導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地下水的主要功能，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；GPRS；虛擬專用網(wǎng)；無線傳輸；地下水監(jiān)測

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）28-0197-03

Design of Internet of Things-based Groundwater Remote Monitoring System

GUO Yu1，HU Sheng-li1，YANG Tong-man2

（1.Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，China；2.College of Meteorology and Oceanography，PLA Univ.of Sci.& Tech，Nanjing 211101，China）

Abstract： Being aimed at the problem of groundwater monitoring at present，this paper presents a design scheme of remote monitoring based on Internet of Things.Firstly，the concept of Internet of Things and its three layer architecture are introduced，and the overall design scheme of system based on the three architecture is put forward.The design of remote monitoring，wireless transmission network and monitoring center of system are introduced in detail.The paper gives Working principle and main functions of system at last.At present，the system has been put into concrete application.It is proved that the system has excellent expandsibility and applicability.It has saved lots of manpower，material resources and financial resources for relevant departments.

Key words： internet of things； GPRS；virtual private network；wireless transmission；groundwater monitoring

我國是一個水資源嚴重缺乏的國家，雖然總儲量占世界第六位，但人均水資源卻是世界人均水資源的1/4。地下水資源的合理利用和開采對一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境都起著至關(guān)重要的作用。改革開放以來，我國的社會經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生活水平提高的同時也伴隨著地下水資源的大量開采，再加之水資源的污染、有關(guān)部門缺乏合理規(guī)劃和有效監(jiān)管，就安徽本地來說，已經(jīng)出現(xiàn)了地區(qū)性水位下降和枯竭等問題。從而引發(fā)了部分地區(qū)地面沉降、土壤鹽漬化和地裂縫等情況，對地下水資源的有效監(jiān)測已迫在眉睫。

文獻[1]提出了基于GPRS（General Packet Radio Service）-Internet網(wǎng)絡(luò)和Zigbee網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的遠程監(jiān)測系統(tǒng)。文獻[2]提出基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的水資源監(jiān)測系統(tǒng)。本文利用物聯(lián)網(wǎng)的各種特點和優(yōu)勢，以物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)為設(shè)計原則，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的地下水遠程監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計方案。

1物聯(lián)網(wǎng)

1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、等信息傳感設(shè)備，遵守約定的協(xié)議，把物理實體與物聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，實現(xiàn)對物體的、定位、跟蹤、智能化識別、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的三成架構(gòu)

感知層是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源。主要包括一些基本感應(yīng)器件和感應(yīng)器件組成的網(wǎng)絡(luò)這兩部分。感知層我們采用超聲波流量計作為采集終端。

網(wǎng)絡(luò)層解決的是感知層獲得的數(shù)據(jù)長距離傳輸?shù)膯栴}。它主要功能是接入傳輸，完成數(shù)據(jù)的傳遞和交換，一般分為接入網(wǎng)和傳輸網(wǎng)兩種類型。本系統(tǒng)采用的是GPRS+VPN的無線傳輸方式，在保證數(shù)據(jù)安全性的同時又提高了實時性。

應(yīng)用層解決是數(shù)據(jù)處理和人機界面的問題。網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被應(yīng)用層處理并通過各種設(shè)備與人交互。系統(tǒng)中利用.NET技術(shù)設(shè)計系統(tǒng)軟件平臺，提供了實時和歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報表和設(shè)備報警等相關(guān)功能。其三層結(jié)構(gòu)如下圖所示：

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由遠程監(jiān)控終端、GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測中心三部分組成，分別對應(yīng)著物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示：

2.1感知層

數(shù)據(jù)采集主要通過各類傳感器，對地下水的水位、水溫、水質(zhì)等信息進行采集，通過MCU微控制器對采集的信號，比如電流、電壓等數(shù)據(jù)進行A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過標準RS232/485串口傳輸?shù)浆F(xiàn)場的從GPRS通信設(shè)備上，GPRS模塊我們采用SIEMENS公司的MC39I模塊，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)加密處理后傳輸?shù)紾PRS網(wǎng)絡(luò)。

2.2網(wǎng)絡(luò)層

GPRS無線網(wǎng)絡(luò)主要擔當著各個監(jiān)測點和監(jiān)測終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?。近年來，隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)的不斷完善和發(fā)展，其在數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用也越來越廣泛。GPRS網(wǎng)絡(luò)幾乎無縫覆蓋和按流量、話費等資費方式收費的優(yōu)點，使其應(yīng)用在地下水資源無線遠程監(jiān)測系統(tǒng)上的性價比和發(fā)展前景都是巨大的。本系統(tǒng)采用GPRS+VPN虛擬專用網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全、穩(wěn)定、高效的傳輸。

2.2.1 GPRS通信技術(shù)

GPRS是建立在GSM（Global System for Mobile Communication）網(wǎng)絡(luò)之上，為用戶提供高速分組交換數(shù)據(jù)的新網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。它是在GSM原有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上疊加了一層網(wǎng)絡(luò)而組成的，網(wǎng)絡(luò)中增加了GPRS服務(wù)支持節(jié)點SGSN（Serving GPRS Support Node）、GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN（Gateway GPRS Support Node）、計費網(wǎng)關(guān)（可選）、邊緣網(wǎng)關(guān)（可選）等實體，同時通過GPRS骨干網(wǎng)實現(xiàn)各實體之間的連接[3]。該網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點：

1）高速數(shù)據(jù)傳輸

GPRS網(wǎng)絡(luò)采用的是分組交換技術(shù)，通信時數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達到171.2kb/s。實際傳輸速率也可達到40kb/s，可以滿足各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)囊?，具有良好的實時處理和響應(yīng)能力。

2）實時在線

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各監(jiān)測點的從GPRS模塊與網(wǎng)絡(luò)保持著實時交互的能力。滿足了各個監(jiān)測點數(shù)據(jù)采集和實時響應(yīng)監(jiān)控中心發(fā)來的各種控制指令，實時監(jiān)測各監(jiān)測點的工作狀態(tài)和在線狀態(tài)。

3）按量計費和覆蓋范圍廣

各遠端監(jiān)測點的從GPRS設(shè)備只要正常開機就始終附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)上，按照接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量來收取費用，在沒有數(shù)據(jù)包傳遞時，即使在線，也不會消耗任何費用，一定程度上降低的項目成本。另外水資源監(jiān)測系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)采集的跨度比較大，要求系統(tǒng)擴展不受地區(qū)的限制，GPRS網(wǎng)絡(luò)由于覆蓋范圍很廣，滿足了系統(tǒng)設(shè)計的要求。

2.2.2 VPN虛擬專用網(wǎng)

虛擬專用網(wǎng)VPN（Virtual Private Network）是一種在公共通信基礎(chǔ)設(shè)施上構(gòu)建的虛擬專用或私有網(wǎng)，通過一個公共網(wǎng)絡(luò)建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道，可以被認為是一種從公共網(wǎng)絡(luò)中隔離出來的網(wǎng)絡(luò)。

監(jiān)測中心的主GPRS模塊和各監(jiān)測點的從GPRS模塊接入VPN網(wǎng)絡(luò)后，中國移動都會為其分配一個固定的IP地址。各設(shè)備可以通過PPP、TCP/IP、UDP等協(xié)議直接進行數(shù)據(jù)交互，無需地址轉(zhuǎn)換。另外VPN使用加密傳隧協(xié)議，阻止截聽和嗅探來保證數(shù)據(jù)安全性。并且為防止身份偽造，要求使用者在使用時發(fā)送身份驗證，數(shù)據(jù)完整性和安全性得到充分的保證。

本系統(tǒng)中GPRS網(wǎng)絡(luò)下VPN的消息流程如下：

2.3應(yīng)用層

該層主要為監(jiān)測中心軟件的設(shè)計。監(jiān)控中心軟件以.NET為開發(fā)語言，采用B/S三層架構(gòu)，分別為表示層（UI）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）、數(shù)據(jù)訪問層（DAL），安全性高并且具有良好的可擴展性。結(jié)構(gòu)如下所示：

表示層：表示層主要通過業(yè)務(wù)邏輯層的類和對象為用戶提供可視化的接口和界面，秉承所見即所得的原則，主要包括等水位線生成、電子地圖、參數(shù)設(shè)置、報表和報警等功能。

數(shù)據(jù)訪問層：數(shù)據(jù)訪問層用于存儲和修改項目下所需數(shù)據(jù)和參數(shù)。包括監(jiān)測點實時傳輸過來并被前置機處理存儲的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫的配置參數(shù)、當前數(shù)據(jù)表和歷史數(shù)據(jù)表。通過數(shù)據(jù)訪問組件提供數(shù)據(jù)訪問接口，隱藏訪問數(shù)據(jù)庫的細節(jié)。

業(yè)務(wù)邏輯層：業(yè)務(wù)邏輯層完成與數(shù)據(jù)訪問層的數(shù)據(jù)交互的操作。該系統(tǒng)中主要通過監(jiān)測中心端的前置機完成數(shù)據(jù)處理并存儲在數(shù)據(jù)庫中。主要包括數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)存儲處理和監(jiān)測井端報警控制等。通過數(shù)據(jù)庫類庫中的Connection、Dataset和DataReader類用以訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)集中送往表示層展現(xiàn)。

3系統(tǒng)工作原理和主要功能

3.1工作原理

系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用全雙工通信方式。遠程監(jiān)測端的流量計等采集設(shè)備通過DTU微處理機芯片對采集的信號進行A/D處理，將處理的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式通過標準RS232/485串口傳輸?shù)奖O(jiān)測端的從GPRS通信模塊上，從GPRS模塊完成激活與移動基站進行連接，使用TCP/IP和PPP協(xié)議將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包封裝、加密處理后傳輸?shù)紾PRS網(wǎng)絡(luò)上。基站的SGSN與網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN進行通信，GGSN對分組的資料進行相應(yīng)處理。網(wǎng)絡(luò)端由于采用GPRS+VPN方式，監(jiān)測中心的主GPRS模塊可以直接對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進行解析，將解包的數(shù)據(jù)送往監(jiān)測中心端的前置機，通過RS232/485串口存入數(shù)據(jù)庫，監(jiān)控軟件從而對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理展示。

系統(tǒng)工作流程如下：

3.2主要功能

1）實時信息監(jiān)測模塊

監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)測中心端的前置機向各個遠程監(jiān)測點發(fā)送AT指令，監(jiān)測點響應(yīng)指令或主動對水位、水溫、監(jiān)測點工作狀態(tài)、設(shè)備工作狀態(tài)和信道是否正常進行監(jiān)測，通過從GPRS模塊將各種數(shù)據(jù)經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)送往監(jiān)測中心。監(jiān)測中心將發(fā)來的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類型進行區(qū)分并儲存在數(shù)據(jù)庫相應(yīng)的表中。監(jiān)測中心能夠?qū)崟r繪制水位柱狀圖、流量曲線圖等過程曲線。它是整個系統(tǒng)的核心模塊。

2）數(shù)據(jù)分析模塊

通過對數(shù)據(jù)庫中的歷史和實時數(shù)據(jù)進行分析，繪制相關(guān)的曲線圖。根據(jù)監(jiān)測端的數(shù)據(jù)實時繪制水位等值線，用來判斷部分地區(qū)漏斗狀態(tài)的變化，為相關(guān)管理機構(gòu)和決策者提供參考幫助。

繪制等值線采用的是美國Golden Software公司編制的surfer軟件，它能夠輕松制作基底圖、等值線圖、分類數(shù)據(jù)圖、剖面圖、3D曲線圖等，已成為氣象、地質(zhì)、水位水利、土地管理工作者必備的專業(yè)成圖軟件。

3）水位流量查詢

取水查詢可以進行多個用戶的水量查詢，也可以查詢單個用戶的用水情況。多用戶的查詢，系統(tǒng)提供日、周、月、年查詢方式。用戶從前臺軟件的下拉列表框中選擇需要查詢的類型，規(guī)定查詢需要的時間段后，用水單位的取水流量情況會自動查詢出來，同時生成柱狀圖。

4 結(jié)束語

本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)的地下水無線遠程監(jiān)測系統(tǒng)，利用.NET技術(shù)和GPRS+VPN網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了監(jiān)控中心端的設(shè)計和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的組建，對遠程監(jiān)測井和地下水可以實現(xiàn)實時動態(tài)監(jiān)測，滿足了無需現(xiàn)場工作人員也可以準備監(jiān)測地下水數(shù)據(jù)變化的需要。為水利決策者提供了準確、實時、操作便捷的數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量的人力、物力、財力。相信隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，該系統(tǒng)會越來越完善，在其他行業(yè)也會得到越來越多的應(yīng)用。

參考文獻：

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篇2

[關(guān)鍵詞]科技 虛擬現(xiàn)實 計算機 水文地質(zhì)

中圖分類號：P5 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）15-0360-01

虛擬現(xiàn)實技術(shù)，英文譯為：virtual reality technology（VRT），主要是指一種人機界面的新型計算機技術(shù)，通過模擬技術(shù)模擬自然環(huán)境中人的感官、運動等行為。主要特征有這樣幾點：沉浸，通過對數(shù)據(jù)手套、頭盔等設(shè)備的利用，使體驗者擁有身臨其境之感；交互，利用模擬交互設(shè)備，使虛擬環(huán)境與自然技能實現(xiàn)交互操作；構(gòu)想，重視三維圖形的立體顯示。

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)點

（1）虛擬現(xiàn)實技術(shù)具有強大的實時表達功能，可以對不同條件、時間的環(huán)境進行虛擬。還能夠?qū)r間變化的過程進行有效反映。

（2）虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠從多角度對目標進行研究與展示，這得益于虛擬技術(shù)的三維立體弄能。

（3）能夠?qū)δ繕说娜才c細節(jié)進行比對

（4） 在對已存在的目標進行表達的基礎(chǔ)上，更能實現(xiàn)虛擬世界中可能發(fā)生的事物的發(fā)展趨勢的。

（5） 構(gòu)建全面的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，類似于虛擬現(xiàn)實的實驗室，這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對虛擬事物發(fā)展趨勢的表達，更能夠根據(jù)相應(yīng)條件，對不同結(jié)果進行模擬。

（6）虛擬現(xiàn)實技術(shù)為一些特定的環(huán)境、微觀世界與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究開辟了一個全新的研究方向與方法。

2. 水文地質(zhì)研究工作中虛擬現(xiàn)實技術(shù)的運用分析

VRT技術(shù)，尤其技術(shù)特點決定，其具有很強的三維可視化功能，但是其作用的發(fā)揮，需要有大量的數(shù)據(jù)做支撐。大量的數(shù)據(jù)是對現(xiàn)實進行模擬的基礎(chǔ)資料，也是對現(xiàn)實進行模擬的可靠保障，數(shù)據(jù)的數(shù)量與質(zhì)量直接影響模擬的效果，以及與現(xiàn)實的差距。

VRT技術(shù)的主要功能為：實時地，具有沉浸感的立體三維表達目標事物的特點。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)工作中的應(yīng)用，也正是利用這些特點，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)對無法見到的事物在三維空間內(nèi)，對該事物進行時間變化的模擬。

VRT三維可視化功能能夠最大程度上真實表現(xiàn)出隔水層與含水層，真實再現(xiàn)其厚度到空間變化，在VRT沒有廣泛應(yīng)用以前，我們只能通過剖滿圖對隔水層與含水層的分布特點進行分析，在剖面圖中，利用含水層厚度的等值線來分析含水層的分布，這種方法顯然是片面的，并且不夠直觀。在VRT系統(tǒng)中，隨著數(shù)據(jù)的進一步豐富，地下水含水層能夠直觀的呈現(xiàn)在我們面前。

地下水的運動也是水文地質(zhì)研究工作的重要組成部分，地下水系統(tǒng)是一個不斷變化的動態(tài)運動過程，在現(xiàn)今的水文地質(zhì)研究工作中相對比較活躍，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的應(yīng)用，使地下水系統(tǒng)的研究不僅僅停留在含水層的分布，利用VRT系統(tǒng)的不斷實時變化的特征模擬出地下水的運動特征，從而充分的再現(xiàn)地下水的流向、流量，以及儲量等變化特點。尤其在社會經(jīng)濟高速發(fā)展的時代，人類對地下水過度利用，利用VRT系統(tǒng)能夠直觀的了解到人類開采地下水資源對地下含水系統(tǒng)造成的負面影響，通過VRT的應(yīng)用不斷了解與完善地下水的管理與可視化控制，進而形成科學(xué)的管控與開采方案。在此基礎(chǔ)上，也可以利用VRT對方案進行模擬，在不斷修改中使之成為完善的管理與控制模型。

2.1 對地下水水質(zhì)的虛擬

2.1.1 天然變化

地下水的水質(zhì)變化受多種因素的綜合影響，所以導(dǎo)致水質(zhì)存在很大的變化。在天然狀態(tài)下，對地下水的水質(zhì)的變化進行有效地虛擬，能夠分析出影響地下水水質(zhì)的最重要因素，從而對水質(zhì)變化的因素與機理產(chǎn)生更加深刻的理解，進一步探索水質(zhì)良性變化的有效途徑。

2.1.2 地下水水質(zhì)虛擬實驗室

現(xiàn)如今，在地表水污染等很多原因的共同影響下，地下水資源整受到巨大的污染，通過VRT模擬，能夠再現(xiàn)出水中例子的變化與運動規(guī)律與趨勢，這對于研究地下水水質(zhì)變化也能夠起到關(guān)鍵性作用。

2.1.3水資源的合理規(guī)劃

在對水資源的初步利用階段，應(yīng)該重點利用VRT系統(tǒng)對水資源的水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件進行有效模擬與構(gòu)建。在規(guī)劃初期，可以將所有計劃與方案，以及類似規(guī)劃帶來的環(huán)境變化過程與結(jié)果直觀的再現(xiàn)出來，從而達到對水資源規(guī)劃方案的進一步完善，最終達到水資源的優(yōu)化配置、可持續(xù)發(fā)展。

3.結(jié)束語

作為一項最新的計算機研究技術(shù)成果，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)工作中的應(yīng)用正處于蓬勃發(fā)展的階段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在水文地質(zhì)工作中的作用是明顯的，在研究地下水分布、存儲、水質(zhì)變化、等方面提供了大量直觀、科學(xué)的信息與數(shù)據(jù)，從而為研究開辟了新的空間，豐富了研究手段。對以往不可見的水文地質(zhì)情況構(gòu)建了一個三維表達平臺，最終在可視化層面上為水文地質(zhì)工作研究提供了新的方向。

參考文獻

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篇3

關(guān)鍵詞:深基坑連續(xù)墻 錨桿支護

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市建筑越來越密集,建筑物越來越高,相應(yīng)基坑也越來越深,對基坑支護的要求也越來越高,特別是擬建物周圍場地狹窄、高樓林立,而且周邊市政管線縱橫?；又ёo稍有不慎,后果極為嚴重,地下連續(xù)墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑支護中有其獨到的優(yōu)點。

1工程實例

1.1工程概況

某工程地上主36層,主要功能為酒店及辦公樓,裙房6層,主要功能為商業(yè)及酒店配套,地下室3層,主要功能為車庫;主樓采用框筒結(jié)構(gòu),裙房及地下室采用框剪結(jié)構(gòu),筏板基礎(chǔ)?！?.000相當于絕對標高782.3m。該工程基坑深度17.0m。根據(jù)巖土工程勘察報告,基坑開挖影響范圍內(nèi)地層分布自上而下依次為:素填土;②粉土;③粉細砂;④粉土;⑤粉細砂;⑥細中砂;⑦粉質(zhì)粘土;⑧粗砂。施工作業(yè)面寬度為地下室外挑基礎(chǔ)向外500mm;基坑周邊3m范圍內(nèi)嚴禁堆載,1m～6m范圍內(nèi)堆載不得超過15kPa。

基坑開挖影響范圍內(nèi)有多條地下管線和多棟已有建筑物,特別是基坑西側(cè)的暗溝和基坑南側(cè)的通訊電纜,距離基坑較近,施工時需作重點考慮。

1.2技術(shù)措施

西側(cè)地連墻墻頂標高高于暗渠底標900mm,梁頂標高與暗渠水壓力合力點基本齊平,冠梁以上采用磚砌擋墻,并用構(gòu)造柱與冠梁形成整體。錨桿設(shè)置時,通過調(diào)整錨桿位置和長度,保證錨桿端部不進入相鄰建筑的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。錨桿施工采用跟進套管鉆機成孔,管內(nèi)出土和注漿,減少錨桿施工對土體的擾動。采用坑內(nèi)降水和坑外回灌相結(jié)合方式,避免坑外地下水位下降對土體產(chǎn)生附加沉降。地連墻兼作帷幕,滿足抗突涌和抗?jié)B流破壞要求,地連墻接頭采用防水效果較好的十字接頭。采用信息化施工,嚴格按照監(jiān)測規(guī)范對基坑及周邊環(huán)境進行監(jiān)測,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)復(fù)核各施工工況的設(shè)計方案與實際情況是否相符合。

1.3降水對周邊環(huán)境影響分析

該工程采用的隔水帷幕深度達9m～10m,根據(jù)地質(zhì)勘察報告判斷,基坑內(nèi)外的水力聯(lián)系已被全部截斷。但第④層粉細砂局部較薄,甚至有局部尖滅的可能,第⑤層粉細砂中的水有可能繞過帷幕底端滲入基坑。當這種情況發(fā)生時,在坑外地下水補給量和坑內(nèi)抽排量實現(xiàn)動態(tài)平衡時,坑外地下水位降低很少,可以忽略不計,對周邊環(huán)境的影響不予考慮。當坑外地下水補給量小于坑內(nèi)抽排量時會引起坑外水位下降,造成周邊土體沉降,為避免這種情況發(fā)生,工程擬在基坑外設(shè)置觀測兼回灌井。降水過程中在保證基坑內(nèi)干槽作業(yè)條件下,盡可能減少抽排量,同時對坑外水位進行觀測,當坑外水位下降較大時,可通過回灌井進行回灌。采取以上措施后,降水對周邊環(huán)境的影響完全可以得到控制。

1.4坑外觀測及回灌

坑外觀測兼回灌采用管井,孔徑600mm,井管為􀀁300的無砂混凝土管,濾料采用直徑2mm～3mm豆石。布井位置沿基坑邊緣周圈布置,平均間距15m。

1.5施工工藝流程和施工措施

1.5.1工藝流程

根據(jù)地層及場地特點,該工程地下連續(xù)墻采用抓槽機成槽、泥漿護壁、水下灌注混凝土工藝。

1.5.2施工措施

1)泥漿制備。泥漿材料的選擇:采用膨潤土泥漿護壁。使用主要材料為:膨潤土,外加劑的用量可根據(jù)具體情況適當選擇。通過試配,達到規(guī)定的性能指標后,再進行泥漿拌制。攪拌均勻的泥漿放入儲漿罐或儲漿池,靜置24h后使用。護壁泥漿必須循環(huán)使用,并及時檢測其性能指標,使之滿足施工要求。

2)導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻的施工順序:平整場地測量定位導(dǎo)墻土方開挖測量放線綁扎鋼筋支模板澆筑C20混凝土拆模并設(shè)置橫撐土方回填。導(dǎo)墻采用“ ”形整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。按導(dǎo)墻開挖線及高程點挖導(dǎo)溝,溝底平整,溝寬不得小于設(shè)計值,溝壁順直;按導(dǎo)墻設(shè)計尺寸在導(dǎo)溝內(nèi)綁扎鋼筋,要求主筋順直,箍筋與主筋綁扎牢固;內(nèi)側(cè)支設(shè)的模板要求垂直平整,保證拆模后兩內(nèi)墻面距連續(xù)墻軸線分別為墻寬的一半;澆筑C20混凝土,澆筑程序先澆一側(cè),再澆另一側(cè)。澆筑過程中要邊澆邊振搗密實,嚴禁漏振。頂面抹平,頂面要滿足高出現(xiàn)有地面100mm-200mm;導(dǎo)墻混凝土強度達到一定后拆模,為保持溝的寬度,拆模后應(yīng)向?qū)?nèi)填土,并每隔3m設(shè)置一道素混凝土梁(200mm,200mm)支撐。混凝土養(yǎng)護期間,起重機等重型設(shè)備不得在導(dǎo)墻附近作業(yè)或停留,以防導(dǎo)墻開裂和位移,導(dǎo)墻后填土要求密實回填,采用蛙式打夯機夯實,導(dǎo)墻施工縫位置應(yīng)與地下連續(xù)墻施工接頭位置錯開。提前預(yù)備排水使用的排污泵,揚程為20.0m-25.0m。在連續(xù)墻導(dǎo)墻施工過程中,出現(xiàn)上層滯水或?qū)娱g水流入導(dǎo)槽,采用排污泵排出槽外。

3)地下連續(xù)墻成槽施工。根據(jù)設(shè)計進行單元槽段劃分,基本單元槽段長6.0m。根據(jù)已調(diào)整的單元槽段長度、編號進行測量放線,標注在導(dǎo)墻頂面上,導(dǎo)墻頂面下標明“泥漿液面”位置。槽段劃分考慮設(shè)備的施工能力,本著槽段數(shù)最少的原則。但由于場地限制,在施工過程中根據(jù)現(xiàn)場情況進行調(diào)整。將組裝好的地下連續(xù)墻抓斗就位,就位前要求場地處理平整堅實,以滿足施工垂直度要求,吊車履帶與導(dǎo)墻軸線平行,抓斗對準導(dǎo)墻中心位置,對首開槽段應(yīng)采取先兩端后中間的順序挖槽。邊開挖邊向?qū)?nèi)泵送泥漿,保持液面在導(dǎo)墻頂面下300mm處。挖槽過程中隨著墻深的向下延伸,要隨時向槽內(nèi)補漿,使泥漿面始終位于泥漿面標志處,直至槽底挖完。測定泥漿面下1.0m及槽底以上0.5m處的泥漿比重,如比重大于1.15時,則進行清底,置換泥漿。成槽1h后槽底泥渣厚不得大于100mm,澆筑混凝土前(吊裝鋼筋網(wǎng)片、導(dǎo)管)槽底沉渣厚度不得大于100mm。每挖掘一抓斗寬,測量一次槽壁垂直度,抓完一槽段進行槽深測量,以便計算混凝土總方量。成槽后抓斗進行下一槽段開挖。槽段開挖采取跳段施工。施工順序應(yīng)先挖首開槽,后挖順開槽,最后挖閉合槽。

4)鋼筋籠的制作。由于鋼筋籠重量大,為滿足鋼筋籠的吊裝要求,將連續(xù)墻鋼筋籠沿槽段長度方向分成兩片加工,兩片鋼筋籠接頭處以凹槽形式相互咬合。主筋采用對焊連接或直螺紋連接,對焊彎折角度不應(yīng)大于4度,兩鋼筋軸線差不大于2mm,搭接雙面焊的焊接長度為5d,單面焊接長度為10d,主筋與支架筋的交點需全部點焊,點焊咬肉應(yīng)小于0.5mm。鋼筋連接除四周兩道鋼筋的交點需全部綁扎外,其余可采用50%交錯綁扎,綁絲接頭向籠內(nèi)。鋼筋籠縱向主筋放在內(nèi)側(cè),橫向鋼筋放在外側(cè),縱底端應(yīng)稍向內(nèi)側(cè)彎折,但向內(nèi)彎折程度不應(yīng)影響插入混凝土導(dǎo)管。鋼筋籠在設(shè)導(dǎo)管的周圍應(yīng)增設(shè)箍筋和連接筋進行加固。主筋保護層厚度為70mm,墊厚5.5cm,在墊塊與墻面之間留1.5cm的間隙。鋼筋籠中預(yù)留孔采用鋼管與鋼筋籠主筋焊接固定,內(nèi)用編織袋堵孔,并用膠帶封口。鋼筋籠制作時,吊點處需采取適當?shù)募庸碳翱刂拼胧?防止鋼筋籠在起吊過程中發(fā)生扭曲變形。檢查驗收合格的鋼筋籠應(yīng)掛牌標識,以利吊放。

5)鋼筋籠吊裝。因鋼筋籠重量較大,為確保其在吊運過程中安全無變形,在成型后的鋼筋籠上布置一定數(shù)量的桁架筋和穩(wěn)定骨架鋼筋,確保制作精度和起吊剛度。吊點鋼筋采用 形筋搭接焊于主筋上?，F(xiàn)場根據(jù)各槽鋼筋籠寬度具體詳細計算吊點位置,保證籠子吊起后保持平穩(wěn)。

6)混凝土水下澆筑。連續(xù)墻的混凝土采用商品混凝土灌注,設(shè)計的混凝土標號為C25,抗?jié)B等級P6。鋼筋籠就位后,在4h以內(nèi)澆筑混凝土,超過時應(yīng)重新檢查沉渣厚度,不符合要求時應(yīng)重新清底?；炷凉嘧r,導(dǎo)管下口與槽底距離一般要大于隔水栓長100mm-200mm,混凝土面上升速度不小于2m/h。根據(jù)槽段長度采用兩根導(dǎo)管同時灌注,兩導(dǎo)管間距不大于3m,導(dǎo)管距槽端不大于1.5m。兩導(dǎo)管第一次灌注時必須同時進行,各混凝土面高差不宜大于0.3m,直到灌注到墻頂標高以上300mm-500mm。

7)施工中對槽壁坍塌現(xiàn)象的應(yīng)急處理措施。根據(jù)槽壁坍塌的具體情況,適當縮小單元槽段的長度。改善護壁泥漿的質(zhì)量,調(diào)整泥漿的各項摻量,必要時向槽內(nèi)投入粘土塊。減少地面荷載、機械等對地層產(chǎn)生的振動,隨時觀察泥漿液面的變化。若出現(xiàn)泥漿大量漏失,泥漿內(nèi)有大量泡沫上冒或出現(xiàn)異常的擾動,導(dǎo)墻及附近地面出現(xiàn)沉降,排土量超過設(shè)計斷面的土方量等情況,應(yīng)及時地將挖槽機械提至地面,以避免發(fā)生挖槽機被埋入地下的事故,然后迅速補漿以提高泥漿液面或回填粘性土,待所填的回填土穩(wěn)定后再重新開挖。

1.6錨桿施工工藝流程和施工措施

1)工藝流程。工程地質(zhì)條件的特點是:地下水位高,土體含

水量高,若采用螺旋鉆機成孔工藝,鉆孔內(nèi)土體不易返出,同時孔壁土體受到擾動較大,很容易在孔壁和注漿體之間形成軟弱夾層,大幅降低錨桿的承載能力,因此對該工程的錨桿施工采用跟管鉆機成孔,并進行二次壓力注漿工藝,有效保證錨桿的施工質(zhì)量。

2)施工措施。錨桿桿體制作時應(yīng)比設(shè)計長出1.0m-1.5m,以滿足鎖定需要。定位骨架間距1.5m-2.0m,鋼絞線用鐵絲均勻捆于骨架周圍,二次注漿管固定于定位骨架中心。在錨桿自由段,鋼絞線上滿涂黃油,以塑料套管包裹,保證鋼絞線與水泥漿體無粘結(jié)。將制作好的桿體及二次注漿管緩慢放入錨桿孔內(nèi)。鉆進過程中,采用水泥漿液護壁,鉆進至設(shè)計孔深后,停鉆并通過中空鉆桿向孔內(nèi)注入水泥漿液清孔,水泥采用P.SA32.5,水灰比0.5-0.6,注漿應(yīng)慢速連續(xù),直至鉆孔內(nèi)的水及雜質(zhì)被完全置換出孔口,孔口流出水泥濃漿為止。清孔完成后,緩緩將鉆桿提出。然后將鋼絞線放入孔內(nèi)。一次注漿完成6h后進行二次高壓注漿,注漿壓力保持在1.0MPa-2.0MPa。當錨桿腰梁安裝完畢和錨固體強度達15MPa后,為縮短養(yǎng)護時間,可在水泥漿液中摻加早強劑,對錨桿進行張拉、鎖定。錨桿張拉采用穿心千斤頂,張拉設(shè)備在錨桿張拉前須經(jīng)計量部門進行標定。

篇4

我市水務(wù)信息平臺始建于2004年，是在基本完成防汛抗旱指揮系統(tǒng)基礎(chǔ)上，抓住我市被列為全國城市水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)試點市的機遇，以需求為導(dǎo)向、以應(yīng)用為目的，高標準、高起點、大范圍地實施了這一項目。共計完成投資1400萬元，現(xiàn)已基本建成并應(yīng)用。從開展信息化建設(shè)工作至今，我市提出的以“數(shù)字水務(wù)、智能丹江”為總體目標的城市水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)已初步形成，正在逐步完善當中。項目構(gòu)建了“三網(wǎng)”、“一中心”、“三平臺”(三網(wǎng)：水務(wù)外網(wǎng)、水務(wù)內(nèi)網(wǎng)、水務(wù)監(jiān)測網(wǎng)；一中心：水務(wù)實時監(jiān)測與管理數(shù)據(jù)中心；三平臺：實時監(jiān)測與自動化控制平臺、水務(wù)管理平臺、決策支持平臺)，以牡丹江城區(qū)為核心區(qū)，并逐步向所屬縣(市)擴展，核心區(qū)內(nèi)所有涉水信息幾乎全在監(jiān)控之中。信息平臺的主要功能是：可對我市三大水系13個斷面的水量和水位進行實時監(jiān)測；對牡丹江城區(qū)21個取用水12和排水閘等水工程進行視頻監(jiān)控；對城市供水水源水質(zhì)、污水處理廠進出水量和水質(zhì)進行實時監(jiān)測；對市區(qū)江、河、湖、庫及城市入河排污口的相關(guān)數(shù)據(jù)和水質(zhì)進行賣時監(jiān)測；對市區(qū)及上游寧安、海林等115個取用水大戶取用水情況進行實時監(jiān)控，城區(qū)取用水量在線監(jiān)控率達到了98％以上；對城區(qū)18處地下觀測井地下水位變化情況進行實時監(jiān)測；對重點水庫水位、流量。防山洪重點村屯降水量進行實時監(jiān)測?，F(xiàn)在，我們可在第一時間掌握所有系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)。在征費管理上，改變了以往由征費員逐戶抄表計費的模式，有效杜絕了征費員抄表計費過程中的隨意性，更增強了用水戶節(jié)約用水意識。水資源管理由“靜態(tài)滯后”到“動態(tài)實時”，從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代邁出了堅實一步。

二、加強合作、優(yōu)勢互補，實現(xiàn)涉水行業(yè)信息資源整合與共享

根據(jù)我市水資源管理現(xiàn)狀，我局與水文、氣象、環(huán)保等有關(guān)部門協(xié)調(diào)，實現(xiàn)資源整合與共享。一是整合了自動雨量測報系統(tǒng)。將全市175個翻斗式自動雨量計進行數(shù)據(jù)整合，達到了雨量無人值守有人看護的觀測方式，實現(xiàn)雨量信息的自動采集及傳遞。二是建設(shè)了水源監(jiān)測系統(tǒng)。全市三大水系共布設(shè)監(jiān)測斷面13處；投資80余萬元，建設(shè)了河道管理處水環(huán)境監(jiān)測分中心，設(shè)立了15個視頻監(jiān)測點，對11個提水單位取水口及四個排水閘進行視頻實時監(jiān)控。三是建設(shè)了水量監(jiān)測系統(tǒng)。投資200多萬元在市區(qū)范圍內(nèi)對11個地表水用水大戶、151眼地下取水井安裝了自動水量監(jiān)測系統(tǒng)，布設(shè)了18處地下水位監(jiān)測井，做到了實時監(jiān)測用水戶的取用水情況，實現(xiàn)水位遙測自記，并能實時將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。四是實現(xiàn)了水質(zhì)實時監(jiān)測。投資50多萬元購買了7臺自動水質(zhì)監(jiān)測儀，對城市供水水源地水質(zhì)進行實時監(jiān)測；對污水處理廠的進出廠水量及進出廠水質(zhì)數(shù)據(jù)進行了整合；定期將市區(qū)江、河、湖、庫及城市入河排污口的相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫。

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【關(guān)鍵詞】混凝土；渠道工程；凍脹；必要性；原因；現(xiàn)象；維修措施

混凝土渠道工程中對渠道做好凍脹防治工作有利于渠道工程的正常使用，有利于避免水資源的浪費，達到理想的使用效果。混凝土是現(xiàn)代化工程項目施工中最常見的一種施工材料，其具有強度高、穩(wěn)定性好、質(zhì)量好等優(yōu)點。但是混凝土在施工過程中容易受到外界環(huán)境因素的限制，導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫、凍脹等質(zhì)量問題，極不利于整個工程的施工質(zhì)量?；诖?，以下就混凝土渠道凍脹的原因及其維修措施進行探討分析。

一、混凝土渠道工程防治凍脹的必要性

混凝土是現(xiàn)代化工程項目建設(shè)與施工中的主要施工材料之一，其具有明顯的優(yōu)越性，但是也不可忽視其缺點，一旦受到外界各種因素的影響，極有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題。在渠道工程施工過程中，混凝土工程的主要功能是為了避免其出現(xiàn)滲水等情況，但是由于該項工程是在冬季施工，外界溫度因素對于混凝土的性能造成了嚴重的影響，這就導(dǎo)致其發(fā)生凍脹現(xiàn)象，防水性能也得不到保證。這就需要在實際工作中對其進行全面分析與處理，以提高渠道工程的整體性能與防水能力。

二、混凝土渠道工程出現(xiàn)凍脹的原因

在處理凍脹現(xiàn)象之前，首先應(yīng)當對其產(chǎn)生的原因進行全面分析。 造成渠道工程出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象的原因主要是由于土體結(jié)構(gòu)中的水分結(jié)成冰，此時體積因擴張而導(dǎo)致土壤的顆粒發(fā)生位移，此時在受到周邊建筑物的影響，導(dǎo)致其產(chǎn)生較大的凍脹力，導(dǎo)致整個建筑物出現(xiàn)變形。尤其是在寒冷的冬季，地下水同樣會收到外界溫度的影響，導(dǎo)致其凍脹現(xiàn)象越來越嚴重。由此可以看出，造成渠道工程出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象主要受到地基土的含水量、地下水的基本特征以及土壤特性等多種因素的影響。

1、設(shè)計上的缺陷。渠底是最易受凍脹破壞的部位。有些小斷面渠道，渠底現(xiàn)澆混凝土板未設(shè)計縱縫，因底板兩側(cè)受邊坡擠壓，中部受到拱力作用，無法釋放，稍有凍脹或滑坡，底板中部就成為數(shù)力集中作用點，可輕易折斷，在渠底形成一條長長的裂縫。渠底未設(shè)縱縫的混凝土現(xiàn)澆渠道普遍發(fā)生這種破壞，破壞情況往往較嚴重。

2、細砂墊層含粉土量偏高的情況。為了有效防止凍脹破壞，可以進行設(shè)墊層替換凍脹土的操作，風(fēng)積砂具有高系數(shù)的導(dǎo)溫系數(shù)，透水性比較強，屬于弱凍脹土。因為管區(qū)內(nèi)風(fēng)積砂的分布較多，所以防滲渠道都要采用風(fēng)積砂做墊層，其粉土的含量設(shè)計不能超過5%，由于部分風(fēng)積砂源含粉土量偏高，有的高達17%，其本身已經(jīng)屬于凍脹土，用于渠道的墊層，無法起到防凍漲的作用等。

3、渠基上抬高度不足。老渠改建和老渠一側(cè)新建的渠道，受地形限制，往往不能上抬足夠高度。渠道因處常年灌溉區(qū)內(nèi)，沿線地下水位較高，渠基土層水分補給充分，致使基礎(chǔ)含水量較高。凍結(jié)過程中，地下水受溫差產(chǎn)生的滲透力作用，沿毛細管源源不斷地上升積聚，不斷加大基土凍脹量，對渠道防滲面板產(chǎn)生較大的凍脹作用。實際表明，這些渠段的凍脹破壞比較普遍，也較為嚴重。

4、防滲塑膜接縫不嚴或損壞的應(yīng)對措施。防滲塑膜的連結(jié)多采用搭接法以及扣接法，只有極小數(shù)的情況采用了焊接法，由于施工質(zhì)量的不同，施工中造成的部分破損也不能修補，存在集中滲漏通道。由于板間的接縫的不可靠，并且容易受到損失的特點，對于預(yù)制板襯砌渠道，板間開縫開裂、分離的現(xiàn)象比較普遍，去水容易侵入到達其防滲塑料層，再經(jīng)過塑膜連接處于破損處滲入渠堤，自內(nèi)補給水分，增加基層的含水量。對此，入冬前的冬灌對于渠道的凍害防治是沒有好處的，在春季，溫度回升的時候，基土的水分經(jīng)滲入通道反向外溢，容易引起墊層與邊坡的變形，影響渠道的運行安全。

三、混凝土渠道凍脹的現(xiàn)象

在渠道工程施工中混凝土出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象的表現(xiàn)形式主要包括以下幾個方面：

1、混凝土板發(fā)生隆起現(xiàn)象。在混凝土工程施工過程中，不僅受到溫度因素的影響，還會因為地下水位過高而導(dǎo)致混凝土板出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。在渠道工程施工過程中，若發(fā)現(xiàn)地下水位過高，那么其凍脹現(xiàn)象也就較為嚴重，而在渠道頂部的凍脹程度也就相對比較低，最終導(dǎo)致混凝土板出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。一般來說，混凝土板出現(xiàn)隆起的高度在1～4cm之間，等到春季之后，這種隆起現(xiàn)象會有一定的好轉(zhuǎn)，但并不能夠恢復(fù)到原來情況。并且當渠道出現(xiàn)隆起之后，地基土中含有大量的水分，當開春之后，地基土中的水分會隨著外界環(huán)境因素的影響而不斷溢出，這就導(dǎo)致渠道的細砂墊層出現(xiàn)位移等現(xiàn)象，且加大了混凝土板的荷載。再次到寒冷的冬季，該處必然還會出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，最終出現(xiàn)滑坡，影響到整個工程的質(zhì)量。

2、現(xiàn)澆混凝土底板出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。在寒冷的冬季，溫度較低，若施工人員對于渠道并沒有設(shè)置縱向分縫，那么極有可能因為溫度過低而導(dǎo)致混凝土底板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。一般來說，裂縫大多分布在渠道底部的中心線位置，其寬度約為0.1～1cm左右，長度較長，不具有規(guī)律可循，甚至還有一些裂縫貫通整條渠道，這對于渠道的正常使用產(chǎn)生嚴重的影響。

3、預(yù)制混凝土板出現(xiàn)鼓脹、滑塌現(xiàn)象。所謂預(yù)制混凝土板出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象主要是由于預(yù)制板中幾塊出現(xiàn)鼓起現(xiàn)象，這種鼓脹的高度一般不超過2～6cm，當出現(xiàn)這一現(xiàn)象之后，技術(shù)人員必須要及時對其進行處理，否則就會出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，致使整個預(yù)制混凝土板失去平衡，最終影響到整個工程的質(zhì)量。

四、混凝土渠道凍脹的維修措施

1、及時維修。凍脹隆起的土體，體積較原先增大，且含冰夾層和冰晶體，凍脹現(xiàn)象往往一年比一年嚴重。不及時治理，將導(dǎo)致渠道更為嚴重的破壞。維修應(yīng)遵循“重傷不拖延，輕傷不放過，合理安排，逐步解決”的原則，具體辦法主要有：a.置換凍脹部位的不合格墊層，基土含水量較高、凍脹部位較為嚴重的部位，可加厚至凍層厚度；b.修補損壞的板間分縫和防滲塑膜；c.對變形嚴重的渠堤挖開重新填筑，提高土體密實度；d.鑿開現(xiàn)澆混凝土底板中心裂縫，使縫寬達到2厘米，用適應(yīng)變形較好的聚乙烯塑料膠泥灌縫。

2、修建截、排水系統(tǒng)。在地下水位較高的地段，尤其是挖方渠段，可采取在渠旁修建截水、排水溝的辦法切斷基土水的外補給來源。截水、排水溝可做成明溝或暗溝，從地形和占地方面考慮，暗溝較為合適。

3、改善渠道運行方式，加強田間灌溉管理。利用原有土渠進行冬灌，盡量減少基土水分的內(nèi)補給量。同時，應(yīng)加強田間灌溉水的調(diào)度管理，勿使超灌，控制入冬前灌區(qū)地下水位的上升。

結(jié)束語

在混凝土施工的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)時常會出現(xiàn)凍脹破壞的現(xiàn)象，這樣結(jié)構(gòu)混凝土施工的質(zhì)量和效率有著一定的影響。尤其是在渠道工程施工的過程中，這樣的現(xiàn)象十分的嚴重，因此必須采用相應(yīng)的防治措施，對渠道凍脹破壞進行有效的控制，從而保障其正常運行。

參考文獻：

[1]朱永峰等.淺析渠道襯砌混凝土板的凍害及防治[J].科技致富向?qū)В?009（04）

[2]楊偉峰等.東雷抽黃渠道凍脹滲漏的原因及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2012（06）.

篇6

坎兒井是維吾爾語“Karez”的音譯。根據(jù)歷史資料，新疆吐魯番坎兒井出現(xiàn)在唐代，至今已有2000多年的歷史［12］。吐魯番坎兒井是新疆特有的文化景觀，是新疆勤勞智慧的各族勞動人民，根據(jù)本地自然條件、水文地質(zhì)特點創(chuàng)造出來的一種結(jié)構(gòu)巧妙的特殊的地下水利工程設(shè)施，是在第四紀地層中自流引取地下水進行灌溉的水利工程設(shè)施，人們形象地喻之為“地下長城”?？矁壕谛陆饕植荚谕卖敺?、哈密等地區(qū)，還曾在木壘、烏魯木齊、奇臺、庫車、和田、阿圖什等地區(qū)有過不同程度的分布，尤以吐魯番地區(qū)最多［13］，總長度超過5000km，它是與萬里長城和京杭大運河齊名的中國古代三大工程之一?？矁壕蟹植荚谕卖敺璧氐脑蚴呛彤?shù)氐淖匀坏乩項l件不可分割的。吐魯番是一個典型的環(huán)繞型盆地，其北面的博格達山的主峰海拔高達5445m，而盆地中的艾丁湖面海拔154m，該盆地的地形高差懸殊［14］。盆地山前傾斜平原地下水補給充沛，含水層透水性強、地形坡度為1/30～1/50，地面坡度自北向南逐漸變緩，恰好能使坎兒井水通暢流過［11］。吐魯番是我國氣候極端干旱、水資源十分短缺的地區(qū)之一，年降水量只有16mm，而年蒸發(fā)量可達到3000mm，夏季酷熱少雨，可稱之為是中國的“干極”［15，16］。但坎兒井水由地下暗渠輸送，蒸發(fā)量較少，流量穩(wěn)定，可以常年自流灌溉。聰明智慧的各族人民利用當?shù)刈陨淼倪@種地理位置優(yōu)勢，發(fā)明了地下河道———坎兒井。許多坎兒井至今為當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活發(fā)揮著重要的作用。據(jù)吐魯番地區(qū)第三次全國文物普查，吐魯番盆地共有坎兒井1108條，但有水坎兒井的數(shù)量已從1957年的1237條下降到2009年的200余條。

2坎兒井工程結(jié)構(gòu)

吐魯番坎兒井是利用北高南低的地勢，不需動力而將出山口或山前沖洪積扇區(qū)域水源地的地下水自流引出地表的一項古老人工水利工程設(shè)施。坎兒井由豎井、暗渠、明渠、澇壩四部分組成，參見圖1。豎井的功能是在開挖暗渠時，通風(fēng)出土、定位以及供施工與維修人員上下起作用。豎井分布疏密不等，上游比下游間距長，一般上游段間距約60～100m，中游段間距約30～60m，下游段間距約為10～30m。豎井的深度，一般越是靠近水源地，豎井越深，從上游至下游由深變淺，上游深度約40～70m，中游深度約20～40m，下游段深度約3～15m。其斷面，一般長1～1.2m，寬0.8～1m［17］。暗渠是坎兒井的主要組成部分，根據(jù)功能的不同分為集水段和輸水段。集水段的功能是當其周圍的潛水位高出暗渠時，截取和匯集地下水，具備集水功能;輸水段是暗渠輸水通道，把集水段匯集的地下水引出地面。暗渠高度一般為1.7m左右，寬度為1.2m左右，長度一般為3～5km，最短也有數(shù)百米，最長的超過10km［18］。明渠是暗渠出水口至農(nóng)田之間的水渠。明渠的功能是把從暗渠出來的地下水引入儲水澇壩。澇壩是綠洲的心臟，又稱蓄水池，其主要功能是調(diào)配坎兒井水，使坎兒井水得到充分利用。

3坎兒井工程勘探測量技術(shù)探討

在坎兒井工程勘探測量技術(shù)研究當中，幾何學(xué)和測量學(xué)是非常重要的。特別是長距離坎兒井的勘探和施工中，如果高差測量不準，母井、地下水位與出水口的位置就很難確定，同時豎井的深度也會出現(xiàn)誤差，最終暗渠的貫通也會偏離，影響井下通水。所以，坎兒井的勘探工程技術(shù)中最重要的環(huán)節(jié)就是坎兒井工程勘探測量方法的確定。而坎兒井工程勘探測量主要包括測量母井位置和豎井深度。3.1母井位置的測量確定方法坎兒井工程勘探施工中，坎兒井位置的選定是很重要的。選擇位置，首先要考慮在什么地方能挖出水來，其次要考慮坎兒井下游有沒有可墾荒地?？矁壕乃从僧?shù)乜步硞冞x定。這些坎匠們具有非常豐富的經(jīng)驗。他們所選的坎兒井源頭一般出水量較大、水流通暢、源流時間較長。通常他們根據(jù)土壤的顏色、濕度、附近鵝卵石的形狀、地形、植被的種類和覆蓋情況來判斷地下水源的豐富程度。水源選定以后，考慮坎兒井出水口有沒有可墾荒地，土質(zhì)是否適宜農(nóng)作物生長等。最后根據(jù)水源與可墾荒地的地理位置，選擇合理的地方，確定第一個豎井的位置即母井位置。接著從母井位置A點向下挖掘直到地下水位C點為止并量取母井水深h1，然后測量出母井位置A點與出水口B點之間的高差h2并與母井水深h1進行比較(參見圖2)。圖2母井位置的確定方法示意圖水是液體，具有一定的流動性，在重力作用下從高處往低處流，所以從理論上看:如果h2＞h1，表明地下水位高于出水口，若母井的位置基本確定為A點，則出水口B點能提供用水。如果h2＜h1，表明地下水位置低于出水口，B點不能提供用水。這時坎匠繼續(xù)向上游移動尋找新的水源，反復(fù)多次調(diào)整母井的位置，使其滿足條件h2＞h1為止。3.2豎井深度的測量確定方法圖3是豎井深度確定方法示意圖，為了保證坎兒井水流暢通，豎井深度要從上游至下游由深變淺。要知道各豎井的深度，坎匠根據(jù)確定的母井位置和母井深度，從母井位置開始向出水口方向進行豎井深度的測量工作。4.2.1第一口豎井深度確定方法母井深度確定以后，根據(jù)幾何學(xué)矩形原理可以得出式(1)、式(2)(參考圖3):h=h1+a(1)h1=h－a(2)式中，h是母井深度，a是母井與第一口豎井之間的地面高差，h1是第一口豎井的深度。3.2.2第二口豎井深度確定方法第一口豎井的挖深確定了以后，根據(jù)幾何學(xué)矩形原理可以得出式(3)、式(4)(參考圖3);h1=h2+b(3)h2=h1－b(4)式中，h1是第一口豎井的深度，b是第一口豎井與第二口豎井之間的地面高差，h2是第二口豎井的深度。3.2.3第三口豎井深度確定方法第二口豎井的挖深確定了以后，用同樣的幾何學(xué)矩形原理可以得出式(5)、式(6)(參考圖3);h2=h3+c(5)h3=h2－c(6)式中，h2是第二口井的深度，c是第二口豎井與第三口豎井之間的地面高差，h3是第三口豎井的深度。余下的豎井深度的測量按以上方法以此類推?？傊瑹o論是母井位置的確定方法還是豎井深度的確定方法都離不開高差測量。一條坎兒井的總長度一般在3～15多公里左右，豎井之間的距離也大概幾十米左右，那么在古代沒有現(xiàn)代測量儀器和測量工具的情況下，是用什么樣的測量方法和測量工具完成3～15km之間的高差測量?下面本文將著重探討古代坎兒井的高差測量原理和方法。

4古代坎兒井高差測量原理和測量方法

4.1高差測量原理及測量工具通過實地調(diào)查和訪談我們獲取了一些涉及到坎兒井工程勘探測量中的高差測量方法、測量工具、測量術(shù)語等方面的資料。當時測量坎兒井母井與出水口之間的高差時，選用的方法是用容器盛水，利用水在靜止時的水平面進行高差測量(如圖4所示)?；驹砗同F(xiàn)代水準測量原理相同，即利用水面提供的一條水平視線，并借助一定長度的木桿，來測定地面兩點間的高差。首先將盛滿水的容器(敞口盆)安置于兩點之間，在容器內(nèi)放置可以漂浮的玉米秸稈芯，玉米秸稈芯的長約10cm、寬2cm、厚1cm，在中間下部釘一個鐵釘可起到在水面固定玉米秸稈芯的作用。測量時在前后測點分別放置兩根木桿，木桿約長3～4m，通過水面提供的水平視線，在木桿水平線高度所對應(yīng)的位置上做標記，畫黑線或者系紅色帶子，測出兩木桿標記處的高度，取差值，即是兩點的高差。高差=后視讀數(shù)—前視讀數(shù)4.2古代坎兒井高差測量方法因為坎兒井母井與出水口之間的距離較遠或高差過大，不能安置一次儀器即可測得母井與出水口之間的高差，這時需要在直線方向上將兩點(母井口、出水口)之間分成若干段，根據(jù)古代高差測量原理逐漸連續(xù)多次安置儀器，依次測得各段高差，而后將各段高差相加得出母井與出水口之間的高差。如圖5所示，在地面上按一定要求選定一系列的地面點以相鄰次序由出水口向母井方向進行測量。假設(shè)出水口位置為1，母井位置為n，我們要在母井和出水口之間逐次增加2、3、4、……n－1個輔助點，在輔助點間安置儀器，每安置一次儀器，測讀前視、后視讀數(shù)，測讀后得到各段高差?，F(xiàn)以三個輔助點為例，母井位置為5。

5結(jié)論

篇7

1．1地理概況

加利福尼亞州（簡稱加州）地處美國西海岸，南北方向呈狹長型地帶．作為美國經(jīng)濟規(guī)模和人口均最大的州，加州現(xiàn)有3300萬人，主要集中在南加州海岸平原和中部圣佛朗西斯科灣地區(qū)．

加州西部海岸是較低的山部地區(qū)，東部是南北方向綿延643．6km（400英里）的西拉內(nèi)華達高大山脈，它屏障了太平洋水汽東送的通道。夾于西部海岸山脈和東部西拉內(nèi)華達山脈間的中央峽谷，長約724．05km（450英里），其久負盛名的農(nóng)業(yè)也主要集中在這一峽谷內(nèi)．兩條主要河流薩克拉門托河與圣喬昆河分別從北部和南部匯流到圣佛朗西斯科灣．

總體來講，加州是一個半干旱地區(qū)，降水時空分布不均，降雨集中在11月初至來年4月末．其西北部地區(qū)水量較多，全州有1／3的徑流是來自這一人煙稀少的地區(qū)，而這一水源地必須修建水利工程其豐富的水資源才能被中部和南部利用，否則水將流入大海．

1．2歷史發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

加州的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從最初采礦業(yè)最發(fā)達的階段，相繼經(jīng)歷了農(nóng)業(yè)、航空航天業(yè)、電影業(yè)、電子工業(yè)等產(chǎn)業(yè)占主導(dǎo)地位的不同發(fā)展階段，其中，農(nóng)業(yè)至今仍是加州很重要的一個產(chǎn)業(yè)，1995年農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的43％，預(yù)計到2020年農(nóng)業(yè)用水仍占39％，它對加州水資源的開發(fā)和管理有很大的影響．

如今，由于加州人口和經(jīng)濟規(guī)模的快速增長，由此帶來的水資源緊張、能源短缺問題也日益嚴重．這一現(xiàn)象引起了加州政府的焦慮和擔心，但目前還沒有找到較好的控制辦法．

1．3主要水利工程

經(jīng)過100多年的發(fā)展，加州水利工程已經(jīng)發(fā)展得十分發(fā)達．全州現(xiàn)共有水壩和水庫1200多座，及多條引水渠．這些引水渠大都是從水庫引水，甚至有多個調(diào)節(jié)水庫，也有少數(shù)幾個是直接從河道引水，加州大部分用水就依賴于這些水利設(shè)施．州水利工程（StateWaterProject，SWP）和中央峽谷工程（CentralValleyProject，CVP）是兩個最主要的工程．

州水利工程在加州是一個十分重要的水利工程，大約有2000萬人口的用水量的一半來自于它，占總?cè)丝诘?／3左右．州水利工程歸州所有，由加州水資源局管理，50年代開始規(guī)劃，60年代開始建設(shè)，由奧羅衛(wèi)理（Oroville）大壩和水庫、中央峽谷蓄水工程和通往南加州的643．6km（400英里）長的輸水干渠、電站、泵站以及八九十年代新增的約321．8km（200多英里）長的附屬輸水渠道等幾部分組成．其主要功能是將加州北部多余的水調(diào)往缺水的中部和南部地區(qū)，水量的70％供給城市，30％供給農(nóng)業(yè)．

州水利工程不僅在加州，甚至在全美國都是很特殊的．它完全是自籌經(jīng)費，歸州所有并由州立機構(gòu)管理運行．工程提供統(tǒng)一的服務(wù)，與29個北部、中部和南部地區(qū)的公共機構(gòu)之間有統(tǒng)一的水價協(xié)議，水價根據(jù)實際的工程建造成本和運行成本得出，州并不提供財政補貼，農(nóng)村和城市用水價格相同．

中央峽谷工程作為全美的一個大型水利工程，它從加州北部卡斯凱德（Cascade）山脈一直延伸到南部科恩（Kern）河，干流長約643．6km（400英里），包括20座水庫和大壩[其中有加州最大的水庫：薩克拉門托河流上的沙斯塔（Shasta）水庫]和11個水力發(fā)電廠．其主要功能是防洪、供水，同時兼顧航運、旅游、發(fā)電、生態(tài)效益．據(jù)估計，該工程產(chǎn)生的效益已是當初投資的100倍．20世紀30年代，州政府就提出要興建這一大規(guī)模工程，但由于經(jīng)濟蕭條，自已沒有能力修建，最終由墾務(wù)局建設(shè)完成，而工程產(chǎn)權(quán)歸聯(lián)邦政府和加州政府共同所有．

中央峽谷工程和州水利工程均從薩克拉門托河及三角洲地區(qū)引水，而且兩者有一段約160．9km長的共用引水渠和水庫、大壩（圣路易斯子系統(tǒng)），它們之間按照“工程運行協(xié)調(diào)條款”、“海灣、三角洲規(guī)劃”以及其他協(xié)議有條不紊運行，至今已有40余年歷史．

2加州水利工程建設(shè)及其產(chǎn)權(quán)特征

加州水資源開發(fā)的一大特征是水利工程的所有權(quán)的多樣化，工程歸很多機構(gòu)所有．這些機構(gòu)大多數(shù)是公共性的機構(gòu)，包括很小的區(qū)域性機構(gòu)和兩大聯(lián)邦機構(gòu)，少數(shù)幾個中等規(guī)模的水利工程歸某些公司所有，而大多數(shù)水力發(fā)電廠則歸投資者所有．

100多年前，州通過了立法以允許農(nóng)民自己組織起來建立灌區(qū)并共同建造水利工程，現(xiàn)在的很多灌區(qū)就是當時建立的，加州最初的幾個有一定規(guī)模的水庫和輸水渠也由灌區(qū)建造．

在灌區(qū)進行水資源開發(fā)的同時，城市在水資源開發(fā)過程中也起了十分重要的作用．洛杉磯和圣佛朗西斯科這兩個最大的城市就曾參與了早期的水資源開發(fā)．

圣佛朗西斯科的用水起先由歸投資者所有的供水工程提供．但100年前，圣城就已認識到必須加大水利投資擴大工程規(guī)模才能滿足日益增長的用水需要，因此，它買斷了一些已有工程的所有權(quán)，然后建造引水擴建工程，并打通了通往西拉內(nèi)華達山脈的輸水道路．圣城利用這些建造的工程向圣佛朗西斯科灣南部地區(qū)的小城市供應(yīng)水，當然，這是要收費的．如今，圣城向20多個其他城市出售水．

洛杉磯的做法與圣城相類似，它也買斷了當?shù)氐乃O(shè)施并建造更大規(guī)模的歐文斯峽谷輸水工程．但與圣城不同的是，洛城并不是將其引入的水賣給別的城市，而是將別的城市組織起來，共同將科羅拉多河水調(diào)入南加州城市，這樣就產(chǎn)生了區(qū)域性機構(gòu)．

加州城市用水占全州總用水量的15％左右，其中大部分依賴于引水渠調(diào)水，很小一部分是來自本地．由于很多大城市都是建在海岸邊，先天淡水不足，所以線路最長。最昂貴的輸水渠主要都是為了滿足城市用水需要．一般來講，城市供水工程均沒有州和聯(lián)邦的資金投入，修建工程的當?shù)貦C構(gòu)必須支付工程的全部成本．

在加州，農(nóng)業(yè)灌溉用水占到總用水量的40％左右，盡管有少數(shù)農(nóng)場依賴自備井和當?shù)睾拥?，但是大部分的農(nóng)場是位于灌區(qū)內(nèi)，使用灌區(qū)引水渠．加州很多大型水利工程都由灌區(qū)自己建造，也沒有州和聯(lián)邦的資金投入．

應(yīng)當指出，多年來聯(lián)邦政府在加州水利方面的投資還是占主要地位的．20世紀初建立墾務(wù)局主要就是為了建設(shè)17個美國西部地區(qū)的灌溉工程，促進西部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，100多年來加州深受其益．中央峽谷工程就是墾務(wù)局在加州境內(nèi)建設(shè)的最大的一個水利工程．

3水資源統(tǒng)一管理

加州早期的工程大都由當?shù)毓鄥^(qū)、城市機構(gòu)或者聯(lián)邦墾務(wù)局興建，眾多的引水渠構(gòu)成了十分復(fù)雜的水網(wǎng)．早期，這些水網(wǎng)間缺乏合作．近年來，由于逐漸強調(diào)效率和協(xié)作，通過修建新的溝通渠道以溝通這些管道和水渠或者相互簽定水交換書面協(xié)議，不同機構(gòu)所有的水渠相互聯(lián)成了一個很大的水系統(tǒng)．

3．1南加州都市水行政區(qū)和圣佛朗西斯科東部水行政區(qū)

早在洛杉磯修建歐文斯峽谷輸水工程時，南部加州就已預(yù)料到需水量肯定會繼續(xù)增加，必須從區(qū)域外調(diào)水．因此，洛城于1928年開始，組織了其余15個城市要求立法許可他們成立全新的水行政區(qū)，這就是南加州都市水行政區(qū)．南加州都市水行政區(qū)的初衷是要修建引水渠從正在修建胡佛大壩的科羅拉多河中調(diào)水．行政區(qū)也建立了骨干分水系統(tǒng)用以將水批發(fā)出售給各城市．70多年以后的今天，南加州都市水行政區(qū)不僅從科羅拉多河調(diào)水，而且還從州水利工程調(diào)水，供給南加州135個城市，擔負超過加州半數(shù)人口的供水任務(wù)．

南加州都市水行政區(qū)組織建立的同時，北部加州也開始建立類似的行政區(qū)．圣佛朗西斯科灣東岸地區(qū)組建了圣佛朗西斯科東部水行政區(qū)．建立至佛朗西斯科東部水行政區(qū)主要是為修建引水渠從西拉內(nèi)華達山脈西坡引水，該工程于20世紀30年代完工．與南部加州不同的是，它發(fā)展了水零售系統(tǒng)，而且也提供該地區(qū)所有的水利服務(wù)，比如地區(qū)的污水處理等．雖然其規(guī)模只有南加州都市水行政區(qū)15％，但是其提供的服務(wù)范圍更廣．

這兩個水行政區(qū)在加州水資源的開發(fā)和管理過程中，尤其是在解決地區(qū)性水資源問題中，發(fā)揮了很重要的作用．

3．2水利工程統(tǒng)一調(diào)度

由于中央峽谷工程和州水利工程都是很復(fù)雜的水系統(tǒng)，有眾多的水庫、電站和水渠，因此管理這一復(fù)雜的系統(tǒng)是很難的．目前，工程的運行由運行管理辦公室負責(zé)，其下屬機構(gòu)包括：運行規(guī)劃處，運行中心和運行支持處3個部分．電力調(diào)度、配水計劃等均由該辦公室負責(zé)實施．目前，這些水庫的調(diào)度和各級輸水渠道的配水控制，以及污水的收集、處理與利用，都是在控制中心的控制室完成的，信息化程度較高．

3．3地表水和地下水

在一般年份，加州地下水占據(jù)了總用水量的一半之多，以前，地下水資源并沒有被看成是加州水系統(tǒng)中的一部分，但這種不利的狀況正在逐漸改變．地下水流域的各機構(gòu)之間正在加強合作，以協(xié)商共同長期有效利用地下水資源儲備．比如，從某州水利工程引水的城市機構(gòu)在豐水年可以將剩余的水回灌到某地下水流域，在枯水年份，當其需要用水時可以取回部分水作為以前回灌的補償．

與其他西部州不同的是，加州政府并沒有對地下水的開采進行管制，除非是在過渡開采導(dǎo)致長期的水質(zhì)惡化發(fā)生時才加以限制．目前，加州許多地下水流域并沒有開采和回灌的規(guī)劃和限制，主要是因為這些地區(qū)的地下水開采量有限，而城市和高產(chǎn)值農(nóng)業(yè)地區(qū)則不然，這些地區(qū)的地下水利用要受到當?shù)毓芾聿块T的限制，以確保地下水長期保持平衡．

3．4農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水現(xiàn)狀

1992年頒布的水政策中，明確將節(jié)約用水定為當時水資源管理中的首要工作內(nèi)容，規(guī)定城市用水、農(nóng)業(yè)用水和環(huán)境用水均必須高效，用水大戶農(nóng)業(yè)必須繼續(xù)發(fā)展滴灌、微噴灌、以及激光水準管道布線、整平等節(jié)水手段．由于受到相當可觀的節(jié)水效益的激勵，效率更高的節(jié)水器具被不斷地開發(fā)出來．

現(xiàn)在加州的許多農(nóng)場和果園都采用了計算機控制的自動化灌溉管理系統(tǒng)，尤其是菜園和果園微噴及噴灌系統(tǒng)的控制自動化程度較高．從土壤水分的測定，灌溉決策及其指令的發(fā)出，到停止灌溉時的關(guān)機停泵，直至下一次灌溉指令的發(fā)出，都用計算機和自動監(jiān)測、傳輸、分析等系統(tǒng)完成．

4水權(quán)和水市場

最初隨著金礦業(yè)的發(fā)展，金礦的增多使得金礦主之間為爭奪同一河流上的水權(quán)而引發(fā)了許多爭端，為解決這些水權(quán)爭端，政府必須制定相應(yīng)的法律．隨后農(nóng)業(yè)灌溉需水的增長使人們對水的爭奪變得更加激烈，農(nóng)業(yè)用水要較金礦業(yè)用水多得多，灌溉面積的增加使得人們不得不去興建新的蓄水引水工程．海岸地區(qū)工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展和人口繼續(xù)增長，當?shù)剌^容易利用的水資源很快就被用光，這就迫切需要從州內(nèi)水多的北部和東部地區(qū)向缺水的南部和西部調(diào)水．

在加州，只要涉及到用水，不管是政府、企業(yè)還是個人，首要條件是自己必須擁有水權(quán)或者是與水權(quán)擁有者之間有交易契約（買賣關(guān)系），而且用水必須合理有效，不能浪費．上述情況均涉及到水權(quán)的分配或交換問題．

在美國，各州的水權(quán)在不與聯(lián)邦法律沖突的前提下歸各州解釋，加州也有自己的一套水法．加州水法規(guī)定：水歸人民集體所有，個人和實體只有水的使用權(quán)．加州的水權(quán)可以分為地下水權(quán)和地表水權(quán)兩種．其中，地下水權(quán)的規(guī)定相對要簡單一些，地表水權(quán)則相當完備而且很復(fù)雜．加州的地表水權(quán)也是較特殊的，它包括河岸水權(quán)和占有權(quán)兩種形式，屬于混合式水權(quán)系統(tǒng)，而其他州的水權(quán)主要只有占有權(quán)一種．河岸水權(quán)沿用的是英國法律體系，是當初水資源緊缺問題不是十分突出的情況下出現(xiàn)的一種水權(quán)，占有權(quán)在水資源比較緊缺的現(xiàn)在和將來都則是主要的，加州水法對兩種地表水權(quán)進行了詳細的解釋和界定．

水權(quán)本質(zhì)上是一種財產(chǎn)權(quán)，受與財產(chǎn)權(quán)相同的法律保護．水權(quán)可以買賣、交換，也可以按照法定程序撤消，水權(quán)以年引水量、引水速度、引水季節(jié)、引水方式、引水口位置、使用目的、使用地點等形式表現(xiàn)出來．水權(quán)可分為非消耗性水權(quán)（如發(fā)電用水）和消耗性水權(quán)兩種，水利工程則可以有這兩種水權(quán)中的一種或兩種同時擁有．

如何進行水權(quán)的量化也是一個很重要的問題，美國西部很多州規(guī)定，水權(quán)的數(shù)量與水權(quán)擁有者的直接用水量相同，而加州規(guī)定水權(quán)數(shù)量與其有益利用的水量相同，它包括合理的運輸過程中的損失．這樣可以避免造成過多的低效率用水，因為低效率的多用一方水就會多一分浪費，結(jié)果是損害了別的高效率的用水戶的權(quán)益．因此，這種界定既有利于水權(quán)擁有者節(jié)水，又保護了其他合法用水戶的權(quán)益．

為獲得水權(quán)，申請者必須提出書面申請，提供事實證明并接受他人的質(zhì)詢和反對．申請過程由水資源管理委員會控制，包括接受申請、舉行聽證、頒布決議等一系列程序，類似于司法判決．當然，這是一個充滿矛盾和爭論的過程，有些甚至要上訴到聯(lián)邦最高法院．但判決生效后，各有關(guān)用戶必須遵循判決執(zhí)行，這往往需要專門的管理員以監(jiān)督其執(zhí)行情況，該任務(wù)一般由水資源局承擔．

4．1水權(quán)交換

加州現(xiàn)在的水權(quán)交換大致有兩種形式，一種是大范圍的調(diào)水，另一種是用水戶個體或?qū)嶓w之間水權(quán)的直接交換．

跨區(qū)域（流域）調(diào)水．由于加州南部和西部地區(qū)缺水，從水多的東部和北部地區(qū)調(diào)水是必然的結(jié)果．大范圍的調(diào)水，實際上也是水權(quán)的交換．

調(diào)水初期遇到了一些困難，由于豐水地區(qū)的農(nóng)民和灌區(qū)已經(jīng)建立了自己的水利設(shè)施，很多情況下，當?shù)剞r(nóng)民對出售自己的水權(quán)并不感興趣，也不愿意城市的各種機構(gòu)卷入到本地的水事務(wù)中．問題的解決只能通過復(fù)雜的協(xié)商程序甚至于訴諸于法律，盡管城市最終還是得到了自己所要的水，但由此便造成了農(nóng)村和城市之間的矛盾，并且這種矛盾一直持續(xù)了很多年．

個體或?qū)嶓w間的水交換．這種水交換是更直接的水權(quán)交換．通過水交換，整個水系統(tǒng)可以實現(xiàn)水資源的合理配置，用戶沒用完的過剩水可以直接賣給需要用水而沒有水用的用戶，對于個體來說這也是理智的選擇．這樣可以減少水資源浪費，最大化水資源的利用效率．

對水交換過程中涉及到的水權(quán)和水權(quán)交換問題以及相應(yīng)操作步驟，州水資源管理委員會制定了專門的指導(dǎo)建議．

4．2干旱“水銀行”

20世紀80年代末90年代初，加州經(jīng)歷了持續(xù)4年的大旱，降雨僅有正常年份的28％，水庫蓄水只有其蓄水容量的32％，州水利工程和中央峽谷工程被迫急劇減少供水，州水利工程只能按正常供水量的10％的供應(yīng)城市用水，其農(nóng)業(yè)供水被迫停止．為緩解干旱造成的緊張壓力，1991年2月，“水銀行”這一應(yīng)急措施被提了出來，這在美國是一個創(chuàng)造．水銀行主要負責(zé)購買自愿出售水的用戶的水，然后賣給急需用水的其他用戶．其成員可以是公司、共同用水組織或者是負責(zé)工農(nóng)業(yè)和環(huán)境供水的公共機構(gòu)，他們必須符合嚴格的條件才能成為水銀行的成員（比如用完了所有能被利用的水），用水戶必須保證不浪費水，也不能購買超出需要量的水．出乎預(yù)料的是，45d內(nèi)水銀行競買到了10億m3水，其買入價是

10美分／m3，賣出價是14美分／m3，這些水大多數(shù)是來自休閑耕地用水和地下水．從全局來看，水銀行可以盡可能地減少干旱造成的全州經(jīng)濟損失，更合理進行水資源的配置，據(jù)估計，水銀行帶來的經(jīng)濟效益達3．5億美元．但水銀行也帶來了一些爭論，如環(huán)境用水如何保證、對農(nóng)業(yè)負面影響以及對稅收和財政的影響．盡管如此，這一措施卻不失為合理有效配置水資源的一個探索性的方法．

值得一提的是，盡管加州的水權(quán)系統(tǒng)已發(fā)展得較完備，但是目前還沒有建立起水市場．90年代的10年間，加州政府試圖把水市場作為解決日益增長的城市用水需要的措施，提出了很多提案欲對水市場立法，以促進水市場的發(fā)育，但至今仍缺乏獲得立法通過的提案．提案的反對意見主要來自農(nóng)業(yè)方面，由于農(nóng)業(yè)用水占大多數(shù)，農(nóng)民有自己的水權(quán)，但很多農(nóng)民觀念上認為建立水市場是在逼迫他們出售水，水市場建立對小農(nóng)場不利，因此不同意這些提案．所以，要想建立起水市場，必須根據(jù)公平的原則，照顧弱勢群體小農(nóng)場的利益，給予適當補償．有人也建議，建立水市場最好讓賣方和買方直接談判，同時要建立起一定框架條款，根據(jù)這些條款，談判雙方必須考慮交易所涉及的第三方利益．

在水交易過程中，州政府應(yīng)該發(fā)揮宏觀調(diào)控的功能．由于水交易表面上只涉及買賣雙方，但是，交易水要從賣方手中到達買方手中，一般來講這一過程必然要用到第三方的水利設(shè)施，這時水資源局的州水利工程骨干輸水渠就可以發(fā)揮作用了．

5水環(huán)境生態(tài)問題

加州最早受到環(huán)境保護主義影響的是北部海岸流域水資源開發(fā)，該地區(qū)是加州重要的水源地，州和聯(lián)邦政府最終還是通過了立法以保護該地區(qū)的野生動機自然風(fēng)景．近年通過的“公眾信任原則”規(guī)定，如果水權(quán)影響到公眾信任和利益，比如魚類和野生生物因此受到危害，則可以重新考慮水權(quán)擁有者是否應(yīng)繼續(xù)保持其權(quán)利，亦即可以撤消其權(quán)利．

目前加州水利政策方面的爭論主要圍繞的就是環(huán)境問題，不管是規(guī)劃中的新的水利工程還是已建成的水利工程，均受到了來自環(huán)境保護法的挑戰(zhàn)，哪怕是已經(jīng)建成達一個世紀之久的供水工程也將必須調(diào)整供水量，以減少對環(huán)境的影響．可以說生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)成了水資源管理遇到的最主要的問題，而且也是考慮一切問題的前提．

6結(jié)語

本文主要從水利工程的產(chǎn)權(quán)特征、水資源統(tǒng)一管理、水權(quán)水市場、水環(huán)境生態(tài)保護4個方面對加州水資源開發(fā)管理加以了介紹．可以看出，加州水資源開發(fā)和管理也正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)水利向更高階段轉(zhuǎn)變的過程，更加注重水資源的統(tǒng)一管理和合理配置，也更關(guān)注水利工程的環(huán)境影響．由于發(fā)達國家所經(jīng)歷的某些階段或遇到的一些問題，我們也正或多或少地面臨著，通過了解其歷史發(fā)展過程及其開發(fā)、管理思路，我們可以少走一些彎路．現(xiàn)提出以下幾點供大家思考：

（1）我國正在或即將興建的幾個大型調(diào)水工程，是否可以調(diào)動地方的積極性，拓展多種投資渠道，減少國家投入，實行股份制，按投資的多少享有不同的股份，加快跨流域調(diào)水設(shè)施的建設(shè)；

（2）加強地下水和地表水的聯(lián)合調(diào)度，在更大的時空范圍均衡水資源的分布；

（3）建立獲取水權(quán)的合法途徑，并制定水權(quán)的定量化細則，規(guī)定水權(quán)擁有者的年引水量、引水速度、引水季節(jié)、引水方式、引水口位置、使用目的、使用地點；

篇8

【關(guān)鍵詞】地下室底板；倒無梁樓蓋式底板；抗浮設(shè)計

1. 工程概況

廣州某商業(yè)廣場項目，框架結(jié)構(gòu)，主體建筑4～6層，地面以下設(shè)一層擴大地下室，主要功能為汽車庫及設(shè)備用房。地下室裙房大部分柱網(wǎng)7.4m×8.0m。擴大裙房基礎(chǔ)采用400預(yù)應(yīng)力管樁，少部分樁按抗拔樁設(shè)計（試樁確定單樁抗壓、抗拔承載力特征值1000KN、200KN）。根據(jù)工程地勘報告，地下室底板下標高處多為淤泥質(zhì)土層，不宜將底板設(shè)計成梁板式結(jié)構(gòu)，綜合考慮地下室面積較大，故該底板擬采用無梁樓蓋式平板結(jié)構(gòu)，樁承臺兼做柱帽。

2. 地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1確定荷載。

本工程地下室底板底面相對標高-4.320m，室外地面相對標高為-0.120m。設(shè)底板厚度400mm，按設(shè)防水位-1.200m計，水浮力標準值為34.0KN/m2；底板自重加面層及其上使用荷載，標準值為24.5KN/ m2。故本工程底板處于向上向下兩向作用控制。

2.2底板厚度驗算。

底板的沖切承載力驗算：

因有樁承臺兼做柱帽，一般底板的沖切承載力由承臺的沖切控制。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中沖切驗算公式為：Fl≤0.7βh ftηumh0h （1）

本工程取最不利柱網(wǎng)位置（8.8mx9.0m）進行驗算，最大沖切荷載為1410KN，根據(jù)公式（1）計算得出沖切承載力3346KN，假設(shè)的400mm板厚可以滿足沖切要求。

2.3倒無梁樓蓋式底板的內(nèi)力及配筋計算。

無梁樓蓋主要有兩種簡化計算模式：（1）經(jīng)驗系數(shù)法；（2）等代框架法。本工程柱網(wǎng)較規(guī)則，符合經(jīng)驗系數(shù)法計算條件，故采用經(jīng)驗系數(shù)法進行計算，他的優(yōu)點計算簡便，受力明確。具體計算是參考文[4]的方法，步驟如下：

2.3.1先求出各跨總彎矩MO：

M0=（（g+q）ly（lx-2c/3）2）/8

2.3.2按柱上板帶和跨中板帶彎矩分配值分配彎矩，分配系數(shù)見表1：

2.3.3按照以上方法，可逐軸算出柱上板帶各跨的跨中彎矩或支座彎矩，進而進行強度計算和裂縫驗算。考慮地下室底板的抗裂要求及簡化施工要求，一般有設(shè)置雙層雙向拉通鋼筋要求。本工程通過對計算結(jié)果研究后，采用了這樣的配筋方法：（1）頂面雙向通長配置D16@150，底面雙向通長配置D14@150；（2）邊跨處柱上板帶支座彎矩和跨中彎矩較大，需設(shè)置另加筋，間距150mm；（3）柱距較大處，彎矩較大，需設(shè)置另加筋，間距150mm；（4）豎向荷載較大處（如消防水池等），平時荷載起控制作用，支座及跨中需設(shè)置另加筋；（5）另加筋的設(shè)置長度不小于計算凈距的1/4。

3. 地下室底板抗浮設(shè)計

3.1浮托力確定。

本工程水浮力標準值為34.0KN/m2；地下室結(jié)構(gòu)自重標準值為24.5KN/ 2，即凈水浮力為9.5KN/ 2。因此，本工程擴大地下室部分需進行抗浮設(shè)計。

3.2抗浮設(shè)計。

目前，地下室抗浮設(shè)計多采用設(shè)置抗拔樁，抗浮錨桿或增大地下室底板或頂板覆土厚度等方法以平衡地下水對整體結(jié)構(gòu)的浮托力。結(jié)合本工程情況，不能增加自重來抗浮，且地勘報告顯示場地內(nèi)淤泥厚度較大，巖層埋置深度較深，最終選擇采用設(shè)置抗拔管樁的抗浮辦法。

3.2.1單樁抗拔承載力特征值估算：

本工程擬采用PHC-400B-C80型預(yù)應(yīng)力管樁做為抗拔樁。

3.2.2抗浮驗算：

單樁可承受抗拔樁的底板面積 A= Rta/F=200/9.5=21 m2，經(jīng)復(fù)核，單樁對應(yīng)的最大底板面積為14 m2，故滿足抗浮要求。

3.2.3現(xiàn)場單樁抗拔靜載試驗。

經(jīng)現(xiàn)場試樁，同前文中的估算結(jié)果基本一致。

4. 結(jié)論

地下室底板的設(shè)計方法及抗浮設(shè)計方法相對都比較復(fù)雜，需要考慮的影響因素較多，合理的選取方案，不但可以實現(xiàn)建筑功能要求，還可以節(jié)約造價，方便施工，這就要求設(shè)計人員不斷積累經(jīng)驗，總結(jié)提高。

參考文獻

[1]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.GB50007-2011.

[2]建筑樁基技術(shù)規(guī)范.JGJ 94-2008.

[3]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.GB50010-2010.

篇9

關(guān)鍵詞：規(guī)劃勘察；架構(gòu)；分析評價

1概述

在城鎮(zhèn)化發(fā)展的大背景下，面臨有限的城市用地和不斷增長的需求之間的矛盾、面臨規(guī)劃建設(shè)與工程地質(zhì)環(huán)境問題之間的矛盾。各規(guī)劃階段工程地質(zhì)環(huán)境的輔助決策直接或間接地影響后期設(shè)計、施工、運維的費用投入與環(huán)境安全，因此，服務(wù)于城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)，為實現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃的經(jīng)濟性、生態(tài)性、安全性提供地質(zhì)技術(shù)支撐，建立城鄉(xiāng)規(guī)劃勘察信息管理與應(yīng)用系統(tǒng)的需求凸顯重要。本文主要論述城鄉(xiāng)規(guī)劃勘察信息的存儲、查詢、統(tǒng)計和分析評價等。主要內(nèi)容為GIS地圖的可視化管理和規(guī)范化管理、工程建設(shè)適宜性評價、建設(shè)場地穩(wěn)定性評價、不良地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害分析評價等。

2技術(shù)路線

本系統(tǒng)基于微軟Windows操作系統(tǒng)、Orcale數(shù)據(jù)庫和ArcS⁃DE空間數(shù)據(jù)庫引擎，采用C/S（客戶端/服務(wù)器端）架構(gòu)、Micro⁃softVisualC++6.0與集成開發(fā)環(huán)境和ArcGISEngine開發(fā)工具。采用C/S（客戶端/服務(wù)器端）架構(gòu)，使服務(wù)器可以集中管理核心資源（公共信息資源和軟件資源），同時客戶機也具有充分的自主控制的能力（本地數(shù)據(jù)資源和輔助決策資源），并且客戶機需要專業(yè)地質(zhì)功能，需要具有足夠的計算能力。因而采用客戶機模式，可以靈活地配置軟件部件，充分發(fā)揮客戶機和服務(wù)器的計算能力。采用Oracle數(shù)據(jù)庫和ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎，可充分利用已有的軟件和數(shù)據(jù)資源，并具有較高的成熟度和穩(wěn)定性。系統(tǒng)客戶端采用ArcGISEngine，通過COM組件技術(shù)，構(gòu)建定制的GIS應(yīng)用。

3系統(tǒng)主要功能實現(xiàn)

3.1數(shù)據(jù)查詢

在規(guī)劃勘察數(shù)據(jù)專業(yè)化架構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過SQL語句和ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)，對數(shù)據(jù)庫中存儲的規(guī)劃勘察數(shù)據(jù)，進行智能化查詢。系統(tǒng)支持根據(jù)不同目的來設(shè)置查詢條件，以此完成對現(xiàn)存工程數(shù)據(jù)的高效搜索功能，并且可對搜索結(jié)果進行，分析、瀏覽、導(dǎo)出、再查詢等處理。系統(tǒng)主要支持四種智能化查詢方式：屬性條件查詢、地圖查詢、坐標查詢、特征地物查詢。1)屬性條件查詢從專業(yè)查詢的角度出發(fā)，系統(tǒng)支持對三大類專業(yè)數(shù)據(jù)的查詢功能，分別是：規(guī)劃勘察工程數(shù)據(jù)的查詢；鉆孔資料的查詢；成果圖文檔資料的查詢。2)地圖查詢系統(tǒng)支持結(jié)合GIS地圖，從地圖上框選空間范圍進行工程查詢的功能。系統(tǒng)支持五種方式的地圖空間查詢：矩形選擇、多邊形選擇、圓選擇、線形緩沖選擇、點緩沖選擇。3)坐標查詢通過坐標查詢，可根據(jù)精確的空間地理坐標，進行精度更高的空間查詢。系統(tǒng)支持四種方式的坐標查詢：矩形范圍、多邊形范圍、圓形范圍、線形緩沖范圍。4)特征地物查詢系統(tǒng)可深度結(jié)合利用ArcGIS地圖，根據(jù)ArcGIS地圖中的特征地物(如主要道路、標志性建筑、標志性山體、標志性水體、小區(qū)名稱等)，進行相關(guān)的智能化查詢。在特征地物查詢中，系統(tǒng)支持智能模糊搜索功能?？筛鶕?jù)特征地物名稱的個別文字，自動搜索ArcGIS地圖上的相關(guān)可能地物，并列出可能性較大的特征地物的精確名稱。

3.2數(shù)據(jù)統(tǒng)計

系統(tǒng)從三個角度提供了對工程數(shù)據(jù)和文檔資料的統(tǒng)計(勘察工程、勘察鉆孔、勘察圖文檔)?？辈旃こ烫峁┝?1種類別的工程統(tǒng)計，勘察鉆孔提供了14種類別的鉆孔統(tǒng)計，勘察圖文檔提供了9種類別的圖文檔統(tǒng)計。

3.3分析評價

根據(jù)規(guī)劃評價的實際專業(yè)應(yīng)用需要，系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了工程建設(shè)適宜性評價；剖面圖、柱狀圖、樁端承載力等值線、地下水埋深等值線等多種圖形化的技術(shù)指標分析應(yīng)用。

3.3.1工程建設(shè)適宜性評價

系統(tǒng)依托《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ57-2012)進行工程建設(shè)適宜性定性分析和工程建設(shè)適宜性定量評價。1)定性分析評價根據(jù)規(guī)范要求，交互錄入相關(guān)的定性評價因子。系統(tǒng)在后臺將選擇結(jié)果，進行計算機量化轉(zhuǎn)換處理。根據(jù)規(guī)范要求“從不適宜開始，向適宜性差、較適宜、適宜推定，以最先滿足的為準。”，進行定性分析判斷，得到分析結(jié)論。最后，可自動生成報告。2)定量分析評價根據(jù)規(guī)范要求，交互錄入定量分析相關(guān)因子與參數(shù)。交互錄入定量參數(shù)指標時，系統(tǒng)會根據(jù)規(guī)范要求，自動實時進行數(shù)據(jù)合法性檢查，確認數(shù)據(jù)合法之后，進行下一步的計算分析。最后，自動生成報告。

3.3.2技術(shù)指標圖形化分析應(yīng)用

1)剖面圖剖面圖展現(xiàn)一定范圍場區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì)信息:地層分布情況、地層分布趨勢以及水位、風(fēng)化分布等相關(guān)的工程地質(zhì)參數(shù)。2)等值線圖樁端持力層和地下水埋深分析是十分重要的專業(yè)應(yīng)用。本系統(tǒng)以等值線圖形化的方式，形象直觀的將對應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)指標的分布情況展示出來，便于分析和進一步應(yīng)用。系統(tǒng)后臺提供包含克里金插值算法、距離反比加權(quán)插值算法、徑向基函數(shù)插值算法、樣條曲面函數(shù)插值算法、矩形網(wǎng)格插值算法、不規(guī)則三角網(wǎng)TIN插值算法等多種插值算法的算法庫。系統(tǒng)可根據(jù)離散的鉆孔數(shù)據(jù)，按照歸納總結(jié)的專業(yè)規(guī)則，自動分析對比和選用最合理的插值算法，從而生成合理的等值線。為了使等值線的顯示效果更加直觀形象，系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)了漸變插值效果的云圖算法，使得圖形化效果更加直觀。

4結(jié)束語

城鄉(xiāng)規(guī)劃勘察數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用系統(tǒng)的建成，從地質(zhì)環(huán)境安全的角度，對城鄉(xiāng)總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃及專項規(guī)劃起到了重要的輔助決策作用。根據(jù)中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法、城市規(guī)劃編制辦法等法律法規(guī)及相應(yīng)技術(shù)規(guī)范要求，系統(tǒng)在今后升級中重點增加三維分析、淺層地溫能數(shù)據(jù)管理與分析評價、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理與分析評價等功能模塊。為城鄉(xiāng)規(guī)劃安全提供地質(zhì)技術(shù)保障。

參考文獻：

[1]李洪文,夏薇,金曉媚.鎮(zhèn)江市建設(shè)用地適宜性評價[J].現(xiàn)代學(xué)術(shù)研究雜志,2012(4):83-86.

[2]金江軍,潘懋,賴志斌,等.城市地質(zhì)信息系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].信息技術(shù),2006(4):15-18.

[3]吳沖龍,牛瑞卿,劉剛,等．城市地質(zhì)信息系統(tǒng)建設(shè)的目標與解決方案[J].地質(zhì)科技情報，2003,22(3):67-72.

[4]彭衛(wèi)平．城市工程地質(zhì)信息系統(tǒng)研制模式探討[J].城市勘測，1999(4):45-48.

篇10

【關(guān)鍵詞】滲瀝液收集系統(tǒng) 導(dǎo)流層收集溝 多孔收集管集水池 提升泵調(diào)節(jié)池------

1 、概述

萊蕪市銅山生活垃圾填埋場位于萊蕪市萊城區(qū)苗山鎮(zhèn)銅山村南，屬于典型的山谷型填埋場，總占地面積175畝，設(shè)計總庫容156萬m³，平均日填埋處理規(guī)模為400噸/日，設(shè)計服務(wù)年限15年。

該項目于2003年月12月30日，經(jīng)山東省發(fā)展計劃委員會批復(fù)立項后， 2005年7月8日山東省環(huán)保局環(huán)評批復(fù)，與2006年3月份開工建設(shè)，2007年5月正式運行，現(xiàn)已填埋庫容量約為33萬m³。

該填埋場設(shè)有專門的滲濾液收集系統(tǒng)，滲瀝液收集系統(tǒng)的主要功能是將填埋庫區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的滲瀝液收集起來，并通過調(diào)節(jié)池輸送至滲瀝液處理系統(tǒng)進行處理，同時向填埋堆體供給空氣，以利于垃圾體的穩(wěn)定化。為了避免因液位升高、水頭變大而增加對庫區(qū)地下水的污染，該系統(tǒng)應(yīng)保證使襯墊或場底以上滲瀝液的水頭不超過30em。設(shè)計的收集 導(dǎo)出系統(tǒng)層要求能夠迅速地將滲瀝液從垃圾體中排 出，這一點十分重要，其原因如下：

（1）垃圾中出現(xiàn)壅水會使垃圾長時間淹沒在水中，不同垃圾中的有害物質(zhì)浸潤出來，從而增加了滲 瀝液凈化處理的難度；

（2）壅水會對下部水平襯墊層增加荷載，有使水平防滲系統(tǒng)因超負荷而受到破壞的危險。

在生活垃圾衛(wèi)生填埋場滲瀝液收集系統(tǒng)設(shè)計中，水平襯墊和導(dǎo)流層的功能是互補的，襯墊防止?jié)B瀝液和氣體從填埋場擴散出去并可改善其上導(dǎo)流層的功能，導(dǎo)流層則限制位于其下襯墊上的水頭，同時 把滲透到導(dǎo)流層的滲瀝液導(dǎo)入由多孔滲瀝液收集管組成的管網(wǎng)中。

滲瀝液收集系統(tǒng)通常由導(dǎo)流層、收集溝、多孔收集管、集水池、提升多孔管、潛水泵和調(diào)節(jié)池等組成，如果滲瀝液收集管直接穿過垃圾主壩接入調(diào)節(jié)池，則集水池、提升多孔管和潛水泵可省略。按照《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設(shè)標準》的要求，滲瀝液產(chǎn)生量按填埋場多年逐月平均降雨量（一般為20a）設(shè)計，并保證該套系統(tǒng)能在填埋場服務(wù)年限內(nèi)和封場后30a內(nèi)正常運轉(zhuǎn)而功能不受到損壞。

2 、導(dǎo)流層

為了防止?jié)B瀝液在填埋庫區(qū)場底積蓄，填埋場底應(yīng)形成一系列坡度的階地，填埋場底的輪廓邊界必須能使重力水流始終流向垃圾主壩前的最低點。導(dǎo)流層的目的就是將全場的滲瀝液順利地導(dǎo)入收集溝內(nèi)的滲瀝液收集管內(nèi)（包括主管和支管）。

在導(dǎo)流層工程建設(shè)之前，需要對填埋庫區(qū)范圍內(nèi)進行場底的清理。在導(dǎo)流層鋪設(shè)的范圍內(nèi)將植被清除，并按照設(shè)計好的縱橫坡度進行平整，根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項目建設(shè)標準》的要求，滲瀝液在垂直方向上進人導(dǎo)流層的最小底面坡降應(yīng)不小于2％，以利于滲瀝液的排放和防止在水平襯墊層上的積蓄。導(dǎo)流層鋪設(shè)在經(jīng)過清理的場基上，厚度不小于300mm，由粒徑40-60mm的卵石鋪設(shè)而成。在卵石來源困難的地區(qū)，可考慮用碎石代替，因此，該項目也是采用碎石代替的。

3 、收集溝和多孔收集管

收集溝設(shè)置于導(dǎo)流層的最低標高處，并貫穿整個場底，斷面通常采用等腰梯形或菱形，鋪設(shè)于場底 中軸線上的為主溝，在主溝上依間距30~50m設(shè)置支溝，支溝與主溝的夾角宜采用l5o的倍數(shù)（通常采用 60o），以利于將來滲瀝液收集管的彎頭加工與安裝。

多孔收集管按照埋設(shè)位置分為主管和支管，分別埋設(shè)在收集主溝和支溝中，管道需要在水力和靜力作用測定的基礎(chǔ)上計算確定管徑和材質(zhì)，其公稱直徑應(yīng)不小于100mm，最小坡度應(yīng)不小于2％。

滲瀝液收集系統(tǒng)中的收集管部分不僅指場底水平鋪設(shè)的部分，同時還包括收集管的垂直收集部分。

垃圾衛(wèi)生填埋場一般分層填埋，各層垃圾壓實后，覆蓋一定厚度粘土層，起到減少垃圾污染及雨水下滲作用，但同時也造成上部垃圾滲瀝液不能流到底部導(dǎo)層，因此需要布置垂直滲瀝液收集系統(tǒng)。

在填埋區(qū)按一定間距設(shè)立貫穿垃圾體的垂直立管，管底部通人導(dǎo)流層或通過短橫管與水平收集管相接，以形成垂直一水平立體收集系統(tǒng)，通常這種立管同時也用于導(dǎo)出填埋氣體，稱為排滲導(dǎo)氣管。排滲導(dǎo)氣管隨著垃圾層的增加而逐段增高，導(dǎo)氣管下部要求設(shè)立穩(wěn)定基礎(chǔ)。

4 、集水池及提升系統(tǒng)

滲瀝液集水池位于垃圾主壩前的最低洼處，全場的垃圾滲瀝液匯集到此，并通過提升系統(tǒng)越過垃圾主壩進入調(diào)節(jié)池。如果采取滲瀝液收集主管直接穿過垃圾主壩的方式(適用于山谷型填埋場)，則可以將集水池和提升系統(tǒng)省略。

山谷型填埋場可利用自然地形的坡降采用滲瀝液收集管直接穿過垃圾主壩的方式，穿壩管不開孔，采用與滲瀝液收集管相同的管材，管徑不小于滲瀝液收集主管的管徑。

平原型填埋場由于受場地限制，滲瀝液無法依靠液體自身重力從垃圾堆體內(nèi)導(dǎo)出，通常使用集水池和提升系統(tǒng)。

集水池的尺寸根據(jù)其負責(zé)的填埋單元面積而定，一般采用(L×B×H)5m×5m×1.5m，池坡1：2。集水池內(nèi)填充礫石的孔隙率大約為30％～40％。

5、 調(diào)節(jié)池

滲瀝液收集系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)池，主要作用是對滲瀝液進行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，平衡豐水期和枯水期的差異，為滲瀝液處理系統(tǒng)提供恒定的水量，同時可對滲瀝液水質(zhì)起到預(yù)處理的作用。依據(jù)填埋庫區(qū)所在地的地質(zhì)情況(當采用滲瀝液重力自流入調(diào)節(jié)池時，還需考慮滲瀝液穿壩管的標高影響)，調(diào)節(jié)池通常采用地下式或半地下式，調(diào)節(jié)池的池底和內(nèi)壁通常采用高密度聚乙烯膜進行防滲，膜上采用預(yù)制混凝土板保護。為了減少雨水的進入，萊蕪市銅山垃圾填埋場的調(diào)節(jié)池還采用高密度聚乙烯膜加蓋，既能加快滲濾液的厭氧反應(yīng)，又能減少臭味的散發(fā)。

6、 清污分流

實行清污分流是將進入填埋場未經(jīng)污染或輕微 污染的地表水或地下水與垃圾滲瀝液分別導(dǎo)出場外，進行不同程度處理，從而減少污水量，降低處理費用。