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二水利水電建設項目水資源論證實例分析
1工程概況
為緩解綏陽縣中心城區近期城市生活用水嚴重缺水問題,擬在綏陽縣洋川鎮團山村的石梁河上游修建團山水庫。水庫壩址距綏陽縣城17km,壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3;水庫校核(P=0.2%)洪水位918.62m,設計(P=2.0%)洪水位917.41m,正常蓄水位915.00m,死水位886.00m;水庫總庫容721萬m3,正常蓄水位庫容571萬m3,死庫容30萬m3,興利庫容541萬m3,庫容系數58.7%,屬多年調節水庫。
2分析范圍及論證范圍團山水庫分析
范圍為石梁河全流域(流域面積239km2)及受水區綏陽縣中心城區退水所涉及的洋川河全流域(流域面積126km2),共計365km2;取水水源論證范圍為石梁河團山水庫壩址以上流域(流域面積14.7km2);取水影響論證河段為團山水庫庫區河段(河長約2.84km,庫區面積約0.42km2)、團山水庫壩址至石梁河河口區間河段(河長25.3km),共計河長28.1km;退水影響范圍主要為洋川河綏陽縣城污水處理廠退水口至下游河口區間長9.7km河段。
3區域水資源狀況及其開發利用分析
分析范圍內主要河流有團山水庫所在河流石梁河、工程受水區綏陽縣中心城區退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一級支流,屬長江流域烏江水系,全流域面積239km2,主河道全長32.2km,主河道加權平均坡降為11.9‰,流域形狀系數0.231,多年平均徑流量15000萬m3。洋川河系洛安江左岸一級支流,全流域面積126km2,河長28.9km,主河道平均比降11.8‰,流域形狀系數0.151,多年平均徑流量7900萬m3。分析范圍內已建成灌溉水庫工程2處,小型引水灌溉工程42處,提水灌溉工程30處。灌溉面積22182畝(其中水田20339畝,旱地1843畝)。分析范圍內水資源總量22900萬m3,現狀開發利用水量1786萬m3,水資源開發利用率7.80%;耗水量1079萬m3,占水資源總量的4.7%。分析范圍內水資源開發利用程度一般,水資源具有一定開發利用潛力,為促進區域經濟發展,有條件和必要對石梁河水資源進行進一步的開發利用。
4取用水合理性分析
城市生活用水方面:綏陽縣城市生活用水量預測主要根據《室外給水設計規范》(GB50013-2006)采用分類預測法進行預測,遠期規劃水平年(2030年)采用180L/(人•d);供水管網損失10%;未預見水量按10%考慮;水廠自用水量按總用水量的5%計。由于縣城工業用水單獨考慮,故上述所取定額符合一般城市生活用水規律。農田灌溉用水方面:根據當地灌溉習慣結合現狀灌溉渠系實際情況,下游農田灌溉P=80%保證率灌溉用水定額水稻取320m3/畝、玉米56.4m3/畝、辣椒45.9m3/畝、油菜59.3m3/畝基本合理。用水總量控制指標方面:綏陽縣現狀用水量1.787億m3,2015用水指標1.812億m3、2020用水指標1.985億m3、2030用水指標2.041億m3,分別比現狀增加0.025億m3、0.198億m3和0.254億m3,團山水庫供水量僅0.0599億m3,而且主要是用于綏陽縣城生活用水,符合《遵義市實施最嚴格水資源管理制度指標方案》對用水總量控制指標的要求。
5取水水源論證
團山水庫壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3,經長系列調節計算,團山水庫壩址處流域水資源量可滿足團山水庫設計供水量599萬m3/a(P=95%城市供水588萬m3/a、P=80%農田灌溉用水10.8萬m3/a)的要求。至規劃水平年(2030年)上游流域內用水較現狀增加耗水量僅占來水量的0.03%。因此,團山水庫工程取水在水資源量方面是可靠的。根據壩址河段水樣水質檢測結果,現狀水質能滿足集中式供水水源地和農田灌溉水質要求。取水口以上流域內無工礦企業,主要污染源為少量農田灌溉用水退水,農村生活用水基本無退水,今后水質下降的可能性不大。取水口以上流域今后將劃為水源地保護區,農田灌溉用水退水量將進一步削減,同時嚴禁新設排污口等活動,取水水源水質可得到保障并有改善的可能。取水口河段具備成庫建壩的地形地質條件,同時取水口的設置也能夠滿足水庫泥沙淤積需求和取水量的需求,且壩址下游農田灌溉用水今后由團山水庫生態放水管一并下放,管道尺寸滿足放水要求,取水口設置合理可行。
6取水和退水影響分析
團山水庫取水對區域水資源量雖有一定影響,但按多年平均徑流量的10%(0.029m3/s)下放生態流量,對區域水資源及下游河道的生態影響較小。水庫下游有農田灌溉工程,灌溉設計流量為0.021m3/s,下游灌溉用水量由生態放水管統一下放,對下游農田灌溉取水影響不大。同時,建議在初蓄期積極引導灌區群眾進行適度水改旱,盡可能減少灌溉用水量,確保水庫盡早正常蓄水,正常發揮效益。團山水庫工程在建設期其污廢水按退水處理方案處理達標后排入石梁河,壩址河段枯季情況下接納排放的污廢水后懸浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)濃度均小于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅳ類水質要求。施工期對河道水功能區造成一定影響,但該影響將隨著施工的結束逐漸減弱直至消失。運行期影響較大的綏陽縣中心城區城市用水退水。退水影響的洋川河屬“洛安江綏陽遵義縣保留區”,由于納污河流洋川河退水口來水量較大,只要對城市用水產生的污廢水處理達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)“一級標準A標準”后排放,退水對水功能區的影響較小,加之影響河段無其他用水戶取水,故綏陽縣中心城區城市用水退水對水功能區和第三者的影響不大。
7水資源保護措施
項目建設過程中,要對生產廢水和生活污水采取有效措施處理后達標排放,嚴禁將污廢水直接排入河道;作好水土保持工作,對棄渣進行妥善處理,對項目施工造成的地表恢復植被。對水庫大壩、泵站及庫尾河段進行水質監測,遇異常情況要查明原因并報告當地水行政主管部門,同時停止供水并采取措施即時解決。水庫蓄水前,必須對淹沒區進行庫底清理,以免蓄水后淹沒區內植物腐爛、農廁中糞便等造成二次污染。水庫管理站修建化糞池處理生活污水,污水經處理后用于澆灌農田和綠地,生活垃圾擬與當地生活垃圾一同處理。加大水土保持工作力度,植樹種草、對庫區25°以上坡耕地實行退耕還林、坡改梯等水保工程,緩解庫內泥沙淤積,逐步恢復庫區庫周生態環境的同時,提高水庫自身運行年限。合理安排水庫蓄水計劃,通過下泄一定流量等措施來減小水庫蓄水和運行對下游河段生態環境和農田灌溉的影響。建立一個自上而下的水資源保護領導小組,主要負責水庫在運行過程中,實施水資源保護的領導、管理和監督實施工作。配合涉及縣、鄉、村對負責范圍內水資源保護措施實施情況進行監督管理,搞好工程水資源保護工作。
1引言
隨著我國水電行業的快速發展,各種大小水電站的數量與日俱增。每一個投資單位都希望盡快得到回報,在這種情況下,保證水電站安全、穩定地運行是投資回報的基礎。機電設備作為水電站的重要組成部分,是實現盈利的基礎,直接影響著水電站的經濟效益。因此,做好水電站的維護檢修工作,對保證水電站的經濟效益至關重要。
2維護檢修管理水電站機電設備的意義
維修檢修水電站機電設備是一項非常重要工作,水電設備能否正常運行與之息息相關,所以必須做好維修、檢修管理水電站機電設備的相關工作,使機電設備與水電企業的正常運行得到保證。管理機電設備的維修檢修工作時,生產技術管理人員通過相應的實踐,提高了自我分析及處理問題的能力。在實際工作中,生產技術管理人員在很大程度上提高了自己的技術水平和管理能力。所以,借助于維修檢修管理機電設備,技術革新和技術升級在管理過程中的突破,不僅改善水電站設備的整體運行狀況,還可以在很大程度上提高機電設備的利用率與企業效益。此外,企業還可以利用這種方式對人才進行培訓、儲備,提高其技能水平和管理能力。因此,企業可以儲備大量豐富的人力資源,給企業將來的發展提供強勁的智力支持。
3維修水電站機電設備的方法
1)水電站故障的維修。這種維修是事后對水電站的維修,即一旦發現水電站設備出現異常情況,必須以最快的速度停止機器運作,實施維修。2)定期維修電站。也是對電站的預防維修,維修的時間以水電站設備運行時間或當量時間間隔為依據,因此,此種維修是不管水電站設備的狀態是怎樣的,規定的維修時間一到就要停機維修。3)水電站的優化性維修。此種維修方法是分析水電站運行設備出現故障的根本原因,然后進行優化設計和技術改造,從而使水電站運行設備的性能得到優化。4)維修水電站設備運行狀態。對水電站運行設備運行狀態進行監測,然后以檢測出來的狀態信息為依據維修水電站設備運行狀態,對運行設備的狀態進行推測,確定運行設備是否帶故障工作,在運行設備發生故障前維修。
4機電設備優化方案、維修制度與技術方面的完善
4.1在制度層面上的完善維護
制定機電設備的維修制度時,要將設備的實際使用情況、出現或可能出現的故障作為依據,使設備在運行時得到有效的維護維修,保證設備的使用性能得到一定程度的提高[1]。除此之外,還要以設備的生產廠家提供的使用說明為依據制定機電設備的維修以及維護制度,維護工作的安排要以水電站的日常運行狀況為依據,尤其是要制定比較合理的定期預見性檢修方案。比如:水電站中1臺機電設備的使用期限是10000h,那么為了防止出現意外情況,將故障危險扼殺在萌芽狀態,要縮短機組的檢修周期,使其檢修周期比使用期限少200h,此外,還可以采用一些檢修措施對已經形成的故障進行處理。因為水電站機電設備的特點是其特殊性與復雜性,所以可以將檢修工作分步驟進行:即現場檢修設備、預防性檢修設備分步驟進行。如果在操作人員使用設備時發現了異常情況,負責人要求對設備進行相應的檢修,就是設備的現場檢修,這種檢修狀態是一種被動的狀態;如果目前運行狀況良好的設備也需要進行適當的日常維護和檢修,那么就是機電的預防性檢修。換句話說,是處理和維修設備將來可能出現的故障,此種處理和維修方式具有較強的前瞻性,在水電站設備檢修管理工作中的作用較大,同時,維修管理工作必須要重視預防性維修工作的強化,目前,這種前瞻性的維修方式成為主要的維修方式。
4.2維修管理方案的完善
現階段,比較偏僻的地方是一些水電站最佳的選址位置,但是這些地方的交通運輸不方便、經濟和文化等都比較落后。因此,在水電站運行過程中,遇到阻礙是比較常見的情況,尤其是對設備進行維修和管理時,可能工作難度更大。因此,我們必須盡力完善相關的維修設備的管理方案,開設對專業的培訓課程培訓設備的操作人員、設備的維護人員以及維修人員等,保證可以掌握更多的設備應用技能與工作技能。設備運行時,定期對其進行診斷,及時發現設備故障并采取有效措施將問題解決。生產技術部門要制定合理的維修方案,但是制定的標準為機電設備的使用說明、機電設備的內部構造、機電設備的運行環境,這樣制定的維修決策就可以發揮出很大的作用。
4.3更新機電設備時要將技術的先進性放在重要位置
保證水電站的機電設備的及時更新,以保證設備的正常運行。現階段,有一部分水電站的運行時間較長,而這些水電站的發電設備購買的時間已經很長了,且更新換代的工作沒有落實到位,所以設備在運行過程中經常會出現各種各樣的故障,最終嚴重影響了機組的工作效率。因此,必須采取措施加快更新設備的力度。進行設備的更新時,技術先進、設計科學、操作簡單便捷、性價比高的新型設備是最佳的選擇對象,這些設備將舊的發電機組替換可以使設備的運行狀態保持正常[2]。為了提高水電站設備的整體運行水平,需要不斷提高設備的可靠性與先進性。
4.4GIS機電維護管理系統的應用
開發與研究GIS系統的機電維護管理系統,可以實現機電設備維護管理的規范化、制度化、可視化、網絡化以及統一化,同時機電設備維護的管理方法、維護規程、評測辦法等也可以被制定出來。機電系統的管理可以實現有效性與科學性,設備故障可以得到及時修復,各類機電設施的可靠運行可以得到保證;水電站的安全生產可以得到真正實現,企業生產管理水平得到提高,國家和人民生命財產的安全得到保障[3]。圖1展示的是GIS技術維護管理實施結構圖。圖1GIS技術維護管理實施結構圖GIS系統在實際管理過程中可以實現以下幾種管理功能:1)基礎地理信息和機電設備專題信息被系統分成若干圖層,圖層的選擇以需要為依據,圖層的任意疊加可以在計算機內實現,數據的操作工作可以實現。圖2所示的是專題圖層。圖2專題圖層2)對地圖的操作。水電站地圖的操作有多種方式,如開窗放大或縮小、漫游、全圖的顯示、標識或導航、刷新地圖、設置背景、控制圖層等操作,對圖形的控制力增強。3)查詢設備信息。該系統按點定位和表述設備,并以此為基礎進行動態查詢。以管理需要為依據,系統對設備進行點查、區域查詢,這些操作體現為設備在一定區域內的分類信息,準確了解設備的信息。4)查詢區域設備。管理部門查詢與統計某一地區的設備,用戶分析一定區域內的設備選擇的是范圍工具(如半徑、矩形方式)框選,當前區域內正常運行的設備、需維護設備、維護中設備、超期使用設備的數目都可以獲得,并用專題圖的形式將其所占的比例表達出來。5)查詢設備預警。以設備維護標準為依據提前報警需要被維護的設備,指導維護人員維護指定的設備,保證設備的使用壽命得到延長。6)查詢的條件。系統檢索統計各類設備可以以提供的條件為依據,然后將其定位在地圖上,并且查詢結果用高亮顯示,同時統計表也被顯示出來。7)查詢設備定位。以維護人員的報修電話或者設備名稱為依據,將故障設備的位置確定,利用逐步或連續逆向推圖法將相關設備調出,將設備出現故障的原因調查清楚,并進行綜合分析,制定解決方案[4]。8)分析專題圖。由于管理部門關心的問題不同,所以不同類型的專題可以被制定,比如比較各車間設備運行情況的圖,包括該區域內的正常設備、維護中設備、需維護設備以及超期使用的設備,同時包括若某一設備出現了故障哪些設備會受其影響等專題。
5結語
總而言之,在水電站機電設備維護管理過程中,除了要制定完善的管理方案和管理措施外,還要積極引入現代化的管理技術和管理設備,只有這樣才可以防患于未然,才可以保證機電設備安全、穩定的運行,從而提高企業的經濟效益。
作者:汪浩 單位:四川涼山水洛河電力開發有限公司
【參考文獻】
【1】董磊.淺談機電安裝工程的施工技術與質量控制[J].中小企業管理與科技,2014(27):116-117.
1目前存在的主要問題
根據對平和縣的小水電站進行的初步調查發現,建于上世紀七、八十年代的小水電站主要存在以下問題:
(1)機組設備本身存在缺陷。由于當時設備制造技術水平所限,加上這些年來企業對老電站維護投入不足,導致整個機組跑、冒、滲、漏現象嚴重,機組整體故障率高,發電能力大大下降。
(2)設備陳舊。調查中發現,有的電站機組已超期年限,電氣設備老化嚴重,絕緣性差,絕大部分器件已屬淘汰產品,備品備件解決困難,隨時都有可能發生事故。
(3)機組主要性能參數與電站實際運行參數不匹配,水輪機處于非最優工況區運行,導致機組運行效率低、振動及噪音大,而且機組使用壽命也將大大縮短。產生這一問題的主要原因為:①早期建成的一些小水電站,由于當時客觀條件限制,常常出現“有機找窩”或“有窩找機”現象。②許多老電站的機組生產于特殊年代,不按電站具體條件而硬性套用定型圖紙,而我國早期編制的水輪機模型轉輪型譜中可供各水頭段選用的轉輪型號少,不少小水電站只能套用相近轉輪。③電站設計時由于缺少必要的水文資料,導致電站建成后實際的來水量和水頭與設計工況不符;或電站由于泥沙淤積,下游水位提高,使得電站的發電水頭降低,導致機組的運行工況偏離最優工況。
(4)電站運行管理技術、方法落后,監控、操作、記錄等均需人工進行,自動化管理程度低。當機組發生異常、狀態發生變化或參數超限時,難以及時報警,安全可靠性差。值得一提的是,該類電站職工長期在噪音嚴重的機組旁值守,其身心健康必將受到嚴重影響。
(5)電站技術人員觀念陳舊,信息相對封閉,缺乏培訓,許多先進的管理經驗和經濟實用的新材料、新技術、新設備得不到很好的推廣應用。
2小水電站的改造建議
2.1對小水電站的現狀進行全面調查評估。建議由行業主管部門(例如市水電局)牽頭,會同各縣行業主管部門對全市小水電站進行注冊登記,并組織有關專家組對電站的設備狀況(包括檢修及事故停機時間)、技術水平(機組的先進性和運行管理現代化程度)、能量轉換效率和安全隱患等進行全面調查和評估。在此基礎上編制切實可行的老電站技術改造規劃,建議參照水庫大壩評估方法,按電站存在問題的類型和嚴重程度,將全國小水電站分為一、二、三類,對于問題嚴重的三類電站,限期進行技術改造。
2.2制定相關政策支持小水電站技術改造。調查表明,老電站經改造后,平均效率能提高15%左右,可更為高效利用水利資源,有利于節約型社會建設。同時,老電站技術改造幾乎不會對生態環境造成任何破壞,如果引入“一體化設計”的新理念,反而會有利于生態環境的改善,在水電開發受生態環境制約愈來愈嚴重的今天,其意義更為重大。但目前,經濟發達的地區,老電站技術改造工作進展較好,而經濟欠發達地區老電站技術改造工作舉步艱難,究其原因主要是政策和觀念問題。建議參照病險水庫除險加固的辦法,由國家出臺相關政策,如中央財政補助、稅收優惠和新電新價政策等,鼓勵投資流向老電站技術改造。
2.3加大監督和檢查力度。小水電行業主管部門應對各地老電站技術改造規劃、國家相關政策執行情況及國家財政資金使用情況加大監督和檢查力度,并會同地方行業主管部門,組織有關專家及時對完成技術改造后電站的運行效果進行評估和驗收。2.4加強人才培養和技術培訓。行業主管部門應采用多種形式加強小水電規劃、設計、施工和管理人員的技術培訓工作,切實引導先進的規劃設計理念、先進的運行管理方法以及先進實用的新材料、新技術、新設備在小水電建設和管理中的應用。
3改造效益
對近年來我縣的實踐表明,小水電站實施技術改造后社會、經濟和生態環境效益明顯,主要體現在:
(1)顯著的社會效益。小水電站技術改造工程可大大提高電站運行的安全可靠性,電站噪音明顯降低,職工勞動強度顯著減輕生產條件得到改善,從而更好地保障職工的身心健康和生命安全。
(2)顯著的經濟效益。一般情況下,技術改造后,機組的能量轉換效率平均能提高15%左右,對于可實行增容的電站,發電量的提高幅度可更大,如對我縣老電站全部進行技術改造,相當于新增2.5萬多kW裝機,每年可增加發電量7500萬kwh。從而不僅使我縣有限的水電資源充分發揮作用,有益于節約型社會建設,而且具有十分明顯的經濟效益。
1.2水利水電工程景觀的類型水利水電工程景觀設計一般利用水域或水體及其相連的島嶼、林草和建筑等建設吸引游客的自然景觀和人文景觀。自然景觀的組成要素是自然地理環境,包括地貌、水、生物植被和氣候等因素。自然景觀包括了水域風光、地文景觀、氣候天象和生物景觀等。人文景觀又名為文化景觀。人們在進行景觀設計的時候經常會為了滿足人們物質或者精神方面的需要而在原有的自然景觀基礎上設計和建設一些具有文化特質的景觀,以突出其人文精神和文化風貌。人文景觀不僅包括古代人文景觀,即古代人類在社會活動中所創造并遺留下來的歷史古跡,也包括現代人文景觀,即那些能夠體現現代的科學技術水平和創造性的現代景觀。
2水利水電工程景觀設計現狀分析
2.1景觀缺乏創意現有的水利旅游景點大多是劃船、釣魚等,隨著我國旅游業的發展,也推出了一些桃園或是蘋果園等,然而這些旅游景點只是單純的效仿,缺乏立意創新,其依靠擴大規模和增加畝數來吸引外地游客,難以達到理想的效果。近年來,很多旅游景區以原生態的特點來吸引游客,其實只是圈出一大片地,保留原有形態,而不進行科學的規劃建設。
2.2景觀形態缺乏多樣化很多景區的景觀形態都大致雷同,游客到了此地有似曾相識的感覺。景觀形態的個性化指的是景觀區別于其他景觀有著其獨特韻味,立意標新。景觀形態應該講究獨立和個性化,只有這樣,才能吸引游客,使其在景觀區內樂游不倦。
2.3景觀布局混亂首先,很多旅游風景區的水利水電工程景觀的設計過分關注其景觀主題,即水體,而忽略了水體周圍的景觀設計,使得整個景區的景觀視覺單調而缺乏整體性,難以將水體和周圍景觀很好地融合起來。其次,由于大多數的景區都是自成一體,自給自足,景區的管理者為了節省管理開支,只是設計一兩個入口,游人從一個口進景區還得從原路返回。一般來說景區的岸線都很長,游人順著岸線往前走也需要耗費很多時間,而折路返回使得他們重復游覽已到過的地方,會讓游人產生視覺疲憊,因此,很多景區相對遠端的景點少有人問津,也缺乏管理人員進行維護,最后導致景觀衰敗。再次,景觀的設計一般都注重平面圖的效果,很少考慮游客觀光的實際情況。如,有很多景觀內的兩個景點之間有一大片草坪,只有一條L型的小路是連接兩個景點的唯一路徑,從平面圖效果來看,這條路徑與附近景點非常協調,形成了整體美。游客在游覽此景的時候可以一眼觀望到另一個景點,出于好奇的心理,他們會選擇較近的路徑,即從草坪上踏過去,而避免走小路繞彎。
3水利水電工程景觀的設計方法和策略
3.1水體景觀的設計水體是水利水電工程景觀設計的主題。首先在上游攔河筑壩,構成大面積的靜止水,然后在河壩的下游對水資源進行各種形式的處理,以形成多樣化的水體景觀。可以利用庫區水面開創出一些水上運動,以其極高的觀賞性、娛樂性和刺激性來吸引游覽觀光的人群。比如水上龍舟、泛舟、水上摩托等,這些都是刺激性和娛樂性較強的群眾性游樂活動。
3.1.1靜水景觀的設計
3.1.1.1借助植物裝飾通常到了水庫的盡頭會出現一處淺水灣或死水灣,這些地方的水流非常緩慢,而且很有可能是一潭死水,因而水質極容易出現問題,滋生出許多蚊蠅和水蟲,游客經過可能會有不良的體驗。針對這種問題,可以在此處種植一些水生植物幫助凈化水體,提高水體質量,改善周圍的環境,使得水面效果更為豐富。有些水生植物,如荷花甚至還可能達到增加經濟收入的效果。如果經濟條件允許的話,在這些地方可以建造一些亭、閣,以供游客休憩;在岸邊種植柳樹,柳條倒映水中,構成美好的視覺效果。
3.1.1.2制造靜水倒映景觀水庫的水體一般都是大面積的靜水,靜態的水顯得非常安寧、祥和、靜怡和明朗,能夠清晰明了地映射出周圍的景觀,使得水面和周圍環境產生層次感極強的整體景觀,同時給人以充分的想象空間。靜止的水就像一個平面鏡,能生動地反映出周圍景觀,可以體現其鮮艷顏色,尤其是在陽光照射下,靜水面的反光和折射更是為周圍景觀增色不少。所以規劃師制造靜水倒影景觀的時候,應該根據周圍的景觀特點進行細致的規劃,合理地配置和建設水面周圍的景觀,以豐富靜水面倒影景觀的形態。
3.1.1.3水生動物的放養在水庫中放養一些河蚌、魚等水生動物,讓它們在水庫中自由自在地游動,不僅可以使得水體凈化,提高水體的質量,在一定程度上還可以動靜結合,增加水體觀賞效果。另外,水庫中的水生動物還能夠在一定程度上吸引更多游客,使得游客觀賞美景的同時,進行一些垂釣活動,或者是允許游客往水庫中投放食材,以吸引水生動物,形成魚兒戲水的水體效果,為游客們增添別樣的情趣。
3.1.1.4設計和制造人為景觀多數的水利景點都不方便設置更多的水上運動節目,只能通過游船來增加游客的水面活動。為了使得這種單調的水利景觀更為豐富,可以在靜水面上建造一些涼亭、樓閣或是水榭,這樣不僅在平靜的水面上增加了人文景觀,為游客提供了視覺上的享受,還可以為游玩疲倦的游客們提供短暫休憩和談天的場所。
3.1.2動水景觀的設計動態的水一般是指流動的水,比如小溪、河流和瀑布等。和靜水相比,動態水更能激發人們的觀賞樂趣,給人以美好的視覺享受。動態水富有活力,在精神上能夠調動人的情緒,使人更加興奮和激動。
3.1.2.1流水景觀一般在水壩的末端,或者在排放水流的入水口都會形成流水景象,若是人為地對這種流水景象進行細致規劃,加以修飾和裝扮,比如用水泥土進行堆砌,借助周圍的山石水流彎彎曲曲,形成具有藝術特征的水流景觀。
3.1.2.2落水景觀落水景象一般包括跌水和瀑布等。瀑布的形成是依賴于上游和下游之間水位的落差而形成,其氣勢宏大,場面壯觀。可以根據動水景象規劃的理念來對水壩的排水功能進行精心設計,使得水體景象變化充滿動態感。一般來說,規模大的水庫具有寬度較大、水位落差大的攔河壩,而水閘拉下排水的那一瞬間,形成了瀑布的景象,場面非常有氣魄。比如三峽的溢流壩長度達到了483米,大壩的中間有23個深孔和22個表孔,其目的是用來對水庫內的水位做出調整,在水庫水壓不夠的時候可以方便排洪。在水閘全部拉下放水的時候,場面非常的澎湃,增添了水利景象的動態性。
3.1.2.3噴水景觀噴水景觀在水利水電工程景觀中最為常見,在城市的路邊或是公園內,我們常常會看見一些由水體噴射而制造出來的水體景象,這種景象不僅有著較高的觀賞價值,而且對城市的空氣環境能夠起到一定的凈化和濕潤作用。另外,噴射出來的小水滴和空氣中的分子發生碰撞會產生一些負氧離子,使得空氣的質量得以提高。
3.2水利工程建筑物景觀的設計水利工程中的建筑物的環境效應也越來越多地引起了人們的關注。在人們審美能力日益提高的今天,水利建筑不僅要有一般水利工程的蓄水防洪功能,還應該和建筑工程附近的環境相適應,構成完整協調的水利工程景觀。水利建筑可以是臨時性的,也可以是永久性的。其中永久性的建筑包括隧道、廠房、大壩、水閘、引水渠等,而臨時性的建筑包括臨時圍墻、圍壩、泄水道等。
3.2.1整體協調在水利水電工程景觀設計中,切忌過分優化和突出一個單獨的景點,而忽略了景觀的整體效應。應該整體考慮,從宏觀入手,將水利工程景觀設計成一個整體上協調而又層次分明的景觀。
3.2.2重點突出光有整體上的協調固然不夠,景觀設計中還應該注重設計出重點鮮明的景觀。這就要求規劃師要全面對大壩和大壩的附屬設施間的關系進行細致處理。其一,可以把附屬設施部分隱藏起來,將大壩的主體地位突顯出來。可以從色彩和形態的設計上入手,盡量減少附屬設施對大壩主題的視覺沖擊。其二,也可以把主體大壩和附屬設施結合起來進行設計,使之在形態和顏色上協調一致。
3.2.3對大壩的形式進行合理安排我們通常選擇在地勢較為平整的地方建設大壩。大壩的形式應該順應周圍地勢,其高度應該和周圍的地勢高度接近,這樣才不至于有太過突兀之感。目前大壩的形式主要包括了平板壩、大頭壩等,這些大壩的形式經濟而又美觀。
服務于水利水電建設的專題地理信息系統仍然有待完善。專題地理信息系統的缺失印證了“3S”技術在水利水電測繪和管理方面存在不足之處。在水利水電測繪中,GPS和RS的結合在現代已成為行業標準,為水利水電測繪提供了傳統手段完全不具有的經濟效益、時間和成本優勢,卓有成效,但是與GIS的整合這一環卻嚴重缺失,雖然GPS和RS的結合和應用有助于水利水電工程項目的開展和實施,但缺少依托GIS的信息資源化和集成化卻往往成為后續產業鏈條發展的掣肘。這個環節的缺失將會制約“3S”技術以及未來大數據產業的建設和發展。各數據、技術的應用與耦合尺度研究缺乏。由于新數據和新技術的應用多來源于國外文獻,而非行業標準,相應的適用范圍,應用前提和技術之間的銜接和處理存在很多不確定因素。例如基于NMGCOSR的CORS系統在國家三角點破壞嚴重的背景下成為解決平面起算點的重要方法,但是其應用與全球定位系統測繪規范的標準存在偏差和誤差,在不能滿足時如何增加控制點,精度控制方面有待研究。在此環境下,因GPS高程測繪以其監測點不需要通視、勞動強度降低、不累計誤差,效率高等優點取勝,具有一定優勢。但是研究表明參考橢球面的法線與鉛垂線之間的差異即垂線偏差所帶來的影響,理論上需要進行高層系統之間的誤差計算,尤其在高緯度地形復雜的山區,然而誤差的計算和修訂研究缺乏。以目前的技術水平,GPS高程測繪誤差在實際應用中,尤其是4等以上幾何水準精度要求差強人意。該方法的優勢在誤差的不確定下反而難以成為真正的優勢。
1.2管理方面的挑戰
信息資源化與大數據建設支持薄弱。雖然水利水電測繪隊伍在不斷壯大,但水利工作和管理者在信息意識方面不是佷強,在信息資源化建設中,看重硬件建設,輕視資源開發的現象還有很多的;對信息資源建設沒有足夠和合理的投入,沒有測繪科技信息資源開發的大的遠景規劃。信息資源網絡化只是水利水電工程測繪電子信息化最為基礎的步驟,中國現在已邁向大數據時代,大數據理念和項目如何在測繪行業中得到對接、應用與實踐,大數據產業如何與水利水電工程耦合以實現數據、工程、服務產業鏈條的三位一體這是水利工作者的所面臨的一項重要課題。信息技術人力資源不足。各水利測繪單位長期以來培養和造就了一批信息開發、研究、服務的專業技術人員,但隨著計算機技術、網絡通訊技術的深入應用和信息市場的迅速發展,水利測繪行業迫切需要一批既懂信息,又懂技術、懂開發、懂經營、會管理,能創新的專業人才群體。這類專業人才缺乏的問題如得不到解決將使得水利水電事業的發展和繁榮受到制約。
2水利水電工程施工導流方案
2.1全段圍堰法導流全段圍堰法導流是指沿著河床的大壩、水閘等主體工程軸線,修筑攔河堰體,將河流一次性截斷,使得河道的水流通過臨時修建的泄水建筑物流向下游。全段圍堰法導流主要適用于枯水期水流量比較小、河道比較狹窄的河流,根據導流泄水建筑的類型,可以將全段圍堰法導流分為涵道導流、隧洞導流、明渠導流等幾種類型,在實際施工中,施工單位要根據施工現場的具體情況,選擇合理的全段圍堰導流形式,從而為工程的施工質量提供保障。
2.2分段圍堰法導流分段圍堰法導流是利用被束窄的河床、明槽、缺口、壩體,將河道中的水流引入河流下游,分段圍堰法導流主要用于河床比較寬、水流量比較大、工程周期比較長的水利水電工程。采用分段圍堰法導流技術進行施工時,施工人員首先要采用圍堰法將河床原有的建筑物分成多個階段,然后根據實際情況,分期、分段的進行施工,直至完成整個工程項目。在進行河床圍堰時,要將河流截斷,利用河床中建好的水工建筑物,將水流引入下游,從而實現分段圍堰導流。
3水利水電施工中圍堰技術的應用
圍堰是導流施工中臨時構建的建筑物,其主要目的是維護施工基坑,從而保證施工能在干地中進行,當導流任務完成后,如果圍堰不能成為水工建筑物的一部分,則要將圍堰拆除。根據圍堰使用的施工材料,可以將圍堰分為土石圍堰、木籠圍堰、混凝土圍堰、鋼板樁格圍堰、草土圍堰等幾種形式;根據圍堰與水流方向的位置,可以將圍堰分為縱向圍堰和橫向圍堰兩種情況;根據圍堰與被保護工程的位置,可以將將圍堰分為上游圍堰和下游圍堰兩種情況;根據導流期間基坑過水情況,可以將圍堰分為過水圍堰和不過水圍堰兩種情況,如果采用過水圍堰,則要滿足圍堰頂過水的相關需求;根據擋水情況,可以將圍堰分為枯水期擋水圍堰和全年擋水圍堰兩種情況。
3.1混凝土圍堰混凝土圍堰具有擋水水頭高、施工量小、抗沖擊能力了強、防滲能力強、能與其他混凝土建筑物連成一個整體等特點,在水利水電工程中有十分廣泛的應用,如浙江緊水灘水利工程就是采用混凝土圍堰進行擋水的。
3.2鋼板樁格型圍堰鋼板樁格型圍堰是由主格體和聯弧段構成的,在構建鋼板樁格型圍堰時,施工單位要堅持砂礫石重量穩定的原理進行,將鋼板樁和鎖口連接成一個封閉的空間,然后將石渣、砂卵石等材料填入封閉的空間中,形成鋼板樁格型圍。
3.3不過水圍堰在多種圍堰中,不過水圍堰是利用最廣泛的一種圍堰,這種圍堰在結構和和土石壩比較相似,具有工程造價低、就地取材、施工簡單、拆除方便等特點,并且不過水圍堰對周圍環境的適應性很高,幾乎能用于任何地方,但不過水圍堰存在不允許堰頂過水等缺點,在洪水期需要做好防水措施。
3.4過水圍堰過水圍堰能確保圍堰堰體的安全過水,能防止在過水中,堰體在滲透壓力作用下,出現深層滑動的現象,同時還能防止水流對堰體表面產生的沖刷破壞。目前,長江的過水圍堰有加筋過水土石圍堰和混凝土板護面過水土石圍堰兩種,其中加筋過水土石圍堰是在圍堰下游坡面和堰體內部同時鋪設鋼筋網,從而避免河流下游坡及堰體坡面出現滑動的現象;混凝土板護面過水土石圍堰是在上游護面和下游護面采用砼面板對土石圍堰進行保護,這種過水圍堰具體有防水性好、厚度適中等特點。
4圍堰的平面布置及堰頂高層
4.1圍堰的平面布置在進行圍堰平面布置時,施工人員要根據水利水電工程的建筑輪廓、排水設施、交通通道、施工模板等進行綜合考慮。一般情況下,水利水電工程的基坑橫向坡趾與建筑輪廓的距離需要超過20m,基坑縱向坡趾與建筑輪廓的距離需要低于2m。圍堰水平布置不合理就很有可能對水利水電工程的安全造成影響,因此,在布置圍堰的平面時,要根據確定的導流方案、圍堰類型進行操作,從而為圍堰的安全提供保證。
4.2堰頂高程的確定目前,在水利水電工程中,常使用粘土心墻防滲式土石圍堰當做施工導流工程的圍堰建筑,因此,在確定堰頂高程時,要根據相關規定,在超過靜水位0.6m處設計相應的防滲體,對圍堰進行保護。由于在施工中需要對水位的壅高、圍堰頂部防護結構厚度、堰體施工沉降量等因素進行考慮,因此,要根據工程的實際情況確定圍堰位置及堰頂高程。
之前農村主要農作物就是小麥、玉米等糧食作物,這些作物主要要求其增產,因此水利設施只需要能夠滿足糧食作物的生長就可以了。但是伴隨著農業產業結構的調整,除了種植糧食作物之外,還要種植蔬菜、瓜果、花卉等經濟作物,這種產業結構的調整對于農村水利工程提出了更高的需求,原先那種只滿足作物生長的水利工程已經不能適應當前農村新型經濟的發展了。還有就是,市場化在農村經濟中的作用越來越明顯,農民為了取得更好的市場效益,各自調整自家的產業結構,使得農村地區產業的發展缺乏統一規劃、統一調整、統一調度,這樣以來水利設施的配套建設就會面臨著諸多問題。
2.農村水產養殖業的發展對于水質有了更加嚴格的要求。
當前,我國許多農村地區利用之前的水利配套設施開展水產養殖業,水產業對于水源水質的標準要求更高了。水質如果不好,水源被污染,水產養殖業的發展將會遭受嚴重打擊,農民的利益就會受損。目前的農村地區的水質條件還不能為水產養殖業的發展提供有力保障。
二、加強農村水利水電工作,把握好重點,掌握好方向
農村水利工作要圍繞“一個目標”,即農業增效、農民增收、農村穩定目標,利用“兩大優勢”,即水資源優勢和水務一體化優勢,確立“三個協調”,即安全、資源、環境協調發展,不斷完善“四個體系”,即防洪保安、水環境保護、水資源配置和農業灌溉安全體系,發揮“五個方面作用”,即提高產業層次、提高安全可靠性、提高景觀水平、提高水資源科學利用程度、提高人民生活質量。今后,農村水利建設的重點是防洪除澇、節水灌溉、河道清淤、圩區治理以及農村水污染防治、水資源保護,推廣有效益的技術項目,搞好技術示范工作。
1.增強水資源保護意識,加強對水資源的保護。
由于我國粗放農業發展歷史悠久,不少地區還在沿用之前的農業發展模式,沒有水資源的保護節約意識。要在農村地區普及水資源知識,加大水資源保護節約的宣傳力度,使得保護水資源、節約用水的思想深入人心,使得農村每家每戶都具有保護水資源的意識,大力倡導建立節約型社會。政府在制定農業發展的各項政策與規定時,要充分考慮到農村水資源的制約因素,逐漸轉變粗放農業時的管理思路,由之前的供給管理轉向需求管理與供給管理的有機結合,進而逐步實現需求管理。
2.積極推廣農業節水灌溉技術。
由于我國農業發展方式的轉型升級,農業產業結構的調整,必須大力積極推廣節水灌溉技術。推廣使用節水灌溉能夠促進我國農業的良好可持續發展,控制農業生產成本,減少農民支出,有利于保護節約農村地區的水資源,提高農業生產力,進而能促進農村經濟發展方式的轉變,經濟結構的優化升級。因此必須把推廣節水灌溉放在農村水利工作的突出位置,加大節水灌溉知識的普及,大力建設節水灌溉配套設施,積極推廣滴灌、噴灌技術。
3.加大農村水環境治理力度。
近年來,由于農村地區化肥、農藥的大量使用,生活垃圾的亂推亂放,以及生活污水的任意排放,農村的水環境遭受了嚴重的污染,河流水質污染嚴重,嚴重影響了農民生產生活質量。再加上農村植被破壞嚴重,水土流失惡化了農村生態環境。因此必須加強水資源保護,加大水環境治理力度,倡導建立中國“美麗鄉村”,提高農民生產生活質量。
4.要加強農村水利服務隊伍的建設。
要加強農村水利站的管理工作,增強水利工作者的服務觀念,提高水利工作人員的服務質量與水平。鄉站人員事業經費應納入縣級財政預算計劃,并通過縣級水行政主管部門再下撥到鄉站。要實現事企分開,精簡鄉站事業編制人員。鄉鎮水利站要向制定規劃、監督建設、經營管理轉變,加大水利技術示范和推廣力度,依靠科技進步提高農田水利建設和管理水平,盡快實現公益與經營相分離、綜合和專業相結合、科技和指導相協調,努力提高服務水平和服務質量。
設計工作不到位是影響設計質量的最主要因素。在工程項目的設計過程中,因為沒有深入理解大綱、缺乏準備材料、對工程要求掌握不足等因素,會影響設計人員對工程項目的理解,最終導致設計工作不到位。工程設計本身的復雜性和多學科交織的特點,無意間增加了設計工作的難度。設計工作的不到位在有關文件上很難有明顯的表現,唯獨在實際工作中才能有所體現。
1.2設計人員缺乏責任意識因為水利水電工程的復雜性,往往需要用到多種學科的知識和多種技術手段。同樣,設計工程也是一個復雜煩瑣的工作,需要工作人員和設計人員共同努力、配合工作。然而,在設計過程中,存在著部分設計人員專業能力差、缺乏責任心等問題,致使設計方案出現多種低級錯誤。缺乏高度的責任意識,是影響水利水電工程設計質量的主要原因之一。
1.3設計過程缺乏質量監控在當前的社會,有太多人都把目光放在速度上,過度追求高速高量,這種一味追求速度的結果,便是在設計的過程中,一些重要細節方面的工作沒有充足時間的思考,設計的質量得不到保障。此外,這種思想還會導致對工程設計的質量監控工作流于表面。本身的設計質量就不高,再缺乏細致的審核,如此的水利水電工程設計方案的質量就不難想象。而缺乏可靠性和安全性的設計工作一旦投入使用,其施工過程和施工結果便可想而知。
1.4設計缺乏比較對各種設計方案進行縱向和橫向的比較,是衡量方案可靠性和實用性必不可少的一項工作。通過對方案的投入金額、產值回報、施工技術水平、所需時間金錢等各方面的比較,從而選擇最佳的方案,不僅能減少人力物力的浪費,還能提高水利水電工程水平。然而,目前水利水電工程行業出現了項目壟斷的現象,有些施工單位企業占領了市場,致使施工設計方案單一,根本沒有比較工作可言,這種現象對水利水電工程行業的發展是極其不利的。
2提高水利水電工程設計質量的有效手段
2.1加強設計工作的管理想要提高水利水電工程的設計質量,首先要做的就是加強對設計工作的管理。做好設計的前期工作是做出優秀設計的重要前提。相關企業和施工單位要從工程的實際情況出發,結合現有的技術條件和物質基礎,并結合當地的地質、水文、資源等因素,做出合理的結構設計。不僅要保證工程本身的實用性、可靠性,還要顧及工程項目與自然環境之間的相互影響,滿足環境友好型的發展要求。
2.2提高從業人員的責任意識無論是什么樣的工程建設,人都是項目建設中的主力,人的素質水平和技術水平在很大程度上影響著除施工材料質量給施工質量造成的影響。此外,驗收與檢測合格的施工材料也要進行再進一步的取樣實驗,以保證其質量達到施工標準。
大中型水利水電工程建設征地補償和移民安置條例要求在移民安置過程中,項目法人與縣級以上地方人民政府簽訂移民安置協議,基本上將移民安置資金交地方人民政府包干使用移民安置中。遼寧省水庫移民安置中,集中安置點一般選取荒山削平再地基處理,投入較大,雖然相關稅費較多,但移民安置涉及的部門審批較多,協調工作量較大,基本為縣域內安置。此外,受1985年以前修建水庫移民上訪咨詢影響,淹占地外縣級政府接受外地遷入移民主觀性不強。
2農村移民故土難離、對新環境不滿意或適應能力弱
移民安置規劃大綱編制前,移民安置實物量調查人員在宣傳解釋政策的同時,需要做好移民安置實物量調查,摸清移民安置意愿,以確定移民安置方案。在移民安置意愿收集中,移民受從眾心里影響或覺得建設水庫這事離我還很遙遠,在安置方式的選擇上比較隨意并且趨向一致。由于水利水電工程建設周期較長,移民心理變化較大,在中國傳統思想里就有衣錦還鄉及落葉歸根等思維方式影響,還有對新環境的畏懼、不滿,對新事物接受程度較低等原因,很多的人不愿意離開自己的故土,這種情況以年齡稍大的農村移民表現得尤為突出。
3農村閑置土地容量不足,移民集中農業安置困難
新一輪農村土地承包后,農村土地基本都承包到戶經營,這幾年經濟快速發展,土地增值潛力較大,無論人均土地多或少,土地作為稀缺財富,農民不愿意減少手中土地數量。同時,由于土地的增值,農村閑置荒地等能夠加以利用的土地均被開發使用,各村自留地要么用于新增建設項目建設用地,要么早已分配到戶,移民安置大面積調劑土地用于移民集中安置難度越來越大。農業安置中,除投親靠友外,移民很少異地分散插花安置。
4部分農村土地閑置,農村土地整體利用率不高
有關資料顯示2012年,遼寧省城鎮化率為65.7%,2020年預計達到75%左右,按此推算,遼寧省每年城鎮化人口約55萬人(總人口4375萬)。此外,很多人口雖然未能落戶城鎮,但大量的務工人員已離開家鄉,各種媒體均報道過消失的村落或老人村等現象,筆者認為鑒于農村老齡化,城市年輕化(進城絕大部份為年輕人)這一現實,遼寧省的城鎮化進程會越來越快,農村人進城后自動舍棄土地資源這一事實將會使農村閑置土地會越來越多。
5環境保護要求越來越高
伴隨經濟的發展,環境保護觀念深入人心,環境保護力度越來越大,水土保護、林業保護、環境保護日趨嚴格,特別是對于湖泊、水源保護區范圍很大,原有的移民后靠安置批準越來越難,保護區內不能新增建設項目。此外后靠居民的生產生活廢棄物對庫區水質影響較大,后靠農業安置困難。
二針對農業生產安置現狀的建議
1重視政策引導
加大宣傳解釋力度,努力轉變移民觀念異地移民安置必須做好政策解釋工作,打消移民顧慮,要講清當前實際情況,摸清移民真實意愿,科學規劃。首先引導移民投親靠友異地安置,根據移民投親靠友意愿,想方設法尋找投靠地閑置土地資源,滿足移民要求。對于投親靠友地土地承載力發掘確有困難的,對該部分移民有土安置的去向要綜合考慮后靠安置(包括工程防護,墊高恢復土地等措施),異地集中安置(包括造地)等措施,做好政策引導、宣傳解釋工作,打消移民顧慮,以便移民合理選擇安置方式。
2合理流轉土地
盤活閑置土地,挖掘資源并優化配置以遼寧省白石水庫為例,該水庫實際安置外遷移民比原規劃數量增多,外遷安置5307戶、16617人,占安置移民總數的89.09%,移民安置區選在各方面條件相對都比較優越的遼中、北寧、新民、燈塔、義縣、凌海、營口市老邊區、朝陽市雙塔區等處。在外遷安置中,遼寧省境外安置移民94戶、312人,涉及8個省、43個縣。水庫移民搬遷安置過程中,省政府統一調度通過充分盤活各地閑置土地資源,大范圍妥善安置移民。遼寧省的三灣水利樞紐及輸水工程,也較多采用這一安置方式。對于近幾年建設的水庫,土地資源更加缺乏,可以采取以下措施以施行農業安置:一是要盤活移民區線上園林等資源,將這些資源收歸集體所有,依法依規“二次分配”,為他們提供生存、發展空間。二是要鼓勵部分工廠企業、土地大戶將部分充余的土地流轉給村集體,村集體再將這部分土地流轉以安置移民。三是對于已經城市定居居民要研究獎勵措施鼓勵將土地使用權交集體組織以安置移民。第四對于基本不依靠土地為生的農村居民可以獎勵將土地使用權流轉集體以再分配安置移民。
3土地開發整理
多措并舉,增加農業安置環境容量移民安置點規劃建設中,大多選擇開山平地,盡量少占用或不占用農業耕地;此外,利用開山的“棄土”將可以利用的淹沒范圍內的土地填土抬高、培肥治理;還有就是積極爭取國土地開發整理項目,重點在移民村實施低丘崗地改造、水毀復墾、灘涂荒地治理、廢棄園地治理、土地改造升級等工程,最大限度增加有效耕地面積。遼寧省在建的錦凌水庫、青山水庫均不同程度的采取以上措施建設安置點。遼寧省丹東市鳳城石橋電站采取防護工程并墊高恢復的措施,將原規劃大綱階段因淹沒擬占用的耕地完全墊高恢復,使工程建設移民人數為零。
4因地制宜選擇農業生產項目
培植特色產業,增加移民收入移民安置實施中,政府分區域規劃、分產業布局、分類型指導開發利用土地,力求讓有限的土地產出最大效益,統籌謀劃山場利用、水體開發、水產養殖、旅游觀光、休閑娛樂等產業項目,確保每個安置點都有主導產業配套跟進,為移民的持續增收打牢基礎。在選好項目的同時,開展移民實用技術培訓、生產生活安置長遠規劃,利用閑置廠房建設職業技術學校,優先招收移民對象培訓,讓移民學習服裝加工、現代農業種植、養殖等實用技術,確保農民有一技之長,最大限度發揮移民安置規劃中培訓費作用,促進移民生產方式轉型,解決移民將來生活、發展問題。在遼寧寧省中央直屬水庫六年扶持規劃中,桓仁縣發展冰葡萄種植1799畝,同時引進冰葡萄酒生產項目,調整產業結構,發展多種經營。為充分發揮項目產業推動作用,在項目實施中,桓仁組建成立了北甸子葡萄種植協會。該協會是北甸子萬畝葡萄園的專業承包戶自發組建起來的農民合作組織。協會成立后不僅給北甸子鄉的釀酒葡萄銷售打開了出路,其中北甸子冰葡萄品牌也通過了省無公害農產品認證,且注冊了品牌,2007年該基地所產釀酒葡萄全部銷售到釀酒公司,北甸子葡萄酒產業通過“公司”+“農戶”的模式運轉良好。種養殖業及培訓項目實施,可以促使原來單一的以農業為主、以糧食作物為主的經營模式轉向以經濟作物為主的經營模式,改變以前以“小本”經營為主的格局,激發農民自發組織聯戶經濟實體、合作社、經紀人,調動廣大移民發展生產的積極性,進一步促進農村經濟的發展,有利于實現共同富裕。
隨著科學技術的發展和進步,水利水電工程在施工過程中引進了很多先進技術,以此提高工程的施工效率,如檢測、勘探儀器等。傳統的測量技術僅僅只是測量,所需的人力物力資源較大,且其不確定性較大。而新技術的應用很好地解決了測量數據的不準確問題。由此可見,高科技儀器的應用為水利水電工程的發展帶來了很多發展的可能。
1.2計算CAD技術的應用
計算機CAD技術從應用之初就將其定義為應用型的軟件,與此同時,在計算機不斷的發展過程中,CAD技術也得到了廣泛的應用。多年實踐證明施工單位將計算機與其他技術相結合,使得數據的獲得更加方便,也保證了工程設計的科學性和合理性,提高了工程施工的實效性。
1.3GIS技術與數據庫技術
通過應用地理信息系統以及數據庫技術構建工程信息系統,GIS技術和數據庫技術的相結合有效提高了工程設計以及施工的靈活性以及準確性。傳統的工程信息系統通常只是對工程相關的數據進行收集、整理和檢索等等。但是地理信息系統具有三維全景成像模擬功能,全面地展現了施工過程的時間以及空間關系,在近乎真實的情況下展現地質構成,為工程的后期實施提供了依據。
1.4鉆探技術
上述工程中白云巖為一種沉積碳酸巖,主要由白云石組成,常混入石英、長石、方解石和黏土礦物,呈灰白色,白云巖巖層易于破碎的特性,加之巖石風化較深,故白云巖普遍存在巖石膠結性差、結構酥松、破碎,強度值波動幅度大等特點。該類地層在鉆探過程中,存在巖芯采取率低、巖芯采取質量差、巖芯品質不好等問題,利用常規鉆探工藝技術,很難達到巖芯采取規范標準,鉆探現場布置全面圖如圖3所示。為了滿足可研階段對工程地質條件查明的深度要求,確保工程勘察質量,必須依據白云巖地層的特點,結合現有常規鉆探工藝技術,尋求滿足勘察成果質量要求的特殊鉆探工藝技術方法。白云巖作為沉積碳酸巖,在鉆進過程中,磨擦容易生熱,膨脹系數較大,尤其在強風化、中等風化程度的白云巖地層中進行工程地質勘探,巖石可鉆級別小于V級,巖層結構更加酥松、破碎,巖芯呈粉狀、偶見塊狀,用常規的硬質合金鉆具干法鉆進工藝技術施工,鉆進效率非常低,且易發生孔內“燒鉆”及“抱鉆”事故,處理事故輔助時間較長,成本加大,鉆進經濟效益較差。微風化、弱風化的白云巖,仍具有膠結性差、結構酥松、破碎等特點,造成孔壁不穩定的現狀,只得采取有效的護壁措施,改善孔壁的穩定性,才能獲得正常的鉆進進尺。進行壓水試驗時,又需要保證孔壁的原狀,只有對已形成有效的護壁泥皮進行破壞和清除才能有效進行試驗,壓水試驗在高壓水頭作用下,原狀孔壁的不穩定性進一步加劇,護壁難度加大。若繼續鉆進,又需要重新進行護壁,工序重復較多,直到鉆到設計孔深。微風化、弱風化的白云巖地層,可鉆性級別V~Ⅷ,屬堅硬巖石地層,鉆探采取的濕作業法作業,更加劇了破壞孔壁的穩定性,容易發生“埋鉆”和“卡鉆”事故,給鉆探工程質量、鉆進效率、進度控制帶來異常難度,雖通過合理選用鉆具方法確保巖芯采取質量,但若采用常規鉆進參數,鉆進效率很難提高。
2鉆探施工技術的應用
鉆進工藝技術,單動單管硬質合金鉆具,輔以無泵反循環的鉆進工藝技術強風化、中等風化程度的白云巖,因巖石強度較低,巖石級別在V級以內,采用油缸上下給進來提動鉆具實現無泵反循環及擴孔鉆進相結合的硬質合金鉆進工藝方法。為了有效解決常規硬質合金鉆具干法鉆進工藝技術所帶來的鉆進效率低,易發生孔內“燒鉆”及“抱鉆”事故的問題,結合常規硬質合金鉆進工藝技術,對鉆具鉆頭稍加改動,并配以孔底局部返循環的鉆進工藝對強風化、中等風化程度的白云巖地層進行鉆進。因巖層較軟,主要靠通過軸心加在合金上的壓力來克取巖石,宦選用稍高鉆壓;為了提高成孔質量,獲得較好鉆進效率,降低磨擦升溫.宜選用低轉速。為了實現孔底局部反循環的功能,同時因短時間脫離對巖石的克取磨擦,起到散熱、冷卻效果,應勤提動鉆具。這在很大程度上預防和減少了孔內事故的發生,提高了鉆進效率。這種工藝技術應注意以下3個要點:
1)常規硬質合金鉆頭內外出刃為1.0~1.5mm,則巖芯外徑與鉆具巖芯管內環間隙為1.0~1.5mm。白云巖為沉積碳酸鹽,高溫環境下,生成用作膨脹劑的氧化鎂和氧化鈣的混合物,這種混合物的膨脹率大。在鉆頭克取巖石及鉆具在巖層中回轉,會因摩擦而產生熱量,使巖芯膨脹,使巖芯外徑與鉆具巖芯管內環間隙不足1mm,使得巖芯進入巖芯管的阻力加大,阻力大于鉆機帶動鉆具獲得進尺所克服的阻力時,造成因“堵鉆”而無法獲得正常進尺,被迫起鉆,取出巖芯管內巖芯后重新下鉆,增加鉆進的輔助時間。雖然巖芯采取率高,但巖芯擾動大、品質差,仍然影響巖芯采取質量。采取的措施是:將硬質合金鉆頭內外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分區破碎方式排列,給巖芯因磨擦生熱產生膨脹留有空隙,巖芯管與巖芯環狀保持一定的間隙。
2)通過鉆具提起一定高度(一般為0.3~0.5m),使孔底產生負壓,鉆具與巖層環狀的泥漿沿間隙流入孔底,再下壓鉆具,孔底泥漿在壓力作用下,會沿著巖芯與鉆具內環間隙向上流動,形成無泵反循環,鉆頭在較大壓力,慢速回轉狀態下,克取巖層獲得進尺。鉆進過程中巖芯一般是連續不斷的,巖芯擾動小、品質好,巖芯采取質量滿足規范要求,回次進尺可達0.8~1.5m,鉆進效率高。
3)若改變硬質合金鉆頭的內外刃及底刃,運用無泵反循環及調整鉆進參數措施后,仍不能有效避免“抱鉆”、“燒鉆”事故,還可采用鉆擴結合的鉆進方法。正常鉆進的粗徑鉆具在大一級IZl徑內回轉長度控制在2/3左右,增加正常鉆進粗徑鉆具的環狀空間,有效避免事故發生。但擴孔過程中,值得注意的是一定要加大提動鉆具的頻率,否則會造成“抱鉆、“燒鉆”附加事故。當發生微“抱鉆”、燒鉆事故時,不要急于處理,停機10min后,待巖層及鉆具冷卻后,再開動鉆機,事故就可能得到解決。通過上述工藝技術,有效預防和減少了孔內事故,較大地提高了巖芯采取質量和鉆進效率,大大降低了鉆探成本,并在單位規定時間內順利完成了貴陽市下壩水電站現場地質勘探工作,為鉆探施工奠定堅實的基礎,為施工單位創造了良好的經濟效益和社會效益。