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南水北调西线工程是从长江上游调水至黄河上游的一项庞大的跨流域调水工程,是解决黄河流域水资源不足和我国西北地区、华北部分地区干旱缺水的重大战略措施。
一、南水北调的必要性
我国水资源地区分布极不均匀,且与人口、耕地的分布不相适应,从全国水土资源来看,南方水多地少,北方地多水少。南方各流域水资源总量占全国的81%,耕地只占全国的35.9%;北方各流域水资源总量只占全国的19.0%(包括内陆河,下同),而耕地却占全国的64.1%。黄河为我国第二大河,但其水量仅占全国河川径流量的2%,位于七大江河的第四位。黄河亩均占有水量315m3,相当于全国亩均水量1752m3的18%;人均占有水量789m3,相当于全国人均水量2670m3的30%。
华北地区缺水问题日趋严重。整个华北地区目前年缺水量高达40亿m3,其中缺水量最大的是京、津、唐地区,平水年份缺水12亿m3,特枯水年份缺水多达53亿m3。无论现在和将来,华北和京、津、唐地区缺水问题已经到了急需解决的时候。目前,以山西为中心的能源基地、黄准海平原、白洋淀和青岛等都已实施和即将开展从黄河跨流域调水,使得黄河水资源紧缺的矛盾更为突出。
地处我国西北的青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西六省区,黄河流域内的土地面积约68.59万km2、,耕地面积16485万亩,人口6627万,有40%的地区降水量在400mm以下,处于干旱地带。我国西北地区,地域辽阔,有大量可开垦的土地,有丰富的矿产资源,生产潜力很大。仅目前正在研究开发的大柳树灌区,涉及宁、蒙、陕甘四省区的广大干旱地带,可开垦利用的土地在万亩以上,是我国将来重要的农牧业基地之一。黄河中游山、陕两省的沿河干旱高原需灌溉的面积还有1000多万亩,都仰赖黄河提供水源。预计到下个世纪前30年,黄河流域将建成煤炭、石油、化工、有色金属四大支柱产业和发达的林牧业,成为我国新的能源基地、化工基地和林牧业产品基地。而水资源不足,已成为西北、以致华北地区进一步发展经济和改善环境的制约因素。
黄河多年平均河川径流量580亿m3。由于黄河多年平均输沙量为16亿t,需保持一定的水量输沙入海,可以利用的水量370亿m3左右。建国以来,黄河流域工农业发展迅速,生产和生活用水大量增加。自70年代以来,黄河下游河段经常断流。根据目前的研究和预测,随着黄河流域及有关地区国民经济发展及人口的增长,即便尽量节约挖潜,黄河水资源也不能满足长远发展的需要。初步估算,后黄河上中游地区将缺水150~200亿m3,必须依靠开源,由南水北调西线工程解决。
长江多年平均河川径流量约10000亿m3,为黄河年径流量的17倍。长江水源丰沛,黄河水不足。把长江水源引向干旱缺水的北方,以南丰补北欠,是实现区域水资源再分配、合理利用水资源、改造自然、发展经济、开拓西北、振兴华北的战略谋划,是合理开发我国国土资源的战略措施。
从长江调水到北方,经过多年研究,已逐步形成东、中、西三条线路引水的布局设想,也就是从长江下游、中游、上游调水的.三项工程。三条调水工程各有不同的供水范围。东线南水北调工程是解决黄准海平原东部缺水问题的战略性工程。每年调水总量为300亿m3。中线南水北调工程是解决黄淮海平原西部缺水的战略性工程。年引水230亿m3。西线南水北调工程是解决我国西北和华北部分地区缺水的战略性工程。初步设想,从长江上游通天河引水100亿m3,长江支流雅砻江和大渡河各引水50亿m3,年调水200亿m3。
二、南水北调西线工程的提出
早在1952年,黄委会就组织了河源查勘队。在查勘黄河源头的同时,查勘了从通天河引水入黄河的线路。1958~1961年,黄河水利委员会与中国科学院及有关部委、有关省区通力协作,组织庞大的综合考察队伍,查勘的范围在北纬 26~35度,东经94~106度之间,包括云南省北部、四川省西部、甘肃省南部和青海省东南部,总面积115万km2。主要调水河流包括怒江、澜沧江、金沙江、通天河、雅砻江、大渡河、岷江、涪江、白龙江等。在研究了多条引水线路基础上,最后提出了4条引水线路,由金沙江的不同引水口引水至黄河和黄河的支流贾曲河、洮河、渭河。这次查勘,涉及地域之广、动员人力之多,工作强度之大,都是查勘工作前所未有的。由于受当时历史条件的影响,提出的工程量过大,超越了客观条件。但是广大查勘人员,艰苦奋斗,取得了许多宝贵的资料。目前随着北方地区缺水问题的突出,西线调水问题又提上了日程。1978~1985年,黄委会又组织查勘队4次查勘了西线引水线路和主要引水枢纽坝址。西线调水研究工作,断断续续,历时35年。我们把这个时期工作,称作西线调水的初步研究阶段,提出了最大可能调水量200亿m3的初步方案。1987年国家计委下文,决定开展西线调水超前期规划研究工作,才由初步研究阶段,进入超前期规划研究阶段。
三、超前期规划研究工作的主要任务和内容
1987年,国家计委决定,将南水北调西线工程列入“七五”超前期工作项目,要求1990年完成南水北调西线工程雅砻江调水线路的规划研究报告,“八五”期间继续完成通天河和大渡河调水线路的规划研究工作,并于1995年完成南水北调西线工程规划研究综合报告。由于调水地区基础工作薄弱,资料缺乏,此阶段的主要任务是:在取得比较充分可靠基本资料的基础上,着重研究论证调水工程的可能性和合理性。根根任务总体要求,工程分两步开展,第一步先按雅砻江、通天河与大渡河分别进行各河调水工程的规划研究,第二步进行南水北调西线工程综合规划研究。调水范围,在北纬31°30′~35°30′,东经93°00′~103°30′之间,总面积47万km2,调水工程涉及四川、青海、甘肃三省的面积29万km2。
规划研究工作的内容,主要回答三个问题。
(1)最大可能调水量的研究。也就是说,长江上游有多少水可调。根据初步研究。从通天河调水100亿m3,占通天河年径流量124亿m3的81%,占金沙江渡口以上年径流量572亿m3的17.5%。从雅砻江调水50亿m3,占雅砻江年径流量604亿m3的8%。从大渡河调水50亿m3,占大渡河年径流量470亿m3的10.6%。三条河最大可能调水200亿m3,占长江干流李庄站(宜宾下游)的8%,宜昌站的4%。宏观地看,长江水量充沛,有水可谓。
(2)调水工程方案的研究。巴颜喀拉山为长江、黄河的分水岭。从通天河、雅砻江和大渡河调水入黄河都要穿过巴颜喀拉山。巴颜喀拉山走向与通天河、雅砻江、大渡河上游干流河段基本一致,北西至南东向,总的地势北西高、南东低。位于分水岭以南的长江水系,降雨量较黄河水系大,地形切割较深。通天河、雅砻江和大渡河上游河段河床高程较相应的黄河河床高程低150~450m。根据地形特点,要把长江水系的水调入黄河必须在引水河段筑坝壅水,抬高水位,流过穿过巴颜喀拉山的隧洞,注入黄河。
引水方式分别研究了自流和抽水两种。自流引水不需要修建抽水站、抽水动力电站和高压输电线路,年运行费用较低,但隧洞工程长。抽水方式对抽水线路、坝址和坝高的选择较灵活,可缩短隧洞长度,但需修建抽水泵站、抽水动力电站、高压输电线路、年运行费用较高。初步研究,三条河筛选出11个枢纽坝址,11条自流引水线路和16条抽水引水线路方案。为了对枢纽坝址和引水线路进行比较,要开展大量的地形测量和地质测绘工作。
(3)调水的效益和不利影响的研究。西线调水是解决水资源在地区上分布不均匀,进行再分配的一项有效措施。既要考虑适应西北和华北地区经济发展面临严重缺水的需要,又要充分研究调水对长江上游经济发展的影响,全面衡量,综合规划。
调水的主要效益:从长江调水200亿m3到黄河,基本能满足黄河流域及其近邻地区21世纪初、中叶国土资源综合开发的需要。为农林牧业灌溉,工业发展和能源基地建设用水提供可靠的水源,向北京地区供水,补充水源的不足。调水50亿m3,可满足2030年前后黄河河口镇以上引黄需水要求;调水100亿m3,可满足2030年前后三门峡以上引黄需水要求。还可使黄河干流各梯级增加发电水量。衡量调水的经济效益,较为复杂,目前尚难给以定量评价。
调水的社会环境效益是十分显著的,可使广大西北地区及其邻近地区的国土资源得到综合开发。西北地区地域广阔,土地资源、气候资源、矿产资源、水力资源、生物资源相当丰富,潜力巨大,提供可靠的水源,以把这一地区建设成我国的能源基地,建设成发展我国国民经济的战略要地;调水为开拓西北补充了水源。还可改善西北黄土高原的生产生活环境。黄河上、中游是我国藏、蒙、回等少数民族聚居区,振兴经济,对于维护安定团结的政治形势,加强民族团结,具有深远的重大的意义。
调水的主要不利影响:调水地区,人烟稀少,人口密度1.7人/km2,92%以上为藏族,以畜牧业为主,属于待开发区,调水对三条河下游工农业用水,总的说来影响不大,但对接近引水点的下游河段,影响较大,需要作进一步论证。调水对长江干支流已建、在建远景规划梯级电站的电能均造成一定影响,现仅就宜昌至宜宾,金沙江石鼓至宜宾,雅砻江两河口至河口,大渡河双江口至铜街子等,长江下游4个重点河段的水电基地的初步估算,调水200亿m3,这4个河段损失电能约400亿kW·h,占规划年发电量的10%。由于调水区交通不便,开采的木材,有一部分利用河道漂运,调水对漂木有些影响。生态环境影响方面,库区淹没涉及少数游牧藏民,社会问题相对小一些,但对当地宗教信仰和风俗习惯的有关寺庙和设施要慎重处理;调水与三条河的自然、经济、社会等方面密切相关,涉及气候、地貌、水源、动植物资源、工农业发展诸因素,这些因素相互作用和影响着,有些在不利影响和有利影响两个方面发生互为变化。调水的不利影响涉及面广,问题也比较复杂,现阶段只能提出一个粗略的看法。今后,随着研究阶段的深入,才能进行定量的分析和评价。
四、调水工程的艰巨性和可能性
南水北调西线工程是一项宏伟而又艰巨的工程、根据国家计委的安排,西线调水超前期规划研究工作由水利部黄委会承担,并在“七五”期间先开展雅砻江洞水的规划研究工作。
从1987年下半年到1990年,三年多来,黄委会设计院派出了以测量、地质、规划专业为主的200人的外业勘察队伍,与有关院所的查勘人员密切配合,在雅砻江上游地区开展调水的勘测、考察工作.调水区自然环境恶劣,工作艰苦,该区海拔多在4000~5000m,太阳照射时,紫外线特别强,空气含氧量少,一般只有内地的60%,气候高寒多变,经常受雨雪冰雹的袭击,施工条件很差。
工程规模大,技术复杂。研究的抽水方案,在长须建坝,最大坝高167m,抽水扬程432m,年耗电量60亿kW·h,引水隧洞长60km,按1990年下半年价格水平进行工程投资估算静态投资185.5亿元。研究的自流方案,在长须建坝,最大坝高175m,引水隧洞长131km,工程投资估算静态投资163.3亿元。调水工程虽然艰巨、难度大,但从当前科学技术水平和发展前景看,在技术上是可行的。
从国际上跨流域调水工程看,一些国家已经建成,或正在兴建一批调水工程。美国已建跨流域调水工程10多个,年调水量200多亿m3。加利福尼亚州的调水工程,1961~1971年建成,年调水量52亿m3,总扬程1151m,水泵站总装机178万Ww,水电站装机153万kw,输水线路长1102km。加拿大1974年动工兴建的魁北克调水工程,设计引水流量1590m3/s,投资约120亿美元。印度1961~1975年建成的比阿斯至萨特累计河调水工程,年调水量47亿m3,灌溉土地800万亩。
开凿长隧洞技术发展很快,我国已建成大瑶山隧洞,全长14.29km。国外已建成10km以上的输水隧洞56条。瑞典建成80km长的输水隧洞。芬兰建成为首都供水的赫尔辛基隧洞长达120km。南美秘鲁1986年建成的马赫斯调水工程,位于海拔4000m左右,隧洞总长95km,穿过分水岭的隧洞15km。正在施工的交通隧洞有:英吉利海峡海底隧道工程长50.5km,日本至南朝鲜海底隧道工程长235km。上述成功的工程都为我们提供了借鉴。
南水北调西线工程地质灾害初步研究
南水北调西线工程位于新构造活动强烈的青藏高原东北部,采用深埋长隧洞方案经巴颜喀拉山输水入黄河,工程区的主要地质灾害包括活动断层和地震、冻土冻害、高地应力及岩爆、地温异常、库区岸坡变形等.其中,活动断层及地震是调水工程区的'主要地质灾害.对主要地质灾害的特征和破坏形式进行了探讨,并提出了有关治理措施.
作 者:王** 张辉 刘振红 赵自强 牛书安 Wang Xuechao Zhang Hui Liu Zhenhong Zhao Ziqiang Niu Shu’an 作者单位:黄河水利委员会勘测规划设计研究院, 刊 名:地球科学-中国地质大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名:EARTH SCIENCE 年,卷(期): 26(3) 分类号:P642 P694 关键词:南水北调 地质灾害 地震 活动断层自陕西、甘肃、宁夏、青海四省区的全国政协委员共同联名提交提案,呼吁加快推进南水北调西线工程前期工作,争取“十三五”期间开工,早日解决西北地区干旱缺水问题。
“水资源匮乏严重制约了西北地区的生态屏障建设、扶贫开发和经济发展。南水北调西线工程计划从长江上游调水至黄河,可有效解决西北地区缺水问题。相关研究工作已经开展了50多年,却迟迟未见启动。”全国政协委员、宁夏回族自治区政协主席齐同生说。
南水北调是我国缓解北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。根据国务院批复的《南水北调总体规划》,南水北调工程分东线、中线、西线三条调水线路,与长江、淮河、黄河、海河相互连接,构成我国“四横三纵、南北调配、东西互济”的水资源配置总体格局。
“目前南水北调东、中线调水工程已陆续建成并投入运行,其中中线工程已正式向北京供水。西线工程国内多单位联合攻关,进行了大量勘测、规划和研究工作,取得了丰硕的技术成果,前期基础工作已经非常扎实。”全国政协委员、宁夏回族自治区人大常委会副主任孙贵宝说。
四省区全国政协委员联名建议,有关部委要加快推进南水北调西线工程前期工作,尽快立项建设南水北调西线一期工程,力争在“十三五”期间开工建设。
另外,鉴于南水北调东、中线工程已基本建成,工程调水后黄河中下游省(区)一部分水量将由东、中线工程供水解决。四省区全国政协委员建议在南水北调西线开工前,统筹考虑黄河干流及南水北调东、中线工程供水量,增加黄河上游省区的分配水量。
南水北调西线一期工程区景观格局分析
基于南水北调西线一期工程主要影响区景观类型分布图,应用景观格局分析方法、GIS空间分析和模型分析功能,计算热巴、阿安与仁达、珠安达与霍纳和克柯四大景观区的几种常用景观指数,分析了四大区域景观格局特征.结果表明:四大区域景观格局在总体上呈现“基底-廊道-斑块”的结构,珠安达、霍纳景观区景观多样性指数和均匀性指数高于其他区域,反映出景观异质性程度高于其他区域;热巴景观区和阿安与仁达景观区各景观指数都差别不大,破碎度指数比其他两个区域要小,说明人类活动对景观的干扰程度低;克柯景观区景观优势度最大,说明该区景观类型空间分布结构受草甸单一景观类型支配.
作 者:王明祥 马海州 韩凤清 沙占江 王振华 孙亚联 作者单位:王明祥,王振华,孙亚联(中国科学院,青海盐湖研究所,青海,西宁,810008;中国科学院,研究生院,北京,100049)马海州,韩凤清,沙占江(中国科学院,青海盐湖研究所,青海,西宁,810008)
刊 名:人民黄河 PKU英文刊名:YELLOW RIVER 年,卷(期): 29(11) 分类号:X820.3 TV62 关键词:景观格局 景观指数 南水北调西线工程南水北调西线工程对黄河流域生态环境的影响分析
黄河流域地处我国北方干旱和半干旱地区, 水资源贫乏,人均占有水资源仅为全国平均水平的1/3,森林覆盖率仅为6%,是全国平均水平的.50%.水土流失严重,中上游土壤侵蚀模数一般在5 000 t/(km2・a)以上.黄河含砂量居世界之最,多年平均含砂量达33 kg/m3,由于水资源量的逐年减少和需求量的逐年增大,引起了土地沙漠化,沙尘暴以及黄河水质恶化等一系列环境问题.南水北调西线工程拟从水量充沛的长江、澜沧江、怒江流域调部分水量进入黄河,总调水量170亿m3.其中用于农、林、牧业方面的灌溉水量占总调水量的55%,可以有效地增加植被和控制水土流失,遏制土壤沙漠化;能够缓解黄河水资源的供需矛盾,改善黄河水质;同时还可以增加黄河下游河道的冲刷长度,减少泥沙淤积,有利于黄河下游河道的稳定性.
作 者:李永乐 佘小光 LI Yong-le SHE Xiao-guang 作者单位:华北水利水电学院,河南,郑州,450011 刊 名:水土保持学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF SOIL AND WATER CONSERVATION 年,卷(期): 19(4) 分类号:X171.1 S157.1 关键词:南水北调西线工程 黄河流域 生态环境南水北调工程论文开题报告
论文题目:关于×××××××调工程为例
论文语种:中文
您的研究方向:行政管理
是否有数据处理要求:否
您的国家:南京
您的学校背景:普通大学
要求字数:40000左右
论文用途:硕士毕业论文 Master Degree
是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要):否
补充要求和说明:
2.要开题报告,有附件样本。6.essay7.不在职,不是博士生导师。
【选题背景】
1952年10月30日,毛主席视察黄河,在听取黄河水利委员会主任王化云关于引江济黄设想的汇报后说:“南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的”。这是我国第一次提出了南水北调的宏伟设想。也是在这一年的8月到12月,为解决黄河流域水资源不足的问题,黄河水利委员会进行了黄河源查勘,研究了通天河色吾曲——黄河多曲的引水线路。这是研究从长江上游引水济黄的开始。自此,宏伟壮观、影响深远、意义重大的南水北调工程正式进行国家工作规划之中。1972年华北大旱后,水电部组织进行研究,二十多年来由南水北调规划办公室牵头,淮河水利委员会、海河水利委员会、水利部天津勘测设计院与有关省市、部门协作做了大量勘测、设计、科研工作。1976年提出《南水北调近期工程规划报告》,上报国务院,并进行初审。1983年3月国务院批准了水电部上报的《南水北调东线第一期工程可行性研究报告》。1993年9月水利部会同有关省市共同审查并通过《南水北调东线工程修订规划报告》和《南水北调东线第一期工程可行性研究修订报告》。这标志着南水北调工作正式进行实施阶段。
南水北调工程是党中央、国务院实施的一项功在当代、泽被后世、彪炳千秋的宏伟工程,是从国民经济和社会发展的战略高度决策兴建的具有公益性质的特大型基础设施,中央政府是工程的投资主体。工程分东、中、西三条路线,分别担负着不同的送水任务。按照国务院批准的南水北调工程总体规划,先期实施的东、中期一期工程已开工建设,其主体工程需要永久占地约90万亩,搬迁人口约40万人,安置被征地农民近60万,涉及北京、天津、河北、山东、江苏、河南、湖北7个省(市)、25个大中城市、150多个县(市、区)、近3000个行政村(居委会),征地移民补偿投资约合530亿元。
南水北调工程移民人数共有55万人,其中包括南水北调工程中线、东线干线移民和中线丹江口水库加高工程库区移民。仅江苏泗洪泵站,作为南水北调东线干线工程重要节点,就需移民15.63万人。这些移民中,将有10万人在江苏省内安置,其余人员将分别安置在江苏省南水北调东线工程沿线受益的几个市县。
鉴于南水北调征地移民工作的艰巨性,我们必须看到,这项工作有着不同于一般水利工程的复杂性:既有水库淹没土地,又有渠线工程占压土地;既有永久性占地,也有施工临时用地;既有农村被征地农民和移民安置,也有城市郊区的拆迁;既有搬迁人口,也有因征地而受影响的人口;不同类型的单元工程征地和安置情况不同。
这就要求在涉及征地移民切身利益问题时,不能只是一味地追求征地移民“移得出”,而且更为重要的是,要保证征地移民“稳得住”,即迁移出来的移民在移入地能够安稳地生存下去,并能够得到良好的发展,至少不会比原来居住地的收益差。这是最为基本的。因此,这就关系到征地移民的可持续发展问题。
正是因为考虑到征地移民的可持续发展问题,为了保障征地移民安置工作的顺利进行,国家先后出台了国调委l号文件《南水北调工程建设征地补偿和移民安置办法》和国务院以471号令修订颁布的.《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》,明确了各级政府部门的责任,提高了征地补偿,在移民过程中强调公众参与,并加强了后期扶持措施,但是相关的政策在实施过程中仍然存在着诸多问题,无论是安置措施保障覆盖的广度还是深度上都与实际需要存在很大的差距,不能满足移民搬迁过程中的现实需要。而且,更为重要的是,这些移出的移民如何在新的环境下实现可持续发展,更应该着重关注。因此,本选题以此为切入点,来探讨南水北调征地移民可持续发展问题,以期对顺利实施南水北调工程和解决征地移民问题有所助益。
【研究现状】
1、国外研究现状
2、国内研究现状
【研究意义】
【写作的重点和难点】
【创新之处】
【研究方法】
【写作计划】
【论文提纲】
本课题的提纲如下:
【参考文献】
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西线工程的必要性分析论文
(一)西线调水的必要性
黄河多年平均年径流量580亿立方米,河道内生态环境低限需水量210亿立方米,相应黄河可供国民经济耗用河川径流为370亿立方米,并按此水量分配到有关省、自治区(参见表2-2,黄河可供水量分配方案)。
随着沿黄地区工农业生产的不断发展,耗用黄河水量大量增加。据1988-1992年用水统计,黄河供水地区年均引用黄河河川径流量395亿立方米,耗用水量307亿立方米,黄河河川径流耗水率已达53%,与国内外大江大河相比,水资源利用程度属较高水平。
黄河作为我国北方地区最大的供水水源,以其占全国河川径流2%的有限水资源,承担着全国耕地面积的15%、全国人口的12%及50多座大中城市的供水任务,同时还有向外流域部分地区的调水任务。黄河供水范围和供水人口,已经超过了黄河水资源的承受能力,必然导致供需失衡。下游河段频繁断流是黄河水资源供需失衡的集中表现。
黄河水少沙多,下游河床不断淤积,“悬河”的危险程度加剧,黄河汛期的大洪水,仍然是中华民族的心腹之患,而非汛期缺水会造成大面积的干旱灾害。汛期防洪与非汛期干旱形势都很严峻。这说明,对于防洪与抗旱,既要求雨绸缎,防患于未然,保证安全渡汛,又要设法补充黄河水资源的不足。由于黄河水资源供不应求,已产生一系列社会、经济与环境问题,且日趋严重。据预测黄河流域和相关地区,正常年份2030年缺水150亿立方米左右,枯水年份缺水则更为严重。
黄河上中游的青、甘、宁、蒙、陕、晋六省、自治区,地域辽阔,矿产资源丰富,只要有水,发展工业和农林牧渔业的潜力很大。水资源具有不可替代的特性,因此解决缺水问题必须开源节流。在黄河流域大力发展节水具有一定的潜力,然而也是有限度的,根本出路在于借助外来水源。长江多年平均径流量9600亿立方米,为黄河的16倍。调引长江的部分水入黄河,以丰补歉,是解决黄河缺水的根本途径,也是西部开发,解决西北干旱缺水的重要举措,从改善资源配置来说,西线调水势在必行,而且是一项十分艰巨而又必需的战略任务。
(二)前期工作简要回顾
早在1952年,黄河水利委员会(以下简称黄委会)就组织查勘了从通天河引水入黄河的路线。1958—1961年,黄委会组织了1000多人次到西部地区进行查勘,范围东至四川盆地西部边缘,西达黄河长江源头,南抵云南石鼓,北抵祁连山,约115万平方千米,归纳提出过四条可供进一步比较研究的自流引水线路:
①由金沙江玉树附近引水至积石山附近的贾曲入黄河,简称玉—积线。
①由金沙江恶巴附近引水至甘肃境内的洮河,简称恶—洮线。
①由金沙江翁水河口引水到甘肃定西大营梁,简称翁—定线。
④由金沙江石鼓引水入渭河,简称石—渭线。
与此同时,还组织了中国西部南水北调引水地区综合考察队,有工程地质、矿产地质、地貌、动物、水生动物、工业、农牧业、交通运输等专业700多人参加,对整个调水区的自然条件、自然资源、经济状况进行调查,还为引水渠道作了渗漏试验。
通过这3年多的研究,外业工作完成了大量的地形测量、地质测绘、线路和大型建筑物地址查勘,并取得大量的自然环境和社会经济资料。到1962年各项外业工作基本结束,内业资料整理工作延续了若干年。
从现在北方缺水的情况看,当时对西部水资源的南丰北缺的宏观估计是正确的,开展南水北调的研究工作是有远见卓识的,当时提出的西部调水总体布局框架,从宏观上控制了调水的范围和供水的区域,为以后分期开发规划奠定了基础,当时大范围的调水研究初步了解了工程技术上的难度和存在的问题,为以后进行工程方案的研究提供了有益的经验。
1978年以后,黄委会又组织多次西线调水查勘,并对1958-1961年的西部调水方案和研究工作进行了认真的分析,认为:
①通过以往大量的工作,对西部调水已有一个宏观全面的认识,提出的总体布局框架有较好的控制作用。
②调水量和工程规模应有一个适当的限度。
③西北地区缺水是一个不断增长的过程,与之相适应,调水工程也应由小到大,分期开发,逐步扩展。
因此,在原西部调水的大范围、大工程规模、大调水量的总体布局框架下,缩小研究范围,从距黄河较近,调水量适宜、相对工程难度较小的通天河、雅砻江、大渡河调水,初步规划,从通天河调水100亿立方米、雅砻江调水50亿立方米,大渡河调水50亿立方米,三条河年最大调水量200亿立方米。
有关部门和专家们肯定了这个思路。1987年7月国家计委决定将西线调水超前期规划研究列入“七五”、“八五”计划,经过时间,黄委会于完成了超前期规划研究工作,19下半年开始进行规划阶段的工作,可望于完成南水北调西线工程规划报告,并提出先期工程开发方案。
(三)调水区概况
调水地区位于青藏高原东南部,在青海省玉树、果洛和四川省甘孜、阿坝四个藏族自治州境内。巴颜喀拉山是调水的长江水系河段与黄河相应河段的分水岭,引水坝址、输水线路和动力电站布置在巴颜喀拉山两侧。巴颜喀拉山以北的黄河地势,从海拔高度3400米上升到海拔高度4600米,巴颜喀拉山以南的地势,雅砻江地势高,其右侧通天河地势低,其左侧大渡河地势更低,海拔为2900-4200米,山南长江水系河床高程低于山北相应黄河河床高程80~450米。
这个地区年内气候无四季之分,称作冬半年(11月至次年4月)和夏半年(5月至10月),冬季长而寒冷,夏季短而凉爽,多年平均气温-4.9~3.3℃。一般平均气温随高度增加而减少的比值为每百米0.7℃,在其它条件相同时,纬度偏北1度,年均气温降低1.2℃。太阳辐射强,日照时间2500~2700小时,太阳能资源丰富。
在海拔3000~4500米的地区,地面气压大都在600~700百帕之间,相当于海平面气压的60%左右,空气中的含氧量相当于海平面的72%~60%,大约海拔上升1000米,含氧量减少10%。
降水量由北向南、由西向东逐渐增加。南部年降水量为600毫米,往北至巴颜喀拉山南麓为500毫米,东部大渡河河源为700毫米,往西至通天河一带为500毫米。年蒸发量在1000毫米以上。
人烟稀少,平均每平方千米2人,最少的为每平方千米0.4人。交通不便,目前对外交通主要依靠川—青、川—藏、青—藏公路。州县之间有公路相通,部分县乡之间有支线公路。总之,调水地区,气候寒冷,含氧量不足,人烟稀少,交通不便,经济文化处于落后状态,水资源利用程度很低,水资源开发的'潜力很大。岩体岩性,主要为三迭系浅变质砂岩、板岩,较坚硬,所以地质上既有修建调水工程的有利条件,也有不利条件。
(四)调水工程初步方案
青藏高原基础资料比较缺乏,为了摸清调水区地形、地质等各方面情况,勘察队员历尽千辛万苦,在高寒缺氧,气候多变的情况下,克服难以想像的困难,为西线工程做出巨大奉献和牺牲,经过10年超前期规划研究工作,完成了雅砻江、通天河、大渡河调水区大量的勘测工作。包括各种比例尺的航空摄影图、地形图、工程地质图、地质遥感图、区域地质调查、区域地质构造调查、地震基本烈度复核等各项工作。与此同时,还完成各类规划研究报告上百份。这些基础工作相当一部分填补了这个地区的空白,不仅为西线调水工程提供了资料,而且对长江、黄河上游的治理开发,乃至西部大开发准备了相关基础资料。
1.基本认识和思路
巴颜喀拉山是黄河、长江的分水岭。分水岭以北,为黄河河源区,低山丘陵,河谷宽阔,谷坡平缓。分水岭以南,自西向东有通天河、雅砻江和大渡河及其支流,降水量较黄河水系大,地形切割较深,以峡谷河道为主,通天河、雅砻江和大渡河上游河段的河床高程较相应黄河河床高程低80~450米,欲调长江水入黄河,需要建坝壅高水位,开凿隧洞穿过巴颜喀拉山。10多年来,对调水工程作了多种方案的考察研究和比选,认识不断深化,思路得到拓展。
(1)可调水量与海拔高度相关按多年平均水量,通天河124亿立方米,雅砻江604亿立方米,大渡河470亿立方米,三条河总水量1198亿立方米,从水资源的总量看,调水量还可大大增加,但若考虑到海拔高度,情况就大不相同了。根据地形特点,引水坝址越向下游移动,海拔高度越低,距离黄河越远,可调水量越大,则工程规模越大;反之,引水坝址越往上游移动,距离黄河越近,虽然工程规模较小,但可调水量越小。因此,只有把引水坝址设于适当的海拔高度,以使工程规模适当,可调水量适宜,同时调水对下游的影响也保持在一定限度内。
经研究通天河、雅砻江的引水河段海拔高度在3500米、3600米以上,大渡河海拔高度在2900米以上,在此高度范围内,三条河共有径流量243亿立方米。因此,三条河的可调水量在200亿立方米以内比较适宜。
(2)输水线路从以明渠为主转变为以隧洞为主过去,研究输水线路时,根据当时的技术条件,多采用绕山开渠的办法,这样不仅使输水线路增长,而且还存在一些特殊的技术问题,从现在川藏、青藏公路的运行情况看,每当夏季雨水集中时,有些地段经常塌方,线路多处中断,而一条宽几十米的水渠,不要说修建的难度,就是维护正常通水,其难度亦很大,由于塌方,还可能造成渠道破坏。因此,在青藏高原多数地段不宜采用明渠,原因为:
①调水区地质构造、断裂发育,展布方向多与河谷走向一致,顺河谷修建大明渠,整体稳定性差,易造成整体垮塌。
②调水区谷狭坡陡,岩层多呈高倾角近直立状,分布有季节性冻土、滑塌体、泥石流,在潜水作用和地震、冻融破坏下,明渠易遭到局部破坏,影响正常运行。
③在半山开挖很宽的明渠,因山势较陡,需要很高的边坡,工程量浩大,施工艰难。
④工程处于高海拔、寒冷地区,明渠容易结冰,影响引水,大明渠发生局部破坏时,清理维修困难。
近几十年来,国内外长隧洞施工技术发展很快。国外已建成10千米以上隧洞95条,瑞典建成80千米长的输水隧洞,芬兰赫尔辛基供水隧洞长120千米,秘鲁在海拔3000~4000米的地区建成总长约90千米的马赫斯输水隧洞,英法海底隧洞长38千米。国内已建成引大入秦输水隧洞总长75千米,正在建设的万家寨供水工程隧洞总长200多千米。经分析比较,结合青藏高原的特点,认为采用掘进机开凿西线长隧洞技术上是可行的,输水线路遂以明渠为主转变为以隧洞为主。
(3)倾向于自流调水,但不放弃抽水方式在调水工程方案的研究中,过去认为打长隧洞几乎是不可能的,因而只考虑抽水方式以尽量缩短穿越巴颜喀拉山的隧洞长度。隧洞技术的发展,开凿长隧洞的可行性增强了,又分别考虑了自流和抽水两种调水方式,自流方式的难点是隧洞长,优点是输水建筑物比较单一,运行管理有利,同时隧洞有利于冬季保温,避开了地表冻融作用和不良地质现象的影响,再者深埋长隧洞抗震性强,据有关资料统计分析,地表的地震烈度随深度的增加而衰减,大体上每深50~100米衰减0.5度。抽水方式的主要难点是抽水泵站的电源不好解决,因为调水区没有电网,再者抽水方式输水设施复杂分散,建设和运行管理都比较困难,其优点是可缩短穿越分水岭的隧洞长度,引水枢纽的坝高选择也有较大机动。根据青藏高原的实际情况,按目前的认识,倾向于自流方式,但随着经济发展和将来电力状况的改善,一旦电源容易解决,抽水方式的优势也是十分明显的,也应加以研究。
2.调水工程代表性方案
在多方案的比选中,现列出代表性的三个抽水线路方案和三个自流线路方案。
(1)抽水线路方案
①通天河治家—多曲抽水线路。简称治—多线。治家坝址,海拔3990米,坝高190米,总库容238亿立方米。自治家水库引水,引水期8个月,年调水量90亿立方米,在黄河支流多曲4440米处入黄河。建两级泵站,扬程447米,装机252万千瓦,年用电量124.6亿千瓦时。线路总长108千米,其中隧洞长104千米。该线调水多,工程地质条件较好,但所处海拔高,建设及运用条件较差。
②雅砻江长须—达日河抽水线路。简称长—达线。长须坝址,海拔3795米,坝高155米,总库容74亿立方米。自长须水库引水,引水期8个月,年调水量40亿立方米,在黄河支流达日河4280米处入黄河。建两级泵站,总扬程426米,装机121万千瓦,年用电54.6亿千瓦时。线路总长59千米,其中隧洞长57千米。该线建坝较低,需要的动力负荷相对较小,线路处于稳定区内,但可调水量较少。
③大渡河斜尔尕—贾曲抽水线路。简称斜一贾线。斜尔尕坝址,海拔2920米,坝高252米,总库容46亿立方米。自斜尔尕水库引水,引水期10个月,年调水量50亿立方米,在黄河支流贾曲3470米处入黄河。建三级泵站;总扬程428米,装机容量138万千瓦,年用电量69亿千瓦时。线路总长61千米,其中隧洞长48千米。该线路工程地质条件较好,海拔低,气候环境好,对施工建设及管理运行较为有利。
以上抽水电源,现阶段宜采取自建电站的方案,有水电和火电两种类型:
①建水电站。黄河龙羊峡以上河段,河道长1677千米,平均比降1.21‰。在该河段布置了14座梯级工程,总装机容量730万千瓦,其中库容大于20亿立方米的有5座。该河段梯级距离调水工程较近,可减少供电线路长度,库区淹没损失少,有适于筑坝的优良坝址作抽水供电电源。
②建火电站。根据现有资料分析,火电厂可选择在距离调水区较近,又临近大煤矿的甘肃靖远、平凉和宁夏灵武。这些地区煤炭资源丰富,除满足本地区生产发展需求外,仍具备兴建电厂发电外送的潜力。
(2)自流线路方案
①通天河同加—雅砻江—黄河自流线路。简称同—雅—黄线。同加坝址,海拔3860米,坝高302米,总库容324亿立方米。自同加水库引水,年径流量108亿立方米,引水期10个月,年调水量100亿立方米,先调水入雅砻江长须库内,称同—雅段;再通过长须水库调水入黄河,称雅—黄段。线路总长289千米,其中同—雅段长158千米,雅—黄段长131千米,全线均为隧洞。该线可调水量多,避开了地形地质差的地段,有利于施工分段掘进,工程建设条件好。但调水必须建立在雅警江工程先期开发的基础上,整体工程规模较大。
②雅砻江长须—恰给弄自流线路。简称长—恰线。长须坝址,海拔3795米,坝高165米,总库容94亿立方米。自长须水库引水,年径流量47.6亿立方米,引水期10个月,年调水量40亿立方米,在黄河恰给弄3880米处入黄河,线路总长131千米,全为隧洞。该线充分利用地形上邻近黄河的最低处,有效地降低了坝高,可调水量适宜,线路大部分处于地质稳定和基本稳定区。
③雅砻江、大渡河支流达曲—贾曲自流线路。简称达—贾线。在雅砻江干流与黄河支流贾曲间有六条自西北流向东南的支流,即雅砻江支流达曲、泥曲、大渡河支流色曲、杜柯河、麻尔曲、阿柯河。从海拔高度3600米处的达曲引水,输水线路自流穿过这些支流,调水50亿立方米,到海拔高度3445米的贾曲入黄河。
综上所述,三条抽水线路共调水180亿立方米,三条自流线路共调水190亿立方米。各方案的投资匡算,采用1995年价格水平,静态投资,三条抽水线路为1076亿元;三条自流线路为1579亿元。抽水线路投资较少,但运行费用高,而自流线路一次性投资大一些,但运行费用较低。
3.先期开发方案和分步实施
根据青藏高原高海拔、寒冷缺氧的特点,先期开发方案和分步实施,应以3条自流线路为代表。
(1)先期开发方案本着分期分河流开发,由小到大,由易到难,由近到远,由低海拔到高海拔,由低坝到高坝的规划思路,达—贾线自流方案中可先调靠近黄河的阿柯河、麻尔曲、杜柯河三条支流的水量30亿立方米,称作起步工程,作为先期开发方案,匡算静态投资200亿元左右。起步工程隧洞长157千米,自然分为六段,最长段55千米,有利于施工时增加施工断面,加快工程进度。调水线路的自然分段为整个调水工程的分步实施和方便工程管理奠定了基础。从最靠近黄河的一条支流阿柯河开始兴建,可建一段发挥一段效益。
起步工程在三条支流上建坝,坝高分别为67米、112米、94米,坝址经初步地质勘察和钻探表明,坝段河谷狭窄,两岸山坡完整,比较稳定。岸坡生长灌木,植被较好。河床主要是砾石,覆盖层厚度10米左右。两岸为砂板岩互层,未发现大的断裂。附近有天然建材,地质条件适宜建坝。
起步工程的引水方式为自流,由于调水工程区远离现有的大型电站,避免了采用抽水方式建立配套大型电站的困难。起步工程地处海拔3500米左右,该处生长有树木,有农田,含氧量相对较高,适宜于人类活动,对工程施工、运行、管理都较有利。从起步工程向西延伸,可再调水20亿立方米,逐步开发,适应黄河缺水的需要。
通过起步工程;可以比较全面和深入地掌握高海拔地区复杂地质条件下的大坝、长隧洞等水工建筑物的工程设计施工特点和要求,为后续工程提供解决各类复杂施工问题的经验和方案,为工程的投资估算和成本控制提供必要的基础资料和管理经验,从而为西线工程的全面展开,提供科学、合理和可行的决策依据。
(2)工程初步分期全面实施西线工程所需投资规模巨大,结合西北地区经济发展的需水量,西线工程建设应按照统一规划、适时适量、分步实施、及早通水的原则展开。大体上可以将三条自流线路调水190亿立方米方案,划分为近期、中期、远期三期工程。
第一期工程,即近期工程,大渡河支流起步工程调水30亿立方米。第二期工程,即中期工程,完成达—贾自流线路达曲、泥曲调水20亿立方米,再完成长—恰自流线路调水40亿立方米,共调水90亿立方米入黄河。第三期工程,即远期工程,通天河调水100亿立方米。
(五)调水的不利影响和效益
1.调水对调出区的影响
既要考虑适应黄河上中游地区经济发展面临严重缺水的形势,又要充分研究调水对调出地区的影响。从通天河年调水100亿立方米,占通天河多年平均径流量的81%,占金沙江渡口以上年径流量的17.5%。从雅砻江年调水40亿立方米,占雅砻江年径流量的7.5%。从大渡河年调水50亿立方米,占大渡河年径流量的10.5%。三条河年最大可调水量190亿立方米,占长江干流李庄站(宜宾下游)年径流量的8%,宜昌站年径流量的4%。由于径流量减少,调水会产生某些不利影响,调水对局部河段的漂木有一定的影响,对工农业用水和航运基本无影响,对生态环境方面未发现重大的不利因素,主要的不利影响是三条河及下游长江干流上水电站的发电出力和电能将有所损失。
2.调水入黄河后的效益
从治黄与调水相结合的角度看,西线调水有其特点:
①调水工程地处海拔2900~4200米,地广人稀,兴建大型水库,淹没损失很少,社会问题相对较小。
②黄河上游有龙羊峡等大型水库,对调来的水进行调蓄,可充分发挥调水的作用。
③调水通过黄河梯级电站,可以多发电。
④依托黄河现有河道,居高临下,供水范围大,有利于供水区水利体系的形成。
⑤调水190亿立米,使黄河多年平均年径流量增加约1/3,增加黄河可供水量约1/2,可解决黄河断流问题,可充分发挥调蓄工程对下游输沙减淤的作用,有利于防洪和河道整治。
⑥调取源头水,水质良好,可改善黄河水质。
西线调水的社会效益和环境效益更为显著,可推动西北地区丰富资源的开发,加快西北地区的经济发展,缩小东西部差距,对于民族团结和社会稳定,促进全国经济发展具有重要战略意义。可增加植被面积,遏制水土流失和土地沙化,改善生产、生活环境,促进西北地区生态环境的良性循环。
(六)结语
西线调水是解决西北地区干旱缺水和促进黄河的治理开发,解决黄河断流问题的根本措施,通过10多年的规划研究,更深切体会到西线调水的必要性和紧迫性,西线调水工程是一项切实可行、大有希望的工程。同时也要看到,调水工程地处青藏高原,寒冷缺氧,交通不便,地质条件复杂,工作难度大。本着先易后难,分期开发,摸索经验,逐步扩大北调水量的规划思路,在统筹安排下,可先行开发大渡河的起步工程,尽快完成工程规划,不间断地开展可行性研究,以适应西部大开发的形势。
基于熵权法的南水北调西线工程区生态环境综合评价
摘要:在遥感和地理信息系统软件支持下,提取并分析了参与研究区生态环境质量综合评价的6个参评因子:海拔高程、土地覆盖类型、植被指数、植被净初级生产力、年均温度、年降水量诸自然环境因子的现状.通过熵权法确定6个参评因子的.权重值,建立研究区自然生态环境质量综合指标评价模型,并利用该模型对南水北调西线一期工程区的自然环境进行定量分析.作 者:白艳芬 马海州 沙占江 任小丽 BAI Yan-fen MA Hai-zhou SHA Zhan-jiang REN Xiao-li 作者单位:白艳芬,BAI Yan-fen(中国科学院青海盐湖研究所,青海,西宁,810008;中国科学院研究生院,北京,100049)马海州,沙占江,MA Hai-zhou,SHA Zhan-jiang(中国科学院青海盐湖研究所,青海,西宁,810008)
任小丽,REN Xiao-li(新疆大学,新疆,乌鲁木齐,830000)
期 刊:盐湖研究 ISTIC Journal:JOURNAL OF SALT LAKE RESEARCH 年,卷(期):, 16(1) 分类号:X171 关键词:遥感 地理信息系统 熵权法 生态环境综合评价南水北调工程的施工相关要点分析论文
南水北调工程的建设在社会发展中具有十分重要的意义,具体体现在以下几个方面:1、社会意义。社会意义主要体现在:①能够解决北方缺水的情况;②能够增加水资源承载能力,提高资源的配置效率;③能够使中国北方地区逐步成为水资源配置合理、水环境良好的节水、防污型社会;④有利于缓解水资源短缺对北方地区城市化发展的制约,促进当地城市化进程;⑤为京杭运河济宁至徐州段的全年通航保证了水源。使鲁西和苏北两个商品粮基地得到良好的发展。2、经济意义。①能够促进北方缺水地区经济的发展;②能够优化产业的结构,对经济的发展具有一定的调节作用;③能够激发水资源的潜在能力,拉动经济的增长;④对提高国内GDP 具有一定的促进作用。3、生态意义。生态意义主要表现在:①能够改善生态环境;②改善北方缺水地区水质量情况,减少有害物质水问题给人们造成的影响;③对地下水有一定的回补作用,能够保护生物的多样性;④水资源的加入能够改善北方的环境,减少恶化趋势的形成。
南水北调中的穿漳工程全程1082 米,地质层主要是由粉细砂、粉质壤土、卵石等组成,需要对地基进行处理才能够满足工程建设的相关要求。振冲碎石桩施工技术的实施有效地对地基进行处理,处理的面积高达11500平方米,造价明显低于钢筋混凝土的预制费用,在使用过程中达到了良好的效果。
一、振冲碎石桩施工的主要目的
振冲碎石桩施工法又被称为振冲碎石(砂)桩挤密法,是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入土孔中,形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。用于使用的原料是碎石因此被称为碎石桩。此种施工方式最早提出的时间是1937 年,在首次应用过程中就取得了较好的效果。
振冲碎石桩是软基处理的一种方式,通过振冲碎石桩能够加固较为松软的地基,形成符合地基,这样能够有效提高地基承载的.力度,增强强度和稳定性,减少不均匀沉降情况的发生。振冲碎石桩布桩的方式需要根据梅花形等边三角形进行排布,另外需要注意的是,在布桩的过程中需要对碎石桩进行标记,这样方便现场记录。
二、振冲碎石桩施工的主要步骤
1、振冲碎石桩定位
定位就是上文提到的布桩,布桩工作并不是人们想象的那样简单,需要有专业的测量人员按照预先的设计进行测量和定位,相关测量定位工作完成之后还需要专业的人员进行复核。
2、测量高程情况
测量人员需要随时随地测量实际地面的高程情况,并且还需要将地面高程情况告知各个机组的相关指挥人员,这样能够确保设计加固深度的正确性,具有十分重要的意义。
3、成孔
成孔需要使用振冲器来完成,将振冲器对准布桩的位置,需要注意的是在成孔的过程中允许产生偏差,但是偏差情况不能大于5厘米。然后将水泵和振冲器开启,振冲器的转速稳定之后垂直落下,尽量减少摇摆情况发生即可。在南水北调穿漳工程中其土层变化情况较大,因此必须针对不同的土层情况调整成孔的水压,在吹填沙土的过程中水压也不能过高,如不然则很容易出现沙粒被冲出孔口的情况。
4、清孔
成孔之后还需要对其进行清理,将振冲器对准桩位,开启水泵和振冲器,等振冲器转速稳定之后垂直落下并且将水压设置为0.6MPa左右即可。同样,振冲器在落下的过程中不能摆动。
5、填料
填料的主要成分就是直径30mm~100mm 的碎石,并且泥土的含量不能大于5%,填料的方式主要采用连续填料法。在填料的过程中需要将振冲器上提,每提高0.5 米需要震动一次。在下料的过程中需要有专业的指挥人员进行指导,并且严格控制下料的数量。需要注意的是,下料的数量需要在施工之前进行精准地计算。
6、加料、振密
向孔内加入石料之后需要使用振冲器将其进行振密处理,振密情况是由密实电流的情况进行控制的,如果发生没有达到规定密实电流的情况需要将振冲器提起并且继续加料,然后再重复上述的步骤,直到满足相关要求为止。在南水北调穿漳工程阶段密实电流为71A~75A,因此在振密时需要将水压控制0.1MPa~0.2MPa之间,留震的时间为10秒。需要注意的是在加料、振密的过程中应真实记录加料的数量、时间、振冲器相关情况等。
7、填写施工记录
施工记录的内容主要包括电流情况、水压情况、具体时间,在加密的过程中需要每加密1米就记录上述情况;在进行造孔时需要每贯入1.5米就记录上述情况。通过上述一系列步骤的实施,基本上就能够达到成桩的要求。振密成桩之后关机、关水、核对桩号等一系列工作完成之后,就完成了振冲碎石桩施工的相关步骤。在施工过程中需要注意的是不能将桩打斜,不能让钢管偏离桩的中心。
三、南水北调穿漳工程振冲碎石桩施工中相关要点
1、碎石直径问题
碎石是南水北调穿漳工程振冲碎石桩施工中填料的主题,因此必须要采用合格的碎石和卵石,并且将其直径控制在30mm~100mm 之间。
2、相关设备的要求问题
在南水北调穿漳工程振冲碎石桩施工中需要依靠相关的设备才能够完成工程建设的目标,其中振冲的频率问题是整个施工过程中最为严重的问题,振冲频率参数情况必须满足施工图纸的制定的深度、密度的要求。
3、起重的器械
起重的器械主要是16吨的汽车吊。
4、成桩问题
在成桩方面需要每隔1米就设置一个施工段,当本施工段密实情况满足相关的要求之后,才可以进行下一个施工段的实施。
5、污水排放问题
在施工的过程中肯定会出现污水,在其排放方面需要先将污水沉淀之后再进行排放,只有这样才能够保证环境的可持续发展。
四、振冲碎石桩施工的质量控制情况
1、在施工时间段内的质量控制
在施工过程中对质量进行控制主要应该注重桩的数量情况和质量情况,在对数量进行控制的过程中需要将对桩的长度、桩体等进行管理;在用水的过程中需要侧重检查水压情况和水量情况,既需要保证桩体用水量,又不能出现水量过多的情况。另外还需要根据土质情况控制水压。土质属于偏软的需要将水压控制在较小的情况下,土质属于偏硬的需要将水压控制在较大的情况下;在用电时需要对体系内部的加密电流进行检验,保证留振时间的充足。
2、施工时间段内的质量查验
查验的主要对象是砂土类桩体、复合地基。砂土类桩质量查验的时间是工程实施之后的14天(粘土桩质量查验的时间是工程实施之后的28天);复合地基质量查验主要是通过荷载试验。
探析南水北调工程中的土方平衡论文
南水北调中线工程是国家工程,是迄今为止人类最为浩大的单项调水工程。南水北调中线工程全长1432km,总干渠为梯形断面,横断面分挖方、半挖半填、填方段,开挖及回填工程量巨大。土方平衡结果直接影响取、弃土量及相应的取、弃土占地面积,并牵涉施工征地问题,从而严重影响工程的造价及施工进度。因此,做好土方平衡具有十分重要的意义。
笔者参与了南水北调中线工程辉县段第三施工标段的建设,本标段全长7.1km,设计开挖量509万m³,土方填筑量343万m³,工程需要大量取土、弃土和调土,并需大量的取土和弃土占地。土方平衡的优化设计在本工程中尤为重要,目前本工程已施工完成。笔者结合实际工作,阐述了南水北调工程中的土方平衡工作的几点经验。
1相关工程量
土方平衡相关工程量包括挖、填、弃、借,相应关系为:挖+借=填+弃,其中挖方量=可用量+不可用量,细分关系为挖方可用量+借=填,挖方不可用量=弃。相应施工用地包括弃土场、临时堆土场及借土场。
土方平衡设计的意义在于寻找最优调配方案,体现为最低的运输费用。而充分利用开挖土用于回填可以有效减少取土量和弃土量,减少取土占地和弃土占地,从而能够有效节省工程投资,同时减少对周边居民的影响。
2开挖可用量的计算
南水北调工程沿线地质条件复杂,经地质勘探揭露,开挖土中包含壤土、黄土状壤土、砂壤土、黏土、泥砾、弱膨胀土、中强膨胀土、粉砂、砂卵石、杂填土等。根据堤防填筑设计要求最终选用开挖土中的壤土、黄土状壤土、部分黏土和泥砾进行堤防填筑。
南水北调为线性工程,沿线分为若干施工标段,每个施工标段长度约4~15km。为保证开挖可利用土的充分利用并降低运输距离,渠道应分段开挖,可利用量应结合地质资料分段计算,分段长度宜为0.5~1km。
渠道开挖土料本身差别较大,有松散的土体,有软塑甚至流塑状的淤泥,还有表层的清基土,而更多的是基坑开挖或老堤铲除的原状土。通常情况下清淤及清基土都直接扣除,不再考虑利用,但在某些特殊情况下也可部分利用,如在淮北大堤加固和沙颍河近期治理工程中,审查中要求将清基甚至少量清淤土用于堤内填塘。因此,在开挖土料中除清基、清淤土外,还有老堤(坝)土、建筑物基坑开挖土等,这些土料是否可以用来回填利用需通过综合分析和设计要求规范规定来确定。在计算上述可用土工程量时一般根据地质断面的上下界面计算土方量。在计算时要注意:计算的人员通常不考虑可用和非可用土层交界混乱而又杂的问题,只看上下界面,以此来计算所在土地占的体积,如此计算,会导致很多严重的后果,比如平衡后弃土和取土的数量减少,过渡层难以区分哪些是可用土和非可用土。过渡层施工材料在南水北调这一填筑类很高的工程是不能使用的,所以,过渡层土量在计算可用土工程量时应扣除掉。
根据南水北调工程现场开挖情况,根据上下层土料地址剖面图和勘探情况预留过渡层。一般考虑30~50cm的过渡层厚度,此部分工程量认为是不可用土。在南水北调工程中部分回填土料要求含石量不超过20%,若渠道开挖土层中掺杂局部卵石夹层,且卵石夹层体积不超过总体积的20%时,可采用立式开采的方法,必要时预先挖除卵石夹层在开挖和卸料过程中使土方和卵石充分混合,以增加可利用土方量。
通常说的利用多少开挖方时,指的是开挖的自然方,而在计算填筑利用方时又要考虑折实系数和运输损耗系数折合成实方,依据《水利建筑工程预算定额(水总[2012]116号)》,自然方折实系数为0.85,该系数可供一般土石方工程换算时参考。在大方量土石方工程施工中,为保证可利用放量计算的准确,折实系数的取值在地质资料完备的条件下,应该按照土料的物理力学指标进行计算,通常对填筑部位的土料填筑有设计干容重和压实度的要求,土料的天然干容重可以根据每块土区不同土料取样实验得出,每块土区天然干容重与设计干容重的比值即为折实系数。根据折实系数、每块土区储量计算各土区可利用量。土料的操作运输损耗系数取1.05~1.1。
3开挖可利用量的使用
开挖可利用量使用的.原则为尽量减少二次倒运工程量,并使用最短运距。二次倒运量的大小与工程的组织协调情况以及分段的多少有关,二次倒运的工程量影响土方工程的投资及临时用地的面积。从有利于土方平衡的角度出发,渠段划分要尽量少,从而减少或者避免二次倒运量;从工程进度考虑,分段较多有利于进驻更多的作业队伍,故二次倒运量应从工期、施工组织等因素综合考虑。
依据上文计算的分段可利用量,并结合现场作业队伍数量,从可利用量最少的渠段优先开挖。首批开挖渠段数量等于进场作业队数量,首批开挖渠段应分隔开。将首批开挖渠段的可利用方暂存在临时堆土区,首批渠段开挖完成后开始相邻的第二批渠段的开挖,将第二批渠段开挖的可利用方直接填筑在首批开挖渠段,按此顺序依次开挖和回填剩余渠段。
4借土量及借土场规划
总填筑工程量扣除可利用量后就是借土量,借土量往往以自然方表述,实方和自然方的换算参照上文,借土量的计算应充分考虑运输损耗系数及超填系数。
借土方量确定以后,就可以进行取土区面积的计算了,取土区面积计算要考虑取土深度、取土边坡、表层腐殖土占地、施工运输通道及施工干扰等影响因素。另外还应考虑土区土料的层后,土料的黏粒含量等物理性质是否符合设计要求。根据符合要求的土层厚度确定取土深度。当采用挖掘机取土深度超过4m时,通常需分层开挖,取土单价有所提高,而且通常当取土达到一定深度后就要采取降低地下水位或翻晒措施,土料单价大大提高,所以更应综合考虑土区地下水位、施工机械、施工方法的影响,多方案成本分析,以尽可能低的成本最终确定取土区面积。
借土区面积计算完成后,即可开展征地工作,借土区征地优先考虑土料性质、运输距离等。南水北调中线工程辉县段渠道东西走向。位于太行山麓山前平原,渠道沿线多为卵石土层,借土场多位于渠道南岸,选取地方耕地,对表层土清理堆置并加以保护后取土使用。根据国家政策,为保护耕地,尽量减少征地数量,借土场借土完成后作为弃土场使用,兼具取土和弃渣功能,先取后弃。取土场弃土时应充分考虑弃料性质及对复耕后地力的影响,首先将地力低的弃土填筑至取土场下层,若弃土含石量较高,不具备防渗保水性能,可下翻取土场土料覆盖在弃土之上作为防渗保水层使用。
5结语
土方平衡工作复杂、繁琐,尤其是线性工程中需考虑分段施工,尽量利用自身开挖方,提前做好土方平衡优化设计,可大大减少借、弃土工程量,加工工程进度、减少征地费用、节约工程投资。水利工程土方平衡要充分考虑土料的松实系数、综合损耗系数,分清松方、自然方、压实方概念及转换关系,准确计算相关工程量。
随着工程的进展,施工环境可能发生变化,开挖土料性质可能出现与地质勘测不符的情况,要及时计算土方工程量的变化,做好土方平衡的动态控制,及时调整挖土、弃土、借土的调配方案,为工程的顺利进行奠定基础。
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