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引言:合理利用和保护水资源的重要性和迫切性已经成为当下人类关注的话题,节约用水、保护环境,减少水体污染是全社会倡导的主题,合利应用水资源是人类发展的必然趋势。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要,只有修建工程利水,才能控制住水流危害,预防洪涝灾害,并对水量的进行合理的调配,以满足人民生活和生产对水资源的需要,水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物,以实现其目标,随着社会应用的要求提高工程水利作为基础水利,其向资源水利发展已经向为一个必然的走向。
一、工程水利和资源水利
水能是一种可再生能源,水资源是指水资源的保护和利用方面。水利是一切水之利,比如可以提供淡水、鱼类、水能等。
工程水利广义上就是指对水的利用,比如城市生态水域建设、农田的灌溉工程,水电站大坝建设等都是工程水利,工程水利是和筑坝(水闸)相关的发电、引水、航运项目或农田水利工程等,合理利用水资源,达到除害兴利目的研究和工程,工程水利是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的,也称为水工程。
资源水利是说可以用的水资源,就是地下水、冰川水等,水能资源是可以被用来转化为能源的水资源,像三峡一样,要有一点的流量,一点的坡度,可以把水的重力势能等转化为电能或其它能源。资源水利:从广义上说“水资源”是指自然界中任何形态(包括水的固态、液态和气态的形式)、存在于地球表面和地球的岩石圈、大气圈、生物圈中的水。而狭义的“水资源”是指地球上可利用的或者可能被利用的、具有一定数量和质量保证的、在一定时间内可以更新的那部分淡水量。水能资源:指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。
工程水利是为了兴利(防洪、灌溉、发电等)而建造的水利工程,资源水利就是保护,开发水资源及相配套的林业等资源而进行的工程。
二、工程水利向资源水利发展的原因
从广义上说“水资源”是指自然界中任何形态存在于地球表面和地球的岩石圈、大气圈、生物圈中的水。而狭义的“水资源”是指地球上可利用的或者可能被利用的、具有一定数量和质量保证的、在一定时间内可以更新的那部分淡水量。
地球上的水似乎是取之不尽、用之不竭的,但实际上,只有淡水才是主要的水资源。而地球上的浅水资源却很少,在这样很少的淡水资源中人类只能使用其中的极少部分。水是人类赖以生存和发展的重要资源,它不仅为地球上的生命所需,而且对于整个农业、工业发展起着重要作用,没有水就没有生命。
由于人类对保护淡水资源的认识不足,保护措施不力,致使淡水资源浪费严重,特别是因使用不当而对淡水资源造成了极大的污染,以致造成可用的淡水资源缺乏,威胁着人类的生存和发展。除去工业对水资源的污染以外,最大的污染就来自居民的生活垃圾!就在长江的中上游地区,尤其是四川那一带,当地的居民把大量的生活垃圾集中堆放于江边,只等一场大雨就可以将其冲人江中,工业的废水和居民的生活垃圾就这样从长江的中上游向小游流去,造成极大的污染。人类不正确的使用水资源方式,导致可用水资源的急剧减少,所以当前利用工程水利来制造可用资源,。
三、发展资源水利的相关策略
就资源水利未来的发展,要求我们工程水利的要求越来越高,同样对工程水利的技术要求也越来越高,但从目前来看,工程水利工作尚有很多不到位的地方;工程水利在新技术、新设备面前表现出明显的不足,在实现现代知识与技能高度一体化的进程中困难重重。
节源开流的宣传,水作为大自然赋予人类的宝贵财富,早就被人们关注。但是,人们经常使用“水资源”一词,却是近一二十年的事。关于水资源的含义,有几十种之多,较普遍的说法是指“可以供人们经常取用、逐年可以恢复的水量”。也就是通常所指的淡水资源。这样,苦咸的海水就不算在内,连千年难化的冰川、不易取用的一部分地下水也排除在外了,加大节源开流的意识,达到可持续长远应用。要增加水资源,就要得用资源水利把所有河流的源头地区的小溪流上筑堤修筑小水库,水库的规模不怕小,关键是要多,将雨水储存起来,用以灌溉和再利用。
水利建设是标志着国家基础建设保障,水不仅是基础性的自然资源、公共性的社会资源,而且是经济性的战略资源,还是不可替代的生命性资源。水利是国民经济的基础产业,水文是水利的尖兵,防汛抗旱的耳目,水资源的基石,水环境保护的前哨。不是空头口号,正被全社会越来越多的认同。
强化水利建设工程,达到水利建设工程战略性的转变,第一要从资源水利的基础上来理解工程水利向资源水利转化的真正意义,并借此来实现水资源的合理配置安排,运用工程上的建筑来综合,以落实资源水利建目标达到更好更快更新更有效的状况。
结束语:工程水利和资源水利在某些情况下会相互转化。随社会的高速的发展,水资源的合理正确良性的开发越来越得到重视。工程水利是资源水利的发展基础,但同时资源水利又是工程水利发展的必然趋势,但工程水利不能完全被资源水利所替代,工程水利和资源水利是相互区别的,不能相互替代、混为一谈,也不可偏废,所以单一的工程水利或单一的资源水利都会不免有缺陷;同时,工程水利和资源水利又是相互联系的,在功能上是互补的,都是人类社会水资源取得的重要手段,这就使得工程水利和资源水利并用模式有了可能。要想让人类的水资源得到必要的应用,工程水利向资源水水利的发展就成为了研究人员的重要方向。
参考文献:
[1]杨毅.谈工程水利向资源水务转变――以密云官厅两大供水体系为例[J].北京水务;2006(06).
关键词:水利建设;可持续发展;问题;研究
Abstract: With the growth of population, the development of economy, the improvement of the level of city and climate change, water conservancy faces the problems and contradictions will be more comprehensive and complex. This paper describes the main aspect and water conservancy construction and construction, on how to achieve the sustainable development of water resources is discussed, which is of significance to the future development of water conservancy.
Key words: water conservancy construction; sustainable development; problem; research
中图分类号:TV5
我国共有 100 多个重点易旱县市,大多数省份都有需要城市防洪工程建设的县市。全国易涝耕地面积大,流域内一遇较大降雨,又会有大量客水涌入各大涝区。同时以风蚀、洪涝、人们的过度开垦等行为造成的水土流失破坏着农业生产环境。地理位置的差异,使得多数河套地区低洼易涝,洪涝灾害严重,长期以来危害着农业生产生活。因此县市级的水利工程建设十分重要。
1 水利工程建设的主要特征
水利工程是我国国民经济和社会发展的重要物质基础。长期以来,水利工程在防洪、排涝、防灾、减灾等方面对国民经济的发展做出了重大的贡献,同时在工业生产、农业灌溉、居民生活、生态环境等生产经营管理中发挥了巨大的作用。只有做好水利工程才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程施工虽然与一般土木工程有许多相同之处,水利工程施工管理系统的组成十分复杂,影响因素多变。而水利工程施工是水利工程建设的重要阶段,是将蓝图变成现实的过程。因此必须认识到水利工程的独特之处,才能因地制宜,因材施料,完成水利工程的建设。水利工程的独特之处在于:
1) 水利工程承担挡水、蓄水和泄水的任务,因而对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗冻、抗裂等性能都有特殊要求,需按照水利工程的技术规范,采取专门的施工方法和措施,确保工程质量。
2) 水利工程对地基的要求比较严格,工程又常处于地质条件比较复杂的地区和部位,地基处理不好就会留下隐患,事后难以补救,需要采取专门的地基处理措施。
3) 水利工程多在河道、湖泊、沿海及其他水域施工,需根据水流的自然条件及工程建设的要求进行施工导流、截流及水下作业。
4) 水利工程要充分利用枯水期施工,有很强的季节性和必要的施工强度,有的工程因受气候影响还需采取温度控制措施,以确保工程质量。水利工程施工,与社会和自然环境关系密切。
2 水利工程施工建设的主要方面
水利工程施工建设工作包括项目施工期间的管理措施,以及项目完成后采取的竣工验收管理措施,主要在于以下几个方面:
1) 建立工程项目负责人、承包方、监理工程师三方施工管理工作,形成以监理工程师为核心的合同管理模式,以期达到降低造价,保证进度,提高施工质量。按照合同控制工程建设的投资、工期和质量,并协调有关各方的关系,确切实施工程施工方案以及施工过程的管理。
2) 施工期的工程施工管理主要为审查并确定分包单位、设计交底和图纸会审、提出施工技术措施、施工进度计划和资金、物资、设备计划等。执行工程承包合同,按照国家和行业技术标准和批准的工程施工设计文件施工,监督工程进度和质量,检查安全防护设施。核实完成的工程量,领取工程款,整理合同文件和技术档案资料,处理违约事件和索赔。协助项目法人进行工程各阶段验收。
3) 最后在工程完工后,接受主管部门的检查,并配合相关部门进行竣工验收。水利工程建设施工工作涉及到环境、工业、农业、电力、交通、城建、等诸多领域。并且深受自然因素的影响,鉴于每地区的水文气象、地形地貌、地质构造、土壤类型等因素都各不相同,所以自然因素对工程的顺利实施显得尤为重要,甚至可能决定工程的成败。其次还有人为因素,其主要表现为政治、经济、军事背景及参与施工人员的技术素质、工作态度、协调配合能力等。上述这些不确定性的因素都对水利工程的实施具有很大影响,是我们在工程建设中不得不考虑的范围。我们只有采取切实有效的措施,提高施工管理水平,保证工程建设的质量。
3 水利工程可持续发展的战略思考
3.1完善城市防洪体系,保障水利可持续发展。
城市洪涝灾害防治是城市水利工作的一项重要内容,城市洪涝标准的高低直接关系到城市居民生命财产的安全。因此,完善的洪涝预防设施是城市水利可持续发展的基本保障,通过兴建必要的城市防洪设施,加强城市的排水管网建设与改造,提高城市区域的排水能力,避免和减少城市洪涝灾害造成的损失,以保证城市经济可持续发展的安全。首先,结合排水布局现状,按照分散布局、就近排放原则。合理地划分不同的排水区域,铺设排水管网,缩短水路,提高排水效率。其次,要理顺内部排涝水系,治理内部排涝河道和排水管网。保证内部排水畅通。对排涝特别重要的河道进行综合整治。第三,充分利用现有排水设施,以重涝区治理为重点,以河道整治、泵站扩容、管网铺设为主要手段。全面提高城市排涝标准及排涝能力。此外,还要保护现有河塘和水面,增加城区雨水调蓄能力和排泄能力,消除内涝。
3.2加强节水和水污染防治,充分利用水资源。
水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题,核心是提高用水效率,做好城市供水、节水和水污染防治工作。因此,必须采用以源头控制为主的综合治污战略保障城市良好的水环境。首先,大力推行节约用水措施,努力建设节水型社会。发展节水型农业、工业和服务业,建立节水型社会,做到多节水、少调水。其次,采取多种手段控制水污染。严格控制污染物排放量,尽可能降低工业污染物的排放,生活污染实行雨污排水系统分流等措施进行防治。第三。大力发展生态农业,推行农业节水新技术,建立节水型农业,加强灌区续建配套。加大渠网改造,实施耕作制度的改革、革新施药、施肥方法以及广泛应用集约化养殖产生的有机肥,把种植业和养殖业结合起来,实现各种资源的高效利用。第四,建立污染防治和污染物处理技术标准。加大国家有关污水处理技术政策和技术标准的贯彻执行力度,制订并推行污水处理技术和设施的强制性标准,采取各种技术措施促进水污染防治。
3.3加强生态环境保护,推进水利的可持续发展。
首先,实施绿化工程,加大水土保持力度。特别要加强流域上游生态保护,全面禁止乱砍乱伐,大力提倡植树造林,加快退耕还林。其次,加大旧城区的改造力度,将其改造成秩序井然、环境优美的生活小区。在城区内实行垃圾袋装化,统一使用可降解塑料袋,封堵过去居民住宅的垃圾道,取消新建建筑的垃圾道,对城区生活垃圾实行专人专车收集和集中处理。此外,要严格控制城市河湖水污染,加强城市绿地建设,将河流两岸建设成为城市绿化带,增加水体生态区之间的纵向联系,增加固土保水与涵养肥力,增加透水面积。减少地表径流,改善水文循环,稳定洪泛范围,改善河床基质与水生植物布局,净化水体,降低水土流失。
4 结语
水利工程兴建时,对其周围地区的环境将产生很大的影响,既有兴利除害有利的一面,又有淹没、浸没、移民、迁建等不利的一面。并且一般规模大,投资多,技术复杂,工期较长。为此,水利工程施工建设,必须从流域或地区的全局出发,统筹兼顾,减免不利影响,收到经济、社会和环境的最佳效果。这样不仅利国利民,更重要的是一种社会责任。
参考文献:
关键词农田水利;科技发展;推广应用
1农田水利科技取得的新进展
我国是一个农业大国,农业生产的发展与进步与农田水利科学技术的研究发展和推广应用有着十分重要的关系。随着经济社会的发展,我国农田水利科技水平不断提高,新技术的应用也在不断地推进。
1.1应用基础理论研究
围绕现代农业的发展,农田水利学科不断向节水、高效、环保的领域扩展,作物高效用水生理调控、作物水分信息采集与精量控用水、劣质水高效安全应用等都有新的进展。
基础理论研究已从原有的单一化延伸至多元化,不仅由单纯的土壤水分调控研究转向“土壤—植物—大气”连续体水分运移规律的研究,而且把水分运移规律与养分、水热、化学物质运移结合起来进行研究,为提高水分、养分利用效率提供了理论基础。同时,更加重视局部灌溉和不同农业耕作条件下水分、养分运移规律的研究,开始了沟垄、带状种植、地膜覆盖、秸秆覆盖、滴灌、地下滴渗灌等条件下的土壤水分、水热、水肥及作物光合作用规律的研究,并取得新的成果。这些都为发展节水农业,把该领域的研究由实验统计性质转变为具有较严谨理论体系和科学定量方法奠定了良好基础。
在继续研究农田大气水、地表水、地下水、土壤水、植物水的转化关系和农田作物蒸发蒸腾量与流域蒸散发量计算的同时,突出以节水高效为目标的土壤水调节模型和各环节水量转化效率的原理与方法研究;水分胁迫对作物生理生态的影响及其提高水分生产率的机理研究进一步深入,非充分灌溉理论进一步丰富;由研究单点的作物水分生产函数转向研究区域范围内的作物水分生产函数及其水分敏感指数的时空分布;从传统地研究水稻、小麦、玉米等大田作物的水分生产函数转向研究经济作物水分生产函数;特别是把作物不同阶段水分敏感性与根系生长、叶面气孔效应、蒸腾速率、光合速率、光合产物的分配联系起来进行研究,探索作物的适度缺水效应,为农业节水奠定了理论基础;确立了主要作物经济灌溉定额、节水高效灌溉制度,以及适宜的调亏期、调亏指标[1]。
1.2节水新材料、新设备的研制
研制完成了节水节能灌溉新设备:外混式自吸泵、新型金属快速接头、地面移动铝合金管道系统设备、田间闸管系统设备、调压给水栓、竖管万向座、恒压喷灌设备、绞盘式喷灌机、折射式微喷头、旋转式微喷头、微灌用压力-流量调节器、微喷连接件、水动式施肥泵、水动反冲洗沙过滤器、平面迷宫式滴头、毛管移动机具、滴灌设计CAD系统、地下滴灌专用滴头、经济型内镶式滴灌管及配套设备、波涌灌设备、U型防渗渠道施工机械、SYZW-1智能型量水仪、WIS-2智能型量水仪、长喉槽量水槽等24种节水新设备,其中16种产品实现产业化。在节水新材料研究上,提出了适合U型渠道衬砌构件的混凝土配合比,选用焦油塑料胶泥条和遇水膨胀橡胶止水条作为预制衬砌渠道伸缩缝材料,较好地解决了渠道接缝渗漏问题[2-3]。
1.3农用水资源的合理开发及农业节水新技术研究
在水库灌区建立流域水资源优化调度数学模型,根据径流出水量预测蓄水工程的调蓄能力和灌区作物的种植结构,并结合需水情况以及输水渠系的输水能力等因素进行综合分析,对灌区水资源进行合理配置,并优化调度,有效提高供水保证率。
在多灌溉水源地区,将分散灌溉的地表水与地下水工程实行联网,确定水资源优化配置方案,并与自动化控制技术集成,实现了向农田供水的分散水源的集中控制、统一调度,实现有限水资源的高效利用,提高了灌溉保证率。
在输配水节水工程技术中,提出渠道刚性衬砌防冻胀破坏的内力计算与结构设计方法,并筛选出新型抗冻胀、防渗输水技术和先进实用的施工技术,形成渠道抗冻胀、防渗高效输水技术集成模式。
在膜下滴灌技术中,综合滴灌技术和覆膜技术优点,将水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系,加上地膜覆盖,棵间蒸发甚微,十分利于作物的生长发育。农田生态保护、区域中,低产田治理和南方的涝渍治理技术也继续得到提高。
2农田水利科技发展方向
2.1作物节水高效灌溉制度研究
为了以最少的灌溉水投入获取最高利益,应制定相应的灌溉方案,包括农作物播种前及全生育期内的灌水次数、灌水时间、灌溉定额。在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究,特别是随着作物种植结构的调整,应加大对各种经济作物的耗水量研究,寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效规律。以此为基础,制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案,采用现代化手段进行灌区实时灌溉预报,指导农民进行灌溉[4]。
2.2采用地表水与地下水联合运用技术
在引河灌区运用井渠结合灌溉,则是抗旱、防涝、治碱、节水、减淤等综合开发利用河水和当地水资源的有效措施。对这类灌区可利用的水资源进行优化配置和高效利用[5],是当前灌区节水技术改造研究的重要内容。
2.3农业节水设备的产业化
根据我国农业生产向高效集约化经营发展的趋势,节省劳力、生产效率高、自动化程度高的节水灌溉机具应成为今后研究、开发和产业化的重点。如机械移管的喷灌机具,地下滴灌设备,大、中、小型的渠道防渗衬砌机具,农田精细平地、开沟、打畦机具,各种自动阀门,以及灌溉自动化控制设备等。
2.4高新技术在农田水利中的应用研究
由于灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加等,应加强灌排自动化、GIS、GPS、RS、水情自动测报系统等技术的研究,将其应用到农田灌溉、灌溉用水管理、排水控制涝渍和盐碱化治理等方面,将是今后农田水利科研与实际应用结合的重要研究方向。
3参考文献
[1] 许建中,李英能,李远华.农田水利科技新进展及其展望[J].中国水利,2004(9):35-38.
[2] 李英能,段爱旺,吴景社,等.作物与水资源利用[M].重庆:重庆出版社,2001.
[3] 钱蕴壁,李英能,杨刚,等.节水农业新技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2002.