水量范文10篇

时间:2023-03-23 18:13:37

水量范文篇1

【关键词】膜下滴灌;棉花;灌水频率;灌溉定额;产量

随着社会的发展,水资源亏缺已成为世界性的问题。在我国,农业用水占总用水量的60%~80%,水分利用效率低,农业节水具有较大的潜力〔1~2〕。在世界范围内,由于水分所造成的减产,可能要超过其他因素所导致的产量损失的总和〔3~4〕。棉花是一种耗水量大,灌溉投入高的作物,能否保证棉花关键生育期灌水需求是影响棉花正常生长、开花结铃的重要因素〔5〕。新疆干旱少雨,蒸发量大,为减少棵间蒸发损失,在棉花高产栽培中采用了膜下滴灌技术〔6~7〕。近年来,国内外许多学者在寻求作物合理灌溉方式上做了大量研究,Clothier和Green〔8〕曾用TDR(时域反射仪)和负压计对葡萄利用土壤水分状况进行检监测后,提出了对作物的有效灌溉方式是减少单次灌水量而增加灌水次数。BrentE等〔9〕指出,生产中采取减少灌溉量,适当增加灌溉次数的方法可以减少水资源的浪费。黄占斌等〔10〕研究了有效水的高效利用以及产量和WUE的关系后,证明了有限供水能够产生较高的产量和水分利用效率。本文通过实验,研究分析滴灌条件下灌水对棉花产量的影响,最终确定最优灌水,为合理灌溉提供科学依据,对当地农业生产作出指导,具有一定的现实意义。

1.实验设计

在棉花整个生育期内,在实验区设10个处理方案,每个处理有一个重复,灌水次数分别为12次(灌水周期为7天)和24次(灌水周期为3.5天)。灌水定额分别为:140m3/亩、180m3/亩、220m3/亩、260m3/亩和300m3/亩。土壤含盐量采用烘干法,将烘干土样用90mL蒸馏水将其溶解,沉淀12小时之后,通过滤纸过滤,然后用数字电导仪测定过滤后的溶液的矿化度,得到土壤含盐量。

2.棉花产量与灌溉定额的关系

在每次灌水过程中,实验区各处理均按灌溉方案设计进行,棉花生育期灌水结束后,对每个处理进行棉花测产在棉花整个生育期里,灌溉定额为140m3/亩和180m3/亩时,棉花产量较低,灌溉水量不能满足棉花植株的正常生长需要,造成棉花植株矮小,结铃数少、单铃重量轻;灌溉定额为220m3/亩和260m3/亩时,棉花产量较高,能满足棉花植株的正常生长需要,结铃数多,单铃重量大;灌溉定额为300m3/亩时,灌溉水量虽能满足棉花植株的正常生长需要,但由于灌水过多,使得棉花的根系长期处于无氧状态下,不能使根系正常输送养分给植株,从而抑制棉花植株的正常生长,使结铃数和单铃重相对于灌溉定额为220m3/亩和260m3/亩时要小,产量也相对较低。

总之,棉花产量随着灌溉定额的增加而增加,当达到一定程度时产量降低。在灌溉定额为220m3/亩和260m3/亩时,棉花产量达到最大。可见,灌溉定额在220m3/亩~260m3/亩时,灌溉比较合理。

3.棉花产量与灌水频率的关系

在灌溉定额相同、灌水频率不同的情况下,灌水频率为12次的棉花产量略好于灌水频率为24次的方案,但差异并不十分显著。

4.结论

通过对实验结果的研究分析,可以得到以下结论:

(1)对棉花产量影响最显著的是灌溉定额,其次是灌水频率;

(2)棉花产量随着灌溉定额的增加而增加,但灌水增产效应与灌水量不是成比例增加,当达到一定程度时产量降低。在灌溉定额为220m3/亩和260m3/亩时,棉花产量达到最大。可见,灌溉定额在220m3/亩~260m3/亩时为最优,灌溉比较合理;

(3)在灌溉定额相同、灌水频率不同的情况下,灌水频率为12次的棉花产量略好于灌水频率为24次的方案,但差异并不十分显著。

综上所述,在棉花生育期里,灌水频率为12次,灌溉定额在220m3/亩~260m3/亩为最优。

参考文献

〔1〕沈彦俊,于沪宁.土壤水分调控对冬小麦产量和水分利用效率的影响〔J〕.地理科学进展,1998,17(增刊):85-89

〔2〕高明,王子芳,魏朝富,等.重庆水资源的农业利用及节水农业的发展对策〔J〕.西南农业大学学报(自然科学版),2004,26(6):727-730,744

〔3〕王荣萍,王艳,黄建国.低磷胁迫对不用基因型玉米产量性状的影响〔J〕.西南农业大学学报(自然科学版),2004,26(6):715-717,722

〔4〕王可玢,许春辉,赵福洪,等.水分胁迫对小麦旗叶某些体内叶绿素a荧光参数的影响〔J〕.生物物理学报,1997,13(2):273-278

〔5〕裴冬,张喜英1调亏灌溉对棉花生长、生理及产量的影响〔J〕1生态农业研究,2000,8(4):522551

〔6〕胡顺军,宋郁东,周宏飞,等1塔里木盆地棉花水分利用效率实验研究〔J〕1干旱地区农业研究,2002,20(3):66-701

〔7〕蔡焕杰,邵光成,张振华1不同水分处理对膜下滴灌棉花生理指标及产量的影响〔J〕1西北农林科技大学学报(自然科学版),2002,30(4):321

〔8〕ClothierBE,GreenSR.RootzoneProcessesandtheefficientuseofirrigationwater〔J〕Agri,WaterMana,1994,25:1-121

〔9〕BrentE,StevenR1Root2zoneprocessesandtheefficientuseofirrigationwater〔J〕AgriculturalWaterManagement,1994,

水量范文篇2

第二条水量分配是对水资源可利用总量或者可分配的水量向行政区域进行逐级分配,确定行政区域生活、生产可消耗的水量份额或者取用水水量份额(以下简称水量份额)。

水资源可利用总量包括地表水资源可利用量和地下水资源可开采量,扣除两者的重复量。地表水资源可利用量是指在保护生态与环境和水资源可持续利用的前提下,通过经济合理、技术可行的措施,在当地地表水资源中可供河道外消耗利用的最大水量;地下水资源可开采量是指在可预见的时期内,通过经济合理、技术可行的措施,在不引起生态与环境恶化的条件下,以凿井的方式从地下含水层中获取的可持续利用的水量。

可分配的水量是指在水资源开发利用程度已经很高或者水资源丰富的流域和行政区域或者水流条件复杂的河网地区以及其他不适合以水资源可利用总量进行水量分配的流域和行政区域,按照方便管理、利于操作和水资源节约与保护、供需协调的原则,统筹考虑生活、生产和生态与环境用水,确定的用于分配的水量。

经水量分配确定的行政区域水量份额是实施用水总量控制和定额管理相结合制度的基础。

第三条本办法适用于跨省、自治区、直辖市的水量分配和省、自治区、直辖市以下其他跨行政区域的水量分配。

跨省、自治区、直辖市的水量分配是指以流域为单元向省、自治区、直辖市进行的水量分配。省、自治区、直辖市以下其他跨行政区域的水量分配是指以省、自治区、直辖市或者地市级行政区域为单元,向下一级行政区域进行的水量分配。

国际河流(含跨界、边界河流和湖泊)的水量分配不适用本办法。

第四条跨省、自治区、直辖市的水量分配方案由水利部所属流域管理机构(以下简称流域管理机构)商有关省、自治区、直辖市人民政府制订,报国务院或者其授权的部门批准。

省、自治区、直辖市以下其他跨行政区域的水量分配方案由共同的上一级人民政府水行政主管部门商有关地方人民政府制订,报本级人民政府批准。

经批准的水量分配方案需修改或调整时,应当按照方案制定程序经原批准机关批准。

第五条水量分配应当遵循公平和公正的原则,充分考虑流域与行政区域水资源条件、供用水历史和现状、未来发展的供水能力和用水需求、节水型社会建设的要求,妥善处理上下游、左右岸的用水关系,协调地表水与地下水、河道内与河道外用水,统筹安排生活、生产、生态与环境用水。

第六条水量分配应当以水资源综合规划为基础。

尚未制定水资源综合规划的,可以在进行水资源及其开发利用的调查评价、供需水预测和供需平衡分析的基础上,进行水量分配试点工作。跨省、自治区、直辖市河流的试点方案,经流域管理机构审查,报水利部批准;省、自治区、直辖市境内河流的试点方案,经流域管理机构审核后,由省级水行政主管部门批准。水资源综合规划制定或者本行政区域的水量份额确定后,试点水量分配方案不符合要求的,应当及时进行调整。

第七条省、自治区、直辖市人民政府公布的行业用水定额是本行政区域实施水量分配的重要依据。

流域管理机构在制订流域水量分配方案时,可以结合流域及各行政区域用水实际和经济技术条件,考虑先进合理的用水水平,参考流域内有关省、自治区、直辖市的用水定额标准,经流域综合协调平衡,与有关省、自治区、直辖市人民政府协商确定行政区域水量份额的核算指标。

第八条为满足未来发展用水需求和国家重大发展战略用水需求,根据流域或者行政区域的水资源条件,水量分配方案制订机关可以与有关行政区域人民政府协商预留一定的水量份额。预留水量的管理权限,由水量分配方案批准机关决定。

预留水量份额尚未分配前,可以将其相应的水量合理分配到年度水量分配方案和调度计划中。

第九条水量分配应当建立科学论证、民主协商和行政决策相结合的分配机制。

水量分配方案制订机关应当进行方案比选,广泛听取意见,在民主协商、综合平衡的基础上,确定各行政区域水量份额和相应的流量、水位、水质等控制性指标,提出水量分配方案,报批准机关审批。

第十条水量分配方案包括以下主要内容:

(一)流域或者行政区域水资源可利用总量或者可分配的水量。

(二)各行政区域的水量份额及其相应的河段、水库、湖泊和地下水开采区域。

(三)对应于不同来水频率或保证率的各行政区域年度用水量的调整和相应调度原则。

(四)预留的水量份额及其相应的河段、水库、湖泊和地下水开采区域。

(五)跨行政区域河流、湖泊的边界断面流量、径流量、湖泊水位、水质,以及跨行政区域地下水水源地地下水水位和水质等控制指标。

第十一条各行政区域使用跨行政区域河流、湖泊和地下水水源地的水量通过河流的边界断面流量、径流量和湖泊水位以及地下水水位监控。监测水量或者水位的同时,应当监测水体的水质。

第十二条流域管理机构或者县级以上地方人民政府水行政主管部门应当根据批准的水量分配方案和年度预测来水量以及用水需求,结合水工程运行情况,制定年度水量分配方案和调度计划,确定用水时段和用水量,实施年度总量控制和水量统一调度。

当出现旱情紧急情况或者其他突发公共事件时,应当按照经批准的旱情紧急情况下的水量调度预案或者突发公共事件应急处置预案进行调度或处置。

第十三条为预防省际水事纠纷的发生,在省际边界河流、湖泊和跨省、自治区、直辖市河段的取用水量,由流域管理机构会同有关省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门根据批准的水量分配方案和省际边界河流(河段、湖泊)水利规划确定,并落实调度计划、计量设施以及监控措施。

跨省、自治区、直辖市地下水水源地的取用水量,由流域管理机构会同有关省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门根据批准的水量分配方案和省际边界地区地下水开发利用规划确定,并落实开采计划、计量设施以及监控措施。

第十四条流域管理机构和各级水行政主管部门应当加强水资源管理监控信息系统建设,提高水量、水质监控信息采集、传输的时效性,保障水量分配方案的有效实施。

水量范文篇3

论文摘要新疆是我国典型的内陆干旱区,水资源对新疆的经济社会发展、稳定和安全的作用很大。介绍了新疆生态水环境状况、生态需水估算,并进行评估,估算出新疆需水量的基本定额和阈值,以期对新疆的生态水环境状况的改善有所帮助。

新疆是我国典型的内陆干旱区,区内有天山、阿勒泰山和昆仑山,具有”三山夹两盆”的地貌特征。因高山拦阻高空水汽,山区降水较多,加之高山长年积雪形成“固体冰川水库”的调节,形成了570多条大小河流以及博斯腾湖、乌伦古湖、艾比湖等大小不等的100多个湖泊。

新疆远离海洋气候,干旱少雨,蒸发强烈,降水大于100mm区域有部分荒漠植被生长,其他区域多为沙漠和荒漠戈壁,形成干旱区典型的荒漠生态系统;傍河、湖而生的天然植被,多分布于地下水位较高的河道漫滩、低阶地、湖滨及低洼地,依靠洪水漫溢或地下水维持生命,沿河形成宽窄不一的由乔木、灌木、草本等植被构成的绿色群落带。这些大小不等、相互分隔的近800个绿洲,形成了新疆独特的天然绿洲生态系统。有水则绿洲,无水则沙漠的水生态环境,对新疆经济社会发展、稳定和安全作用重大。

1生态水环境状况

新疆水生态环境恶化,主要是人为垦荒造田等活动所致。1950~2006年间灌溉面积增加4.5倍之多,约370万公顷草地被开垦;引用水由160亿立方米增至508亿立方米,增加3.2倍;灌溉渠道由6km剧增近36万千米。大规模水土开发使河流下泄水量剧减,河流湖泊萎缩,湿地减少,水土流失、草地退化沙化、耕地次生盐碱化等状态不断加重:塔里木河三源流阿克苏河、叶尔羌河、和田河进入干流的水量在20世纪60年代为51.8亿立方米,20世纪90年代减少到42亿立方米;干流来水减少导致下游河道断流,1972~2000年,塔里木河大西海子以下河道断流长达28年,下游的尾闾台特玛湖于1972年干涸。

流域灌区大量灌溉引用水,加之灌溉工程设施不尽配套以及节水意识不强等问题,使大水漫灌高定额用水现象普遍,造成水资源浪费,土壤养分流失和土壤次生盐碱化。据统计,新疆约有1/3的耕地受到土壤盐碱化不同程度的影响。

干旱脆弱的水生态维持,取决于水资源的合理开发利用、配置和有效保护,生态需水定位、定量及以管理实现生态水量的基本保障等问题十分重要。

2生态需水量估算

目前生态环境需水量估算法应用较多的方法主要是河道流量增量法、统计分析法、流量持续时间曲线法、栖息地排水法和水利额定法等。新疆天然生态系统需水主要包括三部分:一是570.7万公顷湿地草甸需水量150.9亿立方米;55.4万公顷荒漠河岸林需水量10.4亿立方米;2.49万公顷河谷林需水量1.3亿立方米;98.1万公顷灌木林需水量16.1亿立方米,合计178.7亿立方米。二是博斯腾湖、乌伦古湖、艾比湖3个重要湖泊需水量27.4亿立方米。三是重要河道生态需水量1.5亿立方米。三项合计需水量约208亿立方米。贾宝全依据部分试验资料,对新疆1995年生态用水进行初步估算:生态用水总量238亿立方米,其分布是北疆占17.8%、东疆占5.4%、南疆占76.8%,其中天然植被生态用水量最大。唐德善认为,新疆沙漠和沙化土地面积达31.54万平方千米,生态缺水严重,估算生态需水量为255亿立方米。

已有分析得出生态需水量为208~255亿立方米,笔者认为,已有成果差异较大且留给的生态水量偏小,尚需讨论。

3生态需水量评估

3.1生态需水利用定位

荒漠和天然绿洲是新疆典型的2种生态系统。依降水量不同,天山南部塔里木河流域和东部吐鲁番及哈密盆地为极端干旱型荒漠,该区降水不足100mm,植被覆盖度稀少或无植被生长;天山以北准噶尔盆地为一般性干旱沙漠,降水量150mm左右,荒漠植被有一定覆盖度,植被基本依靠天然降水维护,具有一定的防风固沙效果。其保护和自然修复的主要措施是防止人类活动对其造成的破坏,关键措施在于控制耕地的扩张和过度放牧,减少风蚀、流沙和土地沙化。但以人工草地替代荒漠草场部分,可纳入生态用水。天然绿洲生态系统沿河流分布,河流水量补给是天然绿洲的生存基础,因此,天然绿洲生态系统需水是主题。

3.2生态需水量基本定额

(1)草地生态分布与需水要求。新疆从平原到山地发育有荒漠、草原、草甸、沼泽等四大草地类型,总净面积4709.89万公顷。草原草地和荒漠草地类,荒漠植被基本依靠天然降水维护;而草甸草地和沼泽草地类主要依靠地下水和河水补给,因而需考虑生态需水补给。因此,需生态给水分布面积为1391.66万公顷。其中河岸生态林面积156万公顷,占11.2%;草地生态面积1235.66万公顷,占88.8%。干旱区生态需水定额问题。参考我国西部干旱地区人工和天然类草地需水量一般500~600mm;中等或干旱条件下的草类,一般灌水4~5次,灌水定额90mm,灌溉定额360~450mm,扣除新疆平原区可能的年均降水150mm,则草类生态需水定额约210~300mm,平均255mm,于是,新疆需生态给水面积估算的生态水需量约315亿立方米。

(2)河流生态需水量。新疆现有荒漠河岸林、河谷林、灌木林面积约156hm2,灌木类河岸生态林需水量高于草类,参考草地需水量500~600mm,取均值并扣除年均降水150mm,得出400mm作为估算定额。于是,河岸生态林需水量约62亿立方米。

(3)湖泊生态需水量。博斯腾湖、乌伦古湖、艾比湖,是新疆干旱内陆区3个极其重要的湖泊生态区,生态需水量维持十分重要,需考虑入湖的基流问题。以入湖基流50%考虑,则三大湖泊生态需水量应不低于23亿立方米,这是因为:①博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,湖泊面积240km2,平均深度10m,年均入湖径流量26.8亿立方米,经孔雀河出流12.5亿立方米,最后汇入罗布泊。博斯腾湖生态需水量必须维持13亿立方米。②艾比湖,历史上水面积最大时达1200多平方千米,年入湖水量12亿立方米,因上游开荒截流,年入湖水量只有5亿立方米。艾比湖生态需水量必须维持6亿立方米。③乌伦古湖在新疆准噶尔盆地北部和阿尔泰山南麓,是我国十大淡水湖之一。水域面积1000多平方千米,是乌伦古河的归宿地,20世纪50年代每年补给乌伦古湖的水量约8亿立方米;70年代补水量每年仅1.7~2.0亿立方米,因此,乌伦古湖生态需水量必须维持4亿立方米。

因此,新疆生态需水初估总量约400亿立方米。其中:草地生态315亿立方米,占78.8%;河岸生态林62亿立方米占15.5%;主要湖泊生态需水23亿立方米,占5.7%。

3.3生态需水阈值

生态系统受自然,特别是人类经济活动影响,系统组成、结构和功能将发生变化。但生态系统本身具有一定的自我调节和缓冲性能,即生态”生态阈限”。当扰动超过了生态系统阈值,生态系统会恶化或崩溃。生态水临界阈值是一个复杂的问题,需要考虑河流年际年内变化,研究和判定生态基流水阈值。根据来水量差异,丰、平、枯水年会导致湿地不同的生态特征,特别是湿地边界的明显变化,因而以不同年份作为评价基础,生态环境需水量的计算结果会明显不同。笔者认为,以基本生态水为基数的上、下各10%考虑,新疆干旱区生态需水宜360~440亿立方米,生态需水量基本阈值应是400亿立方米。

全疆地表水径流总量为884亿立方米,目前地表水引用量已达468亿立方米,留有生态水约416亿立方米,生态水安全保障量须是400亿立方米,底线为393亿立方米。

4参考文献

[1]贾宝全,慈龙骏.新疆生态用水量的初步估算[J].生态学报,2000,22(2):243-250.

水量范文篇4

关键词:二灰碎石最大干容重最佳含水量影响因素

1前言

击实试验是道路工程基层、底基层混合料试验中最基本的试验之一,通过击实试验确定不同组的强度特性、合、不同配比混合料的最大干容重和最佳含水量,进而对混合料变形特性、路用性能进行分析。

最大干容重直接影响工程施工质量控制、工程施工进度、工程造价。最佳含水量的多少直接影响二灰碎石中火山灰反应的进行程度,二灰碎石的强度力学特性、变形性能。混合料含水量越大,孔隙越多,将导致混合料整体强度下降,收缩增大。最大干容重、最佳含水量是基层工程质量的重要影响因素,本文一共做了9种配比,每一种配比做一组平行试验,每组有10个试件了最大干容重、最佳含水量与影响因素的关系,分析,用正交试验方法分析了不同含量的石灰、粉煤灰、细料对最大干容重和最佳含水量的影响程度、确定影响最大干容重、最佳含水量的主要因素,为材料组合和配合比的选择提供依据。

2原材料性质

2.1石灰

试验用的石灰是扬州产生石灰,有效CaO+MgO含量为81.5%,未消解残渣含量9.7%。

2.2粉煤灰

试验用的粉煤灰是扬州热电厂粉煤灰,其主要化学成分(%)颗粒组成分别列于表1、表2。

粉煤灰的主要化学成分(%)表1

成分

SiO2

Fe2O3

AL2O3

TiO2

CaO

Mg0

TsO3

灼减

含量

55.94

9.49

21.19

0.74

3.75

0.89

0.53

6.42

粉煤灰的颗粒组成(%)表2

粒径分布

>2mm

2mm~0.074mm

0.074mm~0.002mm

<0.002mm

含量

4.9

68.4

26.6

0.1

从表1、表2可见,各种氧化物的总含量超过85%,属于典型的硅铝粉煤灰。粉煤灰中小于0.075mm的颗粒含量为26.7%,可见本研究所用的粉煤灰颗粒较粗。

2.3粗集料、细集料

试验所用的集料是扬州产的石灰岩,它们分别俗称为2-4-6(cm)碎石、1-3(cm)碎石、米砂、石屑,它们的筛分结果如表3。

集料的筛分结果表3

孔径(mm)

通过量%

集料名称

40

30

20

10

5

2

1

0.5

0.075

2-4-6碎石

100

69.9

9.1

1-3碎石

100

95.2

28.7

2.5

米砂

100

96.5

63.6

15.5

石屑

100

56.9

39.1

22

3.2

3试验方法

把试验需要考察的结果称为指标,影响试验指标的因素称为因子,因子所处的状态称为水平。影响程度势必对于石灰、粉煤灰、细料三个因素,如果单独考察某一个因素的增加试验量。鉴于此,此项试验采用正交试验方法,即对于各种影响因素安排不同的水平,利用现成的正交表,直接安排试验计划,这样既可以考察各种因素对强度的影响,又大大减少了试验量,使试验在“质”和“量”上得到保证。

3.1确定因子和水平

由于本试验只考察3个参数:石灰、粉煤灰、细料,对最大干容重和最佳含水量的影响,故而碎石的配合比因子有3个:石灰-A,粉煤灰-B,细料-C。参考现有的各种二灰和集料级配,结合具体情况,本试验拟定因子和水平如表4。

因子水平表表4

因子

水平

石灰

(A)

粉煤灰

(B)

细料

(C)

1

3.5%

8%

18%

2

5%

11%

23%

3

6.5%

15%

28%

3.2选用正交表

根据因子水平选择正交表,选择的原则是试验的水平应等于正交表的水平,试验的因子个数应小于或等于正交表的列数。本试验属于三因子三水平试验,应选Lg(34)正交表

3.3表头设计

将因子水平表中的各因素放在正交表适当的列上称为表头设计。由于本试验的因子间无交互作用,故表头设计如下,因素A,B,C分别置于Lg(34)的1、2、3列上,第4列上为空白列。表头设计如表5。

表头设计表5

列号

1

2

3

4

因子

A

B

C

3.4试验方案

将试验因子和水平依次列入正交表中即构成试验方案。如表6。

试验方案表6

因子

水平

试验号

石灰

(A)

粉煤灰

(B)

细料

(C)

W1

1(3.5%)

1(8%)

1(18%)

W2

1(3.5%)

2(11%)

2(23%)

W3

1(3.5%)

3(15%)

3(28%)

W4

2(5%)

1(8%)

2(23%)

W5

2(5%)

2(11%)

3(28%)

W6

2(5%)

3(15%)

1(18%)

W7

3(6.5%)

1(8%)

3(28%)

W8

3(6.5%)

2(11%)

1(18%)

W9

3(6.5%)

3(15%)

2(23%)

4试验结果及分析

本次试验严格按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057-94所述方法,对9种配比混合料做重型击实试验,得到混合料的最大干容重Yd和最佳含水量Wo。有关试验方法请参考文献[1]

4.1试验结果(见表7)

击实试验结果表7

代号

混合料配比

(石灰:粉煤灰:细料)

碎石

的含

(%)

5mm以下

集料的

通过量(%)

最佳

含水量

Wo(%)

最大干容重Yo

(g/cm3)

W1

3.5:8:18

88.5

20.3

7.0

2.235

W2

3.5:11:23

85.5

27

8.1

2.147

W3

3.5:15:28

81.5

34

9.6

2.089

W4

5:8:23

87

26.4

7.8

2.204

W5

5:11:28

84

33

8.4

2.103

W6

5:15:18

80

22.5

9.2

2.096

W7

6.5:8:28

85.5

32.7

9.1

2.139

W8

6.5:11:18

82.5

21.7

9.0

2.099

W9

6.5:15:23

78.5

29

9.9

2.065

4.2试验结果分析方法

正交试验分析方法有二种:一是直观分析法,二是方差分析法,其中直观分析法比较简单易懂,只要对试验结果作少量计算,通过综合比较,便可得到最佳配比和因素影响程度,但直观分析不能估计试验过程及试验结果测定中必然存在误差的大小,也就是说不能区分某因素各水平所对应的试验结果间的差异究竟是由因素水平不同所引起的,还是试验误差所引起的。而方差分析法正好弥补这个不足,是将因素水平变化所引起的试验结果间的差异与误差波动所引起的试验结果间的差异区分开的一种数学方法。本文采用直观分析方法分析试验结果,并运用方差分析法进行验证,关于二种方法的详细介绍请参考文献[2],正交试验分析方法计算结果见表8。

正交试验分析方法计算结果表8

指标

石灰A

粉煤灰B

细料C

3.5%

5%

6.5%

分析方法

8%

11%

15%

分析方法

18

23

28

分析方法

Ⅰ1

/3

Ⅱ1

/3

Ⅲ1

/3

R

Sa

Ⅰ2

/2

Ⅱ2

/3

Ⅲ2

/3

R

Sb

Ⅰ3

/3

Ⅱ3

/3

Ⅲ3

/3

R

Sc

Yo

2.1

57

2.1

34

2.1

01

0.0

56

0.0

05

2.1

93

2.1

16

2.0

83

0.1

09

0.0

19

2.1

43

2.1

39

2.1

10

0.0

33

0.0

02

Wo

8.2

33

8.4

67

9.3

33

1.1

2.0

16

7.9

67

8.5

9.5

67

1.6

3.9

82

8.4

8.6

9.0

33

0.6

33

0.6

29

基中R为直观分析法中的极差,描述试验点分散幅度的量。R值越大,表明试验点分散幅度越大。其分散程度的极差也大,那么,该因素对指标影响程度就大,对三个因素A,B,C中R值最大的因素为主要因素。结合正交表表6、表8。

Ij:为第“J”列“1”水平所对应的数据之和;

IIj:为第“J”列“2”水平所对应的数据之和;

IIIj:为第“J”列“3”水平所对应的数据之和;

S:为因素变动平方和,较大者为主要影响因素。

4.2.1最大干容重与因素的关系

通过绘制的最大干容重与因素关系图图1、图2、图3(Y轴为右侧坐标轴),可以发现,随着石灰、粉煤灰、细料的增加,最大干容重呈下降趋势,但表现各异。最大干容重与石灰用量近似线性关系;随着粉煤灰的用量的增加,最大干容重直线下降,且下降幅度较大;随着细料的增加,最大干容重也呈下降趋势,下降幅度并不大。尤其当含量由18%增至23%时,下降幅度最小,每个百分含量为0.00008g/cm3,当从23%至28%,下降为0.0058g/cm3,从下降幅度看,粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。产生上述现象的原因是:首先,由于在整个混合料的组成中,石灰,粉煤灰的密度小于细料的密度,细料密度又小于碎石的密度,它们含量的增加势必会造成混合料中其它组分的减少进而影响最大干容重。石灰、粉煤灰二者的密度相差不大,混合料中粉煤灰与石灰所占的比例为2:1至3:1,粉煤灰在“量”上要大于石灰的。故粉煤灰对最大干容重的影响要大于石灰对最大干容重的影响,从图中也可以发现,图2的曲线要比图1中的曲线下降趋势明显。对于细料由于它的密度大于石灰、粉煤灰而小于碎石,故细料含量的变化对最大干容重有影响但不如石灰、粉煤灰含量变化的影响大。对于整个混合料来说,5mm以上的碎石形成骨架,而石灰、粉煤灰起“填充”作用,当细料含量由18%至23%时,曲线近似水平,说明此时细料也用于填充,而当细料含量由23%至28%时,曲线变化明显,说明混合料的骨架作用被破坏,混合料中5mm以上颗粒被5mm以下颗粒代替,进而影响混合料的最大干容重。由此可见粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。通过级差计算(见表8)因素B的级差0.109,而因素A的R值为0.056,C的R值为0.033,三个因素对最大干容重影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料。其中粉煤灰为主要影响因素。同时,方差分析方法也证明了粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。

4.2.2最佳含水量与因素的关系

通过绘制含水量与因素关系图,可以发现,随着石灰用量的增加,含水量在3.5%~5%的范围内变化较小,在5%~6.5%范围内变化较大,含水量与粉煤灰用量近似线性关系;当细料由18%增至23%时,含水量基本未变,由23%增至28%时,含水量增加幅度稍大,为什么会出现上述现象呢?从混合料的组成来看,石灰、粉煤灰的颗粒组成较细,比表面积较大,容易吸收水分,故从图中可以看到图1、图2中曲线的斜率要比图3中的大。粉煤灰是亲水性材料,持水率较高,极易吸收把持水分,工地上粉煤灰含水量可达30%以上,从文献[3、4]中粉煤灰的击实试验可以看出,含水量与干容重的关系曲线比较平缓,说明适宜压实所需的含水量范围幅度大。随着石灰、粉煤灰,细料用量每增加一个百分含量,含水量变化的幅度分别为0.367,0.228,0.063。根据这3个数据,同时石灰的比表面积要比粉煤灰的大,从这个角度来说,石灰是影响混合料含水量的主要因素,然而从二灰碎石混合料整体角度来说,粉煤灰是影响混合料含水量的主要因素,因为石灰的比表面积虽然比粉煤灰的大,但二者相差并不明显,在混合料中粉煤灰所占的比例要远大于石灰,二者的比例通常为1:2或1:3。,由于石灰,粉煤灰的比表面积要远远大于细料的比表面积,所以细料含量的微小变化对含水量的影响并不如石灰、粉煤灰明显。当细料的含量由18%增至23%时,对含水量基本没什么影响,说明此范围内混合料所含水量基本被石灰粉煤灰所消耗,当细料由23%增至28%时,含水量增加幅度很大,细料成为“多余的细料”,势必要吸收水分。通过级差计算(见表8),因子A的R值为1.1,因子B的R值为1.6,因子C的R值为0.633。三因子对最佳含水量的影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料,即粉煤灰为主要影响因素,同时方差分析也证明了粉煤灰是影响最佳含水的主要因素。

5结论

通过上述分析可以得出以下结论:

(1)从指标(最大干容重、最佳含水量)与影响因素(石灰、粉煤灰、细料)的关系图1、图2、图3来看,随着影响因素含量的增加,最大干容重减小,最佳含水量增大,两个指标变化幅度随因素而异。

(2)从二灰碎石混合料整体角度来看,粉煤灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素;从相同的因素含量变化来看,石灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素。

(3)从二灰碎石混合料整体角度来看,石灰、粉煤灰细料对最大干容重、最佳含水量的影响程度依次为粉煤灰最大、石灰次之,细料最小。

水量范文篇5

1.1分配原则

(1)水资源可持续利用原则。在制定流域水量分配方案时首先应以流域水资源对区域经济发展和生态环境的支撑能力为约束条件,在保证区域经济社会发展的同时确保流域生态环境良性发展,从而实现流域经济社会发展和水资源持续利用的和谐共赢。

(2)责、权、利相统一原则。水量分配中责、权、利的主体均应为上游各县(市)政府。保护当地水资源和保证下泄水的数量和质量是当地政府的责任,使用自产水量是当地政府的权力,分配各地区的水量实现经济社会的发展是当地政府的利益。

(3)公平兼顾效率的原则。分配方案既要体现用水公平,尊重历史,维护各县(市)已有的利益,同时也要充分提高水资源的利用效率,对未来新增加的水资源需求量,分配时应侧重考虑各主体的用水效率,做到公平与效率并重。

2晋江流域生态环境保护补偿机制

流域生态环境保护补偿机制以保护流域水资源和生态环境、促进人与自然和谐发展为目的,根据水资源的生态系统服务功能价值与水资源经济价值,运用行政和市场手段,调节水资源保护利益相关者之间的利益关系[5]。近几年来,为保障晋江流域的生态安全、保证流域水资源的可持续利用,经济相对贫困、生态相对脆弱的流域上游县(市)大力开展生态建设和环境保护,但存在着与大力发展经济之间的突出矛盾。因此,基于流域水量分配方案建立晋江流域上下游水资源生态保护补偿机制,实施晋江市政府及下游受益区对流域上游地区的补偿机制,对于理顺流域上下游之间的生态关系和利益关系,加快上游地区经济社会发展并有效保护流域上游的生态环境,从而促进全流域的社会经济可持续发展具有重要意义。

2.1上游生态系统服务价值的计算

生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类生存的自然环境条件与效用。生态服务功能价值评估主要是针对生态保护或者环境友好型的生产经营方式所产生的水土保持、水源涵养、气候调节、生物多样性保护、景观美化等生态服务功能价值进行综合评估与核算。国际上评价生态系统的服务价值的通用做法是通过统计分析,评价主要的生态系统功能和生态系统效益的价值。中国生态系统单位面积生态服务价值。

3结语

水量范文篇6

关键词:生态环境需水量;计算;研究

1国外研究动态

早期的研究是关于河道枯水流量(Low-flow)的研究,这个时期主要是为了满足河流的航运功能对枯水流量进行研究。随后,由于河流污染问题的出现,开始对最小可接受流量(minimumacceptableflows,MAFLs)进行研究,其最小可接受流量除了满足航运功能外,还要满足排水纳污功能。随着河流受人为因素影响和控制的加强,河流生态系统结构和功能遭到破坏,生态可接受流量范围(ecologyacceptableflowregime,EAFR)的研究逐渐展开,其主要是为了恢复河流生态系统功能,为满足不同的环境要求而进行生态可接受流量范围的研究。

目前,国际上对河流的生态环境需水量使用较为广泛、通用的概念是枯水流量。近10年来,为了促进水文水资源研究,国际之间加强了合作,其中包括对河道枯水流量的研究,如FREND(FlowReg-imesfromExperimentalandNetData)行动计划,第一个行动计划由水文组织(instituteofHydrology(UK))倡导,并为1985—1988年的国际水文计划方案Ⅲ(UNESOInternationalHydrologicalProgramme-Ⅲ)做了部分工作。这个组织包括13个欧洲国家,主要是应用国家水流量(水文)数据库及不同的研究方法,预测河流的洪、枯水流量,分析和研究了欧洲西北部1350条河流的的枯水流量状况。研究集中在应用水力学参数研究枯水流量与流域河床组成特性之间的关系,以及研究不同频率不同时段年均流量(mean)与最小流量(annualminima)和枯水流量(low-flow)之间的联系等,第1个欧洲FREND行动计划采用了西欧国家网络提供的精确的日流量和相应的流域资料数据库。随后,FREND行动计划开始向横向(包括东欧国家)和纵向(扩大到大尺度问题、方法问题、枯水流量和洪水流量条件下流域土地利用的变化,水质等问题的研究)的研究方向发展,其研究的深度和广度不断扩大。

目前,FREND组织很快扩展到欧洲及世界其他许多地区和国家,如西非、中非、北非、地中海地区及中亚地区,印度及南亚地区等,最近正在进行的FREND行动计划将其研究成果概括在FREND报告中,最新成果有:北欧地区枯水流量和干旱研究;南非区域水资源和干旱评估方法研究;西非、中非地区雨量减少对枯水流量长期影响研究;枯水流量时间系列与断流分析;地域性生态水文学理论和水资源统一管理的论述等。总之,国际上在水资源领域的合作使得先进的研究技术和手段应用到更多的具有水文数据库的国家和地区,特别是在流域枯水流量的研究方面,显得更为突出。

国外河流生态环境需水量的研究内容概括为:河道流量与鱼类生息环境关系的研究;河道流量、水生生物与DO三者之间的关系的研究;水生生物指示物与流量之间的关系研究;水库调度考虑生态环境、生态环境水量的优化分配的研究;生态环境用水与经济用水关系研究等。

国外较为通用的研究方法可分为3类:一是传统的流量计算法(标准流量法);二是基于水力学基础的水力学法;三是基于生物学基础的栖息地法。

(1)标准流量法。一是7Q10法。采用90%保证率最枯连续7d的平均水量作为设计值。二是TENNANT法。是美国目前使用确定河道生态环境需水量的一种方法,河道流量推荐值以预先确定的年平均流量的百分数为基础。该法通常在优先度不高的河段研究中作为河道流量推荐值使用,或作为其他方法的一种检验。

(2)水力学法。一是R2CROSS法。在计算河道流量推荐值时,由河道几何形态决定的水深、河宽、流速等因素必须加以考虑。有4项指标:湿周率、河流宽度、平均水深以及平均流速,具有2个标准,即枯水月、丰水月。R2CROSS法以曼宁公式为基础,由于必须对河流的断面进行实地调查,才能确定有关的参数,因此这种方法比标准设定法难以应用。二是湿周法。该法的依据是基于以下假定:即保护好临界区域的水生生物栖息地的湿周,也将对非临界区域的栖息地提供足够的保护。利用湿周(指水面以下河床横断面的线性长度)作为栖息地的质量指标来估算河道内流量值,通过在临界的栖息地区域(通常大部分是浅滩)现场搜集河道的几何尺寸、流量和数据,并以临界的栖息地类型作为河流的其余部分的栖息地指标。河道的形状影响分析结果。该法需要确定湿周与流量之间的关系。这种关系可从多个河道断面的几何尺寸—流量关系实测数据推求,或从单一河道断面一组几何尺寸—流量数据中计算得出。推荐值依据湿周—流量关系曲线中的变化点的位置来确定。

(3)栖息地法。一是IFIM(增加法)。IFIM(InstreamFlowIncrementalMethology)法是应用比较广泛的计算环境需水量的方法,IFIM根据现场数据如水深、河流基质类型等,采用PHABSIM(physicalHabitatSimulation)模型模拟流速变化和栖息地类型的关系,通过水力学数据和生物学信息的结合,适合于一定流量的主要的水生生物及栖息地。Orth等[21]认为由于IFIM法所需要的定量化的生物资料的缺乏,使这种方法的应用受到一定的限制。King等指出,传统的IFIM法将其重点放在一些河流生物物种的保护,而没有考虑诸如河流规划以及包括河流两岸在内的整个生态系统,由此计算出的推荐流量范围值并不符合整个河流的管理要求。二是CASIMIR法。CASIMIR(computerAidedSimulationModelforInstreamFlowRequirementsindivertedstream)法是基于现场数据—流量在空间和时间上的变化,采用FST建立水力模型、流量变化、被选定的生物类型之间的关系,估算主要水生生物的数量、规模,并可模拟水电站的经济损失。

2国内研究动态

在我国,系统研究生态需水量的工作尚处于起步阶段,对生态环境需水的概念、内涵与外延等没有统一的定义,对其计算方法的研究也不够深入、完善,基本停留在定性分析和宏观定量分析阶段。其研究大致可分为3个阶段:一是20世纪70年代末开始探讨河流最小流量问题。主要集中在河流最小流量确定方法的研究。长江水资源保护科学研究所的《环境用水初步探讨》是其典型代表。二是20世纪80年代,针对水污染日益严重的问题,国务院环境保护委员会《关于防治水污染技术政策的规定》指出:在水资源规划时,要保证改善水质所需的环境用水。主要集中在宏观战略方面的研究,对如何实施、如何管理处于探索阶段。三是20世纪90年代以来,针对黄河断流、水污染严重等问题,水利部提出在水资源配置中应考虑生态环境用水。如在全国水功能区划中考虑了生态与环境用水问题。刘昌明提出了我国21世纪水资源供需的“生态水利”问题。与此同时,与生态、环境需水相关的研究也逐渐展开。

水量范文篇7

关键词:高层建筑消防水池储水量设计

随着社会生活和经济技术的发展,体现城市时代特征的高层建筑亦进入繁荣发展阶段,越来越多的高层建筑矗立于现代都市之中。随之而来的高层建筑火灾形势也越来越严峻。

高层建筑火灾,立足于自救,高层建筑消防给水系统的可靠性,将直接影响到火灾的扑救效果。而消防水池是消防给水系统设计中的重要设施。因此,对于如何经济、合理、科学地设计高层建筑消防水池的储水量,以及什么条件、什么情况的补水才算作火灾延续时间摧消防水池的补水量等的设计变得相当敏感且责任重大。如何把好这个尺度,这是建设单位、设计单位与消防部门之间的一个焦点。本文中,笔者将以规范为指导,结合我国国情和具体工程的设计及消防建审工作实践,就消防水池储水量的设计问题进行探讨,有些想法仍不很成熟,提出来供大家研讨。

《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.2条和7.3.3条对消防水池的设置及设计储水量作出了如下规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间内室内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。”

对以上规范的规定,各个地区在理解及执行上有不同的作法。在福州市,室内及室外消防用水量均必须储存在消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然增大了消防水池的容积;在厦门市,当室外给水管网能够保证室外消防用水时,消防水池的储水量只须满足室内消防用水量。设计的通常做法是:从不同进水方向的两根市政给水管上引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,地下消防水池的储水量则只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量;而在上海则允许部分在室外市政给水管网能满足火灾时消防用水的流量与压力的高层建筑的消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,而不需要再设置消防水池了。在我国其他一些地区,在室外给水管网能满足消防用水的情况下,也有仍然坚持要求设置消防水池并储存足够的消防用水量。

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定要求和我国大部分地区的作法,每一幢高层建筑都应设有一个消防贮水池。目前许多高层建筑消防设施比较全,火灾时设计消防用水量也相当大,如按《高层民用建筑设计防火规范》的要求设计,每幢建筑都要设不小于864m3的消防水池(这里还不包括其它灭火系统的用水量,如再加上水幕系统、保护防火卷帘的闭式自动喷水灭火系统及发电机房的水喷雾灭火系统的用水量,则消防水池的储水量将大于1000m3),消防水池一般设在地下室,也有设在室外的,贮存着火灾延续时间内的全部消防用水量(如消防水池与生活水池合用,则水池的储水量还要加上整幢大楼的生活调节水量)。城市高层建筑大部分为宾馆、饭店及公用设施等综合性建筑,水池容积的大小和位置的确定直接影响着建筑总体布局和建筑面积的合理利用,也是设计中的关键问题。针对城市用地相对紧张的情况,大部分高层建筑都是利用地下箱式基础作为贮水池,这样可以节约地上部分,也充分利用了地下室也可使用的面积。水池及水泵房设于地下室也可满足水泵自灌,有利于消防水泵及时启泵,满足消防要求。

以我省福州市在建的某幢大厦为例(建筑高度99.8米,地下三层,地上二十七层,建筑内部设有消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、水幕保护系统等),设计在报审消防设计施工图纸的同时也报上了消防水池储水量的设计计算书,消防水池的设计储水量由以下计算得来,共1629.6m3。

1、室外消火栓:30L/S*3h(灭火延续时间)=324m3

2、室内消火栓:40L/S*3h(灭火延续时间)=432m3

3、自动喷水灭火系统:30L/S*1h(灭火延续时间)=108m3

4、代替防火墙的防火卷帘两侧的自动喷水灭火系统:30L/S*3h=324m3

5、水喷雾灭火火系统:20L/min.m2*20m2(保护面积)*0.4h(灭火延续时间)—9.6m3

6、水幕保护系统:2L/S•m*3h*20m=432m3

对于目前高层建筑消防水池的设计,笔者以为存在以下不妥之处:

一、投资不经济。以厦门国际会展中心工程为例,其地下室储存了2600吨的消防用水(这里边还不包括生活用水),水池占地890平方米,光造价就增加上百万元;

二、用水不卫生。消防、生活水池在设计中常采用合建水池,在理论讲有利于水质经常保持新鲜。但在实际上,由于生活用水和消防用水量相差太大,如一幢高层或超高层的办公楼,它的消防用水(包括室内消火柱系统、自动喷洒系统、水幕系统、水喷雾灭火系统等)贮存的专用水量是生活用水量的几十倍。而一般水在贮水池中要停留好几天或更多的时间,水中的余氯已经衰竭,细菌开始繁殖。这样的水质根本无法满足钦用水的要求;

三、管理不方便。每一幢高层建筑的地下都有一个这么大的消防水池,定期的水池、管道清洗将是物业管理人员的一大负担;

四、资源太浪费。消防水池的定期换水,无意中造成水源的浪费;

五、由于设计时已将高层建筑火灾时所有的消防及水量全部考虑并储存在消防水池中,导致设计人员往往把对如何将高层建筑内部设置的熟练可靠的消防给水系统与室外其它消防水源连接的问题忽视了,导致火灾时消防水池的水一量无法供给,室外消防水源也无法及时补充进来。

因此笔者认为,目前消防水池储水量的设计,应从以下几个方面进行综合考虑:

一、从城市规划的角度,加强消防水源的建设与管理。

《中华人民共和国消防法》第八条明确规定:城市人民政府应当将包括消防安全布局、消防站、消防供水、消防通信、消防车道、消防装备等内容的消防规划纳入城市总体规划,并负责组织有关主管部门实施。《福建省消防条例》第十条规定:城市消防安全布局和消防站、消防给水、消防通道、消防通讯等公共消防设施,应与其他市政基础设施统一规划、统一设计、统一建设。因此,做为城市的规划主管部门,在进行城市总体规划时就应当考虑到整个城市的消防水源的规划及建设,大到整个城市,小到街区、高层建筑群等的消防给水均应有一个科学、合理的规划建设,为城市高层建筑的灭火救提供的完备的消防水源,而不应将城市的消防水源零碎地分摊给城市中的每一幢高层建筑。尤其是室外消防用水量。相反,熟练可靠的消防给水系统如专用消防用水管道等才是高层建筑消防给水设计最应当解决的问题。

二、政府应加大消防投入,加强自来水公司的责任度,保证城市消防供水的安全可靠性。

目前高层建筑如雨后春笋一样拔地而起,如果每一幢高层建筑都因为市政自来水公司无法保证市政供水的安全性,而来增大消防水池的容积,建造一个贮水将近1000m3的消防水池来储存火灾时的消防水量,这显然是不科学、不经济的。现代化的城市,就应具有完善的城市供水设备来保障城市的安全,如我国的香港,市政供水管就可提供充足的消防水源。又如在我国个别地区对室外消防条件满足的情况下也允许消防水泵直接从市政自来水管网上吸水,它只须做好回流污染的措施,就能减去了消防水池构筑物,既节省了投资,又能防止水质二次污染产生,还可充分利用室外给水管网的剩余水压。因此,当高层建筑的室外市政管网的流量能满足高层建筑消防用水量的要求时,应当允许消防水泵直接从室外的市政管网中抽水,因为发生火灾时,前来灭火的消防车也是直接从市政给水管网抽水。既然市政管网可以让消防车直接抽水,那么,也应该允许消防水泵直接从市政管网抽水,何况,当城市内的某一幢建筑物发生火灾时,自来水公司应与消防部门密切配合,通过对市政供水的调度来保证着火建筑室外市政供水管的流量和压力的。当然,这关键还是需要政府加大消防投入,通过自来水公司来落实、完善市政供水管网,最终达到保证消防用水的要求。换句话说,取消每幢高层建筑的消防水池将是今后的发展方向。

三、相邻建筑、高层建筑群可以考虑合用消防贮水池。

这种作法应该说对建设方有利,为什么执行不下去,主要还是在规划以及自来水公司等部门的一些具体规定上,使得这个问题变得很不好协调。因此,在高层建筑规划建设时应加强规划功能,有关市政、自来水、消防等就应进行现场实地勘察、合理地规划控制,对邻近高层建筑或高层建筑群共用消防水池,并对共用水池进行合理地管理。比如,同一街区上的几十幢高层、超高层建筑,每一幢都在地下层设有一个1000m3左右的消防水池,如果在旧城改造时早作规划,在街区内规划出一个或两个大型喷泉(当然这类喷泉在水量、水质及火灾时的取水均应能满足消防用水的要求),既节省了投资,又保证消防水源,同时在城市中增添了一道亮丽的生活景观。又如对邻近的两幢高层建筑则可分别设500m3消防水池,将两个水池连通,中间用阀门分隔,平时便于管理,互不干扰,消防时打开阀门,合并使用。

四、设计单位应科学、合理地进行消防水量的设计计算。

高层建筑投资规模大,建筑使用功能复杂,使得对设计的要求越来越高,特别是防火安全的设计。我国如今经济还不发达,这就要求我们在设计当中既要考虑到控火及灭火的安全性,又要考虑到投资的合理性。因此,设计人员在消防水池储水量的设计上应进一步明确的一点是高层建筑内部最大可能同时动作的消防灭火系统并不一定是大楼内所有的灭火系统全部动作。退一步说,因为系统功能不同,即使全部动作。也还是有一个时间差的问题。所以设计在计算消防用水量时,应结合概率进行科学的测算评估。而目前许多消防水池储水量的设计基本上是高层建筑内所配置的灭火系统的用水量之和,这明显是不科学的。另外,设计还应充分考虑火灾时消防水池正常补水的几种可能,如正常的市政供水管网的补水,屋顶高位水箱游泳池及甚至空调冷凝水、循环冷却水池内的水(在能保证不被动用的前提下)均可在利用之列。

五、增设高层建筑的进水旁通管,从市政给水管引入旁通管加大火灾时消防用水的补水量。

当城市内的某一幢建筑物发生火灾时,应该允许周围建筑物的水压降低。这种作法便是在高层建筑从市政给水管接入的进水管上另外加设旁通阀,使得火灾时,打开旁通阀,市政给水管就能最大可能地给高层建筑的室外消防给水管补充消防水量。目前,这种作法已经在福州地区推广,但因其高昂的费用问题仍使开发商望而却步。

六、消防水池储水量的大小,与高层建筑所处位置、周围的消防水源分布情况及消防中队的位置有关。

对高层建筑而言,高层建筑火灾扑救应立足于自救,且以室内消防给水系统为主,因此,消防水池应保证的是室内消防用水,室外消防用水除城市边缘市政管网不足的外,在市区中心的高层建筑建议可以不储存室外消防水。加之离消防中队比较近,火灾能得到及时控制,因而储水量可适当减少。相反,对于位于城市边缘的高层建筑,如其四周的市政给水管尚未成环状的情况下,消防水量就应严格按规范设计。

七、建议《高规》根据高层建筑的不同类别及实际情况对高层建筑的火灾延续时间给予修改。

因为消防用水量是根据火场用水量统计资料、消防供水能力和保证高层建筑的基本安全以及国民经济的发展水平、消防装备先进程度、灭火作战能力,都有了很大的改善和提高,对高层建筑火灾的扑救也积累了相当的经验,加上建筑设计人员对高层建筑的消防设计经验也不断丰富,因此,是否需要将每幢高层建筑的灭火延续时间都确定为3个小时,笔者以为值得探讨,《高层民用建筑设计防火规范》第7.3.3条中对火灾延续时间的分类应只是一种参考,更重要的是应从实际建筑物内部燃烧物的种类、火灾荷载及发生火灾、火灾蔓延的可能性、火灾扑救的难易程度、建筑内部消防设施的完备及先进、自动化程度,加上使用人员的素质、熟悉程度及建筑功能、性质、物业管理水平等进行综合权衡考虑。有些场所虽然重要,比如高规一类的科研楼,如果只是对一些非燃的丁类物品戍类物品进行研究,建筑内燃烧物数量不多,火灾的机率不大,即使火灾,也不可能发生大面积蔓延,这种情况下,笔者以为可以将火灾延续时间减小,而不是3个小时,建议规范对此作出修改。

以上观点,纯属抛砖引玉。希望能从保证城市消防供水安全,降低高层建筑工程造价及方便管理,减少水资源的浪费,最终达到经济、合理地设计高层建筑消防水池的储水量为同行提供参考。

参考文献:

《高层民用建筑设计防火规范》97年版

水量范文篇8

关键词:自动变频;节能节水;灌溉系统;研究

目前全球淡水资源日趋紧张,在我国有很多地方农田和生活用水紧张的情况相当严重,有的已出现断水现象,因此节水问题已成为全社会共同关注的严重问题。

早在1997年,在桐乡市政府支持下,经市水利勘测设计所设计并在河山含村示范区等地建成低压地下管道灌溉试点工程,由于田间用水量变化大,为了解决水量流量的实时调控,泵站的出水池新建了高大的蓄水池,蓄水池内安装了液位控制器,串接于电机控制柜的控制回路中,初步解决了用水量、出水量的实时调控。“液位自动控制节水灌溉系统”于1998年获浙江省水利厅科技进步三等奖,2004年获浙江省水利厅优秀工程设计奖。2005年秋,桐乡市水利局在石门镇民丰村明渠灌溉的庙桥浜泵站试用手动变频调速控制水泵运行,取得较好地效果,受到当地群众的高度赞誉。

一、“自控变频节能节水灌溉系统”的总体设计

一是引入变频调速技术、压力传感技术、可编程控制技术于农田灌溉。由变频器、压力变送器、压力显示器、可编程控制器、可编程时控器、相序保护器和空气开关、断路器、交流接触器、时间继电器、热继电器、按钮、指示灯、仪表等电器集成(均为国产)的智能型自动控制柜“自控变频节能控制柜”,作为“自控变频节能节水灌溉系统”的指挥中心,能根据田间用水量的变化,自动变频调速调节水泵出水量,自动进行工频变频切换和单泵双泵切换,自动按设定时间开机停机。在泵站建设中,针对平原水网地区泵站规模较小的特点,采用了涵洞式引水道、竖井式水泵室,使引水道和水泵井四周的土压力相互平衡,比传统的开敞式引水道有限地节省了工程量,减少了土方开挖和回填土,方便了施工。

二是将“液位自动控制节水灌溉”中的高蓄水池,改为较小的地下压力水池,建在泵房地面之下。既节省了工程量,又减少了耕地占用。水池壁上预埋安装压力变送器和水位观察管的镀锌钢管,水池边上设置调压溢流管。选用专门为本地区低压管道灌溉研制且不需要加引水、适于自动开机的HDB系列导叶式混流泵。用UPVC双壁波纹管作为地下管道,用钢筋混凝土预制接头,施工方便,漏水少,管壁糙率小。干管和部份支管的进口处安装蝶阀控制,部份渠尾设置调压管。用专利产品、工程塑料制造的FN-150(100)农田灌溉节水阀作为田间放水阀,使用寿命长,不需维修,可做到滴水不漏。一只放水阀控制面积约5亩左右。

二、关键设备“自控变频节能控制柜”的原理和工作过程

田间用水量的信息,通过管网压力的变化,传递到压力水池中,压力水池中安装的压力变送器,把压力信号变成电模拟量,输入变频器控制回路,变频器根据输入的模拟量,自动将连接水泵电机的主回路的交流电频率变化,使管网压力不断向设定的“控制压力”接近,达到恒压供水。从而使水泵根据田间用水量自动调节供水量,达到节水节能目的。一个泵站安装两台水泵,为了节省投资,采用一台变频器控制两台电机,由于田间用水量的变化涉及到单泵供水或双泵供水,需单泵双泵切换和工频变频切换,用可编程控制器设定条件进行控制,还要设置“最高压力”、“最低压力”等参数。

控制柜的电路,有变频器-电机主回路和控制回路两大部份,控制回路有压力变送显示电路、可编程控制器外接电路、可编程时控器外接电路、变频器外接电路、交流接触器互锁电路、手动控制电路、电机工况显示电路、直流电源外接电路等,另外还设置了相序保护器、热继电器等。

控制柜的工作过程,以一台变频器控制两台电机的控制柜为例。首先合上电源空气开关,接通电源,按照“自控变频节能控制柜使用维护简要说明”在变频器控制面板上设置好“控制压力”,在压力显示器上设置好“最低压力”、“最高压力”,在可编程时控器上设置好开机停机时间(或在时间继电器上设置好停机时间),把“功能转换旋钮”旋到“自动”,然后即可正常工作。其工作过程为:

当到达时控器设定的开机时间,如果压力变送器检测到的压力低于“最低压力”,1号机组(两台机组中功率较大的一台)首先变频软起动,可见压力显示器中数值逐渐上升,水位观察管中水柱同步上升,如此时田间用水量不多,一台水泵水量已够,则压力上升到“控制压力”以上,变频器即自动降频,压力降低到“控制压力”以下,变频器即自动升频,使水泵保持恒压供水,田间用水量的变化反映在水泵转速的变化上。

如果田间用水量逐渐增加,1号机组的出水量不够了,此时尽管电机以最大频率即50Hz运行,但压力显示器中数值还是逐渐下降,待下降到设定的加泵压力即“最低压力时”,控制柜等待五分钟,如果不是特殊的波动造成,五分钟的压力都低于最低压力,此时才将1号机组自动转为工频运行,将2号机组自动变频软起动,可见压力显示器中数值逐渐上升,如此时两台水泵供水量已够田间用水,则压力上升到“控制压力”后,即保持恒压供水,田间用水量的变化反映在2号机组转速的变化上。如果田间用水量继续上升,两台水泵的供水量也不够了,尽管两台水泵都以最高频率50Hz运行,供水压力还是逐步下降,此时,应关闭或调小部份节水阀,用水量减少到二两台水泵供水量以下,供水压力就会恢复到设定的“控制压力”。

如果田间用水量逐步减少,管道和压力水池中的压力会稍微上升,正在变频运行的2号机组转速随即降低,水泵出水减少,以保持恒压供水。如果田间用水量进一步减少,小于1号机组的出水量,但仍大于2号机组出水量,当供水压力超过设定的“最高压力”,这时首先将正在工频运行的1号机组自动停机,然后自动将正在变频运行的2号机组转成工频运行,再自动变频软起动1号机组。如果田间用水量进一步减少,小于2号机组的出水量,这时即使1号机组频率和转速降到最低,水池压力还是超过“最高压力”,则正在工频运行的2号机组自动停机。如果田间用水量再进一步减少到接近于零,则1号机组以最低频率(设置为15HZ)运行,使管道压力保持一定数值,以备田间可以随时用水。

可编程时控器到达设定停机时间,正在变频运行的1号机组变频软停机。也可以将“功能转换旋钮”从“自动”转向“停止”。如果按下“紧急停车按钮”,任何情况之下,两台机组都会立即停机。

三、该系统的改进意见

任何技术都是在不断改进的,“自控变频节能节水灌溉系统”也是在综合许多先进技术的基础上改进的,今后也将随着技术的发和进步不断改进。经过一个灌溉季节的实践,笔者认为应对系统做如下改进:

一是对于只有一台水泵的泵站,可以利用变频器内置简易PLC编程控制,可降低控制柜造价。

二是对于只有一台水泵的泵站,可以取消压力水池,以进一步降低泵站造价,逆止阀、调压管仍旧保留。对于两台或两台以上水泵的泵站,压力水池还是需要的。公务员之家

三是针对现有泵站管理人员文化程度偏低的现象,建议今后选配泵站管理人员时,最好文化程度能在初中以上,便于熟练掌握控制柜各种功能的应用,最大限度地发挥先进设备的功能。

水量范文篇9

【摘要】潜流工程是综合开发河道地表和地下径流的一种地下集水工程,制作截渗墙和布置集水渗渠,是潜流工程设计中的重要内容。土工膜料选择、厚度确定、结构设计、膜料连接及渗渠布置形式等关系到取水量的大小。

【关键词】截潜流;土工膜料;渗渠布置

潜流工程是综合开发河道地表和地下径流的一种地下集水工程,采用新型防渗技术土工膜料制作截渗墙和科学布置集水渗渠,是潜流工程设计中的重要内容。土工膜料选择、厚度确定、结构设计、膜料连接及渗渠布置形式等关系到取水量的大小。

1.土工膜料

1.1土工膜料选择根据土工膜具体参数指标和工程实际情况,结合防渗工程的工作条件、施工条件,考虑各种膜料性能、单价、产品质量等因素,比较后确定。主要有:聚乙稀薄膜、聚氯乙稀薄膜、PVC复合膜等。

1.2土工膜厚度的确定土工膜厚度与垫层平整度、材料允许拉应力及弹性模量等有关。公式较多,垫层土体粒径d<22mm时,一般采用前苏联水利科学院公式:δ=0.006E1/2Hd1.03[σ]3/2式中:δ——土工膜厚度(mm);H——铺设薄膜范围内的最大水头(m);d——垫层土壤最大粒径(mm);[σ]——膜的允许拉应力(KPa);E——膜的弹性模量(KPa)。

1.3结构设计。土工膜防渗量以薄膜防渗、上下垫层保护的组合防渗体,它由垫层——防渗层——垫层——保护层——反滤过渡层共同组成防护体系。一定要作为整体性防渗处理,土工膜要与不透水层岸坡严密结合。垫层5~10cm,最大粒径不超过5mm,保护层土质:粘壤土或砂壤土,干容重15KN/m3,含水量约为20%,厚度0.2~0.3m左右。公务员之家

1.4薄膜连接。土工膜的连接是施工的关键工序,现场连接防渗的方法主要有粘接法、热焊接法。塑料PVC复合膜一般有粘接法,PE复合膜一般用恒温电熨斗加热处理,接缝宽度10cm。

1.5土工膜铺设。土工膜一般不易张拉太紧,预留5%的伸缩长度成波纹状折皱,以适应基本变形。两层膜间不得夹带泥土、杂物,不得有充气现象。从土工膜铺设到上垫层及保护层回填,应避免石块、重物、尖锐物直接砸击和接触土工膜,以免薄膜刺穿破坏。

2.渗渠布置

2.1渗渠作用。渗渠主要用以截取河流渗透水和潜流水其出水量多具有季节性变化的特点,一般枯水期出水量小,富水期出水量大。在计算渗渠的出水量时,应考虑枯水期内的最低流速大于不淤流速,当截取河流渗漏水时,渗渠有一定的净化作用,其净化效果与河水浊度及人工滤层结构有关,一般可除去悬浮物70%以上,除去细菌70~95%,除去大肠菌70%以上。

2.2适用条件。含水层厚度大于2m,最大4-6m,透水性较好,一般渗透系数大于10~20m/d,地下水位埋深不大且变化幅度较小,枯水期地下水位埋深不低于5m,在严寒地区间歇河谷中含水层较薄的地带,靠近岸边的渗渠应布置在河岸稳定、河水较清、水流较急且有一定冲刷力的直线段或凹岸。2.3工程实例

2.3.1总体布置。截潜流工程布置在细河干流上游101国道杨家荒大桥下575m处,采用非完整式集水管型式,采用土工膜做为截渗墙材料,铺设完整式截渗墙260m。土工膜伸入基岩下0.5m,上部距离河床面0.5m。在截渗墙上游设集水管,集水管垂直于主河道方向布置,集水管长度为120m,集水管两端设集水井。每40m设一个检查井。集水管除底面外均设三层反滤层,集水管坡度2‰。

2.3.2截渗墙。截渗墙采用完整式土工膜截渗墙,防渗土工膜按1:1坡度铺设,土工膜上垫层用20cm厚细砂、下垫层用10cm厚细砂做保护层,土工膜垂直下基岩0.5m后,再水平铺设0.5m;为加强锚固和防止底边渗漏,在土工膜上、下水平伸入的0.5m,土工膜上下垫层采用0.25m厚的粘土做隔渗和压实保护。

2.3.3集水管

水量范文篇10

【论文摘要】本文分析了普通雨量器降水量观测过程中引起降水量误差的原因,并依据SL21—90《降水量观测规范》的有关规定对普通雨量器降水量观测误差的控制做了明确的要求,对基层测站的实际工作具有指导性作用。

1、导言

普通雨量器是使用时间最长,而且设置最广泛的降水量观测仪器,它采取了把自然降水量通过已知一定面积的承水口收集后导入储水瓶,然后再将收集到的降水量用专用量杯量取的方法测取,所以它构造简单,使用方便,是基层测站常用的降水量观测仪器之一。但在观测过程中和其它水文观测项目一样,由于受一些因素的影响难免存在一些观测误差,下面就其存在的误差进行探讨。

2、误差来源

2.1湿润误差

普通雨量器的承雨器和储水平内壁对部分降雨的吸附造成的水量损失,称湿润误差。湿润误差是负向系统误差,使观测的降水量系统偏小。湿润误差与雨量器的材料、结构以及风速、空气湿度和气温有关。雨量器内壁越光滑,口径越小,承雨器湿润面积越小,湿润误差越小。风速大、湿度小、气温高,湿润误差就大。

湿润误差包括承雨器和储水瓶两部分,用下式计算:

△pω=(C1+C2)n(1)

式中:△pω—为等时段降雨量观测的湿润误差(mm);

C1、C2—分别为承雨器和储水瓶一次降水量观测中的湿润误差(mm);

n—为该时段内雨量器的湿润次数。

SL21—90《降水量观测规范》指出,每年降水量的湿润损失一般为0.05—0.3mm,一年累计湿润误差可使降水量偏小2%左右;降微量小雨次数多的干旱地区,年湿润损失可达10%。

2.2蒸发误差

降水停止到观测时刻或降水间歇期间雨量器储水瓶中水分蒸发造成的损失,称蒸发误差。蒸发误差属负向系统误差。蒸发误差可用下式计算:

Δpe=edhd+enhn(2)

式中Δpe—为时段降水观测蒸发误差(mm);

ed、en—分别为雨量器白天和夜间蒸发损失率(mm/h);

hd、hn—分别为时段降水观测中白天和夜间的蒸发时间(h)。

降水观测蒸发损失与观测站所处的区域的气候条件有关,而且随季节不同而变化,所以蒸发误差的有关参数必须通过实验确定,不可盲目借用。

SL21—90《降水量观测规范》指出,蒸发损失量可占年降水量的1—4%。

2.3溅水误差

较大的落在地面上,可溅起0.3—0.4m高,并形成一层雨雾随风飘入雨量器内,使观测的降水量大于实际降水量,这项误差称为溅水误差。溅水误差属于正向系统误差。

实践证明带风圈的雨量器溅水误差可使年降水量偏大1%。

地面雨量器的溅水误差可使年降水量偏大0.5—1%。

2.4动力误差

风对雨量器承受降水的干扰造成水量损失,称动力误差。动力误差由飘溢现象产生。飘溢现象是指降雨或降雪时部分降雨或降雪不落入雨量器中的现象。飘溢现象主要是由于雨量器在大风气流中发生流严重变形而产生的,此时经过雨量器上方的气流和雨点的迹线几乎与地面平行,使雨滴飘走而不是落在雨量器内,雪中的比重更小,因而飘溢现象更严重。

动力损失等于雨量器捕捉降水量与实际降水量之间的差值。由于观测降水时多种因素影响,很难确定出实际降水量或真值降水量,而地面雨量器受风的影响较小,也就是说,不管风速有多大,地面风速总为零。雨滴又总要活在地面上,所以在无雨是溅入和风吹雪的干扰时,地面雨滴是捕捉的降水量接近实际降水量。

2.5仪器误差

这里的仪器误差,是仪器作为工厂的合格产品本身具有的误差,不包括仪器现场安装调试不合格、器口安装不水平等认为原因产生的误差。

2.5.1承雨器环口直径加工误差

设实际降水量为p0,承雨器环口标准内径为D0,含有加工误差的直径为D,由此观测的降水量为p,由于

(3)

应用权对标准差传播体,得

S(p)=2S(D)(4)

SL21—90《降水量观测规范》规定,雨量器承雨器口内径采用200mm,允许误差为0.6mm,相对误差为0.3%,以此作为限差,得器口加工误差标准差S(D)=0.15%,由此引起的降水量观测误差标准差为

S(p)=2S(D)=0.3%

当降水量p=10mm时,承雨器器口误差引起的降水量误差标准差S(p)=0.03mm。

2.5.2量雨杯示值误差

量雨杯的内径为40mm,截面积为12.6mm2,承雨器截面积为314.2cm2,是量雨杯的25倍,亦即将雨器收集到的1mm深的降水倒入量雨杯内,水柱则有25mm高;这就等于将降水深度放大了25倍,从而提高降水测量精度。

2.6测记误差

SL21—90《降水量观测规范》要求,降水量观测要求记至0.1mm,其相应标准差为0.029mm。

2.7其他误差

观测场距离建筑物或树木太近、仪器承雨口不水平等,都可以给降水量带来较大误差,但只要按SL21—90《降水量观测规范》的要求操作,这些误差时可以减小或完全避免的。

3、消除误差的方法

3.1溅水

雨水溅失对于大多数雨量器来说约为0.1-0.2mm,可视为器差,很容易消除。

3.2蒸发

蒸发引起的误差则与许多因素有关,基层测站站的地理位置,气象条件(温度、风、湿度),还有仪器本身的结构、材料等。据多年工作经验得知,各种类型的雨量器由于蒸发引起的平均误差占年降水量的3-6%,单独的观测误差是0.3-0.5mm。

为了减小蒸发的影响,一是要求承雨器的接雨面一定要光滑,使雨水到达接雨面很快通过漏斗;减少雨水的沾附;二是降雨一经停止时,立即进行测量,特别是在炎热的夏季和湿度较小的干燥季节,要及时量取由蒸发引起降水量的损失。

3.3动力

风是造成影响准确地测量降水量的主要原因,风往往导致仪器测得的降水量偏小,降雨时,观测误差取决于降雨类型,确切地说取决于雨滴大小和风速。而在固态降水时,被风吹走的降雪量随风速的增大而增加。所以理想的条件应该是:雨量器器口上空能形成平行的气流,避免有风的局地加速度,尽可能减少冲击器壁气流或湍流。在仪器安装时,避免装在过于空旷和四周有高大的树林或建筑物的地方。风是随着高度的增加而增大的,因此雨量器内收集的降水量随着仪器安置高度的增加而减少。所以雨量器的器口高度应尽可能低一些,低到能防止从地面可能溅入雨水为度。《降水量观测规范》统一规定为为普通雨量器的高度70cm。

4、结论

湿润误差、蒸发误差和动力误差属于负向系统误差,其中湿润误差和蒸发误差的确定还比较容易,但确定动力误差却比较复杂,为探讨动力损失与相关因素的关系,可在区域内选择若干雨量站展开地面雨量器与标准高度雨量器对比观测实验。动力损失Δpa用捕捉率来表示,两者关系为

Δpa=pm(1-)(5)

(6)

式中pm—为标准高度雨量器观测降水量;

Pg—为地面雨量器观测降水量;

R—为捕捉率,捕捉率越大,动力损失越小,当R=1时,Δpa=0。

基层测站对降水量观测值,一般不对上述系统误差进行修正;但应对这些误差有所认识,在观测中按SL21—90《降水量观测规范》要求采取措施尽量减少上述误差。尽可能将误差控制在1—2%以内。