤積嚴重的管線進行拉管清淤,對所有的雨水檢查井、進水口進行汛前、汛后兩次疏挖,對管轄的雨水泵站設備每月進行系統保養一次,每季度小修一次,每半年中修一次,每年大修一次。在防汛專項經費無法滿足以上投入的情況下,市政部門只能擠占道路維護費以作補充。除中原油田每年均進行排水維護外,其他兩個區因經費原因,排水維護不盡全面,
三、現存主要問題及原因分析
(一)城市雨排設施設防標準低。城市雨水管道的設防標準是城市防汛排澇能力的重要指標,設防標準主要由城市級別、經濟能力、防汛河流流量、年降雨量等決定,標準越高,城市防汛設防能力就越強。受經濟條件制約,我市建市初期雨排設施是按照中小城市1-3年的最低標準設計建設的,由于設防標準低,土壤自然下滲能力弱,每遇強降雨,我市城區就會多處積水,如遇持續強降雨,將會造成嚴重的洪澇災害。
(二)防汛設施不健全。城市防汛基礎設施主要包括城市排水管線和雨水提升泵站,由于資金投入不足、建設滯后、征地困難等原因造成防汛設施不健全。
1.雨水提升泵站不健全。要有效解決城區積水問題,首先應該加快完善泵站建設,目前至少急需新建以下五座泵站:①黃河路馬頰河雨水泵站,負責收集馬頰河以西、昆吾路以東、益民路以北、中原路以南區域的雨水;②高新區韓莊西無名溝雨水提升泵站,負責收集黃河西路(濮上路以西)及兩側支路和廠礦企業的雨水;③經貿區任丘路馬頰河東岸雨水提升泵站,負責收集黃河路馬頰河以東、大慶路以西、中原路以南、江漢路以北區域內的雨水;④建設路馬頰河東岸雨水提升泵站,負責收集建設路馬頰河以東、勝利路以南、大慶路兩側、東南片區內的雨水;⑤建設勝利路雨水提升泵站,負責收集大慶路以東、江漢路以南、老馬頰河以西區域內的雨水。
2.雨水管網不完善。部分管線配套不齊全,存在雨水管線斷頭水利論文水利工程論文,排水無出路等現象多達十處。如京開大道南段(湯濮鐵路至濮陽縣消防隊)的雨水應排向站南路雨水方溝后進入馬頰河,但站南路雨水方溝至今未修,該路段的雨水只是通過馬戶村中一條臨時小方溝排向馬頰河,形成排水瓶頸,阻滯雨水的排放;開州路北段(中原路至北環路)雨水應排向五一路雨水方溝后進入馬頰河,但五一路雨水方溝未修至馬頰河,造成開州北路雨水無法排放;中原路(麗都路附近)排水設計流向由東向西,再向北沿麗都路排向五一路雨水泵站,但在乙烯家屬院建設時,麗都路被堵死,無法向北延伸,造成該路段雨水逆向排放。
3.現有泵站缺乏備用電源、備用泵等應急設施。目前市政園林管理局管理的開州路雨水泵站、勝利路雨水泵站,現有雨水泵9臺。隨著使用年限的增加,這些設備故障率較高,汛期極易出現突發性故障,維修耗時長,嚴重影響泵站提排水速度。如2009年7月8日,就是因為勝利路泵站雨水泵突發故障,停止運行,導致供應處等地積水嚴重;電路暢通是保證泵站正常運行的首要條件,現有泵站全部是單回路供電,且沒有備用電源,如遇降雨時,往往伴有大風、雷電等天氣,極易引發電網跳閘,線路斷電等。今年5月29日強降雨時,勝利路、開州路兩座雨水泵站就因上述原因設備全部癱瘓,致使城區多處大面積積水,市民反應強烈。
(三)過境河流排澇泄洪能力差。防汛河流河道水位高低、排水速度快慢直接影響泄洪能力,而目前我市三條主要防汛河流的情況是:①河道內淤積嚴重。馬頰河城區段淤積最深處達1.9米,過流能力僅達設計標準的60%,41立方米每秒;濮水河城區段(橡膠壩以東至建設路橋)淤積最深處達1.2米,過流能力為12立方米每秒(以上數據由市水利局提供);②市政排水管溝與河道出水口都在河道內人行道以下,造成頂托,形成淤積,過境河流上游收水面積大,河道平緩,流速慢;③河流下游設置壩、閘的瓶頸效應阻礙泄洪速度,壩、閘的開啟時間很難與防汛工作保持一致,致使市區地面徑流下泄緩慢。
(四)雨排設施管理體制不順。我市雨排設施分由市市政園林管理局及高新區、華龍區、中原油田相關部門管理,存在交叉、多頭、空檔現象,造成規劃不統一、建設不統一、驗收不規范,致使管線不銜接、排水不順暢。如長慶路(濮臺路―建設路段)先后分五段建設,時間跨度13年水利論文水利工程論文,目前該路段涉及4個管理單位,還有一段沒有管理單位,雨水管道內管線不銜接,閉水墻多數未拆除,排水不暢,每次下雨道路積水非常嚴重。
(五)城市防汛組織不協調。城市防汛涉及氣象、水利、市政、油田、華龍區、高新區等多個部門,由于當前防汛組織機構為臨時性組織機構,各部門溝通較少,在城區降雨期間,存在氣象部門雨情預警覆蓋范圍較小、泄洪河道下流閘門開啟不及時、各責任區雨水泵站啟動不及時、各防汛突擊隊上路疏排時間不統一、各轄區響應情況反饋機制不完善、出現特殊情況時應急措施不強等諸多問題,沒有形成統一協調的聯動機制,致使各自為戰,沒有形成合力,防汛戰斗力不強,錯失在第一時間排除城區積水的時機。
(六)經費投入嚴重不足。由于前述中提到的城市防汛經費不足問題,造成城區灌渠不能及時疏挖,檢查井不能及時清掏,泵站設備不能及時更新,積水點不能及時改造,且應急設備和物資比較匱乏,汛情發生時人力投入不足免費論文龍源期刊。
四、完善城市防汛設施、建立長效防汛機制的建議
(一)理順體制,健全機構,明確職責。結合中心城市綜合提升,對市政道路及綠化、路燈、環衛及地下污雨水管線等設施管理采取條、塊、點結合的方式進行統一劃定,對市政園林管理局、華龍區、高新區、中原油田四個部門的防汛區域進行重新劃分:市政園林管理局負責除中原油田管轄范圍以外的城區主次干道市政設施的管理養護維修;華龍區、高新區負責各行政區劃內支路、背街小巷市政設施的管理養護維修;中原油田按照目前現狀負責大慶路以東(含大慶路)、106國道以西、綠城路以南(含綠城路)、勝利路以北(含勝利路)區域市政設施的管理養護維修;各小區、單位庭院的設施均由產權單位負責;市公路部門修建的過境道路仍由公路部門負責。
(二)提高新建雨排設施設防標準。由于我市雨排設施的設防標準一直是采用建市初期周邊城市的設防標準(一年一遇,特殊場所的雨水管道設防標準為2―3年一遇)。目前隨著我市經濟實力的增強和二十年來防汛的實際情況,今后市城區新建道路時,應著眼于雨排設施建設的長遠性,充分考慮提高雨排設施標準和防汛抗洪能力,提升泵站同步建設。
(三)盡快改造和完善防汛設施
1.新建雨水泵站。根據城區各防汛區域現狀,應及時建設黃河路馬頰河西雨水提升泵站、任丘路馬頰河東雨水提升泵站、建設路馬頰河東岸雨水提升泵站、韓莊西無名溝雨水提升泵站,并隨著道路修建,配套建設勝利路老馬頰河西岸雨水提升泵站和五一路馬頰河西岸雨水提升泵站。
2.改造完善雨水管線。為解決部分道路配套設施不齊全、雨水管線斷頭、排水無出路等問題,市市政園林局對城區各主要路段進行了拉網式排查,充分征求了各責任單位和專家的意見,建議對麗都路(中原路―任丘路段)等路段的管線進行完善和改造。
(四)提高過境河流的泄洪能力。一是每年對過境河流進行全面清淤,二是汛期及時開啟壩、閘,保證河道應有的排放速度。
(五)在城市規劃建設中,盡量增加綠地面積,新建道路、公共綠地盡量使用透水材料;逐步建立雨水收集再利用系統,利用濕地、湖泊等環保手段,補充地下水,增強城市下滲能力,同時也能對地下水進行補充涵養。
水閘主要起到的是泄洪排澇的作用,在目前的長江流域平原地區,水閘工程的建設數量較多,而其中小型水閘工程的建設數量最多。主要就上海地區的小型水閘工程來進行探究,上海地區的小型水閘工程主要是建設在上將下游的平原河口區域,為上海市提供用水以及起到防洪排澇的作用,而該區域的河網彌補,要想使得小型水閘工程的作用可以得到有效的發揮,就需要針對小型水閘工程進行合理的設計優化,從而使得小型水閘工程可以為城市人們提供更為充足和安全的用水。
1小型水閘工程設計優化的必要性
上海市本身就坐落在長江的下游區域,河道密布,河系發達,在這之中建設了為數眾多的小型水閘工程。這些小型水閘建設的主要用途就是進行防洪排澇。而要想使得小型水閘工程的作用得以全面的發揮,就需要對小型水閘工程進行適當的設計優化,建設適宜上海地區發展要求的水閘規模。在最近的幾年,由于氣候的異常,上海市也出現了嚴重的內澇災害,很大程度上阻礙了城市的發展,甚至危害到了人們的生命財產安全,所以,要想使得城市能夠正常的發展和得到建設,就需要對小型水閘工程進行合理的設計優化。上海地區有著獨特的城市布局以及建設用地需求,因此,在對小型水閘工程進行設計優化的過程中,也需要經過兩個階段,其一就是要嚴格的根據城市的規劃以及防洪排澇的要求,來對小型水閘工程的具體布局形式以及建設規模,在設計的過程中以及在設計完成之后,都要針對工程設計進行反復的檢查,并且不斷的進行復核優化。在設計規劃的過程中,主要是針對水閘工程進行總體設計,而相關的工程研究單位則主要是針對單一的水閘工程進行研究,由于關注的因素不同,所以,設計與實際的建設往往會存在一定的偏差,這樣就無法有效的實現設計與建設的契合,從而導致了小型水閘工程在規模的設計上并不合理。針對上海市的實際情況來進行分析,水閘的建設規模受到不同因素的影響,在各個階段中,所需要注意的問題也不相同,要想使得小型水閘可以充分的發揮出其本身的作用,就需要對小型水閘工程進行設計優化。
2針對小型水閘工程進行設計優化
2.1閘室的橫向布置
一般來說,小型水閘的建設數量較多,而且在小型水閘中,單孔水閘則占的比例更大,通常以往的小型水閘的邊墩采用的是大底板重力式邊墩進行修建,這樣的邊墩主要是依據混凝土本身所具有的重量來對對水壓力以及土壓力進行抵抗。根據相關的渡槽設計原理,為了使得閘墩可以保持穩定性,就需要在閘墩之間安設一個壓桿,利用這一壓桿來對閘墩壓力抵抗能力進行提高,將閘墩的結構形式進行有效的轉變,將原有的閘墩形式轉變為“U”形結構,詳見圖1。一般來說,小型水閘的底板以及邊墩都較厚,而且水閘孔洞的寬度以及高度兩者之間的差距并不大,墩后土壓力也基本上也與墩前的土壓力相一致,根據這一情況,可以對小型水閘的線剛度進行計算,由計算的結果可以了解到,墩后以及墩前的線剛度較為相似。由此,我們可把閘墩和底板看作一整體式超靜定結構,計算如圖2。上海市生產掏節制閘,設計流量7.98m3/S,門高3.0m,門寬20m,采用“U”型有壓桿結構,閘室鋼筋混凝土斷面面積為6.87平方米,鋼筋混凝土量為41.22立方米.鋼筋僅為0.7噸。比重力式閘墩可減步混凝土7.74立方米.鋼筋0.4噸,減步投資0.8萬元。(這段有問題,門寬20m,跟上圖不符,不是小型水閘的例子,仔細看看,這是評高工論文,低級錯誤不能有)。
2.2閘墩的縱向布置
一般小型水閘閘室長為2~3倍上下游水位差.閘室較長。閘墩厚一般為1/4~1/5孔寬,門槽應力不大.門槽位置一般距上游墩尖1/3墩長,生產橋多置于門槽之前,則門槽后的2/3墩長只承受閘門壓力和水平剪刀。把門槽以后的閘墩做成斜坡,既可以減步閘墩的混凝土量,又有利于閘室的穩定。
2.3其他
如上下游翼墻少使用重力式,多采用扶壁式或空箱結構,工程量會相應減少。另外混凝土排架由雙柱梁式結構變為雙柱桁架式結構。工作橋梁和排架往端彎矩和剪力減小,斷面尺寸及配筋都減小,結構更合理。另外,工程設計階段既不能簡單的以規劃確定的排澇流量作為水閘的設計流量,也不能簡單地加大設計流量,而應該在了解規劃意圖和邊界條件的基礎上,綜合考慮各種影響因素后合理確定。上海地區的小型水閘大致可分為兩類,一類是黃浦江中上游兩岸支流和各水利片的控制水閘,這些水閘上下游水位差較小,排水受下游水位頂托影響較大,設計流量應在規劃的基礎上盡可能放大;另一類是長江、杭州灣沿岸支流的水閘,這些水閘潮差較大、低潮位較低,排澇條件較好,設計流量較規劃流量相當或略有放大即可。
綜上所述,為了能夠建設出適宜上海地區的小型水閘工程,就要根據上海地區的具體情況以及參照相關的建設標準,設計出高質量的小型水閘工程,在對小型水閘工程進行設計優化的過程中,主要是針對閘室、閘墩以及其他的部位來進行設計優化,針對設計優化的部位進行反復的檢驗,從而保障小型水閘工程的設計質量,這樣就可以發揮出小型水閘的真正功能,進而為城市的居民提供充足的用水,最大限度的保障城市居民的生命財產安全。
作者:巨媛媛 單位:上海明波水利設計有限公司
參考文獻
[1]侯建秀.新疆某無壩引水進水閘的設計[J].水利科技與經濟,2012(11)
渠道測量的目的,是在地面上沿選定中心線及其兩側測出縱、橫斷面,并繪制成圖,以便在圖上繪出設計線;然后,計算工程量,編制概算或預算,作為方案比較或施工的依據。渠道工程的勘察放線,是與工程設計密切相關的。只有在現場放線位置合適、測量數據準確的基礎上才能因地制宜的做出經濟合理的工程設計來。
一、渠道現狀(樹形)導線圖的繪制
首先考慮由建設單位代表提供精確的可滿足測量要求的渠道現狀(樹形)導線圖;若設有,再考慮由建設單位代表提供渠道導線圖的草圖,根據草圖出本次測量人員會同三方(建設單位、測量、設計)一起完善渠道現狀導線圖;如若連草圖都設有,則由本次測量人員會同三方一起用手持GPS測定渠道現狀導線圖。渠道現狀導線圖應明確標出渠道各個拐角、拐點及起點、終點的位置,分水閘、節制閘、橋涵等渠道配套建筑物的位置,上下級渠道和各個建筑物的名稱。各個建筑物的使用要求也要標明,如不同渠段的設計流量(加大流量),節制閘、分水閘的流量,交通橋的過荷要求等。渠道現狀導線圖的繪制目的是便于這次渠道測量和繪制渠道設計導線圖。使用渠道現狀導線圖可以使渠道測量工作真正做到有的放矢,因地制宜,從而從根本上保證渠道測量的準確性。
渠道上的閘、橋、涵等交叉建筑物稱為其配套建筑物。渠道測量的技術要求應按《水利水電工程測量規范(規劃設計階段)(SLJ3-81 DLJ201-81CH2-601-81)》執行。渠道測量的內容主要包括:渠道及配套建筑物平面位置的測定、渠道縱斷面高程測量、渠道橫斷面測量等三部分。
二、渠道縱斷面高程測量
為了繪制渠道設計導線圖,應當精確的把其位置都在渠道設計導線圖中標出來。這項工作主要是使用GPS來完成的,主要測出渠道拐角和渠道始點、終點及其配套建筑物中心位置點的坐標,并在圖紙上用適當的比例和圖例明確表示出來。渠道縱斷面高程測量是利用間視法測量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程,以便進行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設計。為便于計算渠道長度、繪制縱斷面圖,沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起點,不論直線或曲線,均應用小木樁標定里程,這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一股為100m或50m,自上游向下游累積編號。這種按相等間隔設置的木樁稱為整樁。在實際工作,遇到特殊情況應設加樁。整樁和加樁均屬于里程樁。
1.下列情況應設置加樁:中心線上地形有顯著起伏的地點;轉彎圓曲線的起點、終點和必要的曲線樁;擬建或已建建筑物的位置;與其它河道、溝渠、閘、壩、橋、涵的交點;穿過鐵路、公路、和鄉村干道的交點;中心線上及其兩側的居民地、工礦企業建筑物處;由平地進入山地或峽谷處;設計斷面變化的過渡段兩端。為了注記地表性質和中心線經過的主要建筑物,必要時要繪制路線草圖。
2.縱斷面測量時需要連帶測定的數據和注意事項
(1)渠首交上級渠道的樁號,及交點處的坐標和渠底高程、水位高程;(2)已建節制閘、分水閘應測出閘底、閘頂、閘前閘后水位高程,閘孔寬度和孔數;(3)已建橋(或渡槽)應測出橋頂、橋底高程;橋面(路面)寬度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸應測出其跨度和頂部高程;(5)已建跌水或陡坡應測出其寬度、長度、落差和級數:(6)渠道拐角、拐點及翼再睽邕施物的中點坐標;(7)與河溝、排渠、道路和匕下級苴的交角;(8)渠道穿過鐵路時應測出軌面高程;穿過公路時應測出路面高程;同時應測出道路寬度;(9)渠道沿線所留的BM點的高程和位置坐標;(10)渠道末端坐標,及其所灌溉的農田地面控制高程;(11)如果大段的渠、堤中心線在水內,為便于測量工作,可以平行移開,選擇輔助中心線。
三、渠道橫斷面高程測量
對垂直于路線中線方向的地面高低所進行的測量工作稱為橫斷面測量。橫斷面圖是確定渠道橫向施工范圍、計算土石方數量的必須資料。橫斷面測量的精度要求:橫斷面地形點的精度,包括地形點對中心線樁的平面位置中誤差。平地、丘陵地應±1.5m,山地、高地應≤±2.0m,地形點對鄰近基本高程控制點的高程中誤差應≤±0.3m。橫斷面測量的測設要求:
1.中心線與河道、溝渠、道路等交叉時,應測出中心線與其交角。當交角大于85°、小于95°時,可只沿中心線施測一條所交渠、路的橫斷面;當交角小于85°或大于95°時,應垂直于所交渠、路和沿中心線方問各測一條斷面。
2.橫斷面通過居民地時,一側測至居民地邊緣,并注記村名,另一側應適當延長。橫斷面遇到山坡時,一側可測至山坡上l-2點,另一側適當延長。
3.橫斷面上地形點密度,在平坦地區最大點距不得大于30m。地形變化處應增加測點,提高橫斷面的精度。
4.渠道沿線察看。渠道放線測量的f司時應注意觀察沿線的地形地貌、植被情況,并以樁號為準做好記錄。新建渠道應察看是否穿越農出或林帶、居民點等;老渠道應查看已建建筑物的使用狀況,并應做好記錄。注意查看渠道沿線是否有可供渠道施工用的道路、水源和料場。較重要的交叉建筑物還要測大比例尺地形圖。
四、提交測量成果
測量外業工作結束后,經過資料整理、數據計算、計算機繪圖等內業工作后,最終應向設計人員提供測量成果。設計所需要的測量成果包括渠道導線圖、渠道縱、橫斷面圖及其軟檔文件,其技術要求均應以滿足設計需要為準。
1.對渠道導線圖的要求:應包括上下級渠道中心線(及輔助中心線)、渠道拐角、拐點及渠道配套建筑物的中心點位置和坐標,渠道與河溝、排渠、道路和上下級渠道的交角等實測數據;渠道及其配套建筑物名稱;制圖比例和指北針等。
2.對渠道縱斷面圖的要求:渠道縱斷面圖要比例適當;標明拐點樁號及拐角;標明已建或擬建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心點的樁號;標明渠道沿線的BM點的位置坐標和高程;其它關鍵數據也部要標出。
渠道測量的目的,是在地面上沿選定中心線及其兩側測出縱、橫斷面,并繪制成圖,以便在圖上繪出設計線;然后,計算工程量,編制概算或預算,作為方案比較或施工的依據。渠道工程的勘察放線,是與工程設計密切相關的。只有在現場放線位置合適、測量數據準確的基礎上才能因地制宜的做出經濟合理的工程設計來。
一、渠道現狀(樹形)導線圖的繪制
首先考慮由建設單位代表提供精確的可滿足測量要求的渠道現狀(樹形)導線圖;若設有,再考慮由建設單位代表提供渠道導線圖的草圖,根據草圖出本次測量人員會同三方(建設單位、測量、設計)一起完善渠道現狀導線圖;如若連草圖都設有,則由本次測量人員會同三方一起用手持GPS測定渠道現狀導線圖。渠道現狀導線圖應明確標出渠道各個拐角、拐點及起點、終點的位置,分水閘、節制閘、橋涵等渠道配套建筑物的位置,上下級渠道和各個建筑物的名稱。各個建筑物的使用要求也要標明,如不同渠段的設計流量(加大流量),節制閘、分水閘的流量,交通橋的過荷要求等。渠道現狀導線圖的繪制目的是便于這次渠道測量和繪制渠道設計導線圖。使用渠道現狀導線圖可以使渠道測量工作真正做到有的放矢,因地制宜,從而從根本上保證渠道測量的準確性。
渠道上的閘、橋、涵等交叉建筑物稱為其配套建筑物。渠道測量的技術要求應按《水利水電工程測量規范(規劃設計階段)(SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81)》執行。渠道測量的內容主要包括:渠道及配套建筑物平面位置的測定、渠道縱斷面高程測量、渠道橫斷面測量等三部分。
二、渠道縱斷面高程測量
為了繪制渠道設計導線圖,應當精確的把其位置都在渠道設計導線圖中標出來。這項工作主要是使用GPS來完成的,主要測出渠道拐角和渠道始點、終點及其配套建筑物中心位置點的坐標,并在圖紙上用適當的比例和圖例明確表示出來。渠道縱斷面高程測量是利用間視法測量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程,以便進行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設計。為便于計算渠道長度、繪制縱斷面圖,沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起點,不論直線或曲線,均應用小木樁標定里程,這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一股為100m或50m,自上游向下游累積編號。這種按相等間隔設置的木樁稱為整樁。在實際工作,遇到特殊情況應設加樁。整樁和加樁均屬于里程樁。
1.下列情況應設置加樁:中心線上地形有顯著起伏的地點;轉彎圓曲線的起點、終點和必要的曲線樁;擬建或已建建筑物的位置;與其它河道、溝渠、閘、壩、橋、涵的交點;穿過鐵路、公路、和鄉村干道的交點;中心線上及其兩側的居民地、工礦企業建筑物處;由平地進入山地或峽谷處;設計斷面變化的過渡段兩端。為了注記地表性質和中心線經過的主要建筑物,必要時要繪制路線草圖。
2.縱斷面測量時需要連帶測定的數據和注意事項
(1)渠首交上級渠道的樁號,及交點處的坐標和渠底高程、水位高程;(2)已建節制閘、分水閘應測出閘底、閘頂、閘前閘后水位高程,閘孔寬度和孔數;(3)已建橋(或渡槽)應測出橋頂、橋底高程;橋面(路面)寬度和其跨度;(4)已建涵洞或倒虹吸應測出其跨度和頂部高程;(5)已建跌水或陡坡應測出其寬度、長度、落差和級數:(6)渠道拐角、拐點及翼再睽邕施物的中點坐標;(7)與河溝、排渠、道路和匕下級苴的交角;(8)渠道穿過鐵路時應測出軌面高程;穿過公路時應測出路面高程;同時應測出道路寬度;(9)渠道沿線所留的BM點的高程和位置坐標;(10)渠道末端坐標,及其所灌溉的農田地面控制高程;(11)如果大段的渠、堤中心線在水內,為便于測量工作,可以平行移開,選擇輔助中心線。三、渠道橫斷面高程測量
對垂直于路線中線方向的地面高低所進行的測量工作稱為橫斷面測量。橫斷面圖是確定渠道橫向施工范圍、計算土石方數量的必須資料。橫斷面測量的精度要求:橫斷面地形點的精度,包括地形點對中心線樁的平面位置中誤差。平地、丘陵地應±1.5m,山地、高地應≤±2.0m,地形點對鄰近基本高程控制點的高程中誤差應≤±0.3m。橫斷面測量的測設要求:
1.中心線與河道、溝渠、道路等交叉時,應測出中心線與其交角。當交角大于85°、小于95°時,可只沿中心線施測一條所交渠、路的橫斷面;當交角小于85°或大于95°時,應垂直于所交渠、路和沿中心線方問各測一條斷面。
2.橫斷面通過居民地時,一側測至居民地邊緣,并注記村名,另一側應適當延長。橫斷面遇到山坡時,一側可測至山坡上l-2點,另一側適當延長。
3.橫斷面上地形點密度,在平坦地區最大點距不得大于30m。地形變化處應增加測點,提高橫斷面的精度。
4.渠道沿線察看。渠道放線測量的f司時應注意觀察沿線的地形地貌、植被情況,并以樁號為準做好記錄。新建渠道應察看是否穿越農出或林帶、居民點等;老渠道應查看已建建筑物的使用狀況,并應做好記錄。注意查看渠道沿線是否有可供渠道施工用的道路、水源和料場。較重要的交叉建筑物還要測大比例尺地形圖。
四、提交測量成果
測量外業工作結束后,經過資料整理、數據計算、計算機繪圖等內業工作后,最終應向設計人員提供測量成果。設計所需要的測量成果包括渠道導線圖、渠道縱、橫斷面圖及其軟檔文件,其技術要求均應以滿足設計需要為準。
1.對渠道導線圖的要求:應包括上下級渠道中心線(及輔助中心線)、渠道拐角、拐點及渠道配套建筑物的中心點位置和坐標,渠道與河溝、排渠、道路和上下級渠道的交角等實測數據;渠道及其配套建筑物名稱;制圖比例和指北針等。
2.對渠道縱斷面圖的要求:渠道縱斷面圖要比例適當;標明拐點樁號及拐角;標明已建或擬建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心點的樁號;標明渠道沿線的BM點的位置坐標和高程;其它關鍵數據也部要標出。