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观念的水位

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观念的水位范文第1篇

关键词:水利工程 生态环境 可持续发展 影响 策略

中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)02(a)-0075-02

水利工程建设具有促进生态环境可持续发展的功用。因此,研究水利工程建设与生态环境可持续发展具有不容忽视的现实意义,而虽然我国相关领域对该方面的研究也不少,且这些研究成果在实际建设发展中的应用效果也极为显著。但由于我国水利工程建设规模的扩大,现有研究成果明显满足不了发展需求,故而,在未来很长一段时间内,还需高度重视对二者的研究,为我国水利工程建设和生态环境共同进步奠定扎实的基础。

1 水利工程建设对生态环境的影响

1.1 积极影响

水利工程属于非污染性生态项目,通常不会直接造成污染问题,且能够提供给区域防洪灌溉、供水发电、水产养殖、航运等多方面综合效益。而建成的水利工程能够增加枯水期流量,增强各种抗御自然灾害的能力,消减滞待汛期的洪峰洪水,降低灾害的危害程度及发生频率,为人们生活生产营造稳定的环境,同时还能提供给生态环境改善以及防洪灌溉、工业用水、城乡生活等安全保障。

对于水利工程建设而言,水电开发工程以绝对优势占据着极重的比例,可以说水电是一种能够替代化石燃料且不会枯竭的清洁能源,具有环境开发成本低的优势,而相比建火电站来说,还能减少酸雨危害、温室效应和环境污染,导致北煤南运压力降低。另外,水利工程建设最核心的部分即水利枢纽工程,由于水库具有调节的性能,通过调节不仅能增加枯水期下泄流量,增强下游水体自净能力,还能改善中下游供水条件、水质状况等,为旅游景点开发提供便利,促进旅游事业、渔业养殖业的发展。

水库水位抬高能够使水库上游天然水运运输系统得到改善,相比陆云系统来说水运优势更具成本低廉、占地少甚至不占地的优势。其实,水利工程开发目标即改善生态环境,能够有效改善非迁徙鸟类及涉禽生存的环境,增高灌区含氧成分及附近地区的地下水位,同时其结合灭螺还可达到显著的血防效益等。

1.2 消极影响

水利工程建设实际上就是隔离出一个巨大停滞水域,而这一水域受水理化特性和太阳辐射的作用,将会形成一种完全有别于天然河流的水域环境,以至于严重影响到工程周围自然环境与社会环境等。比如:深水水库的水质水温分布具有明显的季节性分层特征,水库深层溶解氧较少且水温较低,但相对来说浑浊度较大,还原态物质及游离一氧化碳较多。

第一,水库蓄水。由于蓄水时需要淹没上游,结果严重破坏了自然文化遗产、动植物栖息地、景观等自然生态环境,再加上易将泥沙拦蓄在其中,导致河床逐年淤赛提高,使得河道过流能力被减弱,不利于其行洪,进而造成水库上游同等洪水流量水位呈逐年递增势态,频繁发生高水位情况,更加剧了水库下游河道冲刷力,引起洪水冲积层甚至河口的丧失海蚀等问题。

第二,水库调蓄。调蓄作业易影响库区及其周边区域的气候环境、地质构造等,诱发山体滑坡、地震以及地下水位升高所致的水质富营养化、土地盐碱化或沼泽化等。另外,跨流域调水还会影响调出流域的下游生态,比如:河口萎缩、供水安全、河道断流等问题;当然也会影响调入流域,比如:工程沿线水生微生物传播疾病、水质污染、移民问题等。

第三,修建水坝对河流的阻隔,将改变江河水的自然流态,造成河流自然生态系统失衡,易破坏洄游生物迁徙途径,水体自净能力降低,上下游泥沙淤积及河道冲刷、后退等问题,再加上洪水地震等一系列自然危害所致溃坝,还会加大下游区域群众的财产生命安全风险。总体来说,水利工程建设对生态环境造成的消极影响,主要包括移民问题、水库淹没,以及对文物景观、地址气候、水体泥沙、生物物种和鱼类的影响。

2 水利工程建设与生态环境可持续发展的有效策略

2.1 转变思想观念

水利工程建设与生态环境可持续发展的实现,取决于科学发展观的树立,即人与自然协调发展,对生态水利工程建设方法和观念的理解是否全面系统,有无确立建设所需生态水利模式等,而这些方面的表现实际上就是对思想观念的更新,只要在相应思想观念指导下,注意协调水利工程建设与生态环境,才能真正实现二者的可持续发展。除此之外,还需要建立协调资源保护与开发利用的观念,尽可能发挥出水利工程防护供水、灌溉防灾等方面的作用,以及改善修复水域生态环境的功用,从某种程度来说,优化水生态系统能够保障流域范围内经济社会健康持续的发展,为此水利工程建设必须注重生态环境建设,并充分突出其帮助人类生活与促进、保护完善生态环境的效用。这里需要强调的是水利工程的社会服务观念,可以说在国民经济发展这个大环境中,水利工程建设决定着社会文明和国民经济的进步发展,只要积极分析社会经济发展对其提出的要求,才能通过其超前发展趋势推动社会经济稳定健康地发展。

2.2 健全法律法规

目前,我国应不断地完善水利工程建设相关的法律政策,对其整个施工过程监督严格遵循法律法规进行,真正做到有章可循、严厉执法,特别是以经济效益为主但肆意破坏生态环境的水利工程项目,必须根据法律法规予以惩罚,追求相关人员的法律责任,进一步加强执法的力度,当然最关键的是要将谁污染谁治理落到实处,让相关企事业单位承担起保护生态环境的职责,有效整治即将造成或已经造成的负面影响,此外,我国还应针对基本国情积极探索计算生态环境损失成本的方法,制定科学合理的补偿策略,尤其是重视移民补偿机制的不断创新,从根本上优化水利工程建设与生态环境可持续发展的氛围。

2.3 加强预防措施

将强制性、规范性生态环境保护标准及具体要求充分落实到水利工程项目建设全过程中,并根据人们现有认知水平制定水利工程生态环境影响评价体系和量化评估标准,建立评价生态环境关键要素及综合承载能力的方法,合理统筹规划、改革河流流域发展方案与管理体制。除此之外,政府方面需进一步加大宏观调控力度,流域内则要强化民主协商,唯有如此流域水资源管理才能保证民主性、科学性,全面吻合可持续发展的实际所需。

另一方面,还应与防治相结合,在建设期间尽可能注意保持区域水土,加强水土流失的管治,将政府主导作用最大程度发挥出来,贯彻落实相关政策,并加大资金投入,充分利用行政、法律的手段对水土流失进行治理,比如:培养国民环保节水意识,可通过奖惩措施、宣传日等进行宣传日常生活节水的重要性,进一步普及使用节水器具,或是规范养殖畜牧业、退耕还林、植树造林等方式。另外,针对环境脆弱且水土流失严重的区域,还应合理利用水资源为区域创造社会经济效益,尽可能从意识层面着手强化对水资源浪费的治理,以免盲目兴建水利工程。

3 结语

随着人们更进一步认识到生态环境规律的重要性,为此也意识到水利工程项目建设过程中,无论是规划设计还是具体施工,都应积极采取合理措施来保护生态环境。然而,水利工程建设与生态环境的协调发展,属于多因素、多成分、多变量的复杂性、综合性问题,需要建设者在实践探索过程中,充分认识掌握生态环境规律,并根据这些规律来实现水利工程建设,才能确保生态型的水利工程建设,为子孙后代做出卓越的贡献。

参考文献

[1] 李蓉,郑垂勇,马骏,等.水利工程建设对生态环境的影响综述[J].水利经济,2009(2):12-15,75.

观念的水位范文第2篇

关键词:生态持续性;环境;景观设计;红水河

0 引言

在经济高速发展的当代,科学发展观被列入,生态可持续性发展作为其中一部分也成为当代社会的重要观念。设计者只有对可持续发展观认识了解,充分考虑到人与自然的和谐发展,从而才能创造出功能齐全、体现人文关怀且尊重自然的景观环境。红水河又称南盘江,是珠江干流西江的上游,主要位于我国西南的贵州和广西两省。总流域长度600多公里,流域面积高达50000多平方公里。早在1981年,国务院在有关红水河规划报告中就指出,红水河应当以发电为主,并兼顾防洪、养殖、灌溉等综合功能。近些年随着红水河流域的城镇化和经济高速发展,对于滨水景观的改造设计逐渐成为流域地区保护环境、提升环境质量的重要工作。应国家政策规划的要求和时展的需求,我国各地都在进行一定的环境景观改造设计,但是不少地区城市都背离了生态持续性观念,没有设计出绿色生态、符合大众期望值的环境景观,反而浪费了大量资金资源,并没有达到居民生活质量提高、滨水环境改善的预期目标。因此在红水河的滨水景观改造设计过程中应当充分融入持续性生态观念,将红水河的自然资源和人力物力资源充分合理配置,通过节能降耗、高效、生态的实践达到新时代生态可持续的发展要求。

1 生态持续性观念的内涵

生态学与当代人类生活紧密相连,是一门较为年轻的学科。在工业化发展进程中,人类与自然环境的关系逐步恶化,生态学就有机物体和自然环境的关系进行科学研究,表明人类与自然之间作用是相互的,生态持续性观念也在理论和实践中得到双重证明,各行各业也逐渐认可这个观念并应用到实际生产操作中。生态持续性观念强调在满足当代人需求的同时,也要充分考虑后代生存发展的需要。所谓生态持续性发展体现的是人与环境的和谐共存,在注重“以人为本”的同时,对自然环境和资源进行合理利用和保护,从而建立起人与自然和谐可持续发展的生态系统。

对红水河来讲,生态持续性的景观设计既是对于红水河流域资源的保护以及可持续发展,维持环境和生态系统的平衡,解决经济发展与环境保护的矛盾关系。同时,生态持续性的滨水景观又通过良好的环境促进红水河流域地区经济的可持续发展。

2 环境景观设计的要素

环境景观设计是一门与生活、生态持续性密不可分的学科,是在环境科学的研究基础上兴起的一门边缘性学科,是人们想要创造理想的生存环境的一种体现。环境景观设计具有系统性、综合性,工程量巨大,总的来说包含了自然景观和人文景观两大要素。

2.1 人文景观又可分为城市设计景观和历史文化景观

现代文明的进步和科技的发展对人类生活环境提出了更高的要求,与此同时发达的科技和文明思想也为环境景观设计提供了一定的条件,让环境景观有一定的物质基础并不断提升水平。每个地域都有自身的历史沿革,有着独特文化积淀和生活习俗,展现出不同的文化价值观念和地域独特性,因此历史文化要素是现代环境景观设计中一个不可或缺的要素。红水河滨水景观的设计要善于运用生态持续性发展观念,从整体把握滨水景观设计规划,在设计新的城市景观的同时尊重传统文化,对于历史建筑等进行合理规划保护,并将地域民俗风情和文化内涵融入新型景观之中,展现红水河流域滨水景观的独特风格。

2.2 自然景观

在创造景观的同时,只有真正因地制宜,充分彰显地域景观特色,才能设计出符合时代潮流发展的环境景观。红水河流域自然景观相当丰富,地形地貌有当地特色,喀斯特地貌分布广泛,因处西南地区植被覆盖率高,林木资源丰富。流域地区地形为高原、丘陵、低山等,地势落差大,河床深邃,因此水力资源相当丰富。大量的古生代和中生代的砂页岩石灰岩成为天然的遗产。流域范围相对干旱,特产作物以玉米为主,且流域内蕴含着丰富的矿产资源。充分结合自然景观,创造出符合生态持续性的滨水景环境。

3 基于生态持续性观念的滨水景观设计原则

现代景观设计开始更多注重绿色生态和人性化,现代生态持续性观念深入人心,也在环境景观设计方面愈发占据重要地位,并在未来发展中解决有关景观设计方面的诸多复杂问题。基于生态持续性观念的环境景观设计也是一种以生态学理论为基础的艺术活动,着重强调在进行环境设计的过程中,明确人类与自然环境之间相互作用的关系,使人与自然在未来社会发展过程中保持和谐可持续发展的关系。这些都体现在自然景观和人文景观两个重要因素的合理规划配置中。总的来说,生态持续性观念是人类在利用现有自然资源追求自身发展的同时,利用自然环境的循环再生规律,尊重自然,保护自然,营造出符合当代社会思潮和人们所需功能需求、质量要求和心理需求的景观。而基于生态持续性观念的景观设计是根据现有的自然资源、人类创造资源的整合,设计出自然、环境与人类和谐共存的局面。

3.1 尊重自然,保持生态平衡

尊重自然是生态持续性观念的根本理念所在,是当代对于环境共生的思想体现,是营造和谐环境的重要保障。红水河流域受季风气候影响,年水位落差较大。由于植被的减少和过度开发,目前水土流失现象严重,所以滨水景观设计要保护原有自然植被和资源,在环境景观设计领域一直都保持着对于自然界的尊重,在维护现有生态系统平衡的基础上,依赖自然利用自然进行开发设计,尽可能减少人为干预。例如,红水河滨水景观设计以景观场所的地形地貌特点为基础,可以利用当地生产的多种岩石和植物,使自然被充分利用的同时得到保护,也尽可能多地利用太阳能、风能和水力等可再生能源。

3.2 保持整体性

生态持续性观念要求环境景观的设计具有整体性,强调利用现有资源和技术条件,将地域所有自然环境和经济社会环境有机结合,各景观要素协调统一,使整体环境统一起来,既不破坏生态,又能为人类提供优良的生态空间环境。

3.3 展现时代特色和地域特色

环境景观设计作为一门设计类学科,随着时代潮流发展,不同的时期设计出的景观作品则体现出不同的时代特色。红水河流域靠近高度开放、经济发达的珠三角地区,在进行滨水景观设计时可以充分借鉴周边地区的流行趋势。在紧随时代潮流的同时,地域性是生态持续性对景观设计的要求,不同地域所拥有的物质资源和文化资源是不同的,因地制宜、实事求是既是对于地域特色景观的保持,也是对于地域文化的保护和传承。

3.4 追求人性化

基于生态持续性观念的现代环境景观设计是在尊重保护自然基础上,以人的需求为依据进行的。红水河流域居住着多个少数民族,民俗风情特征显著,民族文化丰富,特色鲜明,独树一帜。在进行滨水景观设计时将当地文化与环境有机组合,以反映当地文化特色,形成层次鲜明的滨水景观。景观的设计应当充分研究人类对于居所的功能需求和心理需求,深入探索人与自然环境的相互关系,综合考虑人与自然和谐共存的要求,让景观作品表现出“以人为本”的理念。

4 生态持续性滨水景观设计的方法

全国各地都在围绕着基于生态可持续发展的观念进行环境景观设计,因地域特点、经济发展程度等现实状况,每个地域的景观设计都存在着一定的差异。红水河流域有自身独特的地域文化和历史,加上独特的滨水自然资源,都将为滨水景观增添特色和生命力。接下来将以红水河为例进行方法探索。

4.1 利用现代科学科技,展现多样环境

生态持续性观念要求尊重自然,保护自然,倡导人与自然和谐共存。人类现有文明和科技为环境景观设计的技术提供技术保障,自然科学发展又给景观设计提供理论基础,环境景观设计应当采取多种手段,合理配置多种资源,设计出多功能、多样化的环境景观。红水河流域地处内陆,近年来得到了一定发展但经济依然落后,自然环境目前状况较好。因此在进行红水河流域滨水景观改造设计时,应当利用现代科学科技,用少的资源、技术、资金等获取最大的经济社会效益和生态效益,创造出兼具美学、科学、生态和使用价值于一体的环境。在选择景观设计材料时,就地取材或者选用生态材料,同时注重性价比,让景观材料与环境景观最大程度统一。而现代已有的科技和技术可以直接运用于滨水景观设计,可以提供优良材料,同时治理人为造成的破坏和污染,帮助环境景观的后期管理维护,实现生态持续性发展。

4.2 科学规划布局,合理利用资源

红水河流域拥有丰富的自然资源,进行生态滨水景观设计需要在保护红水河现有自然环境与当地特色文化的前提下进行科学合理规划。根据红水河流域的发展需要、功能需求将滨水景观的空间层次划分开来,在现有地形地貌的基础上进行空间布局,在进行环境景观设计时结合地形地势特点布局、植物景观的合理布局和土地的有效利用。另外,红水河上游拥有丰富的水力,既能为景观设计规划提供一定的能源,也能利用河道的其他水利功能满足相应的地区发展需求。

4.3 开发利用红水两岸

红水河流域长度达600多公里,对于水岸的利用是滨水环境景观设计的一大特色,基于生态持续性的滨水景观设计是自然环境和人文景观的高度结合。通过合理规划,对水岸进行分区布局,形成一个完整的生态环境。因为地形地貌的不同,对于水岸的设计也可以分为自然坡和台阶式人工坡,二者都是根据现有植被条件状况进行一定的改造和堤岸稳固。前者主要是在坡度稍小的河岸利用如垂柳等根系发达的喜水植物美化环境、稳固堤岸,而后者是对于坡度很大且水流冲刷力强的地段考虑用石材和一定的水泥浇筑加固堤岸。在水岸植被的选取上尽量利用红水河岸周边生长和养护都较为简单的植物,避免生物入侵现象的出现,维持原有生态系统的平衡,创造生态持续性的滨水环境景观。

5 结语

无论是生态持续性观念还是环境景观设计,都已经成为现代社会发展的热门话题。目前,我国正处于发展中国家阶段,更需要注重经济环境的协调统一可持续性发展。环境景观设计规划如何应用持续性生态观念,并对现有科技和自然环境资源进行合理配置,是景观设计者以及规划者需要反复思考探索和研究的问题。从长远角度来看,坚持生态持续性的观念,充分利用自然界现有资源,使人类生活更加舒适便捷,对实现人类社会与自然环境和谐可持续发展具有极大的现实意义。

参考文献:

[1] 于洪涛.冬季微生态景观设计理论与应用研究[D].天津大学,2014.

[2] 武月龙.大学校园水环境景观规划设计[D].福建农林大学,2014.

观念的水位范文第3篇

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变,大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此,笔者从分析影响大坝安全的因素入手,对大坝安全监测的若干问题进行探讨。

1影响大坝安全的因素

影响大坝安全的因素很多,据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例,从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为:30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事;27%是由于地质条件复杂,基础失稳和意外结构事故;20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起;11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因;12%是不同的特有原因所致。

通过上面的数值可以作如下分析:大坝失事的原因很多、涉及范围也很广,但大致可以分成3类。第一类是由设计、施工和自然因素引起,它没有一个从量变到质变的过程,而是一旦大坝建成就已确定了的,如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等;第二类是在运行、管理过程中逐步形成的,有一个从量变到质变的发展过程,如冲刷、浸蚀、混凝土的老化、金属结构的锈蚀等;第三类是上述两种混合情况,即设计、施工中的不完善在运行中得不到改正,或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏。就目前而言,大坝安全监测主要是针对后两种情况。下面将从设计、施工、运行维护3个阶段来讨论,着重强调目前大坝安全监测容易忽视的一些方面。

1.1设计阶段

众所周知,在设计阶段,坝址的确定决定了地形、地质、地震发生频率及水文条件等;枢纽的总体布置、坝型及结构、材料选择和分区、水文资料的收集及洪水演算、地质勘探等都将影响大坝的安全。1980年6月19日,乌江渡水库泄洪水雾引起开关站出线相间短路跳闸、引出线烧断、工地停电,类似情况1980年6月23日在黄龙滩、1986年9月3日在白山等也曾发生。以上事故的发生引起工地停电和泄洪闸门不能开启的严重后果,均是由于整体布置不合理,对泄洪水雾飘移危害认识不够所致。喀什一级大坝位于高地震烈度区,粘土斜墙坝的抗震性能差,而设计又将防渗膜放在斜墙下游侧,形成潜在的最薄弱滑裂面,因而在1985年大地震时,迎水面滑落库中,其原因是坝体结构设计不合理。综上所述,大坝的许多安全隐患是由设计阶段留下的,特别是水文计算及地质勘探和处理两个方面,如纪村坝基红层问题,前期勘探工作不够是重要原因之一[2]。

1.2施工阶段

施工阶段能否贯彻设计意图、确保施工质量,特别是有效解决施工中发现的新问题是确保大坝安全的关键因素之一,如混凝土坝的温控措施、土石坝的碾压及防渗排水结构的施工、有关泄洪建筑物的机电安装等都将直接影响大坝的安全。喀什一级大坝在1982年施工中,其坝体及防渗墙都未进行碾压,致使密实度降低,在强震时容易液化和沉陷,这也是1985年地震时引起大坝整体破坏原因之一。

1.3运行管理

运行管理涉及水库调度、大坝及附属机电设施检查、监测手段及资料分析方法、大坝安全状况评价等,其中每一环节都事关大坝的安全。。佛子岭大坝1969年发生的漫顶事故,其重要原因就是因为盲目追求灌溉效益,汛期不适当地抬高运行水位所致;陈村大坝出现的105m高程水平裂缝与大坝长期遭遇高温低水位运行工况有关[3];佛子岭、磨子潭和沟后水库等在泄洪闸门开启的关键时刻都出现了电源中断这一严重问题,说明了备用电源及汛前检查有关泄洪设备(施)的重要性,更不用说对大坝进行全面的巡视检查、仪器监测和及时的资料分析了。这里还要强调的一点就是联合调度问题,在梯级水库调度中这一点显得特别重要,如石漫滩水库溃坝与上游的元门水库溃坝是密不可分的。

2大坝安全监测的目的和意义

众所周知,大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用,且重在评价大坝安全。笔者认为,大坝安全监测的浅层意义是为了人们准确掌握大坝性态;深层意义则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。大坝安全监测不仅是为了被监测坝的安全评估,还要有利于其他大坝包括待建坝的安全评估。

3大坝安全监测的新内涵

通过以上分析可知,影响大坝安全的因素很多(坝址选择、枢纽布置、坝体结构、材料特性、水库调度等)、时间跨度大(从设计施工到运行管理);大坝安全监测的目的是为了在确保工程安全的前提下,更好地发挥工程效益。随着科技的发展、人们观念的变化,实现大坝安全监测的手段和目的都有了一定程度的变化,笔者认为可从如下几方面进行理解。

3.1监测范围和内容

规范[4][5]规定“大坝安全监测范围,包括坝体、坝基、坝肩,以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备”。众所周知,瓦依昂(Vajont)拱坝就是由于库区发生大滑坡引起了溃坝;1961年3月6日,我国柘溪水电厂首次蓄水时,在大坝上游右岸1.55km处也曾发生大滑坡;佐齐尔拱坝1978年12月份发现拱冠向上游移动的原因就是因为离坝1.5km的地方在比坝低320m处开挖了一条排放地下水的隧洞所致。可见,关系大坝安全的因素存在的范围大,包括的内容多,如泄洪设备及电源的可靠性、梯级水库的运行及大坝安全状况、下游冲刷及上游淤积、周边范围内大的施工特别是地下施工爆破等。

大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资及失事后果等进行确定,根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝,大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行管理,大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况,还应包括辅助机电设备及泄洪消能建筑物等。

3.2大坝安全监测的针对性

大坝安全监测是针对具体大坝的具体时期作出的,一定要有鲜明的针对性。

(1)时间上的针对性。

由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期,因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验,而后者则应是针对材料老化[7]和设计复核进行。

大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节,关键是原型破坏试验作不了,因此,加强对溃坝的分析是非常有必要的。这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用,能得到关键数据;

(2)空间结构上的针对性。

针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测,如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。由于总体布置不合理,泄洪水雾有可能引起跳闸等问题,应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。再者,大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充,特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料,施工时发现新的地质构造和地质条件。运行遇到不利工况时,大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段,从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。

3.3监测手段和方法

大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测[4],笔者认为巡视检查和仪器监测是分不开的。前者也要尽可能的利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查,以便作到早发现早处理,如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现,因此,必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查[6],从而完成对其定位及严重程度的判定。人工巡查和仪器监测分不开的另一条原因是由于大坝的特殊性和目前仪器监测的水平所决定的。大坝边界条件和工作环境较为复杂,同时,由于材料的非线性(特别是土石坝),从而使监测的难度增大;另一方面,目前仪器监测还只能作到“点(小范围)监测”,如测缝计只能发现通过测点的裂(接)缝开度的变化,而不能发现测点以外裂(接)缝开度的变化;变形(渗流)测点监测到的是坝体(基)综合反应,因而难以进行具体情况的原因分析。正是由于上述原因,监测手段和方法必须多样化,即将各种监测手段和方法[4][5]结合起来,将定性和定量监测结合起来,如将传统的变形、渗流、应力应变及温度监测同面波法、彩色电视、超声波、CT、水质分析等结合起来。随着科技水平的发展,一种真正的“分布式测量系统”——光纤测量系统即将面世,水科院、国电公司成都院等单位已对此作了大量的研究,也曾在三峡作过试验。该系统将光纤既作为传感部件,又作为信号传输部件埋设于坝体中,使每一根光纤成为大坝的神经,感受大坝性态的变化并具体定位,从而使监测走向立体和全方位。

目前,自动化系统还存在费用高、可靠性难以保证、监测项目不全、安装调试困难、实时化程度低等问题,笔者认为一种费用低、安装调试简单、易维护、可以进行大范围监测、实时性高的系统才是发展方向。同时,监测方法、监测量的变化(如由标量到矢量、由数值分析到图象分析)必将导致分析方法的变化。

3.4大坝安全监测的网络化、智能化、效益化

在过去的许多年中,人们总是将观测资料交由专职单位去分析,这样做要花费大量的时间,不利于及时有效地掌握大坝性态和进行最优的运行调度。同时,一般单位的资料分析总是在建立数学模型(特别是统计模型)的基础上,缺乏与具体大坝的联系及与设计标准(稳定、强度)的比较,也不利于监测技术的提高。近期,一些单位在专家系统、人工智能及决策支持系统开发中,直接将监测资料(如库水位、温度、应力、扬压力等)与设计标准(稳定、强度)对照起来用于坝体强度及稳定校核是一种很好的思路。但是,目前的大坝安全监测自动化水平多数还停留在部分监测项目数据的自动采集上,难以满足实际需要。事实上单凭监控指标来判别大坝安全是不完善的,因为目前的监控指标主要依靠经验和理论计算确定。前者人为因素大,后者由于计算理论、数学模型和边界条件的假定,误差也较大,实际应用也值得商榷。如对于土石坝,当上游库水位骤降时测压管水位不会超过监控指标,但此时上游坝体有可能失稳。我国自1987年开始的水电站大坝安全定期检查(鉴定),是对大坝结构性态和安全状况的全面检查和评价,已得到广大科技人员认可,实践证明是有效的。它就是根据设计复核、坝基隐患、坝体稳定、泄洪消能、库区淤积及近坝库岸滑坡等方面对大坝安全进行评价。因此,大坝安全评估软件应与大坝安全定检内容相适应,应用专家系统和决策支持系统将大坝安全定检的成功经验和监测资料分析的有效方法结合起来,在此基础上实现与大坝监测数据采集系统、闸门监控系统、水库自动调度系统、水雨情测报系统的有机结合,将大坝安全作为约束条件,效益的最大化作为目标函数才能适应用户和时代的需要。

最近,国家防总在建立全国防汛决策支持系统中将大坝安全监测(工情监测)作为整个系统的一个部分,从而突出水库运行以效益为中心,大坝安全是约束条件的观点。另一方面,在大坝失事或事故中,洪水漫顶占了相当大的比例。试想:如果大坝某些性态异常或闸门起闭机损坏,而又不知近期洪水情况,如何在洪水到来时确保大坝安全?同时,运行也会影响大坝安全,如陈村大坝105m高程裂缝的出现及发展与不正确的运行方式有关;碧口大坝1995年也因泥沙淤积在较短的时间内将排沙洞口淤堵,威胁了电站安全。故为充分发挥水库效益,确保大坝安全,必须尽可能将流域水情、梯级水库调度情况及洪水预报、大坝安全监测和本水库运行调度结合起来。

另一方面,目前自动监测系统的数据采集软件均有巡测和选测功能,为适应“无人值班,少人值守”的要求,设置自动进行巡测、在线诊断、自动报警是对系统的必然要求。由于许多测值超差均由于自动化系统本身引起,故笔者建议在数据采集软件中应增如下功能:即当某测值或其变化速率超过正常范围时,系统应立即对该测点进行多次重复测量或自动加密测次,以方便系统维护和资料分析。

随着信息化的推广,大坝安全监测应主动适应时代要求,走向网络化、智能化,采用网络数据库、INTERNET/INTRANET技术,建立全国的大坝安全监测信息网是时代的要求。

4结语

通过以上分析可知,大坝安全监测实际上是一种管理,包括信息采集、处理、结论的得出、措施的制定、信息的反馈,其根本目的是为了工程效益。综合起来可以得出如下几点:

(1)大坝安全监测范围空间上应包括梯级水库;时间上应从设计开始。大坝安全监测内容应包括与大坝安全有关的泄洪及机电设备;

(2)大坝安全监测应与气象、水情、洪水预报及水库调度结合起来,使之成为水库运行调度决策支持系统的一部分,真正为工程效益的最大化服务;

(3)大坝安全监测应将大坝安全评估与设计标准、设计参数(如安全系数,可靠度指标)等指标结合起来,充分利用大坝安全定检的成功经验和方法,从而易于理解、掌握和应用;

(4)大坝安全监测应充分利用科技进步,走向即时化、智能化、网络化。

总之,大坝安全监测就是利用一切手段,确保大坝以较少的投入来保证长期、稳定、安全的运行,实现效益的最大化。

参考文献

[1]赵志仁.大坝安全监测的原理与应用[M]天津:天津科学技术出版社,1992

[2]邢林声.纪村混凝土坝基红层的恶化及其原因分析[J].水利学报,1996,(9).

[3]邢林声,方榴声.陈村拱坝下游坝面105m高程附近水平裂缝的性态分析[J].水力发电学报,1988,(4).

[4]SDJ33689,混凝土大坝安全监测技术规范[S].

[5]SL6094.土石坝安全监测技术规范[S].

观念的水位范文第4篇

关键词:湿地公园 背景 指导思想

一、现状概况

沈家河库区湿地公园地处清水河上游的一座中型水库库区,坝址位于固原城市以北10km处的头营镇沈家河村,年径流量0.1~0.2亿m3,平均含沙量5~10kg/m3。属于退耕还林,还草试点。通过该项目的建设,以修复生态湿地为原则,恢复该地区的自然风貌,创造优良的休闲旅游环境,提升城市形象。

清水河流域多年平均降水量400~500mm,平均日照时数2400~2600小时,大于0摄氏度积温2500~3000小时,大于10摄氏度积温2000~2500小时,年蒸发量1600~1800mm,属半干旱温良区。年径流量0.1~0.2亿m3,平均含沙量5~10kg/m3水库以上平均径流深67mm,全流域多年平均年径流量2100万m3,75%年径流量1176万m3,2005年沈家河水库除险加固改造工程全面建成并投入运行,坝高30m,坝顶长1550m,坝顶宽6m,总库容4640万m3,设计淤积库容823万m3,兴利库容740万m3,防洪库容931万m3,最大蓄水库容1562万m3,正常蓄水位1645m,汛期最高水位1648.54m。

由上综述,沈家河生态湿地建设沿水域设计常水位可控制在1645m;每年汛期水位在1648m左右,设计控制水位控制在1648.5m;二十年一遇控制洪水位为1649m;百年一遇控制洪水位:1649.5m以上。

二、规划编制背景

现代城市正快速地成为钢筋混凝土森林,人们的工作与生活节奏越来越快,所要面对的是高度紧张的生活方式,及越来越小的生存空间;同时,社会老龄化现象严重,老龄人活动场所严重缺乏。因此,能使身心都得到放松的休闲健身活动,将是发展趋势。目前的双休日和长假以及随之而来的假日休闲活动,使得集休闲、娱乐、健身为一体的生态湿地大有可为。

为保护、利用、管理、开发湿地建设的湿地旅游资源,发挥湿地建设的生态、社会及经济价值,为固原市湿地旅游发展能够科学有序地进行,所以制定沈家河库区湿地公园规划势在必行。

三、规划指导思想与理念

充分发挥湿地建设天然生态系统的优势,大力开展人们健身和休闲活动,引导和促进自然生态养生的健康发展,带动城市社会、经济、环境的持续协调发展。充分考虑湿地建设总体与局部,近期和远期的关系,在保护自然环境的前提下,通过合理、适度、有序的开发,逐步将湿地建设成为城市一流的休闲健身场所。

1.突出生态,保护为先

突出湿地建设的总体自然生态景观,把握和创造人工环境、建筑和空间序列与景观。充分尊重基地的自然基础风貌和条件,在不违反总体规划的基础上,结合自然地形、地貌、景观等自然生态,发掘有特色和价值的人文生态文化,实现规划目标。

运用生态规划在生态分析、综合评价的基础上,结合四季节气变更,合理设计植物群落以及生态圈,充分发挥植被绿化、美观的生态效益,逐步改善生态环境。

结合本地区实际情况,因地制宜,因势利导,最小程度破坏原有的自然地貌和植被等,提倡使用乡土树种。适地适树,植物是营造环境和生态修复重要的物质基础,科学选择绿化树种,合理搭配,兼顾引种适应性、观赏性强的树种,保证绿化植物的稳定生长,修复优美生态环境。实现环境规划的生态学原则:结构优化原则、机能优化原则、场所吻合原则。

2.适度开发,功能适当

把握沈家河水库自然脉络和景观要素的构成,以适度开发建设为宗旨,减少大规模基础设施建设的破坏和浪费,在湿地现实和发展的可能的前提下,完善综合服务接待功能和设施,把握硬件设施建设,更注重软件设施及思想观念的建设,充分体现有限的资金在局部土地空间环境的高效运作中,实现其预期价值。通过政府和经营者的整体高水平合作,创造经济和文化的高附加值,创造城市面貌新的亮点。

3.追求特色,展示和谐

以自然生态、特色植物游览等地域特色资源的高效和高品位组合设计,构筑湿地建设的独特风格和景致。挖掘和弘扬地方人文历史和传统,通过提炼、加工、创造,有机再现地域风土所养育的人文精神,探索人杰地灵的双重因子互动所复合构筑的文化,从而使湿地建设的整体价值得到升华。在此基础之上,结合休闲健身活动,大力推进科学研究和科普知识教育,把科教兴国和生态旅游自然结合,寓教于乐。从而形成参与型、科学型、知识型的和谐优美的湿地建设。

4.以人为本,舒适美观

功能合理,设施齐全,以人为本,强调人对室外生态环境的参与性,提高休憩环境,提供观赏休闲、生态科普、娱乐健身的场所,促进人与人之间的交流和融合,发扬和谐的人文环境,营造充满朝气的氛围,构筑固原市的亮丽人文气息。将公园单一的生态功能丰富到陶冶情操、充满人文关怀的多功能休闲旅游区域。

5.整体协调,持续发展

提倡“和谐”的建设思想,正确处理人与自然,建筑与自然的关系,做到合理配置资源,尊重地方特色,可持续的建设,实现社会效益、经济效益、生态效益的三位一体,使人们在享受物质与精神的愉悦时,更体会到自然的真切,人与自然、建筑与自然、人与人都能达到一个全方位的协调和融合,形成综合一体的生态绿地,城市生态绿地的修复是以可持续发展思想为指导的,合理配置资源,兼顾当代人与后代人的利益,公平地满足现代与后代在发展和环境方面的需要,拒绝用“掠夺”的方式促进城市暂时的“繁荣”,保证其发展的健康、持续、协调。

生态湿地不单单追求环境优美或自身的繁荣,而是兼顾社会、经济和环境三者的整体效益;不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重人们生活质量的提高,是在整体协调的新秩序下寻求发展。

四、规划原则

1.生态原则

优美健康,人与自然共生,维护自然界本身的缓冲和调节功能,生态设计的关键之一就是要把人类对环境的负面影响控制在最小程度,因为自然界在其漫长的演化过程中,形成一个自我调节系统来维持生态平衡,其中水分循环、生物(包括动植物和微生物以及其他生命有机体)、土壤、小气候、地形等在这个系统中起决定性作用。因此在规划设计时,因地制宜,利用原有地形及植被,避免大规模的土方改造工程,尽量减少因施工对原有环境造成的负面影响。

2.人本原则

以人为本,亲人宜人,具体表现在:首先所有设计内容的比例、尺度要符合美学原理和人体工程学原理,使游人感到自然舒适;其次要创造出多种多样的空间来满足游人的不同心理和生理需求,使游人踱步于公园内,周围花香扑鼻、鸟鸣声声、流水潺潺,峰回路转,满目碧绿,甚是惬意。

3.可操作性、弹性发展的原则

充分研究生态湿地的现状和自然地形地貌,合理确定湿地建设的环境容量,开发内容和模式,科学规划布局与实际操作相结合,对项目的选址、规模以及道路网的规划应尽量减少土方量,节省投资,便于近期实施,同时结合远期发展目标,采用分期分区的开发模式,从而在规划目标和建设时间等因素上,保留有规划的弹性、应变性和开发的时序性。

4.地方性原则

显现地方精神,体现地域文脉,充分吸收固原园林文化的精髓,个性鲜明,挖掘地方性文化特色,建设一部分具当地特色的建筑景观设施并在此开展有当地文化特色的文体娱乐活动。

5.可持续性原则

放眼未来,空间的可衍生性和能源与资源的节约化保持水资源,优化土地,谋求远景发展,为土地的充分利用创造发展空间,应高度重视生态湿地资源的利用和发展的可持续性,避免过度开发而造成的资源破坏和枯竭,在积极保护生态系统的前提下,有独创性地开发特色旅游项目。

观念的水位范文第5篇

生态文明的建设就是为了解放生产力、发展生产力,转变经济发展结构、调整产业发展结构实现可持续发展。我们是中国特色的城镇化国家,进行新型工业化、农业化、城镇化建设的发展时应该摒弃西方工业化“先污染,后治理”、工业污染严重、生态环境破坏的不持续发展老路;走出一条循环发展经济、资源生态环境可持续发展的路径。

二、新型城镇化建设过程中的重要制约因素

(一)国土资源空间的不合理配置

国土资源缺乏科学有效资源配置、城市用地规划方式粗放,不科学的非农用地和不协调道路基础建设占用了大量城市用地,城市用地使用效率不高;旧城区改造工作方式简单粗放以及盲目的新城区建设,城市商业、居民、工业用地交织错杂没有形成主体明确的城市化功能区,造成人口、环境、资源彼此关系矛盾凸显,生态问题日益严重。目前在新型城镇建成区用地扩张速度要快于其吸纳人口的速度。另外乡村建设用地不集约,在农村人口大量减少的同时,建设用地总量不减反增。

(二)工业化、城镇化进程中水资源破坏

水的问题是我们构建生态城镇的一个薄弱环节。我们的城市长期注重绿化、景观等,存在着重地上轻地下、重平时轻突发的问题,其结果是暴雨来临时,立成泽国。城市的自然水资源枯竭,河流干枯,地下水位下降;水体和周边的生物种类减少,生态系统退化,水污染日益严重。目前我国70%左右城市大气质量达不到新的环境空气质量标准,雾霾天气持续发生。京津冀、珠三角区域一些城市天数达到100天以上,个别城市超过200天以上。环境污染严重影响人类的生产、生活和身体健康,制约城市的可持续发展。

(三)粗放式低效能产业集聚

产业及人口的聚集,带来了新的经济增长点,在改善人民生活的同时,也带来日益严重的生态环境问题。除了气候原因,机动车尾气,以钢铁、水泥、玻璃为主的行业高能耗、低产出、粗放式的产业消费和发展方式,在工业化发展的进程中,城镇化发展的产业支撑不强。城镇化与服务业的发展没有形成良性循环,产业集聚带动社会分工深化细化不够,人口城镇化滞后导致需求拉力不强,第三产业发展严重滞后。

三、生态文明观念下的新型城镇化建设的路径

(一)优化生态城镇化空间布局

生态城镇化空间的高效布局适应新型城镇化发展要求,把以人为本、尊重自然、传承历史、绿色低碳的理念融入城市规划建设管理全过程。按照促进生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的总体要求,优化城市形态和空间布局,划定每个城市的增长边界,科学确定开发强度,形成生产、生活、生态空间的合理结构。科学地制定与资源环境承载能力相适应的城镇化,形成生产发展、生活幸福、生态良好的中国特色的生态城镇化的发展道路。我们要进行生态功能区的规划和布局,要协调安排好生态工业区、生态商业区、生态农业区的格局。新型城镇化是以人为核心的城镇化,要推动大约2.6亿农民工中有愿望的人逐步融入城市,为此要提供均衡的产业和公共服务支撑。

(二)打造“人水和谐”生态城镇

人水和谐生态城镇的构建,主要是以水资源和水安全作为核心基础;进行生态城镇化的规划和建造。以水资源的高效利用,衡量城镇化发展的容量,用来确保城镇生态水文的基础地位。建设生态宜居城市。围绕“生态城镇化”建设,优先保护饮用水水源地水质,实施城市河流清洁行动计划,加大城区河道环境综合整治,规划建设生态廊道和公园绿地,增加公共绿地面积。加快污水处理厂和垃圾处理场扩容升级改造,推动有条件的省辖市利用新型干法水泥窑协同处理等先进成熟可靠技术建设生活垃圾和污泥处理设施。

(三)助推“生态产业结构”转型升级

以“生态产业结构”升级发展,促进生态城镇化的建设。一是生产集约节能必须优化城市生产方式和消费方式、挖掘资源节约和提高能源利用效率。二是生产高效,就是通过增加资本技术和技术投入、提高管理水平、优化产业结构的方法,不断提高生产空间单位面积的产量、产值和效益。深圳市在产业结构优化升级,发展生态经济推进生产空间集约高效方面取得显著效果,并且提升了人民的幸福感和愉悦感。此外我们也必须依托生态科技的创新、发展节能环保、循环再生产业,发展生态产品、生态环保产业和制造业。科学的设置生产空间的管制体系,做好以生产的发展促进人民生活水平的提高、实现生态幸福指数的提升。

观念的水位范文第6篇

【关键词】水利水电;三维设计;模板化设计

中图分类号:TV文献标识码: A

0.引言

水利水电工程的勘探设计属于工程建设过程中一项最重要的环节与参照标准,设计方案的好坏、水平的高低以及设计周期的长短,都会对工程建设的质量与成本投入造成影响。水利水电工程设计工作越来越朝着市场化的方向发展,业主与主管单位对水电工程的勘探设计质量和具体操作精度有了越来越高的要求,并且设计周期也越来越短。项目审查过程中,业主与主管单位也希望能够提供更加真实确切的方案设计形象。

1.三维设计技术的先进性

1.1是现代工程设计方式的一次革新

三维设计技术能够依照现下工程建设的各种实际情况,使用更为直观、完善的方式展示设计师对于工程设计观念的认知。并且不需要设计工作人员在二维设计图纸和三维表现形态之间反复的变换思路,能够有效的弥补在设计过程中对细节形象造成的缺陷。但是借助使用现代三维技术能够更为准确的反映出设计成果的材料、外表、色泽和大小等各种属性。设计人员借助现代三维技术的实施,能够在计算机上准确的将设计物的三维实体造型表现出来,与此同时生成与之相对应的二维工程设计图,清楚反映设计者意图的同时也对施工过程中各项工作起到了更好的支撑性作用[1]。另外在施工过程中,通过施工过程中的结果反馈,能够得到更及时、更便捷的模型调整。

1.2使用三维设计技术可提升设计单位的设计水平

水利水电工程设计不是一个人就能够完成的,而是需要依靠一整个专业队伍付出全部的心血才可能实现。所以在工程设计过程中,对各项先关信息的共享和各人设计成果的集合作用十分明显。借助三维设计和现代计算机微信技术的联合,可以有效缩短工程设计建设的时间和周期,并且能够有效避免发生信息输入重复的错误,在信息传递和运输过程中,保证了信息的完整与正确。

1.3有效提升水利水电工程设计质量和效率

三维设计能够形象的把工程建筑的各种参数指标借助实体模型用三维成像技术立体全面的表达,这也全面的保证了整个设计工作的正确性,防治传统设计过程中因为图纸分散而造成描绘困难或者互相矛盾等问题出现,切实有效的实现设计质量稳定达标的目的。利用三维设计技术制作的工程三维模型更有助于工程建模的实现,另外在调整工程方案的过程中能够更加的便利,不但减少了工程设计过程中错误出现的概率,而且避免了因为设计失误而造成的返工性问题,还一并节省了工程设计的周期,切实有效的提升了工程设计的效率,实现了水利水电工程质量提升的目的[2]。

2.三维设计技术在水利水电工程设计方面的应用

2.1主要应用范围和内容

2.1.1地形地质方面的应用

使用各种高等数据,能够快速准确的实现数字化三维地形的目标,同时建立起各种原始地貌、水坝、开挖边坡以及引水洞等三维地形图。另外借助计算机设计操作方式,实现仿真效果可视化的目的,并且能够适当的对原有图形进行实时更新,实现图形和实物互相匹配的目的。因为三维地形的仿真性特点明显,因此能够实现对其中任何一种复杂部位的体积等属性计算。并且依照具体要求做适时的旋转、开挖和切剖等操作,另外借助勘探数据的使用对整个土石放量做快速准确的计算。

2.1.2水工设计方面的应用

水利水电工程设计过程中,受到工程复杂性的影响,需要各种专业的人才之间互相协调配合才可有效完成。因此在设计过程中需要强化骨架设计模式的使用,并且防止发生由上至下的设计缺点,切实提升工程设计的灵活性,并且划分设计权限,实现设计的协同性和并行性目的。在此过程中,先对模板做参数化设计,使用相应的方式构建三维形体结构,导入CAD分析软件,以更好的完成三维设计草图,草图设计成型之后,设计人员需要对照CAD的平面设计图和剖面设计图,建设一个三维设计模型,保证空间概念更加清晰,同时借助生成的实体模型对之前的各个平面设计图展开反复的对比核实,并在整个设计过程中强化和各个方面的联系于沟通,以有效保证设计有效性[3]。

2.2三维技术在水利水电设计中的具体应用

从传统的手工绘制方面分析,难度较大,并且无法确保精度。传统手工绘制曲线不但有较大的难度,并且操作方式过于复杂,但是使用Auto CAD技术,可以更好的解决这些问题,取得更佳的绘图效果。具体操作方式如下:

2.2.1Excel数据处理

数据的准确性是首要保证的一点因素,对前期观察的各种数据做仔细核对,之后另外输入一组数据,将其坐标化转化。例如执行命令为spline,可以先复制Excel的曲线坐标,再黏贴执行即可。

2.2.2水库水位绘制

首先对水位和相应的库容进行数据输入,完成数据输入后可以充分借助表格中各项自带功能,快速准确的计算各种复杂的库容差值。之后再依照具体的计算结果转化成相应的坐标,再继续输入。所有输入操作完成后,同时放大至最佳辨识度和美观度大小。所有调整工作完成之后,重新定位坐标点,这样操作步骤不但能够完成曲线绘制的命令,而且能够更方便的完成曲线绘制工作。从这些步骤中可以看出,CAD技术绘制曲线的强大功能和具体的操作过程。

水利水电工程之中加入三维设计方式,能够有效提升工程的建设质量,节约质量成本的同时,有效节约设计时间,切实保证了设计成果在实际应用中的效果,这种三维设计方式在将来的水利水电设计过程中,必然会有十分广泛的运用。

3.结语

工程设计越加朝着大型化、专业化的方向发展,三维设计也顺应市场的发展要求越来越壮大。三维设计为可视化、精确性提供了必要的基础化平台,这对水利水电设计的智能化提供了基本条件。但是在实际应用过程中需要注意三维设计是不能完全取代二维设计的,二者需要彼此合作,发挥优点,这样才能完成一套最佳的设计。

【参考文献】

[1]胡D,张运东,张强. 三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用分析[J]. 硅谷,2013,23:66+71.

观念的水位范文第7篇

关键词:大坝安全监测;时空;运行管理;网络

前言

众所周知,大坝是一种特殊建筑物,其特殊性主要表现在如下3个方面:①投资及效益的巨大和失事后造成灾难的严重性;②结构、边界条件及运行环境的复杂性;③设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态,只能通过大坝安全监测来实现,同时也说明了大坝安全监测的重要性。事实上,大坝安全监测已受到人们的广泛重视,我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等,同时,国际大坝会议也多次讨论过大坝安全问题[1]。

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变,大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此,笔者从分析影响大坝安全的因素入手,对大坝安全监测的若干问题进行探讨。

1影响大坝安全的因素

影响大坝安全的因素很多,据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1 100座大坝失事实例,从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为:30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事;27%是由于地质条件复杂,基础失稳和意外结构事故;20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起;11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施工质量等原因;12%是不同的特有原因所致。

通过上面的数值可以作如下分析:大坝失事的原因很多、涉及范围也很广,但大致可以分成3类。第一类是由设计、施工和自然因素引起,它没有一个从量变到质变的过程,而是一旦大坝建成就已确定了的,如设计洪水位偏低、混凝土标号过低、未考虑地震荷载等;第二类是在运行、管理过程中逐步形成的,有一个从量变到质变的发展过程,如冲刷、浸蚀、混凝土的老化、金属结构的锈蚀等;第三类是上述两种混合情况,即设计、施工中的不完善在运行中得不到改正,或者说随着时间的推移和运行管理的不力使设计、施工中的隐患发展为破坏。就目前而言,大坝安全监测主要是针对后两种情况。下面将从设计、施工、运行维护3个阶段来讨论,着重强调目前大坝安全监测容易忽视的一些方面。

1.1设计阶段

众所周知,在设计阶段,坝址的确定决定了地形、地质、地震发生频率及水文条件等;枢纽的总体布置、坝型及结构、材料选择和分区、水文资料的收集及洪水演算、地质勘探等都将影响大坝的安全。1980年6月19日,乌江渡水库泄洪水雾引起开关站出线相间短路跳闸、引出线烧断、工地停电,类似情况1980年6月23日在黄龙滩、1986年9月3日在白山等也曾发生。以上事故的发生引起工地停电和泄洪闸门不能开启的严重后果,均是由于整体布置不合理,对泄洪水雾飘移危害认识不够所致。喀什一级大坝位于高地震烈度区,粘土斜墙坝的抗震性能差,而设计又将防渗膜放在斜墙下游侧,形成潜在的最薄弱滑裂面,因而在1985年大地震时,迎水面滑落库中,其原因是坝体结构设计不合理。综上所述,大坝的许多安全隐患是由设计阶段留下的,特别是水文计算及地质勘探和处理两个方面,如纪村坝基红层问题,前期勘探工作不够是重要原因之一[2]。

1.2施工阶段

施工阶段能否贯彻设计意图、确保施工质量,特别是有效解决施工中发现的新问题是确保大坝安全的关键因素之一,如混凝土坝的温控措施、土石坝的碾压及防渗排水结构的施工、有关泄洪建筑物的机电安装等都将直接影响大坝的安全。喀什一级大坝在1982年施工中,其坝体及防渗墙都未进行碾压,致使密实度降低,在强震时容易液化和沉陷,这也是1985年地震时引起大坝整体破坏原因之一。

1.3运行管理

运行管理涉及水库调度、大坝及附属机电设施检查、监测手段及资料分析方法、大坝安全状况评价等,其中每一环节都事关大坝的安全。。佛子岭大坝1969年发生的漫顶事故,其重要原因就是因为盲目追求灌溉效益,汛期不适当地抬高运行水位所致;陈村大坝出现的105 m高程水平裂缝与大坝长期遭遇高温低水位运行工况有关[3];佛子岭、磨子潭和沟后水库等在泄洪闸门开启的关键时刻都出现了电源中断这一严重问题,说明了备用电源及汛前检查有关泄洪设备(施)的重要性,更不用说对大坝进行全面的巡视检查、仪器监测和及时的资料分析了。这里还要强调的一点就是联合调度问题,在梯级水库调度中这一点显得特别重要,如石漫滩水库溃坝与上游的元门水库溃坝是密不可分的。

2大坝安全监测的目的和意义

众所周知,大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用,且重在评价大坝安全。笔者认为,大坝安全监测的浅层意义是为了人们准确掌握大坝性态;深层意义则是为了更好地发挥工程效益、节约工程投资。大坝安全监测不仅是为了被监测坝的安全评估,还要有利于其他大坝包括待建坝的安全评估。

3大坝安全监测的新内涵

通过以上分析可知,影响大坝安全的因素很多(坝址选择、枢纽布置、坝体结构、材料特性、水库调度等)、时间跨度大(从设计施工到运行管理);大坝安全监测的目的是为了在确保工程安全的前提下,更好地发挥工程效益。随着科技的发展、人们观念的变化,实现大坝安全监测的手段和目的都有了一定程度的变化,笔者认为可从如下几方面进行理解。

3.1监测范围和内容

规范[4][5]规定“大坝安全监测范围,包括坝体、坝基、坝肩,以及对大坝安全有重大影响的近坝区岸坡和其它与大坝安全有直接关系的建筑物和设备”。众所周知,瓦依昂(Vajont)拱坝就是由于库区发生大滑坡引起了溃坝;1961年3月6日,我国柘溪水电厂

首次蓄水时,在大坝上游右岸1.55 km处也曾发生大滑坡;佐齐尔拱坝1978年12月份发现拱冠向上游移动的原因就是因为离坝1.5 km的地方在比坝低320 m处开挖了一条排放地下水的隧洞所致。可见,关系大坝安全的因素存在的范围大,包括的内容多,如泄洪设备及电源的可靠性、梯级水库的运行及大坝安全状况、下游冲刷及上游淤积、周边范围内大的施工特别是地下施工爆破等。

大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资及失事后果等进行确定,根据具体情况由坝体、坝基推广到库区及梯级水库大坝,大坝安全监测的时间应从设计时开始直至运行管理,大坝安全监测的内容不仅是坝体结构及地质状况,还应包括辅助机电设备及泄洪消能建筑物等。

3.2大坝安全监测的针对性

大坝安全监测是针对具体大坝的具体时期作出的,一定要有鲜明的针对性。

(1)时间上的针对性。

由于大坝施工期、初次蓄水期和大坝老化期是大坝安全容易出现问题的时期,因此在前一个阶段监测的重点应是设计参数的复核和施工质量的检验,而后者则应是针对材料老化[7]和设计复核进行。

大坝的破坏机理研究至今还是一个薄弱环节,关键是原型破坏试验作不了,因此,加强对溃坝的分析是非常有必要的。这就要求大坝安全监测系统在关键时候能发挥作用,能得到关键数据;

(2)空间结构上的针对性。

针对具体的坝址、坝型和结构有针对性地加强监测,如针对面板堆石坝面板与趾板之间的防渗、碾压混凝土坝的层间结构、高强震地区均质土坝的液化、薄拱坝坝肩的稳定、破碎地基及深覆盖层上筑坝的基础处理及防渗、多泥沙河流的泥沙淤积、库岸高边坡的稳定等。由于总体布置不合理,泄洪水雾有可能引起跳闸等问题,应注意对雾化的监测和汛期对备用电源的检查等。再者,大坝监测应和大坝设计、施工和运行管理互相补充,特别是在设计中运用新结构、新方法、新材料,施工时发现新的地质构造和地质条件。运行遇到不利工况时,大坝安全监测理应成为检验设计、施工及运行效果的必要手段,从而为采取必要的工程措施以确保大坝安全创造条件。

3.3监测手段和方法

大坝安全监测包括巡视检查和仪器监测[4],笔者认为巡视检查和仪器监测是分不开的。前者也要尽可能的利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查,以便作到早发现早处理,如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现,因此,必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查[6],从而完成对其定位及严重程度的判定。人工巡查和仪器监测分不开的另一条原因是由于大坝的特殊性和目前仪器监测的水平所决定的。大坝边界条件和工作环境较为复杂,同时,由于材料的非线性(特别是土石坝),从而使监测的难度增大;另一方面,目前仪器监测还只能作到“点(小范围)监测”,如测缝计只能发现通过测点的裂(接)缝开度的变化,而不能发现测点以外裂(接)缝开度的变化;变形(渗流)测点监测到的是坝体(基)综合反应,因而难以进行具体情况的原因分析。正是由于上述原因,监测手段和方法必须多样化,即将各种监测手段和方法[4][5]结合起来,将定性和定量监测结合起来,如将传统的变形、渗流、应力应变及温度监测同面波法、彩色电视、超声波、CT、水质分析等结合起来。随着科技水平的发展,一种真正的“分布式测量系统”——光纤测量系统即将面世,水科院、国电公司成都院等单位已对此作了大量的研究,也曾在三峡作过试验。该系统将光纤既作为传感部件,又作为信号传输部件埋设于坝体中,使每一根光纤成为大坝的神经,感受大坝性态的变化并具体定位,从而使监测走向立体和全方位。

目前,自动化系统还存在费用高、可靠性难以保证、监测项目不全、安装调试困难、实时化程度低等问题,笔者认为一种费用低、安装调试简单、易维护、可以进行大范围监测、实时性高的系统才是发展方向。同时,监测方法、监测量的变化(如由标量到矢量、由数值分析到图象分析)必将导致分析方法的变化。

3.4大坝安全监测的网络化、智能化、效益化

在过去的许多年中,人们总是将观测资料交由专职单位去分析,这样做要花费大量的时间,不利于及时有效地掌握大坝性态和进行最优的运行调度。同时,一般单位的资料分析总是在建立数学模型(特别是统计模型)的基础上,缺乏与具体大坝的联系及与设计标准(稳定、强度)的比较,也不利于监测技术的提高。近期,一些单位在专家系统、人工智能及决策支持系统开发中,直接将监测资料(如库水位、温度、应力、扬压力等)与设计标准(稳定、强度)对照起来用于坝体强度及稳定校核是一种很好的思路。但是,目前的大坝安全监测自动化水平多数还停留在部分监测项目数据的自动采集上,难以满足实际需要。事实上单凭监控指标来判别大坝安全是不完善的,因为目前的监控指标主要依靠经验和理论计算确定。前者人为因素大,后者由于计算理论、数学模型和边界条件的假定,误差也较大,实际应用也值得商榷。如对于土石坝,当上游库水位骤降时测压管水位不会超过监控指标,但此时上游坝体有可能失稳。我国自1987年开始的水电站大坝安全定期检查(鉴定),是对大坝结构性态和安全状况的全面检查和评价,已得到广大科技人员认可,实践证明是有效的。它就是根据设计复核、坝基隐患、坝体稳定、泄洪消能、库区淤积及近坝库岸滑坡等方面对大坝安全进行评价。因此,大坝安全评估软件应与大坝安全定检内容相适应,应用专家系统和决策支持系统将大坝安全定检的成功经验和监测资料分析的有效方法结合起来,在此基础上实现与大坝监测数据采集系统、闸门监控系统、水库自动调度系统、水雨情测报系统的有机结合,将大坝安全作为约束条件,效益的最大化作为目标函数才能适应用户和时代的需要。

最近,国家防总在建立全国防汛决策支持系统中将大坝安全监测(工情监测)作为整个系统的一个部分,从而突出水库运行以效益为中心,大坝安全是约束条件的观点。另一方面,在大坝失事或事故中,洪水漫顶占了相当大的比例。试想:如果大坝某些性态异常或闸门起闭机损坏,而又不知近期洪水情况,如何在洪水到来时确保大坝安全?同时,运行也会影响大坝安全,如陈村大坝105 m高程裂缝的出现及发展与不正确的运行方式有关;碧口大坝1995年也因泥沙淤积在较短的时间内将排沙洞口淤堵,威胁了电站安全。故为充分发挥水库

效益,确保大坝安全,必须尽可能将流域水情、梯级水库调度情况及洪水预报、大坝安全监测和本水库运行调度结合起来。

另一方面,目前自动监测系统的数据采集软件均有巡测和选测功能,为适应“无人值班,少人值守”的要求,设置自动进行巡测、在线诊断、自动报警是对系统的必然要求。由于许多测值超差均由于自动化系统本身引起,故笔者建议在数据采集软件中应增如下功能:即当某测值或其变化速率超过正常范围时,系统应立即对该测点进行多次重复测量或自动加密测次,以方便系统维护和资料分析。

随着信息化的推广,大坝安全监测应主动适应时代要求,走向网络化、智能化,采用网络数据库、INTERNET/INTRANET技术,建立全国的大坝安全监测信息网是时代的要求。

4结语

通过以上分析可知,大坝安全监测实际上是一种管理,包括信息采集、处理、结论的得出、措施的制定、信息的反馈,其根本目的是为了工程效益。综合起来可以得出如下几点:

(1)大坝安全监测范围空间上应包括梯级水库;时间上应从设计开始。大坝安全监测内容应包括与大坝安全有关的泄洪及机电设备;

(2)大坝安全监测应与气象、水情、洪水预报及水库调度结合起来,使之成为水库运行调度决策支持系统的一部分,真正为工程效益的最大化服务;

(3)大坝安全监测应将大坝安全评估与设计标准、设计参数(如安全系数,可靠度指标)等指标结合起来,充分利用大坝安全定检的成功经验和方法,从而易于理解、掌握和应用;

(4)大坝安全监测应充分利用科技进步,走向即时化、智能化、网络化。

总之,大坝安全监测就是利用一切手段,确保大坝以较少的投入来保证长期、稳定、安全的运行,实现效益的最大化。

参考文献

[1]赵志仁.大坝安全监测的原理与应用[M]天津:天津科学技术出版社,1992

[2]邢林声.纪村混凝土坝基红层的恶化及其原因分析[J].水利学报,1996,(9).

[3]邢林声,方榴声.陈村拱坝下游坝面105 m高程附近水平裂缝的性态分析[J].水力发电学报,1988,(4).

[4]SDJ33689,混凝土大坝安全监测技术规范[S].

[5]SL6094.土石坝安全监测技术规范[S].

观念的水位范文第8篇

1.农村饮水安全工程的建设历程

分析我国农村饮水安全工程的建设,共历经了3个发展阶段:

第一阶段:2000年以前,国家对饮水工程的建设,还没有统一的规划,基本处于一个相对随机的扶持阶段,随意性较强。

第二阶段:2000年―2004年,国家建设人饮解困工程,也就是平常所说的旱庄饮水,主要解决区山区群众的饮水困难问题,侧重点是解决吃水“难”的问题。

第三阶段:2005年至今的农村饮水安全工程,解决包括山区、平原地区的饮水安全问题,侧重点的是解决水质的“安全”问题。

纵观以上三个阶段,发现饮水工程的建设由随机到有规划、有计划,由“小打小闹”到大规模成片建设,到成为“水利第一要务”。饮水问题越来越受到国家和人们的重视,已经成为全民关注的大事。

2.目前饮水安全工程存在的主要问题

按照目前的饮水工程建设规划目标,到2015年,也就是“十二五”期间,全部解决农村饮水安全问题。多年来大批饮水工程的实施,饮水工作取得了巨大的成就,我国农村饮水状况得以很大改善,农村群众的饮水水平得到很大提高。由于受到农村群众整体素质以及历史观念的影响,人们还没有形成对水的真正的重视,致使工程的管理运行中,出现了许多的问题。

2.1管理模式多样,管理水平偏低

我国目前的农村饮水安全工程,按照工程型式分,主要有引泉水、高位水池、定时供水、变频恒压供水,联村集中供水5种。工程形式的多样性必然产生不同的管理模式,饮水工程的管理模式主要有:粗放性管理(主要指引泉工程,基本不需要管理,也没有明确的管理主体)、承包管理、村集体管理、集中管理4种。其中引泉水和高位水池类型的,主要以粗放性、承包管理和村集体管理为主,主要分布在山区和丘陵地区;定时供水和变频恒压的主要以承包和村集体管理为主,主要分布在山前平原地区以及居住较分散地区;联村集中供水的以集中管理为主,主要分布在平原区人口居住密集地区。

联村集中管理的又分为两种,一种是只管主管道上游――管到村口,联村集中供水工程的大多采用这种管理模式;一种是管理到入户水表,占少数。

在实践中发现,以上几种管理模式当中,除集中管理型的能够较好的运行以外,其他几种管理模式都存在管理随意性强、工程难以维持良性运行等弊端,往往会随着时间的推移,工程运行的可持续性会越来越差。

2.2水源的水量和水质不容乐观

我国农村饮水安全工程的水源大多采用地下水,甚至是深层地下水。我国山丘区的饮水工程的水源保证率低一直是一个难以彻底解决的问题。多年来,地下水位持续下降的趋势,降雨的时空分布不均性,都对水源工程的保证率提出严峻的挑战。怎样解决这个问题,将是一个长期的任务。

由于人们物质生活水平的提高,地表水源和浅层地下水源逐渐受到生活污水、农药化肥等污染,并且随着地下水位的逐年下降,有逐渐加重的趋势。往往是在水量丰富、容易找水的地方,水质出现了恶化,人们就开始在丘陵高地的贫水地区,或是深层的承压水区寻找更加安全的水源,从而造成找水难度和工程投资的大幅度增大。

2.3水费收取保障性差,管理规模偏小,管理收益低

由于农村的情况比较复杂,工程建成之初,一切运行正常,但随着时间的推移,会出现很多问题,比如出现个别人偷水会引起其他邻里效仿或拒交水费;因为和村干部或者村集体有纠纷,也会拿水费来说事等,造成水费收不上来,如果问题不能及时解决,就会恶性循环。

另外,因为农村人口居住较分散,管道系统长,维护工作相对繁重,管理、维护成本相对较大,承包人往往是村里年龄稍大一点的,有的还是抱着为大家服务的态度才承包的,本来承保人的利润就不高,最终因为种种原因,导致承包人毁约。如果是村集体管理的,要是村集体有些经济实力,还能维持,一旦经济跟不上,就会导致工程的暂停使用等。

2.4维护和更新机制不健全

我国农村饮水工程近年来虽取得较大成就,但是,由于受到农村群众整体素质的影响,管理水平的提高必是一个长期的过程。目前,多数群众还是抱有“吃不上水,找政府”的思想意识,依赖政府和得过且过的思想严重,工程的维护相对薄弱,更谈不上靠工程运行的积累来实现工程的更新了,这对我们的饮水工作是一个很大的隐患。

3.措施与建议

3.1加快城镇化进程,推进饮水工程的商业化运营

(1)先将就近村庄管网实现联通,实行连村成片管理,同时,加快城镇化进程,扩大单个管理单位的供水规模,提高管理者的收益保障程度,增加管理者的管理积极性。同时实现就近水源统一调配,提高水源保证程度。

(2)由于饮水工程的一次性投资大,收益相对较低,国家对工程运行管理实行必要的补贴机制,保障管理者的收益,从而保障工程的可持续运行。

3.2加强水源的保护和宣传

水源水质的逐步恶化和水量的减少,已经不容忽视。没有可靠的水源,一切就无从谈起。加强饮用水源的保护工作,必须做到实处,而不是简单的立个保护牌,划个保护区。把国家水源保护的各项措施,按照部门指导、属地管理的原则,分层落实到每个村,切实保护好水源,营造良好的水环境。

加强宣传,增强群众对水的危机感,加强节水意识、增强农民用水的商品意识,从而推动农村饮水工程的可持续发展。