河闸工程论文范文15篇

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河闸工程论文

第1篇

依据《水闸安全鉴定规定》(LS214—98)，辽宁省水利水电科学研究院对西五官拦河闸进行安全鉴定，并形成了《凌源市西五官拦河闸进行安全鉴定报告书》，将西五官拦河闸安全类别评定为四类，具体鉴定结论如下:

1)工程过流能力不足，无法满足本河段防洪要求。

2)翻板闸闸门、底板、支墩、翼墙等构造物严重损坏，无法正常运行。

3)进水闸闸门全部丢失，无机电设备、无启闭机、无观测设施。

4)闸室渗透稳定未能满足相关要求，消能防冲设施完全损坏。

5)混凝土强度、冻融、炭化、剥蚀局部未能满足相关要求。

6)闸前淤积深度超过1.5m，大部分位置与闸门顶部齐平。总的来说，沉陷变形问题、稳定问题、渗漏问题、闸前淤积问题是西五官拦河闸的主要病险问题，不仅对其使用功能的发挥造成严重的影响，而且对下游地区人民群众的生命财产安全构成一定威胁，急需进行治理。

2工程布置及主要建筑物加固设计

2.1设计原则与依据

根据西五官拦河闸的实际情况，本次除险加固设计采用以下原则:

1)严格根据工程规划及相关文件的要求进行设计。

2)设计成果需满足国家和水利水电行业现行的规范与规程。

3)水闸防洪设计:水闸泄洪能力设计以河道防洪标准为依据;由于早年河道防洪规划已经考虑水闸的影响，因此除险加固设计中，水闸泄洪能力不低于原水闸标准;需进行河道清滩(淤)。

4)引水闸设计:引水闸规模沿用原有设计，在满足引水灌溉流量要求的同时，确保泄流、过流能力不小于原闸;引水闸闸室、闸门、上部结构、启闭设备重新设计，闸底板上部混凝土需凿除置换，效能防冲设施整体拆除重建。

5)引水闸启闭设备选择手电两用螺杆启闭机。

6)水利自动翻板闸设计:结合翻板闸实际情况，处理原则为拆除新建，并于下游增设消能防冲设施;考虑原水力自动翻板闸依靠水力开闭闸门，无需人为开闭，因此新建翻板闸选用液压自动翻板闸。

7)溢流坝设计:结合溢流坝实际情况，处理原则为拆除原有土石结构，增设消能防冲设施，与右岸翻板闸统一新建液压自动翻板闸。

2.2闸型与轴线的选择

2.2.1拦河闸轴线本次设计是将原闸拆除后新建拦河闸，因此拦河闸轴线沿用原有轴线。

2.2.2拦河建筑物形式本拦河闸原有坝型为水力自动翻板闸，因此备选坝型包括水力自动翻板闸、液压翻板闸和橡胶坝。水力自动翻板闸具有成本低、操作简单、便于维护等优点，但本河道泥沙含量较大，随着使用时间的延长，淤积问题将会使部分闸门无法正常开启，因此予以排除。橡胶坝具有成本低、安装简易、塌坝后阻水建筑物少等优点，但同时也存在使用年限较短、运行维护费用较高、泵房投资较大等缺陷，为确保运行可靠性予以排除。液压翻板闸具有使用年限长、可靠性高、便于管理维护、调节灵活等优势，但初期投资较高，金属结构安装工作量较大。经过综合考虑并参考业主意见，本拦河闸最终选用液压翻版闸型式。

2.3引水闸

引水闸设计原则为加固后过流能力不低于原有水平，孔口底高程为原设计高程376.20m，仍采用单孔，孔口净高1.00m、净宽1.20m。引水闸闸址位于左右岸，基础为砂砾石，闸室结构需同时满足自身稳定性与应力要求。为方便工程管理与操作，引水闸型式为穿堤涵型式、钢筋混凝土结构，采用手电两用的螺杆启闭方式，闸门选用平板钢闸门。

2.4工程总体布置

西五官拦河闸闸室段总长156.80m，共有17孔，闸门净宽8m，每2孔闸墩设置一沉降缝，分缝处闸墩宽1.5m，不分缝处闸墩宽0.8m;左右边墩宽1.2m，分别于两岸堤防、挡土墙形成平台，控制泵房设置于右岸下游侧挡土墙回填平台处。

2.5闸室结构布置

2.5.1闸室形式为满足汛期泄洪要求，采用开敞式闸室，堰型采用宽顶堰。

2.5.2闸底板顶高程为兼顾基础抗冻以及减少淤积的要求，确定闸底板顶高程为375.50m。

2.5.3闸门尺寸根据引用灌溉流量时对上游水头的实际要求，拦河闸设计挡水高度确定为1.60m，闸门向上游倾斜挡水(倾斜角45°)，垂直挡水高度1.60m，闸门净宽8m。

2.5.4闸墩布置闸墩包括三种尺寸，左、右边墩厚1.20m，底板每两孔一分缝，分缝位置在中墩上，分缝中墩厚1.5m共8个，不分缝中墩厚0.8m共8个。由于闸墩上部需设置人行桥，所有中墩与底板长8.00m，上游端头采用半圆形，半径随墩厚而变化;下游端头半圆形。分缝中墩上、下游连接处设置651型橡胶止水带，闸墩顶高程378.10m。

2.6人行桥设计

为满足液压启闭机操作和检修的实际要求以及方便两岸交通，于闸墩上设置人行桥一座。桥面高程381.22m，与两岸防护堤平顺连接。人行桥采用混凝土槽型板桥，桥面净宽3m，铺装层采用C30小石混凝土，最小厚度0.07m，桥面横向坡比1%，以利于桥面排水。梁板高0.70m，宽0.8m，单跨布设4道梁。人行桥单跨长度9.10m，共计17跨，全场155.60m(包括缝宽)，桥面栏杆采用金属栏杆。

2.7挡土墙设计

左右岸挡土墙分别位于左右岸边墩上、下游，采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙，混凝土标号C20W4F200。左岸挡土墙上、下游段长度分别为17.89m、23.44m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。右岸挡土墙上、下游段长度分别为14.94m、24.54m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。

2.8引水闸设计

为满足灌溉需求，在拦河闸左右岸设置流量为1m3/s的引水闸，由于设计流量相同，因此左右岸引水闸的闸门尺寸、涵洞尺寸以及进口底高程均采用相同设计。引水闸进、出口底板高程分别为376.20m、376.05m，涵洞底坡为1%，闸室段与涵洞总长15m，进出口均为钢筋混凝土铺砌，铺砌厚度为0.2m。

2.9河道清滩设计

河闸附近河床淤积问题较为严重，不仅减少了进水闸取水量，同时也会削弱行洪能力，因此需进行适当的疏浚清淤。根据本工程实际情况，同时结合除险加固工程布置，确定闸0－160m～0+160m桩范围内除建筑物外的河道需要清滩。其中，上游闸0－160m～闸0－010m桩号需清滩至375.50m高程;下游闸0+056m～闸0+160m桩号需清滩至375.20m高程，河床两侧清滩开挖边坡为1∶2。

2.10护岸设计

为确保两岸边坡在清滩后的稳定性，需对拦河闸0－160m～闸0+160m的河岸边坡采取防护措施(拦河闸范围内除外)。护坡采用厚度为0.3m的格宾石笼，下设厚度为0.2m的砂砾石垫层，下格宾石笼与河道内海漫相接。

3结语

第2篇

1.1导流与围堰施工

清河闸渠道重建施工导流分二期围堰导流，主要于水闸拆除重建时进行。由于清河闸进水闸上游侧有马仲河汇入，因此需同时对清河、马仲河进行导流。

1.1.1一期导流先于清河水闸右侧上下游修筑横向围堰，于河道中央修建纵向围堰，将清河干流、马仲河直流导入左侧导流渠。待原清河水闸右侧部分拆除后即可进行新闸建设。

1.1.2二期围堰待清河水闸右侧工程施工结束后，开启右侧闸孔导流，利用部分纵向围堰，二期围堰横向、纵向围堰于水闸左侧上下游修建，以确保水闸左侧部分可于干地施工，由右侧泄洪闸导流，以便在施工期内使灌溉要求、冲沙要求得到满足。右侧闸段施工结束后可将一期围堰拆除，拆除土料可用于二期围堰填筑以及河道平整。二期围堰拆除方式与一期围堰相同，拆除土料用于下游河道平整。

1.2主体工程施工

主体工程采用分期施工方式，施工关键线路为:一期围堰拆除原闸浇筑消力池下游防淘齿墙混凝土消力池底板段土方回填与碾压浇筑消力池混凝土开挖闸室段基础浇筑闸室段齿墙混凝土闸室段土方回填与碾压浇筑闸底板混凝土浇筑闸墩(含右侧挡土墙)混凝土修建交通桥修建工作桥修建启闭室机房安装金属结构与机电设备拆除一期围堰二期围堰修筑右侧扎施工。铺盖段需先浇筑齿墙，随后进行铺盖段混凝土浇筑。

1.2.1原水闸闸门启闭机拆除施工开始前，应用气焊将启闭机上的钢丝绳与工作闸门的连接割断，同时将钢丝绳头临时固定于启闭机卷筒上。启闭机房拆除结束后，将启闭机固定螺栓用气焊割除，使用16t吊车将启闭机吊离。

1.2.2原清河水闸拆除原清河水闸拆除采用人工配合液压破碎锤的方式，按照上层、下层、基础的顺序进行。拆除物使用1m3反铲挖掘机装至5t自卸汽车运往指定场所集中堆放。拆除后的钢筋混凝土碴、块石等可回收并用于防冲槽回填，剩余部分可用于河道平整。

1.2.3土方开挖土方开挖采用1m3反铲挖掘机，开挖前需注意对地下水位进行控制，使其低于开挖面0.50m。开挖所得土方应于指定地点集中堆放，以便用于各部位回填。

1.2.4土方填筑土方填筑的主要内容包括:

1)施工开始前，应对基坑底部的杂物、积水等进行彻底清理。

2)以级配良好的粗砂作为填筑土料，含水量需控制在3%～5%范围内。

3)以相对密度作为粗砂填筑控制指数，砂砾石相对密度应≥0.75，粗砂相对必读应≥0.7，反滤料应≥0.7。同时，应注意做好承载力检测，确保≥240kPa。

4)回填料应分层铺设，密实度应满足设计要求，下层施工技术后，监理人员应对密实度是否达标进行检测，确认合格方可进行上一层施工。竖向接缝应相互错开。

5)选择振动压实法，采用自行平碾机械。振动碾工作重量应＞10t，振动频率应在20～30Hz，定期对设备性能进行检测。

6)通过碾压试验确定回填料碾压参数。

7)基础粗砂回填宜采用占法卸料，推土机及时平料。铺料厚度应满足设计要求，误差必须控制在层厚的10%以内。与岸坡结合部位，2m范围内以平行于岸坡的方向碾压，边角部位若不易压实，可对铺料厚度进行适当减少，通过蛙式打夯机或平板振动器压实。

8)对于各层回填土料的振动压实应超过铺料范围10m。

9)回填压实顶高程应高于建基面30cm。在反滤料施工时再予以挖除。

1.2.5浆砌石施工浆砌石施工按照由下至上的顺序分层进行，应做到照面平整、灰浆饱满、衔接良好。在安砌拱身时，应先搭设支架、拱架与人行栈道，并对架木的稳定性是否满足设计要求进行检查，通过后方可安砌拱身，且做到缝整齐、美观、灰浆饱满、竖缝错0.2m以上。

1.2.6混凝土工程混凝土拌制采用2台2×0.75m3搅拌站，采用机动翻斗车、泻槽、塔式超重机吊运行混凝土，振捣采用插入式振捣器。本次工程工期紧张、混凝土标号较多、质量要求高，且有在低温时间浇筑混凝土的可能，因此可在混凝土中加入早强剂，以便使闸墩混凝土尽快达到金属结构安装的强度要求，从而节约工期［7－9］。交通桥混凝土预制件由16t汽车起重机吊装、人工就位，桥面混凝土铺装等薄层混凝土部位采用溜槽入仓，使用平板振捣器配合振捣。

1.3金属机构与机电设备

闸门安装方式的选择以施工条件、闸门型式为依据，可采用25t起重机吊装、人工就位的方式。启闭机安装施工应于埋件、二期混凝土施工结束后进行。

1.4交通运输

施工现场右侧有堤顶路和公路，交通条件较好;左侧则需要绕行，应修建临时便道供车辆、行人顺利通行。临时道路施工内容主要包括:

1)修建原闸拆除工程作业道路，长、宽分别为1195m、4m，填筑厚度平均值为1.5m。作业道路施工结束后，即可开展河道平整作业。

2)修建场内交通道路。可将围堰作为沟通场内外的部分交通道路，除此之外，还需在场内修建两天纵向内交道路。

3)临时便桥修建。本次工程工期紧张，需进行多点多面施工，要求上下游、左右岸交通始终处于通常状态。为此，需要在导流渠上下游各修建预制钢筋混凝土涵管结构的临时便桥一座。其中，下游桥涵进出口应以麻袋装土护、草帘护底，上游便桥无需防护。

1.5土石方平衡

本次工程具有施工强度大、混凝土拆除量大的特点，依据开挖料、弃料尽可能回收利用的原则，监理人员需兼顾土石方平衡问题，对各施工环节进行有效控制，尽可能避免出现开挖料、弃料反复转运所带来的工期、资金等的不必要消耗现象。

1.6施工进度控制

在前文的论述中我们提到，本次工程工期紧张，为确保按期优质完工，监理人员应对各项施工程序进行严格把关，处理好施工准备、主体工程、单项工程、土建工程、金属结构安装工程、临时工程、永久工程等不同阶段工程的施工关系，做到衔接合理、施工均匀，避免出现各道工序相互干扰的现象。在采用平均先进指标的同时也要注意留有一定余地，使投资效益能够得到最大程度的实现。

1.7环境监理

环境监理的目的是让工程建设环境保护工作落到实处，在贯彻国家环境保护相关法律法规要求的同时，将施工对周围环境的影响压缩到最低水平。具体来说，环境监理的任务包括制定监理规划和实施细则，并根据工程影响区环境状况以及工程建设特点评估施工的环境影响。同时，监理人员还要负责对施工单位环保措施的落实情况、施工环境报告的真实性等进行检查，确认无误后将资料收入环境监理档案。在施工高峰期或非雨季时期，监理人员应注意对洒水降尘操作制度的落实情况进行检查，运送砂石料等易产生扬尘的车辆应以篷布覆盖车厢，避免在运输途中对道路两侧居民生活造成负面影响。同时，检查施工人员耳罩、耳塞的发放和佩戴情况，在不影响工期的情况下尽可能缩短施工人员连续劳动时间，避免噪声污染影响施工效率和质量。

1.8水土保持

主体工程水土保持防治区主要包括拦河闸、防护工程等永久建筑以及管理区，施工中需要将原有建筑物拆除并重建，由于这些建筑物均位于河道内的河滩地上，因此水土流失问题较为轻微，于工程施工结束后由施工单位负责对现场进行清理避免造成河道淤积，监理单位负责对清理工作的开展情况进行监督。

2结语

第3篇

浑河闸工程应急除险加固是针对原建筑物进行加固，而原来的工程本身就已经承受了一定的应力应变与受理，混凝土加固属于二次受理，因此需要合理解决原有工程混凝土与加固混凝土结构之间的结合，使其可以共同承担工程的荷载。

1.1混凝土加固的技术要求

对浑河闸工程进行应急除险加固采用混凝土加固需要按照标准的技术要求进行处理，以确保浑河闸工程进行应急除险加固的效果能够满足技术需求。1)应最大限度的保证混凝土加固可以分担浑河闸工程的载荷量，尽量在避免损坏原工程的技术上实现加固效果。原工程上的物件也应该尽量保持、避免拆换。2)浑河闸工程进行应急除险加固过程中最大可能得保证使用功能的正常运行，不能因为加固施工而对农田输水、灌溉造成负面影响，不能使工程的整体结构受到损坏。3)浑河闸工程进行应急除险加固过程中应按照技术要求、遵循设计原则，考虑到加固后结构的调整与结合。

1.2施工吊架搭设技术

由于浑河闸工程在施工过程中处于沈阳洪水多发期，因此水位上涨，水流较急，水流中漂浮物较多。在施工过程中可能会造成施工的安全性问题，因此经过综合考虑，可以在浑河闸工程应急除险加固过程中需要针对施工吊架的安全进行思考，保证混凝土施工过程中的安全性。浑河闸工程应急除险加固拱桥闸孔门为28孔，横向设置5个吊点，其中以闸孔门中间为中心，向两边分散设置4个吊点，以此保证吊点通过钢筋加工而成的吊环，使其可以植入浑河闸原结构中，依次进行固定锚固。闸门的栏杆处设置横杆，扶手横向搭建在栏杆两侧，设置竹脚手板挡板与安全网。

1.3混凝土导流管与浇筑平台技术

经过数次洪水的冲刷，浑河闸工程上下游河岸周边的砌石护坡呈现出严重的裂纹与破损，为了保证岸坡的稳定性，改善水闸进水流条件，提高泄流能力，对与拦河闸衔接的上游左右岸两侧各700m进行防护。这种搭建模式需要构建浇筑平台，并设置混凝土导流管与浇筑平台，使混凝土可以通过混凝土导流管进入浇筑平台，浇筑平台通过加工底托和出料槽可以将混凝土进行调整。

1.4自密实混凝土施工技术

浑河闸工程应急除险加固采用C40密实混凝土，这种混凝土与一般地混凝土不同，具备以下特点:1)C40密实混凝土在进行浑河闸工程应急除险加固过程中可以填充到钢筋、模块内的各个角落，防止出现表面气泡或者浇筑不均匀等现象，可以借助外部的敲击令内部模体均匀。C40密实混凝土虽然原则上不需要进行振捣，但是基于流动速度加强的角度与消除表面起泡的角度就可以对模块进行振捣，但是敲击时间不能太长，避免出现离析现象。2)C40密实混凝土在浑河闸工程应急除险加固浇筑过程中是自由落下，因此其高度≤5m，最大水平流动速度也应该根据浑河闸工程应急除险加固中各个部位的不同进行分别设定。3)C40密实混凝土中由于在浑河闸工程应急除险加固比重产假了高效缓凝减水剂，因此比一般的混凝土凝固时间要长，容易造成浑河闸工程应急除险加固过程中混凝土因缺水而开裂的现象，因此需要对其进行及时的养护，适当延长养护时间。4)C40密实混凝土在浑河闸工程应急除险加固中采用分段浇筑的模式，各个部位均采用一次性浇筑，各个连接面也与拱轴线垂直，仅需要对接缝面涂抹水泥即可，以保证浑河闸工程应急除险加固过程中混凝土接缝面的密实性，并加强振捣。5)C40密实混凝土由于具备流动性，因此在浑河闸工程应急除险加固过程中可以依靠自身的重量进行流动。而水闸中由于很多地方会出现细小的裂缝，这些都会造成漏浆、跑浆的现象，影响后期浑河闸工程的施工效果，因此需要对排气孔进行预留。6)在浑河闸工程应急除险加固中由于C40密实混凝土自身具备收缩性，为了避免造成原材料的不融合，因此需要再加固原固件的同时添加适量的膨胀剂，中和二者之间的对比差值。

2浑河闸工程中应急除险加固混泥土施工技术

在浑河闸工程应急除险加固中采用了直接加固与简介加固两种模式，在不同的工程处理中选择不同的加固方法，使原有工程混凝土与加固混凝土结构之间的结合，令其可以共同承担工程的荷载。

2.1直接加固法

增大截面加固法是通过对混凝土与钢筋的混合并用，使其可以在原结构的基础上进行完善，增强加固部分与结构件之间的连接性，使其具备提高界面承载力与刚度的目的。但是，浑河闸工程应急除险加固中需要注重原结构与后期加固结构的整体受理问题，可以应用在拦河闸、浑蒲进水闸、浑沙进水闸上。置换混凝土加固法一般采用钢板包裹原构件的两边进行固定，在于通过环氧树脂胶黏剂对其进行关注，然后将原结构域后期加固结构进行黏接，使其成为一个整体，保证了浑河闸工程的整体性。

2.2间接加固法

预应力加固法是通过施加预压力使原材料与新材料进行结合，承担共同的受力模式，以达到对原结构加固的目的。该方法由于具备一定的温度限制，因此不适合应用于浑河闸工程中温度较高的混凝土结构中。增加构件法是在浑河闸工程原有结构的基础上增加新的构件，以减少原结构上的荷载，达到加固结构的目的，其可以运用在浑河闸启闭机室下排架底，保证施工的安全性。增设支点加固法可以通过减少结构的受力面积提高原结构的荷载，使其达到加固的目的。而这种办法可以运用在浑河闸工程应急除险加固中，按照增设支点的刚性与弹性灵活运用，在提高混凝土加固承载能力的同时降低对空间的影响性，达到提高混凝土强度，延长浑河闸工程使用寿命的作用。

3结论

第4篇

论文摘要:文章简要阐述了水闸调度，并通过对某水利工程的水闸调度案例进行研究，指出水闸调度应注意的一些事项，希望能给一些大型水闸的调度提供一定的经验。

一、水闸调度

(一)水闸调度目的

为分泄、引用、滞蓄江河天然径流及调节水位或阻挡海水入侵，而对水闸进行的有计划的管理运用。总的要求是在保证工程安全的条件下，合理地综合利用水资源，按照规定的水利任务的主次合理分配水量;在防洪运用中，必须与上下游工程相配合;要尽量防止泥沙淤积，延长使用寿命。

(二)控制运用指标

在水闸调度中用作控制条件的一系列特征水位与流量，主要有:上游最高、最低水位，最大过闸流量及相应单宽流量，最大水位差，兴利水位及兴利引水流量等。允许双向运用的水闸应有相应的上述指标。这些指标，应根据水闸设计中规定的相应特征水位，考虑工程建设和安全情况、国民经济各部门的现实要求、水文数据的变化等具体情况研究确定。

(三)调度计划

由水闸管理单位根据控制运用指标，结合工程具体情况和有关方面的合理要求，参照历史水文规律和工程运用经验及当年水情预报等制定，内容包括:各时期的控制水位、流量及运行方式等。在实际调度过程中，应在计划规定的范围内运用，如因特殊情况需要在规定的上、下限指标范围外运用时，须经过验算及鉴定。

(四)调度方式

为满足既定的水利任务如防洪、灌溉、发电等而制定的具体运用规则，它是水闸安全地、经济地运行的关键。

二、某水利工程概述

某水利工程是一个以防洪、发电为主，兼顾灌溉、养殖的综合利用水利枢纽工程。枢纽控制流域面积46800km2，多年平均流量1250m3/s，枢纽总库容24亿m3;水库校核洪水位91.52m(P=0.1%)，相应下游校核洪水位90.95m，对应泄洪流量为42000 m3/s;水库设计洪水位86.43m(P=1%)，相应下游设计洪水位86.05m，对应泄洪流量为32700 m3/s;水库正常蓄水位77.5m，有效库容5.7亿m3，下游最低水位为59.79m。该水利工程通过对运用水库的蓄、泄和挡水等功能，对水资源在时间、空间上按需要进行重新分配。在保证水利工程安全的前提下，综合利用了水资源。

该水利工程位于A市的下游，重点要确保A市的防洪安全和下游防洪任务以及保证发电量，所以电站的发电回水对A市的影响也是一个比较敏感的问题，因此电站的正常发电运行，对其发电回水必须控制。同时该工程需要考虑到灌溉、养殖的任务，总体情况复杂、要求较高，所以需要依据科学的系统工程理论，拟定最优调度运用方式，建立自动化调度系统，逐步实现水利调度的最优化、自动化。

三、水闸计算机自动化监控调度系统

(一)系统的硬件组成

计算机监控系统的总体结构设计由多圈绝对值编码器闸门开度仪、Profibus-DP接口、Profibus-DP总线、可编程控制器、监控计算机等组成。

(二)系统的软件组成

主要监控计算机与各级控制器通过网络连接，对整个闸门系统进行监测、控制和保护。

(三)系统实际应用

系统从管理功能一般可划分为4个层次:操作层(水闸监测)、控制层(分中心)、调度层(中心)、信息网络。

1.操作层设在各基层水闸管理单位，负责采集闸内外水位、雨量、闸位、闸门开关量、水泵开关量等相关数据，并接受有关控制信息。

2.控制层(分中心)按水利片或区县设置，每个水利片或区县一个调度分中心，它处于整个系统的中间层，是连接基层与决策层的纽带。对上联系着调度总中心，对下接收所辖水闸监测站的水情工况数据，并统计处理后上传给调动总中心，同时接受调度总中心下发的调度指令。

3.调度层(中心)则是整个系统的指挥中心，它负责接收监测点传来的水情工况数据(包括视频图像)，并进行远程监测;备份各监测点水情工况的历史数据;对接收到的数据进行分析处理，专家决策，提出调度方案。

(四)信息网络

网络模型是整个水闸调度信息系统的基础，其目标是形成一个安全、稳定为综合业务服务的IP数字通道。网络设计包括物理信道设计，网络安全设计，网络运营维护设计等内容。网络模型设计要按以下原则来进行:

1.合理的拓扑结构设计，要求网络的拓扑结构具有如下特点:可靠性，易维护，性能价格比优良，配置灵活，便于集中管理，可扩展，最大限度保护已有投资，便于维护通信的安全。

2.各部门间通过子网划分保持互相独立。

3.结构化布线，建立高速网络。

4.设备选型和配置时要满足扩展能力、支持多业务服务、大数据量的突发服务响应能力等应用需求。

5.采用现场总线方案将监控设备连接起来，以构成了一个稳定、易于扩充的硬件环境。传输介质采用屏蔽双绞线，系统采用总线式的拓扑结构，各设备采用总线接插件连入总线。PLC具有总线访问的权限，可以读取水位计，闸门开度仪等的实时数据，从而达到监视设备运行状态的目的。

四、水闸调度方式

(一)分洪闸调度

分洪闸以A市作为防洪保护区代表站和闸前的水位(或流量)作为控制条件。根据上游水情及分洪闸以下河道的安全泄量情况，适时开闸分泄超额洪水入分洪道或分洪区，并根据水情及防汛情况及时调整分洪流量，以充分利用河道泄洪能力及减少分洪损失。同时充分考虑发电所需水量，在一般情况下，电站正常发电回水位在A大桥处应控制在78.5m以下，其相应的入库流量为4800 m3/s。而在天然情况下，A大桥水位78.5m其相应流量约为9000 m3/s，因此，水库发电运行调度要重点研究入库流量4800 m3/s～9000 m3/s时，保证A大桥处的水位不超过78.5m的相应措施。当入库流量超过9000 m3/s时，为减少对A市水位的影响，水库必须腾空，经研究水库水位维持72.5m，对A大桥的水位基本没有影响，因此水库腾空至72.5m时，为方便回蓄，水位可维持不变。当洪水更大时，分洪闸敞开泄洪。

根据水电站的水情自动测报系统持续提供的24h精确的流量预报，发电调度可以根据24h预报入库流量进行，按上述要求，结合闸门模型试验成果，发电调度可分三个流量段进行:

1.当24h预报入库流量小于4800 m3/s时，维持正常蓄水位77.5m运行，结合面临流量的大小，由厂房发电与泄水闸Ⅰ区8孔联合运行调度闸门的启闭控泄流量。

2.当24h预报入库流量在4800 m3/s～9000 m3/s之间时，为保证柳江大桥水位不超过78.5m，又方便水库回蓄，按坝前水位、预报流量及面临流量进行调蓄调度，由泄水闸Ⅰ区8孔和Ⅱ区10孔共同以相同的闸门开度均匀启闭进行控泄。

3.当24h预报入库流量大于9000 m3/s时，水库泄至72.5m。洪水再大，18孔泄水闸敞开泄洪。当洪峰过后，直至预报入库流量小于4800 m3/s、面临流量小于8200 m3/s时，水库逐渐回蓄至77.5m，恢复正常发电运行。为满足蓄泄期间的通航水位变幅要求，每小时蓄泄变化的流量不大于1000 m3/s。

(二)挡潮闸调度

主要考虑到该水利工程年降雨不平均、汛期径流量大的因素，为阻挡入侵，以满足排涝、防洪、灌溉、航运等方面的要求。采取分季节分级控制河网水位、根据气象水文预报提前排水和及时蓄水，使排涝与灌溉均得到较好满足。控制河网水位时，也考虑航运的要求。同时十分重视挡潮闸前淤积问题，充分利用潮水和汛前泄水冲淤。

(三)排水闸调度

及时的排除涝水，控制闸上水位不超过耕作要求的水位。在汛期外河水位高涨时，及时关闸，防止倒灌，并利用外河水位短期回落时机开闸抢排涝水。在汛后，外河水位低于闸内水位时，即开闸排水，以使尽可能多的土地进行耕种。对于灌排两用闸，当灌溉季节遇到干旱年份应根据农田需要，适时开闸引水灌溉。并根据河道自然条件在鱼苗旺发期引水“灌江纳苗”，将鱼苗送入闸内河道。

(四)进水闸调度

根据灌区和电站的需水要求，及考虑到外河水位的变化，有计划地引水。趁外河涨水时机及时开闸引水，使湖泊水库尽快充满。

第5篇

(一)水闸调度目的

为分泄、引用、滞蓄江河天然径流及调节水位或阻挡海水入侵,而对水闸进行的有计划的管理运用。总的要求是在保证工程安全的条件下,合理地综合利用水资源,按照规定的水利任务的主次合理分配水量;在防洪运用中,必须与上下游工程相配合;要尽量防止泥沙淤积,延长使用寿命。

(二)控制运用指标

在水闸调度中用作控制条件的一系列特征水位与流量,主要有:上游最高、最低水位,最大过闸流量及相应单宽流量,最大水位差,兴利水位及兴利引水流量等。允许双向运用的水闸应有相应的上述指标。这些指标,应根据水闸设计中规定的相应特征水位,考虑工程建设和安全情况、国民经济各部门的现实要求、水文数据的变化等具体情况研究确定。

(三)调度计划

由水闸管理单位根据控制运用指标,结合工程具体情况和有关方面的合理要求,参照历史水文规律和工程运用经验及当年水情预报等制定,内容包括:各时期的控制水位、流量及运行方式等。在实际调度过程中,应在计划规定的范围内运用,如因特殊情况需要在规定的上、下限指标范围外运用时,须经过验算及鉴定。

(四)调度方式

为满足既定的水利任务如防洪、灌溉、发电等而制定的具体运用规则,它是水闸安全地、经济地运行的关键。

二、某水利工程概述

某水利工程是一个以防洪、发电为主,兼顾灌溉、养殖的综合利用水利枢纽工程。枢纽控制流域面积46800km2,多年平均流量1250m3/s,枢纽总库容24亿m3;水库校核洪水位91.52m(P=0.1%),相应下游校核洪水位90.95m,对应泄洪流量为42000m3/s;水库设计洪水位86.43m(P=1%),相应下游设计洪水位86.05m,对应泄洪流量为32700m3/s;水库正常蓄水位77.5m,有效库容5.7亿m3,下游最低水位为59.79m。该水利工程通过对运用水库的蓄、泄和挡水等功能,对水资源在时间、空间上按需要进行重新分配。在保证水利工程安全的前提下,综合利用了水资源。

该水利工程位于A市的下游,重点要确保A市的防洪安全和下游防洪任务以及保证发电量,所以电站的发电回水对A市的影响也是一个比较敏感的问题,因此电站的正常发电运行,对其发电回水必须控制。同时该工程需要考虑到灌溉、养殖的任务,总体情况复杂、要求较高,所以需要依据科学的系统工程理论,拟定最优调度运用方式,建立自动化调度系统,逐步实现水利调度的最优化、自动化。

三、水闸计算机自动化监控调度系统

(一)系统的硬件组成

计算机监控系统的总体结构设计由多圈绝对值编码器闸门开度仪、Profibus-DP接口、Profibus-DP总线、可编程控制器、监控计算机等组成。

(二)系统的软件组成

主要监控计算机与各级控制器通过网络连接,对整个闸门系统进行监测、控制和保护。

(三)系统实际应用

系统从管理功能一般可划分为4个层次:操作层(水闸监测)、控制层(分中心)、调度层(中心)、信息网络。

1.操作层设在各基层水闸管理单位,负责采集闸内外水位、雨量、闸位、闸门开关量、水泵开关量等相关数据,并接受有关控制信息。

2.控制层(分中心)按水利片或区县设置,每个水利片或区县一个调度分中心,它处于整个系统的中间层,是连接基层与决策层的纽带。对上联系着调度总中心,对下接收所辖水闸监测站的水情工况数据,并统计处理后上传给调动总中心,同时接受调度总中心下发的调度指令。

3.调度层(中心)则是整个系统的指挥中心,它负责接收监测点传来的水情工况数据(包括视频图像),并进行远程监测;备份各监测点水情工况的历史数据;对接收到的数据进行分析处理,专家决策,提出调度方案。

(四)信息网络

网络模型是整个水闸调度信息系统的基础,其目标是形成一个安全、稳定为综合业务服务的IP数字通道。网络设计包括物理信道设计,网络安全设计,网络运营维护设计等内容。网络模型设计要按以下原则来进行:

1.合理的拓扑结构设计,要求网络的拓扑结构具有如下特点:可靠性,易维护,性能价格比优良,配置灵活,便于集中管理,可扩展,最大限度保护已有投资,便于维护通信的安全。

2.各部门间通过子网划分保持互相独立。

3.结构化布线,建立高速网络。

4.设备选型和配置时要满足扩展能力、支持多业务服务、大数据量的突发服务响应能力等应用需求。

5.采用现场总线方案将监控设备连接起来,以构成了一个稳定、易于扩充的硬件环境。传输介质采用屏蔽双绞线,系统采用总线式的拓扑结构,各设备采用总线接插件连入总线。PLC具有总线访问的权限,可以读取水位计,闸门开度仪等的实时数据,从而达到监视设备运行状态的目的。

四、水闸调度方式

(一)分洪闸调度

分洪闸以A市作为防洪保护区代表站和闸前的水位(或流量)作为控制条件。根据上游水情及分洪闸以下河道的安全泄量情况,适时开闸分泄超额洪水入分洪道或分洪区,并根据水情及防汛情况及时调整分洪流量,以充分利用河道泄洪能力及减少分洪损失。同时充分考虑发电所需水量,在一般情况下,电站正常发电回水位在A大桥处应控制在78.5m以下,其相应的入库流量为4800m3/s。而在天然情况下,A大桥水位78.5m其相应流量约为9000m3/s,因此,水库发电运行调度要重点研究入库流量4800m3/s～9000m3/s时,保证A大桥处的水位不超过78.5m的相应措施。当入库流量超过9000m3/s时,为减少对A市水位的影响,水库必须腾空,经研究水库水位维持72.5m,对A大桥的水位基本没有影响,因此水库腾空至72.5m时,为方便回蓄,水位可维持不变。当洪水更大时,分洪闸敞开泄洪。

根据水电站的水情自动测报系统持续提供的24h精确的流量预报,发电调度可以根据24h预报入库流量进行,按上述要求,结合闸门模型试验成果,发电调度可分三个流量段进行:

1.当24h预报入库流量小于4800m3/s时,维持正常蓄水位77.5m运行,结合面临流量的大小,由厂房发电与泄水闸Ⅰ区8孔联合运行调度闸门的启闭控泄流量。

2.当24h预报入库流量在4800m3/s～9000m3/s之间时,为保证柳江大桥水位不超过78.5m,又方便水库回蓄,按坝前水位、预报流量及面临流量进行调蓄调度,由泄水闸Ⅰ区8孔和Ⅱ区10孔共同以相同的闸门开度均匀启闭进行控泄。

3.当24h预报入库流量大于9000m3/s时,水库泄至72.5m。洪水再大,18孔泄水闸敞开泄洪。当洪峰过后,直至预报入库流量小于4800m3/s、面临流量小于8200m3/s时,水库逐渐回蓄至77.5m,恢复正常发电运行。为满足蓄泄期间的通航水位变幅要求,每小时蓄泄变化的流量不大于1000m3/s。

(二)挡潮闸调度

主要考虑到该水利工程年降雨不平均、汛期径流量大的因素,为阻挡入侵,以满足排涝、防洪、灌溉、航运等方面的要求。采取分季节分级控制河网水位、根据气象水文预报提前排水和及时蓄水,使排涝与灌溉均得到较好满足。控制河网水位时,也考虑航运的要求。同时十分重视挡潮闸前淤积问题,充分利用潮水和汛前泄水冲淤。

(三)排水闸调度

及时的排除涝水,控制闸上水位不超过耕作要求的水位。在汛期外河水位高涨时,及时关闸,防止倒灌,并利用外河水位短期回落时机开闸抢排涝水。在汛后,外河水位低于闸内水位时,即开闸排水,以使尽可能多的土地进行耕种。对于灌排两用闸,当灌溉季节遇到干旱年份应根据农田需要,适时开闸引水灌溉。并根据河道自然条件在鱼苗旺发期引水“灌江纳苗”,将鱼苗送入闸内河道。

(四)进水闸调度

根据灌区和电站的需水要求,及考虑到外河水位的变化,有计划地引水。趁外河涨水时机及时开闸引水,使湖泊水库尽快充满。

五、结语

水闸的调度,关系到水利工程的安全和国民经济各部门对除害兴利、综合利用水资源的要求,应根据其承担任务的主次关系及相互结合情况,建立科学的调度方案,对水闸的整个运营过程进行动态监控和优化管理,处理好防洪与兴利的关系直至共同达到整体综合最优效益。

第6篇

论文摘要农田除涝是农业高产稳产的基础，是农业丰产丰收的关键，详细介绍了农田除涝的基本措施及具体要求，主要包括：洪涝分治，综合治理；开挖沟网、墒网，改善排蓄重要条件；高、低地分开、分片排涝；自排为主，辅以抽排；控制运用，加强管理。

防洪的基本方法是应在巩固防洪设施的前提下，坚持顾全大局，分区分片控制，做到上下游，蓄与排，排与灌兼顾，整体照顾局部，团结治水，因地制宜，综合治理，避免产生新的洪涝矛盾或水害搬家的现象。笔者根据多年的工作经验，现将农田除涝的基本措施介绍如下。

1洪涝分治，综合治理

治洪是除涝的前提。在洪涝并存的地方，必须按照洪涝分治、防治结合、因地制宜、综合治理的原则，采取蓄泄兼筹，整治骨干排洪河道，扩大洪水出路，巩固防洪堤防与水库大坝，同时积极搞好水土保持工作。这不但能保障大片地区的防洪安全，也为大面积农田除涝排水解决出路问题。在洪水问题初步得到解决后，应该积极除涝。办法就是洪涝分离，让出洪水走廊，因地制宜规划某些河道为行洪河道（高水河），某些河道为排涝河道（低水河），把洪水干扰排除在外，给洪水以出路，分区分片治理，达到山区、平原分开，山区、圩区分开；高、低地分开。

2开挖沟网、墒网，改善排蓄重要条件

排水是除涝的基础，但不能单纯地考虑排水，应根据当地的自然条件，因地制宜开挖田间排水沟网、墒网，以改善土壤的排蓄条件。所谓“沟网”，系指大沟、中沟、小沟三级，有些地区则指干沟、支沟、斗沟等，大沟、中沟的作用是排水、泄水、引水、蓄水、调水及航运、水产养殖等；既能及时排除暴雨经流又可使地面经流得以滞蓄利用。小沟的作用是汇集排除地面水，控制与降低农田地下水位。所谓“墒网”，系指田间工程的毛沟、腰沟、墒沟，属于临时性田间排水工程，开挖这一系列田间排水沟，对于除涝、除渍夺高产，十分重要。其作用就是迅速汇集地面经流，减少降雨入渗，降低耕作层土壤含水量，从而降低地下水位。因此，必须重视搞好田间沟墒工程，促使降雨经流随时汇流入墒入沟，及时排除出去。

3高、低地分开、分片排涝

平原地区的地形特点，总的来说较为平坦，但因其范围广阔，地势仍然还有高差。如果不采取高、低地分开，大河网不划分梯级加以建闸控制，势必造成高地排水要压向低地，使低地受淹，从而加重低地的排涝负担，低地涝水更难以及时外排。同样，低洼圩垸地区虽然地形较为平坦，但圩内地形也存在高差，每逢暴雨，高水低流，形成“天落一寸，地涨半尺”的局面，势必加重低地的涝情，引起高、低之间的排水矛盾。因此，在排涝规划中，除了建立河网规划外，还应考虑在高低地分界线处划分梯级，建闸控制，等高截流，高低分开、分片，分级排涝，使各片自成水系，灵活调度，达到高水、高蓄、高排；低水低蓄、低排；高地自排；坡地抢排；洼地抽排；排涝滞涝结合，控制运用自如。这是平原区、低洼圩垸区除涝灭灾的一项有效措施。

4自排为主，辅以抽排

单靠自流外排与内湖滞涝仍不能免除涝灾威胁的地区，需要相辅以抽排。但是，为了减少装机容量和抽水费用，在规划和管理时，必须坚持以自排为主的指导思想，并采取一切措施尽量利用和创造自流排水的条件。例如：①在设置排涝站的同时，要修建自流排水涵闸或保留原有排水涵闸；②根据各个圩垸的具体情况，分别研究采用集中建闸、分片设站，或合站分闸，闸站合一等有利自排的布置方式；③有条件时可适当抬高内河、内湖的滞涝水位以争取内河、内湖有更多的自流外排条件；④抓住汛期河水位短期回落的时机，进行自流抢排等。

第7篇

论文摘要：麻湾引黄灌区工程，自1989年2月21日破土动工，至1991年6月末全部竣工，总投资4005万元。是当时全省黄淮海平原农业开发和黄河三角洲开发的重点工程项目，也是当时东营市建市以来地方兴建的大型引黄灌溉工程之一。

东营市是一个水资源相对缺乏的城市，在实施国家级战略，建设高效生态经济区的大背景下，强化水资源统一管理，搞好水资源的优化配置和高效利用，实施灌区续建配套与节水改造项目建设，促进灌区水利事业可持续发展非常必要。在此，笔者认为：要进一步强化以黄河水资源为主的水资源统一管理、优化配置和高效利用，搞好引黄灌区综合治理、节水改造和续建配套项目建设，促进引黄灌区可持续发展势在必行。

一、麻湾引黄灌区设计规模

东营市麻湾灌区是在原打渔张引黄灌区工程基础上，调整、改建而成的。新建引黄闸和总干渠，贯通原打渔张灌区二、三、四干渠，进而成为独立引黄灌区。引黄灌溉既保障了农业丰收，又补充了地下水，淋洗了盐分，有效地保证了地下水位的稳定和水质；设计灌溉面积4.93万公顷；年引黄河水1.5到2亿立方米，实际灌溉面积在3万公顷以上。

麻湾引黄闸位于黄河右岸的东营市东营区龙居乡麻湾险工上。总干渠自引黄闸下向东南，穿过南展堤大孙闸经大孙村西，向东南直插原打渔张四干渠，顺四干渠向东至庞家节制闸，然后沿四干四支折向正南，横跨打渔张河、穿过支脉河，经广青路南闫家泵站提水后，过三干向南，在广饶温楼闸入二干。由麻湾引黄闸至二干温楼闸，总干渠纵贯2县区5乡镇，全长33.2千米。麻湾灌区控制范围，即原打渔张灌区二、三、四干的控制范围：新广蒲河以南、小清河以北(通过二干十二支过清工程也可过小清河)、广南水库以西、东营市与惠民地区边界以东。

麻湾灌区设计规模：引黄流量60立方米每秒，1条总干，3条干渠，1条分干，控制面积7.02万公顷，设计灌溉面积4.93万公顷。各类建筑物103座，其中较大型建筑物有麻湾引黄闸、大孙灌溉闸、打渔张河渡槽、支脉河倒虹吸和闫家扬水站等5座，改变了灌区范围内靠天吃饭的局面。

二、麻湾灌区改扩建工程

(一)三干渠改造恢复治理工程

为了解决广饶县2800公顷和广北农场1000公顷农田灌溉， 1991年4月市人大代表视察东营水利工作时，张万湖副市长指示：由市引黄灌溉管理局牵头，组织广饶县和广北农场对三干渠下游进行工程恢复技术设计。设计由东营市水利勘测设计院承担，1992年6月完成全部设计。

设计原则：既要保证三干下游用水，又要汇入二干5.0立方米每秒的流量，以缓解二干下游的供需矛盾，解决原三干渠供水范围没有包括的右岸 (其右岸原属二干供水范围，因偏远、地势高而难供水)供水问题。

该工程由东营市引黄灌溉管理局组织施工，于1992年3～6月施工，共完成土石方23.5万立方米，建筑物37座，其中有李庄节制闸、泄水闸、尾水闸修复、丁庄渡槽，干渠排沟生产桥12座，支门21座，完成投资147.09万元。三干下游的恢复治理，结束了广饶县丁庄乡和广北农场等单位40年来靠近干渠而又用不上黄河水的历史。

(二)总干渠渠首段衬砌工程

由于受东张铁路桥桥底高程限制，麻湾灌区在原设计中，引黄闸到东张铁路桥段渠底比降是1/11000，在没有渠首沉沙的情况下，经一年运行，造成渠首淤积严重，因此对渠首需要进行改造。由东营市水利勘测设计院设计，将渠首渠底高程抬高75厘米，将比降由1/10000调整为1/7000，将底宽由28米扩大到33米，将流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。该工程由市引黄灌溉管理局于1992年9～12月组织施工，完成展区内2.3千米的砼板衬砌，投资150万元，有效地减少了水量流失，节约了水资源，提高了引黄灌溉效率。

(三)总干大孙灌溉闸以下衬砌工程

1998年6～8月，由东营市灌溉管理处设计并组织施工，对大孙闸以下3.2千米进行砼板衬砌，投资250万元，从此改变了该段渗漏严重的现象，进一步提升了干渠整体效能。

(四)四干渠改扩建工程

麻湾灌区四干渠是东营区和胜利油田用水的重要输水渠道。由于黄河近年来经常断流，造成四干下游农田和胜利油田广南水库严重缺水的困难局面。对四干进行改扩建，满足东营区东部4个乡镇和广南水库用水需求，由四干、五干共同向广南水库输水，实现“二龙抱珠”，是东营区和胜利油田多年迫切要求。根据东营市和胜利石油管理局《第七次联席会议纪要》，由胜利石油管理局供水公司委托东营市水利局勘测设计院，对四干渠进行改扩建设计。

四干渠工程改扩建工程总体布置是：扩建四干进水闸，改建北隋节制闸、大许节制闸，新建王岗节制闸；扩大四干断面，底宽由8～5米加大到18.5～11米；流量由15～5立方米每秒加大为50～30立方米每秒。干渠长度由30.30千米延长至32.28千米，终点到广南水库2号沉沙池。在2号沉沙池前新建浮筒式扬水站，8台机组，设计扬水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘测设计院设计)。干渠为土渠，比降1/6000；其中4处弯道长1089米护坡，护坡结构自上而下为：60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保温板(阴和0.2毫米厚塑料薄膜。

整个干渠分为两段布置：四干渠首至东辛路：长8.07千米，北坝基本不动，搬南坝向南拓宽；排水沟设南岸。东辛路至广南水库沉沙池泵站：长24.21千米，南坝基本不动，搬北坝向北拓宽；排水沟设干渠北岸。麻湾灌区四干改扩建工程由胜利石油管理局和东营区人民政府组成施工指挥部，市水利局负责质量监督和竣工验收。1998年3月开工，10月完工，总投资4800万元。

四干渠改扩建工程完成改建长度32.28千米，土方329万立方米；改建四干进水闸(新增4孔) 1座，改建、新建节制闸3座(北隋、大许、王岗)，改建支门36座，新建支渠扬水站18座，新建改建生产桥及公路桥21座；新修东辛路至庞家进水闸柏油路一条，长8.0千米；新建、扩建4处管理站(庞家、北隋、大许、王岗)；四干下游沿渠道新建泵站专用电力线16千米，进一步提升了工程整体面貌，增强了节水综合效益，促进了灌区社会效益的发挥。

三、麻湾灌区节水改造工程

20世纪90年代以来，黄河来水与需求矛盾日益突出，兴建节水型输水工程已成为弥补水资源不足的重要措施。一方面是水资源的严重匮乏，另一方面灌区灌溉水利用系数仅为0.45左右。灌区设计灌溉面积4.93万公顷，现状有效灌溉面积4.00万公顷，实际灌溉面积只有3.33万公顷，因此麻湾灌区建设节水型输水工程已经非常必要。麻湾灌区节水改造工程是全国大型灌区续建配套与节水改造项目之一，搞好灌区节水改造对促进灌区经济发展具有十分重要的意义。

四、麻湾灌区节水改造续建北延工程

2010年6-9月间，由东营市水利局组织承建的东营市麻湾灌区续建配套与节水改造工程：“总干渠北延工程”是以麻湾总干作为引水水源，以原打渔张总干作为输水渠道，将麻湾总干、曹店干渠、胜利干渠贯通，可以有效利用麻湾引黄闸的引水优势，实现引黄工程联合调度，水量互补，提高引黄供水保证率；同时，还可以联通广蒲河，老广蒲河、五六干合排、清户沟、广利河等城市水系工程为其建设提供可靠水源；另外，作为一条分干渠还可以向龙居、史口两镇供水，满足区域农业灌溉用水需要。

麻湾总干渠北延工程控制灌溉面积19.10万亩，设计流量20立方米/每秒，该工程严格按照《灌溉与排水工程设计规范》和《水利工程质量体系》要求施工。工程级别为3级，建筑物级别为4级。主要建设内容包括衬砌渠首进水闸（设计桩号：0+000）--南二路桥（5+110）段5.11km渠道以衬砌为主的配套与节水工程；坼除重建生产桥3座；新建生产桥1座；维修生产桥1座；坼除重建支渠进水闸1座；新建支渠进水闸4座；改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方（挖方）3.55万立方米；（填方）3.05万立方米，砌石6701立方米；砼及钢筋砼1141立方米。有效地改变了工程面貌，为保障东营市更加合理利用黄河水资源和促进黄河水城建设打下了良好基础。

五、麻湾引黄闸新建闸前泵站工程

第8篇

论文摘要:水闸在水利工程建筑中是十分常见的,当闸门关闭,可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位,以满足上游取水或通航的需要。开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文对水闸的功用及组成做了详细的分析,为水利工作提供参考。

1 水闸的作用

控制水位、调节流量的低水头水工建筑物,是农田水利中龙头工程,常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽,以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

2 水闸的分类

2.1 按水闸所承担任务分节制闸。调节水位,控制流量。枯水期借以抬高水位,以利取水和上游航运,洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游,用以抬高水位,满足支渠引水需要。

进水闸:建在河道、湖泊的岸边或渠道,用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸,作用上把上一级渠道的水分下一级渠道,分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处,外河上涨时,关闸门防水洪水倒灌,避免洪灾。当外河水位退落时,开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段,以防止海水倒灌。抬高内河水位,满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔,还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸:常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地,即使消减洪峰,保证下游河道安全。

2.2 按闸室结构型式分

开敞式水闸和涵洞式水闸。

3 水闸的组成:上游连接段、闸室段、下游连接段

3.1 上游连接段作用将上游来水平顺地引进闸室,同时起防冲、防渗、挡土等作用。

3.2 上游连接段组成上游翼墙:引导水流平顺进闸。

铺盖:起防渗作用,并要起防冲作用。

护坡、护底:保护河岸和河床不受冲刷。

上游防冲槽:保护护岸头部,防止河床冲刷而护底方向发展。

3.3 下游连接段包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等(使水流经有效消能后平顺流出闸室,与下游河床段连接)。

消力池:紧接闸室布置,具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用,是消能的主要措施。

海漫:布置在消力池后面,继续消除余能,调整流速分布,用块石砌成。

防冲槽:海漫的末端防冲措施,防止海漫后河床冲刷向上游发展。

下游翼墙:水流均匀扩散,并保护两岸免受冲刷。

护坡:布海漫和防冲槽范围内,一般用块石。

3.4 闸室段是水闸主体,包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

底板:闸室基础,承受闸室全部荷载,较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定,还有防冲、防渗作用。

闸墩:分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

工作桥:供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

岸墙:闸室与河岸的连接结构,主要以挡土,并且有侧向防渗作用。

4 水闸选择的要求

节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段,经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处,但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处,排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近,且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。

5 水闸消能防冲过闸水流特点

出闸流速较大,紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。

6 水闸的冲刷

波状水跃的产生:淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀,产生折冲水流。上下游水位差较小,形成波状水跃,消能效率低。

基本消能方式:底流消能为主,有消力池,海漫,防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况,地形条件,施工能力消能效果等选用。

波状水跃的防止措施:总体布置时,尽量使用上游渠道有一段较的顺直段,确保来水顺均匀;控制下游翼墙的扩散角,扩散角宜7~12,使水流均匀扩散;制定合理的闸的开启程序,注意均匀起步,间隙对称开启原则,力避开启,关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

7 常用防渗及排水设施

水平防渗设备:齿墙,板墙和防渗墙等排水体与反滤层,主要目的是为改善排水为了继续降压,并将渗流安全的导向下游。

板桩的作用:铺盖前端或室底板上游端时,降低压力,设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

闸室结构布置:包括底板,闸墩,胸墙,闸门,工作桥和交通桥等部分

闸墩作用:分隔闸孔,支承闸及上部结构胸墙作用,减少闸的高度,减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用:设置启闭机和管理人员操作启闭之用

水闸和河岸或堤,坝等连接时,必须设置连接建筑,包括:上,下游翼墙和便墩,有时还有防渗刺墙,其作用:

(1)挡住两侧填土,维持土坝及两岸的稳定。

(2)当水闸泄水或引水时,上游冀墙用于引导水流平顺进闸,下游冀墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷。

(3)保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。

第9篇

论文摘要：水闸在水利工程建筑中是十分常见的，当闸门关闭，可以拦洪、挡潮、蓄水抬高上游水位，以满足上游取水或通航的需要。开启闸门，可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水的需要调节流量。水闸多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区。本文对水闸的功用及组成做了详细的分析，为水利工作提供参考。

1 水闸的作用

控制水位、调节流量的低水头水工建筑物，是农田水利中龙头工程，常与堤坝、船闸、鱼道、水站、抽水站等建筑物组成水利枢纽，以满足防洪、排洪、航运、灌溉以及发电水利工程的需要。

2 水闸的分类

2.1 按水闸所承担任务分节制闸。调节水位，控制流量。枯水期借以抬高水位，以利取水和上游航运，洪水期用以控制流量。渠系建筑物中节制闸一般建于支渠分水口的下游，用以抬高水位，满足支渠引水需要。

进水闸：建在河道、湖泊的岸边或渠道，用来引水灌溉、发电或其他用水需要。灌溉渠系中建于干渠以下渠道首的进水闸，作用上把上一级渠道的水分下一级渠道，分水闸、斗门、农门排水闸建在江河沿岸排水渠出口处，外河上涨时，关闸门防水洪水倒灌，避免洪灾。当外河水位退落时，开闸排水防止涝灾。具有双面挡水的作用。挡潮闸建在河流入流的河口地段，以防止海水倒灌。抬高内河水位，满足蓄淡灌溉。退潮排涝。有通航孔，还可平潮时通潮。具有双向挡水作用——挡潮闸、排水闸分洪闸：常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全洪量的洪水泄入预定的湖泊、洼地，即使消减洪峰，保证下游河道安全。

2.2 按闸室结构型式分

开敞式水闸和涵洞式水闸。

3 水闸的组成：上游连接段、闸室段、下游连接段

3.1 上游连接段作用将上游来水平顺地引进闸室，同时起防冲、防渗、挡土等作用。

3.2 上游连接段组成上游翼墙：引导水流平顺进闸。

铺盖：起防渗作用，并要起防冲作用。

护坡、护底：保护河岸和河床不受冲刷。

上游防冲槽：保护护岸头部，防止河床冲刷而护底方向发展。

3.3 下游连接段包括消力池、海漫、下游防冲槽、下游翼墙及护坡等（使水流经有效消能后平顺流出闸室，与下游河床段连接）。

消力池：紧接闸室布置，具有形成水跃和保护水跃范围内河床允许受冲刷作用，是消能的主要措施。

海漫：布置在消力池后面，继续消除余能，调整流速分布，用块石砌成。

防冲槽：海漫的末端防冲措施，防止海漫后河床冲刷向上游发展。

下游翼墙：水流均匀扩散，并保护两岸免受冲刷。

护坡：布海漫和防冲槽范围内，一般用块石。

3.4 闸室段是水闸主体，包括底板、闸墩、闸门、胸墙、岸墙、工作桥和交通桥。

底板：闸室基础，承受闸室全部荷载，较均匀地将荷载传给地基并利用底板与地基图摩擦来维持闸室稳定，还有防冲、防渗作用。

闸墩：分割闸孔、支撑闸门和桥梁。

工作桥：供安装启闭机和工作人员操作机器之用。

岸墙：闸室与河岸的连接结构，主要以挡土，并且有侧向防渗作用。

4 水闸选择的要求

节制闸或泄洪闸闸址宜选择在河道顺直、河势相对稳定的河段，经技术经济比较后可以选择在弯曲河段裁弯取直的新开河道上。进水闸、分水闸或分洪闸闸址宜选择在河岸基本稳定的顺直河段或弯道凹岸顶点稍偏下游处，但分洪闸闸址不宜选择在险工堤段和被保护的重要城镇下游堤段。排水闸或泄洪闸闸址宜选择在地势低洼、出水畅通处，排水闸闸址宜选择在靠近重要涝区和容泄区的老堤堤线上。挡潮闸闸址宜选择在岸线和岸坡稳定的潮汐河口附近，且闸址泓滩中淤变化较小、上游河道有足够的蓄水容积地点。

5 水闸消能防冲过闸水流特点

出闸流速较大，紊动强烈。上游水位差较小。岀流形式随闸门开启程序变化。

6 水闸的冲刷

波状水跃的产生：淹没水跃没有发生或水跃淹没过大。岀流扩散下均匀，产生折冲水流。上下游水位差较小，形成波状水跃，消能效率低。

基本消能方式：底流消能为主，有消力池，海漫，防冲槽等部分组成。其形式可根据水流情况，地形条件，施工能力消能效果等选用。

波状水跃的防止措施：总体布置时，尽量使用上游渠道有一段较的顺直段，确保来水顺均匀；控制下游翼墙的扩散角，扩散角宜7～12，使水流均匀扩散；制定合理的闸的开启程序，注意均匀起步，间隙对称开启原则，力避开启，关闭时大起大落和多孔闸部分闸孔泄流的运用方式。

7 常用防渗及排水设施

水平防渗设备：齿墙，板墙和防渗墙等排水体与反滤层，主要目的是为改善排水为了继续降压，并将渗流安全的导向下游。

板桩的作用：铺盖前端或室底板上游端时，降低压力，设在闸室底板下游侧的矩板主要为减小出口处的渗压力。

闸室结构布置：包括底板，闸墩，胸墙，闸门，工作桥和交通桥等部分

闸墩作用：分隔闸孔，支承闸及上部结构胸墙作用，减少闸的高度，减轻立门重和降低对启闭机重量的要求工作桥的作用：设置启闭机和管理人员操作启闭之用

水闸和河岸或堤，坝等连接时，必须设置连接建筑，包括：上，下游翼墙和便墩，有时还有防渗刺墙，其作用：

（1）挡住两侧填土，维持土坝及两岸的稳定。

（2）当水闸泄水或引水时，上游冀墙用于引导水流平顺进闸，下游冀墙使出闸水流均匀扩散，减少冲刷。

（3）保持两岸或土坝边坡不受过闸水流的冲刷。

第10篇

关键词：难点，对策，防裂

一、工程概况

刘家道口枢纽工程位于临沂市刘家道口村北的沂河干流上。主要有刘家道口节制闸、分沂入沭彭家道口分洪闸（已建成）、刘家道口放水洞、盛口放水洞、姜墩放水洞、盛口切滩、闸上堤防截渗，李公河防倒漾闸、李庄闸、水文观测设施、工程管理设施等工程组成。

本工程为Ⅰ等工程，主要建筑物为1级建筑物，防洪标准为50年一遇洪水设计，设计流量12000m3/s，100年一遇洪水校核，校核流量14000m3/s。刘家道口节制闸是实现沂沭洪水东调入海的控制性建筑物，是目前国内设计流量最大的平原水闸，闸室总净宽576.0m，共36孔，单孔净宽16.0m。闸室顺水流方向的长度为27.5 m，垂直水流方向总宽646.0m，闸室为分离式结构，大底板厚2.5m，闸墩厚2.0m，工作闸门为钢质弧形门，尺寸（宽×高）16×8.5 m，液压式启闭机，检修闸门为钢质叠梁门，节制闸进口连接段包括闸前铺盖、上游护底以及上游两岸翼墙和护坡，出口设有消力池，海漫以及防冲槽和下游两岸翼墙及护坡等。

二、一般水闸混凝土产生裂缝的原因

为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果.

三、刘家道口节制闸混凝土的主要防裂措施

1. 防裂措施的设计与研究

（1）结构分缝。每孔闸为一个结构段，顺水流方向长27.5m，垂直水流方向宽20.0m，满足规范规定的在软基上不宜大于35m的要求。

（2）基础处理。闸室基础采用c15混凝土回填处理，以减小不均匀沉降。

（3）限裂设计目标。。根据工程所处环境，主要结构按三类环境考虑，钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度按0.2mm控制。

（4）材料要求。根据工程处在水环境，防腐要求高的情况，业主单位委托有关科研单位进行了配比试验研究，最终选用高性能混凝土，主要采用了大量的掺合料（粉煤灰）。

（5）对主要结构采取的设计措施。对闸墩采用预应力钢铰线丝，按不出现裂缝设计。并要求闸墩的底部1m与闸底板一起浇筑，以减小底板对闸墩的约束。门槽等局部部位增设限裂钢筋网。部分二期混凝土掺用膨胀剂，采用TEA混凝土微膨胀剂。

（6）混凝土温控的设计与研究。本工程闸底板、闸墩长度较长、体积较大，属大体积混凝土，施工期主要为低温季节，采用了不同季节、不同部位混凝土施工的温控措施，对入仓温度、模板要求、拆模时间（建议10~14天拆模，实际7~15天）、通水冷却、新浇混凝土保温、保湿养护等提出了具体指标数据。。

2. 施工采用的防裂措施

一、为保证夏季施工控制入仓温度不超过28℃采取如下措施：

（1）加强道路养护，提高机械完好率，避免机械故障，缩短混凝土运输及等待卸料的时间。

（2）砼吊罐表面用泡沫板包裹进行保温，减少砼运输过程中的温度升高量。经实测，采取保温措施后比不采取保温措施的情况下，在20分钟内温度升高值要低约1℃。

（3）砼入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土的暴露时间。

（4）采用喷洒水雾的方法降低仓面气温。对闸墩大钢模，在其外表面铺设花管进行喷洒冷水降温，防止大钢模表面温度过高而对已入仓砼的温度控制带来不利影响。

（5）对闸墩砼，由于其仓面较小，在其顶部利用满铺脚手片，顶面再铺一层土工布形成遮阳棚进行防晒。经实测，采取遮阳措施后比不采取遮阳措施的情况下，砼仓面内温度要低约7~10℃。

最终保证夏季施工控制最大温升、内外温差及降温速率达到如下结果：

（1）控制混凝土浇筑后二天内温升值不大于30℃；

（2）控制混凝土降温速率不大于4℃/d；

（3）控制混凝土内外温差不大于13℃；

（4）砼养护措施。。

二、冬季施工保温对策

（1）原材料保温

原材料堆放必须用帆布覆盖，堆放高度不应低于6.0m。

（2）运输过程中保温

一是搅拌系统保温，二是砼运输搅拌车外面用棉帆布被包裹。

（3）仓面保温

在浇筑面积比较大的仓面，采用彩条布搭设保温棚，现场多次抽测砼入仓温度（砼下5~10cm）晚上一般在8℃左右，白天在8~10℃之间。砼浇完收光阶段，保温棚用碘钨灯加热保温。收光完毕后表面先覆盖一层塑料膜，然后再加一层用花雨布包裹的草帘被保温。

（4）模板保温

大小底板的侧模使用2cm厚竹胶模板，浇完后外挂保温被保温，拆模后立即用2cm厚闭孔泡沫板覆盖，用三道木条固定，保温效果相当好。

闸墩钢模板外表用3cm厚的软性泡沫板粘贴，经实测闸墩仓内温度大于15℃，保温效果非常显效。

⑤拆模后闸墩保温

根据SDJ207-82规范的要求，混凝土允许受冻的临界强度：大体积内部混凝土应不低于5.0Mpa；大体积外部混凝土和钢筋混凝土应不低于7.0Mpa。工程采取措施为：贴保温板的闸墩钢模板保温时间不小于15天，在气温稳定的时间段内拆模，边拆边包裹一布一膜的复合土工膜，再用铁丝固定。

四、结束语

水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.刘家道口节制闸工程混凝土防裂从设计、施工两方面技术措施开始，研究解决该工程混凝土防裂的难题，通过实际运用所得的效果来看，所浇筑的闸墩、大底板砼没有出现贯穿性裂缝。以上所述防裂措施，基本上解决了岩基上闸墩不裂的难题。

参考文献：

1. 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.

2.陈舟，水闸混凝土防裂措施及裂缝处理，2007.07

3. 黄守琳等，刘家道口节制闸工程施工难点及对策，治淮工程建设质量与安全论坛，2007.05

4. 左东启，王世夏，林益才，水工建筑物（上，下册），河海大学出版社[M]，1995,01

第11篇

完善城市防洪减灾工程建设不仅能够提高城市的抗灾能力，还能维持我国社会经济的稳定。因而应当合理布局城市防洪体系，并转变传统的防洪理念，提高城市的综合防御能力。所以本文详细阐述了如何实现城市防洪减灾工程体系的科学、合理的规划。

关键词：

城市；防洪减灾；工程；体系建设

完善城市防洪减灾工程建设能够将灾害给人们造成的生命和财产损失降到最低。因而应当合理布局城市防洪体系，并转变传统的防洪理念，提高城市的综合防御能力[1]。所以本文详细阐述了如何实现城市防洪减灾工程体系的科学、合理的规划，以保障全市经济社会发展的大局稳定。

一、河北省邯郸市防洪减灾工程的建设现状

河北地处黄河以北，分布着大面积的海滦河流域。其中大多数的河流发源于东部的太行山和燕山，横穿河北省，最终穿过天津流入大海。总体上来看，河北地区的海滦河分布较松散。随着我国水资源短缺问题的加重，河北省的大部分小河流出在干涸的状态，从而造成了居民防洪意识淡薄的问题。而且省内大部分的河道、河槽等防洪工程已荒废。在2012年发生的特大洪水事件给河北省内居民造成了严重的损失。由此可见，加强河北省防洪减灾工程的建设是非常必要的。目前邯郸市的防洪减灾工程的建设存在两个方面的问题：一是主河道亟待完善。二是各分支河流的防洪减灾能力下降，且成为影响整体防洪减灾工程建设的主要因素。该市区内的沁河齐村大坝、滏阳河张庄桥节制闸、支漳河分洪闸、苏里泄洪闸等防洪工程早在多年前就已完成。但是仍然存在一定的问题：一是防洪减灾工程的防洪标准偏低；部门工程已经荒废。二是城市内的排水系统、雨水管网等工程建设不完善，致使城市内经常发生积水现象。

二、河北省邯郸市防洪减灾工程体系的建设

1．防洪工程措施

继12年的特大洪涝灾害之后，在2016年邯郸市又发生了“7.19”超百年一遇的特大暴雨和滔滔洪水。而水库、河道等水利工程发挥了削峰、拦洪、排涝等巨大潜能，最大程度地减少洪涝造成的损失，成为邯郸市防洪减灾工程的关键。据有关数据统计：漳河下游磁县境内岳城水库，洪峰流量最大达到5,200m3/s，且两天时间蓄滞洪水3亿多m3；滏阳河上游东武仕水库，在形成洪峰693m3/s情况下，蓄滞洪水3,000多万m3；实践证明，邯郸市的防洪减灾工程是不可替代的。其市区的整体防洪减灾工程措施主要包括：一是河渠清淤清障工作。如对市区内滏阳河、渚河、纺织沟、铁路边沟等多处容易发生淤泥堵塞的河道进行清理，尤其是在防汛工作期间。二是做好市区内排水管道、泵站的检修工作。尤其是在汛前，对于易发生堵塞的路段、管线、检井等重点工程，落实责任制、实行分片管理。另外，还需加强市区内立交桥抽升设备的检修调试，从而保证立交桥道路的畅通。三是重点加强汛期的安全检查工作。不仅要落实防汛工作，还应该要做好排水系统应急工作。

2．河流防洪布局

该市区的河道建设包括滏阳河城区段、沁河城区、渚河城区等几个部分。其中滏阳河城区段主要是指张庄桥截止闸到北环路段，该路段属于常年性河流，属于三级河道，现状过流能力是40m3/s。另外滏阳河左堤长为10.95km，堤防等级为1。该市区的和平路东雨水强排泵站、和平路西强排泵站、向阳路雨水强排泵站、展览路雨水强排泵站是像该流域排水的主要泵站。并且该城区河道断还具有贺庄橡胶坝，坝长为18m，蓄水量为10m3。沁河城区主要是指齐村大坝到丛台区春厂东，该河道属于城区雨污水的主干流域，且属于4级河道，现状过流能力是68m3/s。河流防洪总体的布局主要是特征是纵横交错、贯穿全市，并相互融合成统一的整体。其它河道的信息如表1。另外，该市区的北交道泵站和人民路立交雨水泵站是向该流域排水的主要泵站。总体来说，河流防洪布局的重点在于滏阳河城区段，并加强其它城区段的建设，各河道工程相辅相成。简单的说是采取蓄、泄、滞、引、补、调相结合的措施，具体的防洪设施方案为：落实以行政首长负责制为核心的各项防汛责任制，重点落实好党政领导包河、包堤、包重点部位、包重要设施责任制。以“水上滩、人上堤”确定上堤时间，坚持24h巡查堤防，密切注视责任段内水情、工情变化，封堵穿堤路口、穿堤涵洞，加高加固堤防低洼薄弱段，及时处理出现的各类险情，配备专用机械，随时清除阻水障碍物。当水位距堤顶1米时，调集抢险队上堤防护堤防。由此可见，完善河道防洪布局，并提高河道的防洪能力对于完善城市的防洪减灾工程体系是非常重要的。

3．城市水利建设

该市的城市水利工程包括沁河齐村大坝、滏阳河张庄桥节制闸、支漳河分洪闸、苏里泄洪闸等。另外，还雨水管网主要由学院北路、光明大街、贸易路、联防路、东环路雨水排放系统组成；如下图1，图中红色线表示已建设的雨水管网，蓝色点代表泵站建设。抽升泵站共21座，为107沿线各立交桥泵站，滏阳河、支漳河分洪道沿岸各泵站等，总抽水能力17.7m3/h；城区排沥的重要渠道主要有胜利沟、化工沟、纺织沟、邯临沟等。上述所排沥水最终汇入滏阳河。因而应该合理调度滏阳河城区段的张庄桥、柳林、电厂三座节制闸和贺庄橡胶坝，使其在满足工业用水的前提下尽快排除城区沥涝。总的来说，该市的水利工程比较完善，具有较好的排水功能。

4．非工程措施

（1）部门职责

参与防汛工作的部门包括市水利局、市气象局、市市政公用事业管理局、市建设局、市人民防空办公室、市城市管理和综合行政执法局等。不同的部门具有不同的职责。如市气象局主要是监测天气变化、提前灾害预警信号，并及时向有关部门进行汇报[2]。水利局主要是负责日常的防汛工作，协调各部门之间的关系，并负责雨水的监测、防洪排沥工程的建设。又如加强汛期执勤备战，一旦发生险情，第一时间调集力量做好应急救援和抢险工作。

（2）防洪预案

该市的防洪排涝预警方案：建有防洪排涝预警预报机制。其主要内容包括预防预警信息、预警级别划分、主要防御方案及预防预警行动。气象、水文部门负责对重大洪涝灾害的联合监测、会商和预报，当预报城区即将发生严重洪涝灾害时，城市防汛指挥机构按照预警级别规定提早预警，通知各区县、部门和单位做好相关准备并适时启动河道洪水防御方案及暴雨沥涝防御方案。另外，该防洪预案的编制是以《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国防汛条例》、《河北省实施〈中华人民共和国防洪法〉办法》、《邯郸市防洪条例》、《邯郸市气象灾害防御条例》等法律法规为基础的[3]。

（3）水情分中心

邯郸水文局在全市共设雨水情自动测报站点370多处，各站实时的雨水情信息自动传至水情分中心。并且该市水文站配备的卫星通讯电话，确保了两站水情信息的及时传输，为科学决策提供了准确的数据支撑。在“7.19”洪涝灾害发生期间，邯郸水文局水情分中心成为各级机构决策的唯一信息来源。据有关数据统计：自19日0时至20日24时，共接收并发送雨情信息15000条，水情信息285条。根据雨水情信息，县级防汛抗旱指挥部及时向乡镇村山洪灾害预警，组织转移受灾群众11.63万人，极大的减少了人员伤亡和财产损失。

三、结语

综上所述，完善城市防洪减灾工程建设不仅能够提高城市的综合防御能力，还能够保证城市抢险救灾工作的顺利开展，从而充分发挥出防洪减灾工程的优势，最大程度的减少损失。因而相关部门应该重视工程建设的工程措施和非工程措施的应用。这样才能真正维持社会的和谐，促进我国经济的可持续发展。

参考文献：

[1]周亭秀．城市防洪系统评价模型的研究[D]．成都：西南交通大学，2015．

[2]郭宏章．加强城乡防洪减灾体系建设的思考[A]．重庆市水利学会.重庆市水利学会“加快城市防洪抗旱减灾体系建设”专题研讨会论文汇编[C]．重庆市水利学会，2012：5．

[3]周正凡，郑冬燕，王艳苹．城市防洪减灾综合治理分析与实践[J]．人江，2014，01：105-108．

[4]马义强．河北省邯郸市中心城区防洪体系解析[A]．《建筑科技与管理》组委会，2012年5月建筑科技与管理学术交流会论文集[C]．《建筑科技与管理》组委会：2012：2．

第12篇

[论文摘要]渠道是常见的水利工程，它包括一系列配套建筑物。渠道测量要把这些建筑物的中心线位置和特征高程按一定的标准实测出来，为渠道设计提供充分的测量资料。

渠道测量的目的，是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面，并绘制成图，以便在图上绘出设计线；然后，计算工程量，编制概算或预算，作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线，是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。

一、渠道现状（树形）导线图的绘制

首先考虑由建设单位代表提供精确的可满足测量要求的渠道现状（树形）导线图；若设有，再考虑由建设单位代表提供渠道导线图的草图，根据草图出本次测量人员会同三方（建设单位、测量、设计）一起完善渠道现状导线图；如若连草图都设有，则由本次测量人员会同三方一起用手持GPS测定渠道现状导线图。渠道现状导线图应明确标出渠道各个拐角、拐点及起点、终点的位置，分水闸、节制闸、桥涵等渠道配套建筑物的位置，上下级渠道和各个建筑物的名称。各个建筑物的使用要求也要标明，如不同渠段的设计流量（加大流量），节制闸、分水闸的流量，交通桥的过荷要求等。渠道现状导线图的绘制目的是便于这次渠道测量和绘制渠道设计导线图。使用渠道现状导线图可以使渠道测量工作真正做到有的放矢，因地制宜，从而从根本上保证渠道测量的准确性。

渠道上的闸、桥、涵等交叉建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范（规划设计阶段）（SLJ3-81 DLJ201-81CH2-601-81）》执行。渠道测量的内容主要包括：渠道及配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量等三部分。

二、渠道纵断面高程测量

为了绘制渠道设计导线图，应当精确的把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的，主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标，并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程，以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图，沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心，或筑堤的起点，不论直线或曲线，均应用小木桩标定里程，这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m，自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作，遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

1．下列情况应设置加桩：中心线上地形有显著起伏的地点；转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩；拟建或已建建筑物的位置；与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点；穿过铁路、公路、和乡村干道的交点；中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处；由平地进入山地或峡谷处；设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物，必要时要绘制路线草图。

2．纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

（1）渠首交上级渠道的桩号，及交点处的坐标和渠底高程、水位高程；（2）已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程，闸孔宽度和孔数；（3）已建桥（或渡槽）应测出桥顶、桥底高程；桥面（路面）宽度和其跨度；（4）已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程；（5）已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数：（6）渠道拐角、拐点及翼再睽邕施物的中点坐标；（7）与河沟、排渠、道路和匕下级苴的交角；（8）渠道穿过铁路时应测出轨面高程；穿过公路时应测出路面高程；同时应测出道路宽度；（9）渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标；（10）渠道末端坐标，及其所灌溉的农田地面控制高程；（11）如果大段的渠、堤中心线在水内，为便于测量工作，可以平行移开，选择辅助中心线。

三、渠道横断面高程测量

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求：横断面地形点的精度，包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m，山地、高地应≤±2.0m，地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求：

1．中心线与河道、沟渠、道路等交叉时，应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时，可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面；当交角小于85°或大于95°时，应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。

2．横断面通过居民地时，一侧测至居民地边缘，并注记村名，另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时，一侧可测至山坡上l-2点，另一侧适当延长。

3．横断面上地形点密度，在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点，提高横断面的精度。

4．渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况，并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等；老渠道应查看已建建筑物的使用状况，并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。

四、提交测量成果

测量外业工作结束后，经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后，最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件，其技术要求均应以满足设计需要为准。

1．对渠道导线图的要求：应包括上下级渠道中心线（及辅助中心线）、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标，渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据；渠道及其配套建筑物名称；制图比例和指北针等。

2．对渠道纵断面图的要求：渠道纵断面图要比例适当；标明拐点桩号及拐角；标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号；标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程；其它关键数据也部要标出。

3．对渠道横断面图的要求：渠道横断面图要比例适当；横断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上的位置。

第13篇

【论文关键词】荒地排河;现状;问题;治理;实施方案

1河道概况及存在的问题

1.1河道概况

1.1.1河道现状。荒地排河开挖于1970年,位于独流减河以北,起自石化泵站(乙烯泵站),沿独流减河左堤北侧,经大港发电厂,穿津歧公路,在大港发电厂循环河北侧,东至挡潮闸入海,全长16.7 km,负责独流减河以北、北环路及上高路以南、八米河以东、海滨大道以西范围内的排水。排水范围内主要有天津石化公司、100万t乙烯、油建公司、大港发电厂、新泉海水淡化公司、古林街、石化园区、开发区、生活区、港东新城,正在建设的南港轻纺园,排水面积61.39 km2。

1.1.2水利设施情况。现有六米河、十米河、城排明渠、板桥河4条河道汇入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s),4座泵站的排水能力为51.8 m3/s。wWW.133229.Com南港轻纺园的雨水、污水的排水规划正在编制,如果不开辟新的入海河道,其雨水、污水只能入荒地排河。

1.1.3历年治理情况。荒地排河从开挖至今,对解决该区域的排水问题发挥了很大作用。近几年来,虽然先后建设了大港发电厂节制闸、海口挡潮闸,并对险堤段和入海口淤积进行了治理,但河道治理与大港经济社会的发展相比仍较为滞后。

1.2存在的问题

1.2.1设计断面小,排水标准低。原河道负责排除荒地、农田的积水,排水采取自流形式,设计标准低,排水时间长[1-2]。

1.2.2地权与河道管理分置,年久失修。该河上段占地属津南区,由三角地指挥部管理,长3.3 km;中段占地属大港管理,长6.47 km;下段占地属塘沽,由盐场管理,长5.43 km。由于种种原因,3个行政区没有对河道实施有效管理,造成堤防及沿河水利设施破烂不堪。

1.2.3淤积严重,排水不畅。由于水土流失和海潮挟带泥沙沉积的影响,河道的淤积深度在1.5~2.5 m之间;另外,汛期多发位时,河道水位被潮水顶托持高不下,水位抬高,雨水不但不能入海,反而会造成漫溢,淹泡临河低洼的区域。

1.2.4排水面积加大,增加了排水压力。由于沿河企业、园区、城区的快速建设,使地面截留、渗漏减少,而企业的外排水标准高,导致排水量大幅增加[3-4]。

2治理的必要性、目标及规模

2.1治理的必要性

2.1.1城区排水的需要。天津石化100万t乙烯、南港轻纺园、陆港橡胶等一批大项目相继落户大港,东部城区建设正在加速,原先的农田、荒地、坑塘,正在快速转变为工业园区和现代化城市。由于用地性质改变,排水标准也应相应提高。初步测算,荒地排河的流量达到70 m3/s时,才能满足排水要求,而现状荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s,远远满足不了城区发展对排水的要求。大港城区附近另一条入海河道是独流减河。独流减河全长68 km,是大清河主要入海河道,担负着保卫天津市区防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任务,大港段河道还担负着引黄济津和南水北调的引水任务,排水压力比较大。

根据有关规定和河道上下游的实际情况,大港城区及企业的雨水不能向独流减河排水。一是独流减河水质要求。根据天津市人民政府津政函[2008]9号《关于对海河流域天津市水功能区划的批复》的要求,万家码头至十里横河段日常期间2010年应达到ⅴ类水水质目标(饮用水输水期间2010年应达到ⅲ类水水质目标),十里横河至南北腰闸段2010年应达ⅴ类水水质目标。由于各单位排水不能保证达到ⅲ类或ⅴ类水质要求,因此向独流减河排水不符合天津市水功能区划的要求。同时,该段河道是引黄济津和南水北调的重要引水河道,一旦入独流减河的水质影响引水水质,不但影响市区居民的引水安全,而且将产生极其不好的政治影响。二是独流减河汛期行洪要求。独流减河负责大清河水系的泄洪,遇有上游洪水经独流减河泄洪时,设在独流减河左堤的口门必须封堵,避免发生险情,以确保天津市区安全。三是对沿河企业单位的影响:①对大港油田和北京地下储气库的影响。自大港电厂南北腰闸建成后,为保证大港电厂安全生产(水位要求、水中无杂物),除上游洪水下泄外,北腰闸不允许开启。因此,排入独流减河的水无法入海,只能囤积在河道内,抬高河道水位,造成漫滩现象,直接影响大港油田油井和北京地下储气库的正常生产。②对大港发电厂的影响。由于大港发电厂机组按海水冷却设计,冷却水中若有大量的污水对机组的腐蚀非常严重,不利于机组设备的正常运行。③对沿河生产单位的影响。沿河自然养殖户较多,苇地鱼池数千公顷,若排水造成污染,养殖户索赔损失,引起群众上访事件,引发社会不稳定。因此,荒地排河成为大港城区雨水排外的唯一河道,具有保证城区排水安全的重要意义。

2.1.2水环境治理的需要。当前,滨海新区快速发展,城市面貌日新月异,而荒地排河做为城区外围唯一的入海河道,河道的水环境与城市发展不协调。因此,必须对荒地排河进行综合治理。

2.2治理目标

完善设施,提高功能,确保区域排水安全;推进水环境治理,创造良好的水生态环境,实现人水和谐[5]。

2.3治理规模

2.3.1工程任务。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。

2.3.2治理规模。根据企业排沥标准及各排水口入河流量,兼顾长远发展,进行分段设计:①十米河以上段工程治理规模:石化泵站排水流量16 m3/s,乙烯泵站排水流量13.8 m3/s,河道排水流量按30 m3/s考虑。②十米河至板桥河段工程治理规模:十米河以上排水流量30 m3/s,十米河泵站排水流量16 m3/s(正常运行12 m3/s),城排泵站排水流量6 m3/s,该段排水流量按50 m3/s考虑。③t型河口至挡潮闸段工程治理规模:t型河口以上河段排水流量50 m3/s,板桥河汇入排水流量20 m3/s,该段排水流量按70 m3/s考虑。

3工程实施方案

3.1设计依据

工程等级和排沥标准参照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000),荒地排河治理工程按ⅳ等工程进行治理。遵循的主要规范、标准及文件有:《堤防工程设计规范》(gb50286-98)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(sl252-2000)《天津市大港区河道综合治理工程项目建议书》。基本资料来源是2008年12月实测带状地形图和纵横断面图地面附着物调查成果。

3.2河道纵向布置

(1)石化泵站(乙烯泵站)至电厂铁路涵洞(0+000~6+820)段:按现状河道的走向进行布置。

(2)铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450)段:按新挖河道进行考虑。

(3)t型河口至挡潮闸(8+450~15+200)段:按现状河道的走向进行布置。

(4)挡潮闸以下2 km段:按现状河道走向进行布置。

3.3横断面设计

(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):长3 800 m,按规划部门的要求,河道南侧预留10 m宽用地,北侧预留60 m宽用地,采用矩形断面,河道上口宽45 m,占地宽55 m。

(2)城排泵站至电厂铁路涵洞(3+800~6+820):长3 020 m,该段地形较为宽阔,采用宽浅式断面,河道上口宽80 m,占地宽110 m。

(3)电厂铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450):长1 630 m,南侧为电厂住宅楼,北侧是建国村住宅区,建议采用矩形断面,河道上口宽60 m,占地宽80 m。

(4)t型河口至油田桁架(8+450~9+770):长1 320 m,河道向西侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽75 m,占地宽100 m。

(5)油田桁架至挡潮闸(9+770~15+200):长5 530 m,河道向北侧扩挖,采用宽浅式断面,河道上口宽95 m,占地宽110 m。

(6)挡潮闸到入海口(15+200~17+200):长2 000 m,以清淤疏浚为主。

3.4建筑物改造

沿途建筑物改造17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。

3.5管道切改

需要切改管道19处、89条。其中沿河管道20条,跨越河道管道64条,穿越河道管道 5条。

3.6工程占地

工程共计占地140.08 hm2,其中利用原河道37.96 hm2,新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2,新增乙烯项目部0.21 hm2,新增津南区1.29 hm2;城排泵站至电厂铁路涵洞共占地18.15 hm2,新增津南区11.55 hm2;电厂铁路涵洞至板桥河共占地33.22 hm2,新增大港24.16 hm2;t型河口至油田桁架共占地13.04 hm2,新增占地13.04 hm2,古林街上古林村、建国村12.19 hm2,大港电厂0.85 hm2;油田桁架至挡潮闸共占地13.19 hm2,新增建国村9.23 hm2;挡潮闸至入海口共占地59.73 hm2,新增塘沽42.64 hm2。

3.7工程投资估算

3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47万m3,挖土方78.96万m3,浆砌石21.46万m3,砼1.08万m3,复堤土方65.04万m3。建筑物改造:沿途建筑物共17处,其中:铁路方涵5处,需扩建3处,改建为桥1处,拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。管道切改19处、89条。

3.7.2投资估算。工程总投资约6.08亿元,其中,河道扩挖、堤防加固1.35亿元,建筑物改造0.47亿元,管道切改0.44亿元,地上物赔偿0.11亿元,工程占地2.95亿元(新增占地1 02.12 hm2),绿化、景观0.32亿元,临时工程0.15亿元,独立费用0.29亿元(设计费0.04亿,建设管理费0.05亿,预备费0.20亿)。

3.7.3工程治理计划。分2期实施:一期工程投资4.85亿元,主要实施河道清淤、扩挖、筑堤,管线切改,建筑物改造,土地占用赔偿。二期工程投资1.23亿元,主要实施堤防护砌、绿化及景观建设。

3.8实施计划及投资匹配

按照谁受益谁出资的原则,根据区域内各单位排水面积占总面积的比例进行资金分配筹集,按排水面积计算,各单位需投入的资金情况在工程实施前另行计算统计。

4效益与管理

4.1效益

荒地排河治理工程实施后,可以带来多方面的效益,主要有以下几点:为各大企业的排水提供可靠的保障;完善原排水系统的功能,有效提高排水能力,最大程度减少洪涝灾害带来的损失;保持生活生产的正常秩序,维护社会和谐稳定;打造宜居的城市水生态环境,达到绿化、美化、环保的目的,实现人水和谐。

4.2工程管理

治理工程完工后,由大港水务局按照《天津市河道管理条例》的规定统一管理,并做好日常维护,以保持河道的设计排水能力;依法行政,严格控制排水口门,确保排水安全。

参考文献

[1] 周兵.试论淮河流域污染治理的对策及其改进[j].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,27(5):194-195.

[2] 李明生,肖仲凯,董小涛.石化行业排污口设置论证报告特点与对策[j].黑龙江水利科技,2010(2):7-8.

第14篇

论文关键词：人工湿地，设计，水质净化，武河湿地，临沂市

1前言

人工湿地可以定义为由湿地植被、土壤及其相关的微生物组成的，通过合理的设计、施工、运行、管理，以净化水质等主要目的，也同时致力于改善和保护现状湿地的人工系统[1~5]。人工湿地与自然湿地在以下几个方面存有区别：一方面，人工湿地是设计有特定目的的，主要用于改善水质、减少环境污染带来的健康风险、发展湿地旅游等；另一方面，决策者对于人工湿地更关注其设计价值，往往忽视其其他生态系统服务价值；再次，人工湿地需要管理，为湿地植被和微生物提供生存环境。人工湿地以其高效的水质净化能力以及较低的建设和运行管理成本，博得了很多国家的青睐，在国际上得以快速推广[1,6,7]。

自从改革开放以来，我国的社会经济得以快速发展，城市化已经成为不可扭转的趋势。水既是生命之源，农业、林业、畜牧业的命脉，同时也是城市赖以存在和发展的基础性资源。因水而兴，因水而存人工湿地，因水而盛，因水而名，因水而发展是我国很多城市的共同特点。然而，水资源匮乏和水资源短缺正成为影响大多数城市进一步发展的关键因素之一[1,8]。伴随着社会经济的不断发展和公众生态保护意识的不断提高，湿地生态系统的重要性受到越来越多政府和人民的关注[1]。然而，由于缺乏一套较为成熟的工程设计、施工、运行、管理和价值评估的体系，使得人工湿地在国内的广泛普及受到了一定的影响[1,4,6,8]。不仅如此，建设人工湿地需占用大面积的土地，这对于很多用地日趋紧张的城市来说，是制约人工湿地发展的另一个重要因素[1,7,8]。因此，结合当地的社会经济和生态环境特点，合理设计和建立人工湿地，对于促进人工湿地在国内的进一步开发，在保护生态环境的同时实现社会经济的协调可持续发展也有重要作用。

2武河湿地概况

武河湿地位于临沂市中心南部，介于118°16′46′′E 和 118°23′21′′E 以及 34°48′15′′N 和 34°53′54′′N之间，面积2万亩。武河湿地是1958年建成的邳苍分洪道的一部分，自从1974年分洪以来就再未启用。作为临沂市的两条排污河道，陷泥河和南涑河在此处汇入武河湿地。武河湿地周边有28个行政村，4.6万人口。为进一步提升临沂城的水环境质量，改善下游水质，提高居民的生活环境，降低因环境污染引起的健康风险，增加农业有效灌溉面积，发展湿地旅游，提高公众的环保意识，临沂市政府投资1.03亿元，建设武河湿地。

3武河湿地的工程设计

临沂市水利局、临沂市水利勘测设计院、临沂市环保局作为牵头单位，聘请多位生态、环境、经济、工程、水利、水文等方面的专家，参与了武河湿地的工程设计方案的评价、改善、优化工作。

3.1工程设计原则

以保护和恢复湿地资源为前提，武河湿地通过重建湿地植被及其相关的微生物系统来模拟自然湿地，通过植被的吸收和微生物的降解，达到净化水质、改善生态环境的目的。

3.1.1 保留自然基底，最小化生态影响

自1974年最后一次分洪以来，武河湿地经历了近四十年的自然恢复，湿地现状植被和自然景观良好。人工湿地的设计和建设是在保留现状基底的原则下进行的人工湿地，尽量避免对现状植被和自然景观破坏，这将有助于改善动植物的栖息地，营造植被多样性景观，增加湿地微地形的自然曲线美，同时也减少了工程量和工程投资。

3.1.2 功能多样化原则

武河湿地设计建设的主要功能是净化城市尾水、改善当地居民健康状况、增加农业有效灌溉面积、发展湿地旅游。然而，湿地的价值还远远不止这些。人工湿地除了其设计功能外，还具有湿地共有的一些生态功能，比如大气调节、旱涝缓解、生物多样性保持、土壤形成等。这些潜在的生态功能往往不被决策者所关注，在保证湿地设计功能的同时，将湿地的这些潜在生态功能充分发挥出来，将会进一步丰富湿地功能的多样性，提高决策者和公众对湿地的认知度。

3.1.3 水流平稳原则

人工湿地的水位和平稳的水流是关系到水质净化的两个重要因素。基于武河湿地地形地貌和植被的特点，合理的设计和布置水流控制单元，包括挡水坝、布水堰、节制闸、滞留塘、管理通道等。水流控制单元能够有效避免湿地出现滞留区和水流短路，在汛期及时排走洪水，相隔一定距离使水流重新布水，确保水流最大程度的流经湿地植物及相关微生物群落，以确保湿地净化水质的功能得以最大程度的发挥。

3.1.4 增强景观美学原则

武河湿地建设的主要目的之一是促进湿地旅游、开展湿地教育。因而，在湿地的设计和施工过程中，要注重提升湿地美学价值，打造湿地生态景观。武河湿地设计有5座挡水坝、8个滞留塘、10处溢流堰、18座节制闸、20个湿地处理单元、39个生态岛，以及13.44km的湿地管理通道。尽管这些湿地控制单元的主要设计功能是调控湿地内水流和水位，但是在设计时要求兼顾其美学价值和景观生态价值，使这些控制单元在形状、颜色、尺寸、曲线，以及与植被搭配等方面体现多样性，丰富湿地景观。

3.2 湿地组成单元的工程设计及其功能

以上述设计原则为指导，在充分调研现场地质、地形地貌、植被景观等的基础上，武河湿地设计了一系列的功能单元，每个功能单元都有其特定的设计目的，包括挡水坝、滞留塘、溢流堰、节制闸、湿地处理单元、生态岛、管理通道等(图1)。这些功能单元合理布置、相互协调配合，对调控湿地内水流水位，避免形成滞水区和水流短路，加强湿地的美学价值和景观生态价值等有重要贡献(表1)。

图1武河湿地设计图

Fig.1 Engineering design and its components of Wuhe Wetland

管理通道: 沿着湿地内主河槽的一侧，设计有13.44 km长的管理通道(图1A)。该通道主要起到控制水流的作用，并与湿地内的挡水坝和溢流堰相配合人工湿地，形成了湿地的20个处理单元，使主河道的水流合理的分配进湿地。管理通道同时也为湿地管理人员、设备进出湿地，以及旅游者游览湿地提供方便(图1A)。

生态岛:为丰富生物多样性，湿地不仅要为水生生物提供栖息地，同时也要为一些陆生生物，如鸟类、昆虫等提供栖息地。武河湿地利用平整湿地基底时多余的土，设计建设了39个不同形状和大小的生态岛，岛上大量栽植以本地种为主的植物，其主要目的是为陆生生物提供栖息地，提高湿地的生物多样性，合理利用湿地内的土壤，减少工程投资，提升湿地的美学和景观价值(图1B)。

溢流堰: 根据武河湿地的地形和水流特点，设计建设了10处溢流堰，其主要作用包括：首先是重新布水，使水充分流经湿地，其次是避免形成死水区或水流短路，再次是让水流经溢流堰时充分曝气，提高水质净化能力，第四是通过丰富溢流堰的形态多样性及其形成的跌水景观，增加湿地的美学和景观价值(图1C)。

滞留塘:为缓解进水水流的冲击力，充分沉降水里的悬浮物，并与溢流堰相配合，使水流每隔一定距离重新布水，武河湿地设计了8个滞留塘。通过在滞留塘里面栽植菖蒲、莲藕、芦苇等湿地植物，既提升了实地的水质净化能力，同时也增加湿地的美学和景观价值(图1C)。

表1武河湿地各组成单元的功能

Table.1. Functions of Wuhe Wetland components

功能

管理通道

生态岛

溢流堰

滞留塘

涵管涵闸

挡水坝

湿地植被

处理单元

水质净化

水流调控

水位调节

重新布水

景观美学

湿地管理

生物栖息地

生物多样性

减少投资

第15篇