雨水工程论文十篇

时间:2023-03-16 04:18:06

雨水工程论文

雨水工程论文篇1

1.1上游管段容易形成

回水而导致淤积发生,所以需要将下游管段的高程进行提高,降低其埋深。管道水面需要确保做到平接,即污水管道水力计算上、中、下游管段的设计充满度需要与下水面的高程保持相同。在平埋坦地区,将异管径的管段与水平平接,可以有效的减少管道的埋深,有利于成本的降低。但由于小口径管道水面变化通常情况下都会比大口径管道的水面变化大,这就极易导致上游管道中形成回水,所以对于城市污水管道通常都会采用管顶平接法。

1.2管道跌水衔接

当管道施工路段坡度较陡时,这时可以利用跌水井来衔接上下流的管段,同时下流管段的管径可以小于上游管段的管径,这样对于上游管段回水问题可以较好的避免。对于污水管道处于坡度较大地段时,则可以采用阶梯或是跌水井来进行连接,而且管道管顶平拉,这样不仅有利于增加下游管段的埋深,而且对于上游管段的回水问题可以起到有效的抑制作用。而且在不同口径管道的衔接过程中都可以采用管顶平接来进行。

2市政工程中城市雨水管设计原则

2.1雨水排放设计

雨水与污水具有本质的不同,通常情况下雨水都更加清洁些,而且不会给水体带来破坏作用,所以在市政工程中,雨水可以直接排入水体中,不会对水体的经济价值带来什么影响。所以在雨水管渠设计时,可以充分的利用自然地形的破度,采取较短的距离,利用雨水自身的重力确保其排入到水体当中。在雨水管道进行布置时,需要根据地形来对其布置的位置进行选择,在坡度较大的地形时以布置在地形较低处为宜,但在地形平坦地方,则需要将排水管道布置在排水区域中间。而且还需要尽可能的扩大重力流范围,以达到尽量少设置雨水泵站的目的。雨水干管的平面布置宜采用分散式出水口的管道布置形式,这在技术上、经济上都是比较合理的。当河流的水位变化很大,管道出水口离水体很远时,出水口的建造费用很大,这时不宜采用过多的出水口,而应考虑集中式出水口的管道布置形式。

2.2雨水管道布设在进行雨水管道设计时,通常都将其设置在慢车道以下,管道起端埋深以2米为宜,雨水管轻易不能在快车道下进行布置,以避免由于积水增加而导致行车的困难。对于道路超过40米宽时,则需要在道路两侧分别进行雨水管道的设置。两个雨水口之间间距一般以30~50米左右为宜,对于道路坡度较小或是低洼的地方,则设置的密度可以适当增加,确保路面的雨水能够及时排除。对于一些工厂和居住区靠近山麓进行建设,在进行雨水管道设计时,不仅需要在厂区和居民区进行雨水管道的布置,同时还要设置排洪沟,这样分水岭以内排泄下来的雨水或是洪水都能够利用排洪沟进行有效的拦截,将其引入附近的水体中,确保工厂和居住区的安全。城市街区内部雨水在径流分配上,通道以道路作为其径流的集中地,所以需要在道路两内里利用边沟来排除地面径流。由于雨水口可以对地面径流进行有效收集,所以根据汇水面积和地形来进行雨水口布置,通常将雨水口设置在道路交叉口及地形低洼处,以雨水不致漫过路面为宜。雨水降落到地面后,经吸收及蒸发后剩余的雨水在重力作用下形成地面径流进入到雨水管渠,雨水管渠设计时需要根据雨水设计流量为依据,由于城市雨水管渠汇水面积较小,所以在雨水管渠设计流量时可以以小汇水面积暴雨径流推理公式为依据来进行计算。

3结束语

雨水工程论文篇2

论文关键词:工学结合,体育模块,高职院校,体育教学,课程改革

 

“工学结合”是现代职业教育的一项重大变革,是一种人才培养模式,高等职业院校“要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,引导课程设置、教学内容和教学方法改革”。地处江南水乡的湖州职业技术学院的体育课程教学改革面临着“多雨天气”,“工学交替”等新问题,如何在“工学结合”背景下构建体育模块化课程体系,正成为高职院校体育教育的全新课题,值得我们研究。

1.湖州地区气候特点及影响因素

1.1湖州地区气候特点的分析

湖州市地处太湖南岸,是典型的江南水乡体育论文,一年四季分明且雨水不断,空气湿润,雨

热同季,降水充沛;属东亚季风气候带,夏半年盛行东南风,气候湿热,冬半年盛行西北风,气候干冷。十一月下旬于次年三月中、下旬平均气温低于10℃,五月下旬于九月中、下旬平均气温低高于22℃论文提纲格式。初春三月仍受强冷空气影响,四月到五月中旬,雨水明显增多,常有阴雨天气,持久低温阴雨;五月下旬到六月上旬降水较少,天气相对晴好;九月是初秋多雨期,降水量多,降水强度大,以台风暴雨降水为主;十月由于北方冷空气势力增强,活动频繁,气温下降,降水显著减少,多晴朗天气,白天温度高;冷得早的年份体育论文,十月下旬至十一月初最低气温可降到4℃以下;12月初冬天气干冷,雨雪较少;整个冬季天气寒冷干燥,是一年中气温最低,降水量最少的季节,在强冷空气影响下最低气温可降到零下5-6℃。

1.2气候对体育教学的影响

影响体育教学正常开展的气候因素有气温、阴雨、台风、日照等多种,其中气温和雨天是最主要的因素。

湖州地区常年雨天统计图

从上图中可以看出,全年雨天最少的月份在11、12月份,而次年3、4月份2个月的雨天相对较多基本达到50%的比例,9月新生入学学期雨天要明显少于次年第二学期。以一个自然学年(两个学期)9个月的教学周期计算:平均雨天累计达108天,占到总上课总数270天的40 %。开展室外体育教学的天数仅仅只有162天,而雨天安排在室内开展体育教学的天数为108天,这就严重影响到了以室外实践技能教学为主的体育教育的正常开展,对我院开展体育模块化课程体系构建产生了极大的影响。

2.湖州职业技术学院“工学结合”课程设计特点及影响因素

2.1湖州职业技术学院“工学结合”课程设计特点

湖州职业技术学院秉承“崇德尚能”的校训,以就业为导向,以培养职业能力为核心作为专业人才培养方案的准绳,充分体现湖州职业技术学院“文厚、技湛、商慧”育人理念和培养目标,全面实施“工学结合,校企合作”培养模式进一步深化教学内容和课程体系的改革,构建“产学合作”、“三层对接”、“工学交替”实践教学体系。制定人才培养方案是以实践和理论相结合,能力培养和知识传授相结合职业综合能力贯穿教学全过程,教学以“应用”为导向,强化与实践教学的整合体育论文,以职业岗位和专业方向范围设置灵活多样的岗位课程。

2.2停课实践对体育教学的影响

湖州职业技术学院职业岗位群人才培养方案中公共体育课开设情况:前三学期为必修课(含分班选项教学),第四学期为公选课。这样因新生入学以停课军训为主的国防教育和以停课进企业实施“工学交替”对体育教学的正常开展产生了一定的影响论文提纲格式。

湖州职业技术学院职业岗位群停课实践概况

 

专业名称 第一学期 第二学期 第三学期 第四学期

(含军训2周)

文管类 3 1 2 6

土建类 3 2 3 3

经济类 2 2 2 2

设计类 3 3 3 3

工管类 6 2 2 5

雨水工程论文篇3

关键词:雨水管理 城市排水 规划措施

中图分类号:TU992.01 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0119-02

随着城市发展,中国城市已经进入了“城市病”高发期,“水漫武汉,去北京看海”等城市内涝现象时常发生,城市内涝不仅影响城市正常运转,也为人们生命财产带来了隐患。城市规划是城市管理的第一步,对城市进行有效的排水规划,是城市可持续发展的保障。

1 雨水管理理论概述

1.1 雨水管理理论的发展历程

纵观我国城市发展中对“雨水”处理,经历了从单一排水到综合利用的转变。我国城市的排水系统大概经历了三个阶段:19世纪初期排涝蓄洪阶段,20世纪60年代点源污染治理阶段,20世纪90年代雨水可持续管理阶段。相对来说,国际社会对城市雨水管理理论和实践研究较为成熟,德、美、日等国早在80年代初就致力于雨水管理的研究,并建立起完善的技术以及保障体系。例如日本的“雨水贮留渗透计划”、澳大利亚的“水敏城市设计”(WSUD)、英国的可持续雨洪管理策略(SUDS)等,这些都是在雨水管理理论基础上对城市排水规划进行有效的实践。

1.2 雨水管理理论内涵

雨水管理理论有两个基本组成部分,即――“源控制”与“下游控制”。“源控制”是指雨水进入城市管道之前的过程,而“下游控制”是指雨水进入管道后对雨量和污水水量调节处理的过程。现阶段对“源控制”与“下游控制”的控制,一般遵循雨水就近处理和植被性处理原则。

2 基于雨水理论的城市排水规划

城市雨水的管理是一项复杂的系统工程,雨水管理相关的决策及其规划策略需要相关利益主体共同协商完成。这就不仅仅要求技术的支持,更需要法律、行政、经济等配套措施来保障雨水管理的执行。

2.1 城市排水规划中社会管理机制

城市雨水管理是一项跨行政区域、跨行业、跨部门的系统工程,不仅需要规划层面的努力,更需要社会管理层面的保障、经济层面的促进以及公众的广泛理解及参与。为了控制雨水径流,减少城市内涝发生的频率,政府部门应制定一系列雨水管理制度及措施,形成整体性政策框架:如建立相关的法律法规;加强对城市建设、城市雨水突况的行政管理;利用市场经济,加大对雨水管理的资金调控等。

2.2 城市排水规划中信息化建设

随着信息技术的发展,对于城市突发的内涝问题,我们可以利用计算机信息系统的全城覆盖、可视性、及时性等来观察城市积水状况,从而采取有效防治措施。上海曾在2009年12月,选取了34处城市立交桥作为观察点,相应的在网上建立起“积水自动监测系统”,通过观察,实时对每个立交桥积水情况进行了监测,实时监测立交桥积水情况,得出的数据为相关部门提供了准确及时的城市内涝信息,进而为城市的安全提供了重要保障。在城市排水相息化建设中,提高信息的实时性和共享性对解决城市问题非常重要。

2.3 城市排水规划中预警系统

城市内涝产生原因复杂,我们无法完全避免,所以建立相应的预警系统显得尤为重要。对突发内涝灾害进行预期告知,做好相关的准备,能有效减少暴雨带来损失。我国政府对城市内涝预计系统相当重视,国内把对暴雨的预警从轻到重划分为蓝色、黄色、橙色、红色四种预警,并规定了相应的降雨标准与防御指南。东莞在2012年建设了以城市雨洪模型为核心的东莞市城区内涝监测预警系统,可实现城区暴雨监测与洪水模拟预报等多种功能。实践证明,预警系统在减轻内涝损失方面有着重要的作用。

2.4 城市排水规划中工程技术措施

2.4.1源控制措施

从城市规划到管理保障,最重要的是工程技术措施。源控制是指从雨水落入地面到进入市政管道或者雨水调蓄设备之间的过程控制。由于城市地表覆盖主要包括建筑物屋顶、铺地及绿地等,该文也着重从这3个方面具体介绍较为成熟的雨水收集、下渗、蓄留等措施。(1)屋面排水。建筑屋面可以看做雨水径流系数约为1的城市地表覆盖面,其特点是短时径流量大,污染少,是绿色建筑节能设计中极其重要的方面,我们可以采取建造蓄水池收集雨水,雨水经过简单的处理用来灌溉、冲厕、洗车等用水中。(2)道路及硬覆盖排水。道路与各种硬覆盖地表的径流系数较高,污染大,短时雨水径流量大,对市政排水系统压力大。透水路面建设是近年来比较流行的一种路面覆盖排水措施,透水路面既能满足人们对道路的硬度要求,又能保证路面的透水透气,大大改善了雨水自然循环过程。(3)绿地排水。城市绿地是城市规划的重要组成部分,绿地既是产生雨水径流的主体之一,更是吸纳雨水的重要承体。如在北京奥林匹克公园的建设中,下凹草坪随处可见,对下凹草坪建设形式、标准与成效的研究也逐步深入。

2.4.2下游控制措施

该文所研究的下游控制措施,主要指对市政排水管道及其各类型的雨水蓄池等采取措施。雨水经过前期的源控制措施的减缓、蓄留甚至净化后,多余的水量进入市政管道最终排入自然水体,而当雨量超过市政管道阈值时,一定容量的雨水调蓄空间便十分重要。雨水调蓄池一般是雨水留蓄的末端环节,于各种拦截、入渗、留蓄措施均饱和的情况下启用。调蓄池主要有两种,一种是截留市政管道雨污水的调蓄设施,主要针对收集初期污染较大的雨污水,在降雨过后再输送至污水厂进行处理,是控制合流溢流污染和初期雨水污染的重要手段;另一种是专门用于留蓄暴雨峰值雨水径流的雨水调蓄池。多功能雨水调蓄技术是在调蓄暴雨峰值流量的基础上,将防洪排涝、雨水利用与城市功能结合在一起,综合高效的利用城市土地资源,是更经济、更有效、更为可持续的雨水调蓄方法。

3 结语

综上所述,城市的排水规划不仅要从相关政策、法律法规、行政管理手段、经济促进、信息技术等配套管理方面加以考虑,更应该注重技术层面的“源控制”与“下游控制”相结合的管理措施。城市雨水管理理念是从尊重自然规律出发,考虑到城市建设中现有和已有的实际排水情况而提出排水措施,它突出了人类发展与自然和谐共处“可持续”发展理念,对指导城市规划发挥了重要作用。

参考文献

[1] 王思思.国外城市雨水利用进展[J].城市问题,2009(10):

78-84.

[2] 吴清平.暴雨内涝后城市排水规划的思考[J].给水排水,

雨水工程论文篇4

摘要:本文基于海淀区城区雨水利用工程建设与管理实践,从工程建设指导原则、立项程序和建设管理三个方面进行了介绍,对城区雨水利用工程建设和管理模式进行了分析,对建设和管理过程中遇到的问题和下一步工作进行了讨论,提出了下一步工作的方向,以期为今后城区雨水利用项目的实施提供一定的实践参考和借鉴。

关键词:海淀区 雨水利用 工程立项 建设管理

中图分类号: TV213TU992 文献标识码:A

1绪论

北京市开展雨水利用相关研究示范工作较早[1],在实践中总结了一系列的雨水利用综合技术体系,雨水利用模式不断丰富[2],相关的法律法规和技术规范也在不断完善[3]。一些研究者结合海淀区自身特点对海淀区雨水利用进行了相关研究[4]。2006年至2010年期间,由海淀区政府全额投资1亿余元建设城区雨利用工程97项,取得了良好的生态效益和社会效益,极大的丰富了城区雨水利用的实践模式[5]。本文基于海淀区雨水利用工程建设实践,从工程筹建、立项和建设管理三个方面进行系统介绍,对实践中遇到的问题了进行分析和探讨,以期为今后城区雨水利用工程的建设管理提供参考。

2 城区雨水利用工程立项指导思想

2.1严格按照北京市与海淀区规划实施

海淀区城区雨水利用工程的立项严格遵守北京市与海淀区的当前和未来的整体规划,与城市总体规划发展目标相统一,与城市的其他规划相协调,与城市的空间布局相结合,以实现雨水资源在空间和时间上科学合理安排利用,实现海淀城区雨水利用系统的科学构建和雨水利用工程的有序实施,避免盲目性和低效益。

2.2 结合海淀区地势地形特点立项

海淀区内地势自西向东降低,基本可分为西部山区和东部平原区,山区汇水面积大,平原区泄洪需求也大。立项时充分考虑海淀区的地势地形特点,建立不同形式雨水利用工程,采取屋顶雨水收集、道路雨水收集、绿地雨水收集、砂石坑雨水收集和滞洪湖雨水收集等雨水利用措施。通过对西郊砂石坑进行改造,将汛期径流引入砂石坑,较好的解决了香泉环岛积水问题,有利于地下水回渗。结合八家郊野公园整体规划建设,在公园内原有积水洼地建设雨水收集池,形成了公园内第一块水面,将收集的雨水用于公园内绿地灌溉和杂用水,为实现公园“清水零消耗”奠定了基础。

2.3最大化社会公益性为原则

海淀区城区雨水利用工程是海淀区政府结合《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》进行建设的公益项目。在立项之初确立了建设范围为海淀区行政区划内学校、居民小区、广场等公共用地为主要建设地点,结合雨水资源特点确定相应的雨水利用模式,最大程度上解决百姓需求,利用有限政府资金最大化社会效益。

截至目前完成的97项城区雨水利用工程中,在利用集雨樽进行屋顶雨水收集的同时,完成透水路面改造79项,改造面积达到22万余平方米。透水路面的改造在一定程度上解决了汛期道路积水的问题,得到了群众的好评。

2.4自主申报,竞争立项

海淀区城区雨水利用工程目前仍处于示范推广阶段,由于政府建设资金有限,本着最大化工程效益的原则,在立项中严格申报程序,充分体现适用原则和自愿原则,坚持竞争立项,根据实际需要和专家建议对项目进行排序,做好项目储备。

3城区雨水利用工程的建设与管理

城区雨水利用工程在建设时严格按照基本建设程序执行,根据雨水利用工程自身特点逐步建立了较为完善的建设管理机制。

3.1引入项目前期立项评审机制

在项目决策之前,引入项目建议书和可行性研究报告的评审机制,由评审专家组从技术、材料、资金几大方面进行专业评审,在深入细致的调查研究、科学预测和技术经济论证的基础上,分析评价雨水利用建设项目的技术先进适用型、经济合理性和建设可能性,从而保障项目的科学合理和经济,为雨水利用建设项目投资决策提供依据。

目前海淀区城区雨水利用工程实行储备项目加项目建议书(代可行性研究报告)评审的形式进行立项,缩减了立项周期。针对城区雨水利用工程点多面广的特点,可以由专家依据规划、国土和环保部门意见对项目进行评审,确保项目切实可行。

3.2投资、建设、监管三者相分离

海淀区城区雨水利用工程严格实行项目法人制、公开招标制和监理制。项目明确政府为建设主体,实行公开招标制,由项目法人委托具有资质的招标机构进行公开招标,公开招标实现了投资与建设的分离,有利于资金管理和专业建设。监理制实现了建设与监督管理相分离,有利于形成有效的专业监督管理机制。

根据雨水利用工程点多面广、形式多样的特点,海淀城区雨水利用工程采用平行承发包模式确立设计、施工与监理,该模式具有合同内容比较单一、合同价值小、风险小的特点。业主可以根据不同建设内容选择专业承建单位,有利于设计与施工的搭接,缩短工期。工程经过分解分别发包给各专业承建单位,使每一部分能够较好地实现质量要求。

3.3建设与运行管理相分离

城区雨水利用工程主要是对原有路面、坑塘和洼地等进行雨水利用改造,海淀区城区雨水利用工程在立项之初确立了“政府建设,谁受益、谁管理”的原则,在项目立项前期由建设单位同使用单位签订《雨水利用工程运行管理责任书》,明确使用单位具有全过程参与、保障工程顺利建设和承担后期运行管理的责任。

城区雨水利用工程竣工验收后,由建设单位移交使用单位,建设单位与承建单位明确雨水利用工程质量保修责任。保修期终止,使用单位应与承建单位约定新协议,负责工程的日常运行管理和维护,承担相应经费,从而明确了各方责任,实现产权与运行管理权的分离,建立了权责明晰的建设和运行管理模式。

3.4项目后评价与运行监管机制

城区雨水利用工程移交后,由建设单位定期对运行管理和维护状况进行检查,分析项目运行状况和效益,评价项目决策、管理和实施效果,根据反馈及时调整建设计划,完善项目建议和方案,为工程的决策服务。

海淀区通过建设城区雨水利用工程积累了大量的实践经验,工程建设管理机制在不断的摸索中逐步完善,建立了职能清晰、权责明确的雨水利用工程建设和管理体制;建立了市场化、专业化和社会化的雨水利用工程建设和维修养护体系;建立了管理科学、经营规范的雨水利用工程管理单位运行机制。摒弃了长期以来水利工程“重建轻管”的弊病,重视积累实践资料,加强调研和统计分析,资料存档,为今后雨水利用工程的建设和管理提供可靠的资料数据。

4.存在问题与对策

海淀区城区雨水利用工程在近年的工程建设实践中,摸索出一套雨水利用技术模式与建设管理经验,政府相关部门和公众逐渐对雨水利用工程认识起来,信任起来。但在项目实施中仍然面临不少问题,总结如下:

4.1现有雨水利用工程指导思想与现实情况存在矛盾

当前海淀北部新区存在一定数量的私人承包土地,用于建设都市型农业生态园,这些承包土地多位于雨水资源较丰富地区,适合建设雨水利用工程。源于受益问题,目前政策不允许在这些地点全额投资建设雨水利用工程,一定程度上影响了雨水利用工程的整体实施。

4.2雨水利用实施标准与城市建设标准存在矛盾

目前雨水利用工程实施仅包括基本的水土保持措施和环境保护措施,绿化恢复的标准与目前首都生态环境建设标准有一定差距。

根据北京市总体规划,在北京周边将要建设一批郊野公园,公园内实施雨水利用工程建设时要充分考虑绿化恢复资金的匹配,以满足北京城市绿化景观要求,得到公园管理方认可。

4.3雨水利用工程规定在实行中存在的问题

《关于加强在建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》明确提出新建、扩建、改建建设项的雨水利用工程应当与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。当前在海淀区有一些如小产权房的违法建筑,这些违法建筑在建设时没有按照“雨水利用项目三同时”的规定实施,成为了雨水利用工程实施的真空地带。

关于私人承包土地的问题,可以采用政府奖励的形式,对私人建设雨水利用工程进行鼓励,要加强监督和管理,严格执行《北京城市雨水利用工程项目验收办法(试行)》,保证雨水利用项目实施效果。同时在雨水利用项目立项时可以兼顾城市生态环境建设标准,在项目前期评审专家小组中可以邀请生态环境方面的专家。对于违法建设实施雨水利用需待政策明确其合法性。

5结论与建议

目前雨水利用建设存在规划滞后,可操作性较差的问题,缺少指导性强的雨水利用专项规划[6]。海淀区城区雨水利用工程实施仍属于示范推广阶段,并未进入规划实施阶段。针对此问题,下一步应结合《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》中2010至2030年的雨水利用远期规划目标,编制具备实施深度的《海淀区雨水利用专项实施规划》。

坚持对已建老旧小区和建筑进行雨水利用改造,按投资主体分担雨水利用的投资,各级政府财政只负担老旧小区和公共建设部分。建议对无条件开展或不开展雨水利用工程的投资主体,收取排洪增容费,额度应高于其开发面积内建设雨水利用工程费。同时鼓励社会单位自发进行雨水利用建设,政府给予适当补贴。

应将建设项目的雨水利用列入规划建设审批、验收程序,建立健全管理流程和技术标准。引入代建制,转变政府职能为服务和监督管理,建立统一协调的管理组织体系,明确城市规划部门、节水部门、水务部门、市政部门等相关单位对雨水利用项目的职责。

海淀区城区雨水利用工程正处在示范和发展阶段,随着相应的标准、规范的逐步健全,新技术、新工艺的不断总结和推广,雨水利用产业的迅速发展,进一步实施规划的出台将加快海淀区雨水利用事业的不断完善和发展。

[参考文献]

[1]丁跃元,张书函,陈建刚.北京城区雨水利用的回顾与现状[J].信息产业,2005,1:14-19.

[2]翟晓燕,叶琰.城市雨水利用发展现状与展望[J].水资源与水工程学报,2009,20,(3):160-163.

[3]李俊奇,邝诺,刘洋,何建平.北京城市雨水利用政策剖析与启示[J].中国给水排水,2008,24(12):75-78.

[4]韩文龙,张志敏.海淀北部地区雨水利用综合技术体系初探[J].北京水利,2002,4:44-45.

雨水工程论文篇5

关键词:市政,排水系统,施工,检查井

 

1 引言市政设施的好坏将直接影响到城市居民的生活质量,我们生活在一个具有方便快捷的轨道交通、城市交通、道路排水通畅、环境优美的城市中,将极大地提升我们的生活水平。与此同时,一个城市市政设施、市政建设水平是这个城市整体实力的具体表现,它代表着这个城市的经济发展能力,它极好的体现了这个城市居民的生活水平。市政工程是我们这个城市的“名片”,它是每一个外来者对我们这个城市的第一印象[1]。

市政排水工程与我们每个人、每个家庭、每天都在发生关系,例如在我们口常生活中经常遇到的排污管道的堵塞问题,下雨城市道路上的积水如何及时排沥问题,日常城市居民生活污水的处理问题[2]。

2 市政道路排水系统城市道路路面排水系统,根据构造特点,可分为明式、暗式和混合式三种。明式系统,公路和一般乡镇道路采用明沟排水,在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物。暗式系统包括雨水井、沉泥井,过街排水管,排水检查井,地下排水主干线等部分。混合式系统为明沟和暗管相结合的一种形式。本文主是介绍暗沟排水。

当遇到下雨天的时候,市政道路需要排水。免费论文参考网。雨水先由路面的坡度在自重的作用下流到雨水井中,然后由经过沉泥井,过街排水管,排水检查井,到达地下排水主干线。在以上排水系统的施工中,雨水井、沉泥井与过街排水管工程量较小,一般在施工道路时,由道路主体施工单位直接完成,而排水检查井和地下排水主干线部分工程量较大,一般采用专门排水公司施工完成。

3 排水系统施工方法1.雨水井施工

混凝土雨水井主要有圆形井、矩形井及不规则井,虽然每个井室混凝土量不大,但施工中稍有疏忽,就可能使混凝土外观差,其工作缝出现洇水、渗水现象。

施工顺序:垫层混凝土→基础混凝土→管顶面以下侧墙混凝土浇筑→流槽→管顶面以上混凝土浇筑→铸铁井盖安装。

2 沉泥井施工

沉泥井的主要作用是沉积雨水井收集的雨水的淤泥。其集体施工步骤为:测量放样→开挖坑槽→坑槽底部加固处理→下沉安放井框→回填井框与坑槽之间空间。

4. 排水检查井施工

排水检查井施工分为以下几个方面的内容:1)施工排水,在检查井施工过程中,必须做到不间断排水,严禁带水操作,检查井施工时,应在检查井基础10cm以外布置排水井;2)基础施工,对于不落底的检查井:井基础应与管道基础同时浇筑。而对于有落底的检查井:应先施工井基础,然后砌井壁达管道基础底标高,再浇筑管道基础。在浇筑混凝土时,应按施工规范进行砼浇筑。浇筑完后,要给砼一定时间的养护期。只有当砼基础强度达1.2MPa时,方能安装管道或砌井壁的施工;3)井体砌筑,在施工前,应将砖或原砌体浇水湿润,检查井内的流槽应与井壁同时进行砌筑,井内外壁粉刷必须严格按设计要求进行,内外壁粉刷必须在回填土之前进行,且在排干井筒内积水后一次粉刷到底;4)回填土。只有当现浇砼或砌体水泥砂浆的强度应达到设计规定的强度后才允许回填。严禁与砌井体同步回填。5)井框安装。首先对井周进行加固,然后对检查井井盖标高的调整。

4 排水系统施工注意事项1. 雨水井与沉泥井在施工中的的注意事项。1)当开槽超挖后,其超挖部分应用灌浆石填补,不可采用素土回填。2)在安装沉泥井与雨水井的连接管时,防止出现倒坡现象,即在自重作用下水流由沉泥井回流到雨水井。

2. 过街管安装的注意事项。1)要保证插入检查井的管头长度适中,即不能过长也不能过短,一般其插入长度应与井内壁齐平,在管头与检查井的接缝处采用1:2的水泥砂浆抹实;2)过街管与沉泥井相连的一端,管子长度不能过短,否则会倒致与沉泥井连接不上。3)防止出现倒坡现象。

5 排水系统常见问题及防治措施市政道路排水系统是城市市政设施得以正常使用的重要设施之一,其最常见的质量通病可归纳为以下四个方面:

5.1 管道漏水产生原因:基础沉降不均匀或管材及其接口施工质量差等原因均可造成漏水现象[3]。免费论文参考网。

防治措施:检查砌筑砂浆是否饱满,勾缝是否全面而不遗漏;在抹面前应清洁和湿润表面;接口施工处做好内外抹面;如管道基础强度不够时,或强度不均匀时,应对基础进行处理,以防止不均匀沉降。

5.2 回填土缺陷产生原因:检测井周边回填不密实,没有按照设计要求分层夯实。免费论文参考网。填土材料质量较差,最佳含水量控制不好等原因影响压实效果,造成较大的工后沉降。

防治措施:选择合理的压实机械和填料,对于不同的填筑厚度应采用不同的夯压机械,以取得最经济的效益。

5.3 管道位置偏移产生原因:测量时出现差错,施工走样和意外避让原有建筑物,在面上产生位置偏移立面上产生积水甚至倒坡现象。

防治措施:施工过程如意外遇到构筑物必须避让时应在适当的位置增设连接井,其间以直线连通,连接井角应大于135°;施工前要认真按照施工测量规范和规程进行交接桩复测和保护;施工放样要结合水文地质条件按照埋置深度和设计要求以及有关规定放样,且必须进行复测检验误差符合要求后才能交付施工。

5.4 检查井周围路面沉降、裂缝和破损产生原因是多方面的,主要有:①井、管基础的施工违反施工程序;②基础施工带水作业;③砌筑砂浆不饱满;④井内壁粉刷不到底,⑤框盖安放座浆不实;⑥井周回填土压实不良;⑦井周砼圈强度不足。

防治措施:加强质量监管制度。①检查井施工质量应作为道路施工重点质量监控对象,检查井的砼底板浇筑及井周回填土,应作为监理旁站监督的一项重要内容;②当检查井基坑挖好后,基底土质和状态要作为一项必检的隐蔽工程项目经监理工程师验收签证;③检查井底板砼浇筑后在砌井壁前应经监理工程师验收签证;④井周每一层回填土压实成型后,要经监理工程师验收签证方可进行上一层回填土;⑤井盖框的安装底用4―6个铁制楔型塞来调整井盖标高这一工序,也要作为一项必检的隐蔽工程项目经监理工程师验收签证,井盖框的标高应由监理工程师逐一复核。

6 结语排水系统为城市道路系统的辅助部分,但其施工质量的好坏,却直接影响到道路系统运营。因而不能因为排水系统为辅助部分,而放松对排水系统施工的要求。

参考文献

[1]孙犁.排水工程[M].武汉理工人学出版社,武汉:2007.

[2]鲍凝.市政排水项目施工质量管理[D].天津大学硕士论文,天津:2007.

[3]覃立波.试论市政道路排水系统的构成及施工质量[J].工程技术,2008,3:316.

雨水工程论文篇6

关键词:泄洪雾化;雾化分区;机理;预估范围;工程防护

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2012)07-0180-02

近年来,我国的水利事业取得了巨大的发展,随之而来的就是世界高坝建设中心定在了中国,在中国及各方的努力下,我国建立了一大批高坝和超高坝。随之挑流泄洪所伴随的雾化现象,得到广泛的关注。雾化的直接后果就是它所产生的水雾会在雨这形成非常大的暴雨,产生的暴雨的雨强往往可以超过我国大气降雨的极值;在雾流扩散区所产生的雾雨和雾气会蔓延数千米,造成降雨和大雾天气。如1986与1995年,白山水电站曾两次泄洪,在泄洪过程中产生的雾化现象、加之狂风暴雨、飞石以及形成的水舌风对水电站的正常运转造成了巨大的冲击与影响。还有就是1997年李家峡水电站泄洪时形成的雾化现象导致周围大规模的上体滑坡;1999年二滩水电站泄洪形成的雾化雨导致了下游岸体的滑坡与坍塌。研究资料表明,高坝挑流形成的雾化现象将带来严重的破坏性,主要表现在:电厂不能正常运转,从而构成威胁;影响机电设备的正常运行;对枢纽下游两岸岸坡的稳定性构成威胁;导致库区交通或居民生活困难;对下游生态环境造成严重破坏。泄洪的雾化现象已经成为水利安全必须全面研究和解决的重要课题之一。高坝泄洪工程中,虽然雾化现象是不可避免的,但是雾化所带来的危害可以通过在设计阶段采取一些措施来进行避免。

1 雾化的机理

由于泄洪所产生的雾化流是一种很复杂的水――气和气――水的两相,流态受泄洪的方式挑坎形状、上下游水位差、入水的流速和角度的深刻影响,包括下游的气象条件、地形地物都会对他形成影响。

综合姚克烨、刘宣烈等的研究成果,挑流雾化的机理可以概括如下:雾化的一个来源是高速水流在受到周围的建筑物及空气的摩擦的时候,水流内部会出现紊动,射流水股表面产生波纹,会出现扩散、掺气、还有水滴飞出,于是就产生了雾化现象;另一个雾化现象的主要来源是由于水流到达下游河床的时候,同下游的水产生碰撞,加之下游水的压弹效应及表面张力而产生喷溅,溅出的水体在受到空气阻力、还有就是浮力及重力的影响,还有坝后的风速场作用,在射流入水点的附近水域降落形成了降雨,也就又产生了雾化。在水舌风影响下,分散的水滴进一步破碎,小粒径水滴飘浮在空中形成浓雾,水雾随气流飘向空中,把低层水汽向上输送形成对流,也会在射流入水点附近区域形成倾盆大雨,水雾继续向下游延伸逐渐变淡,降雨强度也逐渐减小,形成雾区。

2 雾化的分区

武汉水利电子大学梁在潮教授提出由于雾流受到气流以及当地的地形条件的影响,就会在局部地区产生一种密集的雾现象,按它的形态可以分为水舌溅水区、雨区、雾流降雨区和薄雾大风区。

长江水科院肖兴斌在自己不断总结的基础上按照雾化浓度和降雨强度为标准,把雾化区分成了三部分:也就是淡雾水汽飘散区、浓雾暴雨区及薄雾降雨区。

南京水科院柴恭纯、陈惠玲等按降水量和形态将雾化影响区分为:特大降水区(降雨强度大于600mm/h);强降水区(降雨强度140~600mm/h);一般降水区(降雨强度小于140mm/12h);雾流区(雾滴飘浮区),指雾滴状态飘浮区。

天津大学练继建教授根据原型观测资料的雨强大小和分布规律以及对工程的危害程度。将泄洪引起的雾化降雨划分为3个区域:大暴雨区(降雨强度大于等于50mm/h),雾化降雨达到此标准,会给山坡和建筑物带来巨大的灾害,可能引起山体滑坡和建筑物的毁坏;暴雨区(降雨强度大于或等于16mm/h),雾雨会对电站枢纽造成危害;毛毛雨区(降雨强度大于或等于0.5mm/h),此范围内对工程危害较小,一般不造成灾害。该范围外雾化对工程没有影响。

3 雾化范围的估算方法

雾化范围的预估是广大学者比较重视的研究课题之一,它对拟建工程具有重大意义。目前我国学者已从原型观测、模型模拟、理论分析三个方向对雾化的范围进行了深入的研究,取得了些成果。

天津大学刘宣烈教授收集了一些已建工程原型观测雾化资料,经统计分析后,根据坝高H对拟建的工程雾化范围提出估算式,见表1:

表1 雾化范围估算式

分区纵向范围横向范围高度

浓雾暴雨区(2.2~3.4)H(1.5~2.0)H(0.8~1.4)H

薄雾及淡雾区(5.0~7.5)H(2.5~4.0)H(1.5~25)H

孙双科,刘之平等通过对大量原型观测资料的收集、整理与分析,发现泄洪雾化纵向边界与泄流流量、水舌入水流速、入水角之间存在良好的相关关系,通过量纲分析的Rayleigh方法得到:假定泄洪雾化纵向边界L与水舌入水速度Vc、入水角度θ的余弦函数、流量Q、重力加速度g、以及水的密度ρ有关,并设L=Ck1gk2Q5=0.06217。

柳海涛、孙双科,刘之平在国内已经建成的泄洪工程的原始模型的各种资料的分析之上,通过各种统计方法与测算,建立了一套定量预测泄洪雾化影响范围与降雨强度分布的经验公式与基于空间任意坐标点处泄洪雾化降雨强度的人工神经网络预测模型,已经在国内的一些地方水电站获得了运用。该模型将泄洪流量、入水流速、入水角度以及三维河谷地形坐标等作为输入变量,对相应河谷地形内的雾化降雨强度分布进行预测。

长江科学院陈端等在研究江垭大坝雾化现象时开发了雾化粒度数据处理系统。该系统通过滴谱法,即采用专用染色滤纸收集雨滴样本,然后进行数据处理。依据取样前的雨滴斑痕的直径与空中雨滴直径之间的率定曲线,可以确定雨滴的实际直径,进而算出降雨强度。其将雨滴分为优频雨滴和优势雨滴。通过原、模型试验数据的计算分析,可以拟合出下面的公式式中,为模型换算雨强:为模型测点优频雨强;为模型测点优势雨强;为模型几何比尺。然后做散点图,得出大多数模型换算雨强与原型实测雨强的关系点集中在直线等于1.2附近。

由上可知原型观测是研究雾化现象的主要手段之一,其主要理论是通过积累原型观测资料分析得到一些相关的经验公式,以此来预测预报其他原型的泄洪雾化,但由于观测条件恶劣,在资料的完备性及精度方面还很有欠缺,同时泄洪雾化物理机制非常复杂,并且影响因素也比较多,加之上述公式考虑的自变量因素比较单一,因此公式的可靠性受到怀疑;理论分析计算通过对雾化现象进行概化处理,再根据流体力学的理论与方法进行定量研究,但是由于雾化现象进行的概化处理有一定的主观性,故上述理论公式还待于接受更多原型观测资料的检验或验证;物理模型试验是原型观测的延伸和补充,避免了原型观测的受时间和其他条件的限制,可以进行重复的试验,其主要优点是能定量描述,但因两相流动的复杂性,在模型律的选择及缩尺效应影响等方面仍存在一定的问题。

目前对于高坝泄洪雾化范围的预估,往往是采用多种办法相结合的方法。如长江勘测规划设计研究罗福海在结合模型试验和利用同类工程的原型资料进行类比分析的方法确定水布垭电站泄洪雾化的影响范围。广西电力工业勘察设计院在对老挝南塔河1#水电站泄流雾化研究中综合了刘宣烈、孙双科、姚克烨等的雾化范围的经验公式,得出了一个雾化预测范围。刘惠军等在研究乌东德水电站泄洪雾化影响范围中借鉴了刘宣烈的经验公式和孙双科的计算公式,参照其它的工程得出一个较为合理预测范围。

4 工程防护措施

由于雾化将给工程带来一定的危害,影响水利工程的安全,因此对于雾化现象严重的工程要采取合适的工程防护措施。防护应该注意一下原则:在不影响原设计消能效果的前提下,分区分级;防护措施应在保证工程正常运行的前提下,做到技术上可行,经济上合理;防护措施应考虑永久防护与临时措施相结合,根据重要性区别对待主体工程与辅助设施;改善枢纽生态环境和相关建筑物的运用条件。

具体的防护措施往往要根据工程的结构、厂房的布置、地理环境等因素而定。参照其它工程所取得的经验,雾化的防护措施主要涉及以下几个方面:做好雾化区域内公路排水工作;建立厂房窗户的防砸及防水保护措施;消力塘区域地表进行混凝土衬砌保护;滑坡体的防护除了做好坡脚的加固处理外,还要加强面防渗排水系统的建设;雾化降雨区或其影响区内,泄洪期间应尽量避免人员及车辆通行。

5 结语

截止到今天,泄洪雾化的基本运作原理已经得到了国内的广泛认可,对于雾源、雾化分级和分区都有了比较明确的界定和认识。研究者在不断地对泄洪雾化的观测、模拟、还有就是深入的理论分析的基础上,得出了雾化扩散及雨区范围的经验公式及数学计算方法,还详细提出了比较深入研究的人工神经网络模型预报的雏形和几种泄流雾化降雨的模糊推理预报,并提出了解决的措施及办法,获得了丰硕的成果。不过由于泄洪时比较复杂的现象,在原型观测、模型模拟、理论分析上都还存在较大的问题,有些问题还不能及时得到解决,所以这几年的研究没有重大的突破,一些结论的得出往往在理论上还不够完善,广大学者需要从更加深入的基础上去探究泄洪雾化现象,找寻出其中的规律,更加全面深入地去分析泄洪现象。

参考文献

[1]姚克烨.挑流泄洪雾化机理与分区研究综述[J].东北水利水电,2007,14(25).

[2]梁在潮.雾化水流计算模式[J].水动力学研究与进展[J].1992,7(3).

雨水工程论文篇7

关键词:大庆地区防洪工程;自动化调度;现状;改造

1 大庆地区防洪工程自动化调度系统现状

从1995年开始,大庆地区防洪工程管理处在原有的工程基础上建设“大庆地区防洪工程自动化调度系统”,用于实时接收安肇新河和肇兰新河流域洪水监测信息,采用先进手段传输到防洪调度中心,经自动化系统做出洪水预报,给出最优调度方案,为防洪决策提供科学依据。目前该系统实现了对部分雨量站和水位站水文信息的自动采集,自动收集的雨量、水位信息通过超短波无线通信系统传到防洪调度中心。该系统除获取资料、信息传输和调度中心的硬件设备外,还包括水情译电系统、卫星云图处理系统、洪水预报调度系统、防洪综合数据库系统。

1.1 水文站网

目前大庆地区防洪工程共有82个雨量站点。47个由安达气象局提供,防洪管理处自测雨量站35个,26个实现自动测报。水位站点共16个,其中5个主要滞洪区水位实现自动测报。

1.2 水文观测

我处防洪工程采用雨量器和翻斗式雨量计两种方式对降雨进行测报。雨量器是人工计量降雨的仪器,结构简单,可靠性高,是我国降雨资料收集的基本仪器;翻斗式雨量计是雨量自动测量的首选仪器,结构简单,容易使用,且价格低廉,容易维护。从技术、经济、可靠性以及便捷等方面讲,都符合水文目前的发展现状。我处使用较多是直立型水尺和浮子式遥测水位计,肇兰新河流域和安肇新河流域属于人工河流,两流域的年平均降雨量在400-450mm左右,降雨量不是很大,两条河流及主要滞洪区都是用来消减洪峰,防止大庆地区内涝的出现,直立型水尺和浮子式遥测水位计可以及时测报水位,以便洪水调度人员做出调度,所以目前水位仪器的选择是比较合理的。

1.3 通信系统

我国水情自动测报系统可采用的通信方式较多,目前已建水情测报系统采用的通信方式主要有:短波通信、超短波通信、程控电话(PSTN)、GSM短信/GPRS(通用分组无线业务)和卫星通信。其中卫星通信又包括海事卫星(Immarsat)和北斗卫星等,我处使用的是超短波通信。

1.4 水情译电系统

水文预报是水文服务防汛工作中的关键,及时、准确的水情预报是衡量水文服务工作质量的重要标志,提高预报的精度和A见期是水文预报工作研究的方向,由此水情译电系统尤为重要。我处水文测验情报传输使用的仍是1964年下发的《水文情报预报拍报办法》,该办法按照邮电部门传送电报要求编制的水情电报代码格式,已不能完全满足水情工作的需要和科学技术的发展。

1.5 卫星云图处理系统

我处使用的是日本的GMS FAX自动云图分析系统,简称ACAS,GMS气象卫星可提供多种气象和非气象服务,它在全球气候变化的研究、天气预报和防洪减灾等方面发挥着重要的作用,其资料和产品被广泛应用于气象、水文、地震、国防、工业、农业和交通等领域。

1.6 洪水预报调度系统

我处的洪水预报调度系统建于上世纪90年代,当时水文学在理论研究及技术发展等方面都相对落后。我处洪水预报调度模型采用新安江模型,新安江模型适用于湿润半湿润地区,且新安江模型的理论来源于《山坡水文学》,所以模型更适合于地形变化较大的山区,自然状态好的地区。大庆地区是一个平原地区,自然河流较少,大部分是人工河流,所以不适用新安江模型。随着人类社会活动的开展,流域内各水文因素也会发生变化,任意水文因素的变化都会影响洪水预报精度。所以洪水预报方案不是长期固定不变的,随着时间的推移,需要不断修正和完善,以提高洪水预报的及时性性、准确性,更好地为各级防汛抗洪指挥部门作出正确决策服务。由于这个系统建立的比较早,跟目前的新系统相比,其在语言、接口等方面和新的系统都不一致,所以维护较困难,而且上下级信息流通不畅、重要信息难以传递给所需防汛部门。

1.7 防洪数据库系统

目前我处使用Sybase数据库管理系统,通过Power Builder编写,Sybase数据库是美国Sybase公司研制的一种关系型数据库系统,是一种典型的UNIX或Windows NT平台上客户机/服务器环境下的大型数据库系统。

2 大庆地区防洪工程自动化调度系统改造设想

2.1 水文站点

能够在汛期实现定时、连续观测的雨量站共35个,明青坡地21个,安肇新河、肇兰新河14个,另外还包括委托47个雨量站, 26个雨量站实现自动测报。整个工程的流域面积为19210km2,根据《水文测验规范》有关规定,平原地区平均雨量站点密度为100-250km2/站,所以我处防洪工程的雨量站偏稀,且降雨测报的自动化程度不高,建议增加雨量站,将已建人工雨量站自动化,已建自动雨量站更新。

2.2 通信系统

目前主要有短波通信、超短波通信、程控电话(PSTN)、GSM短信/GPRS(通用分组无线业务)和卫星通信,我处使用超短波通信,会受到障碍物及其它波段的影响,需要设立中继站;卫星通信具有传输距离远、覆盖面广、通信线路稳定可靠、组网灵活等优点,可采用卫星通信方式组网,但是卫星通信的费用较高;所以建议使用GSM/GPRS,短信终端功耗低,适合构建应答式体制的水情遥测通信网。

2.3 卫星云图处理系统

由于GMS卫星超期服务多年,扫描辐射器的扫描镜出现故障,扫描范围缩小,卫星燃料不足,轨道倾斜等,目前基本不为气象服务。相比之下,MTSAT卫星的姿态从GMS的自旋稳定改为三轴稳定,因此带来一系列优点,例如成象时间短、图像信噪比、灵敏度和精度提高,探测时间灵活可控,这对小尺度强对流天气系统的高频次探测是十分有利的,数据传输速率大为降低。

2.4 预报调度系统

预报调度模型是洪水预报系统的核心,我处的预报调度系统建立的比较早,目前我处的预报调度系统由于老化,基本不能运行。由于防洪抢险的需要,建议建立与目前水文科学、计算机发展水平相适应的水库防洪调度系统,在预报模型方面最好选用两种以上的模型,为防洪抢险提供理论支撑,力求把洪灾损失降到最低程度。

2.5 数据库系统

目前我处使用Sybase数据库管理系统,通过Power Builder编写,技术较落后,且数据库维护比较困难;数据库出现问题后,只有影响到了关键业务的使用时,才知道数据库已经不可用了;对Sybase数据库的运行状态、健康情况、性能指标、数据库运行的瓶颈等信息一无所知,没有一个可视化的界面进行查看;Microsoft SQL Server是由美国微软公司所推出的关系数据库解决方案, SQL Server是一种典型的具有客户机/服务器体系架构的关系数据库管理系统,具有可靠性、可伸缩性、可管理性、可用性等特点,由于SQL Serve服务器在Windows系列操作系统下运行,所以只要Windows操作系统可靠性、开放性以及性能改善,SQL Serve的性能也会极大改善。同时,由于SQL Serve使用、维护比较容易,对数据库管理相对简单易用,所以建议更换为此数据库系统,建议使用Microsoft SQL Server。

参考文献

[1]潘洁.调度自动化技术设计与发展问题研究[J].大科技,2014(1):84-85.

[2]大庆地区防洪工程自动化调度系统设计报告[R].黑龙江省水文总站,1995.

雨水工程论文篇8

关键词:人工增雨,效果检验,方法

 

0.导语

因为天气过程的不可重复性,人工增雨作业的效果检验问题一直是一个世界性难题,也是我国人工影响天气技术中最薄弱的环节。科技论文。因此,探索一种简单、科学、方便的人工增雨效果检验方法,建立面向业务、面向基层的人工增雨效果检验业务系统,已非常迫切。

1.效果检验的原理

根据人工增雨理论和研究,对云体实施人工增雨作业后,催化剂通过播撒作用和布朗运动、湍流、上升运动扩散到附近云体,形成人工冰核,当云体内冰核浓度达到100个/升时,将引起局部云体内云物理的动力和静力效应,从而使得云体内水汽、云滴转化为雨滴降落地面,增加降水总量。

人工增雨作业效果检验,其实就是比较人工增雨作业后受影响区域内雨水量的变化。因此,人工增雨作业效果检验,就是要确定几个数值的问题:一个是作业影响区域及其面积,一个是作业影响区自然降水量,一个是作业影响区实测降水量。用作业影响区内平均实测降水量减去平均自然降水量得出作业后降水增加量,再根据作业影响区域面积和当地水价,得出作业后增加的雨水总量和经济效益。

2.检验的基础和假设

有足够多的降水自动探测站组成足够细的网格,以求能够更加真实地反映降水沿地表分布情况。目前,各地均陆续建成区域天气自动站网,将为效果检验提供有效的降水分布数据。

人工增雨作业的云系范围要足够大,而人工增雨作业影响的范围有限。这样反演出自然降水和实测降水更为接近实际。

3.参数的确定

参数值的确定是人工增雨效果检验的关键步骤。需要确定的参数值有预计作业影响区域和位置、有实测降水量、自然降水量等。

3.1预计作业影响区和位置

一次地面人工增雨作业产生的人工冰核数量有限。在实践中一般每次地面人工增雨作业发射火箭弹2-3枚或者是高炮弹40发左右。由于地面人工增雨作业的播撒方法的局限,催化剂催化的云体范围有限,约为5km(火箭作业在播撒起点与终点间,高炮在弹爆点附近,另外携带的催化剂量和催化产生的人工冰核数量有限),其影响范围随过程演变将经过扩大、缩小的变化。由于云体还随高空引导气流向下流移动。因此,作业影响区类似于长轴为引导气流方向的椭圆。为研究方便起见,我们把作业影响区视为一个半径r km、园心向催化点引导气流下游偏离(r-5) km的园形区域。根据有关研究,一次地面人工增雨作业的影响区域面积大约为300 km2[1],由于我们评估时采用区域平均法,为保险起见,可以将影响区域取为S≈450 km2,则r=(450/PI)1/2≈12 km。

3.2实测降水量

这是通过现有区域天气自动站网可以实时取得的资料,其分布以Ws(x,y)来表示。在实践中可以采用Ws(x,y)’=F(x,y,z)’= A+B1*X+B2*Y+B3*Z+C1*(X^2)+C2*(Y^2)+C3*(X*Y)+D1*(X^3)+D2*(Y^3)

+D3*(X^2*Y)+D4*(X*Y^2)+……来代替。

以最小二乘法的方法求解方程。确定最高次幂可以从低阶到高阶计算样本残差平方和与样本方差的比值来确定,当比值<=5%时可以认为该次幂模拟函数能够描述气象要素的分布状态,不再继续更高次幂函数的求解。

3.3自然降水量

对于人工增雨作业影响区域外的自然降水可以从区域天气自动站网中实时获取,其分布以Wz(x,y)表示,实践中可以用Wz(x,y)’=F(x,y,z)’= A+B1*X+B2*Y+B3*Z+C1*(X^2)+C2*(Y^2)+C3*(X*Y)+D1*(X^3)

+D2*(Y^3)+D3*(X^2*Y)+D4*(X*Y^2)+……来模拟。

参数及最高次幂确定同3.2.

4.效益检验

用Wz(x,y)反演出作业影响区内站点自然降水Rz(n),并与实测值Rs(n)比较,降水量单位均为mm。

求取平均增雨量R=1/n∑(Rs(i)-Rz(i)),n为影响区域内站点数,单位为mm。

求取平均增雨率为β=n*R/∑Rs(i)。

增水量以W=R/1000*S*1000*1000 m3=R*S*1000 m3

5.一次人工增雨作业效果检验的实例

2009年4月24日17时在(x0,y0)北纬25.80度、东径114.86度进行催化作业后,24-25日过程区域气象自动站雨量资料及站点地理位置资料(见表-1)。经查天气图和雷达回波显示,降水云团偏东方向移动(90度)。

设作业影响区为半径10km、圆心在催化点天气下游5km点(X=X0+(r-d)*sinθ/111,纬度Y=Y0+(r-d)*cosθ/111, X0、Y0为催化作业播撒中心点,θ为云团移动方位角)即北纬25.8度东径114.9度的圆。将站点位置取北纬25.8度东径114.9度相对位置,并将单位换算成公里,即x’=(X-114.9)*111,y’=(y-25.9)*111。取最高次冪为3次,得自然降水分布函数为

由表-1可见,作业影响区内估测自然降水平均为19.7毫米,该次人工增雨作业后实测平均降水量为29.1毫米。科技论文。科技论文。因此,该次人工增雨平均增雨量为9.4毫米,增雨率为32%,受益面积为314平方公里,增雨量为298万吨,经济效益119万元(以每吨0.4元计)。

表-1:站点降水资料

站 点 Rs X(度) Y(度) X’(km)Y’(km) Rz R 备注

章贡区林科所 30.9114.9747 25.7903 8.2942 -1.0792 30.4 0.5

章贡区橡胶坝 32.2114.9336 25.8728 3.7308 8.0783 33.1 -0.9

章贡区收费站 28.4114.8397 25.8539 -6.6908 5.9817 28.7 -0.3

章贡区通天岩 39.5114.9044 25.9244 0.4933 13.8133 38.9 0.6

章贡区龙村 29.8 115.041125.8142 15.6633 1.5725 30 -0.2

章贡区大学城 28.8114.8803 25.7961 -2.1892 -0.4317 9.5 19.3 估测点

章贡区市政府 32.1114.9275 25.8328 3.0525 3.6383 22.1 10 估测点

章贡区水泵站 29114.8778 25.8375 -2.4667 4.1625 18.5 10.5 估测点

章贡区市防办 33.7114.9283 25.8422 3.145 4.6867 25.38.4 估测点

章贡区农科所 21.9114.9553 25.8078 6.1358 0.8633 23.2 -1.3 估测点

章贡区潭东 0.2114.865 25.7578 -3.885 -4.6867 29.3 -29.1 疑误点

章贡区垇头 0114.8233 25.885 -8.51 9.435 34.5-34.5 疑误点

参考文献

[1]蔡定军等.江西省BL-1型火箭增雨作业技术方法研究[J].江西气象科技,2004,27(2):35-38

雨水工程论文篇9

【关键词】市政公路;路面;影响;雨季施工;技术措施

从理论上讲,雨季最好不进行施工以避免雨水所带来的质量问题,但改造的范围都是在原有的马路上进行,对居民的生活和工作造成极大的不便。如不抓紧施工,容易引起社会的不满情绪,这与我们改造的初衷和党中央倡导的建设健康文明的和谐社会不相协调的。在雨季采取措施保质保量完成任务是施工企业争取时间取胜的重要环节。下面分路基、路面基层和底基层及沥青路面面层三个方面的雨季施工问题进行讨论。

1 路基的雨季施工

在雨季进行路基作业时必须慎之又慎,要制定一整套切实可行的防雨措施,以及雨后的处理措施,不可盲目开复工。雨情的防治是一件综合性的工作,需要有一个配套齐全的组织,较为严密的防雨措施。在雨季路基施工时应注意以下几点:

1.1 雨季施工的准备工作:

1.1.1 成立由工程施工主要负责人参加的雨季施工领导小组,负责雨季施工的组织领导工作。

1.1.2 工程进入雨季,需与当地气象部门加强联系,并设专人收听(看)天气预报,做详细记录,天气情况上墙,遇天气情况异常马上采取预防措施。

1.1.3 雨季施工应综合规划,合理布设现场排水系统,采取有效措施及时引排地面水,避免排水不畅影响路基施工,危害路基安全。

1.1.4 根据施工现场实际情况,提前备足工程材料、生活物资及防汛设备。

1.2 雨季施工方法

1.2.1 雨季填筑路堤的施工方法:

(1)雨季填筑路堤,应做好排水工作。在填筑前,应在填方坡脚以外挖掘排水沟,将流水引至附近桥涵处或排水沟渠,保持场地不积水。如原地面松软,应采取换填等措施进行处理。若在斜坡地带修筑路堤,还应在其上方开挖一条截水沟,将水排走。在已填路堤路肩外应采取设置纵向挡水土埂,且每隔一定距离设出水口和排水槽等措施,引排雨水以免冲毁已筑好的路堤。

(2)雨季路堤填料宜选用透水性好的碎石、孵石、砂砾、石方碎渣和砂类土作为填料。利用挖方作填方时,如土质过湿应将其风干后再用。含水量过大无法晾干的粘性土,因雨季经常降水,达到最佳含水量有困难,不得用作雨季施工填料。

(3)雨季土质路堤施工主要是抓好晴好天气,讲究操作方法,采取在雨后较短时间内能填上一层。应随挖、随填分层填筑压实。每一层的表面应做成2%-4%的排水横坡,当天填筑的土层应当天(或雨前)完成压实。

1.2.2 雨季开挖沟槽的施工方法

(1)开挖沟槽不宜一次太长,一般以一个井段为宜。

(2)沟槽开挖后严禁晾槽,不得泡水,应马上铺设垫层。如座落在淤泥上,应挖除淤泥,用砂石料回填至垫层底,严禁用淤泥和垃圾回填。

(3)管道安装完毕,经闭水实验合格,马上予以分层夯实回填。

1.3 雨季施工应特别注意事项:

1.3.1 施工场地积水,应组织力量疏导排除。在粘性土地面上,如含水量已接近或超过塑限时,严禁机械运行。

1.3.2 机具停放地、库房、生活区,都必须选在地势较高不易被水淹的地点,并有可靠的排水防洪设施,预防洪水造成危害。

1.3.3 施工期间注意天气预报,掌握当地气象变化规律,以便针对小雨、暴雨或晴天从施工方法上积极采取措施,减少损失增加经济效益。

2 沥青混凝土面层雨季施工

2.1 首先分析一下水对沥青混合料的危害

水对沥青与粗细集料的粘附性有相当大的影响,沥青与粗细集料之间的粘结将决定沥青混合料的质量。水分的进入将导致这种粘附性遭到一定程度的破坏。试验中往往用水煮法来鉴定沥青与碎石的粘附性。根据沥青和沥青混合料的性能特点,沥青必须在特定的温度范围内压实挤密成型,在这个温度范围内,沥青混合料间可相互挤密形成一体,超出这个范围,沥青混合料的压实度不可能压到规范要求,孔隙就大,水分就容易进入沥青层,由于水是天然的降温剂,一遇到较自身温度高出许多的物体,马上出现汽化现象,形成大量水蒸汽,在沥青与集料之间形成一层蒸汽隔膜,直接影响沥青之间的粘附性,另外水分子的冷却作用导致沥青混合料的表面温度急剧降低,局部温度已低于正常温度范围,故沥青混合料之间的粘结力有所下降,当下降到一定的程度后,即使通过碾压作业,形式上被压缩了,实际上沥青混合料并未形成板体,至少其板体的粘聚力已大不如前。这样的面层当然禁不起大量重车的冲击,不需要太长时间即会解体,从而在表面上形成碎裂或断裂。水分若很大,除掉一部分蒸发外,大部分成为自由水,在混合料压实后这些水分将被滞留在混凝土中。若混凝土的空隙率较大,水分尚有蒸发的余地,若沥青混凝土的空隙率很小,当小到一定的程度时,则水分将被彻底封存在混凝土中,无法自由蒸发。当夏季来临气温普遍下降时,这些封存水将冻结膨胀,其体积增大10%左右,通过反复作用,最终将混凝土板体破坏掉,这便是沥青混凝土路面面层受冻破坏的原因。另外,沥青混凝土路面面层的底床在降雨后亦应进行充分的晾晒,决不能因为其他各种原因急于铺筑上面层,从而将部分水分封存在路面面层下面,从而亦封存了隐患,一旦冬季来临将产生破坏性影响。

2.2 总体措施

2.2.1 成立沥青混凝土路面雨季施工领导小组,由施工主要负责人参加,负责雨季施工的组织领导工作。

2.2.2 提前备足防雨物资、工程材料等,并妥善保管。

2.2.3 工程进入雨季,需设专人收听天气预报,做详细记录并上墙。如遇天气异常影响,应对施工计划和施工安排进行调整。

2.2.4 作好现场的排水工作:对路面施工现场周围的排水系统进行调查,对可能影响疏浚的区段进行整治,从而满足雨季施工排水的需要,防止雨季排水不畅,路面积水影响施工。

2.3 具体雨季施工措施

2.3.1 在路面两侧,若有挡水缘石,必须将其排水口清理干净,以利降雨后雨水及时排走。若路面两侧没有挡水缘石,要人工设置集中排水口。

2.3.2 进行沥青混凝土路面施工前,应听好天气预报,选择好天进行作业,当降雨的概率较高时,不宜施工。

2.3.3 每一辆沥青混凝土车均应备有苫布,料车出拌和站之前予以覆盖,进行保温防雨。

2.3.4 当发现天气明显有变时,应压缩作业面,缩短碾压长度,一旦降雨,马上停止摊铺作业,并通力压路面尽快将已摊路段碾压成型。

3 结束语

通过以上针对市政道路路基路面两部分雨季施工的分析,可以得出如下结论:只要雨季期间防雨准备充足,工序安排合理、施工组织严密,对出现和各种质量隐患处理果断,采取有效措施,市政道路在雨季施工可以保证质量、安全,并缩短工期,取得了较好的社会和经济效益。

参考文献:

雨水工程论文篇10

关键词:雨水利用;水循环;西安市

中图分类号:TV文献标识码: A

0 引言

伴随着西安市城市化和工业化的快速发展,出现了城市水资源短缺、水环境污染、洪涝灾害等一系列有关水的问题,此类问题严重制约着城市的发展,影响着城市的环境质量,甚至威胁着人类的生命和财产安全。然而,雨水作为一种宝贵的资源,在城市水循环系统和流域水环境系统中起着十分重要的作用。因此,如何在城市发展建设中有效的利用城市的雨水资源,缓解城市水资源紧缺和洪涝灾害的局面,已经成为一项引起高度重视和有待解决的问题。

1 国内外城市雨水利用现状

1.1国外城市雨水利用现状

(1)美国的雨水利用

美国的雨水利用常以提高天然入渗能力为目的。如美国加州富雷斯诺市的地下回灌系统,10年间的地下水回灌总量为1.338亿立方米,其年回灌量占该市年用水量的20%。同时,美国在其他很多城市建立了屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统。美国不但重视工程措施,而且制定了相应的法律法规对雨水的利用给予支持,如制订了《雨水利用条列》,这些条例规定了新开发区的暴雨洪水洪峰流量不能超过开发前的水平[1]。

(2)日本的雨水利用

日本于1963年开始兴建滞洪和储蓄雨水的蓄洪池,还将蓄洪池的雨水用作喷洒路面、灌溉绿地等城市杂用水,这些设施大多建在地下,以充分利用地下空间。而建在地上的也尽可能满足多种用途,如在调洪池内修建运动场,雨季用来蓄洪,平时用作运动场。近年来,各种雨水入渗设施在日本得到迅速发展,包括渗井、渗沟、渗池等,这些设施占地面积小,可因地制宜地修建在楼前屋后。

1.2国内城市雨水利用现状

我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段,北京、上海、大连、哈尔滨等许多城市相继开展研究,已显示出良好的发展势头。由于缺水形势严峻,北京市开展的步伐较快,城市雨水利用已进入示范与实践阶段。2001年国务院批准了包括雨洪利用规划内容的"21世纪初期首都水资源可持续利用规划",北京市节水办和北京建筑工程学院从1998年开始立项研究,并于2001年4月通过鉴定,已建雨水利用工程等示范工程10多处;2003年4月起施行《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》,要求凡在本市行政区域内,新建、改建、扩建工程均应进行雨水利用工程设计和建设,雨水利用工程应与主体建设工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

2 雨水利用的必要性

2.1 缓解城市水资源危机

国际公认的维持一个地区经济和社会发展必须达到人均占有地表水资源量为1000立方米,而西安市人均占有地表水资源量不足325立方米。随着《关中―天水经济区发展规划》的实施,西安工业化、城镇化的加速和经济社会的快速发展,对水资源的需求量将持续增加,水资源的匮乏和水环境的严重污染,已经成为严重制约我市经济社会发展的重要因素,对西安市的可持续发展构成了直接的威胁。而城市雨水作为一种长期被忽视的经济而宝贵的水资源,将有效缓解西安水资源短缺的状况。

2.2 通过渗透增加地下水,改善生态环境

由于几十年来无节制地超量开采地下水,陕西关中平原的地下水位持续下降,形成一个巨大的漏斗,西安市地下水位自建国以后下降了20~150米不等,地面沉降面积已达158平方公里,地面沉降数量超过500毫米的面积竟达48平方公里,地下水的开采量远远超过了地下水的可利用量,特别是城区地下水严重超采,引起了严峻的环境地质问题,地裂缝、地面沉降现象时有发生。与此同时,降雨作为水循环中的一个重要的环节,是区域水资源补给的主要来源,利用雨水补充地下水资源是最经济的方法,它不仅可以提高地下水水位、阻止或延缓地面下沉,还可以改善生态环境。

2.3 防止城市雨洪灾害

随着城区不透水面积的大量增加,使城市的降雨入渗量大大减少,地面径流总量增加,汇流时间缩短,峰值流量增大,不仅增大了城市排水系统的负担,也使城市的雨洪危险加剧,可见多年来我市把降雨当作废水直接排放处理,是极其不合理的。随着城市的高速发展,浇灌绿化、冲洗马路等公益用水及洗车等新兴的用水行业加重了自来水供应的负担,可是每年的暴雨季节,泛滥的雨水又给城市排水造成了极大的困难,而雨水的收集和利用正好解决了这一给城市建设带来的两大难题。由此可见,我们有必要把雨水收集起来并加以利用。

3 雨水利用的可行性

城市雨水利用通过国内外的实践证明是行之有效的,而西安市在雨水利用方面具有以下几个优势:

首先,从“量”上来分析,西安市位于关中平原中部偏南,北临渭河,南依终南山,周围曲流环绕,有“八水绕长安”之说,属于暖温带半湿润大陆性季风气候,多年的平均降雨量在740毫米左右,降雨主要集中在5―10月份,占全年的78%,其中7―9月份的降雨量占全年降雨量的49%,降雨在时空分布上不均匀。随着不透水面积的逐年增加,雨水径流量也逐年增加,根据有关实验资料,西安市城区综合径流系数为0.65,初期弃雨量按累计降雨量计算为3毫米,部分雨水难以收集利用,取0.5作为降雨可利用率,则每年约有9500万立方米的雨水白白流失[2]。

其次,从“质”上来分析,雨水原本应是比较纯净的,但在其形成、流动、降落的过程中,会将空气中的悬浮颗粒物、地面上的浮尘等融于其中,使其“质”有所下降。但与城市污水相比,雨水的污染程度相对较轻,而且主要是大颗粒的无机污染物,易于净化处理。

第三,西安雨水回灌下渗条件好。西安地区土壤以黄绵土为主,属湿陷型黄土,具有土层厚、质地均匀、透水性好的特点,有良好的蓄水和保水能力。根据研究表明,1米厚的黄土层可以蓄集500―600毫米降水。所以雨水下渗可以很好的解决雨水蓄水问题。

4 推动雨水利用的几点建议

4.1把雨水利用规划纳入城市总体规划

城市的雨水利用是一项复杂的系统工程,涉及到城市规划、城市供水、防洪、生态系统建设等多个方面,应从总体上进行统筹规划,把整个城市看作研究对象,将城市建设、城市绿化、生态建设、雨水渗蓄工程、防洪工程建设等统一考虑,广泛采用透水铺装、绿地渗蓄、修建蓄水池等措施,在满足防洪要求的前提下,最大限度地将雨水就地截流利用或补给地下水,增加水源地的供水量,达到雨水资源的充分利用,从而全面的指导雨水利用工程建设。

4.2 转变城市排水规划理念

伴随着城市的快速发展,对于排水系统安全性的要求日益提高,但是,近年来极端降雨事件造成大城市内涝频发,经济损失严重;同时水资源的缺乏导致大量资金在水利工程上的投入,使得两者成为一对显著的矛盾体。如何从规划层面更有效的控制城市暴雨内涝灾害造成的影响,城市排水规划不再是单一的关注排水管网建设的工程类措施,而是将目光更多的投入到通过调蓄、滞渗、净化、储存等方式对雨水资源加以管控和利用的综合性措施上。

4.3制定雨水利用的法律法规

雨水利用不仅是水利和城建系统的任务,它牵涉到许多部门,要真正实现城市雨水资源的高效合理利用,不仅涉及到气象、水文、环境、生态等自然科学技术,还应有相应的政策、法规等因素的支持。目前建设部和部分城市已经颁布了雨水利用的相关法律条例,对雨水利用和雨水径流污染控制步入法制轨道起到了重要的推动作用,但是,随着雨水项目的不断增多和建设的进一步深入, 新的问题不断出现, 有待完善相关政策法规,

4.4加强雨水资源利用技术的研究

西安市城市雨水资源利用理论及技术相对滞后,雨水利用学科体系还没有形成。而国内外雨水资源化应用比较广泛,其经验和方法,对我市雨水资源化应用很有借鉴意义。但是, 由于西安市特殊的自然条件不可能完全照搬照抄。因此,我市对于城市雨水利用这一系统工程,必须加强理论研究,将直接利用、间接利用和雨水径流污染控制结合起来,和城市防洪结合起来,建立生态化的雨水综合利用系统,合理、充分地利用雨水资源,为这项新生事物始终保持科学、理性、正确的发展方向奠定坚实的理论基础。

5 结语

推动西安市雨水的合理利用,有利于人与自然的和谐发展,解决水危机,具有巨大的环境、生态和经济效益,然而这又是一个复杂的系统工程,涉及雨水利用技术、理论、政策等各个方面[3],因此,政府应出台相关政策,并加强雨水利用规划和技术研究,这样才有可能推动雨水的综合利用,促进水资源优化配置。

参考文献:

[1] 全新峰,张克峰,李秀芝.国内外城市雨水利用现状及趋势[J]. 能源与环境,2006,(1):52-55

[2] 王秀英,曹文洪.水土保持措施下的土壤入渗研究及次暴雨地表产流计算方法[J]. 泥沙研究,1999,(6):79-83