防水优化方案范例6篇

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防水优化方案

防水优化方案范文1

关键词:水利工程;存在问题;研究应用;防渗加固

中图分类号:TB44 文献标识码:A

一、关于堤坝工程施工环节的分析

在堤坝工程建设过程中,其堤防除险涉及的范围是比较广泛的,比如滑坡情况、开裂情况、坝体渗透破坏情况等。在这些应用模式中,渗透破坏模式的破坏性主要表现在管涌情况、接触流土情况等的出现。我们就其堤防渗透破坏险情模式,进行不同种类险情的分析,比如堤坝自身工作的险情,其受到堤身自身的物质性质,而产生一系列的填筑密实度变化。这与其堤身的壤土性质也是密切相关的,比如砂壤土、裂缝等存在,主要表现为漏洞、散浸等。受到堤基及其堤身状况的影响,险情也是时常发生的,特别是在这两者的接触地带,更是险情状况发生的主要环节。在筑堤过程中,如果难以进行清基模式的应用,就可能导致堤身堤基接触处物质的复杂性。由于堤基的砂层的较强透水性,堤基也会产生险情,这与其砂壤土层的性质是相关的。水利工程中堤防防渗施工方案的选择,首先,堤身的防渗处理,可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。其次,对于堤防截渗墙,关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。

为了满足上述工作的需要,展开挤压法造墙模式、深沉法模式等的应用是比较重要的,特别是深沉法的应用,其具备比较低的造价性,在满足一定的墙深的情况下,能够进行竞争力的最优化。在上述应用环节中,高喷法造墙模式的价格是比较高的,但是在一些特殊施工环境中,其具备良好的适应性。对于砂卵砾石含量较高粒径较大的地层,则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹,当然造墙成本也会大大提高根据堤防工程的特点,对这类地层险工段的肪渗处理,也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

二、堤坝工程防渗加固技术方案的优化

1 为了提升堤坝工程的整体应用效益,进行防渗加固体系的健全是非常必要的,这需要我们进行堤坝防渗处理体系的健全,保证相关的堤坝防渗处理原则的应用,实现处理环节的各个程序的协调。比如在日常防渗工作中,进行防渗墙措施及其灌浆模式的应用,确保渗透模式的应用。通过对防滑桩的应用,进行抗滑稳定性系数的提升。在滑坡的处理过程中,要做好一些的应用程序,确保坝体浸润线的降低,进行土体强度的提升,以满足现阶段的土工合成材料的优化发展。用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”,下游“导、减、排”的原则所谓”铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。

在堤坝灌浆防渗环节中,我们要进行相关模式的应用,比如劈裂式帷幕灌浆法的应用,确保堤身的积极加固,避免堤身发生一系列的渗漏情况。我们需要根据堤坝曲直的各个情况,进行各种钻具的应用,可以利用直线布孔方式进行工作,要根据堤身的具体工作状况,进行一定厚度的钻透。灌浆时由下而上,少灌多复;泥浆由稀到稠,循序渐进;压力由大到小,灵活掌握。这样,可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题,使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕,达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。

2 为了满足现实工作的需要,进行低压速凝式灌浆法的应用是非常必要的。该模式应用于高危水位下抢险工作。需要根据管涌位置的地质情况,展开一定型号的钻机的应用,确保孔内的有效浸水,保证水泥浆的徐徐灌入。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力,减慢管涌内水流速度,防止水泥浆随水流出;加入速凝剂,水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。

为了满足日常工作的需要,展开高压填充式灌浆法的应用也是非常必要的,通过对堤基基础灌浆模式的应用,可以用于堤身的溶洞等的填充,保证基层灌浆综合利用效益堤身。这需要进行工程钻机型号的选择,进行孔距的控制,实现砂层与砾石层的孔深钻入的控制,进行灌浆压力的优化。套管下到填土层保证堤身干燥,基础部分砂砾层灌入水泥浆,然后逐步提升到土层,以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时,灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆,形成包围圈,然后进行填充,则填满为止。

在灌浆加固过程中,为了促进大坝整体防渗性的优化,可以进行防渗体系的健全。该模式比较适合浆砌石重力坝的应用,进行大坝上游的固结灌浆模式的应用,进行漏洞及其缝隙的积极堵塞,确保大坝的整体防渗性能的提升,确保坝体的整体承载能力的优化。在大坝下游面建设中,要进行固结灌浆模式的协调,利用埋注浆管进行操作,确保灌浆模式的正常开展,从而提升坝面的整体稳定性,提升其抗冲刷能力。非常适合拱坝和支墩坝工程,对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。坝面重新剔勾缝,剔缝后,用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝,提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

结语

水利工程堤坝防渗加固技术方案的优化是一个循序渐进的过程中,需要我们做好一系列的防渗加固工作,确保其综合运行效益的提升。

参考文献

[1]陆付民.堤防防渗加固方法研究[J].水电科技进展,2003(02).

防水优化方案范文2

关键词:模糊优选;雅砻江;调水方案;南水北调

中图分类号:TV213.2 文献标志码:A 文章编号:16721683(2015)05099005

Scheme optimization of water transfer in the Yalong River based on fuzzy optimization method

WANG Linghe1,2,WANG Hao1,2,ZHOU HuiCheng1,YAN Denghua2,JIN Xin3

(1.School of Hydraulic Faculty of Infrastructure Engineering,Dalian University of Technology,Dalian 116023,China;

2.Department of Water Resources,ChinaInstitution of Water Resources and Hydropower Research,Beijing 100038,China;

3.Liaoning Province Hydrology and Water Resources Survey Bureau,Shenyang 110003,China)

Abstract:Scheme selection is common in engineering construction,,and the best scheme can balance the benefits from different aspects.Fuzzy optimization method is widely used in scheme selection of engineering projects due to its strict logic of mathematical and philosophical thinking.In this paper,fuzzy optimization method was used to select the best scheme for the water transfer in the Yalong River in consideration of the ecoenvironmental impacts.The results showed (1) under the same water transfer scale and different water transfer process,variation of water transfer process can increase the adverse effects of water transfer;(2) under the same water transfer process and different water transfer scale,reduction of water transfer scale can benefit the ecological environment;and (3) water transfer is better conducted during the flood season and water transfer scale can be reduced in order to decrease its impacts on the ecological environment.

Key words:fuzzy optimization;Yalong River;water transfer scheme;SouthtoNorth Water Transfer Project

1 研究概况

工程方案的选择是工程决策的重要环节,关系到工程项目最终的成败。一般而言,工程实施会带来有利和不利的影响,有利与不利往往是共生的,侧重目标的不同,方案的选择也会不同,通常采用方案比选来确定最终的实施方案,这实际上是一种优化。优化是在众多解答中寻找最佳的解答,在20世纪50年代后,优化理论逐渐形成,随之而产生的优化方法也得到广泛的应用。工程方案优选的方法有很多,也各有优劣,主要采用的有层次分析法、主成分分析法、模糊综合评价法、功效评价法、综合指数法、最大兼容度法等[15]。

模糊优选方法是一种具有严密数学逻辑和哲学思维的方法,通过隶属度这一概念对决策优劣进行定量化描述。目前,模糊优选方法在水文水资源领域应用较为广泛,如水安全的评价、冰凌预报、洪水调度、水库特征水位选择、水资源承载能力分析等[610]。

雅砻江发源于青海,流经四川汇入金沙江,水量充沛,是金沙江的一条重要支流。南水北调西线工程前期规划将从雅砻江调水入黄河上游贾曲(见图1),其中一期工程调水规模为56.5亿m3[11]。目前工程仍未开工建设,其主要原因是目前的论证工作还难以取得广泛的共识。本次研究从生态环境的角度出发,利用模糊优选方法对设置的调水方案进行优选,以期为实际决策提供借鉴。

图1 雅砻江调水路线

Fig.1 Water transfer toute in the Yalong River

2 模糊优选方法

设有对生态环境影响进行评价的n个样本集合{x1,x2,…,xn},每个样本按m个指标特征值来进行综合评价,则有m×n阶待评价样本特征值矩阵[1213]

X=x11 x12 … x1n

x21 x22 … x2n

… … … …

xm1 xm2 xmn

=(xij)

(1)

式中:xij为样本j指标i的特征值,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n。

评价样本集依据m个指标按c个级别的指标标准特征值进行识别,则有m×c阶指标标准特征值矩阵

Y=(yih)m×c

(2)

式中:yih为级别h指标i的标准特征值,h=1,2,…,c。

参照指标标准值矩阵,确定可变集合的吸引(为主)域矩阵及范围域矩阵

Iab=([aih,bih])

(3)

Icd=([cih,dih])

(4)

结合实际特征,确定吸引(为主)域[aih,bih]中μA(xij)h=1的点值Mih的矩阵:

M=(Mih)

(5)

判断样本特征值xij在Mih点的左侧还是右侧。据此选用式(7)、式(8)计算指标对h级的相对隶属度μA(xij)h矩阵

[Uh]=μA(xij)h

(6)

其中,当x点落入M点左侧时的相对隶属度为

μA(xij)h=0.5・1+xij-aihMih-aihβ xij∈[aih,Mih]

μA(xij)h=0.5・1+xij-aihcih-aihβ xij∈[cih,aih]

(7)

当x点落入M点右侧时的相对隶属度为

μA(xij)h=0.5・1+xij-bihMih-bihβ xij∈[Mih,bih]

μA(xij)h=0.5・1+xij-bihdih-bihβ xij∈[bih,dih]

(8)

应用文献[13]构建的可变模糊评价模型为

jμ'h=11+∑mi=1[Wi(1-μA(xij)h)]p∑mi=1(wiμA(xij)h)pa/p

(9)

式中:jμ'h为综合隶属度;α为优化准则参数,α=1为最小一乘方准则,α=2为最小二乘方准则;wi为指标权重;p为距离参数,p=1为海明距离,p=2为欧式距离。该模型通常有4种组合:(1) α=1,p=1;(2) α=1,p=2;(3) α=2,p=1;(4)α=2,p=2。

据此得到非归一化的综合相对隶属度矩阵

U′=(jμ'h)

(10)

归一化后,得到相对隶属度矩阵

U=(jμh)

(11)

其中,jμh=jμ'h/∑ch=1jμ'h。

3 基于模糊优选方法的调水方案选择

3.1 方案的设定

南水北调西线工程初期研究时曾把西线工程划分为三期,其中一、二期的调水量合计为90亿m3,在雅砻江和大渡河分别调水65亿m3和25亿m3。方案设定时主要考虑调水总量和调水过程的变化,其中调水过程考虑汛期和非汛期的比例变化。最终设定的方案如下(表1)。

表1 雅砻江流域调水工程设定方案集

Tab.1 Scheme set of water transfer project in the Yalong River

初始方案,调水规模不变,调水量为56.5亿m3,调水过程为均一过程。

方案一,调水规模不变,调水过程变化。调水规模仍为565亿m3,但考虑汛期和非汛期的比例变化,汛期设为5月-9月,汛期与非汛期的调水比例设为6 ∶ 4。

方案二,调水规模不变,调水过程变化,汛期与非汛期的调水比例为7 ∶ 3。

方案三,调水规模变大,调水过程不变,西线工程一、二期总调水规模最初研究中的总量90亿m3,其中雅砻江调水为65亿m3。

方案四,调水规模变小,调水过程不变,现有一期调水为80亿m3,设定减小后为70亿m3,其中雅砻江调水为50亿m3。3.2 指标集的计算

在模型计算的辅助下,选择与水力、水文、生态相关的指标来构建五种方案下的目标体系,对不同月份的过程值取平均值。选择热巴、阿安、仁达、甘孜、道孚、雅江六处断面作为计算断面,其中热巴、阿安、仁达为调水坝址,甘孜、道孚、雅江为水文站。计算河段分别为热巴-甘孜段、阿安-道孚段、仁达-道孚段、甘孜-雅江段、道孚-雅江段、雅江以下河段,对各断面的指标平均值采用汛期和非汛期的加权平均值来计算,数据采用年限为1956年-2005年。其中水深、河宽、流量和流速的计算采用笔者已构建的生态水文模型在不同方案下的计算值[14],生态保证率是在文献14的基础上通过整合生态需水的计算模块计算各月平均值[15],然后再进行计算生态流量的保证率,生境面积的计算采用物理栖息地模拟计算获得,计算方法见文献14,计算结果见表2-表6。

表2 初始方案下指标集

Tab.2 The index set under the initial schem

表3 方案一指标集

Tab.3 The index set under the first scheme

表4 方案二指标集

Tab.4 The index set under the second scheme

表5 方案三指标集

Tab.5 The index set under the third scheme

表6 方案四指标集

Tab.6 The index set under the fourth scheme

3.3 调水方案的选择

先计算各河段的不同方案下选择,然后再根据不同河段的重要性权重比例计算整体的方案选择情况。以热巴-甘孜河段计算为例说明,以热巴断面为计算断面。不同方案下,热巴断面处六个指标构成的特征值矩阵为

X=1.12 76.7 85.2 0.6 72 37456.2

1.23 78.4 90.3 0.7 78 39548.3

1.27 81.2 97.4 0.8 80 40497.4

0.98 72.3 72.2 0.5 70 35741.2

1.32 82.3 108.3 0.8 81 40876.5

在做归一化处理前,结合雅砻江流域的现实状况,认为在调水前这些指标的原始值为属优的指标,不同方案下的指标应越接近原始值越趋向优。六个指标中唯有流速在从小增大的过程中会影响到优劣的转化,另外五个指标属越大越优指标,考虑流速目前为较小值,其增大范围也可认定为越大越优指标。以调水前各指标的优属度为1,以调水后的指标值除以调水前各指标平均值确定规格化后矩阵

R=0.718 0.860 0.445 0.667 0.720 0.452

0.788 0.879 0.471 0.788 0.780 0.477

0.814 0.910 0.508 0.889 0.800 0.495

0.628 0.811 0.337 0.556 0.700 0.432

0.846 0.923 0.656 0.889 0.810 0.494

利用二元比较法[13]确定权重,得到通过检验的指标重要性排序一致性标度矩阵

F=0.5 0.5 0 1 0 1

0.5 0.5 0 1 0 1

1 1 0.5 1 0.5 1

0 0 0 0.5 0 0.5

1 1 0.5 1 0.5 1

0 0 0 0.5 0 0.5

各指标的重要性排序依次为流量、生态流量保证率、水深、河宽、流速、生境面积,其中流量和生态流量保证率同等重要,其值均为5;其次为水深和河宽,计算值为3;最后为流速和生境面积,值为1。根据重要性语气算子和相对隶属度的关系[16],可得到各指标重要性相对隶属度向量

ω′=[0.667 0.667 1 0.538 1 0.538]

归一化后,得到各指标权重

ω=[0.151 0.151 0.227 0.122 0.227 0.122]

α=1、p=2时,评价模型变为TOPSIS理想点模型,在四种模型中更符合对最优解的解答,选择此种模型的相关参数代入,计算得到综合相对隶属度矩阵

U=[0.620 0.660 0.689 0.570 0.714]

根据热巴断面在五种方案下获得相对隶属度值分析可知,在565亿m3调水方案下,汛期承担的调水比例越大,隶属度值越大,表明方案越好。隶属度值最大为方案四,值为0714,其调水为50亿m3。

采用同样的计算方式,计算另外五个断面的综合隶属度矩阵,结果见表7。分析表明,在某一种方案下,热巴、阿安、仁达相较于甘孜、道孚、雅江断面的相对隶属度小,这说明调水对这三处河段的影响要大,这也与事实相符;不同方案下,对于某一特定断面的相对隶属度,最大值为方案四,最小值为方案一,整个河流最终的相对隶属度要根据各河段的重要性来计算。

表7 雅砻江综合相对隶属度

Tab.7 The integrated relative membership

degree in the Yalong River

采用二元比较确定权重,结合研究区域特征及调水工程对下游生态环境的影响,认为大坝以下河段(热巴、阿安、仁达)较甘孜、道孚河段略微重要,较雅江河段重要,重要性相对隶属度向量为

ω′=[1 1 1 0.667 0.667 0.538]

归一化处理后,得到各河段权重

ω=[0.205 0.205 0.205 0.137 0.137 0.110]

评价模型参数选择α=1、p=2,将相关参数代入,计算获得综合相对隶属度矩阵:

U=[0.644 0.690 0.717 0.589 0.725]

由此得到调水方案的优属度排序为:方案四、方案二、方案一、初始方案、方案三,即方案四最优。

4 结论

(1) 调水规模一致,调水过程不同,初始方案、方案一、方案二表现出明显不同,其中在相对隶属度值的变化上,方案一比初始方案增大3883%,方案二比初始方案增大4427%,方案二比方案一增大了39%。结果表明调水过程的变化对降低调水不利的影响很大,同时在汛期和非汛期考虑6 ∶ 4或7 ∶ 3的比例降水,二者差别并不是很大。

(2) 调水规模不一致,调水过程相同,初始方案、方案三、方案四比较结果显示,方案四优于初始方案和方案三,初始方案优于方案三。事实上,调水过程的均一化在现实中是不太可能采用的调度规则。总体而言,调水过程一致,调水规模越小,对调水区生态环境的保护程度越大。

(3) 雅砻江调水规模的确定要由调水区的可承受能力和受水区的需求程度来决定。目前的调水规模占三个断面多年平均径流量的60%~70%,适当的减少调水规模尚有一定的空间。若是不减小调水规模,则应考虑多在汛期调水,可考虑方案二;若调水规模可以适度的减小,可考虑方案四。

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防水优化方案范文3

【关键词】市政道路排水系统;方案优化;施工技术

随着当前我国经济水平的不断进步,我国城市化建设的脚步也有明显的加快。市政工程为市政设施的建筑工程,而市政设施是由政府提供的各种积极公共设施以及公共产品,主要为满足公民的生活便利。在城市化建设中,城市生活中配套的公共基础设施均为市政工程范畴,最为常见的地铁、道路、桥梁、电力、供水、热力以及各种排水管道等。其中市政工程的一个重要组成部分为城市的排水系统,排水系统设施直接影响着城市交通的正常。因此在市政道路排水系统结构设计以及施工过程中,应不断提高优化施工方案,并努力提高施工技术水平。

1市政排水系统基本结构

市政道路为城市建设中一个比较复杂的网络,因此其排水系统也比较复杂,通过进行合理、科学的设置排水系统,可有效利用以及保护城市水资源,促使城市向着健康、可持续的方向发展。市政道路给排水系统主要为地下工程,需要穿越公路、城市建筑等众多情况,难度高,尤其是对地下管线复杂、地面建筑物多、人口密集以及交通繁忙的城市。市政道路的排水基本结构比较简单,主要组成为排水主干、排水井、街道排水管道、排泥井、雨水井,主要功能为及时清除路面流水包括里面的泥沙,保证街道地面的干净。在排水系统中,工程量最大的部分为排水主管道以及排水检查系统,这两部分是保证顺利排水的关键,在施工中难度最大。

1.1街道排水管道

街道排水管道的主要作用是排水,在工程施工中,应注意选择合适的水管,所选择的水管要能够承受一定的侵蚀,且能使排泥井沉下的水,顺利导入到排水管道中。在街道排水管道施工中,应注意开挖时,掌握开挖时间,石灰碎石铺设时间。

1.2排泥井

排泥井的特点是设置一个用于沉淀泥污的槽,在降水量比较大的季节,城市路面的水中所含泥沙量较大,为了防止泥沙堵塞下水管,需要先将泥沙聚集。一般施工时,可在排泥井上预留出空隙,方便清理残留泥污,有效避免管道发生堵塞。排泥井井盖多数设置在人行道上。因此施工时注意选择比较平整的地方。

1.3雨水收入口

排水系统另一重要组成部分为雨水收入口,这种井的类型为:一是传统的雨水井,一是带有沉泥功能的雨水井,井侧面有孔,连通排水管道,底部设有向下的渗水管,既可实现雨水向下补充,同时还可经排水管道将多余雨水排出的效果,有效减缓避免发生沉降,避免暴雨时路面被雨水淹没,井口设有篮筐,可有效防止污物堵塞管道,同时方便进行后期清理。

2市政道路排水系统施工要求

市政道路给排水系统为城市的一项基础设施,其目的为利于排水利用、收集、输送以及合理排放。为了更好发挥市政道路给排水系统的作用,市政街道排水系统施工时,首先应保证排水系统结构设计科学,以及施工技术完善。首先排泥井以及雨水收水口施工时,开槽时应不能采用普通的土方,否则会造成塌陷,可采用灌浆填补。雨水收水口管道连接的设置过程中,应注意防止出现倒坡。尤其应该注意的是,水流方向应是流向排泥井的,为了防止偏差出现,可在井盖结构中确定平衡点。

街道排水管道系统的施工中,必须保证所选择的管头长度合适,与要检查的井壁向保持平行,不能太短也不能太长,长度不合适均会影响检查的准确性。水泥砂浆的比例为1:2,要保证填补严实,与排泥井连接的部分测量管理可适当长一点,否则会影响对接,而且后期还应进行检查。排水方向要预先测量好,防止出现倒坡情况。

3 优化市政道路排水系统问题以及改善方法

3.1填充土塌陷问题

市镇道路排水系统的施工建设中,填充土塌陷情况比较常见。分析发生的原因,排水井周边堆砌不够严实,未严格依据要求施工,且在混凝土材料的配置上有误差,调配过程中水分过多,而影响整体效果,导致工程中发生塌陷。

排水系统管道槽的回填中,应依据施工情况,选择密度大的材料回填,周边要保证严密压实,提高密度。不同排水系统壁厚度不同,因此选择压实工具时要选择合适的。选择施工材料以及调配时,要掌握好水分量,在降水量大的季节中,施工要清除干净降水水分,之后再进行压实。一旦有塌陷发生,首先应注意保证工作人员的安全,其次根据塌陷程度,在保证周围环境不受影响的同时,及时做好路面清理工作,并进行必要的加固,防止影响周围稳定性。

3.2排水系统管道排水效果差问题

市政排水系统施工中,管道排水差问题也比较常见,主要是因密封程度不佳。多数施工单位在施工时,因基础构建不牢固,出现整体下沉,而且管道的材质、管道两端密封程度不达标,也会导致漏水情况发生。

为了解决这一问题,提出的优化措施为:在工程后期重点对排水系统砂浆涂抹情况进行排查,必须保证整体涂抹比较均匀,无遗漏,且没有裂缝,通过涂抹表层水泥,提高防水性,可有效防止漏水发生。管道材料选择方面,建议选择渗透差、防渗效果好的材质,施工前有必要检查管道质量,保证每个施工过程质量过关。城市的排水系统施工还应结合具体的当地情况,依据气候条件、地形特点,统计排水系统所能承受的范围,并在后期整体道路系统施工检查时,及时在发生渗漏的地方涂抹材料,并经反复测试,保障闭水合格。

3.3管道位置不正、积水问题

管道位置不正以及出现严重的积水问题,主要是因在施工测量过程中,因施工技术不当或在施工中为了避开建筑物,测量时位置发生偏移,路面水出现回流。为了防止这种情况发生,在施工前,首先应明确施工的环境、地点以及可能会出现的意外,并做好前期的测量工作,保证测量数据准确有效。在施工中,若地下排水系统施工时,出现需要避让的建筑物,此时需要增加对应连接区,保证无缝对接。这样可以避免因避让建筑物而发生位置不正,因有过渡连接点,可显著提高排水效率。

4总 结

因我国经济发展的长足进步,人们的生活水平不断提高,这促使市政建设的快速发展。市政道路排水系统为市政建设的一个重要组成部分,其影响着城市交通系统正常运行。因此在市政道路排水系统施工中,应合理优化施工技术,保证施工质量。因市政道路排水系统为隐蔽性工程,所面临的问题比较复杂,在施工中应注意每个细节,保证每个环节的顺利进行,同时结合城市自身的情况,包括城市的气候条件、地理位置以及地形特征等因素科学规划涉及,在施工中,不断革新施工技术,完善管理方式,保证城市排水系统更有效的运行,促使城市化更好的发展,促进人们生活水平的不断提高。

参考文献:

[1]曹丽花.市政道路排水系统结构与施工技术分析[J].山西建筑,2014,40(30):141-142.

[2]刘辉.市政道路排水系统结构与施工技术[J].江西建材,2014,10(3):190-191.

[3]覃颖贵.议市政道路排水系统结构与施工技术[J].中国科技投资,2014,12(A16):346.

防水优化方案范文4

关键词:土石围堰;过水围堰;枯水期;汛期

Abstract: the earth-rock cofferdam, due to its simple structure form, to speed up the construction progress of advantage, it in the widely used in water conservancy and hydropower projects, but for the flood stage diversion of water or river project, its existence is big and can not have shortcomings, such as water; And water cofferdam has set up a file in south China is used in great quantities in the bed, for large flow river flood season to water in the project, its advantage is obvious. This article through the jialing river giant pavilion cofferdam scheme optimization hydropower station examples, this paper expounds the cofferdam water than the general the advantages of earth-rock cofferdam for similar engineering and the jialing river upstream other water conservancy and hydropower projects, the construction to provide the reference.

Keywords: earth-rock cofferdam; Water cofferdam; Water; Flood season

中图分类号:TM622文献标识码: A 文章编号:

1、工程概况

巨亭水电站位于陕西省汉中市宁强县境内嘉陵江干流上,是一座以发电为主要目的的径流式电站,枢纽由重力坝、泄洪闸、发电厂房及开关站组成,正常蓄水位为599.0m,最大坝高40.0m,总装机容量40MW,砼总量约14万m3。

嘉陵江流域属北亚热带季风气候区,气候温和,雨量充沛,年降水量为700~1000mm,但流域内降水年内分配极不均匀,多集中在汛期5~10月,约占全年降水量的87%,尤其集中在7~9月份,约占全年降水量的60~70%。

嘉陵江上游干流洪水由暴雨形成,洪水特点是涨水快、退水漫、峰高量大,年最大流量在5~10月都有发生,大洪水多发生在6月下旬~9月,年最大流量发生在7月和9月的居多,巨亭水电站分期洪水成果表见表1-1:

2、围堰方案

根据嘉陵江流域的降水及年最大流量的特点(年内降雨量87%集中在5~10月,年内最大流量5~10月都有发生),巨亭水电站导流采用枯水期全段围堰、隧洞导流方式,导流时段为11月至次年4月,即施工时段为枯水期11月至次年4月,而5~10月不安排施工。导流流量为11月至次年4月5年一遇最大流量,即4月份5年一遇洪水流量417m3/s。

原设计围堰堰型采用土石围堰,堰顶高程589.00m,顶宽6m,背水坡坡比1:1.5,迎水坡坡比1:1.75,迎水坡采用块石护面,堰基采用高压摆喷灌浆防渗(河床覆盖层7~14m),堰体采用粘土心墙防渗。

该围堰方案虽然具有结构形式简单,便于加快进度的优点,但综合施工进度和工程投资考虑,土石围堰存在以下缺陷:

2.1嘉陵江洪水的特点决定本工程只能在枯水期施工,枢纽工程不可能在一个枯水期完成全部工程,本方案就面临着要在两个枯水期均要进行大江截流和围堰施工,增加工程投资;

2.2由于土石围堰水下部分较难拆除,势必在汛期河道过水时将未拆除的堰体冲淤于已完成的建筑物内,造成二枯恢复清淤成本增加;

2.3二次截流、围堰施工(截流、防渗施工、堰体填筑等)和建筑物内淤积清理等均要在“二枯”有效施工时段内进行,均要占用宝贵的枯水期施工时段,加大了本来工期就很紧的工期压力,给工程造成很不利的影响。

从以上分析可以看出,枯水期全段土石围堰施工方案存在很多不足,要在“二枯”施工期内进行二次围堰施工,同时加大了基坑清淤量,占用了“二枯”宝贵的施工工期,还加大了工程投资,所以对枯水期全段土石围堰施工方案进行优化势在必行。

3、方案优化

围堰方案优化主要从以下两点考虑:一要尽量少占用或者不占用“二枯”有效施工工期,减少“二枯”工期压力;二要减少围堰工程量,减少基坑清淤量,从而减少投资。

本着这一主导思想,并借鉴以往类似工程成功经验,经反复思考、论证,最终确定采用汛期过水围堰、枯水期过水围堰上加土石子堰挡水的施工方案。具体方案如下:先按照原施工方案,在第一个枯水期时,完成河床截流,在临时围堰堰顶上游加作防洪子堰,将围堰填筑至可拦挡11月至次年3月的5年一遇洪水标准高程(即222 m3/s流量,对应高程为582.7m),并完成堰基防渗施工。再在已完成的堰体表面加做0.7m厚砼面板,下游坡脚布置防护格宾网,保护该部位堰体在汛期过水后不破坏。在3月底之前完成过水围堰以上土石子堰及防渗,使之能够抵御4月份5年一遇洪水(流量417m3/s,对应高程588.5m),在进入5~10月份汛期过水前全部拆除过水围堰以上土石子堰,汛期过水围堰过水,在进入“二枯”(11月份)施工期后,过水围堰即可抵御11月至次年3月洪水,还需在3月底前再次完成上部土石子堰,就能保证“二枯”正常施工。

本方案的优点如下:

3.1“二枯”期间,当进入11月份后,过水围堰就可抵挡11月至次年3月5年一遇洪水,不用进行二次主河床截流,并且过水围堰有效保护了堰基的防渗体,不用进行防渗施工,可为“二枯”施工节约30~45天施工工期,减小了“二枯”施工压力;

3.2砼面板对于堰体下部进行了有效的防护,避免了该部位回填土石方受水流冲刷进入基坑,而且过水围堰比原河床高,可拦截河床推移质以及部分悬移质,减少了河床泥沙在建筑物内的淤积;

3.3减少了投资。原方案和优化方案的经济比较见表2、表3。

表2 原围堰方案(土石围堰)直接投资

表3 优化围堰方案(汛期过水围堰)直接投资

通过上表可以看出,土石围堰方案直接投资为810万元,优化后过水围堰方案直接投资640万元,优化方案比原土石围堰方案节约直接投资约170万元,降低了工程投资。

防水优化方案范文5

关键词:水电站;设计;方案

中图分类号:U665.12 文献标识码:A

1 工程概况

蒙古国都日根水电站建在蒙古西部霍夫德盟都日根境内的泰诺哈拉依赫河上,是一座河床式水电站。枢纽工程包括电站主、副厂房、泄洪洞、鱼闸和土坝。设计水头13.5m,设计发电流量107.4m3/s,装机容量1.2万KW,安装三台ZD560-LH-250水轮发电机组。建筑物等别Ⅱ等,按8度地震烈度设防。

该工程初步设计由俄罗斯能源部国立水电勘测设计研究院于1993年完成。

该工程是中蒙双方政府的第一个经济技术合作项目,是在中国政府特殊政策安排下启动,得到了中国财政部的特批后才得以实施。总投资3000万美元。

2 地质勘察资料

坝址建在河道两山夹一谷的出口处。该坝址的长度较小,河道纵坡大,上游库区小,淹没损失小,渗漏损失小。

电站建筑物地基地质勘察工作由俄罗斯于1993年3~6月完成,共布置钻孔19个,总进尺254.7m;探坑17个,深度共21.5m;直流电法勘探13条剖面以及大量的室内试验工作等。

地质勘察成果表明,坝址所在地两岸为粗粒、中粒花岗岩,被数层辉绿岩岩脉侵入,属古生代火成岩,较坚硬,表层风化破碎。左岸30m高,右岸约20m高。河滩宽200余米,其表层为新第三纪和第四纪冲积洪积物,漂石、卵石等,往下为砂壤土、壤土、碎石土、粘土、辉绿岩、花岗岩。

左岸地基内有冲沟,宽约20m,深16m,底高程约1131.50m。

3 混凝土坝段原设计方案

电站枢纽建筑物包括混凝土坝段和土坝段,混凝土坝段由电站主、副厂房、泄洪洞和鱼闸组成。由于右岸花岗岩岩体较左岸低约10m,而且表面有较厚的松散的新第三纪和第四纪沉积物覆盖,因此决定将电站混凝土坝段建在左岸花岗岩上。

本电站总装机容量1.2万KW,安装三台ZD560-LH-250水轮发电机组。根据运行需要,还需建有泄洪洞和鱼闸,这些工程组成了混凝土坝段。根据各部分建筑物的水力计算和建筑、结构的设计,混凝土坝段垂直水流方向总长度为80.19m,由三个坝段组成,从左至右分别为:副厂房段长30.69m,主厂房段27m,鱼闸和泄洪洞22.5m。为适应地基变化,主、副厂房在冲沟处分一条变形缝,并在冲沟处布置了副厂房集水井。详见附图1。

4 开挖出的实际地质情况:

该工程于2004年9月底正式开工,2005年8月在混凝土坝段基础开挖过程中发现,实际地质情况与原地质报告出现了很大差异。主、副厂房座在基岩上,但鱼道和泄洪洞段的地基却是灰褐色的粉砂。挖到建筑物的基础底高程1137.00m仍是粉砂,再挖探坑4m深即1133.00高程仍是粉砂,不见基岩。为什么现实情况与地质资料出现如此大的差异?经过与原俄罗斯该项目的设计项目负责人进行研究核实,原来是由于地质情况复杂多变,钻孔2#恰好布置在断层的基岩侧,略偏点即是粉砂,误认为此处是基岩,故出现了这样大的差异。

5 设计方岸变更

混凝土重力坝基础建在软基上是设计规范不允许的。为解决这一问题,我们提出三个方案进行优化比选:

(1)方案一:原设计方案不变,进行地基处理。将坝基以下粉砂挖除,用砌石混凝土回填。但是砂层深度不详,用挖掘机挖探坑至坝基以下4m仍不见基岩,再继续深挖很困难。由于受工地环境、交通运输及工地施工机械的限制,地基开挖量和砌石混凝土回填量均难以预测,施工进度必然受到很大影响,很显然此方案是不可行的。

(2)方案二:将整个混凝土坝段向左移动,避开砂层,使坝基全部座在基岩上。这样混凝土坝段需要左移40m,还必须将部分引水渠和尾水渠作相应的移动,以保证引水和泄水的平顺连接。由于左岸是高达30m的陡峭山脊,因此需要增加约5万m3的石方开挖量,增加投资约240万元。因施工场地和施工机械的制约,施工进度将拖延两个多月。因此该方案也是不可行的。

(3)方案三:设法调整结构布置,缩短混凝土坝段长度,由原来的80.19m减少为57.80m,并向左移动11m,这样可以避开砂层,将整个坝基座在基岩上。具体做法是:

① 把泄洪洞移到副厂房下边,其泄水孔尺寸和高程不变,保持其原有的功能和作用。

② 将鱼闸改建成鱼梯,位置移至土坝右坝头外,利用右坝头上、下游两个山凹开挖成阶梯式水槽,做成隔板式混凝土结构槽式鱼梯,鱼梯全长约500m。鱼闸结构形式的改变不仅扩大了施工作业面方便了管理,并且节省了投资。虽然增加土石方开挖量1.5万m3,但节省混凝土2500m3,计入节省启闭设备和钢闸门的费用,总共节省投资约200万元。

③副厂房结构布置:尽量减少岩石开挖量和混凝土工程量,将其垂直水流长度由原来的30.69m减少为24.77m。重新进行中控室和油、气、水设备的布置,将结构布置更加合理和紧凑。

④ 主厂房:为满足运行管理的需要,右端增加安全通道和楼梯间,其垂直水流方向长度由27m增加至33m。在增加的长度内布置了集水池、水泵房和办公室等。由于主厂房长度已达33m,考虑当地昼夜温差很大的气候条件,为了适应混凝土干缩和结构受温度变化的影响,按照规范要求,在2#和3#机组之间增设一道变形缝。(详见附图2)

⑤ 引水渠和尾水渠:由于鱼闸的改建,使引水渠和尾水渠的宽度均减少10m左右,混凝土和浆砌石量减少1070m3,投资减少约64万元。

设计方案优化后混凝土坝段纵剖面图详见附图2。

设计方案变更比较详见下表:

通过以上三个方案进行优化比选,可以看出第三个方案是最优方案。该方案巧妙的调整了混凝土坝段的结构,减少了混凝土坝段的长度并适当的向左移动,避开了砂层地基,使坝基全部座在完整的基岩上。虽然土石方开挖量增加13400m3,但混凝土量减少5170m3,再计入鱼闸启闭设备和闸门的减少,总投资节省390万元。

结语

设计方案的变更得到了业主(上海外经集团有限公司)、监理方(杭州亚太电力技术有限公司)和施工方(新疆北新建设工程集团有限责任公司)的认同,一致同意第三方案为最优方案。该方案顺利通过了业主聘请的专家组的评审,也得到了蒙古国能源部的批准。目前,工程已经完工,运行良好。

参考文献

防水优化方案范文6

关键词:无负压给水;存在问题:管理应用:探究分析:市场准入制度;行业标准与规范

中图分类号:TU99 文献标识码:A

一、无负压供水设备应用现状

受到我国传统的供水方式的影响,区域管网供水系统的应用是不完善的。通过对无负压给水设备的积极研制,可以实现对传统供水方式避免的解决。我国的无负压供水设备经过了一个比较长的发展时期,目前来说,已经具备比较完善的供水应用体系。随着我国市场经济体系的不断健全,社会对于供水系统的应用要求更加的严格,这首先要进行消费者观念的更新,确保无负压产品的积极选择,这样能够保证无负压产品的积极推广。根据我国城市的相关供水条例,我们得知,在城市区域中,是禁止进行管网公共管道直接装泵抽水应用的,这是受到抽水过程中负压的影响,可能出现水力工况问题的干扰。影响周围用水,甚至造成管网破坏。所以在工程设计时首先建一个水池或水箱,再用增压泵加压到用户供水管网。

随着我国市场供水体系的不断健全,人们认知水平的不断提升,社会对于二次供水污染情况有了一个更加深入的认识。特别是经过无负压供水设备北京试点后,实现了二次供水污染等问题的解决,实现能耗的有效节约。在此应用环节中,北京市政府就城市供水的相关条例展开分析优化,该类产品在天津已有近千台套产品在使用中,北京、山东、福建、广州等地区应用也较多。加之这种设备在节能、节水、节地、节省建设资金等方面具有显著优势,成为了取代水池、水箱等传统二次供水设施的首选设备,从而导致市场需求骤然升温。

二、无负压供水设备方案的优化

无负压供水系统的应用需要建立在传统变频恒压供水系统应用之上,这是一种新型的供水模式,其突破了传统的供水模式的局限性,不再是单纯的水泵、管件阀门、控制柜等的组合,而是实现了当下电子信息技术、机械设备应用技术等的协调。随着社会无负压供水概念的不断发展,很多的生产企业及其科研组织就无负压技术展开了积极探讨、分析。并取得了比较丰硕的成果。在国内无负压技术根据市场上现有无负压的给水设备工作原理进行分析,无负压供水系统主要由变频调速水泵机组、稳流补偿器、真空抑制器、压力和流量传感器、预压自平衡器、控制柜、过滤器、倒流防止器等设备组成。根据其实现无负压功能原理的不同,大体可以分为以下几种形式。

在无负压供水设备应用过程中,通过对其功能原理模式的分析,可以更好的实现现实问题的解决,实现其综合运作效益的提升。比如就真空抑制器控制模式及其稳流补偿器等展开剖析,进行市政管网供水问题及其用户过量用水问题的解决,实现市政管网供给问题的解决。在工作过程中,通过对真空抑制器的应用,进行稳流补偿器空气的进入,确保补偿器至断流水箱的转变,进行负压的积极抑制。在稳流补偿器的应用过程中,通过对液位的控制,实现水泵等设备的控制。通过对自控限流模式的应用,可以提升市政管网供给能力,这需要进行限制变频器的使用。压力控制点方式,当市政管网供水不足或用户用水量大于市政管网供给能力时,直起变流量恒压供水泵,待供水满足要求后,系统恢复正常。尽管无负压供水设备企业这几年发展很快,但它在相关标准以及技术环节等方面还是存在以下不足:首先,它的应用具有一定的限制性。由于它缺少二次储水装置,市政供水一旦有故障,整个设备停止运行而处于停水状态,因此对于那些不能间断供水的特殊用户,它并不适用。其次,由于它是一种新型的设备,技术环节还有待于进一步成熟。

当前,我国无负压设备体系不断健全,无论是其应用规模还是应用数量都得到了极大的提升。但是目前来说,这些制造企业的制作技术、售后服务等都是存在重大差别的,有的具备非常雄厚的资金,确保现代化数字生产线的应用。有的企业规模很小,生产技术、产品质量等都不到良好的保证,这就导致当今无负压供水设备市场的混乱性。需要引起相关人员的重视。该设备是在一定条件下才能应用的,对管网压力,供水量等都有一定要求,但有部分企业忽视了这些要求,在一个位置定点取水,抽水过量,致使管网供水不足的停水现象。因此如果不加限制地允许无负压设备接入管网,有可能使管网超过承受能力,也有可能使劣质产品乘机充斥市场,给用户用水和管网安全带来隐患。

在现实生活中,需要进行无负压供水设备模式的更新,这关乎到广大人民群众的身体健康。这需要我们进行国外先进应用经验的吸取,并且结合我国市场的发展现状,展开企业的生产经营模式的优化,进行企业的核心技术的创新。能研制出既符合国家标准又具有企业特色的技术含量高、质量过硬的产品,并增强企业的服务与参与意识;其次要保护知识产权,要认真审查企业的技术来源,以杜绝那些剽窃技术、侵害知识产权的不法行为。

在该设备门槛机制应用过程中,应该禁止那些不合格企业的进入,比如没有良好技术,不能保证产品质量的企业。也要进行垄断市场的打破,因为该模式不利于生产技术的提升及其该行业的进步,从而影响了市场经济环境的稳定性保持。这需要进行该类型企业资金模式、生产模式、技术模式等的协调。这样能保证生产企业的实力和所生产的产品与其所承担的售后服务责任相匹配,也有利于行业有序、规范发展;最后应发展真正意义上的行业协会,由协会同各企业携起手来,共同制定游戏规则,维护用户、企业以及国家的利益。

结语

通过以上措施,相信对引导社会投资方向,对无负压行业、消费者利益和知识产权保护乃至整个国民经济的健康发展都将产生积极意义,使无负压给水设备的使用更科学、更环保。

参考文献

[1]樊户江.高层建筑叠压供水方式分析及动态模拟[D].合肥工业大学,2007.