地下水的利用范文

時間:2023-12-26 18:05:29

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關鍵詞:滯洪區;河流;洪澇利用;地下水回補;水生態

一、地下水急劇下降成為不可忽視的生態危機和社會隱憂

華北平原屬于全國缺水地區,目前地下水超采嚴重,有的城市和地區形成了地下漏斗,最深處早在2008年以前即已超過了100m。

從上世紀七十年代后期開始,隨著社會經濟的發展,人口的增多,用水量的增大,以及氣候的變化,河道徑流越來越少,大部分河流成為季節性河道,甚至常年斷流,地下水開采量越來越大,改變了歷史上取補平衡的模式,成為“只取不補”的不可持續的過程。地下水的過度消耗,已經越來越引起人們的擔憂,其不良后果表現在:

1、水生態危害。地下水位過度下降,導致湖泊、沼澤、濕地、坑塘的滲漏量增大,蓄水困難,沼澤、濕地消失,湖泊萎縮,造成水生態危機。

2、地面下沉,影響地表建筑。地下水位下降造成地面下沉,影響城市排澇和地表建筑安全;影響高速公路、高速鐵路、地下管道等設施的安全;降低提防工程的防洪能力。

3、海水倒灌。沿海地區地下水位降低后,容易導致海水倒灌,咸水入侵。

4、農業抗旱能力降低。農田機井報廢,取水難度加大,取水成本提高,遇連續干旱年份,抗旱能力減弱,影響糧食安全。

5、深層地下水難以回補。深層地下水是千百萬年間隨著地層的生成而形成的,而且地層中一般含有隔水粘土層,地表水很難與深層地下水相互交換。深層地下水資源幾乎象石油資源一樣,是一次性的,無節制地抽取,必將坐吃山空。

6、造成地下水資源戰略儲備危機。地下水資源具有重要的戰略意義,它不易遭受化學污染和放射性污染,非常時期,在地表水受到污染的情況下,可以保障城鄉居民生活用水的需要,避免發生社會危機。從戰略高度來認識,如果地下水資源(特別是深層地下水資源)枯竭,影響國家安全。

由此可見,遏制地下水位的過快下降,創造條件回補地下水,修復水生態,實現地下水資源可持續利用,是當前和今后面臨的重要課題和艱巨任務。

二、高度重視滯洪區運用在回補地下水方面的作用

滯洪區是分布在河道兩岸的自然低洼地帶,當河道發生超標準洪水時,利用滯洪區滯洪,以較少的損失,換取城市、工礦、交通樞紐、國家重要設施的防洪安全。滯洪區地勢低洼,在歷史上曾廣布沼澤、濕地,甚至湖泊,是地表水與地下水交換的重要區域。建國后特別是海河流域“63.8”大水后,隨著河道擴大治理工程的實施,過流能力提高,滯洪區的運用頻率顯著降低。

雖然滯洪區目前已經基本變成了良田,但同其它農業區相比,仍然是人口密度小、工業欠發達的地區。利用滯洪區蓄洪回補地下水,其成本相對較低。

以漳衛河系“96.8”洪水為例,衛河的良相坡滯洪區、共渠西滯洪區、長虹區滯洪區都進行了滯洪運用,蓄洪水量約4億m3。汛后依照國家滯洪區運用補償政策,補償了農民秋季農作物及其它方面的損失。通過滯洪有效地回補了地下水,為來年糧食豐收打下了基礎。如果本地地表水豐富,能滿足農灌需要,經蓄洪下滲的地下水還可以通過滲透補充到更遠的地區。

圖1.共渠西滯洪區滯洪

滯洪區順利運用的關鍵之一是建立健全滯洪區運用補償機制和補償基金。國家目前已經出臺了《蓄滯洪區運用補償暫行辦法》,提供了滯洪區運用補償的法律依據。建立起專門的補償基金也很重要,一旦啟用滯洪區蓄洪,補償資金能夠及時兌現到位。滯洪區運用的最大阻力是淹沒損失,如果老百姓獲得的補償相同或者多于淹沒損失,不感到吃虧而且有利,就會逐漸認可和習慣滯洪區運用。國內已有很好的經驗可資借鑒。

滯洪區順利運用的關鍵之二是滯洪區安全建設。滯洪區安全建設同樣需要與時俱進,創新模式??梢試L試結合新農村建設,移民建鎮。把淹沒核心區的村莊,遷移到滯洪區的邊沿地帶,合并建鎮,騰出蓄洪空間,優化分洪條件,減少蓄洪阻力,保障老百姓安全并減少因蓄洪帶來的生活不便。

對滯洪區工程本身的要求是保障分得進、蓄得住、退得出。

通過滯洪區蓄洪回補地下水,損失小,生態和社會效益明顯,應上升為國家意志,根據回補地下水的需要,加大滯洪區運用頻率。既可以在超標準洪水時“被動分洪”,也可以在標準洪水內“主動分洪”。在農民補償問題能夠很好解決的前提下,變“被動滯洪”為“主動滯洪”是一個可以選擇的新思路。

在干旱缺水的平原地區,中小河流治理中不宜把河道防洪標準提得過高,防止削弱滯洪區功能;在流域規劃中,不宜片面強調洪水損失,輕易提出滯洪區消號。

三、充分發揮河道自身的生態功能和回補地下水功能

河道的主要功能是行洪、排澇,但同時它又是一片面積廣闊的水域,在地表水同地下水交換的過程中同樣發揮著重要作用。通過沿河攔河閘的節節調蓄,盡可能多的攔截上游徑流和當地澇水,加長蓄水時間,通過河床下滲使地下水獲得補充。

從實際效果看,寬淺式河道斷面,入滲面積更大,可以生長菖蒲、三棱草、葦狄等水生植物,起到凈化水質的作用,促進生物多樣化,生態效果更好。獨流減河下段就是很典型的例子。

圖二.河流濕地

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【關鍵詞】水資源;地下水;利用;可持續發展

中圖分類號:X24 文獻標識碼:A 文章編號:1006-0278(2013)07-190-01

一、引言

地下水資源在我國水資源中占有舉足輕重的地位,由于其分布廣、水質好、不易被污染、調蓄能力強、供水保證程度高,正被越來越廣泛地開發利用。尤其在中國北方、干旱半干旱地區的許多地區和城市,地下水成為重要的甚至唯一的水源。據計算我國可更新地下淡水資源總量為8700億方,占我國水資源總量的31%,其中地下淡水開采資源為2900億方。微咸水開采資源130′108m3/a。平原區(含盆地)地下水儲存量約23萬億立方米,10米含水層中的地下水儲存量相當于840毫米,水層厚度,略大于全國平均降水量648毫米,這個比例與世界地下水儲存量的平均值相近似。

鄭州市位于淮河和黃河兩大水系之上,但是鄭州市缺水嚴重。鄭州市地下水資源在供水中具有重要地位,約占供水總量的三分之二以上,所以探尋鄭州市地下水的合理利用及可持續發展尤為重要。

二、鄭州市地下水的利用現狀

(一)不合理的開采布局水資源的供需矛盾仍很突出

部分地區由于缺乏科學合理開采布局和調蓄,各地區開采程度很不平衡,使得有限的地下水資源無法得到充分有效的開發利用,造成有些地區嚴重超采,而有些地區則尚未合理開發。

(二)持續過量開采,降水漏斗不斷擴大

由于持續高強度的過量開采,使得地下水資源不能得到及時補充,使得降落漏斗不斷擴大,甚至造成含水層的疏干,如不控制,含水層面臨疏干的危險。

(三)地下水資源浪費嚴重

城市遠近郊區農業生產過程中水資源浪費問題最為突出。我國工業用水量的浪費也很大,大部分工業用水重復利用率平均在30—40%,遠低于發達國家70%以上的水平。

(四)地下水污染較為嚴重

隨著經濟的發展,農藥、化肥、生活污水及工業“三廢”的排放量日益增大,而這些污水大部分未經處理直接排入環境,構成了地下水的主要污染源。而過量開采造成地下水位的不斷下降,客觀上為廢污水的加速入滲創造了有利條件。

三、地下水高效利用及可持續發展的建議

(一)是強化法規建設實現水資源統一管理

利用法律條例明確了水利部門對水資源和節約用水實行統一管理,實現了地表水、地下水、外調水和其他非常規水資源的統一調配,取水許可統一管理,水資源費統一征收,計劃用水指標統一下達,加強了多水源的綜合調度和運用,為全市水資源宏觀調控奠定了基礎。

(二)堅持地下水回灌

我市的棉紡企業主要集中在市區西部,其生產工藝要求在夏季大量開采地下水用于各道工序的降溫保濕,為避免出現地下水開采漏斗,我們采取冬灌夏用的方法,每年冬季補貼大量資金購買自來水用于回灌,以保證地下水位的穩定。

(三)合理做好水資源規劃

水資源綜合規劃是水利建設和水資源管理工作的重要依據。做好水資源綜合規劃應牢固確立以科學發展觀為指導,把以人為本、人水和諧的治水理念和尊重自然規律的要求貫徹到規劃的各個方面和全過程;滿足經濟發展的新要求,提高規劃的針對性、務實性和可操作性;堅持科學系統的規劃原則,按照系統工程的方法,搞好各個專業規劃之間的系統銜接;傳統的治水經驗與現代治水技術相結合,努力提高水資源規劃、建設和管理水平。

四、結語

水資源是人類生產和生活不可缺少的自然資源,也是人類賴以生存的環境資源。在當今經濟可持續發展的大潮流下,也需要要求大家重視水資源的可持續發展。地下水開發利用量要求以可開采量和開采區地下水補給條件來合理確定,目的是實現開發利用區的地下水采補平衡,實現地下水的良性循環;地下水水位是維持地下水生態環境功能的重要指標,不能太低,也不宜過高,要根據各功能區的實際保護目標要求,合理確定。

中國是一個水資源匱乏的國家,鄭州市作為中原的一個省會城市缺水也是尤為嚴重。水資源尤其是地下水的合理利用及可持續發展不只是政府的事,也需要我們每個社會人節約用水,實現可持續發展仍有一段相當長的路要走。

參考文獻:

[1]尹國勛,李振山.地下水污染與防治[M].北京環境科學出版社,2005.

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[關鍵詞]地下水;開發利用;環境地質問題;防御對策

中圖分類號:P641 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)08-0399-01

地下水是我國水資源的重要組成部分,在我國的北方、西北地區,地表淡水資源相對緊缺,而地下水的開發利用保證了人們日常的生產生活的正常運行。地下水的開發力度在不斷地加強,開采量逐年遞增,只是為了滿足我國社會經濟發展的用水需求。但是,在地下水開發利用的過程中,若開采不當、管理不善、缺少保護等原因,都會連帶產生一系列的環境地質問題,譬如開采過度破壞平衡關系,造成地下水位下降,地表下沉等,地下水同樣面臨著污染和浪費等嚴重問題。鑒于此,合理科學地開采地下水是前提,如果出現環境地質問題,應全面分析并積極采取相關措施進行整治。

一、地下水資源開采現狀

我國幅員遼闊,地下水資源較豐富,但是我國東西南北跨度大,地下水源分布不均勻,南方比北方多,東部比西部多,因此,各地開采地下水的程度也不一樣,其中以北方的開采利用率最高。事實上,在上個世紀60年代至70年代末,我國進入了大規模的地下水開發利用階段。隨著的召開后,經濟快速增長,用水量劇增,到了二十一世紀初年地下水年開采量達到了1091億立方米,占全年供水量的19.7%。至今,對地下水的開發利用依然是有增無減。眾所周知,地下水主要是靠地表水或降水的補給,靠水分蒸發或地下徑流等排除,而在某些地區,由于主管人員一味盲目開采,缺乏統一的規劃和管理,破壞了地下水原來的補、排平衡,嚴重的話會引起地面下沉、塌陷等問題。此外,地下水源還可能會受到外界人為的污染,這樣一來,嚴重威脅到了人們的健康。現如今,針對地下水的開發利用,急需尋求科學合理的方法及管理,盡最大可能降低對環境的破壞。

二、地下水開發利用中所產生的環境地質問題

地下水的不當開發利用,會引起各類的環境地質問題,主要概括為以下幾點。

(一)導致地下水位下降

何為地下水位,是指地下含水層中水面的高程。那水位下降,毋庸置疑是人們獲取地下水的總量遠遠超過它自身所補給的總量,則非承壓含水層中極易出現地下水漏斗的現象,若一個區域內有較多個超量取水的抽水井,那么地下所形成的水漏斗相互交叉疊加,使得水位較之前下降得更為嚴重,這種供不應求的狀態造成了水資源失衡,一方面影響了人們的日常用水需求,另一方面的環境地質問題給人們帶來了諸多的不便。

(二)導致地面沉降、塌陷

關于地面沉降,不僅僅只有開采地下水時會出現,在開采其他資源也同樣會出現這樣的狀況。會有這個問題的存在還是因為人們缺乏正確的指導,全然不顧自然界所能承受的極限。地下水的盲目開采會使地表土地結構發生緊縮,地表高低不一,最終導致地面沉降、塌陷。這不是一個突發的地質問題,而是要有一定的過程,若地下水長期處于一種供不應求的狀態,整個土地結構就會因地下水的減少而失去應有的支撐,進而會出現嚴重的地質問題,包括地面開裂,建筑物倒塌,地下各種管道破損等等,它所帶來的后果是不堪設想的,嚴重威脅到了人們的生命財產安全。

(三)導致地下水污染

地下水在不同含水層其水質也不同,若開采的過程中,在沒有嚴格的規劃和管理制度下使用不科學的開采方式,很容易使各個含水層的水質相互混合,帶來更嚴重的問題----水污染。另外一個不利方面會改變水原本的動力條件,而潛水層里的水會下滲補充承壓水層里的承壓水,造成深層壓水被污染。

(四)導致土地沙漠化

由于開采過度導致的地下水位下降,其結果只會使干旱地區的土地沙漠化更加嚴重。原因有如下,當地下水位的持續下降,植物根系所在的周邊土壤缺少地下水的補給,再加上干旱地區的降水量又少,使得植物因缺水而逐漸衰亡。而失去植物保護的土地極易出現沙漠化的現象,而且沙漠化的速度呈加快的趨勢,沙塵暴這樣的惡劣天氣頻繁出現。

(五)導致生態環境退化

如上文所描述的,因工農業發展的需求所過度開采的地下水致使地下水位呈逐年下降趨勢,直接威脅到了地表植物的生存,綠洲面積不斷縮小。除此之外,人們在河流的上游修建的大中小水庫,使得下游的地表徑流減少。這些人為的對自然的干涉、攫取導致生態環境退化的主要因素。河流下游河道斷流,造成河谷以及溢出帶濕地減少。因河流最后匯入湖泊的水量減少,使得湖水面積在不斷地萎縮,其周邊的濕地也相應地減少。除此之外,由于農業發展需要則大量引用地下水作為農用灌溉水,加劇了下游地下水淺埋帶土壤次生鹽漬化,且其程度在不斷的加重,一部分農耕地因此無法再被利用。

三、解決環境地質問題的防御對策

(一)科學合理布局開發水資源

在開發利用地下水之前,要注意時空上的布局。在空間上,充分調查,仔細分析地下水資源的分布特點,再對水源井進行合理的地域布局,避免部分地區的水源井過分密集而導致地下水供給不平衡。在時間上,通過利用專業的調度系統,采取科學的水量分配和調度方案,保障地下水資源始終處于合理的狀態。

(二)全面規劃,提高管理的科學性

以可持續發展思想作為指導,對水資源的開發利用進行全面的規劃;強化管理,走法制道路,協調好各地區的用水矛盾,可實施用水許可制度;建立健全的地下水動態監測系統,利用科學手段,做出正確的決策,實施嚴格管理。

(三)防治結合,保護地下水資源

針對地下水資源開發,要堅持以預防為主,保護優先的原則,合理制定開發方案,防止地下水污染、防止土地鹽漬化。與此同時,要徹底查清污染源頭,加強污染物的綜合治理。特別是垃圾堆放的廢棄物,化工企業的廢水處理,若處理不當,必會造成地下水的污染。因此,相關部門要認真做好這方面的監測審查工作,保護好地下水的水質。

四、結語

綜上所訴,我國的經濟發展取得了引以為傲的成就,與此同時,卻破壞了人們賴以生存的自然生態環境。人們為追求經濟利益的最大化,忽略了自然規則,過多開采地下水,繼而產生了極為惡劣的環境問題。在當今社會,資源的開采和環境的保護這一矛盾日益尖銳,人們只有正確意識到自己的行為并加以改正,以可持續發展理念為指導,才能慢慢緩和這類矛盾,才能構建人類與自然和諧共處的社會。

參考文獻

[1]陳瑜,龔林.我國地下水開發利用與污染現狀[J].河南科技,2014(03):190.

[2]李續續,居馬?吐爾遜,伊永強.新疆巴里坤縣地下水開發利用及環境地質問題[J].西部探礦工程,2014(12):119-122.

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關鍵詞:地下連續墻;施工技術;要點

地下連續墻開挖技術起源于歐洲,它是根據打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土的方法而發展起來的,20世紀50~60年代該項技術在西方發達國家及前蘇聯得到推廣,并逐漸發展成為地下工程和深基礎施工中有效的技術。隨著科技的發展,地下連續墻在水利工程中得到了廣泛的應用。它是一種在地面上采用專用的挖槽設備,利用泥漿護壁,按照設計位置開挖出具有一定寬度及深度的溝槽,然后在槽內安裝鋼筋籠,再利用水封導管將混凝土灌注于槽內形成鋼筋混凝土墻,起到支護、承重、擋土、防滲、防沖等作用。文中筆者就結合工程實例,將連續墻施工的技術要點進行詳細的闡述,以供參考。

一、工程實例

上饒地區某水庫屬于中型水庫,其壩體設計壩高35.7m,壩頂長687.3m,總庫容約1228萬m3。水庫壩基上層為砂礫卵石層,含漂石、巨石等,分布于河川漫灘及兩岸二級階地,滲透系數約1.10×10-2cm/s~4.05×10- 2cm/s,屬強透水。因此,設計對壩基進行連續防滲墻處理。設計墻厚0.7m,墻深5.0m~42.0m。槽孔寬7.2m。防滲墻采用C10混凝土,如槽坍塌度19.0cm~23.0cm,擴散度35.0cm~42.0cm;滲透系數≤1.21×10- 7;彈性模量

二、地下連續墻的施工工藝

地下連續墻施工工序及其施工順序如下:施工準備挖槽成槽清槽檢驗下放鋼筋籠澆筑混凝土墻段連接墻體質量檢驗。

1、施工準備

施工準備是否充分直接關系到該項工程是否可以順利進行,因此做好施工準備工作相當重要。地下連續墻施工準備工作主要包括:三通一平、泥漿系統、混凝土供給系統、開挖機械設備、施工人員組織、測量放線、其他臨時設備的布置等。尤其是人員組織與機械設備的選擇,應該根據該工程的規模、施工難度、地質情況等配備足夠的技術人員、施工人員以及選用合適的挖槽機械。另外,還應該根據施工場地的大小合理布置泥漿池等。

2、成槽

地下連續墻成槽的工藝有抓斗成槽法、鉆抓法、鉆劈法、銑削法等。一般采用沖擊鉆成槽,在整個挖槽的過程始終都是在泥漿護壁的環境下進行的,防止孔壁坍塌。

當槽孔開挖到設計高程時便停止開挖,然后進行清孔,經檢查槽孔的尺寸、深度、沉渣厚度達到要求后方能下放鋼筋籠、澆筑混凝土。

3、下放鋼筋籠

將加工好的鋼筋籠運輸至工點,利用吊機將鋼筋籠下放到設計標高,并固定好。當鋼筋籠較短時可以整個槽段一次吊裝,若鋼筋籠長度較長時應該采取分段吊裝,槽口對接的方法進行安裝,鋼筋可以采用單面搭接焊或者幫條焊接。

4、澆筑混凝土

鋼筋籠安裝完成后應該立即下放導管進行混凝土澆筑,避免因為空槽時間過長而導致塌孔。若槽內的泥漿指標仍然不達標、沉渣厚度仍然不能滿足規范要求,那么就應該進行二次清孔,直到各項技術指標都符合要求后方能澆筑混凝土?;炷翝仓仨氝B續不得中斷以確保墻體混凝土的連續性,確保連續墻的防滲性能。另外混凝土的坍落度應該在180mm~220mm間,不得太小而造成堵管,不得太大而造成混凝土離析。

三、地下連續墻施工要點

1、泥漿護壁

泥漿是在挖槽過程中起到護壁防止孔壁坍塌的作用,在采用沖擊鉆成槽時泥漿還可以承擔攜帶鉆渣出槽的作用以及冷卻鉆頭的作用。因此,泥漿在連續墻施工過程中具有非常重要的作用,在施工過程中應該嚴格控制泥漿的制作質量、泥漿面的高度,確保泥漿的性能,保證成槽作業的順利進行。泥漿的密度、粘度、含砂率、pH值、膠體率等指標都必須滿足規范的要求,在施工過程中還應該對這些指標隨時檢驗,并及時調整。施工時,槽內泥漿面高度應該要比地下水位高出0.5m~1.0m,確??變鹊乃^壓力。泥漿液柱壓力作用在開挖槽段土壁上,除平衡土壓力、水壓力外,由于泥漿在槽壁內的壓差作用,部分水將滲入土層,會在槽壁表面形成一層固體顆粒狀的膠結物泥皮。性能良好的泥漿失水量少,泥皮薄而密,具有較高的粘接力,有利于維護槽壁穩定,防止塌方。另外,當孔內泥漿高度下降時,應該及時往孔內補充泥漿。若泥漿面發生突然變化,應該立即查明原因,及時處理。

本次工程泥漿采用當地的粘土摻加少量膨潤土,粘土粘粒含量大于50%,塑性指數大于20。護壁泥漿的性能指標具體為:比重1.2g/cm3~1.4g/cm3;粘度30s ~35s;膠體率大于97%,失水量小于10ml/30min。

2、刷壁

地下連續墻通常是分槽段進行施工的,那么在已經施工完成的槽段的側面往往會有很多的泥土,為了保證相鄰兩個單元槽段的混凝土的粘結質量,應該將已施工完成的連續墻側面的泥土刷洗干凈。本次工程在二期槽孔換漿結束前,使用專制鋼絲接頭刷刷洗兩端一期槽孔混凝土孔壁上的泥皮,以接頭刷上基本不再帶有泥屑為合格的標準。

3、導管安裝

首先應該根據槽孔的大小選用直徑合理的導管。導管在使用前應該進行水密性試驗,確保在混凝土澆筑過程中導管內不會進水、泥漿。導管應該按照水密性試驗時的編號逐節連接,不得混亂。導管布置的間距應該要合理,避免出現墻體混凝土夾泥現象。一般導管布置間距為8~10 倍的導管直徑,但是不得大于3m。導管底口距離孔底的高度也應該合適,不得太高也不得太低。太高則容易使得首批混凝土發生“洗澡”現象,太低則容易造成導管堵塞。根據以往的施工經驗,導管的懸空高度應該控制在40cm~50cm。導管的位置盡可能的居中,而且避免與鋼筋籠碰掛。

4、混凝土灌注

本次工程的混凝土灌注采用直升導管法雙管澆注,導管內徑200mm,間距3.5m,距槽孔端間距1.65m。澆注時混凝土均勻上升,高差不超過0.5m,上升速度不大于2m/h。在連續墻混凝土施工中還應該注意以下問題。

(1)要控制好混凝土的拌合質量?;炷涟韬衔飸摼哂辛己玫牧鲃有约昂鸵仔裕竭_施工現場的混凝土拌合物的坍落度應該控制在180mm~220mm,粗骨料最好采用干凈的卵石或者碎石,粒徑應該小于3cm。

(2)首批灌注的混凝土量必須要滿足讓導管埋入混凝土中1.0m 左右。當首批混凝土灌注后,應該采用投石的方法檢查封底是否成功,導管內是否進水,若發現導管進水應該立即將導管拔出,將孔底清理干凈,重新灌注。

(3)當混凝土面上升至鋼筋籠底端時應該放慢灌注速度,防止鋼筋籠上浮。當混凝面高過鋼筋籠底端,且導管的底口提升超過鋼筋籠底端時,才可以恢復正常的速度灌注。

(4)混凝土灌注過程中應該根據混凝土的澆筑面上升的速度及時提升導管,控制導管的埋深在2m~4m。且混凝土灌注必須連續,不得中斷。

四、工程驗收

水庫工程施工后的開挖和抽芯檢測表明,墻體接縫平整、密實,無夾泥現象;抽芯砼完整,無蜂窩,外觀良好。另外,還進行了壓水試驗,滲透率均不大于1.21×10- 7cm/s,符合防滲要求。

參考文獻:

[1]王樂.水利工程地下連續墻施工技術[J].科技創新導報,2011,(09),95.

[2]張文憑.淺談地下連續墻施工技術要點[J]. 科技資訊,2009,(03).

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關鍵詞:特殊地質條件;帷幕灌裝;涌水處理

中圖分類號: F407 文獻標識碼: A

1、工程概況及工程地質

我國某第二熱電廠老廠房一期工程建于1998年。一期工程基坑全部采用砂石回填,砂石回填的深度為-5.5m。由于廠房循環水管年久失修破損嚴重,加之下水管道多處漏水,使得砂石回填的基坑形成一個蓄水量極大的水庫,地下水位標高約為-1.4m。二期工程(新建工程)的電纜隧道必須與一期的電纜隧道進行對接。也即必須破除二期基坑的止水帷幕(深層攪拌水泥樁),并在一期回填的砂石中進行基坑開挖施工。砂石基坑段開挖深度為-3.2m(即有1.8m高的水位高差),寬度為7.5m,長度為9.3m 。

2、方案選取

隧道接頭部位在新建的除氧煤倉間框架的內部,且基坑開挖處硬質雜填物(如混凝土塊等)較多。若采用鋼板樁和深層攪拌水泥樁作帷幕止水,則沒有打樁機械的施工空間,也不能保證樁身的垂直度(硬質雜填物較多)。若采用井點降水方法,則開挖時基坑周壁砂石類土肯定會塌方,同時過度抽水可能引起老廠房設備基礎下沉和地坪開裂。若采用土釘墻加錨桿支護,則開挖做支護施工時的本身水問題就不能處理,同時老隧道接頭一側的滲水與塌方不好控制。綜合各種因素,最后選定采用壓密注漿施工方案。其優點是:

2.1止水護坡一舉兩得;

2.2機械設備小,靈活易動;

2.3施工成本低、費用小;

2.4老廠房基坑回填砂石空隙率大,水泥漿液容易擴散,形成混凝土狀凝結固體,符合地質條件;

2.5由于該場地已進行深層水泥攪拌樁施工,故推知地下水對混凝土無腐蝕性,同時地下水能夠處于基本穩定狀態,這給注漿效果提供了有力的保證;

3、方案設計

3.1注漿孔布置按經驗確定漿液的擴散半徑為0.5米,故注漿孔取縱橫間距均為0.5米。注漿孔呈梅花形布置。按施工經驗同時為了確保止水效果,隧道基坑側壁布置3排注漿孔,寬度為2.0m,注漿深度從地面至-5.5m。隧道基坑底部僅需防止滲水,則注漿深度為-3.2至-5.5m。平面布置圖見圖1:

圖1

3.2設計計算

現場砂石土的摩擦角Φ=350,水與砂石土的平均重度Y=18. 5kN/m3,砂石土的粘聚力C=0.0kPa,地面堆積荷載q=0.0kN。墻寬度B=2.0m,根據經驗,水泥土標準強度取qu=1.0MPa。

3.2.1側壁抗剪強度計算

主動土壓力系數

被動土壓力系數

基坑開挖側壁底部土壓力

側壁剪力(15天養護,強度按50%計算)

故抗剪強度滿足要求。

3.2.2抗傾覆計算

抗傾覆系數

主土壓力矩

被土壓力矩

單位長度側壁重量

計算模型見圖2:

圖2

所以,抗傾覆滿足要求。

3.3抗滑移計算

3.3.1抗滑移系數

式中

滿足抗滑移要求。

3.4注漿材料:42.5#普通硅酸鹽水泥并摻入水玻璃。

3.5配合比:水灰比0. 50~0.60;水玻璃用量為水泥的1%。

3.6注漿壓力:0. 08 ~0.2MPa。

3.7注漿量:每立方加固體積的注漿量為:Q=K×N,(K取1,N取0.15)

則注漿量Q=1X0.15=0.15 (m3)。

4、施工工藝

4.1施工工藝流程見圖3:

圖3

4.2清除障礙及測量定位

施工前將注漿區域回填的砂石土開挖一米左右,以防止注漿時地面隆起,同時將地下雜物(如混凝土塊、廢模板等)清除,保證了沉管施工順利進行。按設計要求用經緯儀將注漿孔的位置的確定出。

4.3沉管

沉管采用簡易的機械設備:平板振動器和注漿管。沉管鉆桿為地質鉆探用小口徑合金鉆桿,鉆桿絲扣之間的連接應密封。每根鉆桿長度為1.0~1. 5米。其中有鉆桿為尖形封閉式,但側面留有ψ6~ψ8mm左石的注漿孔,孔間距20~40mm,帶孔注漿鉆桿(俗稱花管)長度為0.5米左右。先將平板振動器放于花管的螺旋帽(專門對于平板振動器凹槽而制的)之上,打開平板振動器電源,平板振動器的振動帶動花管的振動,花管開始下沉。若對平板振動器施加壓力,則可以明顯加快沉管的速度。當花管沉入地下只露150mm時,擰下花管接頭螺旋帽,將花管和注漿管連接,然后在注漿管上部旋上螺旋帽;將平板振動器放在螺旋帽上繼續進行振動沉管。依次類推,其他注漿管也是如此進行沉入的。注漿孔應按梅花形交錯布置。成孔深度應根據開挖處底部的標高確定,所有注漿孔最終深度必須保證-5. 5米。由于沉管工作對注漿管周圍砂土產生擾動、造成孔隙,因此每次注漿前應將鉆桿與砂土之間孔隙填實;以防在注漿時,漿液沿孔隙上冒。在靠近老廠房電纜隧道接頭處,由于需要開挖,則必須采用傾斜沉管注漿,使老隧道底部被注漿液充滿。

4.4制漿

一般在成孔3~5孔后(鉆桿數量較多時,成孔的數量可多一些),開始攪拌水泥漿液。攪拌時,應嚴格按設計要求進行水泥漿液的配制。注漿的水泥采用新鮮、不受潮、無結塊、有出廠合格證的42.5#普通硅酸鹽水泥。水泥在使用前必須經過檢驗。先按設計要求確定每桶用水量,將水注入注漿桶,再加入適量水泥(現場水灰比為0.6 )并攪拌均勻。施工用水可采用自來水,不能使用PH值小于7的酸性水及工業廢水。在保證漿液短時間內不發生離析的情況下,加入模數為3.0~3.3濃度為35~45Be的水玻璃(水玻璃的摻入量不宜超過水泥用量的1%),再攪拌均勻,然后通過篩網過濾后進入注漿泵。每段注漿完畢之后,應及時地將過濾出來的顆粒去除,并在每孔注漿完畢后及時清洗掉注漿管內的漿液,以防止凝結。制備好的水泥漿不得停置時間過長,超過2小時以上不應該使用。在進行漿液配制前應做好機械、儀表、管路、注漿材料、水、電等檢查及檢驗工作。

4.5注漿并拔管

現場注漿機械采用YSY-型注漿泵。施工時,采用自下而上進行注漿的。先進行基坑側壁外排注漿孔注漿施工,然后逐漸向內進行?;觽缺谧{施工完畢后,進行電纜隧道基坑底部區域注漿孔施工。施工過程中,基坑側壁最外排注漿孔應限制注漿量,以免大量水泥漿流失造成浪費。中間孔的灌漿以不吃漿(即注漿量小于1~2 L/min)為止。注漿時采用間隔跳打法,以防止竄漿和漫漿。注漿開始時,由于花管內可能存在一些雜物,因此起始注壓力較大,但最終的壓力都控制在0.2MPa之內。注漿方法采用自下而上式,每拔0.3 ~0.4米左右(宜取0.3米)時,即進行注漿一次。邊拔邊注,直至注漿管拔至設計標高為止。注漿速度一般控制在7~10L/min,最大速度不超過20L/min。注漿完后,應及時清洗鉆桿、注漿管道、注漿泵等設備機具。

為了保證止水的效果,一次注漿終凝(10h)后,進行了二次注漿。二次注漿沉管的位置基本保證在一次注漿兩排孔中間??讛祽撆c一次注漿孔數相同或少一個,注漿孔應該與一次注漿孔錯位布置。同時必須間隔跳注漿,防止竄漿。在施工中有不少孔未能沉管,只能采用繞打沉管或者在旁邊補管。二次注漿的壓強基本在0.2~0.3MPa,注漿量為一次注漿量的50%左右??拷蠌S房一側為施工重點,注漿時注漿量較其他地方大。

5、注漿取得的效果

新老電纜隧道接頭處在二次注漿完后12天后,由于工程工期的需要,先在靠近新建廠房一側進行人工試挖。邊挖邊觀察,結果發現注漿效果相當明顯。整個基坑開挖時間約為10天,在整個開挖過程中,基坑側壁類鹼狀物直立性相當好,沒有出現塌方現象;同時電纜隧道基坑側壁和底部幾乎沒有滲水。壓密注漿施工方案確定和施工試驗過程控制都取得了預期的施工效果。

總之,超前帷幕注漿可以改善地層的透水特性,同時具有良好的止水效果,通過具體的工程實踐表明烏蒙山一號隧道采用帷幕注漿封堵巖溶水的方案是可行的。超前帷幕注漿的實施過程中要根據鉆孔內的出水多少、水壓及所掌控的地質條件,及時調整漿液配合比,以取得最佳的注漿效果。

參考文獻:

篇6

關鍵詞:地下式污水 處理廠 應用發展趨勢

中圖分類號:R123.3 文獻標識碼:A文章編號:

引言

為改善水環境污染現狀,優化人們生活與投資環境。我國近年來投資建設了一大批污水處理廠。其工藝組成和建設規模各異.但在建設模式上.絕大多數的污水處理廠均采用地上式。隨著我國城市化水平和對生活環境要求的不斷提高.特別是大型城市,其土地資源短缺及環境污染的問題日益突出,建設占用空間少、節省土地資源、環境污染小,并能與周邊環境相協調的地下式污水處理廠將成為大型城市污水治理工程新的發展趨勢和發展方向。

1.污水處理廠布置形式及特點

目前,地上式污水處理廠在改善城市生態環境、節約水資源、提高人們生活質量方面發揮了巨大的作用。已成為市政、環保基礎設施的重要組成部分。但由于其自身的特殊性。絕大多數地上式污水處理廠在凈化污水的同時,又成為新的污染源,不僅影響了周邊居民的正常生活.而且在一定程度上制約了周邊地區的經濟發展。對商業、房地產業、服務業的影響尤其明顯。另外,地上式污水處理廠占用大量寶貴的土地資源.并因受到處理工藝的限制.很難與周圍的環境相協調。

1.1臭味污染大。雖然很多污水處理廠都安裝了除臭設備.但因各種因素,大部分污水處理廠臭氣的排放濃度都很難達到臭氣排放標準,不僅影響了周邊居民的生活。對污水處理廠工作人員的身體健康構成了較大的威脅。

1.2噪聲污染大。地上污水處理廠的噪聲主要是在污水處理過程中水泵、鼓風機、管道和水流所產生的,一些已建成的污水處理廠由于缺乏足夠的噪聲隔離設施或是生產設備老化.導致不同程度的噪聲超標,對人體健康產生一定的危害。

1.3占用土地資源。在地上式污水處理廠工程建設中,不僅需考慮污水處理構筑物的基本用地.還需從污水處理廠綠化和防止污水處理廠污染角度考慮,在征地時設置一些綠化帶和隔離帶用地在我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918—2002)中明確規定,地上式污水處理廠周圍應建設綠化帶.并設有一定的防護距離(廠址:與規劃居住區或公共建筑群的防護距離一般不小于30m)。而在歐洲、美國等發達國家,要求地上式污水處理廠周圍至少有200m的隔離帶.這將使地上式污水處理廠占用更多寶貴的土地資源。地上式污水處理廠除了本身占地.也將影響周邊土地的利用。防護距離以外的附近周邊土地,人們至少會由于心理作用.而降低吸引力.影響實現其最高市場價值。

2.地下式污水處理廠的優點分析

2.1地下污水處理廠的優點

與地上污水處理廠相比,地下污水處理廠具有如有下優點:

2.1.1占用空間少

在地下污水處理廠設計中,考慮到地下空間和投資的限制,構筑物設計都比較緊湊,技術上也盡量選用占地面積小的處理工藝,此外,地下污水處理廠無需考慮綠化及隔離帶等要求,因此,一般占地面積較少。例如,荷蘭鹿特丹Dokhaven地下污水處理廠采用了AB工藝,占地面積僅為傳統工藝的1/4左右”’;日本神奈川縣葉山鎮地下污水處理廠所占用的土地面積與一般地上污水處理廠用地面積相比,僅是地上污水處理廠用地面積的1/3;廣州京溪地下凈水廠采用MBR工藝,其平均用地指標控制在1.8萬平方米/噸污水,僅為常規污水處理廠用地的1/5。

2.1.2噪音污染小

地下污水處理廠的主要處理設備均處于地下,許多機械的噪聲和振動將對地面的建筑和居民基本不產生影響,有效地防止了噪音對周圍居民生活與工作的影響。

2.1.3環境污染小

由于處于地下全封閉管理,地下污水處理廠可以對產生的臭氣進行全面的處理,對環境和城市居民生活不產生影響。英國伊斯特本的新奇地下污水處理廠雖然建在繁忙的街道和海灘之間,但未對休斯特本的旅游區自然景觀產生任何不利影響。

2.1.4節省土地資源

地下污水處理廠由于只有部分輔助建筑物建在地面,占用土地資源很少,節省了城市開闊空間,不會使周邊土地貶值,對于周邊區域的未來發展沒有障礙。地下污水處理廠上部空間利用價值亦較高,可用于綠化、公園等公益事業,也可用于商業開發。芬蘭赫爾辛基地下污水處理廠僅辦公室、職工活動中心、部分車間及能量生產站處于地上,其余節省下來的用地規劃了一處居民區,修建一座8層住宅,總使用面積達15萬m²,可以容納3500人。

2.1.5溫度較恒定

地下污水處理廠由于處于地下,除受進水水質條件的影響以外,基本不受外部環境因素的影響,特別是地下常年溫差較地面溫差要小溫度比較恒定,有利于各種污水生物處理工藝的穩定運行。

2.1.6美觀性好

由于地下污水處理廠是不可見的,因此既不會對自然景觀產生影響,也不會影響到周圍建筑的整體視覺效果。瑞典首都斯德哥爾摩的地下污水廠區地面布置成為一個公園,地下污水處理廠的進口,采用巧妙的建筑藝術,大大美化了市容,同時又為城市增加了綠化面積,因而引起了全世界的注意

3.地下污水處理廠在我國的發展前景

我國過去曾一度將大型化、集中化作為城市污水處理廠建設的主導方向。如單從經濟角度考慮,大型污水處理廠固然有其優點,比如規模越大的污水處理廠,其單位造價和管理費用都比小型污水處理廠經濟,但與大型污水處理廠配套的、龐大的排水管網系統,其投資往往很高(管道埋深大、泵站提升費用高),將遠遠超過污水處理廠的建設費用,這在地方政府資金有限的情況下,實施起來難度很大。我國大型城市污水處理廠的建設受城市規劃的影響較大,一方面有些地方的城市總體規劃不合理,城市排水管網系統未按預期規劃方向發展,結果在設計污水處理廠時,由于處理水量預測值過高,造成水廠的設計規模過大,資金嚴重浪費;另一方面有些地方注重短期規劃,在進行污水處理廠規劃選址時,選擇城鄉結合部、人煙稀少或未列人發展規劃的區域,建造大型污水處理廠,以節省成本。由于對經濟發展速度低估或發展速度超出當初預期,污水處理廠周邊日新月異,結果導致污水處理廠成了拖累周邊發展的瓶頸。

污水處理廠的建設規模,一般應該遵循因地制宜、由點到面的治理原則,即能在點源和小范圍治理的污水,不應拿到面上來解決,不能擴大范圍,特別是含重金屬和有毒有害污染物的工業廢水,如果不在點上治理,將對大型城市污水處理系統的運行帶來嚴重危害。城市污水處理廠的建設還一定要從實際出發,在地方政府缺乏資金以至無力建設大型排水管網系統的條件下,逐漸修建一些小型污水處理廠。小型污水處理廠可實現近處理、就近回用,不僅具有污水收集和中水回用的管網短、可節約資金的特點,而且還可根據各地污水的水質情況,采取有針對性的技術路線,處理效果好。污水處理廠由集中走向分散是一個趨勢,現在國外發達國家的污水處理廠一般也在走向小型化,像日本的許多大城市,兩三萬噸的小型污水處理廠很多。我國正在加快小城市建設,更適合建設小型污水處理廠。由于受到地形條件的限制,某些小型污水處理廠不得不位于居民區和商業中心附近,若要避免或降低對周邊環境的影響,節約城市用地,地下污水處理廠成為必然的選擇。若推行新加坡的深邃道陰溝系統收集城鎮污水,則更能發揮地下式污水處理廠的優勢。

城市污水處理廠建在地下的另外一個好處是可實現冬天保溫,這對我國地處北方寒冷地區城市,有著重要的現實意義。因為我國北方寒冷地區冬季氣溫很低,而污水生化處理系統需要一定的溫度,建在地下不但可以保證穩定的處理效果,而且還可以節約因保溫而消耗的大量能源。

4.結語

地下污水處理廠在技術上已經相當成熟,在國外應用相當廣泛,我國多個城市也開始實施。地下污水處理廠由于處于地下全封閉狀態,對周圍環境的影響較小,與周邊環境協調性強,可節約土地資源,防止周邊土地貶值,特別適合于在經濟發達、土地資源高度緊張、環境要求高的地區建設,從長遠看也符合資源節約、人與自然和諧發展的科學發展觀的要求。

參考文獻:

[1]尹軍,譚學軍.污水污泥處理處置與資源化利用[M].北京:化學工業出版社.2004.

篇7

關鍵詞:預應力綱絞線、錨具、張拉段、自由段、設計張拉力、錨墩

中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:

一、工程概況

下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河源流葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河中下游,地處喀什塔什庫爾干縣班迪爾鄉境內,是塔里綜合治理中唯一的山區水庫工程,為大(Ⅱ)型工程,其主要建筑物導流泄洪洞為2級建筑物。

導流泄洪洞采用導流、泄洪和水庫放空一洞三用的布置型式,設計洪水標準為100年一遇,校核洪水標準為5000年一遇,施工導流期設計洪水為20年一遇。遂洞斷面為7*17.05~7*10.25m的圓拱直墻型,設計最大泄流量920m3/s,最大流速30.9m/s。導流洞洞臉無黏結預應力錨索,設計張拉力為1000KN。仰角6度,方位角89度,孔深30m。

二、 施工設備

三、施工程序

預應力錨索施工工藝流程圖

錨索制作錨索運輸搭設腳手架布孔鉆孔(邊鉆孔邊灌漿)錨索安裝注漿錨固錨鐓砼張拉、封孔

1、搭設腳手架布孔

根據施工圖紙要求,將腳手架搭到設計高程,在腳手架加固時用手分鉆在巖壁上打錨桿用Φ8的鋼筋與腳手架連接,錨桿直徑為28mm,在造孔過程中由于鉆機移動須從新搭設腳手架,如在打完第一排孔再造第二排孔時,在第一排鉆機所占的空間的腳手架須從新架設加固,錨索孔點放置實際位置,并進行統一編號,用油漆標明,為鉆孔施工提供準確的位置。

2、鉆孔

錨索孔鉆孔采用錨索鉆機邊灌漿邊鉆進,鉆孔仰角為6°,方位角為89°, 孔坐標誤差不大于10cm。為確保錨索孔鉆孔方向滿足設計及技術要求,在鉆孔開鉆前后進行嚴格控制,確保鉆孔質量。開孔前,確保鉆機底座水平,并按設計要求的鉆孔傾角,用地質羅盤儀精確測量鉆桿夾角,以確保開空方向。鉆進過程中還隨時檢測,若有偏差還立即糾正,終孔孔軸偏差不大于孔深的2%,方位角偏差的不大于3%。在邊灌漿邊鉆進過程中無壓灌漿,漿液配合比現場試驗確定。

3、錨索制安

3.1錨索制作

錨索制作根據設計院下發的預應力錨索結構圖要求進行編制,采用隔離支架集束,隔離支架按設計要求設置其間距永許偏差±50mm ;鋼絞線采用GB/T5224—2003要求的Φ15.24mm,1860Mpa高強度低松弛無黏結鋼絞線,鋼絞線采用切割機下料 ,其長度誤差不大于±10mm;錨索編制綱絞線一端對齊,排列平順,無扭結,綁扎牢固;錨索編制完成后,按編號整齊,平順地存放在地面20cm 以上的支架或墊木上,支架間距為1m—1.5m。錨索制作完成后在隔離架上焊上3—6根φ8mm導向鋼筋,鋼筋起到導向和保護鋼絞線的作用。導向錨固端為P型擠壓錨。

3.2錨索運輸

錨索水平運輸中索體各支點間距不大于2m,彎曲半徑不小于3m,垂直運輸時,應根據錨索體在調運中的狀態,合理布設吊點,其間距不大于3m,入孔前除主吊點外,其余吊點能快速,安全脫鉤。

3.3錨索安裝

錨索安裝前對孔道采用壓縮空氣清孔,錨索進行仔細的檢查,滿足設計及規范要求方可安裝。錨索安裝時,采用人工從邊坡抬止孔口,由人工穿入孔內,孔內穿索時緩慢均勻推進,錨索一次穿索到位,避免在安裝過程中反復拖動索體。錨索安裝完畢后,應對外露鋼絞線進行監時防護。

4、注漿錨固

錨索安裝完畢后,對內錨固段進行注漿錨固采用摻加微膨脹劑的水泥漿進行灌注,漿液水灰比為0.4:1。錨固段注漿壓力0.6Mpa。

4.1漿液配制及質量控制

4.1.1漿液配制

注漿漿液采用425#普通硅酸鹽水泥進行拌制,拌漿機采用YGJ―340型雙層立式攪拌機,攪拌時間不低于3min,上層攪拌桶內水泥漿液過篩后放入低速攪拌桶內使用,內錨固段注漿漿液濃度采用重量比為0.4:1的水泥漿,施工中為量準確,同時便于施工,水泥以整袋加入,不足整袋以臺秤稱量。

4.1.2漿液質量控制

錨索施工前,對水泥進行檢驗,檢驗結果滿足規范要求。注漿過程中,還隨時抽檢,受潮結塊的水泥不能用于注漿;同時還抽測漿液的比重。采用經檢驗合格的水泥,不符合要求的水泥漿不能用于錨索施工。

4.2注漿設備

注漿機采用BW—250型泥漿泵壓送漿液;注漿管采用高壓鋼編管。

5、錨墩砼施工

錨墩砼施工根據施工圖紙及設計要求進行,若噴砼面松散,將噴砼鑿掉,確保砼與基巖緊密結合;砼澆注前安裝好導向管和承壓板。鋼筋由鋼筋廠統一制作備用。待所有錨索孔穿索,錨固完成后運至現場安裝;砼強度等級采用C30以上。由砼拌合站集中拌制,采用砼罐車運輸,人工搭設溜槽入倉。錨墩尺寸為:底面積為1.2mΧ1.2m,頂面積為0.4mΧ0.4m,高為0.4m,鋪設鋼筋網3層Φ12mm@100mm,鋼墊板規格為300mmΧ300mmΧ35mm。

6、錨索張拉

錨索張拉采用單拉單錨的方式,從內到外將不同承載體上的鋼絞線按分級程序張拉到位。

6.1錨具及張拉機具

錨索張拉前,完成錨具的安裝。按規范要求對千斤頂,油泵進行率位。錨具采用柳州歐維姆建筑機械有限公司生產的OVM15—7型工作錨;張拉機具采用YCW—150型電動油壓千斤頂。

6.2鋼絞線預緊

錨索張拉前,對鋼絞線進行逐根預緊,預緊應力為0.2σcon—0.3σcon,使每根鋼絞線均達到無彎曲,無打結,確保整索張拉時每根鋼絞線的均勻受力。

6.3整索張拉及鎖定

進口洞臉預應力錨索張拉采用張拉力控制為主,伸長值校核的雙控操作方法。張拉過程中采用逐級加載速率不超0.1σcon/min,各級加載后應同步測量其伸長值,各級張拉力為:0.2 σcon,0.25 σcon,0.75 σcon,1.0 σcon,1.05 σcon,在各級張拉應力下保證2 min—5 min的持荷穩壓時間;錨索張拉鎖定后夾片錯牙不大于2mm,并測量預應力鋼絞線的滑移量。

7、封孔灌漿及防護罩

錨索張拉結束后,應對錨索孔進行封孔,采用灌注純水泥漿液的方法進行。灌漿前應采用壓力水和高壓風對錨索孔進行沖洗。灌漿結束24h后應及時檢查,若發現孔道漿體不滿,采取必要的補充灌漿直至孔通漿體飽滿。封孔灌漿結束后,防護罩內填環氧沙漿。防護罩為塑料防護罩,外形尺寸為40Χ40Χ20cm。

四、質量控制措施

預應力錨索施工工序復雜,技術要求嚴格,為確保施工質量,施工過程中嚴格按照施工程序施工,每道工序完成經檢查驗收后進入下道工序。除了嚴把程序檢查驗收關,對如下質量重點作了嚴格的控制:

1、對綱絞線、錨具、水泥等重要材料,要求相關資料齊全,并進行進場抽檢,以確保材質優良。張拉前對千斤頂,油泵進行率定,率定合格后用于張拉施工。

2、造孔是控制質量的關鍵之一,孔位經測量放樣并用紅油漆標示。造孔時做好詳細記錄。

3、內錨固段灌漿是否密實,是確保張拉的重要環節,確保內錨固段灌漿密實嚴格按要求灌漿,并做好灌漿記錄。

4、張拉嚴格按技術要求進行分級張拉,全過程嚴格控制,并做好詳實細致的記錄。

5、錨墩砼嚴格按砼配合比配料,確保錨墩砼質量。

五、特殊情況下施工

1、孔口巖石破碎無法直接開孔,處理方法:1).將孔口破碎巖石清理干凈,澆筑混凝土。2).埋設孔口管。

2、巖石破碎裂隙大成孔難,處理方法:1).用高壓風管向孔內吹小石,鋸末,水泥,膨韌土,吹滿后灌水泥漿。2).直接灌水泥漿。 水泥漿漿液配比根據吃漿量調整。吃漿量特大時,漿液中添外加擠,鋸末,膨韌土,細砂等。

六、質量檢查

錨索施工完成后,在下道工序施工前,通過張拉檢查,在業主、設計、監理及施工方現場鑒定后形成以下意見,能滿足要求。在進行下一步工序時,豎井高邊坡進行了開挖,洞臉無位移,得到了業主、監理及設計方的證實,實踐證明錨索質量良好。該分部工程被評為優良工程。

七、 結束語

在這次生產性試驗過程中充分反映了錨索工藝的高效優點,施工中達到單機每臺班造90m左右的速度。在該項工程中證實MD—60型鉆機最適合本地巖石。通過試驗證實錨索工藝的協調性及可靠性;探討了適宜的錨索材料,在巖體加固過程中的凝結時間等問題,驗證了設備及配套設備的適宜性問題,以及施工勞動組合的最佳狀態。該技術的特點是工藝簡單、便于操作,并具有巖體加固質量好、施工效率高、工程造價低等特點。

參考文獻:

[1]王世夏.水工設計的理論和方法廠[M].北京:中國水利水電出版社2008(11).

篇8

由于黃河流域水資源供需矛盾加劇,國家對黃河水資源實行全流域統一管理,河套灌區未來引黃水量將在現有基礎上減少20%,灌區用水矛盾將更加突出。灌區地下水位淺,有限的地下水日益受到重視,地下水合理開發將對灌區水資源可持續利用產生重要影響。因此,有必要對灌區地下水補給量、地下水適宜開采量以及整個灌區的水土資源平衡進行分析,提出地下水合理開發利用模式。

關鍵詞: 河套灌區 潛水蒸發 均衡研究

一、地下水利用可行性

河套灌區灌溉渠道主要是土質渠道,有些防滲工程損壞嚴重,渠系水利用系數和灌溉水利用系數僅為0.42和0.3。中等年份引黃水量52億m3條件下,計算出灌區地下水資源量19.8億m3,占引黃水量的38.1%。地下水實際開采量1.48億m3,只利用了7.5%。灌區規劃改造后,灌溉水利用系數預計達到0.52,中等年份引黃水量40億m3條件下計算出地下水資源量15.9億m3,地下水資源占引黃水量的39.7%。一部分地下水被植物直接吸收利用,地下水開發利用潛力仍很大[1]。同時,灌區地下水位較淺,潛水蒸發量大。灌區平均地下水埋深1.7m,其中5~10月地下水埋深僅為1.5m。非耕地區(占灌區面積的50%左右)潛水蒸發量達6.2億m3。灌區規劃改造后,地下水位預計下降0.3~0.5m。非耕地區潛水蒸發量5.1億m3。如果再考慮耕地地區的潛水蒸發量,地下水無效損失量非??捎^[2]。實際上地下水開采利用是將無效的潛水蒸發量和排水溝排水轉化為有效的水資源。

二、地下水利用原則

首先應根據地下水質分區利用。河套灌區鹽堿化嚴重,地下水礦化度大于3g/L的咸水區面積約占總面積的一半。近期地下水利用以淡水區(礦化度

河套灌區地下水由于水質的因素, 將地下水礦化度小于2 g/L 作為可利用灌溉水,適用于各種作物的灌溉水源;地下水礦化度2~ 4 g/L 的水源,分作物、作物生育期灌溉。無論什么水質, 由于地下水灌溉和地表水灌溉水量的原因, 必須結合節水灌溉措施進行。

其次,地下水利用量應以灌區地下水周年采補平衡來確定。灌區降水量小,地下水補給主要是引黃水的滲漏,開采過度引起的后果非常嚴重。因此地下水開采量必須按周年采補平衡原理,同時考慮作物利用和開采系數,以補給量來限定開采量,這樣才能保證灌區水資源的可持續發展。

第三,地下水利用時水位降幅要適宜。地下水利用主要是將無效的潛水蒸發轉化為有效的水資源。根據河套灌區沙壕試驗站潛水蒸發資料,當地下水位降至地面以下3m時,潛水蒸發量很小(如圖1),已充分發揮了潛水蒸發的利用潛力。同時,為保證灌區牧草及生態需水要求,地下水位降幅要適當,既可以明顯地減少潛水蒸發,又滿足牧草等作物生長的需要。綜合上述分析,地下水位降深不宜超過埋深3m。

另外, 地下水利用應與引黃水統一調配, 聯合利用。引黃水充裕時期引黃灌溉, 補給地下水, 引黃水緊張時期開采地下水, 緩解灌區局部用水緊張矛盾。此外, 開采地下水, 有效地調控地下水位, 還可以減輕土壤鹽堿化的威脅。

三、引黃水量、地下水開采量和地下水位關系

河套灌區現狀灌溉水利用系數為0.3,中等年份能引黃水量52億m3,占引黃水量的38.1%,實際開采量1.48億m3,占引黃水量的7.5%,灌區規劃改選渠道整治防滲后,灌溉水利用系數預計達到0.52,中等年份引黃水量40億m3條件下計算出地下水資源量14.7億m3,地下水資源占引黃水量的36.8%考慮到作物對地下水的利用外,地下水利用仍有巨大的潛力[3]。

引黃水量、地下水開采量和地下水位相互影響和相互作用,比如地下水位影響到潛水蒸發和作物灌溉定額,進而影響到農業用水量;引黃水量影響到地下水補給量,進而影響到地下水開采量和地下水位。地下水補給量計算是一個反復試算過程。試算過程中考慮前面提到的原則,一是灌區引黃水量不超過河套灌區規劃的40億m3/a前提下,盡可能地利用引黃水;二是地下水開采利用量不超過地下水可開采量;三是開采條件下地下水位不宜降落地面以下3m。

地下水利用應堅持二個原則:一是灌區地下水周年采補平衡,二是地下水水位利用時降幅要適宜,僅以灌區淡水區為例(礦化度小于3g/L的地區,面積約占總灌區的一半),按周年采補平衡原理,同時考慮作物利用和開采系數,可以計算出中等年份地下水可開采量7.15億m3,為保證灌區牧草及生態需水要求,地下水位降幅要適當,既可以明顯地減少潛水蒸發,又滿足牧草等作物生長的需要,仍以淡水區為例,按均布井開采方式,中等年份地下水開采量94 m3/畝時,地下水位降至2.5m左右。

圖2清楚地表明隨著地下水開采強度的增加,地下水降幅隨之增大,當開采強度達到1500m3/hm2時,地下水位降到地面下2.851m,接近開采的極限深度。因此地下水開采強度應以1500m3/hm2為限。

四、結論

河套灌區地下水作為灌溉的補充水源,在引黃水量不足時,可以發揮重要作用。地下水利用主要集中在淡水區,應堅持采補平衡和井渠雙灌的原則,引黃水和地下水聯合利用,保證灌區水土資源可持續發展。地下水利用方式宜采用集中開采,做到“三畝補給,一畝開采”,并從技術、經濟、管理三方面綜合論證,井群布置、井深、井距可通過小范圍的抽水試驗研究確定。河套灌區地下水資源非常寶貴,且對生態環境具有重要意義,地下水利用應科學規劃、論證,配套實施,合理開采,形成一套適合河套灌區的引黃水和地下水聯合利用模式。

參考文獻:

[1] 內蒙古水文地質觀測總站河套水文地質分站.河套平原后套黃河灌區1978~1979年潛水動態研究報告[R].1980:23-27.

篇9

關鍵詞 地下水;監測;開發利用;建議;遼寧省;2012年

中圖分類號 TV213.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)03-0215-01

1 監控區地下水水位動態變化

遼寧省的地下水類型按埋藏條件和含水介質主要分為孔隙水、孔隙裂隙水、基巖裂隙水和巖溶水;按水力特征分為潛水和承壓水。大部分地區如沈陽、遼陽等地區為淺層的第四系孔隙潛水,盤錦等地區為深層的第三系孔隙承壓水,本溪、鞍山、大連等地區有巖溶水。

根據2012年地下水水位與2011年同期對比的結果,將地下水水位狀態劃分出地下水強上升、下降區(水位變化幅度>2.0 m),弱上升、下降區(水位變化幅度0.5~2.0 m)以及地下水水位變幅在0.5 m以下的基本穩定區。按行政區劃分,與2011年相比,遼寧省地下水潛水水位狀況總體上以基本穩定狀態為主??菟诟魇械叵滤灰曰痉€定狀態為主,其中錦州市、遼陽市以弱上升為主,鐵嶺市以弱下降為主,其他11個市水位基本穩定;豐水期各市地下水水位仍以基本穩定狀態為主,水位呈強上升狀態的市級行政區為錦州,水位呈弱上升狀態的市級行政區有遼陽和葫蘆島,水位呈弱下降狀態的市級行政區為大連,其他10個市地下水位變化均以基本穩定為主。

2 監控區地下水降落漏斗情況

全省地下水水位監測結果表明,省內主要有21處地下水降落漏斗,其中有16處為潛水漏斗,5處為承壓水漏斗。潛水漏斗主要分布于沈陽、遼陽、錦州、葫蘆島、營口、鐵嶺、朝陽等地區。以豐水期計,潛水漏斗面積總計達138.9 km2,比2011年漏斗總面積縮減34.99 km2。2012年有8處潛水漏斗面積擴大,為41.013 km2;有7處潛水漏斗面積縮減,總計76.004 km2;承壓水漏斗有5處,其中鞍山1處,盤錦2處,錦州1處,營口1處,總面積808.721 km2,比2011年漏斗面積減少16.524 km2。

3 地下水資源開發利用現狀

根據2006―2010年遼寧省行政分區地下水資源開發利用狀況,發現各行政區的年總用水量有較大差別,但基本都維持穩定。其中,沈陽地區總用水量最大,其次為大連、鞍山、盤錦、遼陽、鐵嶺,再次為丹東、錦州、營口、撫順、朝陽、葫蘆島、阜新和本溪。而各行政區所利用地下水占總用水量的比例也有很大差別。錦州、朝陽主要以開采地下水為主,地下水用水量占總用水量的80.11%~95.05%,其次為沈陽、鞍山和阜新,地下水用水量較高,基本維持在70%左右,葫蘆島維持在65%左右,遼陽和鐵嶺市地下水和地表水用水量基本持平,維持在42.96%~54.38%,而大連和營口市主要以利用地表水為主,地下水用水量不足總量的1/4,尤其是盤錦、撫順、丹東和本溪,地下水開采量僅占總量的10%左右。

遼寧省中部城市群位于下遼河平原區。該區有著巨厚的含水層,地下水資源豐富,是工農業生產及居民生活用水的主要供水水源地。以2011年為例,根據統計資料,地下水資源的開發利用有農田灌溉、林牧漁畜、工業生產、城鎮公共用水、居民生活用水及生態環境用水等。其中農田灌溉占總用水量的比重最高,達63.24%,其次為工業用水,占總量的12.27%,而居民生活用水、林牧漁畜和城鎮公共用水則較少,生態環境用水最少,僅2.80%。

4 地下水開發利用建議

4.1 科學合理開采地下水

制定中、長期地下水保護計劃,通過有效保護和涵養地下水資源并實行總量控制,防治地下水污染,減少地下水超采。禁止在濱海平原開采地下水。若開采地下水,則易破壞海水與地下水的天然平衡,造成海水倒灌,使海侵界線內移,產生危害性環境地質問題。盤錦開采深層地下水,多年連續大量開采,地下水位逐年下降,已形成了2個區域性地下水降落漏斗,如不合理開采,會造成一系列次生災害[1-2]。

4.2 深入研究地下水利用現狀和地下水開采潛力

丹東市地下水資源比較豐富,主要賦存在鴨綠江及其支流大沙河等第四紀沖積砂礫石層中和丘陵區基巖裂隙中,丹東市地下水開發利用程度不高,進一步開發利用地下水的潛力很大。營口市大石橋第三水源地,位于大石橋市旗口鎮新立東和新立西2個村范圍內,日供水量1.2萬~1.5萬t。就其地下水動態來看,尚有加大供水的能力,建議加大對第三水源地的投入,增加供水能力,以減輕大石橋市區地下水位下降的趨勢。

4.3 加強生態環境治理

嚴厲禁止水源地河流的河道采砂行為,全面治理污染水超標排放企業,嚴查飲用水源周邊存在的排污企業,以加強生態環境治理。

4.4 加強水環境監測與管理

建立地下水長期動態監測系統,對水質進行跟蹤檢測,及時掌握水源水質的動態變化情況,加強礦坑水的綜合利用和礦山恢復治理,限量開采地下水。加大對污水集中處理設施運行管理的建設力度,發展綠色農業,有效控制面源污染[3-4]。

4.5 加快替代水源工程建設,綜合開發利用地表水與地下水

由于水資源在地域、時空上分布不均,對地表水及地下水的開發也不盡合理,應因地制宜合理調配水資源,按照城鄉居民生活用水優先、工業用水和農業用水統籌兼顧的原則,大型工業供水、農業灌溉以地表水為主,城市居民生活以開采地下水為主。

5 參考文獻

[1] 李凱,卞玉梅,楊靜,等.下遼河平原地下水多年動態變化特征分析[J].地質與資源,2009(2):63-66.

[2] 高世斌,王旭.沈陽地區地下水超采問題探討[J].東北水利水電,1999(3):19-20.

篇10

地下水是水資源的重要組成部分,是我國北方地區以及南方許多城市的主要供水水源,對經濟社會的可持續發展起著十分重要的作用。*年國務院在《水利部職能配置、內設機構和人員編制規定》文件(〔*〕87號)中明確將原地質礦產部承擔的地下水行政管理職能和原由建設部承擔的指導城市規劃區地下水資源的管理保護職能交給水利部承擔,初步理順了地下水資源管理中的職能交叉的問題,強化了地下水統一管理的職責。

地下水監測工作是加強地下水管理和保護、實施水資源優化配置和合理調度的重要基礎。自七十年代以來,水利部門開始普遍監測地下水水位、開采量、水質和水溫等要素,經過多年的努力,已初步形成了一定規模的地下水監測井網,收集積累了大量的地下水資料,在水資源的管理和合理開發利用地下水等方面發揮了重要的作用。但目前地下水監測工作還存在許多問題,各地地下水監測工作發展不平衡,一些地區領導重視不夠,經費投入嚴重不足,造成地下水監測工作發展緩慢,有的甚至還在萎縮。地下水委托監測經費太低,影響了地下水監測資料質量;在一些重要水源地和大型漏斗區缺少地下水監測井,不能滿足掌握地下水動態的要求;地下水監測手段落后;信息傳輸不及時,時效性差。

為滿足實施水資源優化配置、合理調配地表水和地下水、加強地下水管理和保護的需要,現就加強地下水監測工作有關問題通知如下:

一、提高認識、加強領導。根據國家機構改革職能轉變的需要,按照從傳統水利向現代水利、可持續發展水利轉變,以水資源的可持續利用保障經濟社會可持續發展的治水新思路的要求,各級水行政主管部門應提高認識,高度重視地下水監測工作,加強領導,認真研究解決地下水監測工作中存在的問題。

二、統一規劃,完善地下水監測井網。各省、自治區、直轄市水利廳局應組織做好地下水監測規劃,科學合理地布設井網,補充完善地下水監測井。在地下水超采區、大型漏斗區、重要水源地、地表水嚴重污染區和生態環境保護區,要重點建設一批國家重要地下水監測井。加快地下水監測現代化建設步伐,積極推廣應用新技術、新設備,配置先進的地下水監測儀器設備,提高地下水監測能力。各地在制定水資源開發利用規劃時,要將地下水監測工作納入規劃,并優先實施;在制訂和修訂有關水資源管理的法規和政策時要強調加強地下水監測工作。

三、理順投資渠道,增加地下水監測工作的經費投入。各地要建立和理順地下水監測經費渠道,將地下水監測工作費用納入財政預算,提高地下水委托監測費。建議各地從基建費、小農水費、水資源費等項經費中增加用于地下水井網建設、監測運行管理和資料分析的經費,并根據合理開發利用地下水的需要和我國經濟發展水平,逐年增加投入比例。