第一篇:水利工程思考題2014
水利工程思考題
3、規(guī)范和設(shè)計手冊中壩內(nèi)埋管設(shè)計方法的要點有哪些?規(guī)范和手冊中壩內(nèi)埋管設(shè)計方法的要點如下:
第一,按鋼管單獨承受全部設(shè)計內(nèi)水壓力作為校核條件,據(jù)此確定管壁厚度,鋼管的允許應(yīng)力取為(0.9~1.0)σs。
第二,假定配筋方案,將鋼管與壩體混凝土簡化為軸對稱多層圓環(huán),按鋼管與壩體混凝土聯(lián)合承載的原理,分析在內(nèi)水壓力作用下,壩體混凝土的應(yīng)力狀態(tài),判斷壩體混凝土是否開裂、裂多深、是否裂穿等,從而確定鋼管傳至壩體混凝土的內(nèi)水壓力,并計算鋼管和鋼筋的環(huán)向拉應(yīng)力,這些拉應(yīng)力值應(yīng)小于材料各自的允許值。第三,按線彈性假定,將鋼管周圍壩體混凝土作為平面應(yīng)變問題,計算在內(nèi)水壓力(取上述第二步計算得到的鋼管傳至混凝土的內(nèi)水壓力)和壩體荷載作用下孔口附近的應(yīng)力分布,按SDJ20一78《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(試行)的規(guī)定,按拉應(yīng)力圖形計算鋼筋用量。如果此鋼筋用量不超過并接近第二步中假定的鋼筋量,則認為滿足要求,否則重新計算至符合要求為止。
第四,溫度應(yīng)力一般不作計算,而只是對混凝土允許拉應(yīng)力取較大的安全系數(shù),或在配筋計算中將鋼筋設(shè)計強度降低20一40MPa,也有的是增加一定的鋼筋用量,以作為抵抗溫度應(yīng)力的配筋。同時要求在鋼管周圍混凝土澆筑時采取嚴格的溫控措施,以降低溫度應(yīng)力。
此外,還應(yīng)進行壩內(nèi)埋管抗外壓失穩(wěn)的計算和設(shè)計。
4、簡述鋼襯鋼筋混凝土岔管構(gòu)造?
答:為了使鋼襯和外圍鋼筋混凝土更好地聯(lián)合工作,鋼襯的外周要盡量平滑,即盡可能采用貼邊岔管、內(nèi)加強月牙肋岔管或無梁岔管,而不應(yīng)采用局部剛度很大的三梁岔管或球形岔管。對于貼邊岔管,外圍鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)包括八部分,1—鋼筋混凝土管壁;2—鋼襯;3—主管鋼筋骨架;4—大套環(huán)鋼筋骨架;5一小套環(huán)鋼筋骨架;6—鋼筋混凝土套環(huán);7—主管軸線;8—支管軸線為了減少材料用量,可以做成2或3個階梯。
5、簡述暗渠(管)防滲材料及特點?
答:用于暗渠(管)的防滲材料,不僅要滿足防滲輸水的要求,同時要承受外部荷載與內(nèi)部水壓力的作用。目前用于暗渠(管)得防滲材料主要為砌石、石棉水泥、混凝土、鋼筋混凝土、塑料等材料。砌石一般砌筑成暗渠,石棉水泥和塑料為管材,混凝土和鋼筋混凝土既可現(xiàn)場澆筑,也可預(yù)制為管材,以混凝土管應(yīng)用最為廣泛。
1、砌石暗渠
砌石暗渠是用塊石及水泥砂漿砌筑而成。它的主要特點是能夠就地取材,成本較低,施工簡單。其缺點為抗拉、抗?jié)B性能差,阻力大。一般適用于自流無壓輸水暗渠。
2、石棉水泥管
石棉水泥管是用75%-85%的水泥和15%-25%的石棉纖維(以重量計)混合經(jīng)管機卷制而成,具有重量輕、耐腐蝕、使用年限長、承壓能力高、便于搬運和鋪設(shè)、內(nèi)外壁光滑、切削和鉆孔加工容易及施工簡單等優(yōu)點。但質(zhì)脆,抗沖擊與動荷載的性能差。
3、素混凝土暗渠(管)
素混凝土暗渠(管)是用水泥、沙、石按一定比例配合,不加鋼筋,預(yù)制或現(xiàn)場澆筑而成。其斷面有圓形、城門洞形等,以圓形混凝土管道應(yīng)用最為廣泛。它具有較好的水力性能,水流條件好,可在工廠內(nèi)預(yù)制,施工方便,成本較低。但存在抗拉應(yīng)力性能差,承受壓力水頭低。
4、鋼筋混凝土管
鋼筋混凝土管可分為預(yù)應(yīng)力混凝土管和自應(yīng)力鋼筋混凝土管。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管是通過機械張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土管。自應(yīng)力鋼筋混凝土管是利用自應(yīng)力水泥的膨脹力張拉鋼筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的鋼筋混凝土管。預(yù)應(yīng)力、自應(yīng)力鋼筋混凝土管均具有良好的抗?jié)B性和耐久性,連接形式采用橡膠圈密封的承插子母口,施工安裝比較簡單,因受其材料力學(xué)性能和制造工藝的限制,自應(yīng)力鋼筋混凝土適用于較小的管徑,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管適用于較大的管徑。
5、塑料管
塑料管品種較多。主要有聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚苯乙烯管和聚丙乙烯管等。塑料管具有重量輕、管壁光滑、水頭損失小、有一定的強度、耐腐蝕性好、撓性好、連接敷設(shè)容易等優(yōu)點。去電視外露容易老化,具有敏感的熱膨脹性能,成本較高,因此,一般用于較小管徑。目前,我國已開始研制大口徑加筋聚乙烯塑料管。蓋塑料管在各項性能滿足相關(guān)質(zhì)量要求前提下,較普通塑料管節(jié)約原料50%,成本降低50%。
6、簡述防滲抗凍新型材料及其特點?
答:包括三種材料及特點分述如下.(1)土工合成材料黏土墊
是一種新型的復(fù)合土工合成材料,它是在壓實性黏土襯墊的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。GCL最早用于工程是在1986年美國的一座垃圾填埋場襯墊系統(tǒng)中。大約在同一時期,德國也研究應(yīng)用了另一種GCL產(chǎn)品,并成功地應(yīng)用于渠道防滲、運河襯墊系統(tǒng)、垃圾填埋場襯墊系統(tǒng)等,均取得較好的防滲漏效果。
GCL的結(jié)構(gòu)組成是通過兩層土工合成材料之間夾封膨潤土末(或膨潤土粒),通過針刺、縫合或粘合而成。也有GCL是利用膨潤土的膨脹性防滲、利用土工織物來承載和護面的結(jié)構(gòu)形式。它與土工膜同屬土工合成材料,在渠道防滲應(yīng)用中除具有土工膜的所有優(yōu)點外,還具有以下優(yōu)點:
1)、柔性極好,抗張應(yīng)力的能力強,在張應(yīng)力變達20%情況下,其滲透率不增大。
2)、具有極強的自愈合功能。由于膨潤土具有遇水膨脹性,它會在土工織物刺破處自我愈合。同時上下層土工織物在針刺或縫合纖維的作用下也約束了膨潤土的歉意,進一步提高了自愈和能力。
3)、抗干濕循環(huán)和抗凍融循環(huán)的能力強。GCL受熱后會出現(xiàn)干縮現(xiàn)象,但復(fù)水后出現(xiàn)程度裂縫會自動閉合,且滲透系數(shù)不變。經(jīng)凍融試驗,其抗凍能力較強。
4)、比土工膜搭接方便,安裝簡單,施工速度快。
(2)土壤固化劑.土壤固化劑是20世紀發(fā)展起來的新型材料,將其加入土壤中,可增強土體憎水性或降低土體水的冰點,阻止或減弱土體凍結(jié)時的水分遷移,從而減輕或消除凍脹,提高了土體的抗?jié)B、抗凍性能。土壤固化劑應(yīng)用于渠道防滲工程上,具有可就
地取材、工程造價低、施工簡單方便、防滲抗凍效果較好等優(yōu)點。
固化土的物理力學(xué)性能隨土壤性能、固化劑類別及摻量、含水量、施工條件等有所不同。固化劑用于渠道防滲其抗壓強度和抗?jié)B性較好,但抗凍性較低,直接用于北方地區(qū),其耐久性較差。為了提高其抗凍性和耐久性,我國已開始研究固化土復(fù)合防滲結(jié)構(gòu)。它是利用土壤固化劑對渠基土進行處理,達到阻隔渠道內(nèi)滲水、地面將水、地下水毛細管水等補給,并形成具有一定厚度的保溫體,減弱基土的凍脹,再利用混凝土等剛性材料做為保護層,組成防滲、耐沖、抗凍脹、耐久性好的復(fù)合防滲襯砌結(jié)構(gòu)。
(3)聚氨基甲酸酯/土工織物復(fù)合材料.聚氨基甲酸酯/土工織物復(fù)合材料是美國IPC公司研制的防滲新材料。它由兩層土工織物內(nèi)嵌柔性固體材料聚氨基甲酸酯橡膠組成。土工織物為聚丙烯或聚酯土工織物。聚氨基甲酸酯橡膠由異氰酸鹽和多元醇液體在0-48.8℃的溫度下按一定比例混合而成。該復(fù)合材料與土工膜的主要區(qū)別是它由幾種材料現(xiàn)場制作而成,混合后的聚氨基甲酸酯最初為液態(tài),能將土工織物錨固到混凝土襯砌板或其他下部墊層上,兩個小時內(nèi),聚氨基甲酸酯有液態(tài)轉(zhuǎn)化為柔性固態(tài),并根據(jù)渠床斷面輪廓調(diào)節(jié)自己的形狀,而且搭接部分黏附能力極強。它與土工膜相比,除具有柔性好、防滲效果強等優(yōu)點外,還具有較強的抗刺穿能力;能與下部接觸面粘附成一個整體,抗沖刷能力強;能根據(jù)渠道斷面自動調(diào)節(jié)自己的形狀;施工方便。
第二篇:2011水利工程思考題
水利工程思考題
第一次作業(yè):
(本次作業(yè)要求初級職稱學(xué)員答1、2、3、4題,中高級職稱學(xué)員答3、4、5、6題)
1、請結(jié)合防洪搶險對策的總體要求,思考在江河洪水治理中針對融雪洪水這一類型的洪水有哪些治理措施?
融雪融冰洪水是由冰川融水和積雪融水為主要補給來源所形成的洪水。
首先,各級政府要嚴格執(zhí)行防汛抗旱工作行政首長負責制,認真落實重點河道、水庫、險工險段,重要城市的防汛責任人、技術(shù)責任人和崗位責任人。進一步加強水庫安全管理工作;強化春季防汛安全檢查工作。各級防汛部門要實行24小時值班制度,各水庫、河道險工險段要有專人值守。
其次,容易遭受融雪洪災(zāi)的各地在做好防御春洪工作的同時,應(yīng)充分利用積雪融水、河道來水偏多的有利條件,搶墑播種,提早灌溉。
2、縱觀20世紀土的本構(gòu)模型在理論、試驗及應(yīng)用方面的研究進展,展望21世紀的工程要求及土的本構(gòu)模型研究的前景,有哪些問題還有待深入研究并可望有所突破?
1)對現(xiàn)有的土本構(gòu)模型的基本性能和適用條件進行鑒定,進一步簡化和普及那些經(jīng)過長期應(yīng)用被證明適用于土石壩計算的模型。
2)在目前研究的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)與加載序列條件下的土的本構(gòu)模型,使之不僅能夠切實地考慮土的非線性與非彈性、軟化、剪脹與剪縮性等
3)土石壩的抗震設(shè)計和地震反應(yīng)分析需要能夠反映土的動力特性的動本構(gòu)關(guān)系模型。
4)應(yīng)對現(xiàn)有的本構(gòu)模型通過不同類型儀器、不同應(yīng)力路徑的土工試驗、離心模型試驗以及實際工程的現(xiàn)場測試結(jié)果等不同的驗證形式,客觀地評價和論證其正確性與可靠性,通過全面系統(tǒng)的分析比較確定其實用性與局限性及適用范圍。
5)開展對應(yīng)力、變形與含水量密切相關(guān)的非飽和土本構(gòu)模型的研究,在建立本構(gòu)模型時應(yīng)充分考慮含水量的影響及顆粒骨架、孔隙水與氣三相之間的界面相互作用及相互交換問題。
6)對于軟粘土、黃土等結(jié)構(gòu)性較強的土體,應(yīng)繼續(xù)深入開展結(jié)構(gòu)性模型的研究
7)針對砂土與堆石的松散結(jié)構(gòu),應(yīng)擺脫基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論建立本構(gòu)模型的固有局限性,開展基于細觀力學(xué)理論的非連續(xù)性本構(gòu)模型研究。
3、劣質(zhì)水資源化的處理方式有幾種?
污水處理技術(shù)主要包括物理法、生物法和化學(xué)法等方法。
1物理法
主要是利用物理分離污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物,在處理過程中不改變化學(xué)性質(zhì)。屬于物理的處理方法有:
1、沉淀(重力分離法)
2、過濾法
3、離心分離法
4、浮選(氣?。┓?/p>
5、蒸發(fā)結(jié)晶法
6、反滲透法
2化學(xué)法
利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法來分離回收污水中的污染物或改變污染物的性質(zhì),使其從有害變?yōu)闊o害。屬于化學(xué)處理方法有:
1、混凝法
2、中和法
3、氧化還原法
4、萃取法
5、吸附法
6、電滲析法
3生物法
主要是利用微生物的作用,使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。屬于生物處理方法有以下幾種:
1、活性污泥法
2、生物膜法
3、生物(氧化)塘
4、大壩蓄水后下游部分地區(qū)地下水位上升,地面徑流不能及時排除,造成一定程度的漬澇災(zāi)害,請結(jié)合實際思考目前漬澇災(zāi)害防治措施主要有哪些?
要堅持人水和諧的原則,更新治水思路。要尊重水資源的自身規(guī)律,貫徹可持續(xù)發(fā)展的思想,改變過去掠奪開發(fā)、寸土不讓的傳統(tǒng)做法,實現(xiàn)從控制洪水向管理洪水的轉(zhuǎn)變,做到 “大路朝天,各走一邊”,給洪水以出路,讓洪水安全下泄,使群眾安居樂業(yè),在治水的規(guī)劃中要堅持因地制宜,分類指導(dǎo),要注重水利和經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。
要因地制宜優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),恢復(fù)調(diào)蓄面積。水利部門主動參與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,指導(dǎo)經(jīng)濟作物種植在合理高程,變被動抗災(zāi)為主動避災(zāi)。各地在進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程應(yīng)該征求水利部門的意見,水利部門也應(yīng)主動參與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化調(diào)整。
要發(fā)揮群眾的主體作用,加強水利建設(shè),搞好渠系的清淤掃障,調(diào)蓄湖泊的疏浚擴容。要加快小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度和水管體制改革步伐。水利隊伍是防災(zāi)減災(zāi)、治理漬澇災(zāi)害的主力軍,要加快改革步伐,大力發(fā)展水利經(jīng)濟,壯大水利產(chǎn)業(yè)。
要在加快小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革的同時,按照國辦發(fā)《關(guān)于水利工程管理體制改革實
施意見》劃分單位性質(zhì),確定經(jīng)費來源,加快水利工程管理體制的改革,在理順制度障礙的基礎(chǔ)上,加快水利經(jīng)濟的發(fā)展,穩(wěn)定水利隊伍,加強工程管理,加快治澇建設(shè)步伐。
5、面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為哪幾點?
面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下幾點:
a.各防滲系統(tǒng)之問,例如地基防滲帷幕與壩體混凝土面板之間,用趾板聯(lián)結(jié),形成完整的防滲體系。
b.由上游面板到下游,在壩體中由細到粗設(shè)置墊層料、過渡料、主堆石料、次堆石料,面板上游底部還應(yīng)設(shè)置防滲鋪蓋。
c.在用砂礫料和風化料作壩體材料時,在壩軸線或略偏于上游處,主壩堆石料與風化料或軟巖石的次堆石區(qū)之間設(shè)煙囪式排水??刂瓶赡艿臐B流。人們分析溝后水庫的潰壩原因之一是壩體排水不暢。
d.在堆石體與地基或岸坡接觸處,當有風化層、泥化巖層、斷層裂隙的泥質(zhì)充填處時,如果有發(fā)生滲流沖刷可能,要設(shè)置反濾保護。
e.在混凝土接縫中,特別是易于受拉的周邊縫中,設(shè)置能適應(yīng)大變形同時能保持防滲性能的止水材料。
6、請根據(jù)不同措施利用雨水的方式和特點,總結(jié)目前雨水利用技術(shù)的模式?
根據(jù)不同措施利用雨水的方式和特點,可將目前雨水利用技術(shù)概括為雨水就地利用、雨水疊加利用和雨水異地利用三種模式。
1、雨水就地利用模式通過地表微地形的改變,增加地表土壤入滲能力,通過土壤水庫的儲蓄調(diào)節(jié)功能,達到雨水資源的高效利用。
2、雨水疊加利用模式除了通過對部分微地形的改變及對改變微地形區(qū)域內(nèi)所接納的雨水進行利用之外,同時,接收區(qū)域上部來水,使之流人該區(qū)域之內(nèi),并加以利用的一種綜合技術(shù)。
3、雨水異地利用模式通過某種手段,改變地表原有人滲能力,即減少地表人滲量,從而增加地表徑流量,并將其匯集存儲在某一指定區(qū)域或容器供其他區(qū)域加以利用的一種技術(shù)。
第二次作業(yè):
(初級職稱學(xué)員答)
1、請對比分析防洪搶險對策和抗旱減災(zāi)對策有哪些異同?結(jié)合實際,思考這些對策的成效如何?你有什么更好的建議?
1--我國防汛抗洪的方針是“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險”。基本任務(wù)是積極采取有力的防御措施,力求減輕洪水災(zāi)害的影響和損失,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)的順利發(fā)展。
發(fā)生旱災(zāi)害,各級人民政府及其部門、氣象部門內(nèi)、街道辦事處、居民委員會、村民委員會乃至普通民眾都有義不容辭的責任來抗旱救災(zāi)。
2--我國防汛抗洪的方針是“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險”?;救蝿?wù)是積極采取有力的防御措施,力求減輕洪水災(zāi)害的影響和損失,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)的順利發(fā)展。
全面抗旱是指根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展要求擴大抗旱工作的領(lǐng)域和內(nèi)容,從主要為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟服務(wù)轉(zhuǎn)變到為包括生態(tài)在內(nèi)的整個經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù),從注重農(nóng)業(yè)效益轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅厣鐣?、?jīng)濟和生態(tài)效益的統(tǒng)一,從被動抗旱轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃臃篮?,最大限度地減輕干旱對整個經(jīng)濟社會以及生態(tài)環(huán)境造成的損失和影響。其內(nèi)涵實質(zhì)是拓寬工作領(lǐng)域,增加抗旱手段,既關(guān)注農(nóng)村,也關(guān)注城市、關(guān)注生態(tài);變被動為主動,既抗旱于及時,更防旱于未然。
他們的共同點是應(yīng)當常備不懈,全力搶險,防災(zāi)于未然。不同點是防洪搶險是生命財產(chǎn)安全第一,抗旱減災(zāi)是首先保證居民生活、生產(chǎn)用水安全。
2、面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下哪幾點?
面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下幾點:
a.各防滲系統(tǒng)之問,例如地基防滲帷幕與壩體混凝土面板之間,用趾板聯(lián)結(jié),形成完整的防滲體系。
b.由上游面板到下游,在壩體中由細到粗設(shè)置墊層料、過渡料、主堆石料、次堆石料,面板上游底部還應(yīng)設(shè)置防滲鋪蓋。
c.在用砂礫料和風化料作壩體材料時,在壩軸線或略偏于上游處,主壩堆石料與風化料或軟巖石的次堆石區(qū)之間設(shè)煙囪式排水??刂瓶赡艿臐B流。人們分析溝后水庫的潰壩原因之一是壩體排水不暢。
d.在堆石體與地基或岸坡接觸處,當有風化層、泥化巖層、斷層裂隙的泥質(zhì)充填處時,如
果有發(fā)生滲流沖刷可能,要設(shè)置反濾保護。
e.在混凝土接縫中,特別是易于受拉的周邊縫中,設(shè)置能適應(yīng)大變形同時能保持防滲性能的止水材料。
3、目前現(xiàn)行的巖體力學(xué)指標估算方法主要有哪幾種?
目前現(xiàn)行的巖體力學(xué)指標估算方法主要有如下幾種:
1)工程地質(zhì)類比法;
2)Hoek—Brown判據(jù);
3)正分析與反分析;
4)試驗強度折減法;
5)非均質(zhì)巖體綜合抗剪強度。
巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)可以按成因分為原生型、次生充填型和構(gòu)造綜合型,以構(gòu)造綜合型居多。以顆粒組成為主要因素將軟弱結(jié)構(gòu)面分為全泥、泥夾巖屑、巖屑夾泥和巖屑巖塊四種;對于無充填的剛性結(jié)構(gòu)面可分為未膠結(jié)和膠結(jié)兩種。
4、請總結(jié)雨水利用的發(fā)展趨勢?
----從國際上看,對雨水利用已從單純解決家庭供水,發(fā)展到注意其在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保護生態(tài)環(huán)境上的應(yīng)用。2001年國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)會理事會已決定把協(xié)會的宗旨擴大到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護,并對會標也相應(yīng)作了改變。在這方面我國已走在世界前列。當前我國對雨水集蓄節(jié)水灌溉的研究主要集中在:一是在雨水集蓄工程系統(tǒng)中,研制開發(fā)經(jīng)濟高效的集流面材料,研究各類蓄水工程的適用條件和優(yōu)化模式;二是研究雨水集蓄節(jié)水灌溉的方式、優(yōu)化灌溉制度及與傳統(tǒng)和現(xiàn)代旱作農(nóng)業(yè)結(jié)合使雨水利用效益最大化;三是研究雨水集蓄家庭水安全性問題。這些問題在上述研究項目中均進行了大量工作,但距離完全解決還需要作很多工作。
------在近期內(nèi)應(yīng)著重的強化研究以下內(nèi)容:①雨水高效匯集技術(shù);②雨水存貯設(shè)施優(yōu)化設(shè)計與雨水凈化技術(shù);③有限雨水資源的高效節(jié)水灌溉技術(shù);④雨水集蓄利用工程規(guī)劃設(shè)計智能決策系統(tǒng);⑤雨水高效集蓄利用技術(shù)集成模式。目前,雨水資源的開發(fā)利用還處于一個相對較低的水平,雨水集蓄利用技術(shù)對流域或區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響還不顯著。但隨著區(qū)
域綜合開發(fā)治理以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)的進程,區(qū)域雨水資源的開發(fā)利用程度將會不斷增加,雨水集蓄利用開發(fā)對區(qū)域環(huán)境的影響,包括對區(qū)域水土環(huán)境、植被、水土流失、農(nóng)田生產(chǎn)力等方面的影響將會逐漸顯現(xiàn)。研究雨水資源的開發(fā)是否會對區(qū)域水環(huán)境的演變帶來不良影響,或者研究它與區(qū)域水環(huán)境演變之間到底存在一種什么樣的關(guān)系,就可以為確定區(qū)域雨水資源開發(fā)的適宜程度,制定合理的區(qū)域雨水集蓄利用規(guī)劃,提供科學(xué)的指導(dǎo),避免雨水資源的過度開發(fā),以及減少不必要的工程投資與浪費。
針對上述問題,應(yīng)著重研究3個問題:①雨水資源開發(fā)對區(qū)域水環(huán)境的影響;②雨水資源開發(fā)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響;③區(qū)域雨水資源開發(fā)宏觀戰(zhàn)略研究。
第三篇:2011年水利工程思考題
水利工程思考題
第一次作業(yè):
(本次作業(yè)要求初級職稱學(xué)員答1、2、3、4題,中高級職稱學(xué)員答3、4、5、6題)
1、請結(jié)合防洪搶險對策的總體要求,思考在江河洪水治理中針對融雪洪水這一類型的洪水有哪些治理措施?
答:
我國防汛抗洪的方針是“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險”?;救蝿?wù)是積極采取有力的防御措施,力求減輕洪水災(zāi)害的影響和損失,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)的順利發(fā)展。按照我國防洪搶險對策的總體要求,對于融雪洪水這一類洪水要采取如下措施來治理:
首先,各級政府要嚴格執(zhí)行防汛抗旱工作行政首長負責制,認真落實重點河道、水庫、險工險段,重要城市的防汛責任人、技術(shù)責任人和崗位責任人。進一步加強水庫安全管理工作;強化春季防汛安全檢查工作。各級防汛部門要實行24小時值班制度,各水庫、河道險工險段要有專人值守。
其次,容易遭受融雪洪災(zāi)的各地在做好防御春洪工作的同時,應(yīng)充分利用積雪融水、河道來水偏多的有利條件,搶墑播種,提早灌溉。
2、縱觀20世紀土的本構(gòu)模型在理論、試驗及應(yīng)用方面的研究進展,展望21世紀的工程要求及土的本構(gòu)模型研究的前景,有哪些問題還有待深入研究并可望有所突破?
答:
①對現(xiàn)有的土本構(gòu)模型的基本性能和適用條件進行鑒定,進一步簡化和普及被證明適用于土石壩計算的模型。
②建立和發(fā)展復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)與加載序列條件下的土的本構(gòu)模型,使之能夠切實地考慮土的非線性與非彈性、軟化、剪脹與剪縮性等,并揭示土的某些特殊的變形特性及其機理,反映土的原生及應(yīng)力誘發(fā)的各向異性效應(yīng)及特殊荷載條件下的力學(xué)規(guī)律。
③土石壩的抗震設(shè)計和地震反應(yīng)分析需要能夠反映土的動力特性的動本構(gòu)關(guān)系模型。④應(yīng)對現(xiàn)有的本構(gòu)模型通過不同類型儀器、不同應(yīng)力路徑的土工試驗、離心模型試驗以及實際工程的現(xiàn)場測試結(jié)果等不同的驗證形式,客觀地評價和論證其正確性與可靠性,通過全面系統(tǒng)的分析比較確定其實用性與局限性及適用范圍。
⑤開展對應(yīng)力、變形與含水量密切相關(guān)的非飽和土本構(gòu)模型的研究,在建立本構(gòu)模型
時應(yīng)充分考慮含水量的影響及顆粒骨架、孔隙水與氣三相之間的界面相互作用及相互交換問題。
⑥對于軟粘土、黃土等結(jié)構(gòu)性較強的土體,應(yīng)繼續(xù)深入開展結(jié)構(gòu)性模型的研究,引入損傷力學(xué)理論以及CT、X射線等先進的測試技術(shù)。
⑦針對砂土與堆石的松散結(jié)構(gòu),應(yīng)擺脫基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論建立本構(gòu)模型的固有局限性,開展基于細觀力學(xué)理論的非連續(xù)性本構(gòu)模型研究。
3、劣質(zhì)水資源化的處理方式有幾種?
答:常用的污水處理方法可按作用原理區(qū)分為以下幾類:
1、物理法:主要是利用物理分離污水中呈懸浮狀態(tài)的污染物,在處理過程中不改變化學(xué)性質(zhì)。屬于物理的處理方法有:①沉淀(重力分離法)②過濾法③離心分離法④浮選(氣?。┓á菡舭l(fā)結(jié)晶法⑥反滲透法。
2、化學(xué)法:利用化學(xué)反應(yīng)原理及方法來分離回收污水中的污染物或改變污染物的性質(zhì),使其從有害變?yōu)闊o害。屬于化學(xué)處理方法有:①混凝法②中和法③氧化還原法④萃取法⑤吸附法⑥電滲析法。
3、生物法:主要是利用微生物的作用,使污水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。屬于生物處理方法有以下幾種:①活性污泥法②生物膜法③生物(氧化)塘,氧化塘分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、水生植物塘等。
4、污水土地處理系統(tǒng):土地處理是將污水有效地投配到土地表層,通過土壤-植物系統(tǒng)自然完成一系列的物理、化學(xué)和生物過程,達到預(yù)先設(shè)計的處理程度的一種污水處理方法。根據(jù)處理地區(qū)土壤滲透速度的大小,常用的污水土地處理和回用系統(tǒng)一般可以分為污水快速滲濾系統(tǒng)、污水地表漫流系統(tǒng),人工濕地系統(tǒng)。
4、大壩蓄水后下游部分地區(qū)地下水位上升,地面徑流不能及時排除,造成一定程度的漬澇災(zāi)害,請結(jié)合實際思考目前漬澇災(zāi)害防治措施主要有哪些?
答:漬澇災(zāi)害防治措施主要包括:
①要堅持人水和諧的原則,更新治水思路。要尊重水資源的自身規(guī)律,貫徹可持續(xù)發(fā)展的思想,改變過去掠奪開發(fā)、寸土不讓的傳統(tǒng)做法,實現(xiàn)從控制洪水向管理洪水的轉(zhuǎn)變,做到 “大路朝天,各走一邊”,給洪水以出路,讓洪水安全下泄,使群眾安居樂業(yè),在治水的規(guī)劃中要堅持因地制宜,分類指導(dǎo),要注重水利和經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。
②要因地制宜優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),恢復(fù)調(diào)蓄面積。水利部門主動參與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,指導(dǎo)經(jīng)濟作物種植在合理高程,變被動抗災(zāi)為主動避災(zāi)。各地在進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程應(yīng)該征求水利部門的意見,水利部門也應(yīng)主動參與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化調(diào)整。
③要發(fā)揮群眾的主體作用,加強水利建設(shè),搞好渠系的清淤掃障,調(diào)蓄湖泊的疏浚擴容。
④要加快小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度和水管體制改革步伐。水利隊伍是防災(zāi)減災(zāi)、治理漬澇災(zāi)害的主力軍,要加快改革步伐,大力發(fā)展水利經(jīng)濟,壯大水利產(chǎn)業(yè)。要在加快小型水利工程產(chǎn)權(quán)制度改革的同時,按照國辦發(fā)《關(guān)于水利工程管理體制改革實施意見》劃分單位性質(zhì),確定經(jīng)費來源,加快水利工程管理體制的改革,在理順制度障礙的基礎(chǔ)上,加快水利經(jīng)濟的發(fā)展,穩(wěn)定水利隊伍,加強工程管理,加快治澇建設(shè)步伐。
5、面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為哪幾點?
答:面板堆石壩以混凝土面板作為壩體的防滲體。早期的高面板堆石壩常因四周邊縫被拉開而產(chǎn)生繞壩滲流,發(fā)生大量漏水。以后吸取教訓(xùn),改進了周邊縫設(shè)計,注意了地基處理,使?jié)B流量大的減少,面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下幾點:
①各防滲系統(tǒng)之問,例如地基防滲帷幕與壩體混凝土面板之間,用趾板聯(lián)結(jié),形成完整的防滲體系。
②由上游面板到下游,在壩體中由細到粗設(shè)置墊層料、過渡料、主堆石料、次堆石料,面板上游底部還應(yīng)設(shè)置防滲鋪蓋。
③在用砂礫料和風化料作壩體材料時,在壩軸線或略偏于上游處,主壩堆石料與風化料或軟巖石的次堆石區(qū)之間設(shè)煙囪式排水??刂瓶赡艿臐B流。人們分析溝后水庫的潰壩原因之一是壩體排水不暢。
④在堆石體與地基或岸坡接觸處,當有風化層、泥化巖層、斷層裂隙的泥質(zhì)充填處時,如果有發(fā)生滲流沖刷可能,要設(shè)置反濾保護。
⑤在混凝土接縫中,特別是易于受拉的周邊縫中,設(shè)置能適應(yīng)大變形同時能保持防滲性能的止水材料。
目前在設(shè)計計算方法方面,施工方面和施工質(zhì)量檢測方面使用土工膜防滲已經(jīng)是技術(shù)成熟的,有可能在高土石壩中推廣使用土工膜防滲;使用土工合成材料制作的減壓井,對于堤壩滲流控制也有很重要的意義。
6、請根據(jù)不同措施利用雨水的方式和特點,總結(jié)目前雨水利用技術(shù)的模式?
答:根據(jù)不同措施利用雨水的方式和特點,可將目前雨水利用技術(shù)概括為三種模式:①雨水就地利用模式:通過地表微地形的改變,增加地表土壤入滲能力,通過土壤水庫的儲蓄調(diào)節(jié)功能,達到雨水資源的高效利用。這種技術(shù)的理論依據(jù)在于通過對地表坡度即地表徑流水力坡度的降低,截短徑流流徑長度,減緩徑流運移速度,從而增加地表徑流在一定區(qū)域的滯留時間,達到增加土壤人滲的目的。這種技術(shù)常見的有水平梯田、魚鱗坑等。
②雨水疊加利用模式:除了通過對部分微地形的改變及對改變微地形區(qū)域內(nèi)所接納的雨水進行利用之外,同時,接收區(qū)域上部來水,使之流人該區(qū)域之內(nèi),并加以利用的一種綜合技術(shù)。由于這種技術(shù)不僅利用區(qū)域所直接接收的天然降水,而且利用區(qū)域相鄰上部的地表徑流,事實上是一種雨水資源的疊加,故我們稱之為雨水疊加利用技術(shù)。
③雨水異地利用模式:通過某種手段,改變地表原有入滲能力,即減少地表入滲量,從而增加地表徑流量,并將其匯集存儲在某一指定區(qū)域或容器供其他區(qū)域加以利用的一種技術(shù)。這種技術(shù)的適應(yīng)范圍較廣,除適用干旱缺水的干旱半干旱地區(qū)外,也適應(yīng)水資源較為豐富的濕潤半濕潤地區(qū),還適應(yīng)道路建設(shè)發(fā)達的工礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、縣城及中小型城市等地區(qū)。
第二次作業(yè):
(初級職稱學(xué)員答)
1、請對比分析防洪搶險對策和抗旱減災(zāi)對策有哪些異同?結(jié)合實際,思考這些對策的成效如何?你有什么更好的建議?
1、我國防汛抗洪的方針是“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險”?;救蝿?wù)是積極采取有力的防御措施,力求減輕洪水災(zāi)害的影響和損失,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)的順利發(fā)展。
發(fā)生旱災(zāi)害,各級人民政府及其部門、氣象部門內(nèi)、街道辦事處、居民委員會、村民委員會乃至普通民眾都有義不容辭的責任來抗旱救災(zāi)。
2、我國防汛抗洪的方針是“安全第一,常備不懈,以防為主,全力搶險”。基本任務(wù)是積極采取有力的防御措施,力求減輕洪水災(zāi)害的影響和損失,保障人民生命財產(chǎn)安全和經(jīng)濟建設(shè)的順利發(fā)展。
全面抗旱是指根據(jù)經(jīng)濟社會發(fā)展要求擴大抗旱工作的領(lǐng)域和內(nèi)容,從主要為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟服務(wù)轉(zhuǎn)變到為包括生態(tài)在內(nèi)的整個經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù),從注重農(nóng)業(yè)效益轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅?/p>
社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益的統(tǒng)一,從被動抗旱轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃臃篮担畲笙薅鹊販p輕干旱對整個經(jīng)濟社會以及生態(tài)環(huán)境造成的損失和影響。其內(nèi)涵實質(zhì)是拓寬工作領(lǐng)域,增加抗旱手段,既關(guān)注農(nóng)村,也關(guān)注城市、關(guān)注生態(tài);變被動為主動,既抗旱于及時,更防旱于未然。
他們的共同點是應(yīng)當常備不懈,全力搶險,防災(zāi)于未然。不同點是防洪搶險是生命財產(chǎn)安全第一,抗旱減災(zāi)是首先保證居民生活、生產(chǎn)用水安全。
2、面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下哪幾點?
面板堆石壩的滲流控制措施可以歸納為以下幾點:
a.各防滲系統(tǒng)之問,例如地基防滲帷幕與壩體混凝土面板之間,用趾板聯(lián)結(jié),形成完整的防滲體系。
b.由上游面板到下游,在壩體中由細到粗設(shè)置墊層料、過渡料、主堆石料、次堆石料,面板上游底部還應(yīng)設(shè)置防滲鋪蓋。
c.在用砂礫料和風化料作壩體材料時,在壩軸線或略偏于上游處,主壩堆石料與風化料或軟巖石的次堆石區(qū)之間設(shè)煙囪式排水??刂瓶赡艿臐B流。人們分析溝后水庫的潰壩原因之一是壩體排水不暢。
d.在堆石體與地基或岸坡接觸處,當有風化層、泥化巖層、斷層裂隙的泥質(zhì)充填處時,如果有發(fā)生滲流沖刷可能,要設(shè)置反濾保護。
e.在混凝土接縫中,特別是易于受拉的周邊縫中,設(shè)置能適應(yīng)大變形同時能保持防滲性能的止水材料。
3、目前現(xiàn)行的巖體力學(xué)指標估算方法主要有哪幾種?
目前現(xiàn)行的巖體力學(xué)指標估算方法主要有如下幾種:
1)工程地質(zhì)類比法;
2)Hoek—Brown判據(jù);
3)正分析與反分析;
4)試驗強度折減法;
5)非均質(zhì)巖體綜合抗剪強度。
巖體中軟弱結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)可以按成因分為原生型、次生充填型和構(gòu)造綜合型,以構(gòu)造綜合型居多。以顆粒組成為主要因素將軟弱結(jié)構(gòu)面分為全泥、泥夾巖屑、巖屑夾泥和巖屑巖塊四種;對于無充填的剛性結(jié)構(gòu)面可分為未膠結(jié)和膠結(jié)兩種。
4、請總結(jié)雨水利用的發(fā)展趨勢?
從國際上看,對雨水利用已從單純解決家庭供水,發(fā)展到注意其在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和保護生態(tài)環(huán)境上的應(yīng)用。2001年國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)會理事會已決定把協(xié)會的宗旨擴大到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護,并對會標也相應(yīng)作了改變。在這方面我國已走在世界前列。當前我國對雨水集蓄節(jié)水灌溉的研究主要集中在:一是在雨水集蓄工程系統(tǒng)中,研制開發(fā)經(jīng)濟高效的集流面材料,研究各類蓄水工程的適用條件和優(yōu)化模式;二是研究雨水集蓄節(jié)水灌溉的方式、優(yōu)化灌溉制度及與傳統(tǒng)和現(xiàn)代旱作農(nóng)業(yè)結(jié)合使雨水利用效益最大化;三是研究雨水集蓄家庭水安全性問題。這些問題在上述研究項目中均進行了大量工作,但距離完全解決還需要作很多工作。
在近期內(nèi)應(yīng)著重的強化研究以下內(nèi)容:①雨水高效匯集技術(shù);②雨水存貯設(shè)施優(yōu)化設(shè)計與雨水凈化技術(shù);③有限雨水資源的高效節(jié)水灌溉技術(shù);④雨水集蓄利用工程規(guī)劃設(shè)計智能決策系統(tǒng);⑤雨水高效集蓄利用技術(shù)集成模式。目前,雨水資源的開發(fā)利用還處于一個相對較低的水平,雨水集蓄利用技術(shù)對流域或區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響還不顯著。但隨著區(qū)域綜合開發(fā)治理以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)的進程,區(qū)域雨水資源的開發(fā)利用程度將會不斷增加,雨水集蓄利用開發(fā)對區(qū)域環(huán)境的影響,包括對區(qū)域水土環(huán)境、植被、水土流失、農(nóng)田生產(chǎn)力等方面的影響將會逐漸顯現(xiàn)。研究雨水資源的開發(fā)是否會對區(qū)域水環(huán)境的演變帶來不良影響,或者研究它與區(qū)域水環(huán)境演變之間到底存在一種什么樣的關(guān)系,就可以為確定區(qū)域雨水資源開發(fā)的適宜程度,制定合理的區(qū)域雨水集蓄利用規(guī)劃,提供科學(xué)的指導(dǎo),避免雨水資源的過度開發(fā),以及減少不必要的工程投資與浪費。
針對上述問題,應(yīng)著重研究3個問題:①雨水資源開發(fā)對區(qū)域水環(huán)境的影響;②雨水資源開發(fā)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響;③區(qū)域雨水資源開發(fā)宏觀戰(zhàn)略研究。
第四篇:2014中高級水利工程思考題
3、規(guī)范和設(shè)計手冊中壩內(nèi)埋管設(shè)計方法的要點有哪些?
第一,按鋼管單獨承受全部設(shè)計內(nèi)水壓力作為校核條件,據(jù)此確定管壁厚度,鋼管的允許應(yīng)力取為(0.9~1.0)σs。第二,假定配筋方案,將鋼管與壩體混凝土簡化為軸對稱多層圓環(huán),按鋼管與壩體混凝土聯(lián)合承載的原理,分析在內(nèi)水壓力作用下,壩體混凝土的應(yīng)力狀態(tài),判斷壩體混凝土是否開裂、裂多深、是否裂穿等,從而確定鋼管傳至壩體混凝土的內(nèi)水壓力,并計算鋼管和鋼筋的環(huán)向拉應(yīng)力,這些拉應(yīng)力值應(yīng)小于材料各自的允許值。
第三,按線彈性假定,將鋼管周圍壩體混凝土作為平面應(yīng)變問題,計算在內(nèi)水壓力(取上述第二步計算得到的鋼管傳至混凝土的內(nèi)水壓力)和壩體荷載作用下孔口附近的應(yīng)力分布,按SDJ20一78《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(試行)的規(guī)定,按拉應(yīng)力圖形計算鋼筋用量。如果此鋼筋用量不超過并接近第二步中假定的鋼筋量,則認為滿足要求,否則重新計算至符合要求為止。
第四,溫度應(yīng)力一般不作計算,而只是對混凝土允許拉應(yīng)力取較大的安全系數(shù),或在配筋計算中將鋼筋設(shè)計強度降低20一40MPa,也有的是增加一定的鋼筋用量,以作為抵抗溫度應(yīng)力的配筋。同時要求在鋼管周圍混凝土澆筑時采取嚴格的溫控措施,以降低溫度應(yīng)力。
4、簡述鋼襯鋼筋混凝土岔管構(gòu)造?
對于不同結(jié)構(gòu)形式的鋼岔管,當岔管HD值很大時,如果仍然采用明鋼岔管結(jié)構(gòu),將需要尺寸很大的加強梁,而且管壁厚度很大,或需要采用高強度鋼材,這將給選材及制造安裝工藝帶來很大困難,同時還要增加投資。為此,參照鋼襯鋼筋混凝土管道的工作原理,在鋼岔管外圍布置鋼筋混凝土,與鋼岔管共向承載,這種岔管形式我們稱之為鋼襯鋼筋混凝土岔管。
為了使鋼襯和外圍鋼筋混凝土更好地聯(lián)合工作,鋼襯的外周要盡量平滑,即盡可能采用貼邊岔管、內(nèi)加強月牙肋岔管或無梁岔管,而不應(yīng)采用局部剛度很大的三梁岔管或球形岔管。對于貼邊岔管,外圍鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為了減少材料用量,可以做成2或3個階梯。
5、簡述暗渠(管)防滲材料及特點?
用于暗渠(管)的防滲材料,不僅要滿足防滲輸水的要求,同時要承受外部荷載與內(nèi)部水壓力的作用。主要有:
1、砌石暗渠
主要特點是能夠就地取材,成本較低,施工簡單。其缺點為抗拉、抗?jié)B性能差,阻力大。一般適用于自流無壓輸水暗渠。
2、石棉水泥管
具有重量輕、耐腐蝕、使用年限長、承壓能力高、便于搬運和鋪設(shè)、內(nèi)外壁光滑、切削和鉆孔加工容易及施工簡單等優(yōu)點。但質(zhì)脆,抗沖擊與動荷載的性能差。
3、素混凝土暗渠(管)
其斷面有圓形、城門洞形等,以圓形混凝土管道應(yīng)用最為廣泛。它具有較好的水力性能,水流條件好,可在工廠內(nèi)預(yù)制,施工方便,成本較低。但存在抗拉應(yīng)力性能差,承受壓力水頭低。
4、鋼筋混凝土管
具有良好的抗?jié)B性和耐久性,連接形式采用橡膠圈密封的承插子母口,施工安裝比較簡單,因受其材料力學(xué)性能和制造工藝的限制,自應(yīng)力鋼筋混凝土適用于較小的管徑,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管適用于較大的管徑。
5、塑料管
塑料管品種較多。塑料管具有重量輕、管壁光滑、水頭損失小、有一定的強度、耐腐蝕性好、撓性好、連接敷設(shè)容易等優(yōu)點。缺點是外露容易老化,具有敏感的熱膨脹性能,成本較高,6、簡述防滲抗凍新型材料及其特點?
1.土工合成材料黏土墊(GCL)
(1)柔性極好,抗張應(yīng)力的能力強。(2)具有極強的自愈合功能。(3)抗干濕循環(huán)和抗凍融循環(huán)的能力強。(4)比土工膜搭接方便,安裝簡單,施工速度快。
2.土壤固化劑
加入土壤中,可增強土體憎水性或降低土體水的冰點,阻止或減弱土體凍結(jié)時的水分遷移,從而減輕或消除凍脹,提高了土體的抗?jié)B、抗凍性能。土壤固化劑應(yīng)用于渠道防滲工程上,具有可就地取材、工程造價低、施工簡單方便、防滲抗凍效果較好等優(yōu)點。但抗凍性較低,直接用于北方地區(qū),其耐久性較差。
3.聚氨基甲酸酯/土工織物復(fù)合材料
具有柔性好、防滲效果強等優(yōu)點外,還具有較強的抗刺穿能力;能與下部接觸面粘附成一個整體,抗沖刷能力強;能根據(jù)渠道斷面自動調(diào)節(jié)自己的形狀;施工方便。
第五篇:黑龍江大學(xué)站2013水利工程思考題及心得體會
水利工程思考題
第一次作業(yè):
(本次作業(yè)要求初級職稱學(xué)員答1、2、3、4題,中高級職稱學(xué)員答3、4、5、6題)
1、丹江口大壩新老混凝土接合措施采取的處理措施及手段主要有哪幾點?
答:丹江口大壩新老混凝土接合措施采取直接澆筑為主,寬槽回填為輔。根據(jù)各類壩段特點,相應(yīng)采取不同的處理措施及手段,主要有以下幾點:
(1)合理安排新澆混凝土施工分縫分塊,保證結(jié)構(gòu)的完整性。
(2)加強混凝土溫度控制及防裂措施,減少混凝土溫度應(yīng)力和提高混凝土抗裂能力(貼坡混凝土允許最高溫度不超過26~28℃,加高部位新老混凝土上、下層溫差標準采用15~17℃)。
(3)為加強新老混凝土結(jié)合面強度,所有的老混凝土面風化層全部鑿除,鑿毛深度棚應(yīng)加大。
(4)為避免應(yīng)力集中,改善新老混凝土接合面工作條件,拆除原壩體下游施工棧橋等老壩體突出部位混凝土。
(5)接合面未設(shè)置鍵槽的部位補設(shè)鍵槽,周邊布置鎖口錨筋(φ32@20cm),接合面埋設(shè)錨固筋(1φ32/2m。),接合面預(yù)設(shè)灌漿系統(tǒng)。
(6)在新澆混凝土與老壩頂面之間的上游部位設(shè)置止水及排水觀測廊道。(7)適當提高新混凝土標號,使其彈模值接近老混凝土。
2、什么是土壤質(zhì)量?其評價指標有哪些? 答:土壤質(zhì)量或土壤鍵康是指土壤在地球陸地生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生物的生產(chǎn)力,保護環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境穩(wěn)定性,以及促進動物和人類健康行為的能力。它是衡量和反映土壤資源與環(huán)境特性、功能和變化狀態(tài)的綜合體現(xiàn)與標志。
土壤質(zhì)量評價是對土壤質(zhì)量現(xiàn)狀與狀態(tài)變化高低或優(yōu)劣的對比和等級類別的定性與定量評定,是進行土壤生產(chǎn)與環(huán)境管理的基礎(chǔ)。一般來說,作為土壤質(zhì)量評價的基本定量指標體系應(yīng)涉及以下內(nèi)容。
(1)土壤肥力指標;(2)土壤質(zhì)量生物學(xué)指標 ;(3)土壤環(huán)境質(zhì)量指標 ;(4)土壤生態(tài)指標 ;(5)土壤退化指標。
3、據(jù)地下水的水文地質(zhì)條件,多年凍土區(qū)的地下水可分為幾類?
答:一般地區(qū)的水文地質(zhì)條件受地貌、地層巖性、構(gòu)造、氣候和水文等多種自然因素的控制,但在多年凍土地區(qū),多年凍土構(gòu)成了區(qū)域隔水層,連續(xù)分布的多年凍土是控制水文地質(zhì)條件的主導(dǎo)因素。
前蘇聯(lián)學(xué)者托爾斯欣和什維佐夫等根據(jù)地下水的水文地質(zhì)條件,將多年凍土區(qū)地下水分為凍結(jié)層上水、凍結(jié)層間水和凍結(jié)層下水,凍結(jié)層上水以上還存在包氣帶水。賦存于多年凍結(jié)層上部季節(jié)性融化層中的地下水為凍結(jié)層上水;賦存于多年凍結(jié)層下部含水層中的地下水為凍結(jié)層下水。多年凍土區(qū)的較大河流沿岸、湖泊周邊地帶、主要斷裂帶的周圍常形成寬度不大的帶狀融區(qū),是凍結(jié)層上水和凍結(jié)層下水相連的通道,也稱融區(qū)地下水。還有一種水是存在于多年凍土層間的常年液態(tài)水,稱之為凍結(jié)層間水。
4、國內(nèi)外學(xué)者為了研究地下水資源形成的基本規(guī)律和它的利用價值,對地下水資源進行了多方面的研究,提出了各種分類的方案。請談?wù)勀銓Φ叵滤Y源分類的理解?
答:進行地下水資源分類,既要考慮地下水本身的特性,又要考慮供水的要求。如20世紀40年代前蘇學(xué)者普洛特尼柯夫的地下水儲量分類,這種分類反映了地下水量在天然狀態(tài)下一定的客觀規(guī)律,在我國20世紀50~60年代的地下水資源評價中曾被廣泛的應(yīng)用。但是,該分類方法沒有明確各儲量間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及它們在開采資源中所起的作用,在調(diào)節(jié)儲量中,也沒有詳細分析降寸入滲和蒸發(fā)對地下水位變幅的影響,所以對地下水資源評價的質(zhì)量不高,提不出可靠的開采數(shù)據(jù),需要改進。
我國地下水資源分類方案很多,目前比較常用的分類是從水文循環(huán)的觀點出發(fā),將地下水資源分為補給量、儲存量和排泄量。
補給量:是指在天然狀態(tài)或開采條件下,單位時間內(nèi)通過各種途徑(包括大氣降水和地表水體滲入、地下水側(cè)向流入、越流補給及人工補給等)流入含水層的水量。按補給量的形成條件又可分為天然補給量和開采補給量。儲存量:儲存量是指儲存于含水層內(nèi)重力水的體積,根據(jù)含水層埋藏條件的不同,又可分為容積儲存量和彈性儲存量。排泄量:排泄量是指從含水層的補給區(qū)到排泄區(qū)的整個范圍內(nèi)地下水總的減少量。按照排泄消耗的形式可分為天然排泄量、開采排泄量和人工采量。
5、土石壩防滲加固方法中膏狀穩(wěn)定漿液灌漿的漿液有哪些特點?
答:膏狀穩(wěn)定漿液的特點:
(1)抗流水稀釋性能
膏狀穩(wěn)定漿液中含有大量的黏土、膨潤土等摻合料,黏土的黏滯作用和抗?jié)B透作用使膏漿自成一體,流水不能進入膏漿的內(nèi)部,使膏漿的水泥顆粒、黏土顆粒不會產(chǎn)生離析。(2)抗流水沖刷性能 普通膏漿的抗水稀釋能力使膏漿體作為一個整體來抗擊水流的沖刷,而膏狀穩(wěn)定漿液可以縮短膏漿膠凝時間,使其快速凝固,更加減小了邊緣的沖刷。
(3)流動特性和擴散特性
膏狀穩(wěn)定漿液是典型的賓漢姆體,與普通高含水量水泥懸膠體漿液灌漿相比,漿液擴散形式完全不同。使用膏狀穩(wěn)定漿液時,則形成明顯的擴散前沿,在水泥快速初凝后,膏漿就形成較為堅硬而密實的水泥結(jié)石,在其后面的裂隙和空洞就會被膏漿完全填滿。
(4)觸變性
膏狀穩(wěn)定漿液具有觸變性質(zhì),當膏狀穩(wěn)定漿液承受的推力大于其自身的屈服強度,漿體將產(chǎn)生流動,并將出現(xiàn)典型的流體性質(zhì),一旦小于其自身的屈服強度,膏漿的黏度得到恢復(fù),表現(xiàn)出特定的固體性質(zhì)。
(5)速凝性 通過速凝劑調(diào)節(jié)水泥膏漿的凝結(jié)時問,在普通水泥膏漿的基礎(chǔ)上改進為膏狀穩(wěn)定漿液,加快了漿體初凝速度,使?jié){體從流態(tài)迅速轉(zhuǎn)變成固體,減少了流水對漿體的沖刷和稀釋,能有效地控制漿體擴散半徑。
6、土壤污染的概念是什么?土壤污染的類型有哪些? 答:土壤污染是指在自然或人為因素影響下,將有毒有害物質(zhì)輸入到土壤中,使土壤正常的生態(tài)功能遭到破壞或干擾,具體表現(xiàn)為土壤物理、化學(xué)及生物進程被破壞,土壤肥力下降,最終導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。
土壤污染的雷士是指凡是進入土壤并影響到土壤的理化性質(zhì)和組成而導(dǎo)致土壤的自然功能失調(diào)、土壤質(zhì)量惡化的物質(zhì),統(tǒng)稱為土壤污染物。土壤污染物的來源廣、種類多,大致可分為無機污染物、有機污染物和有害微生物三大類。(1)重金屬污染物:在當前環(huán)境污染研究中,重金屬主要指汞、鎘、鉛、鉻、銅、鋅。類金屬砷和非金屬氟也包含其中。(2)農(nóng)藥:農(nóng)藥是指用于防治、消滅或者控制危害農(nóng)業(yè)、林業(yè)的病、蟲、草和其他有害生物以及有目的地調(diào)節(jié)植物、昆蟲生長的化學(xué)合成的或者來源于生物、其他天然物質(zhì)的一種物質(zhì)或者幾種物質(zhì)的混合物及其制劑。(3)固體廢物:固體廢物是固態(tài)或半固態(tài)廢棄物的總稱,包括城市生活垃圾、有害有毒固體廢物(危險廢物,包括醫(yī)院垃圾、廢樹脂、藥渣、含重金屬污泥、酸和堿廢物等)和無毒無害固體廢物(不含放射性物質(zhì)的粉煤灰、建筑垃圾等)三大類,其中前兩類固體廢物的任意排放會嚴重污染和破壞環(huán)境。
第二次作業(yè):
(本次作業(yè)只要求初級職稱學(xué)員答,中高級職稱學(xué)員不答)..
1、礦床充水水源有哪些?
答:礦床充水水源主要有:(1)降水是地下水的主要補給水源,所有礦床充水都直接或間接與降水有關(guān)。有時降水還是唯一的礦床充水水源,如位于當?shù)厍治g基準面以上的礦床和無地表水分布的礦區(qū)。(2)地表水位于礦區(qū)或礦區(qū)附近的地表水,往往成為礦坑水的重要充水水源,給采礦造成很大威脅。因此,地表水是礦床水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度劃分的重要依據(jù)之一。(3)地下水是礦坑涌水的直接來源,造成礦坑涌水的含水層稱充水含水層(或充水圍巖)。同時它還是其它水源進入礦坑的主要途徑。(4)老窖水是指被廢棄礦坑和淹沒的生產(chǎn)井巷中的積水,是礦區(qū)淺部采礦常見的充水水源。
2、飲用水指工廠的水制品或生產(chǎn)中使用的取自公共配給的或私人配給的水源,經(jīng)過過濾(活性炭或顆粒物過濾),加臭氧或其他相當?shù)南咎幚淼乃D壳帮嬘盟杏心男╊愋停?/p>
答:目前飲用水中有以下類型:(1)自來水,取自口味純正和水質(zhì)組成上比較優(yōu)良的自來水,充二氧化碳氣進行裝瓶,多供作飲用水,惟一的要求是必須符合飲用水標準。(2)飲水。一般取自井水或優(yōu)質(zhì)自來水,在裝瓶前經(jīng)過加工工序處理,多數(shù)是大容器包裝,供生活飲用。(3)去礦物質(zhì)水,經(jīng)過蒸餾、去離子、反滲透或其他方法處理,且其總固體含量不大于10mg/kg。(4)飲水,取自低礦化度的礦泉水、自來水或井水,經(jīng)離子交換處理,除去Ca2+、Mg2+、Na+、Mn2+等陽離子,甚至也除去某些陰離子而進行生產(chǎn)的各種瓶裝飲用水。(5)天然水,指未經(jīng)過人們加入或除去某礦物質(zhì)以改變其礦化度的地表水,但可以經(jīng)過包括過濾、加臭氧或相當?shù)南静襟E的處理。(6)井水,指通過外界力量或在形成真空的狀態(tài)下,經(jīng)過管道或類似裝置從地下得到的水,未加入也未去除礦物質(zhì)或其他可溶性固體而改變其組成,但可以經(jīng)過包括過濾、加臭氧或相當?shù)南咎幚?。其產(chǎn)品可以標明為“井水”或“天然井水”。(7)自流井水,指由地下自然地壓力使地下水通過管道自動地流到地表的水。(8)蘇打水,取自典型的自來水,經(jīng)充二氧化碳氣處理,然后加入礦物鹽的水。
3、簡述以土石壩為擋水建筑物的病險水庫常用的加高大壩的幾種方式。
答:加高大壩主要有以下幾種方式。(1)下游培厚加高
下游培厚加高即為在原大壩下游培厚,并加高壩頂,在加高培厚前,應(yīng)對大壩下游壩基及下游坡面進行清基處理。這種加高方式不受水庫蓄水限制,也不影響水庫蓄水,在下游地形條件容許的條件下宜優(yōu)先采用。
(2)上游培厚加高
上游培厚加高即在原大壩上游面培厚大壩壩體,并加高壩頂。在加高培厚前,應(yīng)視大壩上游壩基地質(zhì)條件進行變形和穩(wěn)定分析,必要時采取適當?shù)奶幚泶胧?/p>
這種加高方式往往是在大壩上游壩坡抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求,或者是下游壩坡地形、地物不容許培厚加高的條件下采用。
采用該方式培厚加高時,如在水庫的淤積物上加高,應(yīng)根據(jù)淤積物固結(jié)情況,進行變形和穩(wěn)定分析,必要時采取相應(yīng)的清淤處理措施。
(3)戴帽加高
在土石壩壩體加高高度不大,且原壩體的填筑質(zhì)量、壩坡抗滑穩(wěn)定安全裕度以及地震烈度等情況進行論證均滿足規(guī)范要求時,可采用在壩頂戴帽加固的方式。
4、污染土壤的修復(fù)措施有哪些? 答:不同污染類型的土壤污染,其具體治理措施不完全相同,對已經(jīng)污染的土壤要根據(jù)污染實際情況進行修復(fù)。
(1)重金屬污染土壤的治理措施
土壤中重金屬的顯著化學(xué)行為是不移動性、累積性的,具有不可逆性的特點。因此,對受重金屬污染土壤的治理要根據(jù)污染程度的輕重進行改良。從降低重金屬的活性,減小它的生物有效性入手,加強土、水管理。
1)通過農(nóng)田的水分調(diào)控,調(diào)節(jié)水田土壤Eh來控制土壤重金屬的毒性。
2)施用石灰、有機物質(zhì)等改良劑。3)客土、換土法
對于嚴重污染土壤采用客土或換土是一種切實有效的方法。但此法的代價較高,對大面積治理難以推廣。
4)生物修復(fù) 對污染嚴重的土壤,尤其是那些礦山土壤的治理,在復(fù)墾前,采用超積累植物的生物修復(fù)技術(shù)是一個可能的方法。
(2)有機物(農(nóng)藥)污染土壤的防治措施
對于有機物、農(nóng)藥污染的土壤,除合理施用農(nóng)藥、采用病蟲害綜合防治、改進農(nóng)藥劑型等以預(yù)防為主的系列技術(shù)措施外,對污染土壤的治理應(yīng)從加速土壤中農(nóng)藥的降解入手。其中采取以下措施:
1)增施有機肥料,提高土壤對農(nóng)藥的吸附量,減輕農(nóng)藥對土壤的污染。2)調(diào)控土壤pH和Eh,加速農(nóng)藥的降解。
心得體會
一、學(xué)習(xí)內(nèi)容的概括和總結(jié)
本教材的教學(xué)內(nèi)容主要有三個講座
第一講:不同類型地下水資源特征與評價 第二講:水利工程新技術(shù)
第三講:土壤質(zhì)量與土壤資源保護 第一講的內(nèi)容概括總結(jié)如下:
第一個講題:不同類型地下水資源特征與評價,包括5個小結(jié):
進行地下水資源分類,既要考慮地下水本身的特性,又要考慮供水的要求。如20世紀40年代前蘇學(xué)者普洛特尼柯夫的地下水儲量分類,這種分類反映了地下水量在天然狀態(tài)下一定的客觀規(guī)律,在我國20世紀50~60年代的地下水資源評價中曾被廣泛的應(yīng)用。但是,該分類方法沒有明確各儲量間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及它們在開采資源中所起的作用,在調(diào)節(jié)儲量中,也沒有詳細分析降寸入滲和蒸發(fā)對地下水位變幅的影響,所以對地下水資源評價的質(zhì)量不高,提不出可靠的開采數(shù)據(jù),需要改進。
我國地下水資源分類方案很多,目前比較常用的分類是從水文循環(huán)的觀點出發(fā),將地下水資源分為補給量、儲存量和排泄量。
補給量:是指在天然狀態(tài)或開采條件下,單位時間內(nèi)通過各種途徑(包括大氣降水和地表水體滲入、地下水側(cè)向流入、越流補給及人工補給等)流入含水層的水量。按補給量的形成條件又可分為天然補給量和開采補給量。儲存量:儲存量是指儲存于含水層內(nèi)重力水的體積,根據(jù)含水層埋藏條件的不同,又可分為容積儲存量和彈性儲存量。排泄量:排泄量是指從含水層的補給區(qū)到排泄區(qū)的整個范圍內(nèi)地下水總的減少量。按照排泄消耗的形式可分為天然排泄量、開采排泄量和人工采量。
無論是灌溉、供水還是排水,單井的情況是不多見的。因為單井的出水量往往不能滿足供水要求,也達不到排水效果,通常都是利用井群抽水。而且在供、排水工程中,為了便于管理,節(jié)省管材,或達到降低地下水位的目的,常常把井布置得比較集中。當各井之間的距離小于兩倍的影響半徑時,彼此間的流量和降深就會發(fā)生干擾,通常將這樣一些在干擾條件下工作的水井稱為井群(或井組)。井的干擾現(xiàn)象表現(xiàn)為:當干擾井群都為抽水井時,干擾井的涌水量較相同水位降深時該井單井工作時的涌水量小;反之,干擾井的水位降深較單井工作相同涌水量時的水位降深值大。干擾井工作時任一井中的水位變化由兩部分組成:一部分是該井本身工作所造成的水位變化值,另一部分則是由于其他井工作在該井所引起的水位變化值。同時,干擾井的涌水量除了受影響單擊涌水量各項自然因素的影響外,井群的數(shù)量、間距、布井方式和井的結(jié)構(gòu)等顯然亦明顯地影響井的出水量。
國外飲料工業(yè)的興起,是從喝天然礦泉水開始的。許多國家根據(jù)各自的國情,對瓶裝水的定義、分類及標準等制定了條例或法規(guī)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)、歐洲聯(lián)盟(EU)等國際組織先后與1997年、1998年修訂了有關(guān)瓶裝天然礦泉水或天然礦泉水的法規(guī)條例等文件。主要產(chǎn)銷國一般均由國家設(shè)立管理委員會等專管機構(gòu),負責瓶裝天然礦泉水的調(diào)研、開發(fā)。利用和保護工作;私人壟斷公司則負責生產(chǎn)、宣傳、銷售等工作。飲料分類系統(tǒng)中包括了瓶裝水。瓶裝水在國外飲料市場中收到消費者的歡迎,取得了較大的發(fā)展。為了適應(yīng)國外市場的需求和國內(nèi)旅游業(yè)的發(fā)展,瓶裝飲用水在我國飲料市場已占有一席之地。
一般地區(qū)的水文地質(zhì)條件受地貌、地層巖性、構(gòu)造、氣候和水文等多種自然因素的控制,但在多年凍土地區(qū),多年凍土構(gòu)成了區(qū)域隔水層,連續(xù)分布的多年凍土是控制水文地質(zhì)條件的主導(dǎo)因素。前蘇聯(lián)學(xué)者托爾斯欣和什維佐夫等根據(jù)地下水的水文地質(zhì)條件,將多年凍土區(qū)地下水分為凍結(jié)層上水、凍結(jié)層間水和凍結(jié)層下水,凍結(jié)層上水以上還存在包氣帶水。賦存于多年凍結(jié)層上部季節(jié)性融化層中的地下水為凍結(jié)層上水;賦存于多年凍結(jié)層下部含水層中的地下水為凍結(jié)層下水。多年凍土區(qū)的較大河流沿岸、湖泊周邊地帶、主要斷裂帶的周圍常形成寬度不大的帶狀融區(qū),是凍結(jié)層上水和凍結(jié)層下水相連的通道,也稱融區(qū)地下水。還有一種水是存在于多年凍土層間的常年液態(tài)水,稱之為凍結(jié)層間水。
礦體尤其是圍巖中賦存有地下水,這種現(xiàn)象稱礦床充水。這些地下水及與之有聯(lián)系的其它水源,在開采狀態(tài)下造成礦坑的持續(xù)涌水。把水源進入礦坑的途徑稱為充水通道。水源與通道構(gòu)成了礦床充水的基本條件,其它各種因素只是通過對水源與通道的作用,影響礦坑涌水量的大小,稱充水強度影響因素。如阻隔各種水源進入礦坑自然因素,擴大天然通道,產(chǎn)生新通道的采礦因素。水源、通道、充水強度影響因素,通稱礦床充水因素,它們在充水過程中的不同組合,形成了不同的充水條件。其中,充水水源的規(guī)模、充水通道的導(dǎo)水性以及導(dǎo)致采礦后發(fā)生變化的采礦因素,是礦床充水因素分析的重點。礦床充水是礦坑涌水、礦坑突水的前提條件。
充水因素分析貫穿礦床勘探與開采的全過程??碧诫A段,主要根據(jù)礦床所處的自然環(huán)境及礦區(qū)水文地質(zhì)條件,初步預(yù)測采后主要充水水源和通道,為礦坑涌水量的預(yù)測提供依據(jù);開采階段,充水因素分析更具體,可結(jié)合具體開采條件為解決礦坑充水水源和充水通道問題,為所采取的防治礦坑充水措施提供依據(jù)。第二講:水利工程新技術(shù),包括3個小結(jié):
一、水庫大壩加固技術(shù)
(一)防洪安全加固技術(shù):為提高水庫大壩的抗洪能力,使其滿足防洪標準,一般采取的工程措施主要有3種:①適當加高培厚大壩,增加水庫調(diào)蓄能力;②加大泄洪建筑物規(guī)模,擴大泄洪能力;③適當加高大壩與擴大泄洪設(shè)施并舉。工程措施應(yīng)結(jié)合工程的具體情況分別對待,既滿足工程防洪標準的要求,又經(jīng)濟合理。
(二)土石壩加高技術(shù):
(1)下游培厚加高,下游培厚加高即為在原大壩下游培厚,并加高壩頂,在加高培厚前,應(yīng)對大壩下游壩基及下游坡面進行清基處理。這種加高方式不受水庫蓄水限制,也不影響水庫蓄水,在下游地形條件容許的條件下宜優(yōu)先采用。(2)上游培厚加高,上游培厚加高即在原大壩上游面培厚大壩壩體,并加高壩頂。在加高培厚前,應(yīng)視大壩上游壩基地質(zhì)條件進行變形和穩(wěn)定分析,必要時采取適當?shù)奶幚泶胧_@種加高方式往往是在大壩上游壩坡抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求,或者是下游壩坡地形、地物不容許培厚加高的條件下采用。采用該方式培厚加高時,如在水庫的淤積物上加高,應(yīng)根據(jù)淤積物固結(jié)情況,進行變形和穩(wěn)定分析,必要時采取相應(yīng)的清淤處理措施。(3)戴帽加高,在土石壩壩體加高高度不大,且原壩體的填筑質(zhì)量、壩坡抗滑穩(wěn)定安全裕度以及地震烈度等情況進行論證均滿足規(guī)范要求時,可采用在壩頂戴帽加固的方式。
(三)土石壩防滲加固技術(shù)
滲漏問題是病險土石壩主要病害之一,我國在這方面積累了豐富的工程經(jīng)驗,主要處
理方法有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿、劈裂灌漿、膏狀穩(wěn)定漿液灌漿、土工膜防滲等。
(四)結(jié)構(gòu)安全加固技術(shù) 結(jié)構(gòu)安全是水庫大壩安全的基本要求,結(jié)構(gòu)安全加固應(yīng)在結(jié)構(gòu)安全評價或結(jié)構(gòu)安全復(fù)核的基礎(chǔ)上,根據(jù)評價和復(fù)核結(jié)論,采取適當?shù)募庸檀胧?,使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、應(yīng)力及變形滿足國家及行業(yè)現(xiàn)行規(guī)范要求。其中土石壩的結(jié)構(gòu)安全加固主要為壩坡穩(wěn)定加固、壩體密實性加固及壩體、壩坡裂縫處理等;混凝土壩及泄水、輸水建筑物的結(jié)構(gòu)安全加固主要是結(jié)構(gòu)應(yīng)力及穩(wěn)定加固、耐久性處理(抗碳化處理)及裂縫處理等。
二、水利水電工程勘測設(shè)計技術(shù)
1.開展生態(tài)型水電工程設(shè)計,實現(xiàn)工程和環(huán)境和諧建設(shè) 2.上水庫布置設(shè)計具有多項獨創(chuàng)性
3.國內(nèi)大型水電工程首次采用土工膜防滲,創(chuàng)新土工膜防滲結(jié)構(gòu) 4.高壓引水道設(shè)計走在技術(shù)應(yīng)用的前沿 5.地下廠房設(shè)計技術(shù)特點和創(chuàng)新 6.機電設(shè)計新技術(shù)應(yīng)用
7.下水庫大壩改建設(shè)計結(jié)合建設(shè)生態(tài)公園 8.重視景觀恢復(fù)及環(huán)境保護、水土保持設(shè)計
三、大型水利工程建設(shè)技術(shù)
糯扎渡黏土心墻堆石壩的主要技術(shù)創(chuàng)新是:
(1)直心墻技術(shù)。(2)人工摻礫土料。(3)坡度優(yōu)化。(4)軟巖料的采用。(5)在基礎(chǔ)理論研究方面,對靜力本構(gòu)模型進行了改進,使計算成果更為可靠;在構(gòu)建動力本構(gòu)模型方面,對模型中參數(shù)隨應(yīng)變和圍壓變化的規(guī)律、模型參數(shù)確定方法及構(gòu)筑多維量化記憶模型都作了有益的探索;提出了心墻中可能存在的滲水弱面是產(chǎn)生水力劈力條件的重要論點;提出了針對高心墻堆石壩壩基混凝土墊層開裂縫隙的滲流模擬分析方法。這些研究成果大多屬于國際領(lǐng)先或先進水平。(6)采用大型碾壓設(shè)備。(7)數(shù)字化大壩信息管理系統(tǒng)。第三講:土壤質(zhì)量與土壤資源保護,包括3個小結(jié):
土壤質(zhì)量(soil quality)或土壤鍵康(hcalth of soil)是指土壤在地球陸地生態(tài)系統(tǒng)界面內(nèi)維持生物的生產(chǎn)力,保護環(huán)境質(zhì)量和環(huán)境穩(wěn)定性,以及促進動物和人類健康行為的能力。它是衡量和反映土壤資源與環(huán)境特性、功能和變化狀態(tài)的綜合體現(xiàn)與標志。
美國土壤學(xué)會把土壤質(zhì)量定義為:在自然或人類生態(tài)系統(tǒng)邊界內(nèi),土壤具有動植物生產(chǎn)持續(xù)性,保持和提高水、氣質(zhì)量以及支撐人類鍵康與生活的能力。
土壤質(zhì)量包括三個方面:一是生產(chǎn)力,即土壤提高植物和生物生產(chǎn)力的能力;二是環(huán)境質(zhì)量,即土壤降低環(huán)境污染物和病菌損害,調(diào)節(jié)新鮮空氣和水質(zhì)量的能力;三是動物和人類健康,即土壤質(zhì)量影響動植物和人類健康的能力。
土壤質(zhì)量的定義已不只是將食物安全作為土壤質(zhì)量的最高標準,還關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,地球表層生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性,是與土壤形成因素及其動態(tài)變化有關(guān)的一種固有的土壤屬性。
隨著人類社會對土壤需求的擴展,土壤的開發(fā)強度越來越大,向土壤排放的污染物也成倍增加。目前,我國遭受不同程度污染的農(nóng)田已達1000萬hm2,對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)已造成極大的威脅。防治土壤污染,保護有限的土壤資源不減少,實際上已成為突出的全球問題。
同污染類型的土壤污染,其具體治理措施不完全相同,對已經(jīng)污染的土壤要根據(jù)污染實際情況進行修復(fù)。
(1)重金屬污染土壤的治理措施
土壤中重金屬的顯著化學(xué)行為是不移動性、累積性的,具有不可逆性的特點。因此,對受重金屬污染土壤的治理要根據(jù)污染程度的輕重進行改良。從降低重金屬的活性,減小它的生物有效性入手,加強土、水管理。
1)通過農(nóng)田的水分調(diào)控,調(diào)節(jié)水田土壤Eh來控制土壤重金屬的毒性。
2)施用石灰、有機物質(zhì)等改良劑。3)客土、換土法
對于嚴重污染土壤采用客土或換土是一種切實有效的方法。但此法的代價較高,對大面積治理難以推廣。4)生物修復(fù) 對污染嚴重的土壤,尤其是那些礦山土壤的治理,在復(fù)墾前,采用超積累植物的生物修復(fù)技術(shù)是一個可能的方法。
(2)有機物(農(nóng)藥)污染土壤的防治措施
對于有機物、農(nóng)藥污染的土壤,除合理施用農(nóng)藥、采用病蟲害綜合防治、改進農(nóng)藥劑型等以預(yù)防為主的系列技術(shù)措施外,對污染土壤的治理應(yīng)從加速土壤中農(nóng)藥的降解入手。其中采取以下措施:
1)增施有機肥料,提高土壤對農(nóng)藥的吸附量,減輕農(nóng)藥對土壤的污染。
2)調(diào)控土壤pH和Eh,加速農(nóng)藥的降解。
各種自然和人為的因素造成土壤退化的現(xiàn)象主要可歸納為以下幾個方面:
(一)土地荒漠化(1)風蝕荒漠化、(2)水土流失(3)土壤鹽漬化
(二)土壤肥力衰退
(三)土壤污染。
隨著工業(yè)化、城市化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,大量污染物通過不同方式進入土壤,這些污染物不僅危及人畜的健康和安全,而且在土壤中沉積,破壞土壤生物群體組成,破壞土壤結(jié)構(gòu),當其數(shù)量超過土壤自我調(diào)節(jié)容量,就會破壞土壤生態(tài)平衡,使土壤生產(chǎn)力下降。土壤污染不但直接表現(xiàn)為土壤生產(chǎn)力的下降,而且也通過以土壤為起點的土壤、植物、動物、人體之間的聯(lián)系,使某些微量和超微量的有害污染物在農(nóng)產(chǎn)品中富集起來,對動植物和人類產(chǎn)生嚴重的危害。
土壤資源保護中需要克服的障礙:(1)自然障礙(2)經(jīng)濟障礙(3)制度障礙(4)技術(shù)障礙。
二、學(xué)習(xí)體會
第一講:通過對本講的學(xué)習(xí),可以輔助提高地下水資源相關(guān)專業(yè)人員的地下水資源管理與開發(fā)方向的專業(yè)理論水平和專業(yè)技能,加深對地下水資源管理、地下水資源開發(fā)利用等問題的了解,提高對水資源管理與開發(fā)的認識,擴展實際工作的思路,增強解決實際問題的能力,達到理論與實際相結(jié)合的目的。
第二講:通過本講的學(xué)習(xí),使學(xué)員掌握當今水利工程中新技術(shù)的發(fā)展趨勢、了解水利工程問題的新方法、新技術(shù)。主要更新了當今水利工程的技術(shù)和科學(xué)研究的發(fā)展,從基礎(chǔ)理論、施工技術(shù)、工程管理等多方面拓展知識層面,掌握本行業(yè)發(fā)展動向,進而在實際工作中更新知識,更新理念,提高專業(yè)工作水平。
第三講:通過本課程學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握土壤質(zhì)量的基本理論、土壤資源保護生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計方法等。在知識方面能夠了解當前土壤生態(tài)的重要性,找出有效的防治途徑和措施,是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和糧食數(shù)量的持續(xù)供給和糧食質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境的保證。