时间:2023-03-17 18:00:06
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇水利规划设计论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.1设计标准
我国大部分地区属于季风气候,河流的径流量会随着雨季的变化而变化,而我国的农田灌溉很大程度上都是依赖地表水的。所以农田灌溉工程的设计要充分结合实际状况来确定灌溉设计标准。灌溉水源对于灌溉用水的保证程度就是我们所说的灌溉设计标准。一般说来,灌溉设计保证率和抗旱天数是衡量灌溉设计是否合理的两个重要指标。灌溉设计保证率在水利灌溉设计中一般用符号“P”表示,计算方法是取一定时间段内灌溉用水得到满足的年数占总年数的百分数。值得注意的是,在设计时,要充分考虑当地的水源状况和作物种类,因地制宜。如果该地区的P值在80%以上,完全可以种植水稻等需水量大的作物。如果该地区的P值较小,就应该考虑抗旱作物的种植,以此保证水资源的合理利用。所谓抗旱天数,就是以灌溉设施的供水能力为依据,在连续无雨的情况下,能满足作物需水要求的天数为标准。关于抗旱天数的确定,要根据具体施工地区的实际情况来确定,不是由设计师随便规定的一个标准定值。
1.2取水方式的设计
在进行水利灌溉设计的过程中,取水方式的设计是其中非常重要的一环。设计者要切实结合当地的灌溉水源进行设计。目前,自流取水灌溉和提水取水灌溉是我国农田最主要的两种灌溉水源类型。水利工程的设计和建设工作应该围绕这两种不同类型的取水方式结合当地实际进行。实际生活和生产过程中往往以河流作为水源,自流取水灌溉就顺理成章地广泛应用,而自流取水灌溉可分为无坝取水和有坝取水。根据实际施工地点的不同,无坝取水会设计有建闸和不建闸。但是在应用中,由于有建闸的设计能够合理调节汛期河流的径流量,保护灌溉渠道和农田,减少洪涝灾害,所以更加适合水利灌溉工程的改善。另一方面,有坝取水则是在河流上修建堤坝,提高河流水位,以此来保证自流灌溉。这样就克服了由于地势或者其他原因导致的水位低的自然因素,虽然工程建设投资变大,但是惠泽万亩良田的功劳与投资金额相比就变得不值一提了。在有坝取水的设计中,溢流坝的设计既可以有效地提高河流水位,又可以起到汛期泄洪排汛的作用。进水闸在用于引水灌溉的同时又能很好的控制水进入灌溉渠的流量。排沙闸可以减少泥沙入渠,而防洪堤可以保护城镇、农田和交通设施在洪水期的安全。
1.3灌溉渠布置的设计原则
在进行灌溉渠的设计规划时,设计者应该从经济效益和社会效益的双重角度着眼,既要考虑当地的土地资源整治,也要考虑当地的山、水、田、林、路等各项工程的规划,使灌溉渠的规划与之相互配合,密切合作。此外还要考虑其他用水部门的需求。要对灌溉渠的布置进行合理设计,应该遵循以下三方面的原则。首先,要合理利用地形的有利条件充分实现自流灌溉,在地势较高处建设灌溉渠,地势低的地方布置排水沟。对局部高地或洼地,可分别采取小片提灌(排)等措施进行处理。其次,要遵循安全第一的原则,在设置渠道时应该尽量避免深挖方、高填方和难工险段,山地丘陵地区要尽量避免靠近沿河、溪布置。第三,要遵循综合利用的原则,山地丘陵地区应该开展多种经营,一水多用。平原地区要采用地表水与地下水联合运用的灌溉系统。
2农田灌溉技术的探讨
2.1农业水利灌溉模式分析
在水资源日益匮乏的今天,农业灌溉技术的改进就意味着节水农业技术的推广。农业节水技术体系包括很多方面,应用在我国,主要包括蓄水保墒耕作技术、抗旱作物的栽培技术、秸秆覆盖或地膜覆盖保墒技术、化学药剂抗旱保墒与保水剂应用技术、限额灌溉及节水抗旱作物品种选育技术等。在我国,渠道输水作为我国农田灌溉的重要输水方式一直被广泛应用,但传统的土渠输水渗漏严重。所以,渠道防渗应该作为发展节水农业的第一要务。因此,采用防渗材料对灌溉渠进行修建就成为了推广节水灌溉技术的重中之重。只有减少输水过程中的水量渗漏,才能提高水渠水的利用系数,减少水资源的浪费。同时还应该大力推广管道输水,这样既能够避免沟渠占用土地,充分节约土地资源,同时减少了灌溉水源在输送过程中蒸发。此外,我国农田水利建设中节水灌溉技术主要包括微灌、喷灌、步行式灌溉、低压管道输水等。这要根据不同地区、不同季节来具体实施不同的灌溉技术进行节水。这样既能满足农作物对水的需求,又能节约水资源,提高水资源的利用率。
2.2农田水利灌溉中存在的问题
目前,我国节水农业的发展虽然已经进入到大力推广的阶段,但是,仍然不能避免许多问题的出现。首先,在某些地区对节水农业的积极性不高,认为本地水资源充足,不需要搞节水农业。同时,相关部门对于新技术、新设备的推广力度小,甚至仅限于示范工程。其次,在推广节水农业的过程中资金投入不足也是影响节水农业发展的重要因素之一。没有足够的资金维护已有的灌溉工程,没有足够的资金维持新建的节水工程,必然影响节水农业的发展规模。由于资金不足,导致各种节水设备的配备质量参差不齐,严重影响使用效果。同时对于设备维修也就更不言而喻了。最后,有些地方不能够因地制宜地制定节水推广规划,导致节水工程不能正常发挥效益。另一方面,由于灌区和节水工程都存在产权关系混乱的现象,导致管理职责不清,政企不分;同时,节水工程缺乏相应的监督激励机制。粗放的管理模式为节水农业的推广增加了极大的阻力。
2.3农田节水灌溉的改善措施
目前我国农田水利建设中节水灌溉系统制度主要包括不完全灌溉和水稻薄浅湿晒灌,以保证农作物水资源的充足应用,并保证对其使用的栽培技术和灌溉技术最优化。由于水稻是需水量较大、种植面积广的粮食作物,所以,水稻田灌溉技术的改进应该作为重点工作及时开展起来。农田节水灌溉技术的改良,需要建立一套完整而又切实可行的节水农业技术体系。这个体系的建立应该严格遵循可持续发展的战略目标,积极调整农业种植结构,研发和推广抗旱作物,在这一方面,应该根据当地的实际,适当压缩耕地面积,扩大林、草地和经济作物的种植面积,同时在选择作物种类时,选用低耗水作物。只有从需求角度统筹考虑节水农业的推广,才能在节约水资源的同时保证丰收,从而促进农业产业结构调整。因地制宜是节水农业推广过程中不能被忽略的重要宗旨。选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定节水方案,同时根据不同的作物类型和农田的水土条件选择灌溉技术,而且在选择时要注意分清重点,很据不同的情况进行不同的节水灌溉技术的安排。另一方面,中低产田的改造对于节水农业的推广也至关重要,对于盐碱地要安排适当的灌溉方法,搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良。红壤分布区灌溉时要加强土壤改良,补充营养元素,增加作物产量。
3结语
关键词:农业水利工程;规划设计;设计原则;重点
我国水利工程中有很多主要的设计部分,但是水利工程的规划设计是其中的重中之重。水利工程的规划设计主要的工作内容就是根据施工现场的实际情况,因地制宜的对工程现场进行规划设计,在设计的过程中要对现场的地区特色给予最大限度的保留,同时还要根据相关的水利工程设计要求进行设计。在规划设计的过程中要准确并且科学的对现场的水资源和土地资源进行有效的配置,同时还要有非常合理的布局。优秀的工程规划设计对于整个水利工程的施工质量和我国水资源的有效利用都有非常好的存进和推动。最重要的是合理的规划设计能够保障我国的农业健康的发展,并且有助于农业生产有效的抗击旱涝等自然灾害。
1简要叙述我国水利工程中规划设计的总体原则
关于我国水利工程中规划设计的总体原则的阐析和论述,本文主要从四个方面进行阐析和论述。第一个方面是在进行工程规划设计的过程中,要从全局的角度来统筹规划,同时按类分配进行设计。第二个方面是在进行工程规划设计的过程中要集思广益,有效的调动设计人员全员参与设计规划过程中。第三个方面是在进行工程规划设计的过程中,要对有限的工程资源进行整合在分配,不断的优化规划设计。第四个方面是在进行工程规划设计的过程中要对整个设计进行连续的有效工作,保障工程的连续性。下面进行详细的阐析和论述。
1.1原则一:在进行工程规划设计的过程中,要从全局的角度来统筹规划,同时按类分配进行设计。在水利工程规划设计过程中,对于整个工程的整体布局和建设便利一直是规划设计的一项重要设计内容。在规划设计中要结合农村的经济条件和地形情况来进行针对性设计,因为只有这样才能够让水利工程真正的融入农田水利价值中去,造福当地人民。在规划设计中要有效的利用水资源,同时还要科学的设定工程的整体规模,对于工程在实施阶段采取的实施手段也要给予考虑。在规划设计中,统筹规划是要结合当地的水土资源来进行工程的设计。要让当地的自然气候作为设计中的一个重要因素,这样才能够建立起真正符合当地农业的水利建筑工程,造福当地。提升农业的生产能力。
1.2原则二:在进行工程规划设计的过程中要集思广益,有效的调动设计人员全员参与设计规划过程中。在规划设计过程中,很难做到凭借一己之力完成整个设计过程,一个人的能力和经验毕竟有限。因此为了保障设计过程中的完备考虑,充分认清设计中的各种有利因素和不利因素,在设计的过程中要积极地调动参与设计项目的工作人员参与到规划设计工作中。规划设计要站在非常宏观的角度看待整个工程的规划问题,因此全面性是非常必要的,全员参与的规划设计能够有效的规避重要因素的遗忘,保障整个规划设计的全面性。
1.3原则三:在进行工程规划设计的过程中,要对有限的工程资源进行整合在分配,不断的优化规划设计。在设计过程中如何有效的利用有效的资源来进行整体的规划,是一个非常重要的问题,农田水利工程的有效合理的规划,对于水利过程的后续施工工作也是一种帮助,在农业生产这讴歌就是由于分散的资源没有得到充分的利用才导致了农业的生产效率不高,因此在规划设计中,进行必要的水土资源整合非常关键,规划的合理有效能够提升我国的农业生产效率,同时也能够节约资源。
1.4原则四:在进行工程规划设计的过程中要对整个设计进行连续的有效工作,保障工程的连续性。在规划设计过程中还要坚持的原则是保持整个工程的连续性,要让整个工程从设计阶段就有一种前瞻性,保障工程的使用寿命和性能。对于工程中的水利设施的选择也要想着长远的角度来分析选择。尽量避免工程的时效性不长的问题,这样会严重的影响农业的生产,会给农业生产带来消极负面的影响。
2简要叙述农田水利工程规划设计的重点设计内容
关于农田水利工程规划设计的重点设计内容的阐析和论述,本文主要从三个方面进行阐析和论述。第一个方面是在规划设计时要对工程用地有效合理的进行分配,做到土地资源的合理节约使用。第二个方面是在规划设计时要注意整体工程的总投资,要切合实际的进行规划设计。第三个方面是在规划设计的过程中要对整个工程的重点问题重点设计分析。下面进行详细的阐析和论述。
2.1内容一:在规划设计时要对工程用地有效合理的进行分配,做到土地资源的合理节约使用。我国虽然国土面积较大,但是伴随着我国的人口不断增多,导致了我国的土地面临着紧张的境地。因此在进行工程规划设计过程中要充分的考虑节约用地的问题,有效的进行所有涉及资源的分配。在设计中,要有相关的合理资源利用的相关技术要求,要尽量的高效使用土地资源。
2.2内容二:在规划设计时要注意整体工程的总投资,要切合实际的进行规划设计。工程建设不可缺少的就是资金,因此我们在进行规划设计过程中要充分的根据资金投入来进行规划设计,要切合实际的进行设计,不能够为了追求使用性能或者是工程规模盲目的扩大工程规模,这样反而会导致工程不能树立的完成,影响我国的农业生产使用。
2.3内容三:在规划设计的过程中要对整个工程的重点问题重点设计分析。关于规划设计的过程中要对整个工程的重点问题重点设计分析的阐析和论述,本文主要从三个方面进行阐析和论述。第一个方面是在规划设计过程中要对整个工程的抗洪排涝性能和抗旱灌溉性能给予优化提升。第二个方面是在规划设计的过程中要有效的预见水利工程设施的维修和更新问题,提前进行设计准备。第三个方面是在规划设计的过程中,要对水资源进行合理的规划设计,做到水资源的高效使用。下面进行详细的阐析和论述。
2.3.1在规划设计过程中要对整个工程的抗洪排涝性能和抗旱灌溉性能给予优化提升。在设计的过程中要针对当地的气候条件来有效的选择工程中的侧重点。对于旱情较重的区域我们要增大工程的抗旱能力,反之对于水量充沛的区域我们要增大工程的抗涝能力。同时对于工程的性能给予全面系统的优化升级。
2.3.2在规划设计的过程中要有效的预见水利工程设施的维修和更新问题,提前进行设计准备。水利设施正常的发挥作用是离不开技术设备的,这些设备由于处在不间断的工作中,承受着较为严重的腐蚀,为了保证不影响作用的发挥,就要做好维护以及更新。
2.3.3在规划设计的过程中,要对水资源进行合理的规划设计,做到水资源的高效使用。当前我国的水资源相对匮乏,很多地区已经不能满足农行生产的需要,灌溉水存在的浪费问题也是一个普遍的困扰,农田水利规划中,应注意提高节水灌溉的能力,关于如何提升节水灌溉的措施,提高水资源利用率的技术应该有效的加以利用。(3)简要叙述在农田水利工程规划设计的过程中存在的问题。关于农田水利工程规划设计的过程中存在的问题的阐析和论述,本文主要从两个方面进行阐析和论述。第一个方面是在规划设计时,没有深入现场进行调查研究,致使整个规划设计的过程存在盲目设计的问题。第二个方面是在规划设计时,对于工程中的水利设施没有充分的考量,导致了工程整体性能到不到工程的整体要求。
3农田水利工程规划设计的重点设计措施
3.1问题一:在规划设计时,没有深入现场进行调查研究,致使整个规划设计的过程存在盲目设计的问题。缺乏有效的调查研究,工程建设就会存在很大的盲目性、随意性,导致在工程技术、合理开发和社会经济效益等诸多方面不能互相兼顾。
3.2问题二:在规划设计时,对于工程中的水利设施没有充分的考量,导致了工程整体性能到不到工程的整体要求。经调查发现部分县有效灌溉面积仅占总耕地面积的45%左右。而且从调查中发现存在的小型农田水利工程已建几十年,甚至部分工程是边规划、边设计、边建设的“三边”工程,造成工程老化、退化、失修严重,效益显著衰减。
作者:董跃明 单位:吉林省梨树县水利勘测规划院
参考文献:
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[4]周富强.农田水利工程灌溉规划设计分析[J].中国水运(下半月),2012,12(03):139.
1.1水利工程建设前期实际调查不足,施工团
队合作水平差,灌溉面积不足建国初期,我国大部分水利工程建设基本是工程设计和施工同时进行,走走停停,走一步看一步,缺乏调查研究,施工团队合作程度不高,导致水利工程渠道混乱,水利灌溉设施灌溉面不足或不均,灌溉效率低,水库的库存水量减少了一半多,水利工程的灌溉效能严重削弱。许多小型农田水利工程设计的供水河流或供水渠道,在开始投入使用时比较合适,但随着人口规模的增加和农田面积的加大,农田的水需求量远远超过水利工程的供水量,水利工程的灌溉面积只有本地农田面积的百分之六七十,农业的产量和质量受到严重损失。
1.2工程基础设备建设不足,蓄水能力差
由于缺乏对水利工程基础设施的合理设计,以及施工机械技术力量不足、工程检测能力低,导致水利工程的拦截蓄水功能不足,农田灌溉工程的利用率降低。
1.3水利工程管理维护不足
主要存在两方面问题:一是农田水利工程施工监管严重缺乏,施工中投机取巧、敷衍了事、偷工减料等产生的工程质量、安全事故、设备故障问题常有发生。农田水利工程的运行严重受阻。二是在水利工程建成后,设备维护保养工作不足。目前农村的水利工程超年限使用、缺乏维护致使设施破损的现象存在,成为影响农村水利工程灌溉效能的重要因素。
2后期农田水利工程建设注意点和解决之道
2.1农田水利工程建设需要注意的问题
农田水利工程前期准备工作应该注意的问题:工程设计思想、政府的政策制度和管理思路、财力投入、工程建设质量的监管、工程规划设计要点目标、工程建成后期的维护管理等工作。首先,应该确立好水利工程的中心思想和目标任务。规划前明确建设基调,重点注意规划经过。工程的规划设计要突出当地政府的工程指导。按照国家水利工程的相关规化设计标准、坚持政府正确的指导思路,结合当地农田环境地理地质状况,而且当出现地方政府从参与融资的水利工程规划设计问题时,就要高标准地设计好水利工程的思路目标。水利工程的规划设计还必须要赢得政府的审批和同意,最终才能顺顺利利展开施工和运行。其次,小型农田水利工程的设计要实事求是,避免各种资源的浪费。做好人力物力财力方面的估算规划,保障水利工程正常实施。最后,小型农田水利工程规划要把握全局,争取当地社会发展。水利工程建设前期,要考虑人口、资源、环境、经济发展等方面,保障水利工程建设与当地农村人口、环境和社会经济的发展能够一致,水利灌溉的范围和灌溉效率能与时俱进。简言之,农业水利工程的建设在考虑当时当地的情况、水利工程的效益、民众的建议时更要关注其长远发展。下面来具体说说一些解决方法。
2.2解决农田水利工程建设中存在问题的对策
2.2.1水利工程建设前期做好环境地理调查研究
首先,因为当地的地理位置、人口分布、经济结构、水文条件、资源情况等能够直接或间接的影响水利工程建设,所以做好调查研究,这是进行水利工程设计的第一步,否则,就会出现建成的水利工程与当地农田水利实际需求不一致的情况,阻碍当地农业的发展。其次,施工单位就要制作有关施工规划图纸,经监理查验、法人批复后开展正常施工。规划图纸要完全考虑当地农业区域规划、产业发展和农业的全面发展,根据当地地理环境的特殊性,农田作物的分布特征,合理规划设计。最终要能够增加农田灌溉面积,保证少灌和灌溉不均的现象减到最低,使小型农田水利工程规划达到合理性标准。最后,农田水利工程的地点、规模选择要目标明确,切记眉毛胡子一把抓,盲目投资。因地制宜,按照当地农业实况和政府财务水平,科学规划,实事求是,在开展实际调查后,要开展工程设计与编制工程预算,拿出具有最佳实际效果的合理的水利工程方案,使整个水利设计工程与当地环境和经济社会发展和谐一致,完美统一。防止出现工程量大,资金供给不足,施工延期或者停工、罢工等现象问题,浪费人力物力财力。
2.2.2基础设施建设应用先进工艺材料设备
由于小型农田水利工程的构成基本上是配件、原材料等。所以,整个水利工程的质量高低的决定性因素就是这些设备材料等基础设施。工程施工时,科学先进的工程技艺,高性能、高质量的工程建筑材料的应用,根本上使工程的质量得以保证。同时,施工的机械设备的采用,也要是高科技的设备产品,使水利工程建设达到低成本投入、短工期操作、高质量完后成的建设任务。
2.2.3农田水利工程管理维护工作力度加强
一方面,小型农田水利工程的高效建设,工程监管单位的监理和维护管理工作必须到位,才能保障工程有序实施。水利工程设计管理部门要监督、督促工程监理单位责任人加强工程的监管,以动态流动的方式,使监管工作渗透到水利工程建设的每个步骤环节,使监管更加全面、更加到位,实现全程监控。另一方面,小型农田水利工程建成后,施工单位和部门应该及时做好管理工作移交。将监管任务移交给水利工程用户协会单位、水利工程实施管理单位开展管理。工程运行中,还要按照有关水利工程的基础设施功能特点,做好定期不定期的工程巡检工作,及时找出工程运行中出现的各种不利因素,为水利工程可靠、平稳、安全运行以及农业经济发展排除隐患。
3结语
关键词: 农田水利;水利工程;规划设计;存在问题
中图分类号:F323文献标识码:A 文章编号:
农田水利工程建设现状
广东省地处亚热带,水资源极为丰富,多年平均降水量为1774mm,为全国均值的2.7倍,地表水资源量为4380亿m3,人均水资源占有量和耕地亩均水资源均高于全国平均水平,然而广东省现状农业灌溉水利用率较低,全省灌溉水利用率平均为39.9%,其中大型灌区平均为 36.1%,中型灌区38.3%,小型灌区为43.5%,井灌区为56.3%[1]。其中一个重要原因是农田水利基础设施不健全或者无相关设施,现存的设施多为上世纪50-70年代兴建的边勘测、边设计、边施工的“三边工程”,设计标准低、配套不全、施工质量差以及设备和技术落后,工程老化失修多年,致使农业用水过程浪费严重,因此需下大力气开展农田水利基本建设,切实提高灌溉水利用系数提高农业抗灾减灾能力,为国家的粮食安全、用水安全、生态环境安全提供有力保障[2]。
作为农业的命脉,农田水利主要是围绕田、水、路、林方面开展的农田整治活动,包括各类灌排沟渠、山塘、 泵站、堰坝等,具有量大面广、工程条件复杂的特点,同时还受气候、地形等环境因素影响,因此,农田水利基本建设应因地制宜,在当前社会经济、技术条件下科学合理地进行规划设计和建设。当前农田水利建设中存在突出问题主要表现为工程建设缺乏统筹规划,不同部门的工程项目衔接不到位,重复建设现象严重,规划设计审核不严格,设计质量难以保证,施工管理水平不高,后期管护粗放,工程建设监督管理机制不健全,致使工程使用寿命较短且安全隐患多,难以真正发挥工程效益。
当前农田水利工程规划设计中存在的主要问题
科学合理地规划设计是农田水利工程建设的前提和根本保障。根据多年来工作经验及行业专家评审意见,本文对农田水利工程规划设计中存在的常见问题进行了总结与探讨,以期为今后规划设计工作提供借鉴和指导。
规划设计成果的完整性
为了便于项目管理部门和规划设计部门开展项目的监督监管,规划设计文件应包括项目区地理位置示意图、项目区现状图,在实际工作中一些项目的设计成果往往忽视了这两张图。项目区规划图存的主要问题有:无工程特性表,使得工程建设内容不明确;项目区边界无地理坐标标示;水源、取水点及水流方向无标示或标示不明确;项目区内的沟渠与区外沟渠边连接情况不明确;此外对一些渠系建设物未进行标示,例如分水闸的具置等。
水源工程及水量供需平衡分析
水源工程方面主要表现为:
(1)项目区内水源论述不清,没有简要说明项目区内各河流、水库、山塘、堰塘、引水灌渠的基本情况(如集雨面积、库容、设计流量等),取水点表达不清,取水方式以及是否满足供水要求不明确;(2)缺少项目区内主要骨干水利工程(山塘水库、小型拦河水陂等)供水灌溉的情况,以及工程现状存在的问题和近期工程除险加固情况,对水库、水陂等蓄水建筑物调度运行,满足项目区农田灌溉用水需要的状况应进行分析说明;(3)缺少抽水泵站设置、机电设备型号及主要特征参数介绍,对已建泵站还须描述该泵站历年抽水补充灌溉的情况;(4)新建陂头等设施的设计中缺乏相应计算依据等。
水量平衡分析方面存在的主要问题有:项目区水量供需平衡分析不严谨,缺项错误严重,应根据项目区水库、山塘库容、河流流量以及其他来水量进行水量平衡分,从水源实际可供水量(应扣除无法利用部分)和从该水源取水的所有需水项目(含本项目)的整体水量进行分析,同时建设对设计水平年灌溉保证率分别为50%、75%和90%的情况下分别进行水量平衡计算分析。
灌溉与排水工程
灌溉与排水工程是农田水利建设最主要的内容,直接关系到项目区灌溉、防洪治涝以及农业生产效益的高低。农田水利灌溉与排水的一个重要方面的就是渠道衬砌防渗(本文中主要指砂砖衬砌渠道)、土质沟渠的疏通清淤等,在规划设计阶段也是出现问题最多的一个环节,主要表现为:
项目区渠道布置不合理,例如部坠毁田块两侧都布置了灌渠,未布置排渠,或两侧均布置了排渠而没有灌渠。田间渠系的布置要做到灌、排分离,可以按各自需要分别进行或灌或排控制。
渠道断面选择无计算依据,缺乏灌溉保证率、排涝标准、防洪标准等计算参数,应明确渠道不冲不淤流速的限值是否满足要求。缺少排涝沟疏浚清淤水力复核设计,采取工程措施缺乏依据。
渠道设计纵向坡降未明确,而渠道纵向坡降直接影响进建成后的渠道灌溉与排水效果。
设计渠道横断面无现状断面线和设计开挖线,无法核实工程量。建议增加必要的工程勘测工作,补充现状渠道断面线和标明设计开挖线,同时需要明确渠道是否需要清淤回填。此外,还应增加渠道开挖工作平台,考虑开挖放坡。
渠顶高程与田面高程存在矛盾,例如部分田面高程低于排沟顶高程,未能说明田间排水如何排到沟内,又如田面高程仅低于灌渠顶高程200mm,除去灌渠水面超高,如何保证可以灌溉到田间没有明确。
同一条渠道全部为同一断面,有些长度较长,需要优化,通过计算,分段进一步优化渠道断面尺寸,以减少投资。例如有个别项目中一条支渠长度达6888米,干渠长度1658米,自渠首至渠尾均采用同一规格断面,不符合实际情况,正确做法是需要分段进一步优化渠道断面尺寸,以节约工程成本。
整条渠道无分缝,建议第20到30m设置伸缩缝一道,可以采用沥青木板或麻丝沥青填充。
渠道地基如不存在特别差软弱土层(如淤泥层),建议取消砂垫层结构。同一项目砂垫层厚度尽量保持一致。
从方便施工以及安全角度考试,在渠道断面选择上,建议如为矩形断面采用砖砌,如为混凝土衬砌采用梯形断面较合理。
渠道涉及的土方开挖和回填土方,为了避免单价偏高,建议结合工程施工条件,尽量采用机械土方开挖与回填,以降低土方工程单价,节省工程投资。
主要材料是否需要二次运输应结合现目区现状,按实际需用确定,如果运距过大需有充分的计取依据。
渠系建筑物工程
渠系建筑物工程主要是指满足渠道正常工作和发挥其各种功能而在渠道上兴建的水工建筑物,主要包括各种桥涵、水闸、倒虹吸管、渡槽、桥梁、陡坡、跌水以及沉砂井等设施。设计中往往仅给出图纸,没有详细的计算过程及参数作为依据,一些建设物没有按相关规范、标准进行设计。例如,在涵管设计中,涵管所采用何种材料、预制现浇等不明确,部分涵管覆土厚度未满足规范要求;有项目设计水闸没有根据现场取水口来确定,而是直接规定为50m一处,不符合实际需要。在渠系建筑物中,根据现场经验人行桥建议30~40米设置一处较为合理。对于高度>60cm的渠道,渠面应增加钢筋混凝土拉杆结构,规划设计时不仅要绘制拉杆详图,还需给出横撑撑法详图。此外,分水闸还需细化闸板的设计详图。
田间道路
田间道路是为了方便农业生产而设置的道路,可以按规格分为干路、支路、田间道和生产路等几类,不同规格路面结构要求有所不同,一般地,田间道路布置时应结合渠、沟进行,路面宽度布置主要根据交通运输和农业耕作要求,以方便生产运输、少占耕地为原则进行。对于农田水利涉及较多的田间道和生产路,主要采用的是碾压素土路基+泥结碎石路面结构。在规划设计中,需注意的是机耕路面宜高出田面30~50cm,机耕路需要铺设石粉垫层厚度应在5~10cm之间,不宜太薄。此外,机耕路回填土方运距需合理确定。
3 农田水利工程规划设计中的改进措施及对策
高质量的规划设计成果是保证农田水利工程质量的基本前提,这就要求设计单位、设计人员要充分认识到设计质量的重要性,要具有高度的责任感和使命感,不断加强业务培训及知识更新,学习先进的设计理念和新的工艺技术并应用到实践中去,不断提高业务水平。在现场勘踏时要尽量多集相关资料,认真听取当地群众的意见,充分尊重农民意愿,切实做到设计方案经济合理、安全可行,美观且便于施工。加强与施工单位的沟通,总结经验,不断优先设计方案。同时,项目管理部门、监督部门应就农田水利工程规划设计通过招标投标引入竞争机制,严格落实规划设计审查制度,促使设计单位具有忧患意识,充分调动设计单位的主动性和积极性,促使其不断提高设计质量 [3-4]。另外,还要不断完善并严格执行设计资质认证制度,确保拥有资质的单位和资格的设计人员承担规划设计任务,并落实责任追究制度。
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论文摘要:阐述水利工程与水域生态的关系,介绍了生态水利规划的基本原则:工程安全性与经济性原则;提高河流形态的空间异质性原则;生态系统自设计与自我恢复原则;景观尺度与整体修复原则;反馈和调整设计原则。
1水利工程对河流生态系统的影响
在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用,同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性,使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面,似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统的健康和可持续性。
2生态水利工程
从学科发展角度看,现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学,水利工程规划设计主要对象是水文系统,往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法,促进水利工程学与生态学的交叉融合,用以改进和完善水利工程的规划及设计理论,形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支,是研究水利工程在满足人类社会需求的同时,兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是:对于新建工程,是指进行传统水利建设的同时(如治河、防洪工程),兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程,则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产(生态产业)及环境立法和资源管理一起,成为河流生态建设的主要手段之一。
3生态水利工程的规划设计原则
3.1工程安全性和经济性原则
生态水利工程是一项综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求,也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律,以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内,能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时,必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征,动态地研究河势变化规律,保证河流修复工程的耐久性。
对于生态水利工程的经济合理性分析,应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握,生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选,更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外,充分利用河流生态系统自我恢复规律,是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。
3.2提高河流形态的空间异质性原则
一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。
在确定河流生态修复目标以后,就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估,建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统(GIS)是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上,确定环境因子与生物因子的相关关系,必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括:调查单个生物因子的基本需求,评估各种生物因子的相互关系和制约条件,对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中,识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子,在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。
3.3生态系统自设计、自我恢复原则
生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择,也就是说某些与生态系统友好的物种,能够经受自然选择的考验,寻找到相应的能源和合适的环境条件。
将自组织原理应用于生态水利工程时,生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计,建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中,建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同,生态工程设计是一种“指导性”的设计,或者说是辅设计。依靠生态系统自设计、自组织功能,可以由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明,人工与自然力的贡献各占一半。
传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时,要求工程师必须放弃控制自然界的动机,树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富,实现人与自然的和谐。需要强调的是,地球上没有两条相同的河流,每一条河流的特点都是各不相同的。因此,每一项生态水利工程必须因地制宜,充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值,寻求最佳的生态工程方案。
自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时,需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度,防止生物入侵。
3.4景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划?首先,水域生态系统是一个大系统,其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起,形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分,形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时,需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次,必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点,这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者,河流生态系统是一个开放的系统,与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环,一条河流的生态修复活动不可能是孤立的,还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后,河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出,湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备,同时进行长期的监测和管理。
3.5反馈调整式设计原则
生态系统的成长是一个过程,河流修复工程需要时间。从长时间尺度看,自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高,同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看,生态系统的演替,即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间,期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。
生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构,力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后,就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展,可能出现多种可能性。
意识到生态系统和社会系统都不是静止的,在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外,人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法,而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行(包括管理)—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中,监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法,一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较,一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。
在反馈调整式设计过程中,提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与,通过对话、协商,以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合,提高设计的科学性。
参考文献
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【关键词】生态水利工程水利设计水利建设工程设计 生态水利
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
早在春秋时期,就有楚相孙叔敖修芍坡,吴王夫差修筑邗沟,而在战国时期,秦国蜀郡太守李冰父子率领众人修建的都江堰水利工程,成为当今世界中年代最久、唯一留存的采用无坝引水为特征的大型水利工程。 我国近代修建了葛洲坝水利枢纽工程、长江三峡大坝等一批大型的水利工程。随着水资源利用率的提高,水利工程的抗涝抗洪,除害兴利的作用开始得以发挥,水利工程建设的步伐也有所加快。但由于目前环境问题和生态系统的破坏,逐渐的对人类的健康造成了直接影响,为此各行各业都提高了对生态环境的警觉,水利建设中的生态设计也成为水利工程中必不可少的元素。
二.水利建设中生态水利工程的意义。
水利工程的生态设计是生态建设和环境管理领域的一个全新概念,进行生态设计是要求对水利工程中的每一个环节,都研究其可能带来的环境影响和生态破坏,并通过设计相关措施和改变工程方案,将水利工程建设中对环境的影响和生态破坏程度降到最低。水利工程的生态建设是一项综合性较强的工程,相对于一般水利工程而言,生态水利工程既要满足河流综合治理中总的要求,达到灌溉、防洪、发电、供水、航运等不同需求,同时更要考虑生态系统的可持续发展要求,并将此作为水利建设的重点进行监控。生态水利工程是水利工程和生态建设的有效结合,同时也是未来水利工程建设发展的必然趋势。
三.加强水利工程的生态设计的必要性。
传统的水利工程建设对河流生态系统造成的破坏和影响,主要包括两个方面:一是自然河流的非连续性,由于筑坝是沿着河水顺流的方向,造成河流的非连续性,原本流动的河流及其生态系统由于水利工程的增加,变成静止的人工湖泊,河流流速、水文、水深以及水流边界都发生了较大的变化。长期适应原来生活环境的动植物,由于环境的变化,又要进行适应性生长。其中一部分适应性较差的生物就被淘汰。第二是自然河流变成沟渠,这也包括天然河流改造成为直线或者折线的人工河流。由于水利工程对水流的拦截,提高了河流上游的蓄水量,同时也提高了上游河道的水面深度、水面宽度,也需要淹没更多的陆地。由于科学技术的发展,水利工程研究和工程技术的不断提高,越来越多的人开始意识到,传统的水流工程在满足设计功能同时,通常都忽视了对周边环境和河流生态系统的破坏程度。造成河流的生态功能衰退,自我净化能力降低,损坏了长远利益。
2009年,我国建设的最大型的水利工程项目,位列世界最大规模的水电站—长江三峡工程正式完工。在工程完工后的多年里,许多专家组成专业团队就三峡工程建成后,对周边的环境影响和生态破坏进行了大量研究和分析。由于水利工程的建设,造成水库两岸地区2公里内的年均温度上升0.1℃-0.2℃,对冬季和春季的月均温度升高0.3℃-1.3℃;同时,由于水库的泄洪作用,造成长江中下游的干流河道出现冲刷和坍岸,形成新的险工河段。据研究结果表面,三峡工程对生态的影响是利大于弊,但是其对生态的破坏却不容小视。长江三峡工程成为水利工程建设的标杆,同时其生态建设机制也成为水利工程建设的设计标杆。
四.水利工程建设中的生态水利设计。
1.水利建设中的生态设计基本原则。
根据人和自然相互协调的科学观,开发利用和资源保护相结合,将水利工程服务于社会的基础地位进行明确的分析,通过基础、体制、观念的改变和转换,实现水安全的持续保障,达到水资源持续利用、水域环境持续优化、水域生态持续改善、社会经济持续发展的目标。
为实现水利工程的防洪安全,要构建水安全体系,通过建设防洪工程体系和增加非工程措施来加强水安全的防御体系。为提高水资源以及水环境的承载能力,要重视对水资源的保护、节约和合理配置,同时要加强水资源的治理、保护和改善承载能力。为增加水生态系统的保护功能,要做好堤围及护岸工程、清淤清障工程、加强监控工程和滩涂的围垦开发,进一步增加有利于保护水生态系统的水利工程措施。
2.生态设计应用。
(1)提供水生态中生物的生存、繁殖的空间。
生态水利工程将河流中的水流、堤防、河道以及河畔植物植被等连接为一个整体。进行水利建设的生态设计时,通过对现有自然地形、地貌的科学配置和功能改进,建立一个能使生物、土壤、阳光、水、水环境等因素之间互惠共存的水生态系统。水资源中的河堤坡脚位置的护底上,有多流速的变化带和较高的孔隙率,适合多生物的生长,同时也为鱼类提供了繁衍的场所。水利工程中的河流两岸的草丛和绿树为鸟类、昆虫提供了觅食场所。
(2)增强了水体的自净作用。
水资源中水体的自净作用是有机污染物由于受到氧化作用,转变为无机物的过程。水资源中的细菌和真菌摄入营养物为污染物,细菌部分被吞噬,并污染有机物分解成为无机物,分解过程中形成的无机物可以为藻类植被提供营养,同时藻类的光合作用产生跟多的氧,以供其他的水生物利用。水资源中过多的藻类被鱼、虾、浮游动物所消耗,在水资源的食物链中,将污染浓度降到了最低值。生态水利设计时,增设的鱼道、鱼巢等,形成不同的流速带和紊流,这非常有利于氧从空气中传入到水中,很大程度上增加了水中的溶氧含量,有利于需氧微生物的生长和繁殖。由于水资源中的植物能吸收无机盐类的营养物,其植物根系成为以生物膜形式存在的微生物附着的介质,这就促进了水体的净化,有利于改善水系统的水质。
(3)起到调节滞洪补枯、水量的作用。
水利建设中生态河堤的植被,具有储蓄水分的作用。水资源中有大量的微生物和土壤动物,使得河堤中的土壤具有较高的孔隙率。在水资源丰富的期间,河堤中的水开始渗透,河堤孔隙开始蓄水,减少了发生洪灾的可能;在枯水期间,原来储存的水开始渗透入河道内,起到滞洪补枯,调节水量的作用。
(4)生态水利设计要结合环境工程设计。
进行生态水利工程设计时,应当充分吸收环境科学技术的理论,达到水质同水量同步,结合水环境污染,设置相对应的防治工程。水利工程中的作用水量,要考虑季节变化产生的影响,同时也要充分利用在雨水季节或枯水季节中,不同的应对措施。生态水利要立足在水利建设和环境生态之上,将水量的高效利用和水质的有效优化进行有机结合,实现水利建设中的生态平衡。
3.生态设计发展
近年来随着我国经济发展,人民生活水平的稳步提高,对周边生活环境的要求也逐步提高。过去由于经济发展所造成的环境污染极大的影响了人民的生产生活品质。随着全国范围内对中小河流域的治理工作的开展,表明了国家对生态环境的高度重视。同时,在中小流域治理设计过程中,设计人员主动转变设计理念,在满足城镇防洪的基础上,优先考虑生态设计,一改过去统一的直立式挡墙护堤思路,推荐采用格宾等生态性更强的工程措施,以及尽量保持原有岸坡生态环境,减少人工修饰痕迹,这也表明了生态设计在水利建设中的地位日益提高,在未来,更多更先进的生态设计技术将应用于更大的水利工程中,以达到水利工程与生态环境互利、和谐、可持续发展。
五.结束语
现阶段我国正处于大兴水利的建设时期,水利工程给经济建设带来了资源保障和提供了特殊功能,但也要重视其对自然环境的影响,水利工程设计时,更要深入探索生态理论,通过借鉴发达国家的实践经验,进行自主创新,进一步提升我国水利工程的生态建设水平,降低水利建设对自然环境的不利影响。
环境健康,我们才能健康。
参考文献:
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关键词:混凝土,U型防渗渠,农业节水灌溉
一、混凝土U型防渗渠工程技术的主要特点
U型横断面从水力学角度而言是最接近最优输水断面,混凝土U型防渗渠具有节约用水、少占耕地、节省工时费用等特点。
节约用水:一般未经过防渗处理的普通土体农渠,经验估计其渠道输水利用系数为0.8左右,而采用混凝土U型防渗渠技术,因混凝土材料具有较好的防渗性能,输水利用系数可提高到0.99,据此推算,每灌溉10 000 m3的水即可节约用水2 400 m3。
少占耕地:一般1 m宽的普通土体农渠采用开口60cm宽的混凝土U型防渗渠即可满足要求,即每1 km长的农渠可节约土地0.6亩,据此推算每万亩农田可节约耕地200亩左右。节省工时费用:从灌溉、管理、疏浚维护等方面分析,混凝土U型防渗渠可节省大量工时和费用;此外,混凝土U型防渗渠还具有水土保持、环保和整洁美观等作用。
二、混凝土U型防渗渠规划设计
混凝土U型防渗渠的规划设计工作,首先要根据农田地形图,圈出所要规划的范围,计算面积;其次依照一定的灌排原则,初步在地形图上进行规划,构思大体的框架和初步的配套建筑物;最后到实地进行调查研究,修正原初步规划设计方案,确定所建防渗渠的平面布置等总体框架和相关配套建筑物。
混凝土U型防渗渠设计的重点应考虑需灌溉的农田面积、灌溉用水量及U型槽的过水能力,根据过水能力和过水流量,确定U型槽的横断面尺寸以及渠底的坡降系数。
三、混凝土U型防渗渠技术
(一)防渗及施工设计
1、防渗结构设计
根据上述比较及各支渠的流量大小,整个灌区的支渠以下渠全部采用U型渠道,由机修厂生产的专用机械现浇150#混凝土防渗,按输水流量的不同采用不同规格的U型断面。
为适应温度变化,渠道每隔4 m留伸缩缝一条,并在渠道拐弯处或连接建筑物两端各预留伸缩缝一条,伸缩缝为宽深各2 cm的凹槽,用1∶1∶4沥青水泥砂浆填塞。填缝要密实,确保质量。
2、施工设计
(1)土模成形。
土模成形是U型渠道工程的基础,质量好坏对U型渠道防渗效果至关重要,一定要把好土模质量关。
对于挖方渠道,渠槽开挖时预留0.15 m的开挖厚度,待浇筑时再削至设计断面。对于填方渠道,过去是将2 m长钢模做土模的内模,然后在外面进行人工填土夯实,这样U型半径与切线切点的下部是最薄弱地点,往往达不到设计密实标准,影响混凝土防渗效果,在灌区设计中对于填方渠道先进行清基后,基础夯实,再分层铺土,每层厚20 cm,铺土要求均匀,表面平整,无大土块,含水量一般在15%左右,机械碾压或人工夯打遍数不少于8遍,直到符合要求。
填土宽度根据U型渠道的断面大小定,一般每边超过渠口宽(50~60)cm,达到设计高程后再进行开挖,并预留0.15 m的超填厚度,待现场浇筑时再削到设计断面进行衬砌。
(2)混凝土配比及规格要求。
水泥标号不得低于325#,石子最大颗粒为衬砌厚度的一半,但也不能太小,小石子虽然便于施工,但它会使混凝土强度降低,一般应控制在(1~2)cm之间为宜,砂子必须过筛,不能有土块出现。硕士论文,农业节水灌溉。
合理配比,充分搅拌,防止因砂子多、砂浆少、或水多造成的麻面,因砂少造成的峰窝,因搅拌不匀造成的缺料,所以要求按体积进行配料,固定料斗,搅拌次数不少于两遍。
(3)养护要求。
由于U型渠浇筑在野外作业,战线长,洒水养护条件差,但养护的好坏直接影响混凝土的质量,根据多年实践经验,要求在初凝后用塑料布覆盖,可以保证混凝土的强度。
(二)混凝土U型防渗渠施工工艺
1、混凝土U型槽预制
混凝土U型槽预制目前有多种办法,有采用自制钢模,用小型振动棒插入振捣,但混凝土因需要一定的养护期,因此需要大量的钢模,施工不经济,不适用农田整理大批量使用的需要;也有使用振动台振动预制和卷板式混凝土U型槽预制等办法,但生产出的U型槽质量不佳,用的较少。通过实践现在有两种预制办法使用较多,应用较广。
(1)采用混凝土U型槽预制专用机械生产的办法。采用机械液压压实成型,辅以U型内侧表面振动,上下U型与槽壁厚同宽钢模保护成型,可立即脱机,经过一周的养护,便可运输安装,适合农田整理中大批量使用需要,预制质量尚可,关键在预制时要注意所用材料质量、混凝土配合比、水灰比及压实成型的压力控制。硕士论文,农业节水灌溉。这种预制办法,(30~60)cm口宽的可整块预制,(60~100)cm口宽的一般做成两半块预制,这样能减少变形,也便于运输安装。
(2)使用地胎膜预制的办法。这种办法适用于60cm口宽以上的U型槽且必须做成对称的两半块预制,安装时对接成型的。施工方法:首先平整一块场地,连续开挖平卧的半个U型坑槽,夯实并校正好尺寸,铺上塑料薄膜,然后用一定强度的胶合板或其他板材做成连续性的侧边模板和隔板,再浇筑拌制好的混凝土,刮平并收光,经过一定时间的养护即可搬运安装。这种方法较经济适用,预制的质量也较好,预制时对每块预制块连续编号,安装时按号码顺序安装,能达到非常好的效果。
2、基面开挖
基面开挖时要严格控制断面、尺寸和高程,基槽表面务求平整,草根、石块应清除干净,基础要用木夯夯实,并严格保证基面设计的坡降。
3、铺设安装
对于整块U型槽和两个半块拼接成的U型槽,安装时分别采用不同的办法。硕士论文,农业节水灌溉。
(1)整块U型槽的安装方法。
在开挖压实好的基槽面上,每50 m要在基槽一侧的侧边设高程控制桩,两高程控制桩之间带控制线,控制U型渠平面和侧边。混凝土U型槽放入基槽后,按控制线校正混凝土U型渠一侧的侧面,并用水平尺横向校正平面,符合要求后两侧及时回填土固定。混凝土U型槽在接头处须留设(1.0~2.5)cm宽的缝隙,铺设后一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。
(2)两半块拼接成U型槽的安装方法。
可用板材裁剪成U型断面,在开挖压实好的基槽面上每50 m树立一块,校正好方向和高程,然后两边口带线,安装时两边的预制板块分别沿线带齐,然后回填土,铺设后待一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。若是采用地胎膜预制办法预制的U型槽块,对号连号安装,效果更佳。硕士论文,农业节水灌溉。
四、总结和建议
综上所述,混凝土U型防渗渠道与梯形、矩形渠道相比,不仅有节省材料、节省投资的特点,而且还有节水省地,并有整体性好,施工速度快,使用寿命长等优点,相对于喷灌、滴灌等其他节水技术,更便于管理且易被群众接受。硕士论文,农业节水灌溉。混凝土U型防渗渠道不仅适用于河灌区,而且也适用于井灌区。硕士论文,农业节水灌溉。是渠道提高输水能力和农业节水灌溉的有效途径。而且U120以下断面,已在各大中型灌区的支渠以下渠道得到广泛应用,实践证明防渗效果是最佳的。建议设计单位在今后的设计工作中和建设单位联合努力学习先进技术,使大中型U型断面渠道能在灌区推广应用。
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关键词: 专业学位工程硕士 问题 应对措施
国务院学位委员会从1990年开始,先后批准设置了16种专业学位。经过多年的发展,专业学位的种类、培养院校的数量、招生的规模等都增长较快,培养质量也在不断提高。教育部于2009年推出了全日制专业学位工程硕士这一新的硕士培养方式,并不断加大其在硕士招生中的比例,表明了国家对专业学位工程硕士这一培养方式的重视,以及对其今后发展的规划。在这一形势下,如何发展在职的专业学位工程硕士,又有了新的课题。
一、专业学位工程硕士发展中存在的问题
1.招生过程中的生源质量与生源流失问题。
专业学位工程硕士的发展,首要的决定因素就是招生质量。专业学位工程硕士发展了多年,招生地域上主要集中在大中城市。随着学术型硕士的发展,大部分大中城市的设计院、规划局等单位招聘人员已经以硕士生为主,本科生很少。这就需要高校转移地域,生源下移至二、三线城市,以本科生为主的设计院所等单位。同时带来的问题就是这些单位有一定规模的没有本科学位、只有本科学历的专科再深造的考生。这就需要招生单位在扩大招生规模的同时,严把“入口关”,不能为了招生规模,盲目扩招,最终影响专业学位工程硕士的培养质量。
往年,有部分考生是本科应届毕业生选择了先工作,再在职攻读工程硕士,在不影响工作的前提下,获得工程硕士的学位。随着全日制专业学位工程硕士这一培养方式的提出,本科应届毕业生可以选择脱产学习两年,然后获得工程硕士的学历与学位双证书。这种更接近普通的学术型硕士的培养方式,入学门槛比学术型硕士低,学制更短,含金量又比在职攻读专业学位高,势必会吸引部分原本打算先工作后读书的考生,这对在职的专业学位工程硕士的招生数量有了一定的影响。
2.培养过程中的管理失范与培养脱节问题。
在专业学位工程硕士的培养过程中,由于学员在职学习的特殊性,导致学校的教学管理规划等不能很好地实施。培养单位在保证学员日常工作的前提下,再进行工程硕士的教学等培养工作。在工作与学习产生冲突的时候,学员通常选择工作。如何尽量减少这一工学矛盾的产生,就需要培养单位制定更为机动灵活的培养方式,同时要严格遵守专业学位工程硕士的培养要求。
专业学位工程硕士的学员是至少经过几年的工作实践,有一定工作经验,部分已经成为单位技术骨干的工程人员。他们对自己在日常工作中产生的问题很明确,需要在学习中得到解决。这就对教师提出了很高的要求。学员的工作实践,要求专业学位工程硕士的课程设置要反映学科发展的前沿内容,在学习期间不但学习相关领域的知识,而且应能对学员分析、解决问题的思想和方法提供指导。最终学员不仅获得了工程硕士学位,而且获得了学习与工作的方法。
3.论文过程中的学术道德与论文质量问题。
专业学位工程硕士的研究生学位论文要求选题直接来源于生产实际,可以是一个完整的工程项目策划、工程规划设计报告或可行性研究报告;可以是技术攻关研究专题;可以是新工艺、新设备、新材料、新产品的研制与开发。论文可以是工程设计,也可以是课题研究。但在日常的培养过程中,会有一些问题。比如某一设计院一个项目组有几位成员都是在读的工程硕士,在论文的写作中,如何选择自己的论文写作部分,在突出自己研究成果的前提下,不侵占他人的劳动果实,需要学员对自己的严格要求,以及单位导师和校内导师的严格把关。
有部分学员在攻读专业学位工程硕士期间,并没有适合做学位论文的工程项目或课题。有时候论文的质量,并不能达到硕士生学位论文的要求。培养单位考虑到在职攻读学位的困难,通常也不会过于严格地进行把关。这反而导致部分学员抱着“混文凭”的想法,进行工程硕士的学习和做论文。这就要求培养单位在体谅学员在职学习的困难的同时,坚持必要的原则,严格要求学位论文的质量。
二、培养单位采取的应对措施
1.在扩大生源渠道的同时把好入口关。
培养单位在专业学位工程硕士的招生工作中,必须坚持公平、公正、公开的原则,严格把好“入口关”。在扩大招生规模的同时,通过规范专业学位招生工作提高生源质量。培养单位要树立争创名牌意识,解决规模与质量的问题。河海大学作为水利行业的佼佼者,自1998年首次招收水利工程领域工程硕士以来,始终明确水利工程领域工程硕士的培养目标与思路,以先进的教育教学理念制定具有水利特色的水利工程领域工程硕士人才培养方案和课程教学大纲。在水利行业里,河海大学的水利工程领域工程硕士培养已经成为一块办学招牌,不少学员都是已经参加工作多年的河海大学的毕业生,由于工作的需要和单位的推荐返回母校攻读专业学位。学校对少量具有本科学历、没有学士学位的考生严格控制在一定的比例内,工作突出的在职人员优先推荐。
全日制专业学位工程硕士这一培养方式的推出,对在职攻读专业学位工程硕士的招生带来了一定的影响。虽然这一培养方式于2009年才开始实施,目前了解它培养方式及目标的人不多,但随着国家对全日制专业学位工程硕士的政策侧重,学员对这一培养方式的逐步了解,以及一年后首批毕业生进入工作岗位,这一培养方式势必影响到在职攻读专业学位工程硕士的招生。在日常的招生报考咨询中,因为这一新的培养方式门槛较学术型硕士低、培养年限短、能获得双证,已经有在职学员考虑报考。培养单位在招生宣传过程中,应仔细介绍这两种培养方式的异同,强调在职攻读专业学位工程硕士这一培养方式的优势,即以社会需求为前提,采取形式多样的办学模式,校企深入结合的培养方式,为企事业单位培养“在职学习不离岗、在岗学习不误工”而且“留得住、用的上”的工程技术人员和管理人员。
2.在保证教育质量的前提下完善灵活机动、理论与实践相结合的培养方式。
对于在职攻读专业学位工程硕士的学员来说,如何解决工作与学习的冲突,是十分头疼的问题。河海大学在水利工程领域工程硕士的培养过程中,考虑到学员大多数都是单位的技术骨干或负责人,再加上水利勘测设计及工程建设部门的工作特点,如汛期、抗洪、抗旱、野外勘测等工作要求,采用多种形式的办学模式,做到“集中学习,过程消化,阶段检查,督促管理”,一方面在学校设点,以脱产形式集中学习,另一方面与协作单位采取异地办学的形式联合培养工程硕士,做到“忙时休学工作,闲时脱产学习”,合理安排教学,分阶段完成专业学位工程硕士培养方案设置的培养目标。与此同时,学校严格执行工程硕士培养的学习要求和规定,对于课程考试不合格者不得补考,要求学员跟随下一个年级的班级重修,严格管理的同时督促了学生对每门课程的学习质量。
在职攻读专业学位工程硕士的特点,决定了学员的学习时间和精力难以集中,必须将课程教学内容加以提炼整理,突出学科发展的前沿。另外,随着工作实践的开展,新的问题不断涌现,要求学员不断更新知识,获取最新信息。这就要求专业学位工程硕士的课程设置要反映学科发展的前沿内容,突出新理论、新知识、新技术。河海大学在水利工程领域工程硕士的培养上,分别于1999年秋和2005年秋两次对培养计划进行修订,始终强调培养解决工程实际问题的能力和工程创新能力,在提升工程技术和工程管理水平上加强知识点的学习,将课程学习的专业层扩宽到技术应用与管理层面。除规定的基础知识必修课外,还设置了应用面和知识面较宽的技术经济、组织行为、项目工程管理、计算机信息应用等课程,特别是加强水利工程专题的学习。水利工程专题一是由学校的专家学者结合当下学科领域新知识、新技术和前沿领域开设的系列讲座,受到学员的极大欢迎。水利工程专题二是由导师根据学员专业缺口采取一对一增补相关专业知识体系。这些都为水利工程领域工程硕士的培养质量提供了强大的保障。此外,针对每一个异地办学合作单位的需求,学校都适时调整课程安排。学校可根据企业需要增加一定课程,校企双方共同商定选修课程,更好地达到为企业培养需求人才的目的。
3.在确保论文质量的前提下建立导师负责制的论文培育模式。
学术道德规范问题,对在职攻读专业学位工程硕士的学员而言是一个尤其需要强调的问题。因为同一协作单位的学员,经常会有合作进行工程项目施工或课题研究等,对自己科研成果的保护和对他人劳动成果的尊重就显得极为重要。河海大学从新生入学教育开始,就始终强调学术道德问题。在日常的培养过程中,导师也严格把关,杜绝学术失范问题的产生。
对于在职攻读专业学位工程硕士的硕士生学位论文,应与学术型硕士学位论文同等要求,也采用抽检、盲审等考核方式,将部分抽查论文送至外校专家进行审查,盲审不合格的坚决不允许答辩,为提高学位论文的质量提供更多的考核手段。同时,对在规定学习期限未能做好论文的学员,导师应担负起督促学员的责任,设立对应的约束机制。培养单位可对保质保量,按时安排学员答辩的导师给予一定的奖励,以激励导师按照培养要求的时间安排,督促学员进行论文写作与答辩。
三、结语
综上所述,为了落实科教兴国的战略,为了满足广大企事业单位和应用部门的需要,为了更好地发展专业学位教育,积极培养高层次应用型、复合型人才,广大的培养单位应从确保招生质量、规范培养过程、加强论文培育等多方面入手,逐步提高专业学位工程硕士的培养质量。我们应及时总结经验,完善质量评估标准,在确保质量的前提下,稳步扩大招生规模,为社会培养高质量人才。
参考文献:
[1]谢发琴,吴向清,田薇.工程硕士教育可持续发展的几个问题[J].学位与研究生教育,2007,(2):34-37.