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河道如何防汛排澇景觀設(shè)計(河道防汛應(yīng)該采取什么措施)
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本文目錄:
一、河道整治規(guī)劃設(shè)計河道恒定流計算規(guī)定?
下面是中達咨詢給大家?guī)黻P(guān)于河道整治規(guī)劃設(shè)計河道恒定流計算規(guī)定,以供參考。
1、河道恒定流的計算方法應(yīng)符合本規(guī)范規(guī)定。
2、整治河段的水面線,應(yīng)根據(jù)控制站的水位和相應(yīng)的河道流量,考慮區(qū)間入流、出流等因素計算確定。
3、現(xiàn)狀河道的泄洪、排澇能力,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀工況,河道內(nèi)各控制點的設(shè)計洪水位和設(shè)計排澇水位,按本規(guī)范附錄A的規(guī)定計算。除計算泄洪、排澇流量外,還應(yīng)計算沿程各斷面的洪水位、洪水流速和澇水位、澇水流速。
4、河道整治后的泄洪、排澇能力,根據(jù)流域綜合規(guī)劃或?qū)I(yè)規(guī)劃的要求確定。
5、整治河段的設(shè)計洪、澇水面線應(yīng)分別根據(jù)河段的設(shè)計泄洪、排澇流量和相應(yīng)的防洪、除澇整治工程方案計算,確定沿程各斷面的設(shè)計洪水位、洪水流速和設(shè)計澇水位、澇水流速。
6、對于干支流、河湖、洪澇水相互頂托的河段,應(yīng)研究洪澇水組合和遭遇規(guī)律,推算不同組合情況的水面線,以外包線作為設(shè)計洪澇水位的依據(jù)。
7、分汊河段按總流量等于各汊流量之和及各汊分流、匯流條件計算各分汊河段水面線和流量。
8、計算的水面線成果,應(yīng)與實測或調(diào)查的水面線進行比較驗證。
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二、河道景觀工程助推水資源配置以城市為中心
孫景亮
(水利部河北水利水電勘測設(shè)計研究院)
隨著我國城市化發(fā)展的步伐加快以及城鎮(zhèn)居民對親水環(huán)境的熱衷,城區(qū)的發(fā)展沿著河流擴張之勢越來越明顯。城市河道景觀工程建設(shè)極大地提升了城市的品位,極大地改善了人居環(huán)境,其在生態(tài)城市建設(shè)中顯示出的功能和作用是不可替代的。那么,在缺水的城市該如何保證有足夠的生態(tài)景觀用水,又不對周邊地區(qū)的用水及水環(huán)境產(chǎn)生負面影響,則是對工程建設(shè)倡導(dǎo)者的嚴峻考驗。
一、河流與城市的關(guān)系
在原始的人類社會,我們的祖先就知“逐水草而居”,河流是人類文明的發(fā)源地。自從人類社會存在以來,與河流的關(guān)系大致經(jīng)過了被動適應(yīng)河流、干擾占用河流和與河流生態(tài)共存三個階段。人類幾千年的發(fā)展史,也演繹了一部人類駕馭河流的宏偉史詩。我們只要瀏覽一下世界地圖就可以看到,世界上幾乎所有的城市都是沿著江河而建。這并非是一種巧合,它說明人類文明與生存發(fā)展完全依賴于河流充足的供水和舟楫之利。
人類依賴河流,同時與河流又一直處于相互干擾和影響之中。河流的變遷不僅改變了自然界,也會影響到人類,并正在越來越多地影響著人類自身的生存、發(fā)展與未來。在很多時候,人類對河流的傷害都是由于人們的愚昧和貪婪造成的。水域的污染和水環(huán)境的惡化,說明了流域內(nèi)人們的生產(chǎn)、生活方式出現(xiàn)了問題。河流的沒落,意味著人類和文明將面臨災(zāi)難。
近代河流既是城市供水的水源,同時承擔著城市防洪排澇的功能,并且依靠天然自凈能力消納了城市排放的污水。但是,隨著流域上游水資源開發(fā)強度的不斷加大,城市化、工業(yè)化進程的不斷加快,城市人口的急劇增長,日益增加的城市污水量大大超出了河流的自然凈化能力,致使河流水質(zhì)惡化;人們隨意向河道內(nèi)傾倒垃圾廢物,并以各種方式肆意侵占河灘水道,致使天然河流的原始功能不斷退化。長而久之,河流會反制于城市,使之不可持續(xù)地發(fā)展。
世界進入21世紀,如何兼顧人類和河流生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展是世界各國都必須面對的挑戰(zhàn)。最近時期以來,一些發(fā)達國家已經(jīng)意識到,以犧牲河流生態(tài)系統(tǒng)換來的人類安全和幸福只能是短暫的。開始考慮與河流生態(tài)共存,人類不僅有權(quán)享用河流水資源,而且也要愛護河流,保護水質(zhì)并保證給河流生態(tài)系統(tǒng)分配所需的能不危及其河流生命的水流過程。
二、河道工程現(xiàn)狀及城市河道景觀整治工程情勢
(一)河道工程現(xiàn)狀分析
自20世紀中期以來,我國北方地區(qū)的許多河流上游修建了水庫攔蓄洪水徑流。海河流域位于京畿要地,洪水防御工程建設(shè)有著悠久的歷史。但進行系統(tǒng)的流域治理主要是近半個世紀。1958年開始在上游山區(qū)大規(guī)模的修建水庫,“63·8”大洪水后,進入了以根治海河為中心的水利建設(shè)時期。初步形成了由水庫、河道、滯洪區(qū)組成的防洪工程體系和各河系分區(qū)防守、分流入海的防洪格局。防洪體系的建成和運用取得了巨大的防洪經(jīng)濟、社會效益。為了達到“上蓄”的目的,在海河流域上游山區(qū)陸續(xù)已建成大、中、小型水庫1900多座,總庫容約294億立方米,總庫容與年徑流量的比值達1.03,是全國平均值0.17的6.0倍,也遠遠超過美國和前蘇聯(lián)的比值0.34和0.27。水庫攔河大壩攔截了天然河道徑流和部分地下基流,使山前丘陵區(qū)、平原區(qū)的天然河道、中游地區(qū)的洼淀、湖泊失去了水源補給,濕地面積由下游平原部分地區(qū)轉(zhuǎn)移到了山區(qū),流域生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大的變異。加上連續(xù)枯水年的出現(xiàn),使得河流徑流量減少,以致河道干涸,從而導(dǎo)致地表水資源可利用量減少,沿河地區(qū)地下水逐年下降,造成水資源短缺及生態(tài)環(huán)境惡化,制約了臨河城市經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
然而,隨著人類社會發(fā)展,人口和工礦企業(yè)不斷向河流沿岸集中,這種狀況不僅加重了防洪負擔,同時向河道內(nèi)排放污水、傾倒垃圾、行洪灘地上修建臨時及永久建筑、無規(guī)劃地截流引水、河道內(nèi)的無序挖土采砂等,都對河道防洪、水資源的開發(fā)利用以及城市河流生態(tài)環(huán)境構(gòu)成影響。一方面城市快速發(fā)展,另一方面水環(huán)境質(zhì)量的下降,該問題廣泛引起了各級政府的高度重視。并由此引發(fā)的河道綜合治理工程在各大中城市率先逐漸展開,且呈方興未艾之勢。
(二)城市河道景觀整治工程情勢
隨著城市化發(fā)展的加快,以及城市居民對親水環(huán)境的進一步需求,城區(qū)沿河流擴張之勢越來越明顯,城市河道景觀工程建設(shè)熱潮逐漸形成并極大地提升了城市形象,改善了人居環(huán)境。河道景觀工程在生態(tài)城市建設(shè)中顯示出的功能和作用越發(fā)不可替代。以河北省為例,近幾年來,幾乎在所有的地級城市都開展了以城市河道景觀建設(shè)為主的河道綜合整治工程。
石家莊市滹沱河綜合整治工程:西起黃壁莊水庫,東至藁城晉州交界,全長70千米。其中一期工程治理范圍為石家莊市區(qū)段16千米在2010年7月1日以前形成濱水景觀帶。整體工程分3期實施,屆時它將形成環(huán)石家莊北部的濱水景觀長廊,進一步改善省會的生態(tài)環(huán)境,其中增加水面面積800萬平方米、濕地面積1500萬平方米、綠地面積600多萬平方米。據(jù)稱整體工程包括水面景觀用水、濕地用水和綠地用水,共需水量將達到8000萬立方米,其水的來源擬主要是利用崗南、黃壁莊水庫水,將來的南水北調(diào)中線總干渠的棄水以及冶河水和城市中水。
唐山市環(huán)城水系工程:全長57千米,建21道閘壩,據(jù)稱是“挖一河連三河形成環(huán)城水系,增一湖通四湖造城市水景”,屆時建成區(qū)總蓄水水面16.5平方千米,蓄水量2000萬平方千米,年需水量3940萬~5888萬立方米,形成“城在水中,水繞城流”的喜人美景。
保定市大水系工程:按照“兩庫連通,西水東調(diào),穿府補淀水城一體的總體布局”,共分:水源工程、雨污分流工程、景觀工程、防洪堤綜合整治四大工程。從西大洋水庫引調(diào)3000萬立方米水量經(jīng)70千米進入市區(qū),使7條內(nèi)河實現(xiàn)還清。屆時,城區(qū)水面面積將得到595公頃,市區(qū)河網(wǎng)密度將居全省第一,成為華北地區(qū)獨特的水網(wǎng)景觀城。
承德市以水為魂,打造 “雙水繞城,山水相映,充滿靈性和活力的山水園林城市”,將新增水面436萬平方米,水景觀帶面積達到1200萬平方米。
衡水市“水市湖城工程”,將開挖整治18個湖泊和30條河道,使湖面濕地面積由75平方千米,增加到100平方千米。
張家口市傾力打造區(qū)域中心城市,高標準治理清水河23千米,已啟動38.5千米的洋河綜合治理和總面積106公頃的明湖公園建設(shè)。
除此之外,邢臺市提出打造“兩河繞三山,六水潤八園”的城市景觀;秦皇島市將按照市區(qū)六河水系綜合治理規(guī)劃方案,將六河建成安全河、清水河、景觀河,形成 “一園、二島、四橋、五場、六帶、十六景”的沿河景觀帶;邯鄲市著力創(chuàng)建百姓幸福之城;滄州市的南運河綜合整治工程以及廊坊市龍河水系景觀帶工程等。
縱觀11個地級城市的河道綜合整治工程建設(shè),一個共同的特點是以城市河道景觀建設(shè)為主,均需要一定水資源量作支撐。為提供景觀用水量,少則用水幾十萬立方米,多則需用水數(shù)千萬立方米。
三、要防止河道景觀整治工程擴大水資源配置的城鄉(xiāng)差異
(一)水資源配置的城鄉(xiāng)差異確已存在
在特大干旱發(fā)生的時候,受災(zāi)最嚴重的往往是農(nóng)村和農(nóng)民,這已是一個不爭的事實。我國2010年春季西南地區(qū)百年不遇的特大干旱就充分說明了這個問題。根據(jù)2010年3月31日《文匯報》特派記者王星報道,同樣的旱情,城鄉(xiāng)的用水差異很大。在昆明市,盡管旱情持續(xù)了5個多月,但就昆明市區(qū)的居民生活而言,除了部分糧食以及鮮花、茶葉價格有所上漲以外,幾乎未受到影響,用水也基本沒有限制。一些高耗水行業(yè),類似洗浴中心等場所依舊門庭若市。作為昆明的水源工程,云龍水庫每年向昆明主城區(qū)供水2.5億立方米,占昆明主城供水總量的70%以上,供水采用隧洞方式,水庫的放水從地下送水到城區(qū),沿途的地表用不到水。居住在云龍水庫周邊的村民說:“我們靠著水庫卻喝不到水,只能自己去找水。”眼下,在旱區(qū)農(nóng)村,一桶水總是要被農(nóng)民珍貴地用上5~6遍,與城區(qū)用水形成了鮮明對比。
為什么緊挨著水庫的農(nóng)村和農(nóng)民用不上水?這種用水差異體現(xiàn)出的無疑是巨大的城鄉(xiāng)差別。云南大學(xué)一位教授說:“這個城鄉(xiāng)差別,有的地方是在縮小,但仍有相當一部分地方是在擴大的。大家長期以來已經(jīng)習(xí)慣了以城市為中心,向發(fā)達地區(qū)優(yōu)先配置資源,一旦受災(zāi),往往是不發(fā)達的農(nóng)村最先遭受損失,而城市的感覺卻不明顯。”該教授進一步解釋道:“其實身處水源地的農(nóng)民本來是擁有水資源的,只是被人為地轉(zhuǎn)移了。修水庫、水電站保證了下游的生產(chǎn)生活,卻犧牲了上游居民的利益,旱情一來,反倒是身處水源地的農(nóng)民先遭殃。客觀地講,政府對農(nóng)民的水資源利益問題考慮是不夠的?!鳖愃频某青l(xiāng)差別,不僅體現(xiàn)在對水資源的使用權(quán)上,同樣體現(xiàn)在對水利設(shè)施的修建和維護之中。對于“水利欠賬”云南防汛抗旱指揮部辦公室主任達瓦說“盡管至2009年底云南已累計建成大、中、小型水庫5514座,但這些工程,大多集中于地州市等城區(qū)附近,且其中相當一部分設(shè)施建于20世紀60~70年代,早已年久失修?!痹颇鲜∷娍睖y設(shè)計研究院的一位工程師告訴記者:“對于農(nóng)村的水利設(shè)施,基本都是些小型水庫和小塘壩,還有一些群眾自發(fā)挖掘的小水窖,有雨水的時候,還能儲一些水,一旦大旱來了,它們就都完全喪失功能了,農(nóng)民要么自找水源,要么只能在家等送水車?!痹颇洗髮W(xué)教授說:“與其捐款、捐水這樣‘被動’抗旱,倒不如在城市里采取有效措施節(jié)約用水,同時把節(jié)約下來的資金和水資源用于改善農(nóng)民的基本生活條件,必要時政府應(yīng)該考慮給予農(nóng)民,特別是水源地農(nóng)民,適當經(jīng)濟補償,這也是一種生態(tài)補償?!背嗽颇虾屠ッ鳎渌鞯氐那闆r其實都差不多。向發(fā)達地區(qū)優(yōu)先配置資源已是市場經(jīng)濟規(guī)律的必然,政府的宏觀調(diào)控和政策引導(dǎo)作用尤為突顯。
(二)河道景觀工程進一步助推了水資源配置以城市為中心
河流水系作為城市自然環(huán)境的重要因素,是城市建設(shè)的骨架網(wǎng)絡(luò),影響著城市的面貌、性質(zhì)和用地布局。河流水系在影響城市特色方面在某種程度上要比城市中的建筑更為重要。因此,在城市規(guī)劃建設(shè)過程中都十分重視河流水系的治理,利用城市河湖及其附屬綠地,打造具有特色兼具人居、休閑、旅游、商業(yè)和文化等諸多功能的城市河道景觀。
建設(shè)城市河道水景觀工程最重要的前提應(yīng)該是擁有充足的水源保證。惟其如此,才能真正滿足山水城市所具有的良好的生態(tài)環(huán)境。
人們可能是保留了人類祖先“逐水草而居”的天性,近些年來,只要哪里有了水面,那里的商住區(qū)建設(shè)就要火爆、那里的樓盤價格就會飆升。但無源之水不會長久,人工水面沒有后續(xù)水源的支撐,到后來不是自然干涸就是死水一潭。但是,經(jīng)濟利益的追逐和急功近利的政績觀,往往對城市水景觀建設(shè)起到了推波助瀾的作用。各地在繼修寬馬路、大廣場之后,一時間在城市河道內(nèi)修建攔河閘壩工程,擴大水體、水面等,水景觀建設(shè)成為一種時尚。規(guī)模之大,速度之快,可謂出乎人們所料。
城市河道是流域水系的一個子系統(tǒng),城市河道水景觀系統(tǒng)對流域內(nèi)水資源的開發(fā)利用必將會引發(fā)流域水資源時空的再分配。城市河道景觀工程的規(guī)劃應(yīng)該與流域水資源綜合規(guī)劃相協(xié)調(diào),必須從更大范圍來考慮城市河道景觀的規(guī)劃建設(shè)問題,合理優(yōu)化配置城市水景觀工程措施,綜合利用流域內(nèi)水資源。我國北方地區(qū)的水資源短缺,流域內(nèi)水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)很高,如果無限制地大規(guī)模發(fā)展城市河道景觀工程,隨意擴大城市水景觀用水量,勢必會加大水資源的使用和消耗,如果城市河道景觀工程只考慮城市自身的發(fā)展需要,與鄉(xiāng)村河流各自為政、各取所需,勢必會影響河流下游農(nóng)業(yè)用水和已經(jīng)惡化了的河流生態(tài)。河道景觀整治工程進一步助推了水資源的配置以城市為中心的分配趨勢。
(三)城市河道景觀工程規(guī)劃要合理地配置水資源
我國水資源節(jié)約、保護和合理利用工作已經(jīng)取得了有效的進展,但水資源供需矛盾仍然非常突出。我國的669座城市中有400余座供水不足,其中缺水比較嚴重的有110座,在32個百萬人口以上的特大城市中,有30個長期受缺水的困擾。那么,在缺水的城市該如何保證足夠的生態(tài)景觀用水,是對工程建設(shè)倡導(dǎo)者的嚴重考驗。最理想的方法當然是加大污水處理能力,依靠再生水資源滿足這一需水要求。但是,從目前的情況看來,這條出路不太現(xiàn)實。因而,從上游水庫調(diào)水或從其他地區(qū)引水依然是目前許多城市生態(tài)用水的主要來源。
實際上,在北方地區(qū)城市的水景觀并不是必不可缺少的,在某種程度上應(yīng)該算作奢侈品。就是搞也不一定就非搞的規(guī)模那樣大,提的標準那樣高。比如,在美國的賭城拉斯維加斯各家大飯店紛紛修建大型噴水池、人工湖等景觀,但由于拉斯維加斯是一座處于沙漠中的城市,自身沒有水源,該市的景觀用水都是用巨型卡車從遠方運來的。更何況,城市水景觀一旦建成,就要考慮將長期存在運行,儲流在城市河湖里的水必須保持一定的水量、合適的水位和符合要求的水質(zhì)。否則,將是干涸見底或是死水、臭水一潭。那么怎樣能滿足在一個缺水的城市里,靠長期的外調(diào)水來維持景觀需水要求呢?一個發(fā)達的城市,其居民生活用水和經(jīng)濟增長要靠從周邊地區(qū)調(diào)水,解決環(huán)境問題;建設(shè)水景觀也要從周邊地區(qū)調(diào)水,特別是水資源調(diào)出區(qū)域同為缺水甚至嚴重缺水地區(qū)的時候,就形同于“挖肉補瘡”。當一個城市的建設(shè)者懷著美好的愿望規(guī)劃城市水景觀的時候,他們的目光往往只著眼于眼前的城市之中,其關(guān)注重點也往往只是這個城市自身的利益,卻忽視了城市與周邊地區(qū),甚至是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的和諧關(guān)系;忽視了城市與周邊地區(qū)應(yīng)該具有的“共生、共存、共榮、共樂、共雅”的唇齒相依、榮辱與共的關(guān)系。
歷史的經(jīng)驗證明,如果農(nóng)村地區(qū)的資源、人力、資金、物流始終是在向城市單向流動,那么,不但農(nóng)村地區(qū)得越來越貧困,而城市也會變得越來越畸形。另外,有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,發(fā)達國家每營造1公頃森林,就要危害發(fā)展中國家10公頃土地。同樣的道理,當我們在城市里建設(shè)一片水景的同時,水資源的調(diào)出地就必然會有大面積的土地相應(yīng)遭受缺水的影響。因此,如果不從實際出發(fā),為了盲目開發(fā)城市水景觀項目,建設(shè)城市形象工程,在本來就缺水嚴重的城市里大規(guī)模地開發(fā)水景觀,大量從周邊地區(qū)引水調(diào)水,這不僅會直接加劇周邊地區(qū)的水資源供需矛盾,從而加重那里的生產(chǎn)、生活壓力,并誘發(fā)水事糾紛。這樣的做法顯然是背離了人與自然和諧相處和中央所提倡的構(gòu)建和諧社會的宗旨。
(四)城市河道景觀工程建設(shè)要有利于社會和諧
長久以來,地方利益和短期利益始終是一種難以消除的力量,它們以各種方式破壞著社會整體利益和長期利益。缺水的時候就彼此爭水,水多的時候就以鄰為壑。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,各地對水資源的需求都在不斷增大,城市水景觀建設(shè)不能片面地從地方局部利益出發(fā),影響或破壞流域或地區(qū)整體、長期利益,甚至使因缺水而產(chǎn)生的不安定因素更加明顯和突出。絕不能以鄰為壑,為了城市河湖里的水的清潔,將污水進行簡單地改道流向周邊以及下游地區(qū),使污染源搬家,造成對其他地區(qū)的水環(huán)境的污染,引發(fā)水污染糾紛。
四、結(jié)語
我國目前城鄉(xiāng)社會和經(jīng)濟發(fā)展得并不均衡。在大中城市大規(guī)模地建設(shè)城市河道景觀工程,助推水資源配置進一步以城市為中心,擴大了水資源配置已經(jīng)存在的城鄉(xiāng)差異。在城市化發(fā)展的進程中,我們要努力打造生態(tài)城市,下大力氣進行城市河流的綜合治理,提升城市品位,改善城市環(huán)境,但要防止以行政手段將缺水地區(qū)大量的寶貴水源引調(diào)入市營造水景觀,片面追求人居和商住環(huán)境的奢侈改善。政府和決策者應(yīng)該把視線投放到城市之外更遠方的廣大農(nóng)村。認真審視我們城市里所獲得資源,以及營造出的良好環(huán)境是否影響了城市之外農(nóng)村、農(nóng)民的生活、生產(chǎn)用水;是否損害了生活在城市之外的人們的切身利益。如果流淌在城市河道里的水原本是農(nóng)村的生產(chǎn)、生活的保命用水,如果是為了保持城市里河道景觀用水的清潔,而將城市河道的污水下排或改道而行,污染了下游地區(qū)的河流和環(huán)境,顯然我們的工作與建設(shè)社會主義和諧社會的構(gòu)想仍然存在一定的差距。
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[16]王星.旱情面前受傷的為何總是農(nóng)民.文匯報,2010-03-31
三、水利工程節(jié)能設(shè)計要點總結(jié)?
1 水庫選址設(shè)計優(yōu)化選擇修建水庫方案時,要考慮庫址,壩址以及修建水庫后是否需要移民等。在不考慮地質(zhì)條件下,重點要考慮三個因素:1.1 區(qū)域內(nèi)必須有一個可供儲水的盆地或洼地,這種地形的等高線呈口袋型,“袋大”腹地寬闊,庫容量大。1.2 大壩應(yīng)建在等高線近于閉合地段以及峽谷最窄處,以減少工程量,節(jié)省投資,確保大壩安全。1.3 要保證水庫地勢處于較高處,這樣能有效減少閘門的應(yīng)用,為工程排水系統(tǒng)的修建提供便利?!? 工程功能的節(jié)能2.1 最大限度提高水利工程的自排能力水利工程的自排能力主要取決于水系的布置和水閘、河道的結(jié)構(gòu)特征,該水利工程,經(jīng)過多年建設(shè)已形成一個較完善的防洪排澇體系,水系經(jīng)過優(yōu)化布置,再進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較,選擇合理的水閘的孔寬和河道斷面,就可以只建水閘少建泵站,利用閘前后的水位差,通過啟閉閘門,用自排來達到排澇和調(diào)水的要求。2.2 泵閘結(jié)合的布置當單純靠自排無法滿足排澇的要求必須修建泵站時,在設(shè)計中大都采用泵閘結(jié)合的布置,在泵站附近或在泵站下部修建口胡光明水閘,以水閘自排為主,只有在水位差較大或災(zāi)害性天氣時,才進行強排,這樣可大幅度的降低強排時間,節(jié)約大量的能源。2.3 合理規(guī)劃,綜合考慮區(qū)域排水模式在設(shè)計區(qū)域排水水系時,排水系統(tǒng)一般都分一級排水和二級排水,先將整個區(qū)域分成幾塊,每一塊需要排出的水集中到一級泵站,啟動一級泵站的水泵將水排至二級排水河道里,再由二級排水河道里的出口泵閘將水排到區(qū)域外。在排水系統(tǒng)設(shè)計時,優(yōu)化水系的布置和合理選擇二級排水水位,利用地面和河道水位的高差,使一級排水就近直接排入二級排水河道,可取消或減少一級排水泵站,這種排水模式會使二級排水泵站動力和運行時間有所增加,由于二級排水的河道有蓄水的功能,因此二級排水泵站增加的動力遠小于區(qū)域內(nèi)一級排水泵站動力總和,節(jié)能效果顯著。2.4 利用景觀綠化和人工水面,增加河道蓄洪能力以往在設(shè)計水利工程中的防汛墻時,為了減少占地面積,一般都采用直立式結(jié)構(gòu)所示。隨著時代的進步,人們對環(huán)境的要求越來越高,河道的修建和改造,都要求在河道的兩側(cè)布置一定寬度的綠化帶。這樣布置既增加了河道的蓄洪能力,減少強排時間,又滿足了生態(tài)景觀的要求,據(jù)初步計算這種布置方式約可減少能源消耗16%。2.5 應(yīng)用信息技術(shù),進行合理科學(xué)地調(diào)度經(jīng)過多年不懈建設(shè),水系內(nèi)已經(jīng)建成了大量水利工程,如何根據(jù)氣象和地理條件對這些水利工程進行高效調(diào)度,提高綜合防汛和調(diào)水能力,減少強排時間,以達到節(jié)能的目的,是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題,依靠傳統(tǒng)人工調(diào)度的方式是無法解決這個難題的,只有應(yīng)用現(xiàn)代化的信息技術(shù)才能滿足上述要求。新建的防汛和水資源管理實時監(jiān)控系統(tǒng)是新時期區(qū)域水利工程信息化調(diào)度控制的中樞,以現(xiàn)代集散控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)全部水利設(shè)施的實時控制、統(tǒng)一調(diào)度、集中管理,達到優(yōu)化運行結(jié)構(gòu)、提高反應(yīng)速度、降低運行成本的目的?!? 水利工程的節(jié)能設(shè)計措施水利工程的節(jié)能設(shè)計,主要是從工程設(shè)計、用能品種、用電設(shè)備、水利泵站變壓器等方面進行控制,下面就從這些方面,介紹節(jié)能措施。3.1 建筑物設(shè)計節(jié)能措施建筑物設(shè)計節(jié)能技術(shù)主要用于泵站廠房、水電站廠房、管理站用房等工業(yè)及民用建筑物的設(shè)計中。目前國家正在逐步發(fā)展和完善建筑物節(jié)能標準體系, 建筑物設(shè)計節(jié)能措施一般需要考慮以下幾方面內(nèi)容。3.1.1 建筑墻體、屋面和門窗節(jié)能技術(shù)。包括采用高效保溫材料復(fù)合的外墻和屋面、外墻外保溫技術(shù), 限制并逐步淘汰內(nèi)保溫技術(shù); 采用各類新型屋面節(jié)能技術(shù)、節(jié)能窗技術(shù), 控制窗墻面積比, 改善窗戶的傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)等。3.1.2 采暖和空調(diào)節(jié)能技術(shù)。包括根據(jù)工程所在的自然條件和基礎(chǔ)設(shè)施條件, 研究采用集中供熱技術(shù)、優(yōu)化配置冷熱源技術(shù)、空氣熱回收技術(shù)、太陽能技術(shù)等先進節(jié)能技術(shù)的合理性和可行性, 減少采暖、制冷方面的能源消耗。3.1.3 采光和通風(fēng)節(jié)能技術(shù)。包括根據(jù)建筑物的布局情況,研究泵站、水電站廠房利用自然光技術(shù)、自然通風(fēng)技術(shù)的可行性, 減少采光通風(fēng)方面的能源消耗。3.2 用能品種的節(jié)能設(shè)計根據(jù)水利工程相關(guān)的設(shè)計方案及施工組織設(shè)計,正確計算工程施工期和運行期的用能品種、數(shù)量,再換算為標準煤數(shù)量,以此可以分別計算出工程施工期和運行期折合為標準煤的用能總量,人們根據(jù)這些可以有效加強節(jié)能設(shè)計。3.3 用電設(shè)備的節(jié)能設(shè)計水利節(jié)能工程設(shè)計中,選擇合適的用電設(shè)備也能滿足體現(xiàn)節(jié)能要求。3.3.1 合理選擇水泵。新建水利工程的水泵多為大中型軸流型式,可供不同用戶選擇這類產(chǎn)品,在設(shè)計中,應(yīng)正確比較水泵參數(shù),嚴格按實際需求,全面考慮葉片安放角、水泵泵型、門徑和比轉(zhuǎn)速等,這樣才能使得用電設(shè)備能夠適應(yīng)現(xiàn)實情況。3.3.2 采用直連的方式。在水利工程用電設(shè)備的節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)該要求轉(zhuǎn)速一致,采用直連的方式,通過齒輪變速箱連接電動機和水泵,這就決定了與之配套的電動機必須保持低速,這樣的方式比較經(jīng)濟劃算。根據(jù)節(jié)能中長期專項規(guī)劃的要求,水利工程中的水泵機組以及各類閘門啟閉設(shè)備的電能消耗是工程運行期間的主要能源消耗,這能使得主要耗能設(shè)備能源效率達到或接近國際先進水平。3.4 水利泵站變壓器的節(jié)能設(shè)計為了節(jié)省工程投資和今后運行管理的方便,在設(shè)計的水利泵閘工程中,必須設(shè)置專用的10 ~ 0.4 kV 降壓變壓器給電動機供電,如果電機容量< 250 kW 時,都選用380 V 電動機,這樣就能避免泵閘電動機用電量較大的情況。除在災(zāi)害性天氣時啟動水泵排水外,水利工程的排水泵站一般年運行小時數(shù)相對較少。所以在設(shè)計這類泵站的供電方案時,不投入運行平時主變壓器,另配站用變壓器,由站用變壓器給站用電供電,這樣避免大電機啟動和停止運行時的沖擊,但是工程投資有所增加。此外,水利泵站的變壓器的節(jié)能設(shè)計不僅節(jié)約大量的能源,還提高了供電的可靠性,減少變壓器的有功損耗。其中變壓器的有功損耗按下式計算:式中: △p 為變壓器的有功損耗,kW; Pd 為變壓器的空載損耗,kW; Pk 為變壓器的短路損耗,kW; B 為變壓器的負載率。根據(jù)上式,可以知道,要想加強水利泵站變壓器的節(jié)能設(shè)計,需要選用具有良好的制作工藝的節(jié)能型變壓器,采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向硅鋼片,特別是使用有鐵芯的渦流損耗及漏磁耗損組成的變壓器,綜合考慮變壓器損耗和變壓器短路電流的平衡關(guān)系,選用短路阻抗合適的變壓器,如銅芯變壓器,這樣不僅能夠降低變壓器的短路損耗和有功損耗,還大大降低了變壓器電阻,增大通過電流。4 結(jié)束語綜上所述,節(jié)能設(shè)計是水利工程設(shè)計中的一個全新的課題。這就需要在設(shè)計中,結(jié)合水利工程的特點,嚴格根據(jù)國家有關(guān)技術(shù)標準、規(guī)范,合理分析工程的節(jié)能效果,有針對性的確定工程的節(jié)能措施,以完善水利工程設(shè)計內(nèi)容,這將具有十分深遠的意義。
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四、如何做好防汛工作
防汛抗災(zāi)如同戰(zhàn)爭一樣,最深厚之偉力存在于民眾之中。不打無準備的仗,所以做好以下準備
1、思想準備:加強防洪宣傳、增強全民的防洪意識是搞好防洪工作的一項長期重要的任務(wù)。各級政府、各個部門要將防洪工作作為一件大事來抓,防洪主管部門更要常抓不懈;年年都要作好防大洪、抗大災(zāi)的準備。
2、工程準備:首先要對有防洪工程(堤防、水庫、涵閘以及堤身的附屬建筑物)不斷加固,提高抗洪能力,這是防洪抗災(zāi)的基礎(chǔ)。要年年抓,不能大水過后抓得緊,沒有來大水就放松。要高標準、嚴要求,盡快達到國家規(guī)定的防御標準。平時多出一份力,能抵汛期十份功。其次防洪管理部門平時要加強對防洪工程的管理養(yǎng)護,保持工程完好,如經(jīng)常的維修保養(yǎng),定期對堤身查找隱患,汛前、汛后進行徒步檢查,汛后對防洪工程進行鑒定,制止破壞活動,清除行洪障礙等。
3、組織準備:主要是建立和健全各級防汛指揮機構(gòu),做好各種應(yīng)急對策(預(yù)案)、建立一、二、三線防守隊伍。平時要進行組織紀律和搶險技術(shù)訓(xùn)練,做到召之即來,來之能戰(zhàn),戰(zhàn)之能勝。嚴格實行以行政首長負責制為核心的各項防汛責任制,分工要明確,責任要落實,獎懲要分明。
4、物資準備:準備好防汛搶險的各種物資器材,一部分是定點到位的,如塊石、小石、沙、麻袋、草包、編織袋、土工布、木樁、雨具、救生設(shè)備、照明設(shè)備以及油料等;一部分民籌器材如稻草等則視情況定點到位;還有一部是登記備用的,如蘆葦、麻袋、油布、船只、車輛、油料等,儲備在什么地方,數(shù)量有多少,一旦需要運用,用什么方法送到險段,事先都要有周密的計劃,要有一本清清楚楚的帳。有遷安轉(zhuǎn)移和安置任務(wù)的地方,還要按要求做好準備工作,包括食品供應(yīng)、臨時搭棚材料、衛(wèi)生防疫準備等。
5、通信準備:要做到凡有防洪任務(wù)的地方,通訊暢通,保證及時準備,并且全天候。使上級指揮機構(gòu)的意見能及時下達,下級反映的情況、問題能及時上傳;尤其是發(fā)生重大險情或執(zhí)行重大任務(wù)時,必須絕對保證通訊暢通;通訊中斷或通話質(zhì)量不好都有可能誤事,甚至釀成大災(zāi);通訊設(shè)備要做到有線無線并舉;有了暢通的通訊設(shè)備,處在第一線的防汛指揮人員,雖遠離指揮中心,也及時反映情況關(guān)得到上級的指示,近在咫尺;上級指揮機關(guān)對所轄防區(qū)雖相距甚遠,卻在掌握之中。
認真做好以上五方面的準備工作,充分發(fā)揮群眾、依靠人民群眾、實施正確的指揮,我們就可能做到安全度汛,即使到了較大的洪水,也可以把損失減少到最低的程度。
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