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水電勘測設計論文

時間:2022-02-25 13:12:11

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水電勘測設計論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

水電勘測設計論文

第1篇

70年代以前,在用算盤和計算尺作為計算工具的年代,用拱冠梁法計算一個拱壩,三個人要算上半年;用圓弧滑動法分析土壩的壩坡穩定,一天只能算一個圓弧,而要找出最危險的滑動弧,往往要算上數十個甚至上百個圓弧;一個土壩下埋著的涵洞,其結構計算,三個人要算上三個月;水電站的調壓井,其水位震蕩過程,一個人要算上幾十天,……。水利水電工程的繁瑣設計計算還可以舉出很多很多,而這些計算項目直至今日,在工程設計中還是必不可少的。這樣的計算效率,對于“”前的工程技術人員來說,可能都有體會。所以,從繁瑣的計算中解放出來,使更多的精力用于工程的優化,一直是水利水電工程師的愿望。工程設計圖是工程師的語言和論文,那復雜、密密麻麻的線條,凝結著多少人的艱苦勞動,特別是那個樞紐總平面布置圖,牽一線而動全局。當年,工程師們整天爬在圖版上,近視眼的度數不斷增加,挺直的腰干不得不彎下來。改了一次又一次,作廢了多少圖紙。所以,水利水電工程不但需要在分析計算上采用先進的計算手段,而且需要在工程繪圖上采用CAD手段。

《水利水電工程設計計算程序集》是全國水利水電勘測設計部門中較為完整和系統化的程序集,可以完成中小型水利水電工程的絕大部分常規計算,已經在本行業的40多個甲級設計院和眾多的市、地、縣一級勘測設計部門得到應用。另外,還有一些沒有收集到《水利水電工程設計計算程序集》的程序也在一些設計院使用著。若干中型、大型工程的分析計算軟件還沒有匯集成冊。

在計算機輔助工程設計方面,土石壩CAD、拱壩CAD、重力壩CAD、閘門CAD、廠房CAD、樞紐布置CAD、水能CAD、隧洞CAD、渠系CAD、河道整治CAD等等,已經在有些設計院得到很好的應用,對于優化設計,提高設計質量,加快設計進度,減輕設計人員的勞動強度,發揮了積極的效果。

時至今日,很難設想,沒有水利工程方面的軟件,怎么進行設計工作,這就是科學技術進步的表現。這些軟件,為水利水電工程采用先進技術,為優化設計、節約投資作出了巨大的貢獻。

貢獻雖大,卻經歷了一個痛苦的過程。7、80年代,有一些設計部門的領導,羞羞答答的擬投資計算機,花幾萬、幾十萬元,買一些計算機設備,還勉強通得過,說要花幾百、幾千元買軟件,無論如何也想不通。這種思想狀態,現在仍然殘留在社會上。設備是看得見的,價格不容懷疑,不能無償拿回。軟件是看不到的,它是否有價值,他們懷疑,更有甚者,我也可以盜版來。有些設計單位的領導花幾百幾千元請客吃飯,眼都不眨一下,要他拿出幾百元幾千元買軟件,根本不于考慮。無償或低價使用軟件,仍然是大家的習慣。水利部規劃設計總院在80年代曾投入上千萬元,支持各甲級院開發軟件,但各院用于開發的人力價值,遠遠超過了規劃設計總院的投入,開發成果屬于誰,總院無權,各院也不愿無償提供,但也賣不出好價錢,以收回成本,最后只有本院獨享,好在它著實提高了我們國家的水利設計水平。沒有軟件的設計院怎么辦,只有重復開發。當年軟件的開發者,多數是出于對科學技術的熱愛,對事業的執著,是不計報酬的,干著高水平的工作,拿著單位的平均工資,無怨無悔的工作,這樣,遂產生了當前這么多水利應用軟件。這一批人老了,退休了,年輕人上來了,也有不少好的軟件問世,更豐富了水利軟件的陣容。年輕人最講究自我價值,這種扭曲貢獻與報酬的關系,能夠吸引高水平的技術人員長期投入嗎?

現在,人們慢慢懂得了軟件的威力,但相當多的人仍然不懂它的價值。我們可以花幾十萬、上百萬買國外的軟件,卻不愿意用1/10的價格買國內的軟件,特別是水利軟件,有些人還罵有償轉讓的人是銅臭。當真水利軟件的作者就如此低價嗎。現在不是軟件漫天飛,你可以不買這個買那個,現在經常會遇到好的軟件不愿意拿出來。

除了《水利水電工程設計計算程序集》向用戶推廣使用以外,還有一些設計院也在把自己的一些軟件推向社會,但更進一步的交流仍然存在著一些障礙。特別是各種CAD軟件,很難找到賣主。

為什么會出現這種情況呢?

一、CAD軟件及其所出的設計成果,代表了一個設計院的水平,在設計投標中,誰也不愿意競爭對手由于工具的先進而打敗自己。

二、水利水電行業的軟件銷售價格,嚴重的與其實際價值不相稱。軟件編制者從事的是雙專業的高水平技術工作,就因為你不能為本單位掙回更多的收入,無論待遇和地位都不能與你對社會的貢獻相一致。作為設計單位的領導者,也不愿意將高水平的雙專業人員,壓在不掙錢的軟件開發崗位,于是。設計單位紛紛撤消7、80年代建立的計算機室、處,或者改變它的性質:只管管電腦設備。作為軟件編制者,寧愿多攬幾個工程設計任務,而不愿意過多的編制軟件和賣軟件。因為設計費遠遠地高于軟件的價格。

三、由于水利水電工程的多樣性,應用條件的千變萬化,程序編制者很難一次預見到所有的工程條件,經常要對程序做某種修改,有一個逐步完善的過程。這就要求程序使用者非常熟悉軟件的性能,因而程序的售后服務工作量相當大,有些得不償失,還不如不賣。

雖然存在著這些障礙,但是,仍然有一些熱心人士和單位,執著的從事著軟件開發工作,愿意將軟件貢獻給社會。在推廣應用《水利水電工程設計計算程序集》的過程中,我們了解到,市、地、縣級設計單位很需要更多的水利水電工程的應用軟件,特別是CAD方面的應用軟件。水利工程網站開辟了應用軟件的交流園地,加強應用軟件的程序交流和信息交流。歡迎各級領導、工程技術人員參與。

您可以采用下面的任意一種交流方式:

一、有愿意將自己編制的應用程序作為自由軟件,提供給大家無償使用,接受大家的檢驗的,我們衷心的歡迎你們,并向你們表示謝意。

二、愿意將自己編制的應用程序,有限制的提供大家使用,當需要完全版本時,可以與您具體商議轉讓辦法。

第2篇

1.西部地區水利科技期刊數量分布

我國現有水利科技期刊共94種,分屬5大類涵蓋13個水利學科,主辦單位所在地分布在25個省、區、市。我國西部12省共有公開出版的水利科技期刊17種,占全國水利科技期刊總量的18%左右。其中,內蒙古1種,陜西8種,甘肅1種,四川3種,云南1種,貴州1種,廣西2種。尚有重慶、新疆、寧夏、、青海沒有公開出版的水利科技期刊。從創刊時間來看《,陜西水利》創刊時間最長,其余期刊大多創辦于20世紀80年代。從出版周期看,季刊4種,雙月刊12種,月刊1種。

2.西部地區水利科技期刊涵蓋學科和主辦單位分布

西部地區水利科技期刊涵蓋學科有水土保持、水力發電、水利建設與管理、水利技術、節水灌溉、防汛抗旱、水文、水利經濟、農田水利等方面,主辦單位主要分為全國或省、自治區、直轄市級科研院所、高等院校、學會、行政主管部門等幾種類型。

3.西部地區水利科技期刊學術水平

分布在陜西省的由中國科學院、水利部水土保持研究所共同主辦的《水土保持學報》、《水土保持通報》、《水土保持研究》三本刊物特色鮮明,學術影響力大,為《中國科學引文數據庫》來源期刊、《中文核心期刊要目總覽》遴選期刊,在全國水土保持領域處于領先水平。而其他省市級學會主辦的期刊或高等院校主辦的期刊影響因子相對較低,目前均未進入中文核心期刊行列。

二、特點及存在的問題

1.陜西省水利科技期刊發展狀況

處于西部地區領先水平。陜西省所屬轄區的水利科技期刊不僅在數量上占絕對優勢,占西部地區總量的近50%,學術影響力也相對較高。中國科學院、水利部水土保持研究所主辦的《水土保持學報》、《水土保持通報》、《水土保持研究》三大水土保持類期刊,成為西部地區典型的較高學術水平期刊代表。其中,《水土保持研究》還開創了大陸和臺灣合辦期刊的先例。西北農林科技大學主辦的《水資源與水工程學報》、《水利與建筑工程學報》得益于雄厚的科技人力資源優勢,影響因子高于西部地區水利科技期刊平均值。

2.科研院所、高等院校主辦的期刊學術影響力高于地方行政主管部門主辦的期刊

眾多國家級或地方級水利工程類科研院所、高等院校,促進了陜西省水利科技期刊的全面發展。除中國科學院、水利部水土保持研究所主辦的三大水土保持類期刊外,陜西省水工程勘察研究院主辦的《地下水》,是我國地下水專業唯一的國內外公開發行的專業性期刊。國家電力公司西北勘測設計研究院主辦的《西北水電》,代表著西北地區水電行業科技進步水平。位于四川的由中國水電顧問集團成都勘測設計研究院主辦的《水電站設計》,主要刊登我國大中型水電工程的設計、科研、監理等方面的論文和實踐經驗,涉及水電站設計的各個專業。位于廣西的由廣西電力工業勘察設計研究院主辦的《紅水河》,利用西南邊陲紅水河10個梯級水電站開發的地緣優勢,突出巖溶地區水電開發特色。由此可以看出,這些代表性期刊都有著明確的期刊定位、特色鮮明。但同時,我們也看到,部分期刊存在著欄目雷同、特色欠缺等不足。

3.水利期刊總體數量偏少,地域分布不均

從統計數據分析可以看出,西部地區公開出版的水利科技期刊總量偏少,地域分布不均,整體學術影響力不高,稿源不足,與地域特色貼得不夠緊密。西部地區水利科技期刊大多創刊于20世紀90年代之前,20多年來,一直沒有新創刊的期刊。1978年創刊的《重慶水利》、1989年創刊的《新疆水利》雖然有著悠久的辦刊歷史,但仍然是內刊出版狀態。

三、推進西部水利科技期刊發展

如何開闊思路,推進西部地區水利科技期刊全面發展?

1.高度重視,調整布局

西部水利事業大發展急需水利科技期刊配合。目前,西部地區水利科技期刊中內刊還占一定比例,如西部地區唯一的直轄市重慶至今無水利科技期刊,西部地區有一些典型的水利行業高職院校,如重慶水利電力職業技術學院、廣西電力職業技術學院、四川水利電力職業技術學院等主辦的具有水利行業特色的期刊也為內刊。筆者建議期刊主辦單位提高刊物學術質量并加快申辦公開期刊,稿源豐富的公開出版期刊應縮短刊期,加快信息和知識傳播速度。

2.立足地方水利特色,明確定位,辦出精品

不同的流域和地區都有各自不同的區域特點,水利工程的多少、江河湖海所占的比例、地域的水資源狀況等相互差異較大,這也決定了地方性水利期刊內容的差異性。西部地區水土資源極不均衡,西北地區水少土多,西南地區水多土少,水利科技期刊必須根據地區水利建設特點和需求做好選題策劃,把握近年來經濟社會發展的主旋律和水利建設特點,立足地方,創辦特色欄目,獨辟蹊徑,拓展視野,全力服務當地水利建設。《四川水利》的“巴蜀河川”欄目,就是立足地方設置的特色欄目。加強水文化建設是推動水利又快又好發展的有力支撐,2012年水利部印發了《水文化建設規劃綱要(2011~2020),要求全面推進水文化建設與研究,水利科技期刊應該適應水利發展需要,科學調整欄目設置。從西北地區來看,流經甘肅、寧夏、陜西三省區的渭水,陜西的漢水,四川的都江堰,重慶的嘉陵江、長江兩江流域,都有著鮮明的流域文化特色,地方行政主管部門主辦的水利科技期刊,可以設置相關水文化研究專欄,向水利行業知名專家、學者約稿,豐富期刊內容,推動水利科技發展。

3.加強東西部交流,提升集團化和專業化辦刊水平

第3篇

論文關鍵詞:水利工程;施工質量;質量控制

1質量控制概述

1.1質量控制的基本模式

動態控制模式。此模式主要用于建設周期長、建設環境影響因素復雜的工程項目。通過動態的控制及時糾偏、調整措施,達到工程質量控制的目標。

主動控制與被動控制相結合模式。主動控制是一種事先預控,被動控制是一種事后控制。工程建設過程中隨時可能會出現目標偏離的情況,對此采取被動控制及時制定預防措施,而此措施將成為主動控制的指導計劃。

項目綜合管理模式。項目綜合控制的目的是:一方面控制各項建設目標的實現程度,另一方面又要協調各項建設目標之間的各種關系,并通過目標協調來保證建設目標的組中實現。在展開項目綜合依據時首先要開展單目標控制和階段目標控制,才能為開展項目綜合控制提供依據。

1.2質量控制的基本原則

堅持質量第一的原則。中小型水利工程施工的規模雖然不大,但是項目內容與大型工程相比基本一樣,施工的要求與標準并不會因此而降低。本著對國家、人民、社會負責的態度,必須堅持質量第一的原則。

堅持預防為主的原則。工程的建設要將隱患盡量消滅在萌芽狀態之中,因此必須加強事前控制,嚴格過程監控。事先預控要貫穿工程的始終,從項目的審批、立項、設計、招投標、承包人的選擇及施工質量控制等方面,都要充分考慮多種因素的影響,對項目的每個環節加強全過程監控。

堅持以人為控制核心。人是質量的創造者,質量控制必須“以人為核心”,把人作為質量控制的動力,發揮人的積極性、創造性。要以人的工作質量保工序質量、保工程質量。

2我國中小型水利工程施工質量控制存在的問題

中小型水利工程具有小而全、專業多、單項工程量小、單價低、投資少、工期短等特點,其質量控制方面主要存在以下問題:

項目管理水平差。項目部人員素質不高,缺少高水平的管理人才,項目管理科學化決策少,相關的技術支持比較少,隨意性較大。中小型水利工程主要由地方籌資,采用地方單價都較低,加上資金到位情況比較差,是工程往往不能夠按照計劃進行,而一些地方矛盾也由于領導的重視不夠,在一定程度上嚴重影響了工程的施工進度。

工程前期勘測設計不規范。個別水利工程建設項目的項目規劃書、可行性研究報告和初步設計文件,由于前期工作經費不足,規劃只停留在已有資料的分析上,缺乏對環境、經濟、社會水資源配置等方面的綜合分析,特別是缺乏較系統全面地滿足設計要求的地址勘測資料,致使方案比選不力,新材料、新技術、新工藝的應用嚴重滯后,整個前期工作做的不夠扎實,直接影響到工程建設項目的評估﹑立項﹑進度和質量等。

監理單位之間無序競爭比較嚴重。我國監理單位的人員來自不同部門,監理人員素質良莠不齊。部分監理人員缺乏相應的專業水準與職業道德,影響了監理工作的正常開展。同時由于監理人員素質低下,管理水平有限,也導致監理單位工作質量下降,市場上無法形成有力的競爭優勢。

3施工質量控制的內容研究

第4篇

關鍵詞:全日制專業學位;研究生;培養質量

中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)16-0098-02

為更好地適應國家經濟社會發展對高層次、多類型人才的需要,增強研究生教育服務經濟社會發展的能力,我國從2009年開始招收全日制專業學位研究生。積極發展專業學位研究生教育,也是全面建成小康社會,基本實現教育現代化,應對日趨激烈的國際競爭的必然要求。同時,目前的研究生教育中,職業轉換能力和軟技能培養更加受到社會的重視,社會需要實踐能力過硬的學生來滿足生產要求。因此,如何更好地培養全日制專業學位研究生,提高全日制專業學位研究生的培養質量是值得我們思考的一個重要問題。要發展專業學位研究生教育,就需要完善現有的培養模式,不斷提高專業學位研究生的教育質量。

一、目前專業學位研究生培養存在的主要問題

截至2013年6月,全日制專業學位的研究生已經畢業兩屆。畢業研究生也走進社會的各行各業,社會對全日制專業學位研究生的具體要求也日趨多樣化。因此,各研究生培養單位對全日制專業學位研究生的培養特色和矛盾也逐漸顯露出來,主要存在以下幾個問題。

1.社會對專業學位研究生的認可度偏低,缺乏了解。目前,無論是社會、企業,還是學生本身對專業學位的定位都存在一定的模糊性。教育部在2009年[1]號文中明確指出專業學位的培養目標是掌握某一專業(職業)領域堅實的理論基礎和寬廣的專業知識,具有較強的解決實際問題的能力,能夠承擔專業技術或管理工作,具有良好的職業素養的高層次應用型專門人才[1]。社會需要復合型人才,但現今大多數專業學位研究生綜合能力薄弱,主要體現在專業知識結構不夠合理、運用知識解決實際問題及與他人溝通和合作能力不強等方面。要解決這些問題需要從培養模式上找答案。

2.雙導師制度在實行時脫節,學生實踐經驗不能得到較大的提高。我國自2009年開始招收全日制專業學位研究生時,絕大部分研究生培養單位都制定了雙導師制度,即作為專業學位的研究生同時有兩位導師:學校導師和企業導師,這樣可以將學校導師強大的理論基礎和企業導師豐富的實踐經驗互補,提高學生的培養質量。但是在實際實行過程中,由于企業生產任務重、技術保密等多種原因,學生進入企業后與企業導師溝通較少,加之動手能力低,多數是在做一些事務性的工作,這樣的實踐并不能給予學生很好的鍛煉機會。

3.對專業學位研究生培養的課程設置缺乏經驗,適合的實踐基地較少。相對于學術型研究生的培養,我國實行全日制專業學位教育的時間只是短短幾年,課程設置方面缺乏經驗,課程體系雖然做了一定修改以體現專業學位的特色和優勢,但教學過程中仍以書本講授為主,學生缺乏現場分析能力。因此,需要研究生培養單位從課程設置、學分要求、實踐環節等多方面入手,加強學生實踐能力的培養。

二、改善專業學位研究生培養的思路和舉措

幾年來,專業學位研究生教育取得了一些進步,同時也出現了一些問題,對于這些問題的出現,筆者認為可以從培養模式、課程設置、導師遴選、實踐環節等方面做進一步的改善,并結合西安理工大學全日制專業學位研究生培養過程提出解決的思路與舉措。

1.在對社會宣傳度及加大認可度的層面上,我校近年來積極配合媒體,宣傳專業學位研究生教育,對于當前面對的市場經濟體制、買方市場格局下研究生進行自主擇業求職的局面,不斷加大宣傳力度,使社會尤其是用人單位對全日制專業學位有一個明確的認識。同時,作為研究生培養單位,我們的各項工作措施也緊緊圍繞就業競爭力展開,樹立以職業發展為導向的研究生培養理念,突出學校的特色優勢,確立社會實踐的主導模式,培養將來能夠成就自我,滿足社會需要的畢業生。根據這一定位,我校在專業學位的培養目標為全日制專業學位研究生要掌握本學科堅實的基礎理論和寬廣的專業知識;要掌握解決工程、管理問題的先進技術方法和現代技術手段;具有較強的創新意識和實踐動手能力以及獨立擔負工程或管理工作的能力;同時要熟練掌握一門外語。在研究方向設置上,我校規定要科學、規范、寬窄適度,相對穩定,數量一般不超過6個。所設方向需密切結合國家和地方經濟建設需要,并能體現我校的辦學優勢和特色。在全日制專業學位研究生的培養方式上,確立為導師負責制,采用課程學習、專業實踐與學位論文相結合的培養方式進行,三者相輔相成,相互貫通,旨在培養“應用型,實踐型人才”。

2.在導師的遴選方面,我校的全日制專業學位研究生仍采用的是校企聯合的雙導師負責制,但對于導師的要求更嚴格。校內導師為主導師,要求教師必須具有高級職稱,有豐富的教學、科研工作經驗且在碩士學位授權學科領域內有明確且相對穩定的研究方向,承擔著重要的科研任務;已取得具有較高學術水平或有顯著經濟效益的科研成果。具有完成研究生培養工作所需的研究經費。校外導師為副導師,應從與我校具有長期合作關系的工程實踐單位選聘,具有高級職稱并與我校相關專業學位碩士授權領域有科研合作經歷。取得了較高水平的科研成果,有在研的科研項目和充足的科研經費,能提供全日制專業學位研究生在學期間的科研費用和學校規定的生活補助。研究生在進行畢業論文期間,能為研究生提供必要的工作、食宿條件和一定的科研補助。在校內有明確且較固定的合作導師。我校聘請的校外導師都是在企事業單位中有著豐富工程經驗的高級工程師,他們同時也作為全日制專業學位研究生的課程授課教師和學位論文指導教師。我校定期邀請他們來校為學生授課,同時負責學生在企業實踐鍛煉和完成論文研究期間的合作指導工作;并大力引進既有理論水平、又有實踐經驗的優秀專業人才從事專業學位教育,構建雙師型的師資隊伍,從而最終形成本校授課教師、企業授課專家、校內指導教師和企業導師共同組成的多方位、高水平師資團隊。另一方面,我校積極加強本校的師資隊伍建設,采取“走出去、請進來”的辦法有針對性地加強師資隊伍的建設工作,保證和提高應用型人才的培養質量。2009年,我校出臺《西安理工大學青年教師赴大型企業鍛煉實施辦法》,該辦法的實施旨在增強教師的工程實踐背景,提高教師的應用技術水平,是我校進行青年教師培養的一種新模式。辦法中涉及的企業多達24家,包括了中國東方電氣集團公司、濟南二機床集團有限公司、陜西重型汽車制造集團公司等大型企業。迄今為止,已先后有96名綜合素質高、學習和實踐能力強、培養潛力大的中青年教師參加了該計劃。教師們通過在企業的實踐,了解了企業生產、經營全過程,提高了動手能力,更新了知識結構,認識到企業對大學人才能力培養的取向;同時青年教師赴大型企業鍛煉給青年教師提供了一個進行工程實踐鍛煉的平臺,建立了進一步和企業進行合作的紐帶,通過鍛煉,開闊了專業工程視野,為以后的科研開發和教學工作積累了一定的實踐經驗。

3.針對全日制專業學位研究生實踐經驗匱乏的問題,我校從課程設置階段開始就重視對學生實踐性的培養,在課程總學分要求不變的基礎上,壓縮了理論課的學分,增加了實踐環節的學分,規定實踐環節不少于5學分,并且專業實踐時間不少于半年,應屆本科畢業生專業實踐時間不得少于一年,可采用集中實踐和分段實踐相結合、課程與實踐相結合的方式;在校內,學校設立了專項基金用于全日制專業學位研究生校內教學實踐實驗室建設,每個領域學校每年投入10萬元用于實驗室建設。目前設有23個實驗教學中心,其中有1個國家地方聯合工程研究中心、1個省部共建國家重點實驗室培育基地、1個國家級實驗教學示范中心、1個國家技術推廣中心、2個教育部重點實驗室和7個陜西省重點實驗室[2]。這些實驗室為全日制專業學位研究生從事科研創新實踐提供了良好的實驗條件。在校外,學校也主動適應西部地區經濟發展的需要,學校、學院和導師三管齊下,建立了多層次的實踐渠道。學校通過校友辦公室與全國各地的校友密切聯系,通過校友的大力協助,與東方氣等知名企業、蘇州吳江經濟技術開發區等區域經濟體建立了穩定的合作關系,雙方在科學研究、人才培養、技術推廣等多個方面開展長期協作。學校還設立了專項資金支持各學院聯合企業共同開展校外實踐基地的建設工作。針對每個專業領域的實踐基地,學校將以不少于每年3萬元的支持力度,用于基地管理與運行等方面的建設與完善。我校的水利工程碩士專業學位類別(領域)先后與西北水電勘測設計院、中國水電第三工程局、中國水電第十五工程局、陜西省水利電力勘測設計院、黃河上游水電開發公司、黃河上中游管理局等西北大型企業簽訂了聯合培養研究生的協議,并設立了研究生實踐基地。除了固定的實踐基地外,學校還倡導導師充分利用面向應用的科研項目自主開發實踐資源,與企業開展多方面的合作。這些實踐基地均能很好地滿足國家對全日制專業學位研究生實踐能力培養的要求。接下來,學校計劃和其他研究生培養單位聯合,共享教育教學資源、實踐基地等教育資源,取長補短,以期使學校研究生教學能增強學生基礎理論知識,學校的實踐基地能更適合全日制專業學位研究生的培養,從而提高全日制專業學位研究生的實踐能力、應用能力、協調能力。

全日制專業學位研究生作為高等教育發展過程中的一個特殊類型,要求在人才培養過程中把握專業學位教育這種特殊類型的特點和規律,不斷創新研究生培養模式,這樣才能破解“培養什么樣的人才”和“怎樣培養這樣的人才”的難題。文章分析了現有全日制專業學位研究生培養模式存在的問題,同時給予解決這些問題的思路和措施,但在認識程度上還存在缺陷,理論和現實分析上仍存在一些不足,還需在今后的工作中不斷完善,進一步提高學生培養質量。

參考文獻:

[1]教育部關于做好全日制碩士專業學位研究生培養工作的若干意見[Z].教研[2009]1號.

[2]馬靜,趙桂榮;探索全日制工程碩士培養的新模式[J].中外教育研究,2011,(10).

[3]鄭湘晉,王莉;關于專業學位研究生教育改革的若干思考[J].學位與研究生教育,2012,(4).

第5篇

論文摘要:隧道工程是鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程,因地質條件不明造成隧道施工事故的危害是巨大的,加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。國內外對隧道地震波超前預報技術已研究多年,筆者就這方面的現狀及進行了討論,指出了TSP儀器技術存在的不足,闡述了克服盲目性、提高科學預報的重要性,介紹了新開發的TGP隧道地震波預報系統與技術及應用效果。

隨著我國基本建設規模的擴大,隧道工程已經成為鐵路、公路和水利水電等大型項目中的重要工程。隧道工程的重要性越來越顯著,隧道工程的數量和長度明顯增加,規模不斷擴大。因此隧道工程的安全施工和貫通,是不可回避重要任務和技術難題。危及隧道工程施工的地質病害大致分為三類:1不良工程地質條件,諸如巖體的裂隙發育密集帶、構造破碎帶、巖溶發育帶、以及人工采礦造成的不良地質條件和高地應力造成的危害等;2不良水文地質條件,諸如巖溶水、構造和裂隙水等;3不良環境條件,諸如有毒有害氣體和強放射性的環境。對于以上地質問題,在隧道工程的勘察設計階段,已經投入大量的地質勘察工作,但是由于地質、地形條件的復雜性和相應勘察技術的現狀水平,以及時間、經費等條件的限制,勘察階段的地質資料一般難于達到施工階段的精度要求。國內外因地質條件不明造成隧道施工事故的教訓是不少的,例如:日本越新干線中山隧道涌水淹沒事件;前蘇聯貝加爾—阿穆爾干線上某隧道的突水事件;我國成昆線、大秦線、衡廣復線建設中,因地質問題的停工時間約占到1/3;以及不久前發生的四川某隧道瓦斯爆炸,造成重大事故和人員傷亡。以上隧道施工事故的危害是巨大的,因此強調加強隧道施工地質超前預報工作是非常必要的。

我國隧道地震波超前預報技術的研究起始于上個世紀的90年代,鐵道部第一勘測設計院物探隊提出“負視速度方法”。鐵道部第一勘測設計院是較早研究隧道地震超前預報的單位。他們在1992年7月,利用地震反射波方法對云臺山隧道進行隧道超前預報,預報成果與開挖后的隧道左壁“破碎帶”和“斷層”的位置基本一致。從上個世紀90年代初開始,我國物探技術人員一直沒有停止對隧道地震超前預報技術的研究。曾昭璜(1994)研究利用多波進行反演的“負視速度法”,這種方法利用來自掌子面前方的縱波、橫波、轉換波的反射震相在隧道垂直地震剖面上所產生的負視速度同相軸來反演反射界面的空間位置與產狀。北方交通大學的陳立成等人(1994)從全波震相分析理論和技術的角度研究隧道前方界面多波層析成像問題,進行隧道超前預報。他們的研究成果在頡河隧道、老爺嶺隧道地質預報中應用,取得預期的效果。該方法的工作原理是以地震反射波方法為基礎。工作中他們根據嫻熟的地震反射波技術進行數據采集和數據解釋,當時沒有開發出針對隧道地震預報的處理系統,同時受當時條件所限制,該項技術未能得到進一步深入研究和發展。

1995年左右鐵道部下屬單位引進瑞士“TSP202” 隧道地震波超前預報的儀器,當時曾組織系統內有關地質和物探專家在隧道工點進行了試驗,未見明顯的效果,認為其技術與“負視速度方法”基本一致,對其處理解釋系統爭議較大、認識褒貶不一,試驗工作無果而終,該設備技術的消化工作也就擱置了。時隔7年后,隧道安全施工要求進行地質預報,該儀器設備由鐵路系統的工程局又開始第二次引進,并直接用于隧道施工的預報工作。可以說由于第一次引進消化工作不深入,造成第二次引進后出現:應用工作中的盲目性和簡單化,以及其他一些不正常現象。在宜萬鐵路隧道施工中不斷出現的問題,使人們開始反思,不少論文也提出了存在的問題,鐵道部也下發文件要求科學地進行超前預報。可以說短短幾年的應用實踐,人們仍然在探索著地質預報技術的進步。

隧道地震波超前預報屬于物探技術,但比地面的地震波物探技術復雜,我國的地質物探工作者一直沒有放松該技術的研究工作。北京市水電物探研究所研究地震波勘察檢測技術已經有近20年的歷史,并且是多道瞬態面波勘察技術的發明單位,生產的SWS型工程勘察與工程檢測儀器系統,已經為400多家勘察設計、高等院所廣泛應用,并且出口日本等國家。2003年該所投入人力物力研究隧道地震波預報技術,研究TGP12型隧道地質超前預報儀器,以及孔中高靈敏度三分量檢波設備,方便的孔中耦合技術,和Windows編程的數據處理軟件系統。在經過大量的預報實踐驗證后,于2005年通過了由國家隧道中心王夢恕院士組織的國內著名隧道專家的評審鑒定。該儀器系統推向市場不到2年的時間,已經有近20臺套投入到隧道超前地質預報工作中應用,反饋信息普遍受到用戶的好評。

鐵道部工程設計鑒定中心趙勇主編的《高速鐵路隧道》一書,提出隧道地質超前預報的方法有以下部分組成:①地質分析、②超前平行導坑預報法、③超前水平鉆孔法、④ 物理探測法。并闡述物理探測法與地質分析法、超前平行導坑預報法、超前水平鉆孔法相結合,解決不同地質災害的應用原則。書中介紹了國產TGP隧道地震波預報系統,聲波反射方法,地質雷達方法,紅外探水方法等。

本文就隧道地震波預報技術中的若干關鍵問題,并結合應用中的實際問題闡述如下,目的在于引起同行們討論,促進地震波預報技術理論水平的提高,促進采集數據質量的提高,促進資料的解釋推斷工作向合理化方向發展。

一、隧道地震波方法的預報原理

隧道地震預報工作利用地震反射波原理,在隧道內以排列方式激發的地震波,向三維空間傳播的過程中,遇到聲阻抗界面會產生反射波。聲阻抗是介質傳播彈性波的速度與介質密度的函數,介質的聲阻抗數值為速度與密度的乘積。因此地層中的巖性變化界面、構造破碎帶、巖溶和巖溶發育帶等界面會產生地震反射波,這種反射波被布置在隧道內的檢波器接收,輸入到儀器中進行信號的放大、數字采集和處理,實現地質預報的目的。

由此可以看出,隧道地震波預報技術是通過直接探查聲阻抗變化的界面,經過人工分析實現間接推斷地質病害的方法。

圖(2)不同夾角構造界面的地震波路徑與反射波記錄形態

圖(1)示意與隧道斜交的構造面,其地震波傳播的路徑圖,構造面上的地震波反射點在白色園內。圖(2)示意不同夾角構造面的地震波路徑與反射波記錄形態,與隧道夾角不同的構造面其反射點位置不同,地震波傳播路徑偏離隧道軸線也不同。構造面與隧道正交時地震波傳播路徑與隧道軸線平行,右圖為與隧道正交構造面產生的地震反射波記錄,根據反射波同相軸計算得到界面與檢波點之間巖體的地震波速度,該速度代表隧道圍巖的性質。由非正交條件下地震反射波記錄獲得的速度為地震波傳播路徑巖體的“視速度”,“視速度”值的大小不僅與路徑上巖體的性質有關,而且與界面和隧道的夾角有關。應用地震波預報構造面位置的計算是利用地震波在炮孔段的傳播速度,各構造面之間巖體的速度是綜合界面反射獲得的“估算速度”,不是隧道圍巖的真速度,應用中結合反射點偏離隧道軸線距離的遠近和巖體的各項異性分布綜合考慮使用。

圖(2)是理想模式的三份量地震波時距曲線形態。實際工作中采集的地震波是錯綜復雜的,理想模式的地震波是不常存在的,記錄上普遍存在有來自三維空間中多個方向的反射波,和各種形式的干擾波,這是應用技術中首先考慮的問題。

針對隧道地震波傳播的復雜性,TGP地震預報系統不僅利用地震反射波走時關系,同時采集空間地震波三分量記錄,進行地震波的極化分析與計算,該技術的突破有利于地質構造面產狀、規模和地質體性質的預報。

二、TGP隧道地質超前預報系統

隧道地震波預報的早期研究,是由研究和利用地震波在時間空間域中的運動學特征開始的,工作中認識到僅僅利用地震波運動學和動力學特征是不夠的。隧道工程的地震波在全三維環境條件下傳播,這種條件比地面上的平面半無限空間條件復雜得多,而且隧道內地震波的接收與激發測線與探測目的是近于垂直或者大角度相交的條件,因此影響在地質構造面上獲得大長度大面積的地震波信息量。針對這種狀況,預報工作僅僅利用單一模態的地震波難以勝任。因此,TGP系統強化采集地震波的多波列信息,綜合利用地震波的多波列震相信息,因此TGP系統的功能得到明顯的增強。

TGP隧道地質超前預報系統包括儀器設備和處理軟件兩大部分。其中儀器設備有TGP型儀器主機、接收傳感器、孔中定位安裝工具和電纜等。圖(3)是TGP隧道地質超前預報系統的主機。其處理軟件由地震波數據輸入與編排、空間坐標建立、能量均衡、干擾波分析與去除、觸發時差校正、譜分析、縱橫波分離、巖體速度參數計算、回波提取與偏移圖、有效波分析與衰減參數計算、極化波處理與構造產狀圖、綜合分析與繪制成果圖等模塊組成。

轉貼于

工程應用中,TGP型隧道地質預報系統對于500多米距離的構造面具有清楚的地震反射波信息,說明儀器系統具有足夠的信噪比。實際工作中考慮預報距離和分辨精度兩方面要求,預報距離一般采用150米至200米。TGP型隧道地質預報系統具有登記全部測長距離內地質構造信息的功能,利用逐次遞進的位置相關分析,和源生成果對比等處理功能,有利于去偽存真和排除異常,提高預報成果的質量。該系統2005年8月通過由國內知名隧道、地質、物探專家組成的專家組評審鑒定。專家們一致認為“TGP12儀器與相關的處理系統,性能穩定可靠,采集的波形完整,信噪比高,與國外同類儀器對比整體上具有國際先進水平,可替代進口產品。”具體評審意見如下:

1、TGP12是集信號放大,模數轉換,數據采集、存儲和控制為一體的密封防水防震的物探設備;優于利用微機裝配式結構的儀器,TGP12適合在惡劣的隧道環境中使用。

2、TGP12的三分量速度型檢波器具有高靈敏度,指向性強和較寬的頻帶響應等特點,因而拾取的地震波信號具有高的質量品質。TGP12孔中接收檢波器采用黃油耦合,方便、經濟、快捷。優于在鉆孔中需要錨固異型鋼導管的方式。2米長的鋼導管難于攜帶、運輸,價格昂貴,一次性使用,費事費工費財。

3、TGP12的地震波采集觸發是開路觸發方式,即信號線在雷管引爆炸藥的同時被炸斷,信號線同時開路觸發儀器采集,儀器采集無延時差,保證定位的準確性。超前預報儀器若采用起爆器電脈沖同時觸發電雷管和觸發主機采集的方案,由于電雷管起爆的延時時間難于做到一致,因此會造成儀器采集的走時誤差,這種觸發方式在我國的地震波勘探規程中明確規定不宜使用,更何況隧道巖體的速度比覆蓋層介質的速度高出幾倍以上,以巖體波速4500m/s~ 5500m/s為例計算,每一毫秒誤差會造成2~3m的預報距離誤差,一般瞬發電雷管的延時誤差不止一毫秒,因此由20多次激發的平均線計算隧道巖體速度,和利用存在誤差的時間計算距離,兩次誤差的乘積造成的誤差不容忽視。

4、TGPWIN隧道地震波處理分析軟件借鑒了已有相關軟件的長處,并充分考慮彈性波在三維空間的傳播特點,以及根據TGP儀器采集的數據格式編寫。功能特點如下:

(1)全中文界面,通俗易懂,對地震波信號的處理過程,直觀、方便,具有友好的人機操作界面。

(2)對P波、SH波、和SV波的分離完善合理,這是超前地質預報數據處理的關鍵工作之一。

(3)處理軟件具有相關部分互相檢查的功能,例如點擊偏移歸位成果圖上的反射界面位置,程序會轉到該位置界面的反射波組位置,通過分析反射波組的連續性、反射波的極性和能量,確定偏移成果的可靠性和性質。有助于去偽存真,由此及彼,由表及里,深化認識,使預報結論科學可靠。

(4)TGPWIN處理中有自動處理方式,也有手動處理方式,有深入分析異常可靠程度的追蹤功能,這樣設計既適應非物探專業的普通工程技術人員使用,又適應物探專業人員分析地震波傳播特性,對復雜地質條件進行深入研究工作的需要。

5、TGP12系統只要增加不多的配套附件和軟件模塊,就可以增加儀器用于隧道檢測的其它功能,例如:對已襯砌的隧道進行襯砌脫空檢測,檢查隧道圍巖中隱蔽的病害(巖溶)。也可以在掌子面上用錘擊的激發方式做到短距離更為精確的地質預報,因而它是一機多能的設備。

TGP12的性價比與國外同類儀器相比具有明顯的優勢。而且研發、生產在國內,用戶可以獲得及時周到的技術服務和技術支持,以及儀器維修等方面的方便性。

三、工程應用實例

宜萬鐵路涼風亞隧道的巖性為灰巖, TGP12型儀器與進口TSP203儀器進行了同點試驗,預報成果如下,見圖(4)、圖(5)。

第6篇

(水利水電勘測設計院,內蒙古 呼和浩特 010020)

摘要: 常見的縱橫斷面數據處理方法主要從數據或格式著手,往往容易忽略了其“圖形”意義,本文嘗試從“圖形化”角度編寫了基于VISUAL LISP 的縱橫斷面數據處理程序,可以應用于各種縱橫斷面測量數據處理。

關鍵詞: 圖形化,縱橫斷面測量,數據處理,VISUAL LISP, AUTOCAD二次開發

A Graphical Data Processing Method and Implementation of Vertical and Horizontal Cross-Section

PU Shengliang1

(Inner Mongolia Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute,Inner Mongolia Hohhot 010020)

Abstract : The common methods of data processing of vertical and horizontal cross-section mainly started from data or format, often easy to overlook its "graphics" meaning, this paper attempts from the "graphical" point of view to write the vertical and horizontal cross-section of data processing program based on VISUAL LISP, can be applied to the kinds of vertical and horizontal cross-section measurement data processing.

Keywords: Graphical, Vertical And Horizontal Cross-Section Measurement, Data Processing, VISUAL LISP, AUTOCAD Secondary Development

引言

隨著GPS-RTK技術在測量工作中的廣泛應用,傳統的測量手段得到了大程度地提升,以測點為主要方式的測繪任務面臨著“多文件”、“大體積”的數據整理及處理困境。雖然眾多斷面測量軟件大放異彩,可是各有其千秋,并且大多基于純程序設計語言的文本操作得以實現,有的以“固定”格式的數據成圖為主,有的僅以本職工作出發編寫而其他行業應用有限或繁瑣,而且都有一個共同的特點:無不使程序使用者容易陷于“文(件)山點海”,極為不方便,且不得不犧牲了測點數據的可見性與直觀性,稍有特色者也不過參考點圖而已。正是基于以上思考,本文嘗試從點數據的圖形角度出發,增加了縱橫斷面數據整理及處理過程的形象直觀性、簡易性。

1 需求分析與功能設計

首先,我們必須知道“要解決的問題是什么?”也即如何從測點源數據得到目標數據,從而生成測繪最終成果。其次,也要知道“是否有行得通的解決辦法?”也即采用何種編程方法,達到什么樣的功能效果,實現數據的轉化,因而本文選擇了AUTOCAD VISUAL LISP集成開發環境作為程序編碼與測試工具。最后,要弄明白“怎樣具體實現?”也是程序開發最關鍵的步驟,需要反復進行模塊編碼、調試、精化與集成,從而實現程序編寫所預期的各項功能。

圖表 1.1 E-R圖

(1)開發目標。如圖1.1 所示,我們要實現測量點的集合AI到成果元數據的集合BJ的轉化,I為源點數據的數目,J為目標元數據的數目,也是眾多縱橫斷面數據處理程序的設計思路和目標,而我們要實現“圖形化”的目的,即要完成數據圖形化(DI)和圖形數據化(ID)兩個過程,其功能轉化過程如圖1.2 所示。

圖表 1.2 功能圖

(2)應用范圍。從理論上講,可以實現縱橫斷面設計與成圖。在實際測量工作中可以應用于渠道、河道縱橫斷面等相關數據成果的生產過程。

2 流程設計與編碼實現

(1)根據圖表 1.2 ,其功能所對應的程序流程圖如圖表2.1 所示:

圖表 2.1 程序流程圖

(2)根據圖表 2.1 我們可以編寫相關函數,以實現功能,函數列表如下:

主程序單元 C:ZD () C:HD ()

縱斷面數據處理程序 橫斷面數據處理程序

一級調用單元 C:E2C() C:L2C ()

高程點生成數據文件 復合線輸出XY坐標

二級調用單元 C:STRPARSE () C:L1R ()

字符串轉換為字符串列表 判斷點在直線上的位置

圖表 2.2 函數功能及其關系調用

(3)根據圖表2.2 我們可以得到其抽象數據類型定義,如下所示:

ADT ZD_HD {

數據對象:C={AI,BI|AI為點數據集合;BI為元數據集合}

數據關系:R={,}

基本操作:

C:ZD (/ LSTS LSTZ B D Z C ZA ZZ S SA FF Z1 ZA1 ZZ1)

// 操作結果:返回一個非NIL值

C:HD (/ LSTS LSTZ P PP P1 FF STR B Z C ZA S SA ZZ ZN FLAG D)

// 操作結果:返回一個非NIL值

E2C (/ SN LSTS P1 P2 SS I SI PT Y X H)

// 操作結果:返回一個XYH點列表

L2C (/ PL ENTDATE A N LSTZ FIND KEY YY XX)

// 操作結果:返回一個XYH點列表

STRPARSE (STR DELIMITER / SEARCHSTR STRINGLEN RETURN N CHAR)

// 操作結果:返回一個子字符串列表

L1R (P1 P2 P3 / B C P)

// 操作結果:返回一個INT值,等于0時點在線上,大于0時點在線的左側,小于0時點在線的右側。

} ADT ZD_HD

3 程序測試與成果生成

(1)打開AUTOCAD,加入CASS環境,展繪點號和高程點。輸入命令APPLOAD,選擇和加載文件“*.FAS/*.LSP/*.VLX”;若命令無效可重復加載。開啟圓心和節點捕捉,從上游至下游(前進方向)連接縱斷線,從前進方向左端至右端連接橫斷線。輸入命令“ZD”,框選高程點(包含縱斷線),生成縱斷數據文件及成果圖。輸入命令“HD”,框選高程點(包含橫斷線),選擇(橫斷線),選擇中心樁和方向點(前進方向),輸入中心樁號,生成縱斷數據文件及成果圖。

(2)以某長1KM縱橫斷測量項目所采集數據為實例,其原始數據格式為“點名,注釋,東坐標,北坐標,高程”,展繪后散點圖如3.1所示。目標縱斷成果和橫斷成果格式為“距離,高程”,并生成橫斷面圖(以第一條為例,如圖3.2所示)和縱斷面圖(如圖3.3所示)。

圖表 3.1 測點數據散點圖

圖表 3.2 縱斷面成果圖

圖表 3.3 橫斷面成果圖

4 結語

(1)通過該程序的設計、編碼與測試,以及成果生成,取得了預期的結果,操作更加簡便、尤其適合于電腦操作不太熟練的同志。

(2)通過斷面線的繪制,避免了多人協作測量數據凌亂無章的特點,斷面點的選擇也更具靈活性,斷面數據的可靠性更高,出錯率更低。

(3)LISP語言在人工智能方面有著稱奇的優勢,雖然本程序在生產實踐中應用尚可,但是仍立足于簡單數據源、圖元素,本質上還是文本操作處理,因而將來在數據處理智能化方面有著很大的空間,需要結合本職工作進行更深一步的學習和研究。

參考文獻:

[ 1 ] 閻聚群.AUTOCAD 2000 VISUAL LISP開發[M ] .武漢:華中理工大學出版社, 2000.

[ 2 ] 孫江宏,丁立偉,米潔. VISUAL LISP編程與應用[M]. 北京:科學出版社,1999.

[ 3 ] 郭劍峰,陳杉,王寧. 用VISUAL LISP開發AUTOCAD 2000應用程序[M]. 北京:人民郵電出版社, 2000.

第7篇

關鍵詞:隧洞工程強巖爆 鉆爆法 施工技術

中圖分類號: TV543 文獻標識碼: A 文章編號:

巖爆是高應力硬脆巖體中常見的一種巖石破壞現象。之所以在地下結構工程施工中會發生巖爆,其主要原因為在具高蓄能特性的硬脆性巖體中積蓄的應變能突然釋放,致使巖體斷裂破壞。依據斷裂力學研究結果,當決定于巖體中裂紋尺寸參數及應力狀態的應力強度因子大于或等于巖體的斷裂韌性時,便產生快速的斷裂破壞或不穩定擴張,產生巖爆。

地下洞室巖爆常以片狀剝落的形式出現,形成蔥皮狀結構。產生巖爆需要一定的應力條件及巖體結構和性質條件。通常多為完整的整體塊狀結構及厚層狀結構,巖石硬脆,單軸抗壓強度在1500kg/cm2以上,聲波速度大于6000m/s,且只有當巖體初始應力場的最大主應力與巖塊的單軸抗壓強度之比值大于0.15~0.2的高應力條件下才可能發生。洞室的軸向布置即與初始應力場的最大主應力的關系及洞室的斷面形狀亦是顯著地影響著巖爆,洞軸與最大主應力垂直且洞室具非平滑輪廓時容易產生巖爆,因為這時洞壁圍巖的應力集中最嚴重,洞壁的超欠挖亦惡化了圍巖的應力集中程度,使巖爆更容易發生。論文以在建的錦屏二級引水隧洞工程為依托,對其3#引水隧洞穿越強巖爆洞段隧洞的施工進行了詳細介紹,為同類工程的設計和施工提供了指導和參考。

1.工程概況及施工特點

1.1工程概況

錦屏二級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河灣上,利用雅礱江150公里錦屏大河灣的天然落差,截彎取直開挖隧洞引水發電,為世界上目前規模最大水工隧洞工程。

錦屏二級水電站工程樞紐主要由首部攔河閘、引水系統、尾部地下廠房三大部分組成。其引水系統采用4洞8機布置形式,從進水口至上游調壓室的平均洞線長度約16.67km,中心距60m。引水隧洞洞群沿線上覆巖體最大埋深約為2525m,具有地質條件復雜、埋深大、洞線長、洞徑大的特點。

輔引3#支洞是在錦屏電站工程A輔助洞(AK6+950里程)增設的施工輔助洞,為解決引水隧洞主體工程的施工通道和排水問題。輔引3#施工支洞是連接AB輔助洞與施工排水洞、4#、3#、2#、1#引水隧洞工程施工的一條重要施工支洞,見圖1-1。

圖1. 輔引3#施工支洞平面圖

1.2 施工特點

輔引3#支洞作為主體引水隧洞工程的一部分,除了具有地質條件復雜、埋深大、洞徑大、施工難度高及工期較緊張等特點外,本身還具有獨頭掘進長,滲壓涌水大,超長反坡施工等特點。特別是隧洞施工中的巖爆現象。錦屏隧洞群沿線上覆巖體一般埋深1500~2000m,最大埋深約為2525m,地處西南高地應力區,據最新的三維初始地應力場反演回歸分析成果,隧洞線高程的最大和最小主應力值分別為70.1MPa和30.1MPa,以自重應力為主。長探洞和輔助洞內出現的巖爆等級以輕微~中等為主,局部出現強烈巖爆,可預測開挖將產生巖爆,其強烈程度以輕微~中等巖爆為主,部分地段將發生強烈~極強巖爆。

2.高地應力特長獨頭隧洞巖爆防治技術

2.1巖爆判別準則

巖爆具有一下明顯的特征:(1) 當圍巖應力與單軸抗壓強度的比值較小時可能出現巖爆。(2) 巖爆多發生在新鮮、完整及堅硬的巖石中,在爆裂面上,一般肉眼觀察不到明顯的裂隙。(3) 巖爆一般發生在洞室開挖后數小時或數天內,也有持續一至幾個月后逐漸減弱或停止的。一般而言,比較劇烈的巖爆多發生在開挖后數小時內。

因此,圍巖應力是導致巖爆發生的外部條件,但不是充分條件。因為巖石的結構和構造不同,變形特性也不相同,所以在相同應力條件下,圍巖發生巖爆與否,尚取決于巖體的變形特性,這可以用巖石彈性能量指數(WET)表示。當對巖石試件加載時,外力所作的功(W)等于:

(1)

所謂彈性能量指數是指加載到0.70~0.80σc時,再卸載到0.05σc,這時卸載釋放出的彈性應變能(E2)與耗散的應變能(E1)之比,則有:

(2)

根據內外大量的實測成果及統計分析,建議對新鮮、完整及堅硬的圍巖,采用下列判別式預測巖爆。

(3)

式中:系數根據圍巖切向應力和洞軸線方向應力之比而定,即值。

如果圍巖裂隙發育、巖體破碎、強度較低時,其破壞機制有所改變,這時結構面起控制作用,局部圍巖可能沿裂隙、節理或其它軟弱面發生剪切或劈裂,其破壞形態為坍落、滑移或其它非彈射形式的破壞。如碧口水電站為千枚巖,單軸抗壓強度12MPa,圍巖最大切向應力(計算值)8.4MPa,兩者之比為0.70,遠大于0.30,但其破壞形態為冒頂、坍方和邊墻內鼓,并無巖爆發生。

2.2 巖爆的特征及破壞機理

2.2.1 錦屏引水隧洞實際巖爆分析

錦屏二級水電站地下結構建筑主要包括地下廠房、4條引水隧洞、2條交通輔助洞、1條排水洞,其中隧洞長約16.67km。引水隧洞群穿越錦屏山主峰山體且沿線上覆巖體埋深1500~2525m,受高地應力和地質條件等因素影響,巖爆發生頻繁。對錦屏二級水電站的巖爆研究,李天斌和石豫川等人已經做了大量的工作并提出了《錦屏二級水電站巖爆形成機理、分類及防治措施研究》的科研報告。隨著引水隧洞的開挖施工的進行,因地質條件、施工方法、施工順序和其他因素的影響,3#和4#引水隧洞中巖爆現象與報告相比有了很大不同。如前期巖爆研究中得出的輕微巖爆區段,目前已經頻繁出現巖爆且烈度有不斷升級的趨勢。 針對錦屏二級水電站的實際情況,華東勘測設計研究院依據圍巖強度應力比和臨界埋深大小進行巖爆等級,具體分為四級,見表1所示。

表1. 巖爆分級

2.2.2 巖爆形式及特征

輔引3#施工支洞平行段巖爆情況見表1所示,現場巖爆見圖1所示。由表1和圖1可知,發生巖爆的巖性主要為條帶大理巖和灰黑大理巖,地層為鹽塘組T2y5,圍巖類別主要為Ⅱ~Ⅲ類,巖爆部位主要在拱頂、拱肩和隧洞邊墻,其破壞方式有片狀、層狀剝落、爆裂剝落,破壞性質為張性和張剪性,巖爆烈度基本為Ⅰ~Ⅱ級,屬于輕微巖爆。

巖爆引起的危險,典型的形式就是掉塊,甚至塌方。引水隧洞開挖后,圍巖中的應力重新分布并在某些區域集中,當集中應力超過巖石強度時,巖爆便會發生。隧洞巖爆的表現形式主要為拱頂和洞壁巖塊剝落、爆裂、彈射、片幫等,在不同的開挖地段,巖爆發生的數量和強度有所不同,不同強度的巖爆表現形式也有所不同。由目前輔引3#施工支洞平行段巖爆的實際情況看,巖爆類型可分別按運動及破壞方式劃分為剝落型、爆裂型兩種。

(1)剝落型巖爆:指破裂的巖板部分呈貝殼狀或片狀與洞壁母巖剝離,巖板與母巖有裂隙,其余部分與母巖之間的整體性較好。

(2)爆裂型巖爆:指巖體塊完全脫離母巖,已形成明顯的巖爆坑。如輔引3#施工支洞多次發生烈度較為強烈的巖爆,1次塌落巖體近20m3,另1次頂板剝落區域長×寬×厚達3×4×0.5m。

錦屏工程引水隧洞發生的巖爆具有聲響、爆落體和爆裂面等方面不同特征。

(1)巖爆聲響特征:在引水隧洞開挖過程中,發生巖爆經常出現聲響特征。如在工作面剛鉆孔時可聽到巖體內部沉悶的巖體開裂聲,爆破后仍斷斷續續發出聲響大如炮聲的聲響,在出碴和初期支護工程,掌子面內部便發出沉悶如炮聲的巖體內部開裂聲;掌子面發生巖爆的聲響可以持續至10~24小時。掌子面后部巖爆處巖體爆裂聲,一般輕微巖爆的聲音,較為清脆,可以清晰地聽到“噼啪”的聲響。

(2) 巖爆爆落體特征:按巖爆劇烈程度的不同,其破壞程度和爆落體特征也有所不同。剝落型巖爆巖爆體一般為貝殼狀或片狀且大多一邊薄一邊厚,片體大小不等;輕微彈射型巖爆為細長的橢圓片體,該片體中心厚周邊簿;爆裂型巖爆巖體多為塊體,最大巖塊達0.5×0.6×0.3m。

(3) 巖爆坑及爆裂面的特征:① 片狀破裂面:面較平,可見放射狀巖爆痕跡,巖爆塊呈粗糙片狀;② 貝殼狀破裂面:巖爆巖片小而薄,巖片厚1~10cm,面成較光滑的弧狀、貝殼狀,巖爆塊大多己松脫但未脫離母巖。③ 階坎狀破裂面: 破裂面邊緣呈明顯階坎狀,邊緣最大處階坎l0cm,中部呈似平面狀,巖爆塊(片)剝落有一定的散射角。

總的來說,巖層埋深越大,開挖時產生巖爆的強度和頻率就越高。 比如4#引水隧洞,按照目前的進尺,越往里面進,巖爆發生的機率越大。從巖性來看,巖爆多發生在堅硬性脆的巖層中,如花崗巖、石英巖、片麻巖、斑巖、閃長巖、輝綠巖、砂巖、灰巖、硬煤等。 圍巖劈裂、彈射石塊,有開縫聲響或尖銳的爆裂聲響。

(a)巖爆導致的頂拱掉塊 (b)巖爆導致的邊拱塌方隧道斷面成不規則形狀

(c) 圍巖薄片狀剝落(d)巖爆導致的左側邊拱塌方

圖1 錦屏隧道典型巖爆圖片

2.2.3 巖爆規律

由于隧洞埋藏較深,不少地段巖體比較完整,以及洞體周圍巖體應力重分布和地應力的影響等原因,在開挖過程中曾有十余處發生巖爆,一般呈片狀及貝殼狀剝離。

巖爆發生處的共同特征,可歸納如下幾點:① 巖石新鮮完整,極少或看不出明顯的裂隙;② 產生巖爆時,巖石表面干燥,具有似烘干樣光澤;③ 巖爆主要集中發生在隧洞的拱肩處或右邊墻處(山體外緣一側),裂隙走向與洞線成銳角相交。出現片狀彈射、崩落或呈笱皮狀的薄片剝落;④ 新開挖的洞體,在二十四小時頂板巖石的爆裂聲最為明顯,之后逐漸減弱;⑤ 巖爆一般持續1~2個月,以后逐漸減少或趨于停止,巖石表面逐變潮。個別地段在一年以后仍有巖爆發發生。

2.3 巖爆的預測

2.3.1 地質分析法

借助宏觀地質力學的方法,研究區域地應力場分布和大小。一般認為巖體的初始應力主要為構造殘余應力與自重應力的疊加,高的構造應力主要位于地殼運動活動區。根據地形地貌分析。某些地區上升劇烈,河谷深切,剝蝕作用很強,其巖體的初始應力大于自重應力。地形地貌造成應力集中,在高山峽谷地區,谷地為應力高度集中區。地形地貌造成應力釋放,地形受密集的溝谷切割、山體不雄厚的地方,構造殘余應力不易儲存。

2.3.2 工程類比法

可以同地質條件類似的鄰區工程進行應力場量級的類比,如終南山公路隧洞就采用了鐵路隧洞施工的地質資料。

2.4 巖爆的防治措施

2.4.1 噴射混凝土

在清除拱頂部位由于巖爆產生的松動石塊之后,施作噴混凝土覆蓋巖爆坑。噴混凝土具有減弱巖爆的效果,可用來保護施工人員和設備的安全,防止錨桿之間的巖石碎塊飛出,還可將未清除干凈的小石塊粘結在一起,預防石塊墜下傷人;另外巖面被覆蓋后,若巖爆繼續發展,也可以從噴層的開‘裂、剝落上觀察出來。在隧洞施工中使用噴混凝土,只要噴層厚度足夠,一般可以防止石塊繼續剝落。

2.4.2 錨桿加固圍巖

這是一種加固圍巖最有效的方法,也是巖爆防治中應首先考慮選用的方法之一。其主要作用是進行巖體加固,以防劈裂和剝落的巖塊塌落彈射。現場施工采用錨固劑錨桿,錨桿長度和間距根據最大主應力大小和結構的整體要求而定,一般錨桿長度為2.5~3.5 m,超前錨桿長度一般為兩倍的爆破進尺深度。

由于錨噴網聯合結構強度增長迅速,能很快形成支護能力,而且與圍巖密貼,與圍巖形成彈性共同體,可阻止應力集中與深部擴散,起到可靠的全面防護作用。經現場實踐,錨噴網聯合支護能有效地克服輕微巖爆和中等巖爆對施工的影響,且施工簡便,是一種經濟有效的巖爆支護措施。

2.4.3 鋼支撐噴錨聯合支護

在巖爆嚴重地區,為提高結構整體支護能力,減少巖爆對施工的影響,在巖爆地段采取密排鋼支撐,與噴錨網形成聯合支護體系。在K65+562.4~569強烈巖爆段,采用鋼拱架1榀,m架立,配合噴錨聯合支護,有效地抑制了巖爆的繼續發展。

2.4.4 噴霧射水

爆破后立即向工作面及工作面以后一定距離內的隧洞周邊進行噴霧和以高壓水沖洗,可以適當改變巖石物理力學性質,降低巖石的脆性.但經現場實踐,此方法對防止巖爆作用不大。

2.4.5 改善施工方法

采取“短進尺、多循環”的開挖作業方式,縮短每茬炮的開挖進尺,巖爆一般地段不超過3 m,巖爆嚴重地段不超過2.5 m。由于巖爆均發生在掌子面拱部及右側邊墻,掌子面右側采取“密鉆眼、弱爆破”的施工方法,周邊眼間距控制在40 cm左右,最小抵抗線控制在60 cm左右,二圈眼、周邊眼裝藥量根據現場巖爆的發生情況比左側相應減少,并降低一次爆破用藥量,盡可能減小爆破對圍巖的影響。

2.4.6 應力解除法

采用超前應力解除法,在施工過程中,一邊應力解除,一邊掘進,在洞室未開挖之前,使巖體原始應力釋放,以便減緩開挖后的圍巖應力,使之不發生巖爆或削弱巖爆的發生。在K65+565.9~569巖爆嚴重地段,開挖時在掌子面拱部及右側邊墻打(I)42空孔6個,爆破后未出現明顯的爆裂聲,巖爆發生面積也有所縮小。

2.4.7 增設臨時防護

在掌子面及其附近巖爆地段加掛鐵絲帷幕,可防止巖爆飛石傷人和砸毀機器設備,增加作業場所安全感,保護施工人員和機具。在挖掘機及裝載機后配套安裝“鐵甲”,構成一個“防石棚”,以避免巖爆石塊塌落傷人及砸壞設備。

3.結束語

巖爆是高應力硬脆巖體中常見的一種巖石破壞現象。地下洞室巖爆常以片狀剝落的形式出現,形成蔥皮狀結構。產生巖爆需要一定的應力條件及巖體結構和性質條件。通常多為完整的整體塊狀結構及厚層狀結構,巖石硬脆,當巖體初始應力場的最大主應力與巖塊的單軸抗壓強度之比值大于0.15時巖爆強度將大大增強。論文以在建的錦屏二級引水隧洞工程為依托,對其3#引水隧洞穿越強巖爆洞段隧洞的施工進行了詳細介紹,為同類工程的設計和施工提供了指導和參考。

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第8篇

關鍵詞:水文地質勘察、 找水、遙感技術、EH4電磁測深

中圖分類號:P2文獻標識碼: A

一、前言

2010年-2012年,云南省經歷了多年未見的特大干旱,省委省政府高度重視,要求省內水文地質勘察單位投入到抗旱找水的工作中,我公司也有幸參與了云南省的抗旱救災工作。

由于地下水資源的類型繁多,賦存的地質條件十分復雜,且開采深度越來越大,這就為我們合理開發利用帶來較大困難,因此,需要采用一些新的水文地質勘察方法,才能在干旱缺水地區找到可利用的地下水資源,以解決缺水之需,故需重視新技術、新物探電磁法的應用。根據不同的地下水類型,采用不同的方法進行勘察,才能取得勘察技術的良好效果。為提高地下找水的成功機率,在眾多的水文地質勘察方法中,我們采用的是地質資料結合電磁物探(EH4)的方法確定鉆孔井位,即先在擬鉆井位置進行地質踏勘,確定大致位置,然后布設高頻大地電磁測深(EH4)剖面,確定最佳井位,按20-30m的觀測點距進行電磁物探測深。本文重點介紹EH4電磁法在地下找水工作中EH4電磁法主要是通過觀測地層在縱向和橫向電性參數的變化特征,來確定地層巖性結構、巖溶發育帶或巖石破碎帶及地下水的變化規律,其特點是:工作效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小。EH4電磁法被廣泛應用于石油、天然氣、煤田、金屬礦、非金屬礦、采空區、水文地質、地下水、環境保護、地下溶洞探測、水庫查漏及其它地質勘察等領域,是目前較先進的地球物理勘探法之一,也是地下找水工作中最常用的水文地質勘察方法。

二、 遙感技術

遙感技術是指在遠處進行探測、感知特體各事物,它具有探測范圍廣、技術先進、信息搜集量大、可實施動態監測等諸多優點,廣泛應用于水文地質勘察中。遙感勘察是指在勘察區域以內采用航空遙感進行勘察。遙感勘察方法主要有以下幾種:遙感模型法、熱紅外監測法、環境遙感信息分析法、水文地質遙感信息分析法。

①遙感模型法:是通過對遙感圖像的分析研究,從而得到一些水文因素,然后再建立起一個地下水資源估測模型用以確定地下水分布狀況。遙感模型法主要是應用于對地下水資源的分布情況進行評價。

②熱紅外監測法:該法主要是利用熱紅外波段的遙感圖像,通過測定地面的溫度來判斷地下水資源的存在情況。熱紅外監測法在干旱、半干旱地區的地下水資源找尋別適應。熱紅外線監測法的原理為:在毛細管、地表強蒸發以及熱傳導作用下,地下水對干旱、半干旱地區的地表溫度、濕度造成一定的影響,從而導致不同地方的冷熱變化差異的現象,熱紅外線遙感圖便可以將這種現象表現出來。利用紅外遙感數據及一定的航片等基礎資料便可以進行地下水資源的勘探。

③環境遙感信息分析法:是指通過在遙感圖像上提取與地下水相關的一些環境因素,比如湖泊、植被情況、河流水系等,對其與地下水的依存、制約關系進行分析判斷地下水的存儲狀況。這種方法的原理為:在干旱區域,植被的生長狀態因受到氣候、巖性、地貌、水文地質條件等因素的制約,其中區域淺層地下水對植被的影響最大。地下水水水位埋深、礦化度、水化學類型控制著被群、植被覆蓋度。可通過這些信息來判斷地下水的排泄點(區)的水位埋深、礦化度和水化的學類型等相關信息。

④水文地質遙感信息分析法:該法主要是對遙感圖像進行分析研究,從而得到地層巖性、構造等水文地理信息,然后再利用水文地質理論進行分析,并根據這些信息確定有利的儲水構造,從而判斷地下水儲存狀況。

三、地面核磁共振法

由于不同物質的原子核特性不一樣,其產生的核磁共振效應時共振信號也不一樣,通過對地層中水質子產生的核磁共振信號進行觀察、研究,以此來判斷所測地區的地下水分布狀況。核磁共振法不但可以直接準確的找到水源,還可以將含水量進行量化,其勘探深度較小,比較適合我國北方地表比較干燥的地區地下水探測。核磁共振法的原理為:在地磁場的作用下地下水中的氫核質子處于一定的能級上,但是當我們采用具有拉摩爾頻率的交變磁場對其進行激發時,便產生核磁共振。而地層中水的氫質子的數量以及含水層的孔隙大小直接影響到核磁共振信號的強弱,核磁共振信號的幅值越大也就表明該區域內的地下水就越豐富。以此根據核改變激發脈沖矩由小到大來推斷地下水由淺到深的儲存情況,從而直接找到地下水資源。

地面核磁共振的優點:①該法的最大的優勢就是能夠直接找到地下水資源,尤其是淡水資源。在探測的深度范圍以內,只要有核磁共振信號就說明存在地下水,因此當采用電阻率法找水時遇到非水低阻異常時便可以利用這一點來識別。比如在一些巖溶發育的地區,尤其是我國西南巖溶發育的缺水地區,當溶洞被泥充填時,采用電阻率法進行探測,其結果都會顯示為低阻異常,因此很難判斷到底是水還是泥。比如某地區打井找水抗旱活動中,共鉆進26多個,而其中有9多個沒有水,找水打井出水率僅只有64%。在一些水井勘察時,采用傳統的電阻法測量,測量結果出現低阻異常但是鉆探后卻沒有水,巖心顯示為泥。如果采用核磁共振的方法則完全可以避免像這樣的影響,只要有核磁共振信號,那么就可以判斷為水,反之則為泥。由于淡水的電阻率與賦存空間介質的電阻率沒有很大的差異,因此,該情況下如果采用電阻率法找水顯然是行不通的,若采用核磁共振法則可以直接探明。②具有非常豐富的信息量,并且可以將所得的信息量化。通過核磁共振的信號信息可以判斷分析地層中的一些水文參數以及含水量的大小等。在探測深度范圍內,可以將勘察得到的結果用定量的數據來進行說明解釋,不需要打鉆就可以準確的得到含水層的深度、厚度以及含水量的大小,另外還可以得到含水層的孔隙率等信息資料。③探測成本較低、探測速度快。核磁共振探測的費用僅僅只有水文地質勘探鉆孔的百分之十。核磁共振法可以快速的確定打井位置以及劃定找水遠景區。核磁共振找水儀非常靈敏,很容易受到電磁噪聲的干擾,因此應該采取措施防止或者降低干擾,確保探測的精準、可靠,通常可以采取改變天線形狀和增加信號疊加次數來提高信噪比的措施。

由于核磁共振法能直接找到水源,因此其應用范圍相當的廣泛,可以運用該法來探測個各種類型的地下水。尤其是對于其他物探方法難以找到水資源時,比如:黃土孔隙、裂隙水探測;尋找碎屑巖類淺層風化裂水和層間承壓裂隙水;確定基巖裂隙帶的富水性;判斷灰巖區溶洞、裂隙含水或是泥質充填。

四、EH4電磁測深物探法

1、EH4電磁測深方法原理

EH4電磁測深方法是采用上世紀九十年代由美國EMI公司和Geometrics公司聯合推出的新一代電磁儀――EH4型StrataGem電磁系統,能觀測到離地表幾米至1500米內的地質斷面的電性變化信息,基于對斷面電性信息的分析研究,可以應用于地下水研究、環境監測、礦產與地熱勘察,以及工程地質調查等。該系統適用于各種不同的地質條件和比較惡劣的野外環境。其方法原理與傳統的MT法一樣,它是利用宇宙中的太陽風、雷電等入射到地球上的天然電磁場信號作為激發場源,又稱一次場,該一次場是平面電磁波,垂直入射到大地介質中,由電磁場理論可知,大地介質中將會產生感應電磁場,此感應電磁場與一次場是同頻率的,引入波阻抗Z。在均勻大地和水平層狀大地情況下,波阻抗是電場E和磁場H的水平分量的比值。

(1)

(2)

(3)

式中是頻率,單位是Hz,是電阻率(),E是電場強度(mv/km),H是磁場強度(nT),是電場相位,是磁場相位,單位是mrad。必須提出的是,此時的E與H,應理解為一次場和感應場的空間張量疊加后的綜合場,簡稱總場。在電磁理論中,把電磁場(E、H)在大地中傳播時,其振幅衰減到初始值1/e時的深度,定義為穿透深度或趨膚深度():

(4)

由(4)式可知,趨膚深度()與電阻率()的平方根呈正比,與頻率()的平方根呈反比,測量是在和地下研究深度相對應的頻帶上進行的。一般來說,頻率較高的數據反映淺部的電性特征,頻率較低的數據反映較深的地層特征。因此,在一個寬頻帶上觀測電場和磁場信息,并由此計算出視電阻率和相位。可確定出大地的地電特征和地下構造,這就是EH-4觀測系統的簡單方法原理。

一般情況下,大地是非均勻的,波阻抗是空間坐標的函數,此時必須用張量阻抗來描述。此外,大地電性分布的不均勻性,會引起電場的梯度變化,由此又產生磁場的垂直分量。進一步的討論將會涉及較深的電磁場理論和張量分析等內容,其知識已超出本課題的研究內容。在解決一般性的工程地質調查中,作標量或張量觀測即可。

在野外能實時獲得的Hy、Ex、Hx、Ey振幅,ΦHy、ΦEx、ΦHx、ΦEy相位,該系統采集方式是時間域,然后通過傅氏變換轉換為頻率域進行分析,同時計算各頻帶的卡尼亞電阻率、E-H振幅、相位差及全信息相干度等,實時處理能顯示單點的電阻率、振幅、相位及相干度曲線,在室內數據處理后,三點以上可獲得二維Bostick反演電阻率斷面圖。

2、野外工作

① 平行試驗

在開展工作的前一天進行平行試驗,檢測儀器是否工作正常。具體做法是兩個磁棒相隔5米遠,平行放在地面,兩個電偶極子也平行。觀測電場、磁場通道的時間序列信號,分別為低頻和高頻段磁場、電場信號波形圖,兩個方向通道的波形形態和強度均基本一致,表明儀器正常。

② 電極的布置技術

工作共用四個電極,兩個電極組成一個電偶極子,其中與測線方向一致的電偶極子叫做X-Dipole;與測線方向垂直的電偶極子叫做Y-Dipole。為了對比監視電場信號,其長度都為10m。

③ 磁棒布置技術

磁棒離前置放大器大于5m,為了消除人文干擾,兩個磁棒埋在地下,磁棒一個與測線方向一致,一個與其垂直,工作人員均離開磁棒至少5m,盡量遠離房屋、電纜、大樹的地方布置磁棒。

④ AFE(前置放大器)布置技術

電、磁道前置放大器放在測量點上,即兩個電偶極子的中心,為了保護電、磁道前置放大器應首先接地,遠離磁棒至少5m。

⑤ 主機布置技術

主機放置在遠離AFE(前置放大器)至少5m的一個平臺上,而且操作員基本能看得到AFE和磁棒的布置。

3、室內資料處理

在野外觀測時,為消除干擾,提高數據質量,采用適當的疊加次數及重復測量的辦法進行,保證了野外實測數據質量真實可靠。數據處理的大致步驟:①先對不合理或干擾數據進行剔除,保證做圖數據的可靠合理;②對數據進行圓滑處理,選擇幾個不同的圓滑系數進行對比確定,一般我們用的圓滑系數在0-1之間;③利用IMAGEM軟件進行二維反演形成.dat文件,④地形修正和插值;⑤對卡尼亞電阻率進行“歸一化”(取對數)處理;⑥確定等值線間隔(色區),溝繪等值線圖,為突出異常,電阻率值的間隔采取分段等間距溝繪,即0-500Ω.m,按25Ω.m;500-1000Ω.m,按50Ω.m;1000-1500Ω.m,按100Ω.m;依次內推。⑦根據地質資料進行異常的解釋推斷,確定打井位置、孔深。

4、EH4在找水中的應用實例

在參與云南抗旱找水及其他打井工作中, EH4在確定井位、井深的工作中,發揮了獨特的作用,取得了較好的經濟效益及社會效益,下面擬通過以下三個實例,驗證EH4在地下找水工作中的效果。

實例1:云南×市×鎮×村委會EH4找水

工區出露的地層主要為侏羅系中統上祿豐群(J2)地層,巖性為:褐紅、暗紫紅、棕紅色泥巖、鈣質泥巖、雜色泥巖、粉砂巖;白堊系石門群(Ksh)砂質泥灰巖、鈣質頁巖及鈣質砂巖互層。共布置3條EH4剖面,其中3號剖面異常反應較好,整條剖面顯示為低阻特征,一般小于150Ω.m,推測為具一定含水性的泥巖引起,而電阻率值小于40Ω.m的藍色區域,推測為含水構造破碎帶或地下水的富集區,根據異常情況,綜合分析地質情況,設計兩個異常驗證孔,分別在9、19號點,設計孔深分別為400m、350m,最后根據施工條件,實際選擇19號點(ZK2)進行驗證,驗證孔深350.32m,經抽水試驗,單井出水量大于500m3/d,滿足了甲方的用水要求,取得了較好的經濟效益及社會效益。

圖1云南×市×鎮×村委會EH4找水設計鉆孔及驗證柱狀圖

實例2:×村EH4找水

工區位于盆地邊緣地帶,為東、西兩側分布的近南北走向山脈夾持的沖洪積山間盆地,北窄南寬、北高南低。海拔高程1950~2050m間。區內地層:地表有幾到數十米的第四系沖洪積層覆蓋,剖面西端為古生界陽新組白云質灰巖,東端為二疊系玄武巖。甲方要求在工作區內,確定4個打水井位。為此,我們在擬打井區域布置了15條東西向EH4剖面,由于白云巖與玄武巖有較大差異,因此根據剖面及平面異常特征,確定區內覆蓋層范圍和厚度,劃分白云質灰巖和玄武巖的接觸界線,由本剖面看(圖2),推測地層接觸界線在22-23號點之間,其中,剖面西端為高阻白云質灰巖,東端為中等電阻率的玄武巖,30-34號點間,分布有小于100Ω.m的藍色低阻異常區,異常完整連續,呈陡傾(微傾向西)分布,異常下延500m,寬約120m,推測為含水構造或富水異常區。通過綜合分析,確定在32號點設計打井驗證孔位,孔深450m。實際打到480m,抽水水量達到386m3/d,其成果得到村委會認可驗收。

圖2×村EH4找水設計鉆孔及驗證柱狀圖

實例3×縣×村EH4找水

×村位于×縣北部山區,區內溝壑縱橫,地形復雜,處于磷礦開采區,因采礦作用致使地下水位下降,成為嚴重的缺水區。區內地層:地表為第四系殘積土覆蓋,以下為寒武系滄浪鋪組灰巖和砂巖互層,附近原有一個100多米的水井孔,出水量較小。我們垂直地層方向布置一條長300m的EH4剖面,反演剖面圖見圖3。由圖可見,電阻率等值線表現為“U”字形低阻異常分布,中間表現為高阻特征,兩側為低阻,在剖面中部1675m標高處交匯,連成一個異常,推測兩為含水構造破碎帶,破碎帶在剖面中部1675m標高處交匯,連成一帶,交匯部位,應是地下水的富集地帶,因此驗證鉆孔設計在17號點附近,孔深250m, 最后實際施工孔深220m,抽水水量達到1250m3/d。由驗證結果看,EH4地電斷面圖和鉆孔柱狀對比,較清晰地反映出了地層及含水構造的分布和變化,同時異常反映了原取水孔深度不夠,導致出水量不足不夠的問題。驗證成果得到國土資源局認可驗收。

圖3×村EH4找水設計鉆孔及驗證柱狀圖

5、利用EH4電磁法找水的體會

EH4是近幾年引進新的電磁測深方法,其特點是:工作效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小。被廣泛應用于石油、天然氣、煤田、金屬礦、非金屬礦、采空區、水文地質、地下水、環境保護、水庫查漏、地下溶洞探測及其它地質勘察等領域,是目前較先進的地球物理勘探方法之一。

我們通過用EH4連續電導率電磁測深方法在巖溶、火山巖、滇中紅層地區的找水實踐,取得了較好的地質效果,尤其在圈定含水斷裂、構造的形態、埋深等方面,有其獨特的效果,但有些問題還有待進一部探討和提高。通過工作,有以下幾點體會:

①EH4勘探方法是一種新技術、新方法,即有工作效率高、勘探深度大、分辨率高、地形影響小等特點。同時也有其局限性,工作區附近如有變壓器、鐵管、井架、高壓電纜等干擾,或有無線電臺、廣播電臺等,會對測量成果造成很大干擾,致使測量的成果數據可靠性降低,甚至資料無法解釋;

②EH4電磁工作只能大致圈定含水斷裂、構造的分布形態、埋深及產狀,但不能確定含水斷裂、構造的水溫,對水量也只能根據異常規模、異常值根據工作經驗估計;

③必須收集工作區內的地質、水文地質及地球物理特征資料,確定是否有能引起低阻異常地質體,排除干擾,才可確定含水構造異常;

④確定鉆孔位置時,要充分考慮地質、水文地質情況、異常規模、相對異常值、異常形態及打井所要求的水量等綜合因素,來綜合確定井位。

五、結束語

隨著社會經濟的不斷發展,對水資源的需求量越來越大,水資源已經成為當下全社會關注的問題。水資源在很大程度上影響到一個城市、地區的發展,因此,如何合理開發利用水資源至關重要。另外,地下水的開采對抗旱救災也有著非常巨大的意義,尤其是近段時間我國大面積的承受干旱災害,地下水的開采利用刻不容緩,地下水的勘察尤為重要,只有采用正確合理的水文地質勘察方法才能夠準確的找到水源,為合理開采利用地下水提供保障。隨著現代科學技術的不斷發展,水文地質勘察人員也應該在傳統技術的基礎上,充分利用新技術、新理論、新方法,選擇合適的水文地質勘察方法,不斷的推進地下找水成果的成功機率,使水文地質勘察方法不斷革新、發展。

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(西南有色昆明勘測設計(院)股份有限公司內部論文集)

第9篇

論文摘要:近年來的大規模水利工程建設以及對運行多年的病險水利工程的加固維修,大面積的擾動土地,加上強降雨的沖刷,將產生嚴重的水土流失。工程建設產生的水土流失量的監測尤為重要,它是水土保持措施布設的依據,也是防治效果完成情況的參照標準。對于占地范圍大,施工周期長的項目通常采用徑流池觀測法和卡口站觀測法測水土流失量。對于達不到以上要求的一般采用鋼釬法和簡易坡面量測法測水土流失量。本文利用鋼釬法和簡易坡面量測法測項目區的水土流失量,并對監測結果進行分析,得出的數據為今后的水保方案設計和驗收提供依據。

1 概述

廣東是南方水資源最為豐富的省份之一,近年來興建了大量的水利工程。截止到2009年12月31日,廣東省的有大中型水庫334座,小型水庫7036座。受當時條件所限,已修建的水利工程經過幾十年的運行,普遍出現老化,病險問題突出,安全隱患大。從2003年開始大規模開展除險加固工程建設,許多加固工程也相繼完成。這些工程的建設和維修加固過程中大面積的擾動地表,必定會產生水土流失,如何準確的測量出此類工程建設擾動地表產生的水土流失量對以后水土保持的實施起到了至關重要的作用。

廣東省高州水庫是廣東省的大型病險水庫之一,該水庫由兩個庫區組成,之間由聯通渠連接。工程擾動范圍大,施工周期長,工程建設產生的水土流失影響范圍廣。本工程取土場多,棄渣場多,是水土流失的主要來源。因此,開展本工程水土保持監測工作,尤其是渣、料場水土保持監測工作是監測的重點。施工期采用鋼釬法和簡易坡面量測法測項目區水土流失量。植被恢復期采用土壤侵蝕分類分級標準,對項目區侵蝕強度采取定性分析,最終判斷出工程水土保持措施是否落實到位,這就是水土流失量監測的最終目的。

2 監測方法

該工程監測方法主要采用調查監測法、地面定位觀測法和巡查法。

(1)調查監測:調查監測是指定期采取全面調查的方式,通過現場實地勘測,采用gps定位儀結合地形圖、數碼相機、測距儀、測高儀、標桿和尺子等工具,測定不同分區的的地表擾動不同類型的面積。

(2)地面定位監測:本工程主要使用鋼釬法和簡易坡面量測法。

鋼釬法:在汛前,將直徑0.5~1.0cm、長30cm的鋼釬,根據坡面面積,按照橫3行,豎4列的布局布設于監測區域,每條鋼釬前后左右各相隔2m,樣方面積為80m2。鋼釬沿鉛垂方向打入坡面,距坡面均留5cm,編號登記入冊。在每次暴雨后和汛期終了,觀測釘帽距地面高度,計算土壤侵蝕厚度(采用均值)和土壤侵蝕量。

簡易坡面量測法:在開挖邊坡和堆填邊坡已經發生侵蝕的地方,通過選定樣方,測定樣方內侵蝕溝的數量和大小,以及樣方坡面面積、初形成的坡度、坡長、地面組成物質等,并記錄造成侵蝕溝的降雨,每次降雨或多次降雨后量測侵蝕溝的體積,從而得出各時段的溝蝕量,并通過溝蝕與水蝕的比例計算出流失量。

(3)巡查法:不定期地進行全線踏勘,若發現較大的流失現象或擾動類型的變化(如出現新堆渣、已堆渣消失、開挖面采取了措施等)及時監測記錄。

3 監測點布設

監測點布設主要指長期定位監測點。根據廣東省高州水庫除險加固工程的特點和擾動地貌的土地類型劃分結果,定位監測主要布設在棄土棄渣場平臺和坡面、土料場、大型開挖面、挖方區域、填方區域以及相應的背景值觀測點。

4 監測的實施情況

(1)監測前期:主要采用巡查、調查監測法。組建工作組,調查該工程地理位置、氣候水文、地形地貌、土壤類型、原地貌各土地利用類型的面積、植物種類及覆蓋度、項目區所屬的水土流失類型區、水土流失形式、土壤侵蝕模數背景值。

(2)施工期:依據監測方案對項目區進行全線踏勘調查,選定典型地塊設立水土流失觀測場,對工程建設的水土流失及水土保持措施的攔渣保土狀況進行定期定位觀測;同時開展面上的調查、巡查監測,及時掌握工程建設過程中水土流失及其防治的動態變化情況,記錄工程進展狀況、損壞水保設施量、土石方量、棄渣量、水土流失量、流失強度,以及對周邊地區生態環境的影響和危害情況。 (3)植被恢復期:采用樣地調查及巡查等方法,監測項目區水土保持措施落實情況(數量和質量);工程措施的數量、完好程度和運行情況;植物措施的生長情況、成活率和覆蓋度;各項防治措施的攔渣、保土效益等。

5 監測數據分析

利用鋼釬法和簡易坡面量測法測得廣東省高州水庫除險加固工程施工期共產生土壤流失總量為1.8萬t,平均土壤侵蝕強度為8416t/km2.a。其中主體工程區產生的水土流失量為1.04萬t,是土壤流失的主要來源,平均侵蝕強度為7266t/km2.a;其次是取土場區,水土流失量為0.56萬t,平均侵蝕強度為12500t/km2.a;棄渣場產生的土壤流失為0.10萬t,平均侵蝕強度為10800t/km2.a;施工(營)場地產生的水土流失量為0.05萬t,平均侵蝕強度為4800t/km2.a;臨時道路產生的水土流失量為0.04萬t,平均侵蝕強度為8000t/km2.a。

植被恢復期,根據項目區的地形條件、植被覆蓋率和降雨情況,對項目區地表類型進行分類,項目區的植被覆蓋率為58.7%,其中建筑物及固化面積為24.96hm2,本區域不產生水土流失;平地面積為35.50hm2,本區域產生的水土流失為微度流失;坡度為5~8°的面積為12.33hm2,本區域產生輕度流失;坡度為8~15°的面積為5.05hm2,本區域產生輕度流失。項目區多年的平均降雨量為1938.8mm,施工期項目區的年平均降雨量為1787mm。根據植被覆蓋率、地形條件和降雨量綜合分析得出,植被恢復期的土壤侵蝕強度小于500t/km2.a。

施工期項目區水土流失量的監測通過采取樁釘法、簡易坡面量測法對不同類型的施工工區進行了監測,批復的方案的防止責任范圍是96.81hm2(扣除淹沒區面積),預測的水土流失量為5.13萬t,項目區的土壤侵蝕模數為52990t/km2.a,侵蝕強度屬于劇烈侵蝕級別;實際監測的防治責任范圍是77.84hm2,實測的水土流失量為1.8萬t;施工期實測水土流失量比方案預測值減少了3.33萬t。

植被恢復期項目區的土壤侵蝕強度低于500t/km2.a。監測結果表明,擾動后的項目區經過水土流失治理,項目區的水土保持布局更為合理,生態環境改善明顯。

6 結論

(1)多數維修加固工程由于工期短或者是工程占地面積有限等因素,不具備徑流小區和卡口站觀測條件,所以簡易觀測法作為最直接和最直觀的觀測方法適用于絕大多數開發建設項目。其觀測數據通過多次測量匯總后翔實的反應了項目區的水土流失情況。

(2)結合工程的監測方案、合理劃分監測區域并布設監測點、選擇科學的監測方法,做到多種方法相結合,以提高監測的時效性和準確性。采用了定期定位的監測方法,整個監測過程所記錄、整理的數據及圖文資料可真實、動態的反應出工程建設中水土流失變化狀況、水土保持措施的實施和防治效果,為今后水保方案設計和工程水保驗收提供依據。

(3)在監測過程中,采用了調查監測法、地面定位觀測法和巡查法。多種方法同時使用,解決了監測點布設受制約的情況,綜合分析多項測量結果,最終得到較為可靠的數據。

(4)從預測的侵蝕模數到實測的侵蝕模數到最終的植被恢復期的侵蝕模數,是一個陡降的過程。這個數據的變化過程可以看出本工程在施工期過程中實施了有效的水土保持措施,

參考文獻

[1]寧建國,廣東西南部地區開發建設項目土壤侵蝕強度監測方法探討[j].中國水土保持,2006,11(3):32-34

[2]陳法揚.城市水土流失強度分級標準商榷.中國水土保持,1999(3):30,36

第10篇

關鍵詞:工程測量;測量技術;發展現狀;展望

中圖分類號:TU198文獻標識碼:A

1前言

工程測量一般指的是,工程建設的勘測設計、施工及管理過程當中采用的多種測量理論、測量形式及有關技術的統稱。之前的工程測量技術所運用的范圍包含:建筑工程、水利水電工程、交通及礦產資源的開采等。通常工程測量包括兩方面的內容:測圖和放樣。

當代工程測量現已在很大的程度上沖破了之前原有的傳統工程建設服務認識,它包括了對工程靜動態及物理量的準確測量,以及針對所測量的結果進行詳細分析的性能,與此同時,針對物體以后的發展狀態也進行了相關預測。伴隨著傳統測繪技術開始慢慢向數字化測繪技術的轉換,我國工程測量的發展可以總體概括為 ‘四化’‘十六字’。其中‘四化’指的是工程測量內外業一體化、獲得數據及處理的自動化、測量控制和系統行為智能化、測量結果數字化; “十六字”指的是工程測量工作的連續、動態、遙測、實時、精確、可靠、快速、簡便性能。

2我國工程測量技術發展狀況

2.1 在工程測量當中先進地面測量儀器的運用

二十世紀八十年代開始,逐漸顯現出很多較為先進的地面測量儀器,他們為工程測量作業的進行提供了較為堅實的技術支持。比如:光電測距儀、精密測距儀、電子經緯儀、全站儀、電子水準儀、數字水準儀、激光準直儀、激光掃平儀等,上述先進的地面測量儀器為今后工程測量逐漸向測量自動化、數字化提供了可靠的技術力量支持。

2.2 工程測量中GPS定位技術的運用

由美國開始研制的GPS,經歷了長達二十年的時間,損耗資金量達到200億美元,于1994年正式建設成果。其對海陸空開展全面的三維導航及定位功能的新一代衛星導航及定位系統。隨著GPS定位技術的逐漸優化,各種軟硬件都得到了不同程度的完善,長期采用測距、測角、測水準為主體地面定位技術,當下逐漸被一次性運用的高三維坐標速度、精準度高、低費用、便捷操作的GPS技術相代替。

當下,在我們國家的各個領域當中都逐漸運用到GPS定位技術。國家的大地網、城市控制網、工程控制網的建立與改造已普遍的的采用GPS技術。在此過程當中,GPS技術已經在一些石油勘探、高速公路、通信線路及地下鐵路等工程得到了有效的運用。隨著DGPS差分定位技術與RTK實時差分定位系統的逐漸進步與美國AS技術的解除,單點定位精準度開始有了一定程度的提升,GPS技術對導航、運載工具等開展有效監控,同時對于地質勘查測量、石油物探的定位及放樣等有著非常廣大的發展空間。

2.3 工程測量中數字化測繪技術的運用

在測繪工程中數字化測繪技術已經獲得了大范圍的運用,這在一定程度上推動了大比例測圖技術逐漸向著數字信息化的方向發展。在當下城市工程測量工作中,大比例尺地形圖及工程圖測繪是最為關鍵性的內容。

一般成圖方式是較為浪費腦力及體力的勞動,在此過程當中,會有大量的室內數據需要對其進行處理及開展有關的繪圖工作,圖紙制作時間比較久、產品性能單一化、不能夠滿足于目前快速進行的城市化建設步伐及現代化的工程建設工作等方面的需求。

隨著電子經緯儀、全站儀的有效采用及GEOMAP系統的不斷涌現,把野外數據采集設備及微機數控繪圖儀等緊密結合,逐漸形成野外或室內數據采集-數據處理-圖形編輯-繪圖的自動測圖系統。在該系統當中一般是針對城市的大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、地籍圖等圖件的自動繪制。這一系統能夠非常直觀的供應圖紙信息,也能夠供應相關的軟盤,以此為設計自動化、創建專業的數據庫信息及基礎地理信息埋下堅實的根基。

進入二十世紀八十年代之后,我國數字化測繪技術的研發及運用開始逐漸增快,所取得的效果也是非常明顯的。因有關技術標準及原則不相同,外國探究成果的數字化測繪體系不能夠滿足我國當下的我國國情,所以沒能獲得大范圍的推廣,只有對其進行了相關的研究。

1987年,北京測繪設計研究院在我國第一個完成了 “大比例尺數字化測圖系統”(即 DGJ)的軟件研發工作,與此同時經過了有關技術鑒定。1990年其被建設部門認定為第一批技術推廣及運用項目,在我國的80多所城市及工程測量工作中得以全方面的采用。在此時期內,有十幾所專科類院校、儀器企業及工程測量部門開始逐漸對其進行研發,研制出很多相似的測圖系統軟件。

2.4 工程測繪中攝影測量技術的運用

當下攝影測量技術目前已經得到了大區域的采用,由于其顯著的特點:高質量、精準度高。這些明顯的優勢促使其得到了大量的研發及生產。在攝影測量技術當中很好的運用了先進的計算機技術,這在很大程度上推動了攝影測量工作逐漸向著完整化、實時的三維空間信息方向轉變。此過程當中能夠做到完全的不與其他物體相接觸,同時可以很好的減少外業的工作量,有著非常廣闊的發展前景及運用空間。伴隨著全數字攝影測量工作站的形成,它為攝影測量技術的科學采用提供了很大的技術支持,目前,該項技術已經在很多的大型城市及勘測工程當中得到了大范圍的運用。

在開展城市大面積大比例尺地形圖、地籍測繪及大型工程測量中,航空攝影測量是其關鍵性的一種方式,其能夠供應數字、攝影及線化等多種形成的地圖成果。目前,我國已有100多所城市及工程測量企業采用了航測技術來對大比例尺地形圖進行相關測量,比例尺最大可達到1/500。所選用的測量設備除在采用高精準度的模擬測圖儀器及成圖方法以后,同時采用了立體坐標測圖儀與微機連接進行相關數據的采集,通過利用計算機進行數據的處理,而后輸入進行自動繪圖。比如:

河南省國土資源廳相關負責人介紹,到目前為止,河南省一共完成了對2115個鄉鎮、47585個行政村、345116個村民小組約150萬宗土地的地籍調查工作,其土地面積高達15.15萬平方公里。全省已經有55個縣區相繼完成了集體土地所有權信息系統建設工作,剩下的縣市也在逐步開展中。

農村集體土地所有權地籍調查工作的大體完成,為接下來的登記發證工作打下了堅實的基礎。相關工作人員介紹,經過確權登記,對河南省的土地運用情況進行詳細的了解,確定農民的土地產權,這樣有助于激起農民集體土地產權推動集體土地按照相關法律規章來進行,為土地征收補償、集體土地流轉等工作的開展提供了必不可少的產權基礎,推動城鄉統籌協調工作的開展。

3我國工程測量技術今后的發展趨勢

展望21世紀,工程測量能夠在以下幾方面得到全面的進步與發展:

測量機器人將變成傳感器集成系統在人工智能方面得以很大程度的發展與進步,它的運用空間會得到大程度的拓展,影響、圖形及數據處理性能將會得到很大程度的提升。

針對變形觀測數據信息的處理及大型工程測量工作中,將逐漸形成以知識信息系統為基礎,與地籍測量、地球物理、工程與水文地質及土木建筑等學科緊密結合的測量,這樣將會很好的處理工程建設工作當中及運作過程中的所遇到的安全監測、災害防治等問題。

通常一些較為復雜的大型建筑、設備的三維測量、質量控制及現代化的工業生產對于自動化流程、生產掌控、產品質量檢測及掌控數據與定位準求逐漸提升,這必然會推動三維測量技術得到很大的發展。工程測量也逐漸從土木工程測量、三維測量中向人體科學測量方向轉變。

多傳感器混合測量體系必然會得到很大范圍的采用,比如: GPS接收機、電子全站儀、測量機器人集成,都將得到大范圍采用,乃至在整個國家當中將得到有效運用。

GPS、GIS技術相結合的測量工程,對勘測、規劃及工程施工經管一體化起到了非常大的推動作用。

在人類的活動過程中,工程測量時刻存在,其與工程建設緊密聯系在一起,為此,工程測量有著非常廣大的發展及運用空間。

參考文獻:

第11篇

1土石壩潰壩的危害

1.1土石壩的興建情況

土石壩是最普遍采用的一種壩型,其具有就地取材、節省建筑材料及減少建壩過程遠途運輸等優點,土石壩的結構設計簡單,便于維修和加高、擴建,且由于土石壩的壩身是土石散粒體結構,有適應變形的良好性能,在施工方面的工序較少。因此,不論是在全世界,還是在中國,與其它的壩型相比較,土石壩都占有絕對的優勢,與世界土石壩占大壩總數的82.9%,在中國土石壩數量占到大壩總數的93%。

1.2土石壩潰壩的危害

大壩是水利工程中的擋水建筑物,水庫的興利和除害效益主要是通過大壩存蓄一定庫容的水來進行調配發揮的。水庫潰壩,不僅使工程本身遭受損失,更嚴重的給下游人民生命財產和經濟建設造成災害,有的造成毀滅性的災害。淹沒下游農田,破壞公共設施,導致建筑物破壞、停水停電等嚴重影響人民正常生活,嚴重破壞生態環境,甚至奪走下游群眾生命,造成不可估量的損失。重新修建大壩也必將耗費巨額資金。

1.3研究課題的提出

我國的土石壩眾多,質量也參差不齊,設計施工標準不一。一旦發生潰壩將對河流下游的人民群眾的生命安全產生極大的威脅,潰壩使水庫、水電站的防洪、蓄水灌溉、供水、發電等一系列產生的效益毀于一旦,嚴重影響了國民經濟和國家建設。因此,切實搞好水利工程管理工作,杜絕事故發生,避免不必要的經濟損失和對社會生產生活的嚴重影響,更好地發揮經濟和社會效益,確保水庫大壩安全意義十分重大,同時,由于潰壩因素的復雜性,更使這項研究成為水庫建設和管理的核心問題。

2土石壩潰壩的基本原因

造成土石壩潰壩的原因較多,涉及土石壩設計建設、管理和運行等多個方面。而且已建成的土石壩安全情況是不斷變化的,洪水、地震及大壩本身存在的各種病害都會直接或間接地影響大壩安全。

2.1土石壩的滲漏

2.1.1土石壩滲漏的原因

土石壩滲漏按滲漏的部位可分為壩體滲漏、壩基滲漏、接觸滲漏和繞壩滲漏等,各類滲漏在設計、施工、運行管理等方面都有較多的因素影響土石壩的滲漏。

(1)壩體滲漏

滲漏的逸出點在背水面坡或坡腳。

1)壩體結構設計問題。試驗資料不足或未經試驗,特別是壩體土石料性質的試驗數據;壩身尺寸設計單薄,尤其是防滲設施厚度單薄,由于厚度不夠致使滲流水力坡降大于其臨界坡降時,或者在反濾不符合要求等情況下,使防滲墻體土料流失,最后使斜墻或心墻被擊穿,形成滲漏通道;反濾設計存在問題,未按反濾原理進行鋪設或未設反濾層,形成心墻等的破壞,形成滲漏。

2)壩體施工質量差。清基不徹底,壩料填筑混雜,不符合壩料設計要求;施工碾壓不密實,使壩身水平向透水性遠大于垂直向透水性;缺少特殊季節防護措施,防滲體選在雨季施工而使大壩本身防滲質量降低,或冬季施工而出現凍土等,導致滲漏。

3)管理不到位。壩體出現的滲漏、管涌等情況,未及時研究其產生原因和處理辦法,行歷時長,產生老化問題。

(2)壩基滲漏

滲水通過壩基的透水層,從壩腳或壩腳以外覆蓋層的薄弱部位逸出。水庫蓄水后,在水壓力作用下,壩基是主要的滲流途徑之一。壩基發生滲漏主要原因有:

1)勘測設計不當,由于壩址處的工程地質條件不良,地質勘探工作不夠詳細;未能有效的避開裂隙較多的巖層,未能采用有效的壩基防滲措施或壩基防滲設施尺寸不夠;

2)施工地基處理質量差,灌漿漿液濃度或者灌漿壓力等控制不好,未能將裂隙充滿,防滲帷幕等質量控制不嚴,未起到較好的防滲作用等;

3)運用管理不當,庫水位降落太低,部分粘土鋪蓋曝曬裂縫而失去防滲作用;因導滲溝、減壓井養護不良,淤塞失效。

(3)接觸滲漏:滲水經壩體、壩基、岸坡的接觸面或壩體與剛性建筑物的接觸面在壩后相應逸出。主要是由于設計施工過程中考慮不周全或施工質量存在問題等存在的接觸滲漏。

(4)繞壩滲漏

水庫的蓄水后,水流通過土壩兩端的岸坡從下游岸坡面逸出,這種滲漏現象稱為繞壩滲漏。繞壩滲漏可使壩端部分壩體內的浸潤線抬高,岸坡背后出現陰濕、或出現水色較清的小量滲流。較嚴重的將使岸坡軟化,形成集中滲漏通道,甚至引起岸坡塌陷和滑坡,影響土壩體安全。產生繞壩基滲漏的主要原因如下:

1)勘察設計不到位,壩端兩岸地質條件過差,透水性過大,或有斷層通過,而又未提出妥善處理方案。

2)因施工取土或水庫蓄水后由于風浪淘刷,破壞了上游岸坡的天然鋪蓋。

3)壩頭與岸坡接防滲處理不當或施工質量不符合要求,壩岸接合質量不好,形成滲漏通道。

4)管理和監測不到位。水庫蓄水后,應加強對水庫滲流壓力等監測,提前獲知,以便采取相應的措施,并改進管理方法。

3潰壩防治措施和技術

通過上述潰壩形式及原因的分析,研究土石壩潰壩的防治措施和相關技術,可適當加入潰壩分析計算的方法。潰壩的防治措施可從多個角度闡述。如:壩體自身結構、防洪抗震減災、科學管理等多個方面,并注意與第四章的緊密結合。

3.1土石壩滲漏的防治措施

3.1.1防滲漏措施之粘土截水槽法

粘土截水槽常用于透水性很強、抗管涌能力差、隔水層埋藏較淺的砂卵石壩基。其結構視土石壩的結構而定(圖3.1)。截水槽一定要作到下伏的隔水層中,形成一個封閉系統。必須注意隔水層的完整性和滲透性。

圖3.1截水槽示意圖

a-心墻壩;b-均質斜墻壩

3.1.2防滲漏措施之水平鋪蓋法

當透水層很厚,垂直截滲措施難以奏效時,常采用此措施。其方法是在壩上游設置粘性土鋪蓋,其滲透系數比透水地基小2-3個量級,并與壩體的防滲斜墻搭接(圖3.2)。這種措施只是加長滲徑而減小水力梯度,并不能完全截斷滲流。

圖3.2防滲鋪蓋示意圖

鋪蓋的長度l一般為壩上下游水頭差的5-10倍;其厚度t在上游末端為0.5-1m,與防滲斜墻搭接處應適當加厚。

當壩前河谷中表層有分布穩定且厚度較大的粘性上覆蓋時,則可利用它作天然的防滲鋪蓋。施工時一定要嚴格禁止破壞該覆蓋層。

3.2科學管理防治潰壩措施

土石壩修建后,要防止潰壩事故的發生,就必須加強其運行管理。科學、安全的運行管理方式,既是充分發揮大壩綜合效益的要求,也是保障大壩持久穩定運行的必要。

首先,必須嚴格依照國家法律法規及工程安全標準進行管理。這是保證土石壩安全的前提。

其次,對大壩和附屬建筑物 以及大壩安全所必需的相關設備應經常維修,包括安全監測儀器設備,使其處于安全和完整的工作狀態,對設備還應定期檢查和測試 確保其安全和可靠的運行。

再次,要對土石壩大壩進行安全監測,監測項目、觀測布置、觀測設施及安裝埋設、觀測方法及要求、觀測頻次等應按規范SL60-94《土石壩安全監測技術規范》執行[12]。

最后,要對土石壩進行大壩運行管理綜合評價。評價內容包括:

(1)水庫是否按審定的調度規程(或計劃)合理調度運用水文測報及通信設施是否完備各項規章制度或計劃(或文件)是否齊全落實;

(2)大壩是否得到完好的維修并處于完整的可運行狀態;

(3)大壩安全監測設施是否完備大壩安全監測是否按規范執行并由監測資料整編分析初步結果審查大壩的變形滲流及穩定總體上是否處于正常狀態;

(4)綜合上面3項的分析對大壩運行管理進行綜合評價:3項都做得好的,評為好;大部分做得好的,評為較好;大部分未做到的,評為差。

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第12篇

關鍵詞:南水北調中線;調蓄水庫;運行管理

中圖分類號:TV91 文獻標志碼:A 文章編號:1672-1683(2015)06-1191-06

Abstract:According to the relevant planning of South-to-North Water Transfer Project (SNWTP),after the water supply for domestic and industrial uses from the first stage of the Middle Route Project,the regulating reservoirs in the water receiving district need to return the water supply for agricultural and ecological uses,and therefore the operation and management mode of regulating reservoirs needs be adjusted.Thirteen regulating reservoirs in the water receiving district in the Middle Route of SNWTP were selected to investigate their current management status,requirements for management adjustment,and existing problems.The functional variation of regulating reservoirs,current management status and income of reservoir administration were analyzed.The new situation and main problems for the adjustment of operation and management mode of regulating reservoirs were analyzed,and suggestions for improvement were proposed,which can provide support for the normal operation and management of regulating reservoirs,exerting benefit of Middle Route of SNWTP,and optimal operation of water resources in the water receiving district of SNWTP.

Key words:Middle Route of South-to-North Water Transfer Project;regulating reservoir;operation and management

南水北調中線一期工程通水后,為全面發揮工程效益,實現區域水資源的統一調配,需要統籌外調水與受水區現有水源之間的關系。南水北調中線工程的主要任務是向受水區城市提供生活、工業用水,而實現城市擠占農業、生態用水歸還農業與生態,基本控制大量超采地下水、過度利用地表水等目標任務,必然要求受水區現有調蓄水庫調整運行方式,統籌實現南水北調規劃目標。

1 調蓄水庫現狀

《南水北調工程總體規劃》指出:中線輸水線路東西兩側有向城市供水的調蓄水庫和洼淀19座[1]。本文選取供水結構或功能定位發生變化,且南水北調中線通水后將承擔返還農業或生態用水任務的水庫開展[2],包括鴨河口、白龜山、昭平臺、尖崗、常莊、小南海、彰武、岳城、東武仕、朱莊、崗南、黃壁莊和西大洋等13座水庫。密云、官廳和于橋水庫已明確現狀功能不再進行調整,瀑河水庫未開工建設,白洋淀和衡水湖不存在功能調整問題。

1.1 調蓄水庫與中線工程的關系

調研涉及到的南水北調中線受水區13座水庫與中線總干渠之間的連通情況有五種情形。(1)中線總干渠可直接充蓄的水庫有1座,為白龜山水庫。(2)可與中線總干渠進行雙向水量調節的水庫有2座,包括尖崗和常莊水庫,外調水通過泵站抽水入庫,水庫水可自流入總干渠。(3)可直接向中線總干渠充水的水庫有4座,包括岳城、崗南、黃壁莊和西大洋水庫。(4)通過其他水庫與中線一期工程聯合運用的水庫有1座,為昭平臺水庫。昭平臺與白龜山水庫是在沙河干流上的梯級水庫,昭平臺水庫沒有與總干渠相連通,但可以通過下游的白龜山水庫實現與中線一期工程的聯合運用。(5)沒有與中線總干渠相連通,但可以間接補充調節中線輸水過程的水庫有5座,包括鴨河口、小南海、彰武、東武仕和朱莊水庫。這些水庫的位置高于總干渠,也不具備直接連通總干渠的條件,但可以根據總干渠的來水過程,相機向附近城市供水,發揮一定程度的間接補償調節功能。

1.2 水庫功能變化情況

13座調蓄水庫均為20世紀50年代末-70年代間興建,以防洪功能為主,承擔著下游城市、工礦企業和人民群眾生命財產的防洪保安任務。有些水庫還承擔農業灌溉、城市供水等職能,肩負保障糧食生產和服務城市經濟社會發展的職責。

改革開放以來,隨著經濟社會快速發展及城市化進程不斷加快,這些調蓄水庫功能相比原設計功能均發生了較大變化。其中,鴨河口、昭平臺、常莊、小南海、彰武、岳城、崗南、黃壁莊和西大洋9座水庫的功能發生了調整,新增了城市生活和(或)工業供水的任務;白龜山、尖崗、東武仕和朱莊4座水庫未調整功能定位,但供水結構變化較大,工業和城市供水量大幅度增加。各水庫的現狀供水情況見表1。

1.3 管理單位情況

按照水庫管理單位的性質,13座調蓄水庫可以分為四種類型:(1)財政全額撥款事業單位,包括鴨河口、白龜山、昭平臺、尖崗、常莊、小南海和彰武7座水庫,均位于河南省境內;(2)差額補助事業單位,包括岳城、朱莊和西大洋3座水庫;(3)財政性資金定額或定項補助事業單位,包括崗南和黃壁莊水庫;(4)自收自支事業單位,僅東武仕水庫。

1.4 收入情況

根據水庫管理單位性質、供水結構和功能的差異,這些調蓄水庫的收入結構差異較大。調研對2009年-2013年近五年收入結構進行了了解和分析(表2),其收入情況大概可分為五種類型。

(1)單位收入完全為財政性經費的水庫,包括鴨河口、尖崗和常莊3座水庫,其管理單位均為財政全額撥款事業單位,實行收支兩條線,所有水費等經營性收入全部上繳財政,單位運轉所需經費完全由財政經費保障。

(2)單位收入來源為財政性經費和水費收入的水庫,包括岳城、西大洋、白龜山、小南海和彰武5座水庫。這些水庫管理單位都有一定的財政性經費保障,水費收入占比也相對較高。以岳城水庫為例,其財政性經費和水費收入占比分別為49.5%和50.5%。

(3)單位收入來源主要為水費的水庫,包括崗南、黃壁莊和朱莊3座水庫,水庫管理單位的收費收入分別為89.5%、92.2%和79.7%,財政性經費和其他收入都很低。

(4)單位收入來源為其他經營性收入、財政性經費、水費收入,僅指昭平臺水庫。昭平臺水庫管理局下轄水電站、供水站、水產良種場等機構,經營性收入占比高達45.1%,財政性經費和水費收入占比分別為27.2%和27.7%。

(5)單位收入完全為水費收入的水庫,僅指東武仕水庫,其管理單位為自收自支事業單位,水費收入占比高達95.9%,無財政性經費投入。

2 調蓄水庫調整運行方式形勢分析

2.1 確保南水北調中線工程效益,需要充分發揮水

庫的調蓄功能 南水北調中線一期工程缺乏在線調蓄水庫,加之丹江口水庫來水量、水源區和受水區來水組合每年都不同,輸水過程與用水過程將很難匹配,難以滿足受水區用水戶對來水過程穩定性的要求[3]。因此,為了發揮中線一期工程的效益,確保用水戶有效利用外調水,必然要求總干渠沿線水庫調整現有運行方式,充分發揮其調蓄功能,配合中線一期工程運行[4-7]。其中,白龜山水庫將承擔在線調節水庫的功能;岳城、崗南、黃壁莊和西大洋4座水庫已與總干渠相連通,可以與中線一期工程聯合輸水;鴨河口、昭平臺、小南海、彰武、東武仕和朱莊6座水庫,可以對受水區供水進行間接補償調節。

2.2 充分利用南水北調水資源,調蓄水庫的城市和

工業供水規模將面臨較大調整 中線工程主要向受水區城市生活和工業供水,對比受水區城市中線分配水量和現狀用水量及用水結構情況,可大致把握受水區城市外調水、本地地表水和地下水等多水源供水格局變化情況。受水區重點城市用水情況和南水北調分配水量情況見表3。表中的城市是指由現有調蓄水庫供水的城市市區。由于地市級供用水數據搜集難度較大,加之近幾年節水型社會建設確保了城市用水量增幅不大,因此,為保證城市用水數據的完整性和一致性,本文采用了河南省和河北省南水北調東中線受水區城市擠占農業與生態用水返還方案研究中的2007年數據[8-9]。需要注意的是,鄭州市區的主要地表水源是引黃水,尖崗和常莊水庫目前僅承擔鄭州市區城市應急供水任務,但南水北調中線一期工程通水后,兩座水庫的調蓄、供水能力將有所提高。

可以看出,中線分配給部分城市外調水量接近或超過其現狀用水量或工業、城市用水量,承擔這些城市供水任務的水庫,將逐漸被外調水所替代。以邯鄲市為例,中線分配水量為3.58億m3,超過其現狀3.44億m3的用水總量,中線外調水將逐漸替代邯鄲市現有水源,承擔其供水任務的岳城和東武仕水庫將面臨調整的需要,其工業和城市生活供水量必將大幅降低,水庫將承擔水量調節任務。調研了解到,白龜山、昭平臺、小南海、彰武、朱莊和西大洋等水庫的工業和城鎮生活供水任務也同樣面臨逐步被外調水替代的可能,未來將僅發揮應急補充調節的作用。崗南和黃壁莊水庫將面臨大幅度壓縮工業和城鎮生活供水量的挑戰。尖崗和常莊水庫由于可與中線總干渠雙向補水,則可能增加承擔鄭州市區工業和城鎮生活供水的任務。

2.3 返還受水區被擠占的農業用水,需要水庫發揮

替代水源的作用 南水北調配套工程相關規劃要求水庫返還被擠占的農業用水[2]。除尖崗和常莊水庫外,其余11座水庫均有返還農業用水的要求(表4)。白龜山、昭平臺、岳城、東武仕、朱莊、崗南、黃壁莊和西大洋8座水庫需要承擔當地全部的返還被擠占農業用水任務,鴨河口、小南海和彰武3座水庫需要部分返還被擠占農業用水。

2.4 區域經濟發展和地下水壓采等,對調蓄水庫運

行管理提出了新要求 一是水庫上游區域經濟社會的發展需求越來越強烈,取水量存在增加趨勢,水質惡化風險增加,強化庫區水源保護、創新水庫管理方式勢在必行。二是水庫下游地下水壓采進程逐步加快,水庫運行方式需要配合地下水壓采進程進行相應調整,承擔返還城市擠占生態用水、替換灌區地下水水源的任務[10][11]。根據《南水北調(東、中線)受水區地下水壓采方案》,近期(2015年)規劃將受水區地下水現狀超采量壓減約30%(26.78億m3),地下水開采總量控制在150億m3以內;遠期(2020年)將受水區地下水現狀超采量壓減約60%(52.53億m3),地下水開采總量控制在120億m3以內。目前,河南和河北兩省已編制受水區地下水壓采方案并開始實施。隨著地下水壓采進程的逐步推進,現有調蓄水庫承擔地下水替代水源的任務將逐步加重。由于地下水壓采實施時間不長,受水區各水源聯合運用機制正在建立,未來用水、地下水壓采與調蓄水庫運行方式調整之間的相互關系還需要進一步研究。

3 調蓄水庫調整運行方式面臨的主要困難

3.1 一些水庫管理單位水費收入明顯減少

南水北調中線一期工程通水后,除尖崗和常莊水庫外,其余11座水庫的工業和城市生活供水量將有不同程度的減少,農業供水量將有不同程度的增加。由于工業和城市水價遠遠高于農業水價,水庫供水結構的變化將直接影響水庫管理單位的水費收入。除尖崗、常莊和鴨河口3座水庫管理單位完全由財政全額撥款外,其他10座水庫管理單位的收益都與水費收入密切相關,水費收入的變化將直接影響單位收入。

以東武仕水庫為例,工業供水量占比高達84.4%,農業用水量占比13.6%,由于中線外調水量超過邯鄲市現狀用水總量(表3),外調水將替代東武仕水庫的地表水源地位,水庫工業和農業供水比例需要進行調整,減少城市供水量,返還農業用水。東武仕水庫的管理單位是自收自支事業單位,水費收入占比近96%(表2),無財政性經費,減少工業供水量將導致水費收入急劇減少,影響管理單位的正常運轉。

其余水庫中,崗南和黃壁莊水庫管理單位的財政性經費占比僅8%左右,隨著城市供水量減少以及向北京應急供水終止,單位水費收入將急劇減少,現有財政性經費將無法保障單位正常運轉;岳城、西大洋、白龜山、小南海、彰武和朱莊6座水庫的城市供水量也將有不同程度的減少,從而導致單位水費收入有所降低,但這些單位都有部分財政性經費保障,僅在一定程度上影響單位運轉;昭平臺水庫減少城市供水量也會導致水費收入有所降低,但單位財政性經費和經營性收入占比近55%,單位收入受到的影響相對小一些。

3.2 水庫返還農業用水面臨許多客觀困難

(1)返還農業用水無法為水庫管理單位帶來預期收入。由于農業用水價格遠遠低于非農業用水價格,水庫返還農業用水不僅無法帶來預期的經濟收入,甚至可能因工業和城市生活供水量減少而降低現有收入水平,導致水庫管理單位返還農業用水的積極性嚴重不足。同時,農業水費征收難度高,收繳率低,也影響著水庫管理單位返還農業用水的積極性。

(2)返還農業用水缺乏供用水之間的統籌協調。目前,除西大洋和白龜山水庫外,水庫管理單位與下游灌區分屬不同部門管轄,尚未建立水庫供水方與灌區用水方之間的統籌協調、利益分配機制,導致返還農業用水難以有效推進。

(3)灌區配套設施年久失修,部分水庫恢復農業供水需要大量投入。受水區一些灌區的灌溉用水長期被擠占,無法進行正常的灌溉,導致部分灌溉配套工程設施棄用和破壞,無法滿足返還農業用水的灌溉需求。同時,修復或修建灌區配套工程所需投入較高,各灌區均面臨較大的資金缺口,也給返還農業用水帶來困難。

3.3 水庫功能定位難以滿足實際工作需求

(1)現有水庫管理單位均定性為事業單位,但仍存在財政全額撥款、差額補助、自收自支、財政性資金定額或定項補助等多種模式,財權與事權并不完全匹配,水庫承擔著公益性職能,多沒有得到財政經費保障,而以水費收入來彌補。

(2)隨著城市生活供水量大幅減少,部分水庫的城市水源地定位將面臨挑戰。目前,白龜山、岳城、崗南、黃壁莊和西大洋5座水庫已明確為全國重要飲用水水源地。中線一期工程通水后,這些水庫需與外調水聯合調度(或應急備用),繼續向城市供水,因此十分有必要保留這些水庫的水源地功能定位,但是調蓄水庫供水任務減少后,各方對水源地保護的重視程度和投入將隨之降低,保護好這些水源地將面臨極大挑戰,調研中崗南、黃壁莊和西大洋等水庫管理單位均對此表示擔心。

(3)尖崗和常莊水庫的現有定位需要調整。尖崗和常莊水庫已與中線總干渠雙向連通,兩座水庫將承擔水量調蓄任務,目前防洪和城市應急供水的定位亟需調整,需要進一步明確這兩座水庫管理單位防洪、水量調蓄和城市供水的功能定位,落實調蓄調度的管理職責與權限。

3.4 地方對調蓄水庫調整運行方式的準備不足

(1)中線一期工程通水后現有調蓄水庫運行管理面臨的挑戰尚未得到足夠重視。從調研情況看,南水北調受水區各省市的工作重心主要集中在中線工程及其配套工程設施建設、地下水壓采等方面,各地編制的水資源綜合規劃雖然對外調水和本地水進行了統籌安排,但對現有供水工程(如調蓄水庫)供水結構的影響分析不夠,尚未做好相關的應對準備。

(2)調蓄水庫調整運行方式尚缺乏配套政策。水庫調整運行方式將帶來一系列變化,如水庫供水結構發生改變,水庫供水對象從以工業和城市為主轉變為以農業和生態為主,水庫管理單位的收入水平和收入結構變化等。針對這些變化,亟需填補相關配套政策空白,以保障水庫工程的良性運行以及水庫管理單位的正常運轉。

4 初步對策建議

4.1 進一步加強受水區多水源配置的統籌謀劃

(1)做好總體規劃,進一步優化配置水資源。結合南水北調工程及其配套設施規劃、地下水壓采方案、城市擠占農業與生態用水返還方案等規劃方案,受水區相關省(市)和重點城市應對外調水、本地地表水和地下水多水源配置方案進行統籌安排,既要在水資源配置層面進行供需水平衡,還要根據主要用水對象的用水情況和水源結構,研究論證各供水工程(含調蓄水庫)的供水對象及規模。

(2)完善配套工程和管理、投入措施。全面開展各供水工程,重點是現有調蓄水庫的供水結構、范圍和對象變化情況調查和分析,掌握調整運行方式在配套工程設施、運行管理和投入等方面面臨的困難,研究制定相應的對策措施。返還農業用水,亟需加大灌區基礎設施投入力度,修復長期廢棄或已失修的灌溉工程體系;轉為城市備用水源的,需研究制定現有供水設施的運營維護措施,以確保現有城市和工業輸水設施不被荒廢;返還生態用水,需合理制定水價或補償政策[12]。

4.2 適應水庫運行方式調整 科學合理界定水庫功

能定位 (1)準確評估南水北調工程通水后各調蓄水庫功能變化情況,盡快對其功能定位進行重新界定。從調研了解到的情況看,南水北調受水區現有調蓄水庫從建設至今,原設計功能多有調整,有些功能發生完全變化,南水北調中線通水后,水庫功能將不可避免發生重大變化。亟需從水庫原設計功能、近些年功能調整變化情況、中線工程對水庫運行方式的影響等方面,科學評估各水庫在新形勢下的主要功能,在此基礎上,合理界定水庫防洪、灌溉、供水等功能,明確水庫各功能發揮的先后次序。

(2)進一步強化調蓄水庫的地表水水源地功能定位。調蓄水庫的水源地功能定位不應因南水北調中線工程通水后調蓄水庫城市和工業供水規模減少而削弱,相反應進一步加強。理由有:調蓄水庫需要承擔南水北調中線工程供水的調蓄功能和補償調節作用;調蓄水庫即使不承擔城市和工業供水,也應是城市應急或備用水源,水庫水質要求不應減低、水源保護不應放松;目前白龜山、岳城、崗南、黃壁莊和西大洋等多座水庫為全國重要飲用水水源地,水源管理和保護措施嚴格到位,避免因供水結構的變化而放松管理和保護。

4.3 對水庫管理單位進行分類定性并落實管護經費

結合國家正在推進的事業單位分類改革的契機,按照水庫運行方式調整情況、水庫功能定位等,抓緊對水庫管理單位進行重新分類定性。河南省境內7座調蓄水庫的管理單位均為財政全額撥款事業單位,實行收支兩條線,工程運行管護經費保障較好,調整運行方式難度相對較小,從調研看,只是需要處理好水費收入與財政性經費撥款之間的關系,避免因水費收入降低而大幅減少財政撥款,影響工程良性運行。其余6座水庫均在河北省境內,東武仕、崗南和黃壁莊3座水庫的管理單位主要依靠水費收入支撐,城市供水量的變化將嚴重影響收費收入;岳城、西大洋和朱莊3座水庫,既承擔水環境保護等公益性職能,也承擔發電、供水等經營性職能,管理單位收入主要為水費和財政性經費。建議:一是可參考參考河南省的做法,將水庫管理單位明確為公益一類事業單位,實行財政全額撥款,水費等收入實現收支兩條線;二是仍然定性為公益二類事業單位,實行財政差額補助的管理模式,但需合理界定公益性和經營性職能,財政資金應保障其公益性職能的支出。

此外,還需進一步完善農業和生態用水水價形成機制,科學合理制定水價,并完善水費計收、公益補償等配套政策,逐步形成良性投入機制,促進調蓄水庫工程良性運行。

5 結語

南水北調中線一期工程已于2014年底正式通水,受水區的調蓄水庫將承擔著區域水資源優化調度的職責,以實現外調水、本地地表水與地下水合理配置的目標。受水區調蓄水庫的運行管理現狀各有不同,其管理單位的收入結構也存在差異,既有財政全額撥款事業單位,也有差額補助事業單位,甚至存在自收自支事業單位,大部分水庫對水費收入的依存度較高。

受水區調蓄水庫調整運行方式是確保南水北調中線一期工程效益發揮的重要措施,是實現本地水與外調水聯合運用的重要手段。中線一期工程向城市和工業供水后,調蓄水庫向城市和工業供水的現狀必然需要必要的調整,一方面確保外調水的充分使用,另一方面為返還被擠占的農業用水提供可靠的替代水源。同時,區域經濟社會發展和地下水壓采進程,對調蓄水庫的運行也提出了更高的要求,需要創新水庫運行管理方式。

實地調研和問卷調查都顯示,調蓄水庫調整運行方式面臨著諸多困難。一些水庫管理單位的水費收入明顯減少,可能影響水庫的正常運行;水庫返還農業用水仍面臨諸多客觀困難;水庫的功能定位與實際工作需求存在脫節現象;受水區各省市對調蓄水庫調整運行方式的準備不足。隨著中線一期工程正式通水,受水區各省市需要進一步加強多水源配置統籌謀劃,對調蓄水庫調整運行方式開展相關研究,進行合理論證,科學界定水庫的功能的定位,進而對水庫管理單位進行分類定性,落實相應的管護經費。

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