時(shí)間:2023-01-16 18:22:56
序論:在您撰寫水利技術(shù)論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
①水利管理的問題還表現(xiàn)在城市排水方面。2012年,北京市迎來了夏季的大暴雨,城市的公路已經(jīng)成為了“河路”,對(duì)廣大居民的生活和工作造成了非常嚴(yán)重的影響。城市給排水工作屬于水利管理的一部分,在日后的相關(guān)工作中,需要通過水利技術(shù)創(chuàng)新區(qū)解決,實(shí)現(xiàn)問題的徹底根除,建立良性循環(huán)。
②城市污水的處理問題已經(jīng)成為了阻礙社會(huì)發(fā)展的重要問題。水利管理不能單單從管理上努力,優(yōu)化資源配置和管道的改建、污水的收集等工作,僅僅能夠從表面上控制住問題,最根本的解決辦法還是在于水利技術(shù)創(chuàng)新,通過技術(shù)上的創(chuàng)新以及合理應(yīng)用,徹底解決水利管理中的眾多問題,為城市和農(nóng)村的平衡發(fā)展,建立一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境。
2水利技術(shù)創(chuàng)新的應(yīng)用
2.1信息化手段的應(yīng)用
相對(duì)于其他技術(shù)而言,信息化技術(shù)可以說是水利技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)中的領(lǐng)頭者。首先,應(yīng)用信息化手段,可以準(zhǔn)確的制定防汛預(yù)案。隨著人為環(huán)境破壞的程度不斷增加,各種極端天氣的發(fā)生概率也在增加,按照當(dāng)下的速度,一旦夏季來臨,汛期也會(huì)如約而至,并且對(duì)廣大的城市地區(qū)造成較大影響。通過采用信息化的手段,可以搜集到汛期的很多信息,包括降雨量、降雨時(shí)間、洪水暴發(fā)的概率等等,通過綜合統(tǒng)計(jì),制定更好的防汛工作。其次,通過信息化手段,可以很快搜集到往年的相關(guān)信息,包括抗洪方式、防汛方案、降雨量、降水量等信息,為當(dāng)下工作提供一個(gè)準(zhǔn)確的指導(dǎo)。值得注意的是,信息手段的應(yīng)用需要持續(xù)性更新,固有的系統(tǒng)并不符合當(dāng)下的需求。當(dāng)下主要采用的信息系統(tǒng)是GIS系統(tǒng)。此系統(tǒng)主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
①GIS系統(tǒng)可以直接在手機(jī)上運(yùn)行,通過智能型的方式提供各種資料的查閱,實(shí)時(shí)查看電子地圖。由于天氣變化對(duì)水利管理具有很大影響,因此要保證信息的時(shí)效性。應(yīng)用GIS系統(tǒng),可以隨時(shí)搜集到想要的信息,為水利管理提供更多的參考和指導(dǎo)。
②應(yīng)用GIS系統(tǒng),可以將各個(gè)資源進(jìn)行空間性的定位,對(duì)各項(xiàng)信息直接實(shí)時(shí)的查詢和瀏覽等相關(guān)功能。
2.2RTK技術(shù)的應(yīng)用
水利管理工作在當(dāng)下的進(jìn)行當(dāng)中,遇到了很多的難題,GIS技術(shù)雖然具備的優(yōu)勢(shì)較多,也融入了很多的創(chuàng)新元素,但是面對(duì)大范圍的問題,此種技術(shù)仍然表現(xiàn)出了一定的不足。RTK技術(shù)則不同,這是一種綜合性較強(qiáng)的技術(shù),面對(duì)水利管理的各項(xiàng)問題,RTK技術(shù)的應(yīng)對(duì)方式和應(yīng)對(duì)手段,似乎更加符合當(dāng)下的需求。
①應(yīng)用RTK技術(shù),可以實(shí)時(shí)實(shí)地的在野外采集時(shí),直接得到精確度為厘米級(jí)的數(shù)據(jù)。水利管理工作不僅僅要在室內(nèi)進(jìn)行,同時(shí)還需要對(duì)野外數(shù)據(jù)的精確收集,供室內(nèi)工作人員進(jìn)行參考和上層管理者做決策。精度較高的數(shù)據(jù),有助于制定更好的管理方案,在解決相關(guān)問題的時(shí)候,也可以得到一個(gè)更加理想的成果。
②RTK技術(shù)在載波相位的基礎(chǔ)上可以實(shí)時(shí)并且動(dòng)態(tài)的得到定位值,能夠直接準(zhǔn)確得到坐標(biāo)中的相應(yīng)的三維數(shù)據(jù),并且實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)精度達(dá)到厘米級(jí)。由此可見,RTK技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中,不僅可以解決水利管理的數(shù)據(jù)和資料問題,還可以為水利管理建立良性管理方案,提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。值得注意的是,RTK技術(shù)的綜合性較強(qiáng),GIS技術(shù)的專業(yè)性較強(qiáng),兩種技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不同,需要根據(jù)實(shí)際需求來選擇單一應(yīng)用或者是聯(lián)合應(yīng)用,才能夠得到一個(gè)較好的工作成果。
3總結(jié)
1.概述
我國地處世界上兩個(gè)最大地震集中發(fā)生地帶——環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,地震較多,大多是發(fā)生在大陸的淺源地震,震源深度在20km以內(nèi)。位于青藏高原南緣的川滇地區(qū),主要發(fā)育有北西向的鮮水河-安寧河-小江斷裂、金沙江-紅河斷裂、怒江-瀾滄江斷裂和北東向的龍門山-錦屏山-玉龍雪山斷裂等大型斷裂帶[1]。該區(qū)新構(gòu)造活動(dòng)劇烈,絕大多數(shù)屬構(gòu)造地震,地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大,是中國大陸最顯著的強(qiáng)震活動(dòng)區(qū)域[2]。
而西南地區(qū)蘊(yùn)藏了我國68%的水力資源,水利工程較多,且主要集中在川滇地區(qū)。據(jù)
2005年數(shù)據(jù),四川省有大中小型水庫約6000余座[3]。2008年5月12日的四川省汶川大地震,初步統(tǒng)計(jì),已導(dǎo)致803座水庫出險(xiǎn),受損的大型水庫有紫坪鋪電站和魯班水庫,中型水
庫36座,小一型水庫154座,小二型水庫611座[3]。此外,地震還致使湖北和重慶地區(qū)各
79座水庫出現(xiàn)險(xiǎn)情[4,5]。為保證水利工程的安全運(yùn)行,地震之后及時(shí)對(duì)水利工程進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)受損工程進(jìn)行監(jiān)
測(cè)和修復(fù)是必要的。有關(guān)震災(zāi)受損水利工程修復(fù)方面的文獻(xiàn)不多,散見于各種期刊或研究報(bào)告,為便于應(yīng)用參考,本文搜集、篩選了一些震災(zāi)受損水利工程的案例,并對(duì)一些實(shí)用技術(shù)進(jìn)行了介紹。
2.地震對(duì)水利工程的危害
由于地震烈度、地震形態(tài)以及水庫本身工程質(zhì)量的不同,地震對(duì)于水利工程的危害也有所區(qū)別。高建國[6]對(duì)我國因地震受損水利工程進(jìn)行分類整理,認(rèn)為水庫壩體險(xiǎn)情主要可分為
3級(jí):1級(jí),一般性破壞,不產(chǎn)生滲漏;2級(jí),嚴(yán)重性破壞,壩體開裂滲漏;3級(jí),垮壩(崩塌),水庫水全部流走。
我國因地震引起的水庫垮壩并不多見,總結(jié)國內(nèi)外地震對(duì)水利工程的危害,主要有以下幾種形式:
2.1壩體裂縫
地震作為外力荷載將會(huì)導(dǎo)致大壩尤其是土石壩整體性降低,防滲結(jié)構(gòu)破壞,引起大量裂縫。地震會(huì)產(chǎn)生水平和垂直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),并使周期性荷載增大,壩體和壩基中可能會(huì)形成過高的孔隙水壓力,從而導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度與變形模量的降低,引起永久性(塑性)變形的累積,進(jìn)而導(dǎo)致壩體沉降與壩頂裂開。
2003年10月甘肅民樂—山丹6.1級(jí)地震引起雙樹寺水庫大壩、翟寨子水庫大壩,壩頂
均出現(xiàn)一條縱向裂縫,長約401~560m,最大寬度2cm左右,并有多處不同長度斷續(xù)裂縫,
防浪墻局部錯(cuò)動(dòng)約0.5cm。大壩右側(cè)出現(xiàn)山體滑坡,形成長條帶及凹陷,滑坡長37m左右,凹陷坑深2.5~3m、寬7m左右,凹陷處上部山體有多條斜向裂縫,縫寬20cm左右。李橋水庫壩頂有縱向裂縫,多處縫寬在2~5mm,其中一條長約100m左右,出現(xiàn)橫向貫通裂縫,防浪墻出現(xiàn)多處豎向裂縫。這些裂縫在壩體漏水、自然降水和溫度作用下,又將產(chǎn)生新的凍融、凍脹破壞,影響大壩的整體性和穩(wěn)定[7]。
托洪臺(tái)水庫位于新疆布爾津縣境內(nèi),1995年被列為險(xiǎn)庫,1996年新疆阿勒泰地震(6.1級(jí)),使攔水壩出現(xiàn)10處橫向裂縫,3處縱向裂縫,最寬處達(dá)16cm,長17m,防浪墻垂直裂縫27處。經(jīng)評(píng)估,水庫震后只能在低水位運(yùn)行,致使發(fā)電系統(tǒng)癱瘓,同時(shí)對(duì)于下游構(gòu)成潛在威脅[6]。
岷江上的紫坪鋪水利工程位于都江堰市與汶川縣交界處,2006年投產(chǎn),是中國實(shí)施西部大開發(fā)首批開工建設(shè)的十大標(biāo)志性工程之一。2008年5月12日的汶川地震造成紫坪鋪大壩面板發(fā)生裂縫,廠房等其他建筑物墻體發(fā)生垮塌,局部沉陷,整個(gè)電站機(jī)組全部停機(jī)。[3]。此外,地震對(duì)泄水輸水建筑物也將造成巨大危害。2003年8月16日赤峰發(fā)生里氏5.9級(jí)地震,使沙那水庫混凝土泄洪灌溉洞產(chǎn)生縱向裂縫,長15m,最大裂縫15mm;環(huán)向裂縫
22m,最大裂縫寬度1.8mm;洞出口消力池兩側(cè)邊墻產(chǎn)生豎向裂縫,總長15m,最大裂縫寬
度25mm。大冷山水庫溢洪道兩側(cè)導(dǎo)流墻產(chǎn)生裂縫,以縱向裂縫為主,最大縫寬12mm[8]。
2.2壩體失穩(wěn)
地震可能引起壩基液化,從而導(dǎo)致大壩失穩(wěn)。地震時(shí),受到周期性或波動(dòng)性荷載作用,土石壩內(nèi)土體將產(chǎn)生遞增的孔隙水壓力和遞增的變形。粘性土體構(gòu)成的土石壩在地震中相對(duì)安全。但相對(duì)密度低于75%的粉砂土和砂土,在幾個(gè)循環(huán)之后孔隙水壓力就會(huì)顯著上升,當(dāng)達(dá)到危險(xiǎn)應(yīng)力水平時(shí),土體在周期性荷載作用下顯示出極大的變形位移,壩內(nèi)土體就會(huì)呈現(xiàn)出液化的流態(tài),導(dǎo)致壩體失穩(wěn)[9]。
喀什一級(jí)大壩1982年施工時(shí),其壩體及防滲墻都未進(jìn)行碾壓,致使密實(shí)度降低,1985
年地震時(shí),由于液化和沉陷,導(dǎo)致該壩整體失穩(wěn)破壞。
美國加州的Sheffield壩,1917年建成,壩高7.63m,壩頂寬6.1m,長219.6m,水庫庫
容17萬m3。1925年6月距壩11.2km處發(fā)生里氏6.3級(jí)地震,長約128m的壩中段突然整體滑向下游。事后,經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),壩體潰決的主要原因是地震使飽和土內(nèi)的孔隙水壓力增大,造成壩下部和壩基內(nèi)的細(xì)顆料無凝聚性土發(fā)生液化。
地震還會(huì)造成土石壩體脫落或堆石體沉陷,從而引起壩體失穩(wěn)。在庫水位較高的情況下,堆石體沉陷會(huì)造成壩體受力不均,更嚴(yán)重的會(huì)引起庫水漫頂,引發(fā)壩體垮塌。1961年4月
13日在距西克爾水庫庫區(qū)約30km處發(fā)生里氏6.5級(jí)地震,該水庫位于VIII度區(qū)[10],壩體出現(xiàn)了嚴(yán)重的堆石體沉陷現(xiàn)象,一段220m長的壩體沉陷值達(dá)到2~2.5m,崩塌范圍在從壩軸線上游3~10m到下游的35~50m[11]。
前面述及的沙那水庫土壩和朝陽水庫因地震致使土壩排水體砌石脫落,經(jīng)抗震復(fù)核下游壩坡不穩(wěn)定[8]。
2.3岸坡坍塌
若水庫兩岸有高邊坡和危巖、松散的風(fēng)化物質(zhì)存在,地震發(fā)生后,造成的巖體松動(dòng),可誘發(fā)產(chǎn)生崩塌、滑坡和泥石流,甚至形成堰塞湖等現(xiàn)象。
烏江渡水庫處于地震多發(fā)區(qū),1982年6月地震中,化覺鄉(xiāng)東部厚層灰?guī)r和白云巖地層
中發(fā)生大面積崩塌。同年8月,化覺、柏坪一帶又發(fā)生較大規(guī)模的地層滑動(dòng),影響面積約
18km2[12]。
5•12汶川大地震造成四川多處山體滑坡,堵塞河道,形成34處堰塞湖。其中唐家山堰塞湖蓄水過1億m3,另外水量在300萬m3以上的大型堰塞湖有8處[13],對(duì)下游地區(qū)造成嚴(yán)重威脅。
另外,地震還可能對(duì)水利工程一些其它部分造成損壞。如1995年1月日本阪神淡路7.2
級(jí)地震[14,15]中,使堤防基礎(chǔ)液化發(fā)生側(cè)向流動(dòng),造成堤防破壞以及護(hù)岸受損。我國歷次地震中,出現(xiàn)較嚴(yán)重險(xiǎn)情的多為土石壩,且多為年代較久遠(yuǎn)的土石壩,如果發(fā)
生強(qiáng)地震就更容易造成損壞[16]。
3.震災(zāi)受損水利工程的修復(fù)技術(shù)
地震后受損水利工程修復(fù)措施主要包括以下幾個(gè)方面:
3.1壩體監(jiān)測(cè)
地震后,對(duì)于受損水利工程,應(yīng)及時(shí)降低水庫運(yùn)行水位,并進(jìn)行充分的壩體探測(cè)。對(duì)土石壩,可開挖土坑檢測(cè),對(duì)混凝土壩,則可用無損探傷檢測(cè)[17]。包括使用地震波法、地質(zhì)雷達(dá)、水下聲納法檢測(cè)侵蝕程度,必要時(shí)還需要采取槽探、鉆孔、孔內(nèi)地球物理方法進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)地震前后大壩監(jiān)測(cè)結(jié)果的對(duì)比分析,判明是否存在普遍的結(jié)構(gòu)損傷跡象。尤其需要加強(qiáng)對(duì)壩體變形和滲透的觀測(cè),防止裂縫前后貫通,內(nèi)部發(fā)育,產(chǎn)生滲漏通道。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)輸水洞漏水、溢洪道裂縫的監(jiān)測(cè),以防滲漏進(jìn)一步擴(kuò)大[18]。
震后壩體探測(cè)中,作為一種非破壞性的探測(cè)技術(shù),地質(zhì)雷達(dá)具有探測(cè)效率高、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),可以快捷、安全地運(yùn)用于壩體現(xiàn)狀檢測(cè)和隱患探查[1
9]。
2003年甘肅山丹地震后,利用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)雙樹寺、瞿寨子、瓦房城等水庫的震后壩體裂縫、壩基滲透、溢洪道、高邊坡開裂和庫岸道路滑坡等進(jìn)行了探測(cè)[20],效果很好。
3.2裂縫修復(fù)
對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,要對(duì)其分布、走向、長度和開度等進(jìn)行定時(shí)觀測(cè)和檢測(cè)。在大壩主裂縫部位設(shè)置標(biāo)志,縫口要覆蓋塑料布,防止雨水流入加速其惡化。對(duì)受洪水威脅的建筑物,要采取臨時(shí)措施(如圍堰)進(jìn)行保護(hù)。
裂縫的修補(bǔ)應(yīng)從實(shí)際出發(fā),在安全可靠的基礎(chǔ)上,同時(shí)考慮技術(shù)和施工條件的可行性,力求施工及時(shí)、簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)合理。常用的有以下幾種處理方法:
3.2.1表面處理法
表面處理法[21]主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響或者影響很小的表面裂縫及深層裂縫,同時(shí)還可以處理大面積細(xì)裂縫的防滲防漏。常用的有表面涂抹水泥砂漿、表面涂抹環(huán)氧膠泥以及表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料等,從而達(dá)到封閉裂縫和防水的作用。在防護(hù)的同時(shí)應(yīng)當(dāng)采取在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施,這樣可以防止混凝土在各種作用下繼續(xù)開裂。
3.2.2灌漿法
灌漿法主要應(yīng)用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體有影響或有防水防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)。經(jīng)修補(bǔ)
后,能恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性和使用功能,提高結(jié)構(gòu)的耐久性。
灌漿法[22]分水泥灌漿和化學(xué)灌漿。水泥灌漿適用于裂縫寬度達(dá)到1mm以上時(shí)的情況;裂縫較窄的情況下宜采用化學(xué)灌漿。此外,工程經(jīng)驗(yàn)表明水泥漿適于穩(wěn)定裂縫的灌漿處理,不適用于活縫或伸縮縫的處理?;瘜W(xué)灌漿也存在類似問題,應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹脂漿固結(jié)體是脆性材料,因此對(duì)活縫應(yīng)選用彈性材料。部分化學(xué)灌漿還有毒性,應(yīng)加強(qiáng)施工人員的保護(hù)措
施。
大量實(shí)踐證明,灌漿法是目前最有效的裂縫修補(bǔ)處理方法。
3.2.3結(jié)構(gòu)加固法
危及結(jié)構(gòu)安全的混凝土裂縫都需作結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。結(jié)構(gòu)加固法適用于對(duì)整體性、承載能力有較大影響的較深裂縫及貫穿性裂縫的加固處理?;炷两Y(jié)構(gòu)的加固,應(yīng)在結(jié)構(gòu)評(píng)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行,以達(dá)到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、穩(wěn)定性加固、剛度加固或抗裂性加固的目的。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。結(jié)構(gòu)加固法還適用于處理對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力、整體性、耐久性有較大影響的不均勻沉陷裂縫和較為嚴(yán)重的張拉裂縫
[23]。
3.3滑坡處理
土壩滑坡有剪切破壞、塑流破壞、液化破壞三種形式[24]??刹捎谩吧喜繙p載”與“下部壓重”法來處理?!吧喜繙p載”就是在滑坡體上部的裂縫上側(cè)削坡,以保持穩(wěn)定;“下部壓重”就是放緩下部壩坡,在滑坡體下部做壓坡體等。當(dāng)滑坡穩(wěn)定后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行滑坡處理[17]。主要處理方法介紹如下:
3.3.1放緩壩坡
若滑坡由于剪切破壞造成,則放緩壩坡為最好的處理方法??商钊胪馏w將壩坡放緩,或是先削掉滑動(dòng)面上壩頂?shù)耐馏w,使滑動(dòng)面壩坡變緩,然后再加大未滑動(dòng)面的斷面[24]。
對(duì)存在失穩(wěn)危險(xiǎn)的土石壩也可采用水上拋石法放緩上游壩坡,施工方法簡(jiǎn)單,且不受季節(jié)和水位的變化。加固工程不破壞原壩體結(jié)構(gòu),減去拆除原有的壩體護(hù)坡石和反濾料工序,對(duì)保護(hù)原壩體非常有利。石料滲透系數(shù)大,在庫水位降落時(shí),新筑部分的自由水面線,幾乎與庫水位重合,這樣就造成新增斷面和原有斷面共同承擔(dān)原有壩殼中庫水位降落時(shí)產(chǎn)生的滲透水壓力及地震產(chǎn)生的超隙孔壓力,起到壓重的作用,從而有利于大壩的穩(wěn)定[25]。
3.3.2壓重固腳
若滑坡體底部滑出壩趾以外,則需要在滑坡段下部采取壓重固腳的措施,以增加抗滑力。壓重固腳的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地區(qū),也可用土工織物,代替反濾,以達(dá)到排水的要求[17]。
通過在壩體上加壓蓋重,或?qū)误w培厚加固處理,可以進(jìn)一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能,同時(shí)增加壩體穩(wěn)定性。
實(shí)例:1999年山西大同堡村發(fā)生5.6級(jí)地震,對(duì)位于震中附近的冊(cè)田水庫造成VII度影響,壩體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形[26]。震后對(duì)主壩和北副壩下游壩坡采用石渣進(jìn)行培厚加固處理。主壩所在956m高程以下石渣培厚體,壩坡分別為1:2.75,在956m高程設(shè)12m寬的平臺(tái),在
949m高程、940m高程設(shè)3.0m寬的馬道,并在石渣體與原壩體設(shè)置反濾層。培厚壩體后,
即使再次遭遇地震,由于壩體在正常水位下(956m高程)寬度增加,也可避免大壩整體失
穩(wěn),從而保證大壩的安全[27]。
3.3.3庫岸巖體加固
對(duì)于地震中松動(dòng)的庫岸巖體,應(yīng)采取工程措施進(jìn)行加固。地震后,首先需要對(duì)庫岸巖石情況進(jìn)行重新評(píng)估,選擇加固方式。庫岸加固通常采取錨固、支擋、排水相結(jié)合的方式。錨固措施是利用預(yù)應(yīng)力錨索和錨桿固定不穩(wěn)定巖層,適用于震后加固巖體滑坡和不穩(wěn)定的局部巖體。通過一端與建筑物結(jié)構(gòu)相連,一端打入巖體內(nèi)部,在增強(qiáng)巖體抗拉強(qiáng)度的同時(shí),
改善庫岸巖體的完整性[28]。該方法在高切坡中被廣泛應(yīng)用。支擋方法是通過支擋體來平衡滑坡體的下滑力,確?;麦w的穩(wěn)定安全。支擋結(jié)構(gòu)能有
效地改善滑坡體的力學(xué)平衡條件,阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式擋墻、拉釘擋墻、加筋土擋墻、抗滑樁等[29]。
此外,由于地震過后經(jīng)常伴隨暴雨,更易在松動(dòng)巖石處產(chǎn)生滑坡、泥石流等災(zāi)害,因此需及時(shí)排水,包括地表水和地下水??稍O(shè)置截水溝排除地表水;排除地下水可用廊道、豎井和水泵等。在美國、加拿大和日本等國家較多采用專用鉆機(jī)打水平孔的辦法排地下水[28]。
3.4滲漏修復(fù)
應(yīng)根據(jù)具體情況降低庫水位或放空水庫,徹底修復(fù)防滲體,對(duì)由于浸潤線過高而逸出坡面或者由于大面積散浸引起的滑坡,除結(jié)合下游導(dǎo)滲設(shè)施外,還應(yīng)考慮加強(qiáng)防滲。
3.4.1劈裂灌漿
對(duì)于土石壩較嚴(yán)重的滲漏破壞,可以采取劈裂灌漿或加強(qiáng)防滲斜墻等方式解決。劈裂灌漿是指在垂直滲流的方向沿壩軸線劈開壩體,灌入稠泥或水泥砂漿,截?cái)酀B流通道,可以在短時(shí)間內(nèi)壩體內(nèi)的滲流,使大壩轉(zhuǎn)危為安。
采用劈裂灌漿技術(shù)的嶺澳水庫具體做法如下:根據(jù)壩長選用適量的灌漿機(jī),多臺(tái)灌漿機(jī)同時(shí)開灌,為使?jié){液盡快硬化固結(jié),所用漿料為摻入速凝劑的水泥加粘土。在灌漿工藝上,連續(xù)的多次復(fù)漿,使混凝土或泥漿墻盡快加厚,并使貫通的漏水通道通過灌漿壓力和多次灌漿擠壓膨脹與原壩土體緊密結(jié)合,最終形成垂直連續(xù)的防滲混凝土砂漿墻,防止再次出現(xiàn)漏水通道的可能[30]。
3.4.2開挖置換
置換技術(shù)是土石壩震后修復(fù)中的一種重要手段,尤其對(duì)于心墻開裂的土石壩具有重要意義。首先需要通過探測(cè)技術(shù)檢測(cè)到侵蝕的區(qū)域,然后在心墻的下游側(cè)補(bǔ)填塑性混凝土,并用顆粒反濾層加以支持。最后使用水泥膨潤土混合物進(jìn)行灌漿。置換技術(shù)可以有效阻止土石壩心墻的進(jìn)一步破壞,達(dá)到防滲漏的目的[18]。
實(shí)例:新西蘭的馬拉希納壩,在經(jīng)歷埃奇克姆地震后,初期表現(xiàn)穩(wěn)定,在1987年12月后出現(xiàn)水位明顯下降的現(xiàn)象。通過詳細(xì)的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),雖然大壩沒有遭受嚴(yán)重的滲漏,但左壩肩心墻和下游副心墻出現(xiàn)明顯的開裂和侵蝕,且侵蝕依然在繼續(xù)發(fā)展。持續(xù)不斷的侵蝕導(dǎo)致庫水位不斷下降,因而采取心墻置換的方式,即對(duì)左右岸壩肩進(jìn)行開挖,噴上混凝土,置換開挖出來的材料。水庫再次蓄水時(shí)沒有出現(xiàn)新的事故[18]。
3.4.3排水設(shè)施
在阻止?jié)B流發(fā)生的同時(shí),需要做好排水工作,通過設(shè)置寬敞的排水帶,使?jié)B流能順利排走,降低壩體內(nèi)的浸潤線,減小孔隙水壓力。
4.典型水利工程抗震搶險(xiǎn)及修復(fù)實(shí)例
4.1美國Hebgen壩
Hebgen土石壩[31]位于美國Montana州,1915年建成,1959年8月遭受里氏7.1級(jí)的強(qiáng)烈地震,壩和水庫所在地變形并整體下沉約3.1m,右岸溢洪道嚴(yán)重?fù)p壞,壩體沉陷開裂,水庫岸坡坍塌,庫水震蕩并漫溢壩壩。當(dāng)時(shí)此壩并無抗震設(shè)計(jì),承受地震對(duì)其的各種危害而未垮壩,其破壞模式和耐震經(jīng)驗(yàn)極有借鑒意義。
當(dāng)時(shí)業(yè)主Montana電力公
司采取的緊急搶救措施包括:
(1)立即將泄水底孔進(jìn)水口原用迭梁封閉的二個(gè)孔口開啟,以80m3/s的流量泄水降低庫水位。
(2)對(duì)半角沉陷區(qū)和被流沖蝕的壩下游面填土修復(fù)。檢查表明,心墻與溢洪道連接處的漏水并非通過心墻上的裂縫而是從破壞的溢洪道流出。
(3)在心墻的大裂縫處下游,打豎井檢查和修補(bǔ)。同時(shí)對(duì)下游河岸坍方區(qū)進(jìn)行了修整。此后于1960年4月開始對(duì)溢洪道、壩體心墻和上游面進(jìn)行了全面的修復(fù)和加固工作。
至今運(yùn)行完好。
4.2美國LowerSanFernando壩
LowerSanFernando壩[31]位于美國加州洛杉磯市北,1912年動(dòng)工,最大壩高43.2m,壩頂寬6m,長634m。1971年2月在壩東北12.9km處發(fā)生里氏6.6級(jí)地震,致使主壩發(fā)生巨大滑坡,壩的上游部分帶動(dòng)壩上部9.2m高的壩體和壩頂一起坍落滑向水庫20多米遠(yuǎn)。
事故發(fā)生后,救援人員立即采取了如下措施:一方面立即運(yùn)來砂袋加固筑高壩的低陷部位;另一方面緊急撤離壩下游地區(qū)8萬居民;此外,通過2條泄水道和3條引水管排放水庫中的水。
經(jīng)初步調(diào)查和后期進(jìn)一步挖槽、鉆孔取樣研究得出,壩內(nèi)有大范圍土區(qū)在地震后液化,但液化區(qū)被強(qiáng)度較高的非液化土約束住,因而直到液化區(qū)內(nèi)有足夠擴(kuò)張力,促使土向外和向下移動(dòng)時(shí),才出現(xiàn)大規(guī)?;瑒?dòng)。
4.3新疆西克爾水利工程
西克爾水庫[10,11]位于新疆伽師縣東北西克爾鎮(zhèn),1959年建成使用,為均質(zhì)土壩,設(shè)計(jì)庫容10053萬m3,屬大型攔河式平原水庫。該工程自建成以來共經(jīng)歷了15次地震,其中較嚴(yán)重的有3次:1961年4月13日發(fā)生6.5級(jí)地震,震中距水庫約30km,致使220m長的壩出現(xiàn)沉陷崩塌,余壩產(chǎn)生165條裂縫;1996年3月19日發(fā)生6.4級(jí)地震,壩段出現(xiàn)涌沙,裂縫,局部產(chǎn)生沉陷;2002年3月3日,阿富汗發(fā)生里氏7.1級(jí)地震,造成水庫副壩段出現(xiàn)決口,并迅速擴(kuò)大到50m左右,決口流量約120m3/s,損失慘重。
由于西克爾水庫運(yùn)行年限長,且早年建設(shè)時(shí)沒有進(jìn)行地質(zhì)勘探,因此極易糟受地震破壞。多次地震后,主要采取的措施有:
(1)加高壩頂,壩后設(shè)置壓重,并鋪設(shè)無紡布反濾。
(2)大壩決口后,進(jìn)行搶險(xiǎn)封堵,修復(fù)缺口。
(3)按庫區(qū)基本烈度八度進(jìn)行設(shè)計(jì)校核,對(duì)西克爾水庫主壩、副壩和其它建筑物進(jìn)行加固修復(fù)。針對(duì)部分壩段壩基地震液化問題,主壩采用壓蓋重措施,以進(jìn)一步提高防滲流土、壩體抗裂和抗?jié)B性能。副壩部分改線,采用粘料含量高的土進(jìn)行填筑,加固填筑總方量為
58.59萬m3,其中粘土39.29萬m3,占60%。
4.4北京密云水庫
密云水庫位于北京密云縣城北13km處,庫容43.8億m3,是北京市民用、工業(yè)用水的主要來源。水庫始建于1958年9月,分白河、潮河、內(nèi)湖三個(gè)庫區(qū),主要建筑有白河主壩
(高66m,長1100m)、潮河主壩(高56m,長960m)和5道副壩等。
1976年7月28日,河北唐山發(fā)生里氏7.8級(jí)強(qiáng)烈地震,白河主壩發(fā)生強(qiáng)烈扭動(dòng),主壩水面以下6萬m2的塊石坡和砂礫保護(hù)層滑落,受損嚴(yán)重。地震后,采取的主要措施[6]有:
(1)及時(shí)探測(cè)大壩裂縫,并派潛水員進(jìn)行水下探測(cè)。
(2)通過筑堰建閘,把密云水庫分隔成兩個(gè)庫區(qū),放空庫水后,進(jìn)行全面檢查加固。清除白河主壩上的砂礫保護(hù)層,加厚鋪蓋粘土斜墻,改用碴石保護(hù)層,往水下填粘土及砂石
達(dá)20萬m2。隨后,打通白河廊道、削坡清基,進(jìn)行壩體加固。
(3)加固了3座副壩,并增建了3條泄水隧洞、1座溢洪道等。
白河主壩加固工程于1977年11月21日完成,達(dá)到了國家一級(jí)工程標(biāo)準(zhǔn),至今完好。
5.小結(jié)
地震后受損水利工程修復(fù)是項(xiàng)復(fù)雜的工作,要因地制宜盡快采取最合適的方法進(jìn)行修復(fù)。幾條主要結(jié)論如下:
(1)地震發(fā)生后,各級(jí)水行政主管部門應(yīng)該對(duì)境內(nèi)的水利工程,尤其是堤防、水庫大壩、水閘等工程進(jìn)行排查,及時(shí)掌握工程破壞的情況及其隱患,有針對(duì)性地制定搶修方案。對(duì)地位重要、關(guān)系重大、危險(xiǎn)性高的受損水利工程,要抓緊修復(fù),確保度汛安全。
(2)壩和地基土料的液化,是導(dǎo)致垮壩或嚴(yán)重破壞的主要原因,此外,較普遍的震害有滑坡、開裂、沉陷和位移。
(3)盡可能保證水壩順利泄水,降低蓄水位,避免出現(xiàn)垮壩事故。
(4)目前對(duì)于水利工程一般都有相應(yīng)的突發(fā)事故(如地震、洪水等)預(yù)警機(jī)制,但對(duì)于如何應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的險(xiǎn)情,采取必要的工程措施,尚是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),宜提高認(rèn)識(shí),加強(qiáng)要應(yīng)的工作。
(5)對(duì)山區(qū)河流因沿岸崩山、泥石流等形成的堰塞湖,要當(dāng)機(jī)力斷主動(dòng)盡早清除,以避免水位升高,堰塞湖潰決形成洪災(zāi)。
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2001.2
Casestudiesandrepairingtechniquesrelatedtohydraulic
engineeringprojectsdamagedbyearthquakes
MaJiming,ZhengShuangling
DepartmentofHydraulicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing(100084)
Abstract
EarthquakesfrequentlyoccurinChina,especiallyintheSichuan-Yunnanregionwheredensehydro
projectsareconstructed.Actingasexternalforces,earthquakescandecreasetheintegrityofthedams,causedamcracks,landslide,settlementanddisplacement,foundationliquefaction,resultingindaminstabilityorevendamfailure,aswellasthedamageofoutletstructures.Besidesthedamageofhydroprojects,seismicactivitiesalsothreatenthedownstreamarea.Basedontheexistingliteraturedataindomesticandabroad,thispaperintroducestheseismicdisastersregardinghydroprojects,especiallythesoilandrockfilldams.Somepracticalremedialmeasuresandrepairingtechniquesaresummarized
[論文摘要]邵武市東關(guān)水利樞紐工程是一座采用翻板門活動(dòng)壩進(jìn)行泄洪的工程,具有閘孔尺寸大、泄洪能力強(qiáng)、對(duì)城區(qū)防洪影響小的特點(diǎn)。該文介紹了泄水閘布置,壩體構(gòu)造、壩體斷面、翻板閘門等的有關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容,以期為今后在城區(qū)建設(shè)具有發(fā)電、改善水環(huán)境、美化城市、促進(jìn)旅游等綜合效益的水利工程提供參考。
1工程基本情況
邵武市東關(guān)水利樞紐工程是一座集改善環(huán)境、蓄水發(fā)電、旅游開發(fā)為一體的綜合利用水利工程,工程采用分期導(dǎo)流、分期施工方式;工程于1999年9月28日開工,一期工程于2000年6月28日完成,二期工程于2004年10月10日完工;工程投入運(yùn)行以來已產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
東關(guān)水利樞紐工程位于邵武市東關(guān)大橋下游180m處的富屯溪干流上。壩址以上流域面積2748km2,多年平均流量106m3/s,多年平均年徑流量33.4億m3;水庫正常蓄水位189.5m,校核洪水位193.41m,總庫容935萬m3;電站裝機(jī)容量4.8MW,保證出力900kW,年利用4217h,多年平均發(fā)電量2024萬kWh。電站接入福建省電網(wǎng),主要向邵武地區(qū)供電,電站建成后進(jìn)一步促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。工程為低水頭徑流式水電站,樞紐主要由活動(dòng)壩、河床式廠房、升壓站等組成。
樞紐工程位于城區(qū),為降低邵武城關(guān)的防洪壓力,經(jīng)分析比較和論證,采用活動(dòng)壩為本工程的泄洪建筑物?;顒?dòng)壩是采用一定開度的翻板閘門作為主要擋水結(jié)構(gòu)的一種壩型,共有8孔,安裝8扇尺寸為25×5.0m(閘門寬度×擋水高度)的翻板閘門,平時(shí)通過閘門不同開度的控制來調(diào)節(jié)下泄流量,或保持上游庫水位在正常蓄水位189.50m;洪水時(shí)翻板閘門全部開啟,近于消失(當(dāng)洪水大于設(shè)計(jì)洪水時(shí)活動(dòng)壩處于水下),保持了天然河道的過水?dāng)嗝?,使樞紐具有足夠的泄洪能力(壩址處20年一遇洪水位較天然狀態(tài)僅壅高0.23m),較有效的解決了城區(qū)樞紐工程擋水與防洪的矛盾。
工程的建成,美化了邵武市區(qū),正常蓄水位189.5m時(shí),相應(yīng)水庫面積1.2km2,枯水期回水長度5.4km,市區(qū)河床景象不復(fù)存在,形成一個(gè)寬闊優(yōu)美的人工湖。
2樞紐布置
根據(jù)東關(guān)水利樞紐工程所處地形、地質(zhì)、水流條件,施工條件以及運(yùn)行管理等因素,發(fā)電廠房布置在河床左岸,河床中部及右岸布置溢流閘(翻板門活動(dòng)壩),左、右岸采用混凝土擋墻與岸坡連接,壩頂全長284.9m。
攔河壩為低堰溢流閘,壩頂高程191.80m,壩高12.80m,溢流閘全長238.9m,分8孔,每孔凈寬25.0m,閘墩內(nèi)設(shè)兩個(gè)沖淤積導(dǎo)水孔;為使溢流堰不影響行洪,堰頂高程比下游河床略低,采用寬頂堰,高程確定為184.50m;下游消能采用跌流及底流消能,壩頂不設(shè)交通橋。
溢流閘采用8孔平板翻板工作閘門擋水,翻板工作閘門尺寸25.0×7.07m(寬×高),每扇翻板閘門用2×2000kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。工作門上游采用浮式閘門作為檢修設(shè)施?;顒?dòng)壩閘墩內(nèi)導(dǎo)水孔閘門尺寸為1.2×1.2m,采用手電二用閘閥進(jìn)行動(dòng)水啟閉,導(dǎo)水孔進(jìn)口設(shè)攔污柵和檢修閘門。翻板閘門在門頂過流時(shí),門頂后側(cè)掛有一道水簾,為使閘門與水簾之間的空間能夠補(bǔ)氣和排氣,在閘門上設(shè)有破水器,在閘墩邊墻設(shè)有通氣孔。
主廠房總長46.0m,總寬度32.9m,主機(jī)段長33.5m,裝配場(chǎng)段長12.5m。廠房?jī)?nèi)安裝3臺(tái)豎井貫流式水輪發(fā)電機(jī)組,單機(jī)容量1.6MW,機(jī)組間距11.0m。進(jìn)水口布置攔污柵、事故檢修閘門及進(jìn)人孔,每臺(tái)機(jī)組設(shè)2個(gè)進(jìn)水口,其中攔污柵一道,事故閘門兩扇,進(jìn)水口平臺(tái)高程190.0m,布置了起吊攔污柵和事故檢修閘門的電動(dòng)葫蘆門型構(gòu)架。
3工程主要技術(shù)及特點(diǎn)
3.1活動(dòng)壩
3.1.1壩體構(gòu)造
(1)壩頂高程:由于活動(dòng)壩壩頂可以過水和壩頂無交通橋布置要求,考慮在設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下技術(shù)廊道內(nèi)不進(jìn)水,并減少行洪影響,壩頂高程以設(shè)計(jì)洪水位191.71m加一定超高確定,最終為191.80m。
(2)壩內(nèi)技術(shù)廊道:為解決技術(shù)廊道液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油管布置、左右岸交通、檢修、通風(fēng)、排水等,在活動(dòng)壩底設(shè)技術(shù)廊道。技術(shù)廊道尺寸為2.0×2.7m(寬×高),位于中心樁號(hào)為壩下0+014.2m,底部高程181.0m,其下游側(cè)布置排水溝,集水井尺寸3.0×2.0m×1.95m(長×寬×深)。水泵和通風(fēng)機(jī)室設(shè)在右岸,翻板閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的泵站設(shè)在左邊墩194.6m高程的平臺(tái)上。
(3)沖砂孔:由于溢流堰堰頂及閘門支鉸高程較低,堰后較易淤積,為便于翻板閘門開啟,在每個(gè)活動(dòng)壩閘墩均設(shè)有沖砂孔(孔口尺寸1.2×1.2m),取壓力水通過沖砂孔將堰后底坎沉積淤積物沖掉。
(4)壩體分縫止水:考慮活動(dòng)壩壩體高度及底板厚度不大,基礎(chǔ)約束較弱,為降低閘門設(shè)計(jì)、制造安裝難度,降低止水要求和工程造價(jià),借鑒有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),在溢流閘八孔中部設(shè)一道伸縮縫,解決基礎(chǔ)不均勻沉降問題。廠壩間、右邊墩與集水井之間結(jié)構(gòu)縫、壩體伸縮縫各設(shè)一道止水銅片和一道橡膠止水帶。
3.1.2壩體斷面設(shè)計(jì)
(1)壩體基本斷面:溢流閘活動(dòng)壩壩體斷面除滿足穩(wěn)定與應(yīng)力要求外,主要受金屬結(jié)構(gòu)布置控制。溢流閘共8孔,每孔凈寬25m,閘室底板長26.5m,上下游側(cè)設(shè)防滲齒墻,左邊墩因啟閉機(jī)布置要求寬度為5.0m,中墩和右邊墩均為4.0m。
(2)溢流閘孔口確定:考慮本工程處于城區(qū),洪峰流量大,庫區(qū)洪水位雍高受限的特點(diǎn),根據(jù)洪水流量,河床地質(zhì)條件選定具有泄洪能力大的混凝土溢流閘(活動(dòng)壩、翻板閘門)為泄洪建筑物,洪水全部由溢流閘渲泄。由于本工程處于邵武市區(qū),上游淹沒和市區(qū)防洪是確定閘孔總凈寬的主要影響因素,計(jì)算閘孔總凈寬時(shí),上游淹沒要小,上、下游水位差一般在0.1~0.3m,同時(shí)兼顧允許過閘單寬流量、水工建筑物布置和工程造價(jià)。通過7種孔口方案的比較,最終選定大孔口方案,布置8孔溢流閘,每孔凈寬25m,堰頂高程184.5m(低于原河床高程),在下泄20年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí),上下游水位差為0.23m。
(3)壩后消能防沖:由于翻板閘門的運(yùn)行特點(diǎn),活動(dòng)壩泄洪時(shí),下游流態(tài)變化形式與一般閘門不同,且更為復(fù)雜;參照國內(nèi)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),按翻板閘門不同開度,下游流態(tài)由按跌流與底流相互演變進(jìn)行消能設(shè)計(jì),消力池長15.4m,底板高程180.68m;在跌流不同開度工況下,計(jì)算沖坑深度均小于消力池水深,不會(huì)影響溢流壩安全。閘門泄水運(yùn)行中采取合理的調(diào)度方式,保證在任何情況下水跌發(fā)生在消力池內(nèi)。
3.1.3閘墩拉錨筋
活動(dòng)壩中水荷載通過翻板閘門傳至閘墩上,受力點(diǎn)為油缸支座、鎖定梁處,而閘門檢修時(shí)需固定浮動(dòng)門,此時(shí)荷載主要受力點(diǎn)為閘墩上游兩側(cè)面的浮動(dòng)門吊耳,這些部位由于承受荷載較大,在閘門全開時(shí),油缸支座拉力達(dá)2130kN,因此上述閘墩局部受拉區(qū)須配置扇形受拉鋼筋(拉錨鋼筋)。
3.1.4閘墩側(cè)面翻板門扇形運(yùn)行區(qū)處理
翻板門底鉸在底坎上,閘門從關(guān)閉至臥倒全開的運(yùn)行軌跡在閘墩側(cè)面形成一扇形區(qū)。為了使閘門在不同開度情況下均能正常工作,并保證閘門兩側(cè)水封能緊密與閘墩表面接觸,以達(dá)到止水效果,此扇形區(qū)進(jìn)行一定處理;扇形區(qū)閘墩表面要求光滑垂直,表面磨光,噴涂903聚合物改性水泥砂漿,垂直度2/1000,平整度3mm/m,粗糙度2μm。3.1.5基礎(chǔ)處理及防滲型式
東關(guān)水利樞紐壩高較低、水頭較小,建基面基巖為強(qiáng)風(fēng)化頂板,壩基穩(wěn)定與應(yīng)力小滿足規(guī)范要求,壩基設(shè)置上下游齒墻后,壩基抗?jié)B也滿足要求,壩基不進(jìn)行固結(jié)、帷幕灌漿處理,僅在上下游壩腳處拋填大塊石保護(hù),防止水流沖刷和掏空。
右壩頭采用連續(xù)防滲墻防滲,墻頂高程193.47m,延伸長度9.51m;同時(shí)在右壩頭開挖后,回填一定比例的粘性土以增加壩頭的防滲能力。2003年為了進(jìn)一步防止繞壩滲流危及下游防洪堤基礎(chǔ),在東關(guān)大橋至壩址段布置防滲孔,加強(qiáng)防滲處理措施。
3.2活動(dòng)壩段金屬結(jié)構(gòu)
(1)擋水閘門及啟閉
擋水閘門布置:活動(dòng)壩擋水閘門為翻板平面鋼閘門,采用向下游傾斜55°角布置方式,為使正常蓄水位時(shí),閘門操作設(shè)備不浸水,其操作用的2支液壓缸中心線成水平布置在高程190.0m孔口兩側(cè)閘墩上,閘門寬度方向兩端上游側(cè)設(shè)置了兩個(gè)垂直于面板的三角形支臂,閘門即通過該支臂與液壓缸相連接。液壓?jiǎn)㈤]機(jī)最大啟閉力2×2000kN,最大持住力2×1300kN,工作行程6.3m。每扇翻板閘門均在閘墩上設(shè)機(jī)械鎖定裝置,該鎖定裝置的爪式鎖定塊通過在閘門三角形支臂上端的一個(gè)鎖定擋頭對(duì)閘門進(jìn)行鎖定。活動(dòng)壩上游采用浮式閘門作為檢修設(shè)施,其支承跨度25.75m。
翻板閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):閘門孔口凈寬25m,具有閘門跨度大、啟閉力大,底部支承和變形控制要求高的特點(diǎn)。為保證閘門整體變形小,運(yùn)行安全可靠,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮底部支承和閘門啟閉時(shí)兩吊點(diǎn)啟閉力差異等情況。每孔閘門底部采用多鉸支承布置,共設(shè)5個(gè)圓柱鉸;對(duì)閘門進(jìn)行抗扭計(jì)算,使閘門整體具有足夠的抗扭剛度。
翻板閘門的啟閉:閘門開啟依靠水壓力和閘門重產(chǎn)生的傾倒力矩,此時(shí)液壓缸只用于持住閘門,泵站的輸出壓力僅用于開啟液壓鎖定閥,閘門的開啟速度采用調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的調(diào)速閥來控制。閘門關(guān)閉采用啟動(dòng)液壓泵站,通過液壓缸提起閘門,關(guān)閉孔口,一般情況下分兩批交替關(guān)門。
液壓系統(tǒng)的布置:除液壓缸為露天布置外,液壓泵站和電氣設(shè)備均設(shè)在大壩1#閘墩194.6m高程的啟閉房?jī)?nèi),油管從泵站經(jīng)豎井和活動(dòng)壩底板下的技術(shù)廊道通向各液壓油缸。
(2)導(dǎo)水孔閘門:每個(gè)活動(dòng)壩閘墩均設(shè)有沖淤積導(dǎo)水孔,導(dǎo)水孔的進(jìn)口處設(shè)置了一道固定式攔污柵,孔口尺寸為1.9×1.9m,設(shè)計(jì)水頭3m,攔污柵重量約0.4t。導(dǎo)水孔設(shè)一道檢修門,孔口尺寸為1.2×1.2m;導(dǎo)水孔工作閘門為手電兩用蝶閥,直徑Ф1.2m,開啟壓力0.6MPa,重量約3.25t,該蝶閥可進(jìn)行動(dòng)水啟閉。一般情況下,在開啟活動(dòng)壩翻板閘門時(shí),均應(yīng)先開啟導(dǎo)水孔閥門進(jìn)行沖淤,以利于翻板閘門的正常運(yùn)行。
3.3水輪發(fā)電機(jī)組
電站為低水頭徑流式水電站,水頭范圍為2.1~5.6m,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),此水頭段宜采用貫流式水輪機(jī),通過燈泡貫流式、軸伸貫流式和豎井貫流式3種機(jī)型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,最終選用利于樞紐布置、運(yùn)行檢修、經(jīng)濟(jì)合理的豎井貫流式機(jī)組,型號(hào)為GZSK114-WS-290。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑2.9m,額定水頭4.1m,額定轉(zhuǎn)速125rpm,額定出力1737kW,額定點(diǎn)效率87%;機(jī)組安裝高程181.3m,吸出高度-2.8m。
發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)同軸,型號(hào)為SFW1600-8/1480,額定容量為1.6MW,額定電壓6.3kV,額定電流183A,額定功率因素0.8。
由于政府重視度較低,所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)生了多種污染現(xiàn)象,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染具有面積大、污染點(diǎn)多、成分復(fù)雜等特點(diǎn),而且水資源受到快節(jié)奏的城市發(fā)展所影響,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,一些企業(yè)為了提高利潤,忽略了生產(chǎn)過程對(duì)水資源帶來的污染。一些城市在發(fā)展的過程中也沒有提高排水能力,導(dǎo)致“去北京看?!钡氖录l(fā)生,這種現(xiàn)象不是因?yàn)楸┯瓴懦霈F(xiàn)的,而是由于城市建設(shè)速度過快,建筑數(shù)量不斷增加,排水管網(wǎng)的建設(shè)跟不上城市的發(fā)展,一旦出現(xiàn)暴雨,就會(huì)發(fā)生內(nèi)澇情況,影響城市交通與人民日常生活,造成生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。城市排污問題對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是非常重要的問題,由于監(jiān)管部門的力度較低,使企業(yè)工業(yè)廢水排放超標(biāo)問題頻發(fā),而且城市人口不斷增加,更加提高了污水總量。由于污水總量超過了自然水體的自凈能力,所以污染了江河水域,為了改變水污染問題,必須加強(qiáng)水利管理強(qiáng)度,通過科學(xué)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)多級(jí)管理模式,使水利工程更加安全、可靠。充分調(diào)動(dòng)水土資源的優(yōu)勢(shì),提高水利工程效益,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則,合理統(tǒng)籌水利工程與環(huán)境的關(guān)系,使水利工程為社會(huì)主義建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
2水利技術(shù)創(chuàng)新
水利技術(shù)創(chuàng)新主要采取信息化手段提高防汛能力,其中包括暴雨、洪水等方面的預(yù)報(bào)。但是現(xiàn)有的信息技術(shù)并不成熟,在實(shí)際應(yīng)用中存在很多不足,并且無法提供行政決策的服務(wù)。為了滿足水利管理部門要求,需要將防汛預(yù)案加入系統(tǒng)之中,使洪水、內(nèi)澇預(yù)警更加快速,提高信息的精準(zhǔn)度。例如洪水已經(jīng)達(dá)到一定級(jí)別,系統(tǒng)必須及時(shí)執(zhí)行預(yù)警機(jī)制,并且根據(jù)預(yù)警提示制定相關(guān)解決方案。決策制定時(shí)必須提前制定放洪量大小,并且考慮泄洪后可能發(fā)生的任何后果,通過信息化系統(tǒng)掌握水利工程情況。目前常用的掌上GIS系統(tǒng)就可以應(yīng)用在水利管理之中,幫助用戶快速收集水利信息,并且提供解決措施,通過GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端查詢、決策等功能。智能手機(jī)已經(jīng)可以提供資料查詢、觀看電子地圖、定位資源空間,各項(xiàng)信息通過手機(jī)快速進(jìn)行查閱,將智能手機(jī)與GIS系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,使水利管理者可以第一時(shí)間制定處理計(jì)劃。
3水利技術(shù)應(yīng)用
3.1加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)
水利管理各級(jí)干部需要明確科學(xué)發(fā)展觀,將水利管理落實(shí)到個(gè)人,并且積極推動(dòng)科教興國發(fā)展方針,優(yōu)化水利科技與管理制度,將水利科技的工作加入議程計(jì)劃之中,并且制定完善的干部績(jī)效考核體系。根據(jù)水利工程發(fā)展特點(diǎn),合理制定水利科技發(fā)展計(jì)劃,將促進(jìn)水利科技的發(fā)展措施落實(shí)到位,幫助水利工程提高與進(jìn)步。水利管理部門的領(lǐng)導(dǎo)者需要重視科學(xué)知識(shí),發(fā)揮出自身的表率作用,通過合理的方法制定民主科學(xué)的相關(guān)決策。
3.2運(yùn)用RTK技術(shù)
RTK技術(shù)為動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù),與GPS技術(shù)統(tǒng)一使用差分解算,不同點(diǎn)是RTK使用實(shí)時(shí)差分計(jì)算。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷普及,對(duì)RTK技術(shù)的應(yīng)用也在逐漸增強(qiáng),傳統(tǒng)作業(yè)模式不斷得到革新,極大的提高了工作效率。傳統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量,需要在測(cè)量后進(jìn)行結(jié)算才能獲得厘米級(jí)數(shù)據(jù),而使用RTK技術(shù)可以直接獲得厘米級(jí)測(cè)量數(shù)據(jù),因?yàn)镽TK采取載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分計(jì)算法,也是GPS技術(shù)發(fā)展的重大成果。這種技術(shù)為測(cè)量地形圖、工程放樣、控制測(cè)量帶來了新的測(cè)量方法,有效提高了測(cè)量工作的效率。通過軟件的配合可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理,在水利工程測(cè)量階段,可以充分發(fā)揮RTK技術(shù)的實(shí)效性,提高測(cè)量工作效率,加快管理運(yùn)轉(zhuǎn)速度。
3.3加大科技投入資金
水利科技創(chuàng)新需要穩(wěn)定的資金投入,以國家的支持為基準(zhǔn),增加多種資金投入渠道??萍紕?chuàng)新必須得到國家與地方的支持,通過部門協(xié)作開辟多種科技研發(fā)渠道,為水利工程科技創(chuàng)造優(yōu)秀的發(fā)展平臺(tái),并且設(shè)立專項(xiàng)科技研發(fā)預(yù)算。加強(qiáng)科技平臺(tái)的建設(shè)力度,將建設(shè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)到科研能力之中,通過資源共享,充分保證科技平臺(tái)的運(yùn)營與管理不受影響,發(fā)揮會(huì)出平臺(tái)的最大效益。在水利工程建設(shè)資金中,需要?jiǎng)澐旨夹g(shù)創(chuàng)新資金,提高技術(shù)發(fā)展的速度與效果。
3.4營造創(chuàng)新環(huán)境
通過水利管理政策營造創(chuàng)新環(huán)境,將具體政策落實(shí)到管理工作之中,制定出科學(xué)合理的科技創(chuàng)新措施。加強(qiáng)社會(huì)的支持,對(duì)科技創(chuàng)新需要進(jìn)行鼓勵(lì)與嘉獎(jiǎng),加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的宣傳,積極表彰與獎(jiǎng)勵(lì)科技創(chuàng)新行為,提高社會(huì)各界對(duì)科技創(chuàng)新的關(guān)注度。積極營造創(chuàng)新人才培養(yǎng)環(huán)境,建立合理的人才選拔機(jī)制,使水利管理人員具有科技創(chuàng)新的動(dòng)力。
3.5強(qiáng)化科技管理
需要加強(qiáng)水利科技成果,將水利管理部門的所有職能激發(fā)出來,完善項(xiàng)目評(píng)估、審查、招投標(biāo)與合同簽訂手續(xù),幫助項(xiàng)目完成全程監(jiān)管體系,并且?guī)椭笃谠u(píng)估驗(yàn)收提供支撐。水利科技需要建設(shè)完善的評(píng)價(jià)機(jī)制,以國家評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行改革,使評(píng)價(jià)機(jī)制公平、公正、公開、透明、合理,相關(guān)制度必須科學(xué)合理。必須加強(qiáng)水利科技研發(fā)部門的自我管理機(jī)制,通過強(qiáng)化科技管理制度,使人員素質(zhì)得到充分的提高,并且提高管理水平,創(chuàng)造更好的科技效益。
4結(jié)語
1水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中信息化系統(tǒng)應(yīng)用問題分析
結(jié)合當(dāng)前我國現(xiàn)階段水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理工作中對(duì)于相應(yīng)信息化系統(tǒng)的有效應(yīng)用而言,雖然說已經(jīng)得到了初步的落實(shí)和應(yīng)用,但是在實(shí)際執(zhí)行過程中卻往往會(huì)出現(xiàn)一些較為明顯的偏差和不良影響,這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)信息資源匱乏?;谒夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理工作而言,要想促使信息化系統(tǒng)得到較好應(yīng)用,必須要首先針對(duì)較為基礎(chǔ)的信息資源進(jìn)行分析和收集,但是在現(xiàn)階段的具體操作執(zhí)行應(yīng)用過程中,這種信息資源的匱乏表現(xiàn)還是比較明顯的。相當(dāng)多的水利工程管理工作都難以形成較為全面的信息獲取,這也就給后續(xù)的水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理工作帶來了較大的限制和影響,導(dǎo)致信息化系統(tǒng)難以發(fā)揮出較強(qiáng)的積極管理效果。這種信息資源匱乏方面的影響和威脅可以說是當(dāng)前我國水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中信息化系統(tǒng)建設(shè)最為基本的一個(gè)影響因素,需要高度關(guān)注。(2)信息資源共享存在問題。具體到水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理工作中對(duì)于信息化系統(tǒng)的應(yīng)用來看,其存在的問題和缺陷還表現(xiàn)在相應(yīng)的信息資源共享上,因?yàn)樾畔⒒到y(tǒng)最大價(jià)值的呈現(xiàn)必須要重點(diǎn)圍繞著相應(yīng)的信息共享進(jìn)行處理,這種信息共享在當(dāng)前卻面臨著較多的困難,尤其是對(duì)于信息共享平臺(tái)的構(gòu)建,在當(dāng)前還存在著較多的障礙,很難實(shí)現(xiàn)較為全面的信息共享功能,如此也就必然限制了相應(yīng)信息資源的高效運(yùn)用,導(dǎo)致其應(yīng)用價(jià)值受損。(3)信息應(yīng)用存在明顯問題。在具體的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用過程中,其同樣也存在著一些明顯的缺陷問題,這種信息應(yīng)用方面的缺陷表現(xiàn)主要就是因?yàn)橄鄳?yīng)的數(shù)據(jù)信息難以得到較為理想的分析、匯總和處理,如此也就影響到了各類信息資源的應(yīng)用價(jià)值,對(duì)于數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用不夠重視,限制了數(shù)據(jù)信息價(jià)值的呈現(xiàn)。當(dāng)然,對(duì)于這種數(shù)據(jù)信息資源的有效應(yīng)用來說,往往還會(huì)受限于相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用技術(shù)手段,其技術(shù)支持難以達(dá)到理想的作用效果,同樣也必然會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息難以合理運(yùn)用。
2信息化系統(tǒng)在水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中的應(yīng)用
具體到水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中對(duì)于信息化系統(tǒng)的落實(shí)應(yīng)用來說,因?yàn)槠浯_實(shí)表現(xiàn)出了較為理想的積極作用效果,相應(yīng)的實(shí)用性和先進(jìn)性較為明顯,相對(duì)于傳統(tǒng)的水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理手段來看,其存在著較為突出的價(jià)值,因此,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于信息化系統(tǒng)的構(gòu)建也就顯得極為必要。在相應(yīng)的水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理信息化系統(tǒng)的構(gòu)建中,必須要切實(shí)把握好以下幾個(gè)方面的關(guān)鍵內(nèi)容和要點(diǎn):(1)明確各個(gè)功能模塊。對(duì)于水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理信息化系統(tǒng)的有效構(gòu)建來說,必須要首先明確相應(yīng)的功能模塊,圍繞著相應(yīng)的管理需求進(jìn)行分析,如此才能夠較好規(guī)定該信息化系統(tǒng)中需要設(shè)計(jì)的相關(guān)功能模塊,并且確保這些功能模塊能夠發(fā)揮出相應(yīng)的積極作用和效果。結(jié)合當(dāng)前水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理工作的基本需求而言,相應(yīng)的信息化系統(tǒng)應(yīng)該具備以下幾個(gè)方面的具體功能模塊:立項(xiàng)模塊,主要就是完成對(duì)于相應(yīng)水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提出,明確大體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);起草模塊,主要就是針對(duì)相應(yīng)的立項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行具體細(xì)化,起草具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,促使其能夠較好解釋相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);征求意見模塊,主要就是廣泛征求意見稿,進(jìn)一步完善相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);審查模塊,將相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)送達(dá)相關(guān)單位進(jìn)行審稿;報(bào)批模塊,審查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),不存在問題后就可以通過審批;模塊,主要就是針對(duì)審批完成的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,供人們查詢應(yīng)用;備案模塊,針對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄保存;宣貫?zāi)K,針對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的宣貫內(nèi)容進(jìn)行處理,促使其能夠被查詢和應(yīng)用;實(shí)施模塊,主要就是針對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的落實(shí)效果,及其存在的問題進(jìn)行解析記錄;復(fù)審模塊,結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用狀況進(jìn)行復(fù)審,將復(fù)審內(nèi)容及其流程進(jìn)行重點(diǎn)記錄保存;監(jiān)管模塊,監(jiān)督管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用狀況,并且促使其具備可查詢效果;變更模塊,針對(duì)相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所有變更信息進(jìn)行記錄保存。(2)做好水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的流程管理。針對(duì)整個(gè)水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理的基本流程進(jìn)行具體管理和控制同樣也應(yīng)該在信息化系統(tǒng)中得到較好的體現(xiàn),尤其是對(duì)于各個(gè)流程的基本執(zhí)行時(shí)間以及具體內(nèi)容,更是應(yīng)該在信息化系統(tǒng)中得到較為全面的記錄和保存,促使其能夠較好維系相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息完整性和可查閱特點(diǎn),如此才能夠有效提升水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中涉及到的各項(xiàng)功能。這種水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中的流程相關(guān)內(nèi)容可以通過流程圖的方式進(jìn)行呈現(xiàn),如此也就能夠較好提升其數(shù)據(jù)信息的直觀性和可靠性效果。這種流程管理在各個(gè)方面均能夠得到較好應(yīng)用,比如對(duì)于起草模塊的運(yùn)用如下圖1所示:月報(bào)表管理?;谶@種信息化系統(tǒng)在水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中的有效應(yīng)用來說,還需要重點(diǎn)針對(duì)相應(yīng)的月報(bào)表進(jìn)行有效管理,這種月報(bào)表的設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)圍繞著月報(bào)表的基本內(nèi)容和相關(guān)板塊進(jìn)行全面分析和設(shè)計(jì),促使其能夠在月報(bào)表的形成中體現(xiàn)出較為理想的可查性。這種月報(bào)表的設(shè)計(jì)應(yīng)該促使其綜合體現(xiàn)所有的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容,尤其是對(duì)于月報(bào)表中涉及到的各項(xiàng)基本內(nèi)容,及其進(jìn)度狀況,更是需要進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)記錄,如此也就能夠體現(xiàn)出信息化系統(tǒng)的綜合作用效果。
3水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理信息化系統(tǒng)的技術(shù)支持
對(duì)于信息化系統(tǒng)在水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中的有效應(yīng)用來看,還需要重點(diǎn)關(guān)注于相應(yīng)的技術(shù)支持,這種技術(shù)支持主要就是指水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建,該數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建必須要重點(diǎn)圍繞著上述相應(yīng)的功能需求進(jìn)行重點(diǎn)分析和設(shè)置,并且促使其不僅僅具備數(shù)據(jù)信息保存和記錄功能,還需要從查修以及修改方面具備較為便捷的應(yīng)用效果,進(jìn)而才能夠提升水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理信息化系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。
4結(jié)語
綜上所述,對(duì)于信息化系統(tǒng)在水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理中的應(yīng)用來看,其在當(dāng)前仍然表現(xiàn)出了一定的問題和缺陷,這種問題表現(xiàn)也就需要在今后的水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理信息化系統(tǒng)構(gòu)建中圍繞著相應(yīng)的系統(tǒng)模塊及其具體功能進(jìn)行全面分析,切實(shí)提升應(yīng)用實(shí)效性。
作者:孟慶婕 單位:中國水利水電第十三工程局有限公司
參考文獻(xiàn)
1.1采取措施完善水利工程機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
為推動(dòng)水利工程健康發(fā)展,要求對(duì)水利工程是機(jī)電技術(shù)相關(guān)的部門或相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確統(tǒng)一,確保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性與通用性,從而在標(biāo)準(zhǔn)上避免設(shè)備通用性不足或難以應(yīng)用問題。加強(qiáng)行業(yè)與行業(yè)之間的有效聯(lián)系,組建機(jī)電技術(shù)行業(yè)交流有效機(jī)制,在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,有力推動(dòng)機(jī)電技術(shù)快速發(fā)展。
1.2加強(qiáng)跨行業(yè)及部門協(xié)調(diào),構(gòu)建有效管理機(jī)制
政府部門應(yīng)充分重視機(jī)電技術(shù)管理問題,組織機(jī)電技術(shù)各行業(yè)及部門,依據(jù)實(shí)際構(gòu)建出完善的管理機(jī)制,確保各行業(yè)機(jī)電技術(shù)應(yīng)用在統(tǒng)一機(jī)制基礎(chǔ)上有序進(jìn)行。為確保機(jī)電大型設(shè)備設(shè)計(jì)及制造應(yīng)用性,應(yīng)綜合考慮行業(yè)需求,綜合全面研究,確保機(jī)電技術(shù)設(shè)備運(yùn)行的安全性與可行性。設(shè)置專業(yè)的管理機(jī)構(gòu),對(duì)水利工程項(xiàng)目中的機(jī)電技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行有效管理。
1.3對(duì)水利工程機(jī)電技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)估
在水利工程建設(shè)中,為確保機(jī)電技術(shù)應(yīng)用及整體工程安全性,要求對(duì)其工程進(jìn)行安全性檢測(cè)與評(píng)估。依據(jù)機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從全局出發(fā)綜合考慮實(shí)際,有效貫徹綜合標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其機(jī)電技術(shù)設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。此外,還應(yīng)落實(shí)國際化標(biāo)準(zhǔn),考慮到部分水利工程中機(jī)電設(shè)備存在著進(jìn)口現(xiàn)象,要求在推行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),綜合考慮國際化標(biāo)準(zhǔn)要求,提高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,有助于推動(dòng)我國機(jī)電技術(shù)發(fā)展水平,推動(dòng)我國機(jī)電設(shè)備制造水平,實(shí)現(xiàn)其整體效益。
2水利工程中機(jī)電技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)展望
2.1智能化趨勢(shì)
智能化屬于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要特征之一,其未來機(jī)電技術(shù)發(fā)展的重要方向。在機(jī)電技術(shù)中實(shí)現(xiàn)智能化,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人類認(rèn)知及判斷等有效模擬,讓機(jī)電技術(shù)及相關(guān)設(shè)備具備一定思考能力、判斷能力與決策能力,配置相關(guān)數(shù)據(jù)庫,通過收集數(shù)據(jù)與分析數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)其智能化操作。機(jī)電技術(shù)智能化,可以讓其相關(guān)設(shè)備完成一定的工作,尤其是在處理風(fēng)險(xiǎn)性較高,難度較大的問題時(shí)其作用更為突出,隨著信息處理水平的不斷提高,機(jī)電技術(shù)智能化發(fā)展更為突出。
2.2網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)普及,讓其成為了人們生活的重要部分,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,讓其廣度及深度不斷擴(kuò)展。水利工程機(jī)電技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是其未來發(fā)展的重要表現(xiàn),尤其是網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用,可以極大加快機(jī)電技術(shù)信息收集與信息處理效率,為信息交流提供更好平臺(tái)。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控,為實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)督奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
2.3系統(tǒng)化趨勢(shì)
隨著機(jī)電技術(shù)的快速發(fā)展,機(jī)電產(chǎn)品與人類之間的聯(lián)系越發(fā)緊密,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化一體化勢(shì)在必行。機(jī)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化,有助于機(jī)電技術(shù)運(yùn)行安全性、可靠性的有效實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)性管理優(yōu)勢(shì)凸顯。依據(jù)特定生物構(gòu)造,研究出新的機(jī)體,推動(dòng)機(jī)電技術(shù)向生物系統(tǒng)化方向進(jìn)步,以實(shí)現(xiàn)更加的發(fā)展效果。
2.4環(huán)?;厔?shì)
1.1計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的結(jié)合利用階段上世紀(jì)九十年代,計(jì)算機(jī)和通信傳真日漸普及,水利工程建設(shè)就利用計(jì)算機(jī)、傳真采集、存儲(chǔ)、處理、分析、管理和傳遞水利工程建設(shè)的管理信息。有了信息技術(shù)的幫助,信息的分析和處理能力明顯增強(qiáng),也在一定程度上減少了因人力勞動(dòng)造成的溝通傳遞失誤以及對(duì)紙介質(zhì)的依賴,工程建設(shè)的管理水平和工作效率都得到了較大提高。這時(shí)的計(jì)算機(jī)已不限于文字的傳輸,還可以生成圖形和圖像,這也使得水利工程建設(shè)管理可視化技術(shù)成為可能。
1.2現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的利用階段上世紀(jì)九十年代末以來,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐步進(jìn)入水利行業(yè),為水利工程建設(shè)的管理提供了發(fā)展的契機(jī)。水利系統(tǒng)相繼開通了因特網(wǎng),建立了電子政務(wù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及項(xiàng)目管理系統(tǒng)等多種網(wǎng)絡(luò)體系以及信息管理平臺(tái),除了可以有效、自動(dòng)、快速、有系統(tǒng)地對(duì)大量的水利工程建設(shè)管理信息進(jìn)行、儲(chǔ)存、修改、查找及分析處理外,還能夠跟蹤管理水利工程建設(shè)管理中的各個(gè)環(huán)節(jié)。近年來,隨著數(shù)碼相機(jī)、掃描儀等現(xiàn)代電子產(chǎn)品在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用,利用各種表格、圖形、文字、圖片以及聲像信息,水利工程建設(shè)管理的電子化信息得以被光速傳輸、無限復(fù)制、長久保存以及資源共享。水利工程建設(shè)的管理也真正進(jìn)入了“數(shù)字化”和“信息化”時(shí)代。
2信息技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
信息技術(shù)主要指在對(duì)信息整合、處理以及存儲(chǔ)中所使用的技術(shù)的總稱。這些技術(shù)主要采用計(jì)算機(jī)及通信技術(shù)來研發(fā)并安裝信息系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。GPS技術(shù)就是其中典型的一種。下面筆者將以GPS技術(shù)為例試談信息技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用。
2.1GPS技術(shù)概況及特點(diǎn)GPS技術(shù)即全球定位系統(tǒng),它主要包括三部分,即空間、地面控制及用戶設(shè)備,這三部分也被稱為GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控部分和GPS信號(hào)接收設(shè)備。這三大部分是GPS系統(tǒng)的核心組成部分。因?yàn)槿蚨ㄎ幌到y(tǒng)可以在短時(shí)間內(nèi)使水利工程在建設(shè)管理活動(dòng)中獲取到大量有效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)、信息,所以,GPS技術(shù)的廣泛使用可以大大提高水利工程的工作效率,為水利工程建設(shè)管理工作提供技術(shù)保障。GPS技術(shù)的如上構(gòu)成使得它在水利工程建設(shè)以及海洋測(cè)繪等方面也有著非常廣泛的應(yīng)用,并充分發(fā)揮著自己的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):全球性、全天候以及高精度、自動(dòng)化。首先,GPS技術(shù)可以觀察到存在地球上的每一個(gè)區(qū)域,而不受國家或地區(qū)的限制。此外,對(duì)于復(fù)雜、繁瑣的水利工程檢測(cè),它也有著十分重要的意義。其次,在進(jìn)行觀測(cè)操作時(shí),GPS技術(shù)不受時(shí)間及天氣變化的影響。它的這個(gè)特點(diǎn)對(duì)于需要長時(shí)間以及重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的水利工程來說,無疑具有一定的優(yōu)勢(shì)。再次,GPS技術(shù)的監(jiān)測(cè)精度也非常高,表現(xiàn)在動(dòng)態(tài)方面,其動(dòng)態(tài)觀測(cè)一般可以達(dá)到±(101×10-6×D)mm標(biāo)準(zhǔn);表現(xiàn)在靜態(tài)觀測(cè)方面,它的水平精度則可以達(dá)到±(31×10-6×D)mm,垂直精度也能達(dá)到±(51×10-6×D)mm的標(biāo)準(zhǔn),這些測(cè)量數(shù)據(jù)都是比較精確的。最后,GPS技術(shù)還具有自動(dòng)化特點(diǎn),GPS系統(tǒng)能夠自動(dòng)地采集、整合、存儲(chǔ)以及運(yùn)輸各項(xiàng)信息數(shù)據(jù),有助于節(jié)省大量的人力、物力以及時(shí)間,大大提高水利工程建設(shè)管理的效率。
2.2GPS技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用水利工程建設(shè)管理工作需要大量準(zhǔn)確、高效及實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息,而這項(xiàng)工作需要大量的人力、物力,以采集、整合和更新這些信息,因?yàn)閿?shù)據(jù)的更新需要有一定的周期才能為水利工程建設(shè)的管理工作提供有效的保障,所以水利工程建設(shè)管理中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集可謂耗時(shí)耗力。而GPS技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用對(duì)水利工程建設(shè)管理大有裨益,首先可以保證水利工程建設(shè)管理的準(zhǔn)確性、便捷性。其次,由于水利工程建設(shè)管理的數(shù)據(jù)采集以及整合十分復(fù)雜、繁瑣,這部分?jǐn)?shù)據(jù)的采集和處理就占據(jù)了整個(gè)管理工作的很大比重,應(yīng)用GPS技術(shù)還有助于提高水利工程建設(shè)管理的水平。GPS技術(shù)在水利工程建設(shè)管理中的應(yīng)用可以使復(fù)雜、繁瑣的問題簡(jiǎn)單化。GPS技術(shù)可以建立網(wǎng)絡(luò)控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)水利建設(shè)管理工程的控制,在任意時(shí)間任意地點(diǎn)都可以實(shí)現(xiàn)水利建設(shè)工程的數(shù)據(jù)采集,可以說,在水利工程建設(shè)管理中,GPS技術(shù)有著巨大的優(yōu)勢(shì),其主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:(1)不受天氣、環(huán)境的影響。天氣和環(huán)境不會(huì)對(duì)GPS,即使是在惡劣的暴風(fēng)雨季節(jié),GPS技術(shù)也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。(2)GPS技術(shù)具有高精確度。在水利工程建設(shè)管理的實(shí)際應(yīng)用中,該項(xiàng)技術(shù)主要依靠GPS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制測(cè)量的誤差,這樣測(cè)量數(shù)據(jù)往往是在現(xiàn)場(chǎng)直接精確測(cè)量而得來,這樣自然可以避免一些人為的測(cè)量誤差。(3)GPS技術(shù)具有自動(dòng)化技術(shù)。在進(jìn)行水利工程建設(shè)測(cè)量時(shí),應(yīng)用GPS技術(shù)可以及時(shí)、高效的測(cè)量獲得所需數(shù)據(jù),而不會(huì)受到外界條件的限制。同時(shí),即便在遇到突發(fā)狀況時(shí),GPS技術(shù)的即時(shí)功能也可以及時(shí)將其處理,為水利工程建設(shè)管理人員提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。(4)應(yīng)用GPS技術(shù)可以大大提高工作效率。GPS技術(shù)的實(shí)質(zhì)是利用最少的人力、在最短的時(shí)間內(nèi)可以完成數(shù)據(jù)的采集工作,這個(gè)特點(diǎn)大大節(jié)約了水利工程建設(shè)管理的時(shí)間和人力,大大提高了工作效率,而且保證保證了水利工程建設(shè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及可靠性。