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国外对黄河文化的研究进展论文

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国外对黄河文化的研究进展论文

黄河文化是中华民族极其重要的母亲河文化,是黄河古今流域多民族人民在与自然的交互作用中创造的灿烂文化,是中华文明的重要组成部分,是古代中国政治、经济、军事、科技、思想的中心和重心所在地的文化,是中华民族之根

十几年来,可持续发展已经成为世界各地社会经济发展所关注的主要问题和终极目标。在水资源开发和管理方面,可持续发展定义为在不危害下一代人利益的前提下所采取的水资源利用和管理的措施。目前,水资源管理面临的最大挑战是水资源匮乏、环境退化及其低效开发。毋庸置疑,可持续发展的概念为人与环境和谐共处提供了一种科学的、经济和社会的新理念。近期涌现的很多问题都与水资源管理的可持续性有关。黄河流域的生态十分脆弱,过去几十年占主导地位的社会经济发展模式对黄河流域造成了严重危害。随着生活、工业和农业用水量的增加,日益加剧的水资源过度开采对可利用淡水资源的供给产生了巨大的影响。近几十年来,黄河流域人口增长和经济发展对水资源和生态-环境系统的压力越来越大。尤其是大中城市,形势更为严峻,水资源管理部门面临着增加供水、改革供水体制的巨大挑战。而近年来持续快速的城市化进程又给水污染控制工作带来了巨大的压力。黄河流域的水污染非常严重,已遍及许多城区和乡村。获得足量的水以满足日益增长的生活、农业和工业用水需求以及保护生物多样性已经成为黄河流域面临的主要挑战。随着黄河流域城市人口增加,对饮用水的需求也急剧增加,特别是大中城市的用水需求量占水资源总量的比重越来越大。虽然城市饮用水占生活用水总量的比例相对来说还很小,但从经济方面考虑,调水太多通常会存在一些困难。一、研究区概况黄河是我国的第二大河,流域面积745000平方公里,黄河水资源哺育了1.1亿多中华儿女。黄河流域约一半地区属于干旱、半干旱气候,33%以上地区的年平均降水量不足400毫米,仅有1.8%的地区年平均降水量超过800毫米。可利用的地表和地下水资源远远低于需求量,2002年年平均用水量为389亿立方米,其中农业用水占76.9%,城市用水占9.0%,工业用水占14.1%。到2010年,黄河流域的人口将从2000年的1.14亿上升到1.24亿,用水总需求量也将达520亿立方米。两千多年来,黄河以其破坏性的洪灾和高含沙量使得水文情势和泥沙管理一直倍受世人关注。虽然黄河洪水泛滥的可能性依然存在并且仍然是黄河流域治理工作中的关键问题,但水资源短缺已成为公众和水管理部门关注的首要问题。在半干旱环境中,水资源时空分布极不均匀,黄河流域面临着水资源短缺的严峻挑战。另外,经济和工业化的进一步发展更激化了这一矛盾。在过去的二十年里,黄河流域人口急剧膨胀、工农业活动加剧,使得对水资源质量和数量的需求日益成为人们关注的主要问题。黄河流域正处于一个城市生活用水、工农业用水、污水稀释用水等各方面用水加速增长的时期。因为人口的过快增长,黄河流域城市需水量呈现出明显的增长趋势。据1990年人口普查统计,黄河流域人口总数为1.006亿,其中0.232亿为城市人口,0.774亿为农村人口,而黄河流域人口总数1953年仅0.41亿、1983年0.815亿、1985年0.889亿。在20世纪70年代以前,黄河流域中许多城市的水资源主要是由地下水供给,但随着经济和城市化快速发展,在十年时间里,绝大多数城市在规模上都已成为原来的数倍;另一些正经历着城市特征的变化,成为具有商业、工业或政治功能的大小城市。黄河流域最大的城市西安市,人口276万,国民生产总值为78.9亿人民币;第二大城市太原市,人口196万,国民生产总值77.1亿人民币;第三大城市兰州市,人口151万,国民生产总值为63.5亿人民币。古都西安坐落在中国的中部地区,北临渭河流域,南靠秦岭山脉,是人类文明和中华民族的发祥地之一,先后有13个帝王在这里建都,时间达1120年之久。西安也是一座世界著名的旅游城市,堪称文化遗迹的宝库。同时,西安还是中国西北部地区的纺织品生产和加工中心。另外,西安的其它工业如化学工业、制药业和土木工程等也有一定规模。山西省省会太原,现已发展成为一个工业门类比较齐全的新兴工业基地,主要工业部门有冶金、煤炭、建材、化工、电子和轻纺等。太原位于山西省中部,三面环山,濒临汾河,气候较温和。该地矿产丰富,农作物产量较高。位于中国地理位置中心的甘肃省省会兰州,是西北地区的交通枢纽和旅客集散地,石油化工和机械制造是当地的主要工业,它依靠便利的水利电气条件和丰富的煤炭资源,迅速成为中国工业发展较快的城市之一。兰州拥有中国最大的石油冶炼厂,成为中国原子能工业生产的中心。目前兰州已形成以石油化工、有色冶金、机械电子、医药、纺织、建材为主体,门类齐全,与西部资源开发相配套的工业体系。按照黄河流域各城市人均年国民生产总值的大小划分,宝鸡以4366元居黄河流域第一位,兰州以4217元居第二位,太原以3926元居第三位。西安市人均年国民生产总值远远小于这些城市而位居第七。二、黄河流域主要城市有效水资源量中国水资源评价通常将水资源分为两个主要部分:地表水资源和地下水资源。地表水可依据人类社会消耗量和蓄水量的变化量测。山区和平原的地下水资源测算方法不同,计算过程中会出现重复计算误差,对其结果应进行适当的调整。为了确定黄河流域的有效水资源量,一般将研究区划分为一个次级区域,并通过这些次级区域确定地表水资源量。黄河流域大部分地表水资源来源于区域Ⅰ:从河源到兰州,占黄河流域总水资源量的47.2%。黄河流域水资源的主要来源是降水和地表水,约为735亿立方米。过去二十年里,黄河流域人口增长和分布受一系列社会和经济因素的影响。乡村人口向城镇流动导致了基本的人口变化。城镇人口平均增长率约为4%。2020年的预测人口将超过1990年人口数的两倍(0.2324亿)。换言之,近期经济高速发展和过度城市化带来的社会经济变化已经导致了城市经济活动的高度集中,因此淡水的需求量势必急剧增加。在黄河流域,水资源正成为经济增长和社会发展的制约性因素。水资源季节变化大是影响流域水资源利用的主要因素。区域内所有城市都有绵长而干燥的夏季。在很多城市,超过60%的年降水都发生在6~9月三个月内。相似的需水季节变动更加剧了这种气候特点的影响,导致了对有限地表水资源的过度开采。研究区内的一些城市,如西安和宝鸡,地下水是主要的可利用水资源,可占总供水量的80%以上。黄河流域的水资源时空分布也不均匀。在某些城区,人均水资源量非常有限。除了西安和宝鸡,研究区内大多数城市的人均水资源量都很少。西安为363立方米,而太原市只有250立方米。按照Shiklomanov(2000)的定义,人均每年可利用水量低于2000立方米为缺乏,低于1000立方米为严重缺乏。对比这一标准,黄河流域大多数城市都处在严重缺水状态。降水与径流的不均匀分布需要大力发展水库等蓄水设施;而人口的不均匀分布给河流下游区域带来了巨大的压力,需要调用大量的水资源;而需水量分布的不均匀要求大力建设供水和治水设施。几十年来,黄河流域已经建成了3000多座水库,总库容超过600亿立方米。然而,黄河断流,尤其是近二十年来的干旱化趋势,已经引起了公众和水资源管理部门对水资源可持续发展的高度关注。水资源供需矛盾已经对当地产生了强烈的影响。地下含水层就像天然水库,对季节变化的响应不敏感。近年来,对地下水的过度开采使得地下水的利用量迅速增长,特别是在下游地区,因此地下水的利用引起人们的更多关注。在太原和大同市,地表供水实际上已经很少,而过度开采地下水引起了地面沉降,某些地区的沉降已超过3米。西安发生地面沉降的面积已达162平方公里,累积沉降达1827毫米。随着需水量的增加,黄河流域很多地区观测到的降雨量反而减少了,而且全流域的温度呈上升趋势。用Mann-Kendall方法预测的年降雨量和温度的长期趋势也表明:流域大部分地区的降水量呈下降趋势,而温度呈上升趋势。降水量减少,温度上升,以及由温度升高引起的蒸发加剧是造成黄河流域径流量减少的重要原因。因此,这更降低了黄河流域城市可利用的有效水资源量。三、黄河流域城市可持续供水人们已经认识到黄河流域社会经济发展要依赖于对环境和水资源进行合理、可持续地管理。因为城市生活、工业、灌溉用水量和水力发电量随着人口数量的日益膨胀和社会生活方式的改变而持续增长,所以迫切需要对淡水资源进行合理地保护和有效地管理。本文研究的黄河流域的主要城市,人均城市水资源量约为250~1261立方米,与国际公认的人均2000立方米的基准相差甚远,此基准是在能够确保适当的卫生和公共卫生设施的前提下确立的。目前,黄河流域城市可持续供水面临着巨大挑战,在不危及后代水资源需求的前提下满足当代社会的需求,需要同时借助经济、社会、管理、科学和政治手段,以达到持续发展的目的。目前,市政上很少使用处理后的废水。除了西安和太原市,极少城市使用处理后的废水作为当地的水资源。据统计资料显示,主要城镇的工业用水远远超过生活用水。比较特殊的是西安市的生活用水量与工业用水量接近,呼和浩特市的生活用水量较工业用水量多。研究区在未来20年内的人口和需水量将有明显增长。与此相反,水资源总量保持不变,甚至可能由于污染的恶化而减少。传统的以需定供的水资源管理应由以供定需的管理政策所取代,这是保证研究区经济发展和生态环境的唯一途径。一个更为有效的收费系统会增强公众的水资源所有权意识和责任感,从而保护有限的水资源。应将可持续发展原则作为黄河流域水资源规划和管理的最高原则。解决水资源问题的对策可以分为三类:从常规水源中增加水资源供给的对策,从非常规水源中增加水资源供给的对策,以及提高城市及郊区用水效率和水资源保护的对策。目前,局部地区的水资源管理政策仍然多以需定供为导向。此外,应加强水资源管理和土地利用管理的联合。因为经济、社会和文化的原因,人口通常向大城市地区流动,大城市和农村社区人口数量的变化形成鲜明对比,所以大城市经常面临着严峻的供水问题和废水处理问题。因此,黄河流域未来的土地利用规划应以水资源规划为导向。毋庸置疑,黄河流域水资源的合理分配是水权问题的重大挑战之一。四、结 论黄河流域的许多城市,不仅存在人均年有效水资源量不足的问题,也存在水资源时空分布不均匀的问题。除了寻找其他的水源之外,提高水资源利用效率也是保障黄河流域社会经济可持续发展的重要措施。以供定需的水资源管理应包括水量分配,水价是应该考虑的问题之一,通过经济杠杆达到节约水资源的目的;而且对水污染控制和水资源保护问题也应给予足够的重视。黄河流域的水资源管理应该考虑采取兼具保护水资源和可持续发展的管理模式,包括实施水资源保护和节水工程等措施。

弘扬黄河文化的必要性分析论文

黄河文化具有巨大的亲和力、强烈的感召力、持久的向心力,把个人的思想感情和命运与黄河事业的发展密切地联系在一起,以正确的舆论引导人。以下是我收集整理的弘扬黄河文化的必要性分析论文,和大家一起分享。

摘要: 社会主义核心价值观,是当前社会思想文化交流交融较量形势下的新态势,是各个行业领域的思想引导者,发展和弘扬黄河文化,离不开社会主义的价值观的指导和引领。

关键词: 社会主义核心价值;弘扬;黄河文化

黄河文化作为众多文化中的一种,有着几千年的历史,有着深厚的文化内涵和精神内涵,体现了中华民族传统美德与时代精神的统一。社会主义核心价值观,是当前社会思想文化交流交融较量形势下的新态势,是各个行业领域的思想引导者。因此,发展和弘扬黄河文化,离不开社会主义核心价值观的指导和引领。

1、社会主义核心价值观与黄河文化精神内涵的一致性

党的十八大提出,倡导“富强、民主、文明、和谐”;倡导“自由、平等、公正、法治”;倡导“爱国、敬业、诚信、友善”,这24个字是社会主义核心价值观的基本内容,为培育和践行社会主义核心价值观提供了基本遵循。“团结、务实、开拓、拼搏、奉献”涵盖着黄河文化的精神内涵,这种精神内涵,与社会主义核心价值观的内容在精神领域上是一致的,二者都是一种时代精神的象征。

适应发展需要的精神产物

从适应当前社会形势的变化看,我国正处在大发展大变革大调整时期,在前所未有的改革、发展和开放的进程中,各种价值观念和社会思潮纷繁复杂,在思想文化领域里就迫切需要一种主流观念的引领,社会主义核心价值观就是应势产生的思想领域领航者,它正是适应了改革开放和发展社会主义市场经济条件下思想意识多元多样多变的特点。而黄河文化的精神内涵中“:团结”是凝聚力、战斗力,是事业胜利的基本保证“;务实”是重实际、说实话、办实事、求实效;“开拓”是坚持解放思想、实事求是,进一步增强改革开放意识和创新精神,知难而进,锐意进取,把各项目标任务落实到实处“;拼搏”是一种积极进取的良好精神状态;“奉献” 是一种真诚自愿的付出行为,体现了高尚的人生观和价值观。这种黄河文化精神也是维持黄河健康生命发展的需要。二者有着相同的时代精神,对推进各项事业的发展,具有意识形态的正确指导,对于社会的发展和进步,有着积极的正能量的引导作用。

治理体系和治理能力的现代化需求

培育和弘扬核心价值观,有效整合社会意识,是国家治理体系和治理能力的重要方面,推进国家治理体系和治理能力现代化,必须解决好价值体系问题,构建充分反映中国特色、民族特性、时代特征的价值体系,掌握价值观念领域的主动权、主导权、话语权,引导人们坚定不移地走中国道路。发展和弘扬优秀的黄河文化,是全面深化治黄改革的思想保障,全面深化治黄改革是国家全面深化改革的一部分,黄河文化的深层底蕴是我国文化事业的强大支撑,是统筹自然、社会、经济协调发展的重要部分。

提升民族和人民精神的支柱

无论是核心价值观的内涵,还是黄河文化的精神内涵,都是一个民族的精神支柱和行动向导。对丰富人们的精神世界、建设民族精神家园,具有基础性、决定性作用。一个人、一个民族能不能把握好自己,很大程度上取决于精神领域的引领。

2、在社会主义核心价值观引导下弘扬黄河文化的必要性

黄河流域是中华民族的摇篮,中华民族赋予了黄河丰富的文化内涵,黄河文化精神承载了黄河的记忆,记录了人类利用黄河、改造黄河、与大自然斗争的宏伟经历,传承了我国劳动人民治理黄河的事迹和成就。因此,在新的历史条件下,用社会主义核心价值观弘扬黄河文化精神是十分必要的。

社会主义核心价值观是弘扬黄河文化的精神基础

在宏观上,将黄河文化精神融入到社会主义核心价值体系中,黄河精神所提倡的勤劳勇敢、勇于风险、奋勇向前、开拓创新,就是社会主义核心价值观最准确的精神实质。在微观上,黄河人都要自觉践行社会主义核心价值观,贯彻黄河精神,思想上时刻指导自己,行为上时刻规范自己,才能真正做到自觉践行社会主义核心价值观与弘扬黄河文化精神。

社会主义核心价值观下弘扬黄河文化的社会意义

从物质形态的黄河文化看,根据治黄发展的要求,依照“维持黄河健康生命新理念”目标,开展了一系列黄河水利工程建设,这些工程在为社会提供水资源、水电以及防洪安全保障的同时,也造就了一大批风光各异的黄河风景区,黄河文化在水利建设中赋予了新的内容。从精神形态的黄河文化看,丰富的水利实践推进了治河思路的创新,可持续发展的治河思路和民生水利的理念不断丰富完善,推动了传统水利行现代水利转变的进程。自古至今,有关“母亲河”的传闻、大禹治水三过家门而不入的故事、传世画作《清明上河图》等,以及大禹的“疏导”治水方法、贾让的治河“三策”、潘季训的“筑堤束水,以水攻沙”、“三条黄河”“、维持黄河健康新理念”等治河理念。这些都是黄河文化的人文思想构思与大自然相结合的产物,对中华民族的.精神、风俗、习惯的形成发生着重要的作用。

社会主义核心价值观下弘扬黄河文化体现出的作用

一是,体现黄河文化的凝聚和引导作用,黄河文化具有巨大的亲和力、强烈的感召力、持久的向心力,把个人的思想感情和命运与黄河事业的发展密切地联系在一起,以正确的舆论引导人,将事业心和责任心相联系,形成干部职工的精神支柱,营造个人目标和整体目标相融合、思想理念与实践活动相统一的工作氛围,激励和引导干部职工自觉地为实现终极目标而奋斗。二是,体现了黄河文化的规范和支撑作用,黄河文化也是一个逐步规范的过程,对黄河职工行为无形当中有着一种约束力,引导和约束干部职工的工作、学习和生活行为。通过道德规范和行为准则,来提高自觉遵章守纪的群体意识、自律意识,增强职工自己的自我规范意识,规范自我行为,充分发挥职工的主观思想和工作作风,不断为治黄事业做出新的贡献。三是,体现黄河文化的协调作用。黄河文化在处理各方面的关系中,起到了良好的协调作用。“天人合一,崇尚自然”,这是中国古代哲学的基本精神,认为人是自然繁育恩养的万物之一,是大自然和谐整体的一个重要组成部分。黄河文化,源远流长,博大精深,它见证了民族悠久的历史,虽然饱受风霜,历经磨难,但仍绵延不绝。这就是天人合一、崇尚自然的作用所在。作为黄河人,我们要不辱使命,发挥好黄河文化的协调作用,坚持人和自然和谐,正确处理各方面的关系,妥善化解各种矛盾,促进职工的身心健康,增强职工之间的相互交流、理解和信任,团结一致,集思广益,不断探索,使治黄事业全面协调发展。

3、如何将社会主义核心价值观融入黄河文化研究

社会主义核心价值观是指导全国各行各业、全体公民的核心价值体系,黄河职工应该把社会主义核心价值观融入黄河文化研究的全过程,把大力弘扬“团结、团结、务实、开拓、拼搏、奉献”的黄河精神与社会主义核心价值体系建设有机结合起来,不断为黄河文化建设注入新的思想活力和新的时代内涵,使之成为推动黄河文化健康和谐发展的强大精神动力。

用社会主义核心价值观指导黄河治理开发与管理

在确立治黄发展目标、谋划发展规划、出台重大改革措施、开展各项治黄实践中,遵循社会主义核心价值观要求,做到讲社会责任、讲社会效益、讲守法经营、讲公平竞争、讲诚信守约,形成有利于弘扬社会主义核心价值观的良好政策导向、利益机制和社会环境。发挥政策的导向作用,在防汛抗旱、水资源管理、行政许可等治黄工作中,要符合具体政策措施与社会主义核心价值观要求。

把社会主义核心价值观融入到弘扬黄河文化精神中

把弘扬“团结、务实、开拓、拼搏、奉献“的黄河精神作为培育和践行社会主义核心价值观的有效抓手,引导广大干部职工在防汛抗旱、工程建设与管理、水资源管理等各个岗位,以自己的实际行动彰显、诠释黄河文化精神。引导广大干部职工在纷繁复杂的社会现象中,在多元多样多变的价值观念中,在”治河为民、人水和谐 “的治黄实践探索中,不断审视人生目标、明晰发展愿景和锻造意志品格,做弘扬黄河精神的带头人、践行者。

让社会主义核心价值观体现到黄河文化建设上

大力推进黄河文化发展和繁荣,充分挖掘丰富的黄河文化资源,认真汲取其思想精华和道德精髓,使优秀黄河文化成为涵养社会主义核心价值观的重要源泉。要不断深化黄河文化研究、建设、管理和保护,多角度加强黄河文化研究,夯实黄河文化理论基础,加快构建符合社会主义先进文化前进方向、具有鲜明时代特征和行业特色的黄河文化体系。充分发挥黄河文化产品育人化人的重要功能,在黄河文化创作、服务和活动中弘扬社会主义核心价值观,传递积极人生追求、高尚思想境界和健康生活情趣,坚持思想性、艺术性和观赏性相统一。黄河文化作为一种观念形态的文化,是与时俱进的。新时期在社会主义核心价值观引导下,弘扬和建设黄河文化是我们每个人的责任和义务,我们只有不间断对黄河文化的探索,才能使黄河文化的建设蓝图更加宏伟,才能更好地构建社会主义价值体系,更快地促进各项治黄事业的良好发展。

指导学生写地理小论文,可以充分调动爱好地理的学生深入钻研地理科学的积极性,促使他们细心观察地理事物和现象,探究地理的本质和规律。 教师指导学生写地理小论文包括选择好题目,搜集材料,确立论点,写作修改等几个方面。 一、选用合适的题目 引导学生从实际出发,选用合适的论文题目。如属侧重理论探讨性质的地理论文,需要广泛阅读这方面的书刊文章。运用地理基本原理和地理事实材料论证、补充或否定某一学说、假说或理论等。如属侧重于实际应用方面的地理论文,需要在积累、调查的基础上,分析某一地理现象,解决某一地理问题。 一般来说,小论文题目选择要建立在观察地理、地质现象,搜集地理资料的基础上。例如,教师带领学生考察幕阜山以后,可以拟定大桥河的成因,鲁溪洞的特点及成因,喀斯特地貌与溶洞。又如,参观武宁湖畔万福工业园后,教师可以组织学生谈谈万福工业开发区与武宁湖的环境关系等。题目要具体,不宜太大,否则,学生不容易把握。 二、搜集可靠的资料,充实论据。 搜集资料主要包括两个方面,一是阅读文献材料,了解别人在这方面做了哪些工作,提出了哪些见解,提供了哪些资料,以便在前人的基础上加以充实、提高和发展。老一辈科学家,他们多年辛勤劳动所取得的第一手资料,可作为写作参考或佐证。引用这些资料写出来的论文不仅有较大的说服力,而且大大开阔了学生的眼界,扩大了学生的思路,充实了学生的论据。 三、确立清晰的论点 这里的论点是指对某个地理事物和现象的观点和见解。例如:以“纽约成为世界金融中心的原因”为题的论文,其论点应确定为1.稳定的政治局势2.完善的金融机构3.开放的外汇市场,宽松的金融管理。4.强大的经济实力量5.方便快捷的联络。根据这些论点,从而得出纽约具备成为世界金融中心的优越条件的结论。 四、写作并修改论文 指导学生编拟并修订写作提纲,着手撰写地理小论文。在论文中提出地理论点,用地理学的理论和事实材料论证论点,做到观点鲜明,材料可靠,结论准确。一篇好的文章,要有一个引人入胜的开头和简单明了的结尾。 指导学生写论文,教师必须有较高的地理修养、实践经验和写作能力,只有这样,才能做好指导工作。

国外学者对于黄河的研究论文

摘要:黄河的十分复杂,蕴含着广泛而深刻的。黄河应该是一个性的课题。本文试图针对黄河相互关联的几个方面的一些问题,由社会层面向技术层面进行审视和思考,着眼于研究视角而不是解决问题。思考的基点是:黄河需要长治久安。长治久安首先是国家意志应得到充分的体现。长治久安是一个过程,只有长治才有可能久安;黄河的稳定有赖于我们采取积极能动的对策与措施,充分体现社会的进步、的和生产力水平;治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与的斗争,现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和社会的可持续发展出发,更多地表现出人类战胜自己的能力。 关键词:黄河 问题 治理 稳定 需要说明的是:作者既未从事过治黄专业技术方面的研究,也未从事工程技术实践工作。本文仅为个人的一些不成熟的思考。 黄河的问题由来已久,可以说是与中华民族的相终始的。早在大禹治水的,以抵御黄河水害为标志,先民们就已经树立了强烈而持久的水患意识,治理黄河成为古代人民征服和改造自然的缩影。九曲黄河百折不回,是中华民族英勇无畏精神的象征;数千年治理黄河的历史,又是中华民族不屈不挠、团结奋斗、智慧和能力的真实写照。古代形成的治河思想和大量典籍也是宝贵的文化遗产之一。在漫长的历史进程中,黄河的水患、变迁和水资源的利用等问题,萦怀于历代统治者,甚或决定着不同历史时期的地理社会、经济和人文环境。治理黄河一向是国家意志的有力体现,黄河的长治久安是各个历史时期人们不懈的追求与期盼。 黄河这个“中国之忧患”,随着时代的发展和社会的进步也在不断地变化发展着。一方面人民治黄的伟大成就,使洪水为害得到相当程度的控制和缓和;黄河正在用其有限的径流量,以极大的限度支撑着中国华北和西北广大地区的资源用水防线。另一方面,由于人类对黄河总的自然形态和基本演变的不可主导性,洪水问题并未得到根本上的解决。特别是随着区域社会经济结构的日益稳定,水灾害的内涵、特点和意义亦有新的变化。而黄河流域的水资源保护问题、环境问题以及水资源保障供给矛盾的涌现,又已经引起社会的广泛关注。这些都潜在并产生着深远的社会和政治影响。今日黄河之忧患,表现的是它可贵的贡献之后对人类的自然索取和迫切期望。黄河与中华民族的关系问题,决不只是某一领域的问题,蕴含着更为广泛和深层次的课题。 黄河需要长治久安,因为黄河的稳定是区域稳定的前提。翻开中国地图,很容易发现黄河的位置。审视一下黄河灾害和水资源危机可能影响到的区域,大概正是中国的东南部与西北部的交汇地区,即中国经济文化发达与欠发达地区间的过渡区,这种地理位置无疑是至关重要的。黄河在这一区域的兴利,将转化为其经济社会发展的源动力;灾害和水资源危机,又将严重阻碍经济社会的可持续性发展,并产生一种“屏障”效应,这对实现国家西部开发的发展战略是极为不利的。中国特色社会主义现代化建设三步走的战略规划中,到21世纪中期,要实现中等发达国家发展水平的目标。江河治理开发程度是国家发展进步的标志之一。黄河问题的解决,有赖于我们采取积极能动的对策与措施,体现出现代社会的进步、科技的发展和生产力水平。 一、关于黄河防洪问题 防御黄河洪水无论过去或现在,乃至今后相当长时期内都是黄河问题中第一位的问题。黄河洪水灾害主要是在下游。70余万平方公里的流域面积,几乎全部集中于黄河的中上游,而下游是一条上宽下窄、绵延八百公里的“悬河”,这种河流形态恐怕是中国乃至世界大江大河中仅有的。洪水在短时间内大流量、强冲力、长距离由平原地区“悬河”入海,十余万平方公里范围内数千万人口面临可能的灭顶之灾,其防洪难度及任务的艰巨性是不言而喻的。携带大量泥沙的黄河洪水,泛滥造成的毁灭性破坏也是其他河流洪水不可比拟的。1938年花园口扒决形成的黄泛区,至今仍是中国贫困的地区之一。对黄河洪水灾害的评估,要用历史的、发展的和系统的思维方式加以认识,如对人文环境、社会进步、政权建设和国家发展战略影响的研究等。单纯以经济的、区域的观点进行和判断是很不够的。 黄河下游防洪存在的问题较多,最现实的问题首先是要对中常洪水进行再认识。所谓中常洪水,是一个从预见期上界定的概念,表现为流量特征上区别于大洪水和中小洪水。中常洪水对黄河有着至关重要的作用:一是输沙入海、冲蚀河道和稳定河槽;二是下游补源,满足环境和生态用水需求。从历史上来看,黄河下游每一个大的河道演变周期,都是一个河道逐渐淤高、河口抬高延伸的过程,也是纵向比降趋缓而横向比降增大的过程。正是这一过程孕育了非常洪水发生河道变迁、中常洪水三年二决泛滥的结果。现行河道维持100多年后,长时期安澜的今天,1996年8月中常洪水情况下出现的下游异常高水位和行洪过程,提醒人们应当对中常洪水进行重新认识。中常不常现象的出现,意味着仅仅以预见期和流量界定、区别和认识黄河可能发生的洪水是不客观的,相对而言水位有了更重要的现实意义。游荡性河道内洪水小流量、高水位漫滩可能无序性演进,河道工程功能大大减弱,进而出现河势急剧变化危及堤防安全。因此,对黄河洪水尤其是中常洪水不能只进行一般意义的水文分析。利用高新技术手段建立起高效、精确的监控体系,对河道形态时空变化、洪水演进等实施即时监测和控制,是一项十分紧迫的任务。 其次是通过对中常洪水的再认识,应当清醒地意识到对黄河下游构成威胁的已经主要不是大洪水而是高水位。因此,对非常洪水和中常洪水概念及其相互关系、小浪底水库防洪效益与运用方式等相关问题,也都需要进行相应的再认识。特别是中常洪水可能出现的问题,使我们对小浪底水库建成后防御非常洪水以往的概念和意义,显然需要有新的理解和评价。 三是分滞洪的问题。分滞洪区的出现,体现了人类在与洪水抗争中的能动性和策略性,并已为防洪实践所证明是成功的。人类与洪水的斗争也是人与自然争夺生存空间的斗争。随着人类社会的进步和科技的发展,黄河分滞洪区(包括滩区)日益稳定的社会经济结构,愈来愈让人不得不思考这一能动的策略性防洪措施的合理性和现实性。小浪底水库建成后防御千年一遇洪水仍将运用分滞洪区。从社会进步的角度来看,牺牲某一区域长远的、整体和根本的利益,与长治久安的概念是越来越不相称的,发展地看不应是首选的策略。因而积极谋求新的策略和措施是十分必要的。 二、关于黄河下游改道 河道稳定是实现长治久安的前提,也是实施治黄策略的先决条件。伴随着洪水泛滥下游发生改道的可能性,是谋求长治久安首先必须考虑的问题。比较乐观和一致的看法是现行河道还可以维持几十年时间,如果考虑到中游水库的拦淤调控运用,尤其是进行的调水调沙实践,现行河道稳定百年似乎是可能的。人民治黄半个多世纪以来进步、稳定,生产力水平有了较大的。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和较完备的工程体系,以及可依赖的国家相当长时期的稳定发展,使人们有理由相信下游河道可以维持百年稳定的观点是成立的。考虑到黄河下游河道“悬河”善徙、上宽下窄以及比降和输沙能力不平衡等河道变迁因素,短时期内不可能发生根本性的变化,加之滩区人类活动等因素,现行河道维持百年稳定无疑将是一个十分艰巨的工程。而脆弱的百年稳定与长治久安也未必是同一层次的问题。 对黄河下游改道问题有各种不同的观点和看法,但有一点应当是共识:即黄河下游改道指的是下游河道某一基点开始,长时间较为稳定的流路变迁,并对相关区域的地理社会环境产生显著。由此我们想到河口三角洲的流路问题,它是针对黄河入海问题而提出的。黄河与其他入海河流不同,多沙特性决定了河道在三角洲地区因淤积抬高周期性地变化频繁。黄河三角洲的面积和河道长度在增加,河道变化的起点也极可能上延。河口抬高是河道变迁的主要诱因之一,河口地区的河道演变是整个下游河道变化的反射,并对下游河道整体稳定有着重要的影响。长时期或地看,黄河河口地区存在着极大的不稳定性。这与目前本地区的环境、资源性和社会发展形成的矛盾,决定了黄河河口问题已经不是一个流路概念所能容纳了的。对河口的治理,不能只从河口流路这一专业层面去认识。若把河口流路问题上升为下游改道层次加以认识,由此得出黄河下游潜在着较大改道可能性的看法是可以理解的。对黄河下游改道可能性的,令我们至少应增强治黄的紧迫感,并表现出更大的能动性。 三、关于黄河泥沙问题 黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀,不仅给防洪带来极大的困难,大大加重了洪水灾害后果,长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水(主要是洪水)携沙入海,这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施,包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等,只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制,长治久安也就无从谈起。 黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理,是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程,因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分,受到治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的,但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等,不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌,而且直接改善微观生态环境,保证生物和农业措施的有效性和可持续性;在强烈的重力侵蚀状态下,非工程措施显得更为苍白无力;粗沙多沙来源区因人口和环境因素,水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发,还是从水土保持减少入黄泥沙来看,黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善,经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响,应进行专题。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效,入黄泥沙也有明显的减少,然而水土保持巨大的经济和投入,特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素,不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清,黄土高原的水土流失开始于地质时期,黄河演变的背后是自然的演变过程;黄河不需要变清,通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制,对黄河而言也许就是治本的唯一途径。 黄河水少沙多的观点,开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想,目的是控制处理泥沙,消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑,通过南水北调增加黄河水量,更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水,显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同。广义上讲,人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念,即为调沙而调水,是对水沙运动直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价;二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析,调水调沙要做到四个同时:一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等,为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现,否则,调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚,对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题,要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是:宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施,亦即科学化、系统化的调水调沙实践。 四、关于黄河与南水北调的关系问题 前边已经谈到,最早设想从外流域调水解决黄河水少沙多问题,首先考虑的就是从长江上游调水入黄河,即相当于现在的西线南水北调。目前的南水北调已经成为国家调整南北方水资源不平衡,解决北方地区缺水状况的一个长期战略性规划。试想,如果黄河的年径流总量能够增加一倍(相当于长江的十分之一),即由现在的500多亿立方米增加到1000亿立方米以上,那么南水北调规划也许就要变成一个历史名词了。从这一点上来看,现在南水北调的前提,很大程度上是因为黄河水资源的供应不足,也意味着南水到达黄河也就完成了北调,事实上西线南水北调正是这样一个概念。 承认黄河与南水北调以上的关系,就不能把黄河与南水北调的关系,仅仅局限于一些技术层面上的问题加以理解。南水北调西线工程是直接入黄,而东、中线工程也不是“穿黄”而是“会黄”。首先是南水北调与黄河的互相调节和补位。目前承担黄河下游调洪任务的天然的东平湖,以及与东平湖有联系的其他湖泊和运河水系等,本身就是东线南水北调工程的重要组成部分;黄河干流及其水利枢纽体系,更是在西线南水北调工程中有着不可替代的地位和作用;而中游干支流已建和将建的水利枢纽工程,对南水北调工程的调节能力和调水效率,也应起到巨大的支持和保证作用。其次是黄河下游大规模的调水、供水和灌排系统的潜力,应当承担北调水资源再分配和利用的任务。同时,外流域调水也形成了黄河下游调水调沙实践的有利态势。可见规划中的南水北调工程无论是西线、中线和东线,都与黄河有着直接的甚至是依赖的关系,也可以讲黄河是南水北调工程体系的重要组成部分。 总之,从水资源层面上来看,黄河与南水北调应当是叠加和补位的关系;从黄河的治理层面上来看,南水北调开辟了解决黄河问题的新途径。 五、关于黄河水资源利用问题 水资源短缺和洪水并存,亦即水量时空分布不平衡是黄河流域的重要特点之一。历史地看,黄河流域的水旱灾害无论是数量、频率还是灾害程度,都是等量齐观的,一些旱灾的影响和损失还远大于洪灾。只是由于洪水灾害的直接性和为害的直观性,人们往往不把洪灾与旱灾相提并论。始于上世纪70年代初期的黄河下游断流问题,只是这一特点新的呈现形式。黄河断流意味着泥沙输送海洋的停止,无疑将加大河道的淤积;更为现实的是下游地下水补源中断、湿地减退可能带来的环境问题,而资源性供水还在其次。考虑到黄淮海地区对黄河水资源长期的依赖性,仅仅维持一种不断流的状态(实践证明是可以实现的),不是我们所追求的最终目标,也是与黄河的地位不相称的。之所以黄河断流在各方面产生了不亚于一次罕见洪水的影响,原因也正在于此。黄河水资源的调配利用与解决黄河断流不是一个层次的问题。解决断流的工作目标应是维持生态用水最低径流量;只有在大于生态用水最小径流状态下才能谈水资源的利用问题。黄河水资源问题的解决,有赖于经济、和行政等综合手段与措施。黄河的治理开发是一个持续的系统工程,对水资源匮乏带来的问题应有一个正确的认识,解决水资源问题要与黄河治理的其他方面同时考虑。 从地质年代上看黄河曾经是一个内陆河流,流域本身应是一个自给自足的生态环境系统。今天的黄河是历史黄河的发展,维持生态环境系统本身就是黄河稳定的重要标志。黄河造就了华北平原,也造就了华北平原的生态环境,今天黄河河口及下游湿地生态就是这一生态环境的自然表现。而宁蒙河套地区之所以能够与沙漠抗争维持至今日,与黄河的存在和不懈的滋润有着直接的关系。这让人不能不思考宁蒙地区持续了2000余年的引黄灌溉方式,是否有着更为重要的环境生态意义。目前黄河水资源的调配利用过程中,对黄河生态系统的考虑至少是不够的。而生态保护和水资源的合理利用,又必须以可靠的水资源保护为前提。从目前黄河水资源污染状况和发展趋势看,未来水质污染极有可能超过水资源浪费,成为与洪水并存的两大水资源损失之一。如果说防御洪水主要是人与自然的抗争,那么水资源保护和合理利用,主要是体现人类战胜自身的能力。从某种意义上讲,后者可能更难于前者。 现在实施的黄河水资源调配,主要是借助于中上游水利枢纽工程对水资源在时间与空间上进行调节,同时对干流引水进行节制。黄河上最大的水资源损失是丰水入海造成的水资源浪费,即保证下游与河口生态用水前提下,资源性用水以外的入海径流资源。目前只是从排沙和泄洪出发,并未把这部分水资源视为可利用的丰水资源。随着黄淮海地区水资源危机的日益严重和科技的进步,应从经济、技术和实践上积极寻求黄河下游这部分水资源的利用途径,作为上中游水资源开发利用的配合和补充,进一步提高黄河水资源的开发利用程度。联想到黄河历史上经常性的夺海、淮入海,在调水调沙的同时,可否分流、分沙、利用黄河下游的丰水,有必要进行一些可行性的研究。事实上目前黄河下游两岸已建和拟建的大量平原水库,正起着分流、分沙、利用黄河丰水的作用。如果把黄淮海地区持续的水资源需求和地下水补源等因素,与引黄济卫、引黄济津、南水北调等工程和措施相联系,可设想在黄河下游沟通黄淮海水系,并与中、东线南水北调工程体系相结合,实现对黄河下游丰水的分流、分沙与利用。此设想如能实现,长期地看南水北调黄淮海用水截流可能会大大减少;黄、淮、海水系径流丰枯可能会得到一种有效地平衡;黄河下游调水调沙与分水分沙等措施并行,必要时亦可为分沙而分水。使水沙得到长时期稳定有效的调节,进而形成稳定的河道。黄河的泥沙,因上拦(水土保持、水库拦蓄)和下排(调水调沙、分水分沙等)而得到有效控制;黄河丰水资源又较为充分地在黄、淮、海地区加以利用。使黄河形成内陆河向海洋部分输沙和生态供水、非常洪水排泄入海的局面,这既是愿望,也有希望。 黄河的现实问题决定了长治久安有着新的内涵。防御洪水和解决流域水资源与生态危机,是黄河长治久安的两个重要方面,也是长治久安的标志。长治久安是一个可持续的过程,只有做到长治才有可能得到久安。防御洪水、稳定和改良下游河道,以及水资源保护利用和流域生态建设的过程,既是长治久安的过程,也是长治久安的途径。调水调沙实践和“数字黄河”等工程的建设,将体现现代治黄的最新水平。目前调水调沙还只是即将进入实验阶段,由实验到真正意义的实践阶段还需要一个相当长的过程。小浪底工程的建成总体上给我们提供了探索时间,我们有理由相信,新实践成果、经验的积累,将标志着在黄河的长治久安上迈出了重大的一步。 主要资料: 1、《黄河水利史述要》 水利电力出版社1982年第一版 作者:水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组 2、《黄河的治理与开发》 上海出版社1984年月12月第一版 作者:水利电力部黄河水利委员会治黄研究组 3、《当代治黄论坛》 科学出版社1990年10月第一版 作者:黄河水利委员会《当代治黄论坛》编辑组 4、《黄河河防典》 黄河水利出版社1995年11月第一版 作者:水利部黄河水利委员会编(主编:岳崇诚) 5、《黄河三百问》 黄河水利出版社1998年6月第一版 主编:朱兰琴

浅议黄河洪水资源化及其保障措施论文

摘要:

洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施,洪水资源化可能会起到意想不到的开源效果。本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

关键词: 洪水资源化防洪调度黄河

1、引言。

洪水给人类带来过巨大灾难,但其本身并不单具有灾害属性,在某种程度上还具有资源属性,即具有水害和水利双重特性。随着水资源短缺的加剧,愈来愈多的水利专家学者开始关注洪水资源化问题,并取得一些初步研究成果[1]。

黄河为中国的第二大河,但河川径流量仅为全国河川径流量的2%,流域内耕地亩均占有河川径流量和人均占有河川径流量分别为全国平均数的16%和25%。如果扣除调往外流域的100多亿m3水量,流域内人均和耕地亩均水量则更少,黄河水资源则更加短缺[2]。近年来,不断扩大的供水范围和持续增长的供水需求,超过了黄河水资源的承载能力,造成供需矛盾尖锐、河道断流频繁,严重制约流域社会经济可持续发展,并威胁本就脆弱的生态环境安全。黄河水资源紧迫形势要求我们必须多视角、全方位寻求开源、节流措施。从洪水的水害和水利的双重属性来看,黄河洪水是可以资源化的,黄河流域历史上就有引洪淤灌的洪水资源化例证。面对科技发达但水资源短缺的今天,我们更应该研究黄河洪水资源化,或许会起到预想不到的开源效果。

黄河流域洪水集中在汛期,中下游洪水尤其集中发生在7、8月份,洪水量级大,三门峡(陕县)站实测最大洪峰流量为22000m3/s(1933年),花园口实测最大洪峰流量22300m3/s(1958年),1982年8月,花园口发生15300m3/s的大洪水,东平湖分滞洪区分洪运用[3]。为了防御大洪水,目前黄河已初步建成“上拦下排、两岸分滞”的防洪工程体系,并有与之相应的防洪调度原则:充分使用水库拦蓄洪水;在确保大堤安全条件下,尽量利用河道排泄洪水;相机运用分滞洪区分滞洪水[4]。这种防洪调度原则是把洪水作为一种自然灾害来对待,是以把洪水灾害减至最小为目标而制定的,没有考虑到洪水的资源特性。黄河的河川径流主要集中在汛期,干流及主要支流7月至10月径流量一般占年径流量的60%以上,这为洪水资源化客观上提供了很好物质基础。目前黄河下游防洪工程体系基本形成,特别是小浪底水库的建成,将为洪水资源化提供必要的调控手段。

本文根据对洪水资源化的理解,探讨了黄河洪水资源化的几种可能途径,并对洪水资源化的保障措施也略加讨论。

2、黄河洪水资源化几种可能途径。

黄河流域洪水集中在汛期发生,各地区的较大洪水多发生在7至9月份,上游地区以7月和9月居多,中游地区则主要集中于7、8两月。花园口以上的大洪水和特大洪水主要来自黄河中游,上游兰州以上洪水仅组成花园口大洪水和特大洪水的基流。黄河中游洪水根据不同的来源区分为“上大洪水”和“下大洪水”,“上大洪水”来源于河口镇至三门峡区间,洪水具有洪峰高、洪量大、含沙量大的特点;“下大洪水”来源于三门峡至花园口区间,洪水涨势猛、洪峰高、洪量集中、含沙量小。[3]

根据黄河洪水特性,洪水的资源化有以下几个途径:

(1)通过水库蓄水,将汛期洪水转化为非汛期供水。

水库是调节水资源分配的重要工程措施,适当抬高水库的汛限水位,多蓄汛期洪水,是确保黄河下游河道不断流的一个有力途径。适当抬高水库的汛限水位包括两种方法:

一是根据近年来黄河来水量偏小的趋势,适当抬高水库汛期的防洪限制水位。

二是由于黄河中下游洪水主要集中于7、8月,9、10月份洪水明显小于7、8月份,根据洪水分期的特点,可以抬高9、10月份(后期)水库的防洪限制水位,使水库多拦蓄汛期的洪水,提高水库非汛期蓄水的保证率,充分发挥水库的综合利用效益。

(2)利用洪水输送水库和河道泥沙,将洪水作为输沙用水。

黄河的关键问题是“水少沙多,水沙不平衡”,造成下游河道的淤积,河床不断淤高[5],利用洪水将水库和河道的泥沙多输送入海、输送入田,减少下游河道淤积,是确保下游河床不抬高的有效措施。

目前,三门峡水库采用“蓄清排浑”的运用方式,拦蓄非汛期的来水、来沙,汛期水库敞泄运用,将非汛期的泥沙集中在汛期排泄[5],这实际上就是把洪水作为输沙用水,汛初三门峡水库排沙时经常出现小水排大沙的情况,致使下游河道淤积严重。“96·8”洪水花园口洪峰流量为7860m3/s,洪水位却高达94。73m,创历史最高,其中的一个主要原因就是汛初三门峡水库排沙,造成“96·8”洪水前期河床集中淤积[6]。

将洪水用于输沙,可以考虑几种方式,一种是蓄小水,放大水。对于1500m3/s—3500m3/s之间的“上大洪水”由于其含沙量大,可将其拦蓄于水库,待蓄水量达到一定数值或发生更大洪水时以5000m3/s——6000m3/s左右的流量排向下游,同时保证流量持续的时间并控制下游的引水量。另一种是发生“下大洪水”时,排泄水库泥沙。用含沙量小的下大洪水稀释水库的高含沙洪水,既排出了水库的泥沙,又减小了下游河道的淤积。还有一种是对泥沙进行多年调节,在平水、枯水年蓄水拦沙,在丰水年进行集中泄空冲刷,形成大流量高含沙洪水输沙[7]。

(3)将汛期洪水用于补源和灌溉用水。

黄河防洪工程和引黄灌溉工程的存在,为洪水安全合理的运用提供了条件,发生一定量级的“下大洪水”或洪水含沙量较小时,利用防洪工程将洪水引于渠系河网,一方面洪水可以用于灌溉,另一方面上游水库控制运用,延长洪水的发生时间,采用深沟远引的方式,将洪水远距离输送到引黄补源灌区,补充当地地下水资源,或利用河口地区平原水库,对其补水。 3洪水资源化对防洪调度的要求

洪水资源化对防洪调度提出了更高的要求,洪水资源化的实现使得防洪调度将要承受更大的风险,洪水资源化和防洪调度恰如兴利与防洪一样是相互矛盾的,如何达到矛盾的统一,并把风险降到最小,是防洪调度要解决的新课题。

首先洪水资源化要求防洪调度应针对不同的来水情况制定不同的防洪调度原则,不是像以往那样,单一的以防御大洪水为原则尽量把洪水排泄入海,而是要有放、有调、有蓄,作到汛期洪水的“综合利用”。

从来水的量级来说,可以把洪水分为大洪水、中等洪水和小洪水。对大洪水,防洪调度应侧重防洪安全,在可能的条件下与输沙用水和补源用水相结合;对中等洪水,防洪调度时应以用洪为重,主要考虑将洪水用于水库输沙和补源灌溉用水;对于小洪水,可将其拦蓄于水库,即减少下游河道淤积又提高水库的蓄水保障。

从不同的来源可以把洪水分为“上大洪水”和“下大洪水”,对“上大洪水”因其含沙量大,防洪调度时可主要考虑洪水与输沙用水相结合,而“下大洪水”因其含沙量小,防洪调度时还要适时考虑防洪与补源灌溉相结合。

其次,根据黄河洪水发生的时间特点,不同的时期可以有不同的防洪调度原则。7、8月份尤其是7月下旬到8月上旬黄河发生大洪水的几率最高,这一时期的防洪调度还应以防御大洪水为主。9、10月份,洪水相对较小,这时要以蓄洪为主防洪为辅,尽量为非汛期多蓄水,缓解下游水资源短缺的局面。

另外,洪水资源化要求在防洪调度中,不仅要考虑水量的调度,还要考虑沙量的调度,对不同的库区淤积、不同的下游河道情况、不同含沙量的洪水应有不同的调度方式。

4、洪水资源化的保障措施。

(1)实现洪水的资源化,要求防洪调度更细化、更灵活。

根据水沙的具体情况实施不同的调度方式,同时,洪水的资源化对预报提出了更高的要求,要把洪水资源化的'风险降到最小,必需要有完善的预报系统与其相适应。适当抬高水库的汛限水位后,水库的防洪调度必然要承受更大的风险,准确及时的洪水预报可以降低水库的防洪调度风险。水库根据大洪水预报可预泄水库蓄水,降低水库蓄水位,腾出更多的库容防洪;若预报来水量级不大,水库可及时进行资源化调度。

为了使防洪调度做到洪水资源化,不仅要做来水预报,还要做来沙预报,实现水沙统一调度;不仅要做短期预报,还要做水沙量的中期、长期预报,使水量、沙量的多年调节成为可能。防洪调度与来水预报紧密结合,实现黄河防洪的预报调度。

(2)实现洪水的资源化,要求汛期不仅要做防洪调度,还要做水量调度,使洪水资源得到充分利用。

对用于下游补源和灌溉的洪水,防洪调度和水量调度要紧密联系、相互兼顾,水量调度视具体情况确定引黄补源、灌溉的地点和水量,防洪调度根据洪水情况和水量调度的要求,调控各水利防洪工程,在确保防洪安全的同时尽量满足下游的水量调度,使黄河洪水安全、合理成为可利用的水资源。

(3)汛期洪水输沙与小浪底水库的调水调沙运用相结合,突破小浪底水库调水调沙运用与防洪调度运用分离的局面。

目前小浪底水库是以调控库容8亿m3(正常运用期的调控库容为10。5亿m3)、调控上限流量2600m3/s作为调水调沙运用的控制条件,汛期用于调水调沙的库容只有8亿m3,洪水大时就转入防洪运用[8],这对水库和下游河道输沙并不是最有利的。洪水用作输沙用水时,则可以综合考虑调水调沙与洪水输沙运用,把调水调沙库容和一定的防洪库容相结合,以最优的流量和方式输送黄河泥沙,提高输沙率、节约输沙用水。

5、结语。

任何事物都有双重特性,洪水能给人类带来灾害,也可以为人类所利用。黄河水资源匮乏的现实,要求我们转变对待洪水的态度,积极研究洪水资源化问题。洪水资源化的实现要求防洪调度突破对洪水以排为主的局面,做到有排、有调、有蓄,这样才能解决防洪调度与洪水资源化的矛盾。洪水的资源化要遵循普遍联系的原理,防洪调度要与水量调度、沙量调度相结合,综合考虑统筹兼顾,最终达到矛盾的统一,既保证黄河的防洪安全,又能充分利用洪水缓解黄河下游的水资源问题和泥沙淤积问题。

参考文献:

[1]向立云,姜付仁,洪水资源与洪水资源化刍议[J],中国水科院学报,2000(1)

[2]席家治,黄河水资源[M],郑州:黄河水利出版社,1996

[3]史辅成等,黄河流域暴雨与洪水[M],郑州:黄河水利出版社,1997

[4]2001年黄河下游洪水处理预案,黄河防汛总指挥部办公室,2001

[5]赵业安等,黄河下游河道演变基本规律[M],郑州:黄河水利出版社,1998

[6]黄河下游“96。8”洪水综合分析报告汇编,黄河防汛总指挥部办公室,1997

[7]齐璞等,黄河小水大灾的形成原因及解决途径,第二界多沙河川整治与管理学术研讨会论文集,1999

[8]小浪底水库初期以防洪减淤运用为中心的综合利用调度方式研究,黄河水利委员会勘测规划设计研究院,2001

指导学生写地理小论文,可以充分调动爱好地理的学生深入钻研地理科学的积极性,促使他们细心观察地理事物和现象,探究地理的本质和规律。 教师指导学生写地理小论文包括选择好题目,搜集材料,确立论点,写作修改等几个方面。 一、选用合适的题目 引导学生从实际出发,选用合适的论文题目。如属侧重理论探讨性质的地理论文,需要广泛阅读这方面的书刊文章。运用地理基本原理和地理事实材料论证、补充或否定某一学说、假说或理论等。如属侧重于实际应用方面的地理论文,需要在积累、调查的基础上,分析某一地理现象,解决某一地理问题。 一般来说,小论文题目选择要建立在观察地理、地质现象,搜集地理资料的基础上。例如,教师带领学生考察幕阜山以后,可以拟定大桥河的成因,鲁溪洞的特点及成因,喀斯特地貌与溶洞。又如,参观武宁湖畔万福工业园后,教师可以组织学生谈谈万福工业开发区与武宁湖的环境关系等。题目要具体,不宜太大,否则,学生不容易把握。 二、搜集可靠的资料,充实论据。 搜集资料主要包括两个方面,一是阅读文献材料,了解别人在这方面做了哪些工作,提出了哪些见解,提供了哪些资料,以便在前人的基础上加以充实、提高和发展。老一辈科学家,他们多年辛勤劳动所取得的第一手资料,可作为写作参考或佐证。引用这些资料写出来的论文不仅有较大的说服力,而且大大开阔了学生的眼界,扩大了学生的思路,充实了学生的论据。 三、确立清晰的论点 这里的论点是指对某个地理事物和现象的观点和见解。例如:以“纽约成为世界金融中心的原因”为题的论文,其论点应确定为1.稳定的政治局势2.完善的金融机构3.开放的外汇市场,宽松的金融管理。4.强大的经济实力量5.方便快捷的联络。根据这些论点,从而得出纽约具备成为世界金融中心的优越条件的结论。 四、写作并修改论文 指导学生编拟并修订写作提纲,着手撰写地理小论文。在论文中提出地理论点,用地理学的理论和事实材料论证论点,做到观点鲜明,材料可靠,结论准确。一篇好的文章,要有一个引人入胜的开头和简单明了的结尾。 指导学生写论文,教师必须有较高的地理修养、实践经验和写作能力,只有这样,才能做好指导工作。

国外对活塞的研究进展论文

液动冲击回转钻探是对现有回转钻探的重大改革,是继现代金刚石钻探之后的钻探新方法。它较好地利用了坚硬岩石脆性大而抗剪强度较低不耐冲击力的弱点,是解决坚硬岩层和某些复杂岩层钻探效率低钻孔质量差的有效钻探技术。

利用回转钻探时泥浆泵冲孔和冷却钻头剩余的液能驱动液动锤而实现液动冲击回转钻探的设想始于1887年,德国沃·布什曼发明的这种钻探法曾在英国获得专利,但直到20世纪60年代,此技术在美国和原苏联及东欧一些国家均尚处于实验阶段,有一些产品初步使用。海湾石油公司和壳牌石油公司对此进行过研究,其目的主要是应用于石油钻井及排除卡钻等,直径较大,冲锤质量有达300kg者,且冲击频率较低。美国潘美石油公司(Pan American Petroleum Co)曾研制过两种尺寸的液动潜孔锤并作过一些试验,主要计划将其运用于石油天然气钻探,其代表为正作用的巴辛格尔液动锤(液动锤的外径为178mm和279mm),上述液动锤均由于无法适应上述钻井领域泥浆环境而停止研究;原苏联钻井技术研究所曾研制BBO 5A反作用型液动锤并用直径145mm的钻头在石油钻井中钻进到2200m,但结构中的弹簧易损坏需改进。在地质矿产钻探方面国外研究最有成效的是苏联,从1900~1905年间即开展对液动冲击回转钻进技术的研究,但直到1970年才开始逐步在生产实践中得到应用,其间历经约70年。发展较成熟的液动锤型号为Г-7和Г-9型,直径分别为59mm和76mm,20世纪80年代初还研制成两种直径分别为59mm和76mm的绳索取心式液动锤,均为正作用式,由于在适应泥浆环境和寿命方面没有实现突破而在21世纪初就停止了研究与使用;匈牙利在20世纪60年代研制了直径从48mm到160mm的5种双作用液动潜孔锤,其特点是组装在一专用拖车上并配套有相应的泵、除砂器、取心工具、钻头和事故处理工具等,以便能够灵活运输,在施工矿区或工地为好几台钻机服务。当某台钻进遇到坚硬地层需要进行冲击回转钻时,可以及时运来全套的附属机具进行施工,而后又可以灵活地运往其他机台的孔段服务。匈牙利的这种液动钻探设备不但在地质矿山钻探中使用,其较大口径的液动潜孔锤也用在水井钻和工程施工钻探。和原苏联一样,由于存在的泥浆适应性和寿命问题而停止;日本利根公司曾在20世纪研制了一种 WH-120N双作用液动锤,是一种采用筒状滑阀的双作用的液动锤,其最大特点是采用气液混合作为工作介质,外径120mm,长度883~1138mm,质量65kg,泵量350~600L/min,由于滑阀对冲洗液要求极高,否则极易卡塞而停止工作,此液动锤仅做过一些室内试验后就停止了研发。瑞典的铁矿生产商LKAB集团成员之一的 G-DrillAB分公司和南澳大利亚的SDS公司也于20世纪90年代研发过名叫 Wassara的高泵压液动锤,计划主要用于矿山勘探。其工作原理是利用压力水控制异径筒状阀的上下位置,从而改变水流作用于活塞的通道,是活塞做上下往复运动。此液动锤工作压力可达18MPa,曾钻进105~120mm孔径,孔深达40m,据介绍时效高,但对冲洗液要求极高,清水要经过100μm过滤器过滤,因此用到生产中会由于泥浆阻卡和零件寿命问题而难以推广。同时SDS公司还与PDVSA(委内瑞拉国家石油)公司合作,在PCD-2井的~井段对液动锤进行试验。并在2002年DOE(英国环境事务部)对其SDS系列和Novtek的N系列液动锤进行性能测试,此后这两种液动锤都没有新的研究进展面世。

德国克劳斯塔尔大学的复合式(阀为正作用、冲锤双作用)的液动锤,虽然在室内经过了大量的试验研究,取得了一定的成果,但是未曾将其成功应用于实践。总的来说,国外对液动锤的研究较多且广,但其工业化的应用还未能实现。

通过上述大致介绍,液动潜孔锤技术的研究,在20世纪的国际范围处于多家参与、共同发展的情况,但基本由于无法有效解决泥浆的适应性和运动密封副寿命低的原因而在上世纪末停止(表)。

表 国外部分液动潜孔锤统计表

我国从1958年起开始研究,首先是在北京周口店勘探技术研究所试验站建立专门试验台,1963年在广泛收集资料的基础上编辑了《冲击回转钻探专辑》介绍国外有关文献发到许多有地质勘探任务的单位,为后来的发展奠定了基础。在1965年原地质部勘探技术研究所先后设计了7种不同结构型式的液动锤,其中YZ-2型试制6台,于1966年在湖南某多金属矿试用,最大钻孔深度430m,效果好取得初步成功,在行业中引起广泛的注意。辽宁地质矿产局第九地质大队与原长春地质学院等单位从1971年开始研究了一种具有独创性的SC-89和JSC-75型射流式液动潜孔锤,并于1982年获得科学技术奖,这是国内得到实际应用的一种液动潜孔锤。从1975年以后,我国除了地质系统广泛地研制液动潜孔锤外,其他几乎全部有岩心钻探任务的兄弟部门都对此种钻进技术进行了研究,他们在生产实践中几乎都得到了肯定的好评。这种先进的钻进技术正在地质钻探、石油和天然气钻井以及各种工程中被逐步认识并稳定地发展着。其技术核心——液动潜孔锤正逐步形成孔底动力钻具的一个主要分支。

图 我国研制的主要液动锤类型

20世纪70~80年代末,我国的液动锤研究进入鼎盛阶段,地质、冶金、煤炭等部门分别研制出多种型式和规格的液动锤用于小口径取心钻探,其类型涵盖了正作用、双作用和反作用、复合式液动锤,全部型号达到三十种以上(图),部分行业的液动锤见表、、所示。累计钻探进尺超过了数百万米,取得了良好的经济效益。综合统计可提高钻进效率30%~50%以上,同时还可明显提高钻孔质量和岩心采取率、延长回次进尺、降低材料消耗。国内的最大取心钻进应用孔深是YZ-54正作用液动锤在安徽321地质队施工中创造的,其深度达到了。液动锤在我国和苏联的地质岩心钻探领域得到了广泛的应用,完成的工作量一度可达百万米,据文献中描述,苏联取心钻进的最大取心应用深度曾经达到2000m。

进入20世纪90年代,国内开发出 ZC-800、YQ-150、YQ-178、YS-219、SYC-178等型号的液动锤,同时还对液动锤的能量利用率和单次冲击功提高方面继续作深入的研究,如研制的样机YZX127液动锤可配套全面钻进的球齿钻头在Ⅶ级以上可钻性的花岗岩中钻进效率达到了3~6m/h;原长春地质学院则对射流式液动锤进行了深入的研究,其主要方法是通过增加冲锤的行程而提高单次冲击功。两家单位研究的重心都向大口径全面钻进的需要发展,并都取得了一定的进步,但是由于我国的地质勘探工作量大幅度下降,液动锤的研究投入有所放缓,这些成果并没有得到很好的应用和进一步的深入提高,其他的多数原进行液动锤研究机构由于市场和资金原因出现了停滞的状况(表)。

表 常用液动潜孔锤主要技术参数

与此同时,液动锤冲击回转钻进技术在石油钻井领域却得到空前重视,但到现在还处于研制阶段。具有代表性的成果如下:

北京石油大学研制的SYZJ液动潜孔锤:双阀双作用液动锤,系与地矿部的河北综合队合作研制,液动锤在2308~2351m(43m)井段,岩层为泥岩及粉砂岩,粉砂岩中提高钻进效率63%,在泥岩中提高钻进效率21%,并减少井眼偏斜,获得较好的钻进效果。

德州石油钻井研究所的YSC178射流式液动锤:在胜利油田曲古3井3643~3761m井段,灰色泥岩,进尺118m,有效时间67h,效率,提高机械效率40%。

射吸式液动锤,川南的桐17井,灰岩,井段2787~2811m,进尺24m,钻时,机械效率提高40%。另外西安石油学院与宝鸡石油机械厂进行了此类液动锤的研究工作。

国外也从我国引入液动锤进行研究:美国史密斯国际合作公司委托原长春地院合作研制了2套YSC-178型射流式液动锤,于1998年5月在美国史密斯公司本部高压釜内进行了试验。1988年射流式液动锤在原西德克劳斯塔尔工业大学深钻采油研究所(IET)高压釜中模拟钻进试验,在围压40MPa下仍然稳定工作,并经实钻试验效率提高~1倍。但是由于其计划是配套德国KTB钻探计划使用,由于施工计划的变化,其研究工作未能及时跟进,导致入井试验取消,其后也未能继续深入试验研究。

因此,到20世纪末,液动潜孔锤的研究偏重理论研究,在生产应用和产品工业化进展方面没有取得大的突破,尤其是在大直径深井类的石油天然气钻井方面均是一些零星的试验或试用,没有取得工业化应用水平,究其原因,同样是液动潜孔锤的连续工作寿命无法与石油钻井类牙轮钻头井内工作时间匹配,即液动锤的零件寿命还满足不了钻井实际需要。

进入21世纪,液动潜孔锤的研究与应用出现了一个新的发展期。特别是利用中国大陆科学钻探工程——CCSD1井这一展示我国整体钻探水平与实力的平台,将众多钻探技术其中包括液动潜孔锤推到了深部钻探的前沿,接受考验。也使在液动锤的研究上经过多轮改进提高,配合属世界首创的具有中国特色的组合钻探工艺(螺杆马达/液动锤/金刚石取心工艺),效果显著。自2001年8月到2005年1月13日CCSD1井施工YZX127液动锤共计下井505回次,累计进尺,井深,在可钻性8~9级榴辉岩和片麻岩中,平均钻进效率,最高钻进效率,较回转提高近一倍。回次满管率达95%以上。岩心采取率为90%以上,取得了良好的效果,显著地改善钻探施工的经济技术指标,同时表明该液动潜孔锤对愈来愈深孔的适应性。这也是液动潜孔锤取心钻进且取得显著效果的最新世界纪录。该技术现已成为我国大陆科学钻探工程的首要特色钻井技术,在国际交流过程中得到高度的评价,引起了较大的反响。

同时根据YZX127液动锤的成功经验,勘探技术研究所进行了YZX系列高效液动锤的研发,并形成系列产品,见表。与传统液动锤比较,该高效系列液动锤结构简单,密封副由4道减少到2道,有效地降低运动件的阻卡几率。结构调整参数由5个减少到3个,取消了原有液动锤固定式节流环,减少击砧时的水垫作用,使液动锤在相同输入能量时输出的冲击能量提高了25%~50%。同时该系列液动锤具有工作稳定操作简便、即使由于特殊原因不工作时也不会像传统液动锤迅速截断水路造成烧钻事故,而能保证现场采取常规回转方法钻完本回次或完成牙轮钻头井内寿命,这一优势极大地改善了现场安全使用液动锤的可靠性,有显著的实用意义。

通过科学合理的液动锤分流设计,使液动锤具有可调式、多孔分流结构,较好地解决液动锤工作泵量与钻井现场所用泵量不匹配(相差50%)的矛盾,在一定程度上缓解了此问题。通过三种下活塞固结方式的试验,很好地解决了作为液动锤重要的易损部件——下活塞的现场更换,极大地方便了生产现场使用并节约成本。

表 YZX系列液动潜孔锤结构性能参数

根据国内钻探市场的变化,为了满足国家新一轮地质大调查对小口径绳索取心大规模应用的需要,勘探技术研究所在高效系列液动锤研发成功的基础上,将钻进效率较高的液动锤钻探技术和绳索取心技术相结合,及时研制出了新一代SYZX系列绳索取心液动锤(表)。

表 SYZX绳索取心式液动锤钻具主要性能参数

该型液动锤取得了良好的钻探效果:时效一般提高30%至数倍以上,回次进尺增加25%以上,成本降低15%以上。克服了早期所研究的液动锤结构比较复杂,易损件较多,工作可靠性较差等缺陷,使得该系列的绳索取心液动锤在适应性、工作稳定性、易损件寿命等诸多方面具有明显的优势。

总的来说,取得较大进步的液动锤技术可以较好地适应以取心钻进方式的钻进条件,分析其原因,主要还是取心钻探冲洗液质量较好保证以及取心钻进连续工作时间较短(一般10h以内)。另外取心提钻给地面检修液动锤提供了机会与时间。

柴油发动机是燃烧柴油来获取能量释放的发动机。我为大家整理的柴油发动机新技术论文,希望你们喜欢。 柴油发动机新技术论文篇一 柴油发动机燃烧技术及汽车新能源 摘要:汽车无疑是21世纪发展最为迅速,对人类影响最大的机械。近几十年来,面对地球能源的日益短缺和环境保护的严重形势,人们对车用发动机的燃油经济性更加重视,节能减排受到广泛关注。本文针对近年来柴油发动机燃烧技术以及其他汽车替代燃料的新能源开发应用进行了介绍和评论。最后对柴油发动机燃烧新技术的今后发展进行了展望,指出了汽车科技在21世纪的发展方向,即改善燃烧技术并且研发应用新能源。 关键词:柴油发动机 燃烧技术 燃料 新能源 0 引言 随着机动车保有量的迅速增加,全球石油能源临近枯竭。同时,排放法规日益严格,要求大幅降低汽车尾气中NOx和PM等排放。因此,燃油的经济性、节能减排受到广泛关注。改善燃烧技术,研发汽车新能源渐渐成为一项重要的课题。 汽车的动力来源于发动机气缸内燃料燃烧所放出的热能。传统的汽车发动机根据所用燃料种类区分,可分为柴油发动机和汽油发动机。近年来,由于世界能源短缺和环保低碳的要求,人们开始开发新型清洁燃料,如甲醇、乙醇、液化石油气(LPG)、压缩天然气(CNG)等。现在又大力开发混合动力汽车、电池电动汽车、电容电动汽车和太阳能汽车等。 1 柴油发动机燃烧技术 柴油机汽车因压缩比高,燃油消耗平均比汽油机汽车低30%左右,所以燃油经济性较好、热效率较高。但是传统的柴油机燃烧过程,是采用高压喷射将燃油喷入气缸,形成混合气,并借缸空气的高温自行发火燃烧。如果燃烧不充分,极易产生NOx 、PM。随着排放标准的提高,政府对节约能源与减少排放日益重视。为达到排放法规和降低油耗的要求,应该加强新的燃烧方式的探索,开发出高性能低成本的先进柴油机。近些年应运而生的先进的燃烧技术有:均质充量压缩点燃(HCCI)和低温燃烧(LTC)等。他们与传统的燃烧模式相比有很多自身的优势,有足够的提高效率和降低排放的潜力,但还需要进一步的深入讨论和完善。 均质充量压缩着火(HCCI)燃烧 自20世纪70年代末,均质充量压缩着火(HCCI)燃烧这一新概念被报道,国际上学术界和工业界一直高度重视这一燃烧技术,是世界内燃机燃烧研究领域中的热点之一。 均质充量压缩着火燃烧,就是柴油机在着火前像汽油机那样形成均质混合气,消除扩散燃烧,采用较高压缩比,压缩可控着火,实现近似等压燃烧;同时要具有良好的化学反应动力学效应,实现低温火焰快速燃烧,燃烧持续期短,燃烧效率高,可以同时保持较高的动力性和燃油经济性,达到高效、低污染的目标。与传统的点燃式发动机相比,它取消了节气门,泵气损失小,混合气多点同时着火,燃烧持续期短,可以得到与压燃式发动机相当的较高的热效率;与传统柴油机相比,由于混合气是均质的,有效的解决了传统均质稀混合气燃烧速度慢的缺点,燃烧反应几乎是同步进行,没有火焰前锋面,燃烧火焰温度低,可以同时降低NOx 和PM排放。另外,实施HCCI燃烧模式可以简化发动机燃烧系统和喷油系统的设计。因为HCCI燃烧的着火和燃烧速率只受燃料氧化反应的化学反应动力学控制,受缸内流场影响较小,同时均质预混的混合气组织也比较简单。HCCI的优点还包括它的燃料灵活性高,它能使用包括汽油、柴油、天然气、液化石油气(LPG)、甲醇、乙醇、二甲醚以及混合燃料等多种燃料。 HCCI这一燃烧方式具有重要的理论意义和广阔的应用前景。目前已在化学反应动力学机理、燃烧控制、负荷拓展等多个方面有了很大的进步。不过,业内多数研究机构认为该技术成熟至少应在2015年后,要想实用化在还技术上还存在很多弊端。这些弊端主要包括:均质混合气的制备;CO和HC排放的降低;低负荷下的燃烧不稳定和失火;高负荷下的燃烧粗暴;着火相位和燃烧速率的控制等。 低温扩散燃烧 对于柴油机来说,燃烧技术的关键是同时降低微粒和 NOx 排放,基本思想是加速燃油与空气混合,尽量燃烧“均匀”混合气,同时还需要降低燃烧温度,实现“低温”燃烧。柴油机低温燃烧,就是控制缸内燃烧温度低于NOx和碳烟的生成温度,从而有效降低NOx和碳烟排放。均质充量压缩着火(HCCI)燃烧属于低温燃烧,另一种低温燃烧技术是低温扩散燃烧。 与均质充量压缩着火(HCCI)燃烧不同,低温扩散燃烧的着火仍是由燃油喷射来控制。着火时,缸内存在燃空当量比大于1的区域,因此也就存在扩散火焰,燃烧速率受控于燃油空气混合速率,其较低的燃烧温度是通过采用相当大的冷却EGR率、低压缩比以及推迟喷射定时等措施来实现的。 富氧燃烧技术 发动机气缸内燃料的燃烧是靠空气中的氧气来助燃的, 因此改善发动机燃烧技术可以从进入发动机气缸助燃的空气入手。发动机富氧燃烧就是用比通常空气(含氧21%)含氧浓度高的富氧空气为发动机进气的燃烧。富氧燃烧可增加发动机的功率密度,提高柴油机的动力性和经济性,降低碳烟、CO和HC的排放,它是一项高效节能的燃烧技术。 早在 20世纪60年代末Karim等就已经开始了对柴油机富氧进气燃烧的研究[2]。我国于80年代中期开始富氧技术的研究。从20世纪90年代开始,通过研究人员的大量研究,富氧燃烧技术取得了一系列实质性进展。 由于富氧燃烧提高了柴油机的燃烧速率,优化了燃烧过程,提高了燃料能量释放率,所以使柴油机具有更好的动力性和经济性。富氧燃烧降低了碳烟、CO和HC的排放, 却增加了NO的排放。近年来研究人员提出了更为先进的燃烧技术――膜法富氧燃烧, 膜法富氧技术其基本原理主要是扩散和溶解,利用供应的气体分离膜两边的压力差以及各气体组分对于特定高分子膜的相对通过率不一样,而实现渗透和分离,获得某种高浓度气体[3]。 对于柴油发动机来说,膜法富氧不但可以提高发动机动力性能,最重要的是能够降低NOx和碳烟,达到降低排放的目的。膜法富氧技术被称为“资源的创造性技术”。 当量比燃烧 最近几年,为了适应更加苛刻的环保法规,柴油机产品上都使用了尾气后处理器,使柴油机的成本增加,也降低了可靠性。为降低后处理成本,Reitz等人[4]-[6]开展了柴油机当量比燃烧的研究,以便使用三元催化器。在一台单缸机上进行了试验。研究发现,在一定条件下,柴油机当量比燃烧可以实现极低的NOx和碳烟排放,二者都在(kWh)以下。柴油机当量比燃烧研究的开展是最近几年才开始的,已经显示出很好的低NOX和PM排放性能。如果能够改善经济性,当量比燃烧在柴油机上的应用奖充满期望。 2 汽车新能源 随着汽车工业的不断发展,柴油、汽油等燃料的需求也越来越大,导致的最直接的后果就是石油日益枯竭,柴油、汽油等价格上涨。同时汽车尾气污染也日趋严重,在不可再生能源的日益枯竭和价格的不断上涨以及环保要求的双重压力下,寻找新能源将是今后汽车行业的主要任务。 燃气汽车 燃气汽车主要有液化石油气汽车和压缩天然气汽车。燃气汽车由于其排放性能好,运行成本低、技术成熟、安全可靠,被世界各国公认为当前最理想的替代品。天然气作为一种储量丰富干净可靠的清洁燃料,兼备汽油柴油的优点,具有抗爆性好、自燃温度高、排放特性好等特点,非常适合作为内燃机的代用燃料使用。与柴油相比,颗粒物和NOx排放非常少,而与汽油相比,HC、NOx和CO2排放较少。因此,加强对燃气汽车的研究,对缓解石油能源危机,改善环境具有重要意义,对于保障国民经济的持续发展也具有重大的战略意义。 电动汽车 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车最大的优点是只要有电力供应的地方都能够充电。但是蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵。目前电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有镍镉电池、钠硫电池、燃料电池、锂电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。 混合动力汽车 混合动力是指在原有的汽油发动机和柴油发动机基础上,同时配以电动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。混合动力主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。混合动力汽车最大的优点就是“零”排放,而且采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率。 甲醇HCCI燃烧 均质压燃的燃烧方式本身具有热效率高、NOx 排放低和几乎零PM排放的优点。甲醇来源广泛,着火界限宽,其气化速度快和易于形成混合气的特点,能更好地适应HCCI稀薄燃烧及分布式多点着火的工作方式。具有较高的抗爆性能,可以提高发动机的压缩比和热效率。将HCCI燃烧技术运用到甲醇车用发机上可满足节能减排的要求,但是目前还未能满足实际运用的要求,如对甲醇发动机HCCI燃烧过程的进行控制、拓展其负荷范围的方法等。 由此可见,汽车科技在21世纪的发展方向就是改善燃烧技术并且研发应用新能源。在大力改善燃烧技术的同时,积极降低替代燃料的生产成本、使用价格,使新能源发展为汽车产业的可持续发展带来光明的前景。 参考文献: [1]Karim G examination of the cnmhustion processes in a compression-ignition engine by changing the partial pressure of oxygen in the intake charge[C].SAE Paper 680767. [2]李胜琴,关强,张文会等.汽油发动机富氧燃烧分析[J].内燃机,2007(1):51-52. [3]SangsukLee,[C].SAE Paper 2006-01-1148. [4]Lee,S.,GonzalezD.,.,Reitz,[C].SAE Paper 2007-01-0121. [5]Chase,S.,Nevin,R.,Winsor,R.,Baumgard,K.,StoichiometricCompressionIgnition(SCI)Engine[C].SAE Paper2007-01-4224. [6]黄喜鸣.浅谈汽油机稀燃层燃技术[J].装备制造技术,2006(4):174-175. 柴油发动机新技术论文篇二 现代柴油发动机节能减排新技术 摘要:文章主要对传统柴油发动机与汽油发动机的优缺点、现状及存在的问题进行了分析和阐述,从高压电控共轨技术、冷却式EGR技术等几方面介绍了现代柴油机为了更好地适应社会发展所采用的一系列节能减排的新技术,以提高柴油机的综合性能。 关键词:柴油机;节能减排;冷却式EGR技术;高压电控共轨技术 中图分类号:U464 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)20-0135-03 近几年来,随着发达国家柴油轿车在全部轿车中所占份额的不断增加,电控汽车柴油机开始异军突起,技术也有所突破,特别是出现了改变传统燃油喷射系统的组成和结构特征的高压共轨系统,并且为了符合国际的排放标准及节能标准出现了各种各样 的节能减排技术,使得柴油机的发展越来越好。 1柴油发动机的优缺点 柴油机的优点 柴油机与汽油机相比,主要有三大优点: (1)扭矩大。相同排量下,柴油机力气更大,扭矩更大。 (2)省油。首先柴油的能量密度含量比汽油高;其次柴油机的热效率高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低30%~40%。 (3)环保。由于柴油机的富氧燃烧,所以柴油机的CO、HC和CO2排量相对于汽油机较低。 柴油机存在的问题 柴油机的性能虽然在很多方面比汽油机更有优势,但是也存在着很多关键性的问题需要解决。 (1)尾气排放问题。虽然较汽油机来说,柴油机的CO、HC和CO2排量较低,但是颗粒和NOX的排放比较难控制。 (2)油耗问题。虽然柴油机的油耗要比汽油机的低,但是为了实现社会发展的需要,进一步降低油耗也成为柴油发动机所要克服的问题之一。 (3)升功率问题。柴油发动机本身的质量和体积也影响了其各方面的性能,所以为了使得柴油机进一步得到社会的认可,如何提高柴油发动机的升功率也成为了柴油机发展过程中的问题。 (4)比质量问题。柴油机由于采用压燃的方式,所以其材料要求较高,且其压缩比较大,也使得 柴油机相对于汽油机在同等排量的情况下其质量较大。 2现代柴油机新技术 高压电控共轨技术 高压电控共轨式燃油喷射系统的出现,基本上改变了传统柴油机燃油喷射系统的组成和结构特征。高压电控共轨系统的最大特征就是燃油压力的形成和燃油量的计量在时间上、在系统中的部位和功能方面都是分开的。燃油压力的形成和燃油量的输送基本上与喷油过程无关。根据电控单元的指令控制每个喷油器,使得每个喷油器可按所要求的精确的喷油正式从共轨中“调出”具有所要求的精确压力和精确循环的燃油。改善了燃烧过程,提高了燃烧效率,降低了燃烧噪声和排放。该项技术已普遍在柴油车上使用。 冷却式EGR技术 采用冷却式EGR系统,在EGR气体流动管上安装冷却装置,当EGR气体进入进气管前先降低其温度,故燃烧温度比一般的EGR系统明显降低,且因进气密度高,进入燃烧室的气体量多,使得燃烧更完全,故也可减少PM的排放。 均质燃烧技术(HCCI) 在均质燃烧方式下,柴油和空气在燃烧开始前已充分混合,形成均质预混合气。混合气被活塞压缩并发生自燃,并呈分布均匀、稀混合的低温、快速燃烧,从根本上消除了产生NOx的局部高温区和产生PM的过浓混合区,从而能大大降低NOx和PM的排放。 排放控制技术 (1)AR(吸附还原催化剂)。在稀燃阶段将NOx吸附储存起来,而在短暂的富燃阶段,NOx释放并被排气中的HC还原。 (2)SCR催化转化器。它是一种剂量系统,系统将还原剂(尿素)导入排气中,混合后再经过催化,可减少NOx的排放。 (3)NSCR。它是在去氮催化器中,用碳氢化合物作还原剂,将废气中的NO3还原。 (4)采用碳素纤维加载低电压技术。碳素纤维具有催化活性,能促进废气中的NO与C或HC进行氧化还原反应,随着电压的升高,可使NOx排放明显降低。 颗粒排放控制技术 (1)颗粒捕捉器。颗粒(PM)是柴油机尾气主要成分之一,对人体的危害也非常大。颗粒捕捉器能够将尾气中的颗粒物过滤掉,可以达到90%以上的净化效果。 (2)氧化催化器。氧化催化器是利用催化器中的催化剂来降低废气中的HC、CO和颗粒中的可溶有机成分的活化性能,使这些成分能与废气中的O2在较低的温度下发生反应,从而降低柴油机的有害物质排放量。 多气门技术 多气门发动机是指每一个气缸的气门数目超过两个,即两个进气门和一个排气门的三气门式;两个进气门和两个排气门的四气门式;三个进气门和两个排气门的五气门式。气门布置在气缸燃烧室中心两侧倾斜的位置上,是为了尽量扩大气门头的直径,加大气流通过面积,改善换气性能,形成一个火花塞位于中心的紧凑型燃烧室,有利于混合气的迅速燃烧,提高柴油机的经济性。 增压中冷技术 增压就是增加进入柴油机汽缸内的空气密度,中冷则是将压缩后的空气的温度降低。最终是提高进入气缸内的空气量,能够在不改变发动机排量的基础上提高柴油机输出功率,降低其升功率。 轻质量设计技术 在柴油机设计上,由于轻质量技术的应用以及材料和制造水平的提高,使得柴油机的比质量也有所下降,由汽油机派生出来的柴油机总质量约为汽油机的110%。 3柴油机技术发展趋势 从当今世界各主要汽车与发动机公司开发的新一代柴油机的技术变化看来,尽管柴油机各有特点,但大体上反映了以下发展趋势: 优化结构设计 优化结构设计,减少摩擦与附件功率损失,提高机械效率。柴油机的有效效率等于指示效率与机械效率的乘积,因此,柴油机的燃油消耗率也直接受到机械效率的影响,国外在致力于完善缸内工作过程的同时,也十分重视减少摩擦损失和提高机械效率的研究。此外,以德国MTU公司为代表的可变排量技术也是一种有效手段。 发展各种代用燃料 代用燃料大多是二次能源,常用的有植物油、天然气、醇类燃料、氢和燃料电池等。各种代用燃料一般都有降低环境污染的效果,并且都有较为可靠的来源。 降污的柴油添加剂 研究节能降污的柴油添加剂,改善燃料的燃烧性能,对已投入使用的车辆来说,是较佳的技术处理方法之一。 4结语 先进柴油机技术的应用使柴油机的综合性能有了极大的提高,因此柴油机在市场上的占有量正逐步提高。特别是在欧洲,柴油轿车的销售量已占轿车总销量的1/3以上,并且这一数字仍在不断增长。在我国,先进技术的柴油机汽车将得到广泛的采用。 参考文献 [1]何林华.车用柴油发动机的发展趋势[J].客车技术与研究, 2004,(3). [2]李棠, 李理光.柴油机HCCI燃烧的均质混合气制备 [J].汽车技术,2004,(5). [3]周玉明. 减少柴油机NOx排放的机外措施[J].柴油机,2001,(1). [4]邓元望,朱梅林,向东.柴油机微粒排放控制方法评述 [J].柴油机,2001,(5). [5]廖梓珺, 陈国需, 陈淑莲.柴油机排放控制技术的研究进展[J]. 拖拉机与农用运输车,2009,(5). 作者简介:王晓慧,女,浙江工贸职业技术学院助理讲师,硕士,研究方向:载运工具运用工程。 看了“柴油发动机新技术论文”的人还看: 1. 柴油机新技术论文 2. 柴油机共轨新技术论文 3. 电力机车新技术论文 4. 农业机械技术论文 5. 关于机械化的论文

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1889年戴姆勒在他的汽车上首次应用了四速变速箱和摩擦离合器. 离合器的出现是随着变速箱的出现而出现的,但扭矩仍然由皮带传到后轮. 再后来由简单的机械传动离合改成现在的不同形式传动的离合器,按不同种类分,分好多种:安全离合器,超越离合器,捏合离合器和摩擦离合器,还有:1.电磁式2.磁粉式3.气压式4.液压式 一直延续至今。

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