参考文献是文章或著作等写作过程中参考过的文献。
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就算最后没有被退稿,此类稿件较书写格式规范的稿件被录用的可能性大大降低。其实作者犯的是一个很低级的错误,让编辑很自然地联想到,该作者不太尊重期刊,还有期刊的编辑以及审稿专家。
因此,作者在投稿前一定要注意期刊参考文献的著录方式,以免产生不必要的负面影响。其实,并不复杂,只要稍稍留意即可。
朱友强
(山东省地矿工程集团有限公司,济南250013)
作者简介:朱友强(1956—)男,教授级高级工程师,现任山东省地矿工程集团公司董事长、总经理。
摘要:黄河三角洲地区地热资源丰富,开采潜力巨大。 地下热水主要赋存于新近系馆陶组、古近系东营组碎屑沉积岩中,属于层状孔隙-裂隙型热储,构成区内的主力热储层组。区内现有54~83℃的地热井14 口,利用地热供暖面积已达×105m2,地热开发的前景十分可观。
关键词:黄河三角洲;地热资源;开发前景
1 概述
黄河三角洲是我国三大河口三角洲之一,也是世界上最新的并正在发展中的三角洲,具傍河傍海的区位优势。自1964年开始组织石油会战,逐步在黄河三角洲地区建成我国第二大油田——胜利油田以来,国内外各界对黄河三角洲的开发给予极大关注。国家先后把黄河三角洲列入农业综合开发区和把东营列为沿海经济开发区。山东省把黄河三角洲开发列为两个跨世纪工程之一。2001年初,联合国工业发展组织(UNIDO)中国投资促进处与东营市签署了“支持黄河三角洲可持续发展项目合作协定书”,联合国工业发展组织把黄河三角洲开发建设列为重点支持区域,把东营市列为“国际特色产业示范区”。九届人大四次会议上,“发展黄河三角洲高效生态经济”列入国家“十五”计划纲要。这些都标志着黄河三角洲进入大开发、大发展时期,必将有力地带动黄河中下游地区乃至整个黄河流域经济的发展与繁荣。
地热作为一种可供开发利用并有着巨大发展前景的可再生新型能源,有着巨大的经济开发潜力。地热矿水应用广泛,易于开发,费用低廉,无环境污染,已普遍应用于供暖、生活洗浴、热水理疗、温池游泳、温水养殖、温室种植、高效农业等领域,其开发前景十分广阔。地热资源的勘查与开发,必将对区域循环经济与高效生态经济,建立节约性社会,发展提供技术保障;对于实现东营市政府提出的“经济快速发展,环境清洁优美,生态良性循环”的总体目标,缓解黄河三角洲地区能源紧缺状况,促进经济的可持续发展,具有重要意义。
2 地热地质背景
地层与构造
黄河三角洲地区位于华北平原东南部,地处华北地台辽冀台向斜东部,中生代以来受燕山运动和喜马拉雅运动的影响,一直缓慢下降,沉积了巨厚的新生代地层。
泰山群变质岩(Ar)构成区内基底,在凸起区埋深一般1~2km,凹陷区最深达9km。古近纪晚期在埕东凸起、陈家庄-青坨子凸起、滨县凸起区南部皆有出露,岩性为红、棕黄、绿色花岗片麻岩。寒武系—奥陶系 则主要在埕东凸起东北部、义和庄凸起、陈家庄-青坨子凸起北部、广饶凸起上有揭露。岩性为浅灰、灰黄、灰黑色灰岩。
古近系属于干旱的温带-亚热带气候条件下形成的河湖相及山麓冲积相沉积,沉积厚度变化较大,凹陷区厚度可达1500~2000m,凸起区缺失。孔店组(Ek)分布较广泛,只在各凸起区缺失。以紫红、棕红色泥岩、砂岩、灰质砂岩、粉砂岩互层为主。沙河街组(Es)只在各凸起区缺失,自下而上分四段。沙四段为灰、灰褐色泥岩及页岩,部分地区夹碳酸盐岩、油页岩或白云岩;沙三段以块状细砂岩、粉砂岩、油页岩、泥岩及页岩为主;沙二段在东营凹陷发育较好,以灰绿、深灰、紫红色泥岩、砂岩、砾状砂岩互层为主。沙一段为灰色泥岩夹生物灰岩、白云岩、油页岩及粉砂岩。东营组(Ed)主要发育于东营凹陷和沾化凹陷,上部为灰绿、灰白色砂岩、细砂岩及泥岩;中部为棕红色泥岩、细砾岩;下部为灰白、灰绿色细砾岩、细砂及泥岩。
新近系馆陶组(Ng)在区域上沉积稳定,分布较广泛,区内只在陈家庄凸起局部地段缺失。以灰白色砾状砂岩、细砂岩、灰绿色细砂岩和棕红色泥岩的交互沉积为主,底部为含石英、黑色燧石的砾状砂岩、砂砾岩。新近系明化镇组(Nm)分布较普遍,主要为土黄、棕红色泥岩、砂质泥岩与灰白色砂岩。第四系平原组(Q)区内普遍分布,上部为浅棕黄、浅绿、灰色砂质粘土、粘土夹粘土质粉砂岩;下部为浅黄、浅灰绿色粉砂质粘土或浅灰绿色粘土质粉砂。
黄河三角洲地区在大地构造单元上属华北地台(Ⅰ)的辽冀台向斜(Ⅱ1)东部。陵县-渤海农场大断裂又将其分割成埕宁隆起(Ⅲ1)和济阳坳陷(Ⅲ2)两个Ⅲ级构造单元。埕宁隆起由车镇凹陷(Ⅳ1)和义和庄凸起(Ⅳ2)两个Ⅳ级构造单元组成;济阳坳陷由沾化凹陷(Ⅳ3)、孤岛凸起(Ⅳ4)、陈家庄凸起(Ⅳ5)、青坨子凸起(Ⅳ6)、东营凹陷(Ⅳ8)、广饶凸起(Ⅳ9)等构造单元组成。
受燕山运动和喜马拉雅运动的影响,区内断裂构造发育,构成本区主要构造单元的分界,均隐伏于新近系之下。较大的断裂有:齐河-广饶大断裂、义南断裂、陈南断裂、广南断裂等,断裂走向主要为EW、NW及NE向。喜马拉雅运动时期,区内以块断和差异性升降运动为主,并伴有少量的玄武岩等岩浆活动。
地温场特征
黄河三角洲地区位于近 EW 向莫霍面隆起带,莫霍面深度32 km 左右(陈墨香,1988)。地温梯度较平原区其他部位偏高,最高达~℃/100m,大地热流密度56~79mW/m2。恒温带温度14~15℃,相应的恒温带深度为15~17m。从区内深孔测温资料统计,广饶、孤岛、义和庄凸起地温梯度大于℃/100m,陈家庄凸起北侧大于℃/100m;凹陷区地温梯度一般为~℃/100m。
地球化学场特征
黄河三角洲地区地下热水水化学作用主要是离子交替、浓缩及生物化学等,因此,矿化度及某些元素含量较高,富含微量元素。在东营凹陷内,馆陶组、东营组等松散岩类层状热储水化学类型以Cl-Na型水为主,但矿化度差异较大。馆陶组一般8~20g/L,东营组18~23g/L。寒武系—奥陶系岩溶裂隙热储水化学类型亦为Cl-Na型,矿化度3~10g/L。凸起区的馆陶组热储与寒武系—奥陶系往往连通性较好,水化学特征有所变化。在凸起之上,馆陶组地下热水的矿化度呈升高趋势。在垂向上,地下热水的矿化度由浅至深也有逐渐增大的趋势。
受围岩、地下热水循环交替条件及水文地球化学环境的影响,地下热水中偏硼酸、偏硅酸、氟化物、溴化物、锶、铁、锂、钡等微量元素均有不同程度的富集。馆陶组热储地热水中溴化物含量8~30mg/L、锶~ mg/ L;东营组热储地热水中溴化物含量 L、锶 L;寒武系—奥陶系灰岩热储地热水中偏硅酸含量59mg/ L,锶48mg/ L,均达到命名矿水浓度标准。
3 热储地质特征
黄河三角洲地区经济型地热资源为低温地热资源的温热水和热水型。新近系明化镇组热储岩性多为粘性土,结构致密,阻热性能良好,但富水性差,热导率低。加之埋藏浅,温度低,故将其作为下伏热储层的保温盖层来研究(刘桂仪等,2001)。凹陷区古生界及古近系孔店组地层埋深较大,目前钻井深度难以达到。沙河街组埋深虽不大,但砂层处于胶结状态,多为低孔隙、裂隙含水层,且是主力含油层,地下热水中大多含有油污,其热水开发对油气生产影响较大。因此,孔店组、沙河街组中的地下热水不宜作为地热资源来开发利用。中生界地层、石炭系—二叠系砂岩及前震旦系花岗片麻岩裂隙中含水很少,属于“有热无水”层,形不成热储。区内馆陶组、东营组分布范围广、砂体单层厚度大,热储层岩性为未胶结或半胶结砂及砾岩,埋藏条件适中,构造条件相对简单。在东营凹陷、沾化凹陷、车镇凹陷内,地下热水主要赋存于新近系馆陶组、古近系东营组碎屑沉积岩中,属于层状孔隙-裂隙型热储,构成区内的主力热储层组。凸起区新近系热储以下还存在下古生界寒武系—奥陶系石灰岩热储,埋深1000~1500m,受断裂影响岩溶、裂隙较发育,属岩溶裂隙型热储。
新近系馆陶组热储
馆陶组热储层除在陈家庄凸起中部缺失外,几乎广布全区。其与下伏东营组、寒武系—奥陶系及太古宇地层呈不整合接触。顶板埋深850~1250m,砂层厚度一般80~240m,占地层总厚度的20%~40%。馆陶组热储层岩性为灰白色砾状砂岩、细砂岩、灰绿色细砂岩和棕色泥岩互层,底部为含石英、黑色燧石的砾状砂岩、砂砾岩。砾石直径为1~8mm,磨圆度中等,砂砾石层成岩性差,呈疏松状,孔隙率25%~35%。据河口区河热1地热井资料,利用热储层段1793~1948m,孔口水温73℃,出水量1920m3/d,水化学类型为Cl—Na型,矿化度为,并富含锶、溴、偏硼酸、偏硅酸等对人体健康有益的微量元素。
古近系东营组热储
古近系东营组热储在义和庄凸起、埕东凸起、陈家庄凸起、青坨子凸起、广饶凸起及工作区南部均有缺失。顶板埋深一般为1200~1700m,地层厚度一般200~500m(图1)。自下而上可以分出从粗到细三个沉积旋回,具明显的正旋回、正韵律的沉积特征。顶部为灰绿、灰白色砂岩、细砂岩及泥岩互层,以砂岩为主;中部为棕红色泥岩、细砾岩为主;底部为灰绿、灰白色含砾砂岩、细砂岩及泥岩。综观东营组砂层,三个沉积旋回的下部均以厚层砂岩为界,其底部砂砾岩厚层最大,三个沉积旋回均是在东营组地层最发育的地方才能全部出现。该组砂砾岩较松散,颗粒分选性较差,孔隙率不同区域差异性较大,在东营凹陷孔隙率为26%~31%;沾化凹陷为20%~25%。据东营西城东热11地热井资料,利用热储层段1586~1722m,孔口水温74℃,出水量1954m3/d,水化学类型为Cl -Na型,矿化度为。微量元素中,锶含量,锶型地热矿水。
图1 东营凹陷东营组地层等厚度图
(据胜利油田资料编绘,1990)
1—东营组地层尖灭线;2—东营组地层厚度等值线(m)
寒武系—奥陶系热储
寒武系—奥陶系热储隐伏于新生界之下的古潜山热储层。热储层受地层结构、岩溶发育及构造控制。主要分布于义和庄凸起、埕东凸起南部与北部、孤岛凸起、陈家庄凸起的北部及广饶凸起。受构造控制,各凸起区寒武系—奥陶系顶板埋深差别较大。寒武系—奥陶系以灰、灰白色灰岩为主。义和庄凸起较特殊,除灰、灰白色灰岩外,还有鲕状灰岩、豹皮状灰岩及白云质灰岩。寒武系—奥陶系灰岩岩溶裂隙发育,受岩性、构造及埋藏条件的控制,一般来说,碳酸盐岩埋藏浅比埋藏深的裂隙岩溶发育,孔隙度较大;靠近较大断裂比远离处孔隙度与渗透率大;奥陶系灰岩比寒武系裂隙岩溶发育,孔隙度较大。其裂隙岩溶发育岩层占地层总厚度的15%~25%,单井涌水量1000~2000m3/d,矿化度3~10g/L,井口水温70~90℃。
4 勘查开发利用现状与前景分析
黄河三角洲地区地热资源的发现,最早起源于20世纪70年代胜利油田的石油勘探。在石油勘探中,曾打出十几口水温大于50℃的地热井,其中五号桩地区的桩12 地热井,井口水温达98℃,居山东省之冠。这些地热井均是在开发石油过程中形成的,成井质量较差,地热资源开发利用程度很低,仅局部用于洗浴、水产养殖和地震观测研究等,大部分未有开发利用。真正意义上的地热勘查与开发,始20世纪90年代后期。1998年以来,随着经济的发展,上级主管部门及东营市利用矿产资源补偿费资金,对黄河三角洲地区进行了专门性的地热资源调查工作,初步圈定了地热远景区,启动了地热井钻探示范工程。与此同时,山东省地矿工程集团公司及部分地热开发企业自筹资金2000余万元进行了商业性地热风险勘查与开发工作。申请勘查面积约600km2,提交地热普查报告3 份。在东营东西城区、河口及孤岛等地,打出了水温54~83℃的地热井14 口,单井出水量均在1500m3/d以上。这些工作,一方面拉开了黄河三角洲地区地区地热资源勘查与开发的序幕;另一方面为黄河三角洲地区地热开发提供了技术支撑。
黄河三角洲地区地热资源为低温热水型,井口温度54~83℃,适合直接利用。目前区内已有十余口地热井进行了不同程度的开发利用,主要开发项目有温泉洗浴、浴池游泳、生活供水、供暖等。东营宾馆、孤岛芙蓉、孤岛军马场、中建八局鲁班公寓、胜东建工新村五个住宅小区,利用地热供暖面积已达×105m2,浴池游泳、洗浴及娱乐等开发也各具特色,初步形成了一定的规模,取得了显著的社会、经济和环境效益,展现出广阔的开发前景。经初步计算,黄河三角洲地区可利用地热资源量为×1019J,热水资源量×108m3/a,折合标准煤×109t,潜在经济价值高达10000 亿元。随着经济的发展和人们环保意识的提高,作为石油枯竭后的替代能源——地热已逐渐被人们所接受,其开发前景十分可观。
5 地热勘查开发的主要建议
黄河三角洲地区地热开发利用还处于初始阶段,无论是开发利用规模还是取得的经济效益有待于进一步提高。因此建议:
(1)加快制定地热资源勘查与开发规划。黄河三角洲地区地热资源丰富,但缺少一个对地热资源开发利用合理、系统的规划和发展蓝图。一定程度上,影响了地热产业的发展和地热开发整体经济效益的提高。
(2)地热勘查的精度有待于进一步提高。黄河三角洲地区地热远景区面积为7425km2真正经过专门地热普查的面积不足600km2,查明的地热资源储量仅占总资源量的1/12,专门为寻找深部隐伏热储而进行的地热地质勘查工作还未启动。应加强地热资源勘查工作,提高资源储量级别,保障地热资源的可持续供给。
(3)增强综合开发利用意识,加快地热应用的产业化进程。黄河三角洲地区地热开发仅停留在供暖、洗浴等少数项目上,处在自发、分散和粗放的利用阶段。地热企业经营粗放,开发利用数量少且单一,综合开发利用率低。盲目追求高额利润,地热资源的浪费现象比较严重。
(4)建立地热资源应用的带动性示范工程和科研机构。综合研究国内外地热资源开发利用的历程,皆经历了地热资源勘查-建立示范工程-全面开发的过程。建立地热资源开发利用的产学研一体化示范工程,是推进地热资源的梯级开发、综合利用产业化进程最佳途径。
(5)加强地热勘查管理与地热专业法规建设。地热是一种矿产资源,属矿法调节范畴,但目前部门之间管理混乱。影响了地热资源勘查与开发利用的有序发展。
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地表蒸发量与时间的关系不可以简单地以线性关系来看,还必须考虑气温的变化、风力的大小、下垫面的状况。如果将气温、风力、下垫面的变化都视为常数的话,这样,地表蒸发量与时间的关系就可以简化为以线性关系来看了。
黄河治理方略 摘要:治黄方略为我国历代安民的决策课题。本文针对“水少沙多”这两点黄河难治的症结,指出减少入黄沙量的治本之策为采用现代工程措施,将黄土高原水土严重流失区整治成错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。同时提出了与外流域调水结合的综合治理方略,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,增加黄河过洪能力,小浪底水库也可乘机排沙入海。 关键词:黄河 治理方略 泥沙 1 引言 黄河对于中华民族的意义是包括长江在内的其它河流无法比拟的,她流经中国腹地,诞生了中华民族,炎黄子孙既得益于黄河与黄土的哺育而生息繁荣,又受害于黄河与黄土相伴造成的黄河下游河道“善淤、善决、善徙”而治水不止。在中华民族生存发展史中,有很大的篇幅都与黄河治理有关。在历朝历代,治黄方略如何制订均是我国安民的决策课题。倍受后人推崇的最早的治黄成功事例是传说中的大禹治水。他改进了共工和鲧“ 围堵障水”的作法,采用“疏川导滞”之策,平息了水患。这一传说,实际上是对先民治河的总结[1]。从周以后的文献记载中,可证实防御洪水的黄河大堤的雏形远在春秋战国时期以前即已存在。以后诸侯国家兴起,可以组织更多的人力、物力,从一时一地出发,在大河两侧出现各自为政、甚至以邻为壑的堤防。规模比较大的和比较长的就成为我国早期的长城了。文字记载十分确切的是在西汉汉哀帝即位之初贾让提出的治河三策,是继鲧、禹之后较早提出创见并且见于正史记载的重要治黄方略。贾让当时面对的黄河下游河道“河高出民屋”,已是“地上悬河”,堤防宽窄很不一致,布局更是混乱,所以他最不主张的下策是筑堤治河。三策中的上策主张放弃旧有河道,人工改道北流。他认为“此功一立,河定民安,千载无患,故谓之一策。”中策主张开渠引水,分洪入漳。“此诚富国安民,兴利除害,支数百岁,故谓之中策。”限于当时的社会经济条件,贾让三策均没能认真实现。东汉王景的宽河行洪之策得到了大规模实施。他选定行河路线较优的线路,自荥阳东至千乘海口千余里,修渠筑堤,并利用沿河大泽进行放淤,取得了无重大改道变迁的成就,一直倍受后人赞赏。但是这种安澜毕竟是相对的,大量的泥沙淤积,至少隋唐五代出现了泛滥决口,更不可能有“千年无恙”的史实。值得借鉴的是明朝潘季驯“束水攻沙”的治河理论与实践。他主张南北两岸“坚筑堤防”,努力完善堤防系统,如用缕堤束水攻沙,用遥堤约束洪水泛滥,用格堤阻止滩区行洪并促进滩地落淤;为防御大洪水,又修建滚水坝分泄水。并且在当时黄河南流的条件下,充分利用淮河之水,借助洪泽湖的调节能力“蓄清刷黄”。潘季驯治河实现了由分流到合流,由治水到治沙两个转折,抓住黄河泥沙淤积这个根本问题,显然这一点是很高明的。因此,在他之后的明、清治河举措,多遵循他的治河原则。他的治河思想和方法甚至影响至今。但黄河河床仍继续淤高,泥沙灾害日益积累,以致于1855年发生了铜瓦厢决口改道的剧变。 黄河治理开发真正取得巨大进展是最近50年的事,黄河已开始变成为人们兴利造福的河流。总结治黄成败经验和科学研究成果,认为采用“拦、排、放、调、挖,综合治理”等措施,标本兼治,近远结合,可以妥善解决泥沙问题;采取“上拦下排,两岸分滞”的方针,可以有效地控制洪水。将两者有机地结合起来,即形成一个防洪减淤的工程体系。显而易见,如此治黄已将黄河作为一个整体来考虑治理对策,人们对黄河的研究与治理实践进入了一个崭新的阶段。昔日千疮百孔的黄河大堤,而今变成了宏伟的“水上长城”,成为海河与淮河的分水岭,在人们的努力下,取得了连续52年伏秋大汛不决口的奇迹和综合治理开发的丰硕成果,治黄成就举世公认。然而黄河毕竟是世界上最难治理的河流,4000多年前的大禹治水以来,历经多少前辈的治河实践,一直未能改变黄河这条泥龙恣意游荡的脾气。史书上清晰出现着2600多年里黄河泛滥1500次、改道26次的记载。下游决口泛滥范围,北抵津沽,南达江淮,纵横25万km2。频繁的决口改道,给两岸群众带来了深重的灾害。而今,随着黄河流域人口急剧增长,经济建设迅速发展和人类活动强度大大增加,母亲河的忧患仍在。由于冲沙入海的水量大大削减,下游河床不断淤积抬高,行洪能力大大减弱,高滩滩面漫水机遇已与1855年铜瓦厢决口前的情况接近,河道已趋于预警高度,悬河形势极为严峻;严重威胁着下游两岸人民生命财产的安全。另一方面,却又生发出季节性断流的灾患,自1972年以来的27年中就有21年断流,尤其90年代,年年出现断流。影响到依靠黄河供水的城乡生活和工农业生产用水,不仅直接造成重大经济损失,还带来了诸多的生态环境问题[2,3],如加重了河口地区土地盐碱化,河口湿地生态系统退化,生物多样性减少,使黄河三角洲日渐贫瘠。黄河断流、洪涝灾害的环境恶化相互交加,黄河安澜中隐伏着危机,治黄事业无比艰巨又任重道远。特别是随着国民经济的发展和黄河的演变,对黄河治理和开发又提出了更高的要求,使治黄面临着许多问题。如何使治黄事业更为符合客观的自然规律和社会经济规律,亟待于我们继续探索和奋斗。本文在前人研究和实践基础上,就黄河的治理方略述一管见。2 减少入黄沙量的治本之策众所周知,黄河难治的症结在于沙多,而沙多的原因是黄土高原地区严重的水土流失。该地区西为祁连山余脉,西北为贺兰山,东至管涔山及太行山,北起阴山,南抵秦岭,共有64万km2,海拔1000~1500m,相对高差100~300m,这是世界上黄土覆盖最深厚、黄土地形最典型的地区。特殊的边界条件下,中游暴雨是黄土高原土壤强烈侵蚀以及水土严重流失的动力因素,“愈冲愈陡,愈陡愈冲”[4],使黄土高原被切割得支离破碎,沟壑纵横,每年来自黄土丘陵沟壑区的泥沙达10亿吨左右,土壤侵蚀模数可达20000t/(a·5km2),大量泥沙入黄,致使一些水库湮废失效,下游河道不断淤高,防洪压力日趋加重。不少人认为,黄土高原历史上曾经是植被良好的繁荣富庶之地,希望通过植树种草,改变黄土高原的生态环境,从而达到根治黄河的目的。但是也应认识到,黄河塑造出的华北大平原是中华民族繁衍生息的中心地带,黄河早在远古时期就是一条多沙河流。《左传》引用周诗:“俟河之清,人寿几何!”表明更早的年代黄河已是相当浑浊,因为黄河沙多的自然现象应该比这句周诗要早得多。她所流经的中游地区,特别是现代界定的严重水土流失区中的大部分地区,自古即是自然条件极为严酷、水蚀风蚀最为严重的地区。这可以《诗经·小雅·十月之交》为证:“烨烨震电,不宁不令。百川沸腾,山冢萃崩。高岸为谷,深谷为陵”。该诗生动地描绘了2000多年前大暴雨后山洪暴发时黄土高原土壤强烈侵蚀的自然景观。再如《禹贡》中所称:“禹别九洲, 随山浚川”,表明当时黄土高原地区土壤侵蚀已十分严重,大量泥沙入黄,使黄河下游河道淤积日益严重,人们才会产生“随山浚川”(亦即随着山去导滞,疏浚上游的河道)的设想。原始的或常规的生产方式很难保证植物生长有良好的立地条件,“皮之不存,毛将焉附”,因此,也就难以达到具有一定覆盖度的植被状况[5]。无论如何,对古代黄河中游地区植被状况的估计一定要考虑自然气候的制约影响。《诗经·大雅·云汉》描述了周宣王时大旱多年的情景:“旱既大甚,涤涤山川,旱魃为虐,如�NFDA4�如焚”。也就是说大地旱得好象起火燃烧,山川干枯。显然如此干旱的气候之下,很难存在良好的植被。我们认为,对于黄土高原地区的水土保持,必须跳出传统框框,采用现代工程措施,如修筑控制性拦沙工程、淤泥坝系及必要的挡土墙,变沟壑为平地;也包括人工定向爆破等措施,使一座座高耸的峁峁梁梁填充沟壑,变坡地为相对平原。同时,辅以必要的生物措施。这些措施把经多年治理如今仅占黄土高原地区总面积约20%、而入黄泥沙却占总入黄沙量80%左右的水土严重流失区,改造成一片片错落有致的相对平原[6]。在这种失去了侵蚀地理环境的“平原”之上,水土流失被遏制,该地貌类型区入黄泥沙可减少70~80%(实际上入黄泥沙不可能也不需要减少100%,否则将会使下游河道遭受较强的冲刷,特别是给河口三角洲地区带来很大麻烦)。 只有从最基本的流域单元入手,通过工程措施改变水土严重流失区的侵蚀地理环境,才是黄河治本之策,而且这决非很久之后才可能实现的事情,只要立即动手,分步实施,10多年足矣。在这些具备涵养水源条件的人造“黄土平原”上,再采取相应的生物措施,不远的将来就不难实现“再造山川秀美的西北地区”的宏伟目标。从现有的技术经济条件来说,这完全是可行的。面向21世纪我国经济发展向西部战略转移,从社会与生态环境协调的角度讲,这也是十分必要的。3 与外流域调水结合的综合治理方略 相传我国上古之时,“汤汤洪水方割,荡荡怀山襄陵,浩浩滔天”。然而,历经沧桑,黄河近代水资源日趋贫乏,其水量仅占全国河川径流量的2%,大量资料表明,水少是黄河下游河床不断淤积升高的主要动力因素,也是黄河难治的另一症结。模型试验发现,洪水机遇减少是黄河下游近些年河床萎缩、过洪能力很低的主要原因[7]。从水资源角度讲,黄河是惟一流经干旱缺水的西北、华北地区的一条源远流长的大河,流域内地域广阔,环境多样,土地与矿藏丰富,因水资源贫乏而制约着发展,因此黄河治理不仅要考虑防洪,而且还要考虑水资源问题。花园口以上多年平均径流深77mm,相对于全国平均径流深276mm的28%,黄河下游地区水资源严重短缺属长期性、区域性、资源性缺水,因此,缓解黄河下游水资源供需矛盾的根本措施是开源,即从外流域调水济黄,增补黄河有效水资源量,这是适应发展的长期战略措施。为此可利用黄河以南所处的优越地理位置,基本上沿南水北调中线方案线路,自汉江丹江口水库始,沿途把汉江、淮河上游可引之水经河南南阳、平顶山、许昌等地,在郑州以西桃花峪上游(如孤柏嘴附近)自流引入黄河,并利用东平湖和拟建的桃花峪水利工程加以调节。尔后,通过现有的下游引黄工程,包括引黄济津、引黄入冀(现有的共产主义引黄工程和位山引黄入冀工程供水能力已经很大)、引黄济青工程,向河南、山东、河北相关地区供水,兼顾南水北调中线、东线方案的调水作用。从而减轻黄河水供需压力,达到解决下游断流、保证输沙用水量、改善下游河道淤积状况之目的。如果调水规模有保证,不但能缓解河北有关地区用水紧张局面,还可再通过河北水系的局部调整接济京津,满足原中线南水北调方案对京津的供水要求。在此前提下,黄河流域来水可主要考虑本流域中上游用水,相应缓解了黄河中上游水资源短缺的不利局面。并且小浪底水库可按照“高水高用”的原则,相机调水北上。 从丹江口水库调水入黄,沿途干渠应与淮河流域的河流和集水区域平交,与该流域的防洪体系相结合,形成“串联水库”,除发挥相应的供水作用外,特别是在淮河、汉江流域的暴雨期,还将产生其他巨大的社会经济效益。其一,通过优化调度,将淮河、汉江流域无法承受的洪量调入黄河,把黄河下游河道作为淮河上游各大支流的洪水入海通道,淮河、汉江的防洪压力遂大为减轻。其二,调洪水入黄,可冲刷黄河下游河道,扩大主槽断面面积,提高过洪能力,减少下游河道淤积。赵业安等专家的研究结果[8]及我们开展的模型试验资料[7]表明,黄河下游有“大水带大沙”及“大水出好河”的规律,水少沙多是黄河下游河道淤积的根本原因,且水沙搭配不相适应是造成黄河下游河道淤积抬高的又一主要原因。因此[9],只有调洪水入黄,使流量与含沙量相适应,“大水带大沙”时,才能取得最好的输沙减淤效果。其三,小浪底水库的库容,是发挥综合利用效益的保证[10],小浪底水库可借分洪调水之机集中排沙,利用大水排沙入海,相应增加了水库极为宝贵的库容。加大了水库调节能力,极大地提高水库的综合利用效益。 总之,如此调水对黄河防洪减淤乃至整个黄河治理都能产生巨大效益,同时对改善黄河下游特别是三角洲地区的生态环境具有重要意义。大量泥沙填海造陆,不断扩大河口三角洲国土面积,并有利于当地海上石油变为陆地开采,其意义甚为深远。 为弥补汉江下游枯水期用水,可修建引江济汉工程,即从荆江沙市附近自高而下向汉江下游开渠调水,为节省渠道长度,并便于调蓄,引江济汉工程可经过长湖。初步选在沙洋镇以下作为入汉江江口,入江口位于规划梯级之一的兴隆枢纽上游,以便于调节。荆江年均径流量大且较稳定,汛期长达半年之久,故引水补汉是有保证的,同时洪水期还可减轻荆江防洪压力。4 结语 治理黄河方略必须针对“水少沙多”这一症结进行科学制订。为使黄土高原地区入黄沙量大大减少,应采用现代工程措施,将水土严重流失区整治成一片片错落有致的相对平原,改变其侵蚀地理环境。这一治本之策无疑是行之有效的。 为缓解黄河流域特别是下游地区水资源供需矛盾,应从汉江、淮河上游调水入黄,冲沙减淤,改善生态环境,兼顾南水北调中线、东线工程的供水作用,并通过黄河以南构成的“串联水库”的调度,把黄河下游河道作为淮河及汉江上游洪水的入海通道,扩大黄河下游河道过洪断面,同时将小浪底水库乘机所排泥沙输送入海,提高该水库的综合效益。 本文提出的治黄方略,不仅把黄河作为一个整体来研究治理对策,而且还把临近流域作为一个系统加以考虑,防洪与用水问题等统筹兼顾,最大限度实现黄淮海平原的水资源优化调配。参考文献[1]谢鉴衡,赵文林。黄河泥沙问题的历史和现状。黄河泥沙。赵文林主编。黄河水利出版社,1996.[2]张俊华,张红武,陈书奎等。黄河下游断流影响、原因及对策。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.[3]姚文艺,赵业安等。黄河下游河道断流初探。水科学进展,1999,(2).[4]谢家泽。关于黄河下游治理问题。谢家泽文集。北京:中国科学技术出版社,1995.[5]张红武。黄河问题的对策。科学时报,.[6]张红武,张俊华,姚文艺。根治黄河不是梦幻。科技日报, 1997.[7]张红武,江恩惠等。黄河高含沙洪水模型的相似律。郑州:河南科学技术出版社,1994.[8]赵业安,潘贤娣等。黄河下游河道冲淤情况及基本规律。见:黄河水利研究所科学研究论文集。(第一集,泥沙·水土保持). 河南科学技术出版社,1989.[9]赵业安,潘贤娣。泥沙研究在黄河治理开发中的战略地位。黄河泥沙。赵文林主编。 黄河水利出版社,1996.[10]张俊华,张红武。小浪底库区泥沙淤积及下游减淤作用研究。见:中国水利水电工程技术进展。邵维文主编。北京: 海洋出版社,1999.
关于黄河问题的思考论文
摘要: 黄河的问题十分复杂,蕴含着广泛而深刻的内容。研究黄河应该是一个社会性的课题。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、科技的发展和生产力水平;治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与自然的斗争,现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和经济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历史相终始的。早在大禹治水的时代,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,治理黄河成为古代中国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,影响甚或决定着不同历史时期的地理社会、政治经济和人文环境。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。一方面现代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规律的不可主导性,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、区域的观点进行分析和判断是很不够的。
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、关于黄河下游改道问题
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,尤其是进行科学的调水调沙实践,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社会进步、政治稳定,生产力水平有了较大的发展。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和目前较完备的工程体系,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自然因素,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影响。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。长时期或历史地看,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、资源性和经济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分析,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,受到现代治黄的高度重视。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,应进行专题研究。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科技投入,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内容。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,是对水沙运动规律直接能动的反映。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、法律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。
主要参考资料:
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浅谈悬臂梁挂篮施工技术摘要:随着我国对于交通运输业的重视,我国的一些高架桥施工之中通常会使用到悬臂梁施工,其特点主要有结构简单、重量较轻,因此在实际之中获得广泛的应用。基于此,本文探讨了悬臂梁挂篮施工技术。关键词:悬臂梁;挂篮施工;技术引言悬臂施工的主要施工工具是挂篮,按结构形式的不同可分为桁架式、斜拉式、型钢式及混合式4种,它是能沿梁体活动的脚手架。挂篮施工是浇筑大跨径悬臂梁桥时不依靠支架和大型吊机,就地分段悬臂作业,具有结构轻、拼制简单、无压重的优点。1、挂篮的基本概念及特点、基本概念悬臂施工主要依靠挂篮来实现,从挂篮形状上来看可以分为:斜拉式、型钢式、椼架式以及混合式。其组成部分包括悬吊、走行、锚固、承重等结构部分。承重是挂篮的主要负荷部位,承受的重量主要来自施工设备以及浇筑阶节段,之后通过支点以及锚固设备将重量转移到梁身上。挂篮的走行部分由前牵引装置和尾索保护装置组成,在一定的轨道上利用电动卷扬机牵引。可以利用埋存梁肋内竖向预应力筋的方式保证浇筑过程中挂篮的稳定性,必要时也使用尾部压重。挂篮的意义在于能够承载模板、新浇混凝体的重量,控制标高等,所以挂篮的强度、刚度、稳定性、移动能力、自重都要设定较高的标准,使其施工价值得到最大化体现。、挂篮施工的特点第一,考虑到挂篮设备的转移以及组装工作的便利性,因此挂篮的主要受力部件都为型钢材料,尽量使单构件的重量变轻,从而使施工效率得到提高;第二,挂篮施工的可应用面广,底模架具有高度的可变性,能够根据梁高及时做出调整。由于斜拉带具有转移新浇筑混凝土重量的作用,所以整体结构的受力情况更加均匀,间接的保证了施工的安全性。2、挂篮的组成、挂篮施工之中较为重要的杆件主要是通过两片槽钢直接组焊而制成的主桁架。其截面需要依据结构计算进行确定,其连接方式使用高强螺栓或者是销接;、、行走系统通过钢枕、滑道以及上滑板构成(槽钢和一块钢板焊接形成钢枕,两根槽钢组焊形成滑道,上滑板使用厚钢板制成),是平衡挂篮空载走行的倾覆力矩,使用竖向的预应力钢筋把滑道锚固定在桥面之上。、、内外模板系统,内模(包括顶模和内侧模)的模架通过型钢组焊而形成,钢模板而组成了顶模板,通过部分木模而组成内侧模板,由底横梁、底纵梁以及模板而组成底模,外模通常包括有底模以及侧模,在这之中侧模由钢板钢组焊成一个整体的钢模板,底横梁通过工字钢组焊成格构式的梁,底纵梁通过型钢组焊成桁架;3、挂篮的拼装、制作和加工施工前,先按要求的规格和公差设计和制作挂篮杆件。制作主构架杆件和节点板时,先要按精度要求加工出样板,栓孔的间距才能确保;外侧模的竖框架制作时,焊接变形尽量避免,应设置夹具及工作平台,以确保模板的平整度。、组装和试拼、主构架试拼:检查节点板之间螺栓的规格和尺寸均符合设计要求后拧紧,在平台上进行,为防松紧不一致,此过程中须注意均匀施力;、底模架试拼:检查整个外形尺寸和前后吊点尺寸、前后纵梁和横梁的连接;、按照设计要求严格检查吊带销孔与前后销子的配合情况;、确认挂篮杆件齐全且连接良好,然后分组编号,运抵拼装现场。4、桥梁施工中悬臂挂篮的施工技术、关于挂蓝的制作与安装,应按照一定次序进行在安装前,对于桥梁施工现场需要做好系统的安全检查,通常包括的内容有对施工设备的操作、施工人员的专业素质等等方面仔细的检查。在安装之时,可以通过参考安装流程,实施压重测验,检验各桥梁段的预拱度,保证操作平台的施工设备的操作安全,可以有效避免危险物品的下落,也应该挂篮附近做好防护工作,对其进行全面的封闭处理,确保施工人员的安全。在加工制作悬臂挂篮之时,应该依照预先设计好的设计图纸进行悬臂挂篮的制作,在进行安装之时,需要检查放置在操作台的主构架尺寸是够符合要求标准,之后在拧紧螺栓的各节点。、钢筋、混凝土的浇筑施工当挂篮安装好后,即可进行混凝土的浇筑工作,对于悬臂梁挂篮的施工通常都选用泵送混凝土来进行施工,这就需要对施工现场的环境温度进行有效的考虑,根据施工现场的情况来对施工过程中的情况进行调节和控制。同时在浇筑时,在确保钢筋和锚头等都安放在固定的位置上,确保钢筋呈现井字形状,这样在浇筑时才能保证管道的牢靠性,不至于上浮。、悬臂挂篮施工的技术悬臂挂篮是桥梁施工之中十分重要施工设备,需要从桥墩来实施混凝土的浇筑。因为悬臂挂篮具有支撑力比较强,在运载施工材料之时相当较灵活方便,也可以对混凝土进行张拉,所以,在施工之中具有十分重要的作用。在施工之时,在悬臂挂篮的操作台上基本应该实现支架模板的安装,钢筋以及混凝土的浇筑等工作。、安装竖向预应力筋在安装竖向预应力筋时,应该使横纵偏差不超过3mm,保证挂篮轨道安装的精准度;当完成挂篮的组装以及移动后,应该保证中线与桥梁中线处于同一直线上,若有偏差也应该控制在5mm以下;挂篮组装完毕后可能会出现变形,为了避免这种情况,可以使用加载预压的方式减少挂篮的塑性变形,程度分为、、、1、五个等级,每进行一次加压后都要对支架的塑、弹性变形值详细记录。预压测点分布在前、后支座以及上、下、后横梁上,加压之后要重点检查杠杆的连接以及设备运行情况,根据反映的信息选择是否增加加载力度,首次加载情况稳定,则要反复加载。在加载工作结束后,每隔6h进行一次测量,在48h内沉降值不高于2mm便可进行逐级卸载,待不存在非弹性变形时停止。以上过程的详细信息应该记录在加载测试报告中,将反映出来的变形值作为施工的依据,在加减加载预压时应该严格监控挂篮各个部件情况,如果出现问题必须当即结束加载,待问题完全解决后方可继续。、挂篮行走防护措施挂篮行走这是挂篮施工之中难点,并且也是十分容易出现安全事故的环节。为了可以最大程度降低挂篮施工风险的概率,有必要在主导梁之下安置行走反压轮或者在立杆顶部安置缆凤。同时在行走过程之中,施工人员应该仔细检查反压轮的运行状态,确保缆凤以及预埋件之间正常连接,确保反压轮和缆风处可以正常工作状态,保证挂篮行走的安全性。、挂篮拆除当桥梁的悬臂浇筑梁段施工结束之后,需要将挂篮拆除。进行拆除之时,通常先将底篮以及侧模用倒链滑车连接在外滑梁上,拆除下后锚带以及斜拉带,将其他约束放松,使用外滑梁和梁体,将挂篮走行移动到安装梁段之后,再将其拆除。而拆除原则应该先安装的后拆,后安装的先拆。拆除步骤一般为:、底篮系统,使用倒链滑车连接在外滑梁上,将其他约束解除,通过倒链滑车吊放拆除。、外滑梁以及外侧模,通过前后横梁使用倒链滑车吊放拆除。、前横梁、斜拉横梁、后横梁以及主梁使用摇头扒杆吊运拆除。、内模系统以及内滑梁使用人工在梁箱之内拆除,将倒链滑车吊放。5、结语当前随着桥梁施工项目的增多,悬臂挂篮技术作为桥梁施工中非常重要的一项技术,需要在实际施工过程中做好施工前的准备工作,加强施工过程中的质量管理,将及时对施工过程中可能发生的各种问题采取有效的预防措施,从而保证悬臂梁挂篮施工得以顺利地进行,并在施工中不断地积累经验,从而有效地提高桥梁施工的质量。参考文献[1]张晓鹏.钱江五桥悬臂挂篮施工控制技术研究[D].吉林大学,2012.[2]方鲁兵.大跨度连续梁悬臂施工三角挂篮受力性能研究[D].安徽建筑大学,2013.[3]刘时光.悬臂梁挂篮施工技术[J].山西建筑,2008,06:170-171.[4]戎伟,李建军.悬臂梁挂篮施工的探讨与分析[J].建筑设计管理,2010,03:61-63.¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取浅谈悬臂梁挂篮施工技术浅谈悬臂梁挂篮施工技术摘要:随着我国对于交通运输业的重视,我国的一些高架桥施工之中通常会使用到悬臂梁施工,其特点主要有结构简单、重量较轻,因此在实际之中获得广泛的应用。基于此,本文探讨了悬臂梁挂篮施工技术。关键词:悬臂梁;挂篮施工;技术引言悬臂施工的主要施工工具是挂篮,按结构形式的不同可分为桁架式、斜拉式、型钢式及混合式4种,它是能沿梁体活动的脚手架。挂篮施工是浇筑大跨径悬臂梁桥时不依靠支架和大型吊机,就地分段悬臂作业,具有结构轻、拼制简单、无压重的优点。
悬臂挂篮技术在桥梁施工工程中的应用探讨论文
摘要:悬臂挂篮施工技术是现代大跨度连续梁桥施工中常用的技术之一,其借助挂篮为主梁施工提供了操作空间,人员在挂篮上完成模板搭设、钢筋绑扎、混凝土浇筑等施工操作,避免了搭设支架,可加快工程施工进度。 .
关键词:桥梁施工;悬臂挂篮;工程应用
1工程概况
本工程为澧水大桥重建工程,位于张家界市永定城区大桥路,北起古庸路平交口,南止南庄路。该项目为城市主干路,大桥全长406m,南北两岸引道分别为、,大桥为70m+100m+70m预应力混凝土变截面连续箱梁桥。桥梁及引道路幅宽25m,双向4车道,北岸辅道路幅宽8m,单向单车道。南岸B、C匝道路幅宽均为,单向单车道。工程重建总工期为18个月。本工程处于闹市区,主桥横跨于澧水河上,河面净宽达230m。根据现场环境和水文条件,丰梁施工拟采用悬臂挂篮施工技术。
2澧水大桥悬臂挂篮施工技术
主桥0#块施工技术
在悬臂挂篮施工前,需要进行0#块支架施工。0#块施工支架由钢立柱、平联、主横梁、斜撑、分配梁等构成。为了提高临时墩在挂篮施工中的稳定性,在浇筑墩柱混凝土施工时,预埋焊接件,并利用工字钢将墩柱与临时支墩连接成一体。同时,支墩间的连接采用128a工字钢,从而很大程度上提高了块锚固稳定性。
挂篮施工技术
挂篮组成部分
悬臂挂蓝中的挂篮主要是悬臂挂篮施工中的主要构件,其主要由主桁架、悬吊系统、行走系统、外模板系统、锚固系统等组成。行走系统主要由槽道构件、槽轮结构和滑轮结构组成。吊带横梁系统由工字钢焊接组成。桁架系统是挂篮施工中的主要承重组件。外模板系统主要包括外模滑梁、外模板。悬吊系统由前后底模悬吊、前后外模悬吊、前后内模悬吊等组成。
挂篮拼装完成
在挂篮拼装完成后,需要对挂篮安装的稳定性进行静载实验,从而确保悬臂挂篮拼装质量。在静载测试之前,应该是合理确定加载值,根据规定需要加载到最大施工负载的倍。加载方法用堆载重物加载法,加载区域5米,宽度为9米,加载分6个阶段进行加载。每级加载时,都应该获得挂篮变形的数据,并进行记录,以确保数据可靠。砂袋作为静载实验中的堆载物,需要两边对称进行加载,以确保负载平衡。静载实验后,需要对挂篮关键部位的焊缝结构进行探伤检测,从而掌握了主框架的受力特点。
悬臂挂篮移动施工
悬臂挂篮结构行走时主要分为移动轨迹和挂篮前进。在挂篮前进中应采取技术措施,需重视每一个关键点。当移动轨道时,轨道在手拉葫芦的牵引力作用下,移动到混凝土梁的梁端,而导轨位置是根据轴线来确定的。为了确保挂篮各构件能够满足施工要求,避免出现部件松动和滑动的现象。在当段混凝土浇筑施工完成后,混凝土强度达到一定要求后,挂篮可向前行走。在挂篮行走前,需检查挂篮各构件、行走系统、悬吊系统的稳定性,确保行走过程中的安全。同时,在挂篮行走过程中,需由专人同一指挥,不可随意行走。
挂篮混凝土浇筑施工
在挂篮混凝土浇筑施工时,需要注意以下几点:第一,浇筑过程中,严格控制混凝土浇筑施工荷载,确保两端荷载保持均衡;第二,合理控制两悬臂端混凝土重量的偏差,采用两端交叉泵送混凝土的方式,确保两端混凝土对称浇筑,提高挂篮施工的安全;第三,在浇筑混凝土时,采用先底板,再腹板,最后顶板的顺序,不可颠倒浇筑顺序;第四,在混凝土振捣施工时,需注意避免振捣棒触碰预应力筋的波纹管,确保波纹管的不发生变形和破损。
预应力筋施工技术
注意预应力施工工艺管控,重视预应力波纹管的安装质量,保障主梁结构的受力稳定性。在混凝土浇筑施工前,需要对预应力管道安装橡胶内衬,然后浇注混凝土。在混凝土工程浇注施工结束后,需要重视对波纹管的保护,检查波纹管是否出现错动,确保其综合性能良好,有效地确保波纹管出现渗漏、局部变形或者出现管道堵塞等。
合龙段施工
边跨合龙段施工采用支架施工,中跨合龙段采用挂篮底模吊架施工。在合龙段施工前,先对悬臂段进行预压,并选择温度较低时将两悬臂端进行临时锁定。然后立模、绑扎钢筋、架设预应力筋管道、浇筑混凝土。在浇筑混凝土时,需要采取降温措施,合龙段的混凝土强度提高一级,以尽早施加预应力。
3桥梁工程挂篮施工质量管理措施
提升挂篮施工人员的质量责任意识
桥梁工程连续梁挂篮的施工质量对后期运行的可靠性起关键作用,而在挂篮工程施工中,施工人员是直接参与者,其对施工设备操作熟练程度、对挂篮施工中的各环节质量控制都直接影响桥梁工程后期状况,而技术过硬、质量责任意识高、经验丰富的.人员可确保施工质量。
严格把控施工材料质量
在桥梁工程材料的质量管理主要包括以下几方面:第一,混凝土搅拌站厂家选择阶段,需要选择供货质量稳定、履约能力强、信誉高的搅拌站;第二,在施工材料进入现场时,需要检查材料的合格证、性能测试单,并进行抽检。
选择合适型号的施工辅助设备
针对挂篮工程施工过程中应用的辅助设备,需要根据工程施工特点进行合理优化配置,选择合适型号、数量的辅助设备。确保连续梁施工辅助设备处于最佳的工作状态,从而产生出最佳的工作效益。
4结语
综上所述,在大跨度连续梁桥主梁施工中,应用悬臂挂篮施工技术,可减少搭设支架,采用挂篮完成主梁的一系列施工,既可以确保主梁混凝土浇筑施工质量,又可确保工程施工工期,减少对河道、交通的影响,该技术可广泛应用于大跨度连续梁施工中。
参考文献
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在工程项目建设中桥梁施工是个重要环节,桥梁建设发展的关键在施工技术水平。下面是由我整理的桥梁工程技术论文范文,谢谢你的阅读。
桥梁工程施工技术
摘要:在工程项目建设中桥梁施工是个重要环节,桥梁建设发展的关键在施工技术水平。科学技术在不断的进步,施工机具、设备和建筑材料都在发展,桥梁施工技术也得到了不断地改进、提高。为桥梁施工技术水平的不断提高,本文浅谈了桥梁施工方法及桥梁的几项施工技术。
关键词: 桥梁 施工 技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言
在我国古代桥梁的兴盛年代,其间在桥梁型式、结构构造方面有着很多创新,可谓“精心构思,丰富多姿”。宋代之后,建桥数量大增,桥梁的跨越能力、造型和功能又有所提高,在桥梁施工方面充分表现了我国古代工匠的智慧和艺术水平,成为我国桥梁建造史上的宝贵财富。解放初期,我国的公路、城建部门在恢复、改造和新建公路与城市道路上改建和新建了数量可观的桥梁,使通车里程比解放前有了成倍的增长。随着科学技术的进步,施工机具、设备和建筑材料的发展,桥梁施工技术得到了不断地改进、提高。
一、现浇连续梁
1、支架法就地现浇连续梁一般要求
支架法就地现浇连续梁的支架施工,安装前必须进行支架刚度、强度及稳定性等计算,确定立杆间距及横杆间距,并对杆件进行逐根质量检查。基础处理是现浇梁支架体系的关键部位,桥梁全长范围内地基承载力必须满足连续梁施工的全部荷载,并须保持支架不产生变形,不得发生沉降现象,否则,进行加固处理。若地基所处路段为软土路基地段,地基承载力较低,地基采用三七灰土换填、压实处理,换填厚度根据计算荷载确定,以提高地基承载力。处理后的地基,经地基承载力检验合格后,方可进行支架搭设施工。支架底设置底托。
2、施工控制
施工控制的目的是确保结构的安全和稳定,使成桥后桥面系线形达到设计要求,并且使结构的内力分布与设计理想的状态基本吻合。在确保结构稳定的前提下,采用变形与应力双控,以变形控制为主,兼顾应力的发展情况。全桥都要进行变形、施工挠度与标高控制。
控制方法:以整体承载能力和抗倾覆稳定为主;加强纵横斜拉剪刀撑布置,增加外侧斜支撑或者斜拉筋,提高抗倾覆稳定性;高宽比特别悬殊的(大于5的)独立支架,应优先选用大型型钢支架。立杆接头错开布置,每个水平面接头不得大于总立杆数的50%。立杆接头扣件索紧牢固,或者加楔塞紧;加强纵横斜拉剪刀撑布置,约束立杆变形;水平杆接头扣件索紧牢固,或者加楔捆绑牢固,确保有效;水平拉结杆步距不得大于计算值;加强纵横斜拉剪刀撑布置,约束立杆变形。针对性保证措施:
(1)地基碾压整平,达到承载力要求。
(2)支架基础高于周围地面20cm~30cm,周围设置截水沟,防止雨水流进,施工中严防水侵泡。
(3)对碾压碎石基础而言,应设置纵横交叉枕梁(方木或者型钢),提高整体受力效果;格外加强高低差方向斜拉剪刀撑;顺桥向高低差形式的,应将支架与墩台身间采用较强的刚性连接;横桥向高低差形式的,设法在支架高边一侧增加斜支撑和矮边增加斜拉筋;通过预压检测和检验计算成果,为施工调差提供准确参数,荷载集中部位横梁严格检查验收。
3、待浇混凝土的梁段搭设新的暖棚, 与已浇注混凝土梁段的暖棚之间, 挂保温帘分隔保温管道压浆:
(1)已施工的现浇梁段的暖棚、外模、底模不拆除,也不前移,用于已浇梁段的预应力管道的保温。待浇混凝土的梁段搭设新的暖棚,与已浇注混凝土梁段的暖棚之间,挂保温帘分隔保温。采取覆盖和包裹保温措施后。
(2)预应力孔道内的浆液,其强度达到25MPa前,保持其温度位于0℃以上。
(3)压浆前,孔道及两端必需密封,用高压水或高压风将管段内吹沈干尽,管道内不得存水。然后进行压浆。
(4)预应力孔道注浆的保护主要是泌水问题,浆体要求不泌水,适当早强,减少受冻的可能性、微管的膨胀性。浆体搅拌时,不能用热水与水泥直接搅拌,水泥应保温,不露天存放。为了使浆体不泌水,适当早强采取以下方式:
a采用1000r/min的高速搅拌装置,降低水灰比至以下;
b增加保水性材料(如粉煤灰、硅灰)减少泌水;
c添加高效减水剂降低水灰比;
d应用毛细水泌水试验,检验浆体的泌水性能。
二、悬臂式现浇
1、悬臂式现浇一般要求
托架采取自支撑体系构件设计。墩身施工时按要求在墩身相应位置预先埋设托架钢桁件。结构需要经过严格的受力计算。托架预压:
(1)托架使用前对托架进行预压,以检测托架的强度及稳定性,同时测量托架的非弹性变形值和弹性变形值。
(2)预压的荷载大小按照托架承载的混凝土重量,然后再考虑施工荷载和施工的安全系数来计算。
(3)卸载的顺序按照压载的反顺序进行并且作好观测记录,对预压期间获得的数据进行分析,找出非弹性变形值和弹性变形值,归纳出回归方程作为调整立模变高的依据。挂篮设计:包括主桁架、底模平台、模板系统、锚固系统、走行系统设计满足施工荷载、稳定性、安全性、可操作性。
2、悬浇梁施工技术措施
技术措施:
(1)挂篮的安装运行及使用均为高空作业,要采取全面的安全保证措施;现场技术人员必须检查挂篮的位置、前后吊带、吊架及后锚杆等关键受力部位的情况,发现问题及时解决。
(2)检查预留孔位置的准确性及孔洞是否垂直;浇筑混凝土前后吊带用千斤顶顶紧,且受力均匀,以防承重后与已浇筑梁段产生错台。
(3)施工中加强观测标高,轴线及挠度等,整理出挠度曲线。
3、悬臂梁施工注意事项
悬臂段施工必须把安全工作放在头等位置。在施工中,除做好防护平台,安全网等措施外,特别要对施工人员进行交底,提高安全意识,避免可能出现的各种落物等危险因素。
三、加强桥梁施工质量管理
1、应重视结构的耐久性问题
桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化,既影响了使用又增大了经济损失。
2、加强混凝土质量管理
首先,施工单位要严格按照国家建材标准采购材料,并由始至终地保证水泥材料的质量稳定、不变质,对于大体积混凝土,要采用水热化低的水泥;其次,在施工过程中,施工工人必须按照强度等级、抗渗等级配比混凝土,还有充分控制好混凝土入模时的温度,进行分层浇筑以及设计合理的养护措施,通过在混凝土表面覆盖草席、草帘等确保降低温度应力,避免混凝土出现温度裂缝;再次,在浇筑混凝土时一定要振捣充分,尤其是腹板内预应力管道比较集中的地方更要做到不欠振、不漏振,确保混凝土浇筑密实。
3、加强桥梁结构质量管理
首先,施工单位要仔细精确地做好测量工作,放线定位工作要做到准确无误,不能出现丝毫偏差。在桥墩、桥台施工完成后,要将桥梁的平面位置完全确定下来;其次,由于桥梁结构形式很多,施工工序和技术较复杂,要求的施工工艺较精确,因此,施工单位必须严格按照设计图纸进行施工,从混凝土的振捣、养生、到预应力的张拉等都要严格管理和控制,以确保桥梁结构的承载能力;再次,还要着重注意桥梁外观的美观平滑,不能出现由于施工手段的缺陷或混凝土振捣不均而引起的外观质量欠缺。
结束语
总之,在桥梁建设中,我们应该根据实际情况来选择适宜的施工方法和技术。现代桥梁建设的施工技术发展突飞猛进,不断地涌现出了先进的技术、设备和高科技材料。当然在建设的过程中我们会遇到各种新问题,这就需要我们不断探求新方法、新技术。
参考文献
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挂篮施工------大跨度斜拉桥施工工艺 1概述 定义 斜拉桥是一种桥面体系受压,支撑体系受拉的桥梁,其桥面体系用加劲梁构成,其支撑体系由钢索组成。 自从1956年瑞典Stromsun桥开始了现代斜拉桥的先端后,随着材料科学与计算机科学的发展,国内外修建了大量的斜拉桥,其跨径也在逐步增大。斜拉桥以其跨越能力大、结构性能好、施工简便、易于维修、造价便宜和外形轻巧美观等特点,使其得到迅速发展。 斜拉桥的结构特点 斜拉桥的主要特点是利用桥塔引出的斜缆索作为梁垮的弹性中间支撑,借以降低梁垮的截面弯矩,减轻梁重,提高梁的跨越能力。当然,斜缆索对梁的这种弹性支撑作用,只有在斜缆索始终处于拉紧状态才能得到充分的发挥。因此必须在承受荷载前对斜拉索进行预拉。这样的预拉还可以减小斜缆索的应力变化幅度,提高拉索刚度,从而改善结构的受力状况,此外,斜缆索的水平分力对主梁的轴向预施压力可以增强主梁的抗裂性能,节约高强度钢材的用量。 斜拉桥是一个有索、塔、梁丧钟基本结构组成的组合结构。在斜拉桥中。梁和塔是主要承重构件,借兰所组合成整体结构。根据梁的支撑方式,其中包括梁与塔或墩的联结方式,组成不同形式的母体结构,但都是借斜缆索将梁以弹性支撑的形式吊挂在塔上,这种中间弹性支撑(斜缆索)增强了梁的刚度,形成了多点弹性支撑的变截面连续梁、单悬臂梁、T型刚架及连续刚架。 我国斜拉桥建设 我国在1975年第一座斜拉桥——四川云阳桥修建至今,桥梁工作者在吸收国外先进技术和经验的基础上,不断发展创新,从上个世纪90年代至今,斜拉桥特别是大跨度斜拉桥建设突飞猛进,以上海杨浦大桥为标志,主跨超过600m的斜拉桥有:主跨605m、叠合梁型钻石型塔的青州闽江桥;主跨618m、混合梁型钻石型主塔的武汉长江大桥;主跨628m、刚箱梁型钻石型主塔的南京长江二桥,以及在建的南京长江三桥。这些桥梁的建设不断采用新技术,探索新方法,从而使我国长大斜拉桥的发展与建设跨入世界先进行列。 2斜拉桥的机构概述 斜拉索 一、拉索构造 斜拉索在构造上可分为刚性索和柔性索两大类,在现代斜拉桥发展中,密索薄梁是发展方向,从而使柔性索得以大量采用。 二、拉索的纵向布置 拉索纵向布置形式多种多样,但常用的是辐射形、竖琴形、扇形、和星形四种。 三、斜拉索的横桥布置 斜拉索的横桥布置分单索面、双索面和三索面三种,其中上索面应用最广。 桥塔 斜拉桥主塔不仅承受自身重力,还要考虑通过拉索传递给塔身的主梁桥面系的重量,以及主梁桥面系所承受的竖向和水平荷载,因此主塔不仅要承受巨大轴力还要承受巨大的弯矩。桥塔一般为空心断面,用钢结构或钢筋混凝土制作,根据需要也可采用预应力混凝土结构。桥塔的结构形式应根据斜拉索的布置,桥面宽度以及主梁跨度等因素决定。 主梁 1.主梁按材料不同分为钢梁、混凝土梁及钢梁上加设混凝土桥面板的结合梁三类。其中钢梁有按其结构形式分为钢桁架和实腹梁两类。 刚实腹梁截面形式如下图: 混凝土梁截面形式如下图: 2. 主梁结构体系 主梁结构体系按梁塔索三者结合方式,可分成四种不同体系: 漂浮体系:塔墩固结,塔梁分离,主梁除两端有支撑外,其余全部由拉索悬吊,这种体系不能对梁提供有效的横向支撑,给结构体系的温度收缩和徐变内力小,各截面变形和内力变化平缓、受力均匀,但在悬臂施工时须在塔柱处加临时固结。 支撑体系:塔墩固结,塔梁分离,主梁在塔墩上设置竖向支承,成为具有多点弹性支承的三跨连续梁或悬臂梁,后者即在跨中设铰或挂孔,挂孔需要有一定长度,以免在一侧受到荷载时,导致挂孔发生过大倾斜。 塔梁固结体系:塔梁固结并支承在墩上,斜拉索为弹性支承,它可以用于连续梁或悬臂梁,梁的内力和扰度直接同主梁与塔的弯曲刚度比值有关。 刚构体系:梁塔墩互为固结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。 3斜拉桥施工工艺概述 斜拉桥的施工架设方法总的来说有三种常用方法:支架法、顶推法和悬臂施工法。 前两种方法在早期的斜拉桥施工中多采用,对于目前的长大斜拉桥,尤其是多跨密索斜拉桥多采用从桥塔向两侧的悬臂施工,用斜缆逐节支承。 施工工艺概述 一钢斜拉桥施工,大多是工厂电焊加工,运至工地,用吊机整体起吊,或分块起吊,就位后用高强度螺栓连接成型。 二混凝土斜拉桥施工有现浇和预制拼装及其它组合的施工工艺。 1现浇工艺 (1) 当节段比较短时,可采用一般T型刚构的施工工艺。 (2)当节段比较长时,重量比较大时,可采用凸型(或凹型,单索面采用凸型,双索面采用凹型)施工工艺。其构思是化整为零,即将断面分成二部分,第一部分先用传统的悬臂施工工艺, 挂篮转移:斜拉桥拉索张拉到设计吨位锚固后,解除锚固系统的斜向拉杆;铺好走行滑道,两侧滑到高差小于规定值;用锚固系统的垂直吊杆将挂篮桁架与底模及外侧模等慢慢落在走行滑道上;解除锚固系统的垂直吊杆;在桁梁的尾部横梁上,对称安装两台千斤顶,用这两台千斤顶,将调高楔块顶离斜拉桥主梁底面,装入走行轮并进行锚固;将穿心式千斤顶,用这两台千斤顶放在滑道前端的顶座上,并将精轧螺纹钢筋一端连接其上,另一端与挂篮的走行牛腿相连接。千斤顶同时反复顶拉,使挂篮迁移。同时将主梁上的锚固系统部件移至下一段安装位置;挂篮走行就位后,借助于千斤顶拆除走行轮,用锚固系统吊升,安装挂篮到设计位置。 施工要点:1挂篮的安装标高,要严格按设计给定值就位。2预留孔应准确,不得使吊杆及拉杆受弯。3挂篮的预拉力,要按设计准确设置。4锚固螺栓要借助千斤顶将其拧紧。5外侧模在锚垫板处不要包死。6挂篮走行时,一定要平稳前移。7悬臂浇筑混凝土时应从挂篮的前端分层均匀的向挂篮尾端进行。8千斤顶是施工中的重要工具,必须认真保养。9走行系统要经常进行润滑保护。 短平台复合型牵索挂篮施工: 短平台复合型牵索挂篮由挂篮平台、三角架和伺服系统(包括牵索系统、悬吊系统、走行系统、锚固系统、水平支承系统、微调定位系统等)三大部分组成。 如图: 主梁节段施工中,在挂篮前吊杆和牵索共同作用条件下,必须保证前吊杆受拉力,而且拉力值必须在设计规定范围内。为此要安装测力计。 自行式前支点牵索挂篮施工 对于普遍使用的悬臂挂篮无论是桁架式还是斜拉式均为后支点形式,这种挂篮为单悬臂受力,承受负弯矩较大,所以浇筑节段长度受限制。而前支点挂篮能充分利用斜拉索的作用变悬臂负弯矩受力为简支正弯矩受力。这样浇筑长度和承受能力可大大提高。 施工工艺:1挂篮悬挂脱空,此时后反力点作用力向下,挂篮挂梁作用力向上,挂篮主纵梁承受负弯矩。2挂篮前移,挂篮仍承受负弯矩,呈单臂状态。3挂篮挂梁顶升,后锚固点锚固,使挂篮就位,后反力点使标高大致调平,设预抬高量。4拉索与挂篮联结,进行第一次索力张拉,此时挂篮前支点受力,纵梁受正弯矩呈简支状态。5浇至1/2梁段进行第二次索力张拉。6角完全断面梁段混凝土后,挂篮端部弹性下扰度小于规定值。7检测梁段标高,待混凝土达到强度张拉预应力束。8挂篮脱空待前移。 悬臂拼装; 国内外已有几十座用悬臂拼装法建造的斜拉桥。悬臂拼装法既可用于钢和钢与混凝土结合梁斜拉桥,也可用于预应力混凝土斜拉桥的施工。悬臂法一般是在塔柱区现浇0号梁段,以作为放置起吊设备的起始梁段,然后用各种起吊设备从塔柱两侧依次对称安装梁段,使悬臂伸长直到合拢。悬臂可用单悬臂拼装,也可用双悬臂对称拼装。下面我们结合上海杨浦大桥来看看结合主梁斜拉桥的悬臂施工: 钢主梁悬拼施工法 号段施工工艺 0号段安装是整个主桥安装的基础和关键,因此质量要求严格,安装后的轴线和标高必须与设计一致。为克服主桥安装过程中产生的倾覆力矩和剪力,必须将该段钢梁临时固结。因此安装该段前必须先加工临时固结装置并安装到位。 0号段由三个节段组成,施工时先吊装中间节段,采用卷扬机加索具的方法,将定滑轮安装在主塔上部的进人孔上,用地面卷扬机通过滑轮组将钢梁直接从地面起吊。当起吊超过主塔横梁时,将原先与横轴线平行的钢梁转90度,使之与纵轴线平行,然后由横梁上的卷扬机将钢梁移至临时固结装置上,慢慢放下是临时固结装置上的肋板插到下部钢管桁架上的槽底。测的钢梁轴线和标高与设计一致时,将临时固结装置上部和下部焊接。用相同的方法安装另一根主梁和三根横梁。 待框架形成后,即安装0号索,然后利用原有的起吊设备安装桥面板。 1号段施工工艺 为使1号段主梁安装时在0号段处不发生过大弯矩,在河跨、岸跨两个0号段上设置临时接索。为此在中间0号段上安装了一个临时索塔。 梁与梁之间采用摩擦型高强螺栓连接。 标准段施工工艺 标准段钢梁由特制的桥面吊机安装。桥面吊机由底座、机身和扒杆组成,在现场由0号上的扒杆拼装。 钢梁安装时,构件由加工厂运至工地,用安装在地面上的门吊和小平车将其运至安装在主塔一侧由万能杆拼装而成的垂直提升处,由垂直提升到桥面经过改制的运输车上,运至安装所在位置,然后由桥面吊机安装就位。 一节钢梁的安装顺序为:主梁安装------横梁安装------小纵梁安装------检修行车轨道梁安装------人行道挑梁安装-------斜拉索安装------桥面板安装------调整索力-----桥面吊机前移下一节段------重复上述步骤------浇筑桥面接缝混凝土。 拉索施工工艺 斜拉索出厂前盘绕在特制的索盘上,运至工地后,由地面水平和垂直运输设备将其运到桥面,再由桥面吊机将索盘放在特制的放索架上。施工时由安装在桥面上的卷扬机通过塔顶上的索具及滑轮组将斜拉索缓缓抽出,然后用桥面吊机将锚固端锚具在钢主梁中安装就位。此时塔顶上的滑轮组继续将斜拉索牵引,当张拉端锚头接近塔柱上的安装锁孔时,将其和张拉千斤顶上伸出的钢绞线连接开动塔内张拉用千斤顶牵引至所需位置,然后套上固定螺栓。斜拉索就位后即可张拉。 总结: 斜拉桥在向大跨度发展过程中,需要注意和更进一步探讨一下问题: 1.预应力混凝土斜拉桥的长悬臂不对称施工问题。此时要注意力学模式的转变。 2.斜拉索的索力测试和长索应力松弛问题。 3。注意斜拉索的耐久性,在防护上采用必要措施。 4.注意飞对称力影响及风力影响。 近年来斜拉桥施工朝着简化和减少施工机械设备、机具而加强施工控制管理的方向发展。施工前要做详细的施工计算,施工时加强测量分析,来调整施工。
我们的文学期刊分为国家级和省级两种,国家级的有《当代》、《十月》、《收获》、《人民文学》、《作家》等等,省级的话每个省都会有一本,比如江苏的《钟山》、浙江的《江南》、宁夏的《黄河文学》、云南的《大家》,纯手写,满意采纳。
刊名: 三角洲 Delta主办: 南通市文学艺术界联合会周期: 双月出版地:江苏省南通市语种: 中文;开本: 16开ISSN: 1003-9643CN: 32-1043/I邮发代号: 28-186历史沿革:现用刊名:三角洲曾用刊名:紫浪;创作交流创刊时间:1972目前状态:停刊
有双月刊和月刊,你需要哪种有好多种啊!!
不是。三角洲杂志是省级半月刊。水刊,顾名思义就是用来进行科研灌水的期刊,也就是说该刊物认可度不高,认可度不高可能有办刊水平不高、文章价值不大、审稿不严格等方面的原因,水刊也可以理解为黑名单中的期刊,因此水刊也是我们在选刊时应当避开的一类刊物。
三边确认后的形状唯一性就代表了它的稳定性
这个应该就是三角形的性质了吧
理都是靠实践验证的!所以实践得出的结论比理论更加正确!三角形具有稳定性就是师实践得出的。
三角形有稳定性。是因为三个边可以固定一个三角形(三角形全等的条件之一是S,S,S).而其他多边形就不行,例如给出四个边,四边形是可以动的,这是几何性质,与物理无关。