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篇1：生态学下雨水花园技术论文
生态学下雨水花园技术论文
摘要：雨水花园是下沉式绿地的一种，是指在天然或人工形成的低地势区域，通过自然排水过程收集周围的雨水，结合灌木、草本和水生植物等进行造景，从而达到雨水净化和雨洪控制目的的一项专类工程措施。这是一种生态可持续的低影响开发方式，生态效益显而易见，符合创建生态文明的时代潮流，在我国的发展前景十分乐观。
关键词：生态学；雨水花园；技术；应用
1雨水花园的概念
雨水花园起源于20世纪90年代的美国，属于下沉式绿地的一种，是指在天然或人工形成的低地势区域，通过自然排水过程收集周围的雨水，结合灌木、草本和水生植物等进行造景，从而达到雨水净化和雨洪控制目的的一项专类工程措施。这是一种生态可持续的低影响开发方式，在公园、居住区、商业区、街道等各类城市公共绿地中可以广泛应用。
2雨水花园的构造
雨水花园自地表向下依次分为：蓄水层、覆盖层、种植土壤层、填料层和砾石层。（1）蓄水层位于地表之上，通过地表植被收集周围汇入的雨水。（2）覆盖层由乔木树皮和落叶构成，能避免雨水直接冲刷土壤，利于微生物对有机物的降解。（3）种植土壤层由渗透性较好的砂质土壤和少量黏土以及有机物构成，为植物提供种植基质并初步过滤雨水。（4）填料层含沙量超过60%，可进一步过滤下渗的雨水。（5）砾石层的间隙较大，其中设有穿孔管，将超出设计蓄水量的积水排出雨水花园。
3雨水花园的生态作用
经过长期研究和实践，雨水花园主要有以下作用：（1）通过滞蓄措施削减洪峰流量，减少雨水外排，从而保护下游管道、构筑物和水体；（2）利用植物截流和土壤渗滤净化雨水，减少水污染；（3）充分利用径流雨量涵养地下水，也可对处理后的雨水加以收集利用，缓解水资源的短缺；（4）经过合理的设计以及妥善的维护能改善周围区域的环境，为鸟类等动物提供食物和栖息地，达到良好的生态效益和景观效果。从生态学的视角来看：雨水花园可以“软化”地表，促进雨水下渗，减少地表径流，减短汇水时间，从而缓解洪涝灾害的发生，并将雨水资源化，补充土壤水和地下水。雨水在下渗过程中，通过物理作用和化学作用得到净化，也减少了水资源被大气和城市垃圾污染的机会，很好地保护了水资源。这属于对水循环中径流环节的影响，顺应水循环的基本规律。雨水花园创造了低地势区域，利用重力收集雨水，节约能源，并为各种微生物提供了良好的生长环境，利于其分解有机物，为植物生长提供必要的营养物质，加速生态系统的能量流动。雨水花园提供了良好的植物种植基质和灌溉水资源，可种植多种乔木、灌木、草本地被，形成丰富的植物群落，改善小环境，以此吸引部分动物前来栖息，增加当地生物多样性。雨水花园经过合理的设计，通过对植物、水体、地形等多种要素的融合，可获得一般景观设计所无法达到的自然状态，充分展现自然生态环境的美好物态，给城市居民提供亲近自然的机会和生态知识科普的场所，提高居民的'生活品质。
4雨水花园中的生态因子
生态因子是指对生物有影响的各种环境因子，包括光照、温度、水分、氧气、二氧化碳、食物和其他生物等。其中，光照和温度是可以通过设计直接影响。光照是生态系统的直接能量来源，影响着生态系统的能量流动。在设计雨水花园植物景观时，应考虑到植物群落中各物种对光照的需求和适应性，合理配置，提高光照利用率。例如，将阳性植物栽于群落上层和外围、建筑物南侧向阳处、地势较高处，使其充分获得光照并为阴生植物遮荫；将阴性植物栽于群落下层和内部、建筑物北侧背阴处、地势较低处，使其处于背阴环境中；将耐阴植物栽于中间过渡地带，填补群落空缺，丰富植物景观的层次。温度是生态系统中最易直观感受的因子，需要通过多种手段结合调控。在雨水花园设计中，应充分利用植物、地形和水体控制温度，例如，在阳光直射处栽植冠大荫浓的乔木，在背影处栽植树冠紧凑的灌木挡风；堆砌高地获得更多的阳光，营造洞穴创造凉爽的低温环境；用大片水面收集热量，减小温度变化幅度，增加空气湿度，改善感官体验。
5小结
雨水花园在国外已有20多年的发展历程，形成了一套较为成熟的理论体系，拥有丰富的实践经验，对改善城市小气候和创造宜居环境起到了一定的作用。相比而言，我国对雨水花园的相关研究起步较晚，用于实践的指导性有待加强。从新时代背景下来看，雨水花园的生态效益显而易见，符合创建生态文明的时代潮流。因此，雨水花园技术在我国的发展潜力巨大，值得并需要更多的相关专业人士参与设计研究与实践推广。
参考文献
[1]许h.雨水花园在城市生态建设中的应用[J].现代园艺，（2）
[2]赵晶.道路与场地中雨水花园景观生态思想的引入[J].江苏农业科学，2012（3）
[4]万映伶.国内外雨水花园研究综述[J].建筑与文化，（7）
篇2：园林生态学下雨水花园探析论文
园林生态学下雨水花园探析论文
摘要：从园林生态学角度出发，对雨水花园含义、原理、案例和生态效应等方面进行阐述，多角度对雨水花园生态技术理论和实践进行分析。
关键词：雨水花园；生态技术；园艺；景观
不同学者对于雨水花园有着不同的定义。一般来说，凡是园林绿地系统中凭借技术的方法，以雨水收集、利用为目的，并表现出较高景观效果的均可定义为雨水花园。
1雨水花园背景及概述
雨水花园是一种自然雨水净化与处理技术，是一种模仿自然界雨水渗透与过滤功能的现代生态景观新模式。雨水花园是在生态理念下催生的产物，最早的雨水花园20世纪才出现，但追根溯源，对雨水的收集与利用古来有之。古代阿拉伯人身处在干旱的沙漠地区，水的紧缺使得他们一直探索收集雨水的方法。在园林、建筑、农业生产等方面，都融入了对雨水收集与利用的智慧。古罗马人用水池、水窖等形式收集雨水，用于生产和生活。
2雨水花园类型
雨水花园按其功能分为2种类型：
2。1以控制雨洪径流为主要目的
主要起到滞留与渗透雨水的作用，应用于污染较小的道路、公建屋顶、风景名声区、城市绿地中。由于其具有造价低廉、结构简单、维护方便、美观等特点，这类雨水花园是以后发展的主要类型。
2。2以降低污染为目的
这类雨水花园主要为了控制污染、净水，适用于雨水污染较重的地区，如中心城区、重污染企业周边等。该类雨水花园造价高、结构繁杂、维护不方便，但是通过工程、技术措施，可以消除雨水中的污染物质。雨水花园的结构包括蓄水层、覆盖层、种植土层、人工填料层和烁石层、溢流装置层、素土层。
3雨水花园的生态效应
3。1蓄留雨水、涵养水源
物质循环和能量流动是生态设计的2个重要维度。雨水花园最主要的生态功能就是促进雨水就近下渗。城市中的雨水可以通过雨水花园中的植物截留、种植土吸收以及土壤的渗透，回灌到地下水，涵养水源，保证该地区的地下水位，可以降低地面径流和洪水压力，降低排水管网负荷，规避风险。这符合生态设计中强调物质循环和能量流的内容，体现了回收（Recovery）和再生（Recycle）的原则。
3。2减轻污染
使用绿色材料和技术是生态设计强调的内容之一。雨水花园通过渗透、植物吸收、土壤吸附、微生物降解作用减轻污染，减少径流中的悬浮颗粒、重金属以及病原体等。
3。3改善小环境
第一，雨水花园具有一定的'观赏价值，体现了生态设计中“物态美好”的维度。第二，由于雨水花园中的植物能反射和吸收部分太阳辐射，增湿降温，从而调节小环境，改善城市人居环境，体现了生态设计强调的“改善人与自然接触界面与场地”部分内容和以人为本的原则。
3。4维护生物多样性
维护生物多样性是生态设计所追求的目标。对于整个地球生态系统来说，雨水花园可以较好地衔接城市与自然之间的关系，建立多元化的栖息环境。
3。5综合利用雨水资源
雨水可以在城市绿化、净化回补地下水等方面发挥作用，雨水花园也将为未来城市生活和生产提供水源，这体现了生态设计中复用（Reuse）的原则。
4结语
事实上，雨水的使用古来有之，并逐渐发展，人们从来没有停止对科学和艺术二者相结合的理想追求。因此，相关人员已经开始对生态与景观二者进行研究。树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。相信在不久的将来，技术的突破、概念的创新、艺术的发展会给雨水花园的进步带来革命性变化。
参考文献
[1]赵晶。道路与场地中雨水花园景观生态思想的引入[J]。江苏农业科学，2012（3）
[2]陈嵩。雨水花园设计及技术应用研究[D]。北京林业大学，
[3]万乔西。雨水花园设计研究初探[D]。北京林业大学，
[4]毛雪萍。雨水花园在城市居住区中的应用[D]。四川农业大学，2012
[5]罗红梅。雨水花园在雨洪控制与利用中的应用[J]。中国给水排水，（6）
[6]李光晖。浅析城市雨水花园的生态效应[J]。城市地理，2015（18）
篇3：建筑工程中水回用技术分析论文
建筑工程中水回用技术分析论文
1中水回用技术在建筑工程中的应用
1．1中水回用技术应用现状
我国中水回用技术应用起步较晚，上世纪80年代，国内水资源紧缺的状况十分严重，中水回用被提上日程，其应用主要集中在北方缺水城市的工矿企业。如北京、天津、青岛、西安等水资源紧缺的城市，都相继建成了一批中水回用工程，在1982年，青岛最先将中水回用技术应用于建筑工程。随着中水回用技术的日益发展，我国大中城市的中水回用工程已逐步推广，但大都是以小区中水系统为主的小规模中水处理系统，大规模的中水处理系统数量不多。
1．2中水回用技术应用于建筑工程所存在的主要问题
(1)中水回用技术的应用成本偏高。在实际使用中，中水应用的成本相对于城市自来水的优势并不明显，国外中水价格是自来水价格的80%，而我国中水成本比较高，部分规模比较小的中水回用工程的中水价格甚至高于自来水价格，成本偏高成为制约中水回用技术广泛应用的关键因素之一。生物处理技术是目前常用的中水处理技术，其中多被采用的是好氧生物处理方法，但是这种技术的运行成本比较高、设备价格比较昂贵、产生的污泥数量很多，容易造成污泥膨胀等问题。
(2)人们对中水回用存在一定的偏见。我国居民对中水的认识还不够全面，对中水的安全性、卫生性尚存各种顾虑，在思想上难以完全接纳中水，因此对中水回用较为抵制。加上社会对中水回用的宣传力度不够，公众对中水回用的认知上不足，这些因素都制约着中水回用的大规模推广与普及。
2中水工程应用的优化策略
2．1改进中水系统设计
中水系统的设计中，细节设计非常关键，要充分保障水量平衡，提高中水回用技术的可操作性，同时要注重降低中水回用技术运行成本的设计，并且要尽量实现系统的自控功能，以期逐步实现无人操作这一目的。在中水系统设计过程中，要充分利用系统优化的理论方法综合规划中水系统，以便降低污水排放量、科学合理分配水资源、合理化布局中水系统，最终达到降低能耗和节约运行成本的目的。与此同时，也要改进和完善中水回用系统的工艺、技术和设备，加强系统的维护管理，以保障系统的正常运行。
2．2国家在政策上予以倾斜
(1)加快市政中水水网建设。中水回用技术应用较晚，加上之前市政建设时未充分考虑到这一方面，因此，水网管道建设时没有建设中水管道，一些道路的地下管道已经安排的很紧凑，中水管道很难寻找建设位置，或者有的地下空间充裕，可以加设中水管道，但是需要破路修建，成本很高并且影响正常交通。因此，市政建设中加快中水水网的建设非常迫切，期望在不久的将来，中水水网像城市自来水网一样，遍布城市乡村，这将会大大促进中水回用的普及与应用。
(2)利用水价的杠杆作用进行调节。目前我国的城市水价一直较低，加之中水回用技术应用成本偏高，造成中水回用在经济上没有多少优势。所以，为鼓励中水回用技术的普遍应用，国家应该适当地调整水价或者采用免费、低价使用中水，充分利用价格的杠杆作用，使得中水会用具有比较大的价格优势，这必将会推动中水回用的广泛开展，有力地促进中水回用技术更大范围的普及。
2．3加强中水利用的运行管理
(1)加强中水回用技术的科学研究。科技是第一生产力，中水回用技术科技含量比较高，技术性较强。加强这一领域的科学研究，寻找更加有效的污水处理技术及工艺，开发更为先进的中水回用系统，必将大大降低中水回用的成本，保障中水原水的`水量，提高中水的水质，提高中水的使用效率，从而节约日益紧缺的淡水资源。(2)充分利用雨水。淡水资源日益短缺，雨水的重要性逐渐被人们所认知，雨水已经成为非常重要的一种可利用的淡水资源。近年来，城市绿色建筑理念越来越受到关注，加上城市防洪压力的逐年增加，使得建筑工程雨水回用备受建筑师青睐。因此，在降水量充沛的地区，屋顶雨水水量充足，基本能满足景观用水、喷洒道路、地下车库冲洗等用水需求。
3中水回用技术应用于建筑工程的发展趋势
3．1科技发展会推动该技术应用的范围不断扩展
研究一种节能省地的中水处理方法，有利于中水回用技术的普及与推广。目前研究较为前沿的一种处理工艺是生物曝气滤池，这是一种集曝气、过滤于一身的装置，与一般的活性污泥与过滤相结合的方法相比，具有节能、系统结构紧凑、占地面积小、处理水质稳定、便于管理等优点，容易推广应用。生物曝气池不需要沉淀池，可以直接进行固液分离。在维护管理上，可以借助时间继电器自动控制，实现一小时一次空气冲洗，一天一次反冲洗，完全不用担心堵塞问题发生。
3．2中水回用技术的提升可降低成本
活性炭决定中水水质的传统局面也在慢慢改变，日本新建的新宿区海洋旅馆没有采用活性炭吸附，而是采用接触氧化加砂滤，该工艺完全可以满足中水使用需求，降低了中水处理的成本。此外，简单经济的次酸钠溶液消毒方法也已经被研究应用，这些新技术的发展，使得中水回用技术的应用越来越经济、中水水质越来越高、管理越来越简单智能，这必将会推动中水工程的应用范围不断扩展。
4结论
总之，随着人们对中水回用技术的不断研究探索，中水系统运行成本也在逐渐降低，再借助于国家政策上的倾斜、相关法律法规的完善，加上运用价格的杠杆作用、加强市政水网建设、充分利用雨水、加强科普宣传等等措施，中水回用技术面临的难题必将逐一被攻破，并成为缓解水资源短缺的重要措施，中水回用技术在建筑工程中的应用也势必会越来越广泛。
作者:伍坪 单位:四川城市职业学院
篇4：水声呐水下地形回声勘测技术论文
水声呐水下地形回声勘测技术论文
摘要：“水声呐”是一种性能独特的回声勘测仪，通过使用干涉测量法的数据来计算底部的坐标，勘测结果可即时显示出来。该技术可用于河道疏浚前后的勘测、绘制河道图等。
关键词：水声呐水下地形勘测
工作原理及特点
“水声呐”是一种性能独特的回声勘测仪，其工作区的扫描宽度达140m。其传感器发送的信号在勘测小艇的行驶方向上非常窄，但在横向非常宽。传感装置有9个传感器，其中2个是发送器，7个是接受器。每一边有一个发送器和3个接受器，中间有一个接受器。每一边的3个接受器用来产生相位差图像。“水声呐”通过使用干涉测量法的数据来计算底部的坐标。传感装置尺寸非常小，很小的船也可装于其上进行测量操作。
“水声呐”是通过对河床（即使是浅水区）的地形勘测产生深度数据。在水深只有1m时，其测量宽度仍可达到10m以上。它可以在计算机的监视器上显示未经处理的即时勘测结果，这种功能使其成为效率较高、较为精确的水下地形勘测仪器。当时勘测的结果可以即时显示出来，选择勘测路线时就可以保证在没有遗漏点的情况下避免不必要的重复勘测。当只需勘测一个特定深度线路时，例如，规划一条航道，用“水声呐”回声勘测仪操作起来非常简单，勘测结果即时显示在监视器上，操作人员只需看着监视器上显示的老河床深度勘测所希望的线路即可。
技术性能介绍
1．勘测精度
水底的轮廓是以至少±20cm（在距传感器25m的范围内时的恃Ь度产生出来的。“水声呐”符合IHOS－44标准的要求。要强调的是最终的测量精度取决于相关辅助仪器的精度。如果用户需要更高的精度，可以选择更高精度的倾角补偿器等辅助仪器。
其精确的勘测精度经由与准距仪的对比性测量得以证实。先由准距仪对未充水的旱池进行测量，注满水后再用“水声呐”进行测量。两测量图一致性较好。
2．经济性
“水声呐”的经济效益非常显著。它能够以非常快的勘测速度和宽度获取高分辨率的数据，这就意味着在对河床的勘测工作中节省了巨大的成本开支。
除了其独特的效率外，“水声呐”的结构异常紧凑。基本设备由一个传感装置，一个方位传感器，一个装有“水声呐”软件的笔记本电脑组成。传感装置仅重30kg，可以非常容易地将其携带到任何地区。
3．效率与勘测速度
“水声呐”的效率是基于保持足够的分辨率、单边勘测宽度约为70m而言的。距传感器的距离越远，取样数据点的数量就越多。这就使得对扫描的边缘区勘测精度得到了保障。而普通的多波束声呐的分辨率越往外越低。其取样分辨率与多波束的比较，勘测效率与勘测速率比较。
在合适的条件下，勘测小艇的航速可达14km／h，这取决于所选择的宽度模式、分辨率的要求以及航速，该装置单航次的勘测宽度最大可达140m。
毗邻的勘测路线可以互锁也可以交叉。“水声呐”的后处理软件可以自动以任何次序从任何区域开始将各测量区数据合并起来。因此，勘测线路自由灵活，无需因测量线路的需要而进行不必要的调整。
另一个会对勘测效率产生影响的.特点是对测量数据的后处理。相位差数据按分辨率的要求首先以三种压缩模式之一进行压缩。压缩模式A是在当测量速度成为严格控制的因素时使用。最通常使用的是模式B，它可以保证大多数使用场合下足够的分辨率。模式C是在不需要高分辨率的河床数据时使用的，这也是后处理工作最快的一种模式。
4．技术规格
频率：117kHz
测量范围：可以选择30m、50m或70m。指的是到测量边缘的距离，与垂直深度不是一回事。
脉冲频率
24Hz最大距离30m
15Hz最大距离50m
10Hz最大距离70m
脉冲时长43、85或210μ
测量速度：1～4m／s
软件测量程序和分析程
传感器尺寸及重量
高30cm车0cm重25k
辅助装置
GPS定位装置。“水声呐”要求与其相配的GPS定位装置符合NMEA标准其瞬生数字式数据的定位装置也可能与系统相连，但其性能可能不稳定。
用途
“水声呐”将测量的数据按希望的图表坐标系统贮存在计算机的硬盘内。输出文件包括普通的ASCII文件，每条线都是由具有不同的坐标点组成，并附有测量误差的估计值。
位置数据是从附属的RTK－GPS接收器读入。压缩数据在后处理过程中并没有删除，它可以多次用于不同的目的。这些数据也可以按其他的压缩模式再进行压缩。
“水声呐”产生的输出文件可以用作多种多样的模拟程序，如：使水头损失最小化；航道图的绘制；制作航道的数字模型；环境规划，防洪、生态规划；疏浚前后的勘测，或其他任何需要快速获得河底高分辨率数据的水文地理勘测任务。
1．疏浚前后的勘测
“水声呐”是对疏浚工程进行规划及监测的较快的解决办法。如果水底是首次进行如此正规的测量，疏浚工程的效果将会是高效并更稳定的（维持较长的时间）。如果先对河道本身的动态进行研究，疏浚工程规划结果就不会与自然本身的变化特点相冲突，其效果也就会持久。
使用“水声呐”回声勘测仪，可以非常容易地对相距较远的数个疏浚工程进行全过程监视。小巧的设备便于移动和使用，甚至连同小艇一起转移。疏浚的中间过程可以即刻受到监测。如果实际疏浚过程与规划的不一样，就可以很快得以纠正，不会对河道的动力学特性造成危害。疏浚工程完工后，由“水声呐”收集疏浚后效果的数据。如果疏浚的实际情况与规划有出入，便可进行最后的调整（补挖），以保证疏浚效果。
2．环境规划、防洪及生态规划
当河床由“水声呐”进行电子勘测后，其勘测结果可作为对环境规划、防洪或生态计划进行计算机模拟的基本材料。用作这些目的时，为了获得有效的和长期持久的效果，对河床勘测的正确性与可靠性非常重要。
对河床进行勘测后，还必须对河水的流速进行勘测，以创建一个水力学和生态模型。由生态模型，我们可以对河流进行动态研究：如果不做任何施工将来会是什么状态，如果对某些特定的部位进行疏浚将会产生什么效果，新的建筑物会对河流的动力学特性造成何种影响，水流量突然增加会产生什么结果等等。有了这样的模型，当计划改进水质，或建造新的工程时，就可以做出正确的决定了。
生态模型可以用来模拟现在的状态，还可以对规划中的河流恢复治理及对各种治理方案的效果进行比较。
3．使水电站水头损失最小化
为了增加水电站的发电量，首先用“水声呐”的勘测结果创建一个二维水力模型。再由这个水力模型计算出一个具有成本效益和环保效益的解决方案：从特定的区域疏浚一定方量的泥沙，在维持水流量一定的情况下使下游的水位降低一定高度。
4．绘制河道图
当规划一个新的航道或绘制旧航道图时，“水声呐”可以产生即时勘测结果的能力显得尤为重要。用这种非常紧凑和高效的声呐装置，可以快捷地为测绘工程提供较好的解决办法。
即时地显示河道横断面的快速勘测结果可以立即获得水底地形的概况，从而使实际勘测工作能以一种较合适的方式开始进行。
在测绘一个旧河道时，也可以非常容易地看到河底的动态变化：例如，与上次勘测相对比，河底的沉积物发生了怎样的位移，按沉积物的自然移动规律较合适的航道路线应该是怎样的。
5．产生河道的数字模型
“水声呐”可以勘测非常宽的水面，单航次可宽达140m，并且仍然可能收集非常好的分辨率的数据。对于较宽的覆盖范围可以即时进行数据处理，这样可以保证测量范围内没有漏测的部位。
在测量工作完成后，根据分辨率要求的不同对数据按所期望的压缩模式进行压缩。输出的数据包括普通的ASCII文本，位置数据由RTK－GPS读入。
压缩后的数据可以被用作那些需要对河底进行可靠和精确模拟才能正常工作的多种场合。
篇5：浅谈合理水灌溉技术在农田水利的发展论文
浅谈合理水灌溉技术在农田水利的发展论文
1、高效节水灌溉的概念
通常来说， 农业用水灌溉量 （Q） 和输送过程中的蒸发渗漏损失 （Q2） 、田间蒸发量 （Q4） 、灌溉用水总量 （Q1） 以及地表径流损失 （Q3） 等因素存在着密切的联系， 也就是：
所以， 当灌溉用水总量Q恒定时， 农业生产过程中采取的高效节水措施可分成非工程节水措施与工程节水措施2种， 其大致包括：能有效减少田间灌溉的单位用水量与地表径流， 缓解田间蒸发问题；尽可能减少甚至防止输水时出现渗漏与蒸发问题， 提升灌溉用水的利用率；确立科学的灌溉措施与相关方案， 以有利于提高用水利用率， 增加农作物产量。
2、工程概况
某农田水利管道灌溉工程位于台州市黄岩区北城街道下洋顾村。工程位于黄岩永宁江左岸下洋顾村农田、果园内， 距离下游永宁江闸1.86km.本工程主要任务是通过灌溉管道、泵站、水闸、护岸的建设， 解决下洋顾村灌溉、防冲， 农田、果园内小河流排水和外水倒灌的问题， 兼有改善当地水环境等作用。通过修建该灌溉工程， 能提高农田、果园的灌溉保证率和产量， 同时通过水闸的拆除重建， 能更好的满足农田、果园内小河流排水以及防止外水倒灌， 改善河道面貌， 恢复并强化河道功能。本工程更好地美化村庄环境和村庄建设， 并促进下洋顾村现代化建设和提高居民生活质量。
3、高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用
3.1 喷灌技术
目前， 喷灌技术在农田灌溉中取得了较大范围的运用。该技术是基于压力的辅助， 向农作物表层均匀的洒水， 因此， 采取喷灌技术能使农田的农作物受到均匀的灌溉， 获取到大量水资源， 使农作物的生产需要得到有效满足。此外， 还能有效提高农作物生长土壤的透气性。
3.2 微灌技术
在采取微灌技术实施农田灌溉的过程， 一般会综合采用脉冲灌溉技术、滴灌技术与喷雾技术， 能充分迎合不同灌溉模式、灌溉周期以及用水需要。在具体的运用该项技术的过程中， 先将若干通水管道设置于农田灌溉区， 于路管附近设置滴水器， 这样的话既能实现科学灌水， 又能使管子内有肥料存在， 然后和水一起流向农作物根部， 使农作物的灌溉需求得到有效满足。相关实践证明， 微灌技术在节水方面具有显着成效， 既能有效避免水分蒸发量太大的问题出现， 又能规避水资源外漏。
3.3 输水节水对策
传统的沟渠慢灌方式在我国大多数地区得到了大范围的运用， 然而它存在不足， 具体体现在以下2方面：水资源浪费问题严重；很难保证灌溉质量。在输水阶段采取节水措施， 可以在一定程度上有益于实现节水灌溉。可考虑采取如下2种措施：渠道防渗技术， 该项技术基本上运用浆砌石块、干砌石块、混凝土预制板等建筑材料对输水沟渠进行处理；低压管道输水灌溉。在对农田进行灌溉的过程中， 在地渠上安装灌溉管道， 借助低压管道， 使农田内有灌溉水流入， 且输水速度快， 能实现及时供水。与此同时， 低压管道输水灌溉比较及时， 既能使田间灌水条件得到大幅改善， 又能减少水量的消耗， 减少引水灌溉的时间。
3.4 局部灌溉与喷灌节水技术
当前， 在节水灌溉技术中喷灌技术的运用较为广泛。一般而言， 在进行大规模种植时会用到喷灌技术。其应用原理为：借助压力将水资源输送至需灌溉的`农田内， 基于某一高度进行分散式喷洒灌溉。然而此灌溉技术也存在不足之处， 其要求前期投入大量资本， 只适用于经济发达程度高、种植面积大的农田。重点灌溉管理也就是局部灌溉技术， 直接将水灌溉到植物的根系上。当然， 该灌溉技术同样对大型果园与蔬菜种植区域适用。换言之， 该技术适用于对具备较大形体的农作物实施灌溉。在使用此灌溉技术的过程中， 应首先铺设地膜， 减少水分的蒸发量。这样的话， 对农作物的正常生长发育是极为有利的。
4、农田水利工程高效节水灌溉工程的管理策略
4.1 强化力度管理节水灌溉工程
将农田水利节水灌溉工程的管理工作做到位是有效提升节水灌溉工程的使用效率的必要前提。因此， 节水灌溉的有关管理部门一定要对节水灌溉工程的管理予以高度重视， 组建专业的管理队伍， 安排专人负责定期对其进行监管， 争取在第一时间内找出工程存在的问题， 并让维修人员去检修， 尽最大限度的提高节水灌溉工程的使用效率。此外， 要制定并施行管理责任制， 将责任贯彻落实至个人。
4.2 健全高效节水灌溉管理服务体系
从节水技术、收费、设备以及管理等多方面入手， 不断构建并健全高效节水灌溉设施的服务与管理体系， 为确保高效节水灌溉制度与设施的顺利运作奠定基础。同时， 要引导并激励相关技术人员针对节水灌溉设备的运行及其使用提供支持与辅助， 强化农业从业者对设备操作的熟练度， 增强其节水灌溉意识， 并以某一或多种农作物为案例出台与之相对应的高效节水灌溉工程的运行方案与建设方案， 结合科学原理科学运用高效节水灌溉方法。
4.3 致力于农田水利高效节水灌溉工程的建设
通过建设高效节水灌溉工程， 可对地区的水利工程的发展起推动作用。在进行高效水利灌溉工程施工过程中， 有关施工人员一定要密切结合高效节水灌溉特点， 确立指标， 以其为依据开展施工工作。同时， 要分区开展农业种植工作， 积极建立信息化和现代化共存的农田水利高效节水灌溉工程， 从而在有效增加农民收入的同时最大限度的增加经济效益与生态效益。在确定节水灌溉工程的建设地址时， 应优选经济发展迅速、植物品类丰富的地区；要重点考虑当地是否具备先进的群众思想与干部思想为农田水利灌溉工程予以支持；重点针对地面不平整或者缺水问题严重的地区进行灌溉；尽量选择综合治安较佳的地区。若能做到上述几点， 既能大幅改善高效节水灌溉工程的施工成效， 又能有效减少工程建设的时间。
4.4 在农业发展中充分融入优化水资源配置理念
在农业发展中充分融入优化水资源配置理念， 这就要求有关人员在设计前要全面、综合的考虑区域水资源的实情， 并实施调研与分析论证， 坚定不移的进行优化利用与总量控制， 从而促使水资源实现最优化配置， 防止出现不必要的浪费。
4.5 规模化发展与分区发展相结合
通过实现规模化发展与分区发展相结合， 能有效提升农田水利工程高效节水灌溉的利用率。因此， 要针对农产品种植进行变革与优化， 综合运用种植技术与节水灌溉技术， 推动农业生产的发展， 使之逐步发展成具有规模化的系统工程。
4.6 推广高效节水灌溉措施
面向种植大户、农场等诸多用水量大的主体积极的开展新型高效节水灌溉措施的宣传工作， 引导并辅助其建立并管理积水灌溉设施， 确保设施运管正常。若条件允许， 可从土地转让费、水利工程建设专项经费等中适当的拿出一些资金用于推广节水灌溉措施、购置相关设备上。结合相关规章制度， 逐步在地方重点水利工程建设规划中纳入高效节水措施， 从而使高效节水灌溉方案贯彻落实到实处。
5、结束语
只有合理的应用水资源， 加大力度完善与管理高效节水灌溉技术， 科学的配置资源， 在整个农田水利工程中把节水管理理念与技术应用进去， 从而切实发挥农村经济的效应。
篇6：浅析超临界水技术对治理白色污染的作用论文
浅析超临界水技术对治理白色污染的作用论文
摘要：伴随着国家经济的快速发展, 工业化程度的不断提高, 由此给我们带来的环境压力也不断加大。近些年来, 环境问题越来越引起我们的重视, 政府部门加大了对环境保护的监查和监管力度。但是多年的工业发展中带来的水污染和生活垃圾的积聚依然困扰着我们, 给我们的生活质量和安全带来极大的影响。超临界水技术是一门可以用来消除有机有害物质的新的科学技术, 它可以利用超临界状态下水拥有的独特的物理化学性质, 与有机物发生快速的化学反应来达到净化水质和分解有机物的功能。对于改善生活环境有着很大的帮助。
关键词：超临界水技术; 污水治理; 白色污染;
前言
工业化发展的过程中不经处理的工业废水的大量随意排放以及人民群众生活中排放的含有有机物成分的生活污水和农田污水已经对我们的地下水水质造成了严重影响。由于上游过度排放污水造成下游居民无法正常生产生活的事例已屡见不鲜。由于广大群众生活中对“方便袋” (塑料袋) 的过度使用, 难降解的生活塑料垃圾造成的白色污染也困扰着我们, 这些生活塑料制品多为聚氯乙烯等有机高分子化合物, 被随意丢弃后成为固体废物充斥了我们的生活环境。虽然随着限塑令的出台和人们环保意识的提高, 塑料制品的使用受到一定的约束, 但是已经造成的不可降解的塑料制品依然对我们的生活环境造成很大的威胁。
在水污染和白色污染已成为城市环境污染的两大巨头的情况下, 超临界水技术的出现给我们改善环境, 解决有机物污染带来新的机遇, 我们将就超临界水技术在污水治理和白色污染治理中的应用做简要说明。
一、超临界流体
超临界状态顾名思义就是超过临界点的状态, 在这里我们指的是临界温度和临界压力, 我们将高于临界温度和临界压力状态下的物质称为超临界状态下的物质, 这是的物质以一种特殊流体的状态存在, 这种状态下的物质成为一均相体系, 它的物理和化学性质相对于原来的物质本身发生了很大的变化, 超临界流体的物理性质是气体和液体的两种状态下某些性质的结合体, 它既具有类似于气体的良好的流动扩散性, 又具有类似于液体的对物质良好的溶解能力。在超临界状态下的流体化学反应过程进行的速率会有很大的提高, 同时由于是在流体的状态下进行化学反应, 化学反应生成物的分离也就变得更加简单。
二、超临界水的物理化学特性
在温度超过374.3°C, 压力超过22.05 MPa环境下的水即为超临界水, 在这种状态下, 水的许多物理和化学特性都和原来有极大的差异。超临界状态下的水和常态水相对比具有类似于水蒸气的扩散性和粘度, 同时又有不同于液态水的特殊溶解性。在超临界状态下的水许多性质都可以通过改变温度和压力环境作出适当的调整, 比如密度、电解率等, 这就造就了超临界状态下水成为一种具有良好传递特性和极强溶解能力的非极性介质。在这种状态下, 水可以和空气、氧气等互溶, 同时也可以是有机物的分子键断裂从而达到分解有机物的目的。由于超临界状态下水独特的溶解能力和极其优越的传递性, 超临界水成为一种极佳的化学介质, 化学反应可以高效充分的在超临界水中完成。
三、超临界水技术净水
超临界水氧化技术是超临界水技术在污水处理领域的总称, 利用在超临界水这种介质中, 污水中有机废物和添加的氧化剂快速的氧化还原反应来达到净化水质的目的。由于超临界状态下水对空气、氧气等良好的溶解性, 可以用氧气、过氧化氢、高锰酸钾等作为氧化剂来提供氧。通过如下反应过程:
污水中富含的有毒有害的有机化合物被氧化, 生成无机盐等无毒的小分子化合物。在超临界水中进行这种氧化还原反应与普通环境下相比, 由于超临界水中对氧气和有机物的'良好溶解, 使得两种物质充分接触, 所以氧化还原反应会以不可思议的速度进行, 有机物可以彻底的被氧化, 随着不断的加入反应物, 反应可以持续进行, 由于氧化还原反应的生成物在超临界水中难溶, 可以很简单的从介质中分离沉淀出来, 减少对化学反应进行的影响。
四、超临界水技术处理塑料制品
与超临界水处理污水不同, 超临界水油化技术是处理塑料制品的主要就是手段。超临界水油化技术中主要发生的化学反应是热解反应, 运用超临界水油化技术不仅可以有效的使废弃塑料制品断裂成含碳数较低的油状液体, 同时还可以用于回收有价值的反应生成物, 变废为宝。
在超临界水油化技术中, 通过裂解反应和部分氧化反应, 超临界水中的氢原子主要参与塑料制品的裂解, 而氧原子则主要与裂解常务反正氧化还原反应生成气体和其他产物。利用超临界水油化技术回收塑料制品始于20世纪90年代, 经过多年的发展, 以成为一项成熟的可全面推广使用的技术, 研究表明聚氯乙烯在超临界水中, 其中的氯元素与氢原子结合以盐酸的形式溶于超临界水中, 其余的有机产物则以液体和气体的形式存在, 可以被回收利用, 没有其他有害物质的产生。
超临界水油化技术相比于普通的化学反应具有反应速率快, 分解有机物更彻底, 产物可回收利用等明显的优点, 对于分解塑料制品有着极大的优势, 在处理废弃塑料的工作实践中有良好的应用前景。
五、超临界水技术发展的瓶颈
在试验中, 超临界水技术效果明显, 对于污水的净化和塑料制品的降解有着巨大的作用, 可是从实验室推广到生产使用的过程中还存在着很多的问题。
1. 反应设备亟待解决, 超临界水要在高温、高压的情况下获得, 其中发生着强烈的氧化还原反应, 设备容器中的金属和其他部分极其容易参与化学反应而被腐蚀, 减少了设备仪器的使用寿命, 同时对整个系统带来很大的安全隐患。这就需要我们通过科技的进一步发展寻在更为合适的耐高压、耐高温, 同时又不容易腐蚀的材料作为反应容器。
2. 反应产物的提取问题困扰着我们, 反应生成的无机盐及物质虽然在超临界水中的溶解度很小, 但是它们在反应容器中的积聚很容易粘附在反应容器及管路中, 从而造成阻塞, 影响反应的进一步进行, 同时在高温、高压的环境中, 很容易引起反应容器的爆炸。这就需要我们对反应容器进行更进一步的优化设计, 通过高含烟体系来对无机盐的沉积作出适当的处理。
3. 超临界水中发生的化学反应具有不可控制性, 我们无法通过改变操作或改变相关条件来影响其中的中间反应过程, 从而针对性获取我们所需要的产物。只有我们对超临界水技术进行进一步的研究探索, 来了解中间反应过程, 才能更好地对反应产生的无机盐进行处理, 为反应容器的选择和处理无机盐产物积聚提供科学有效的方法。
参考文献
[1]姜中堂, 肖丽萍.超临界水氧化技术在污水处理中的反用.生产与环境., 9 (11) .
[2]白润英.水处理新技术新工艺与设备.化学工业出版社., 27 (41) .
[3]陆熤康.水处理新技术及能源自给途径.机械工业出版社, 23 (40) .
篇7：公路水稳矿石层的检测技术论文
公路水稳矿石层的检测技术论文
混合料含水量检测的准确与否，对水泥的水化影响较大，并会间接的影响到强度，同时含水量的多少也会影响到压实度，如果含水量过多，则无法压实并会造成翻浆，所以要严格对混合料的含水量进行检测，并在搅拌过程中严重控制混合料的含水量。
灰剂的含量试验
现场中的灰剂每m2需要进行6次以上的检测，如果施工中发现异常也要随时进行检测。检测是采用EDTA滴定法进行试验，并需要与水泥的用量进行校核，应该大于设计的-1%。试验时取300g的试样放入搪瓷杯中，在杯内加入600mL10%的氯化铵溶液，然后采用不锈钢搅拌棒进行充分的搅拌3min,并静放4min;用吸液管将上层的悬浮液吸取10mL，放到200mL容积的三角瓶中，然后加入黄豆大小的钙红指示剂进行摇匀，当溶液呈红色时，用EDTA二钠标准液滴入直到呈现纯蓝色，同时记录EDTA二钠的使用量，根据EDTA的标准曲线就能够参考出灰剂的值。取样时，一定要有代表性，不合格一定要在搅拌场进行处理。
级配筛分
级配在每2000平方米或者当观察发现异常时，应该进行检测，级配应该完全符合设计需要。要按四分法进行采集和试样，烘干以后需要用标准的筛进行筛试验，然后根据筛子上的剩余物的质量和试样的总量，计算各筛上的分计筛余的百分率、累计筛余的百分率和通过筛分量的试验参数。级配试验时需要对材料的堆放的紧凑和上料的转速变化进行控制，这也是影响级配控制的主要因素。同时水泥稳定碎石的密实度和压实度又会对级配的质量产生直接的影响，因此在进行级配试验时要对各种因素进行严格的控制。
水泥稳定碎石的延迟时间试验
延迟时间是保证水泥稳定碎石的强度和密度的达到标准要求的主要因素。
1影响延迟时间的因素：（1）在施工中延迟时间的确定需要以水泥的终凝时间来进行确定，由于终凝时间较短的水泥延迟时间对混合料的强度会产生较大的影响，因此在施工中尽量选用较低标呈怕的缓凝水泥，同时施工时的延迟时间要小于水泥的终凝时间；（2）在施工过程中，同一种水泥的终凝时间与现场施工时的温度有着直接的关系，温度高则水泥的终凝时间短，温度低则会终凝时间则会加长；（3）水泥的终凝时间与含水量也有直接的关系，水泥含水量的多少与与凝结时间成正比。
2试验和分析：（1）在按设计要求进行完原材料的选择和试验检测以后，要制备出试样，并选择出能够满足强度要求的最小水泥用量，确定为最佳的水泥用量；然后再检测出不同时间内水泥稳定碎石的延迟时间，并做7d无侧限抗压强度的影响；（2）确定出合适的延迟时间，并所有的不同延迟时间的.试样，都必须以混合料的最大干密度和最佳的含水量进行选取；不同的延迟时间试样，应该按照不同延迟时间的最大干密度进行选取。（3）在试验的操作过程中，用同一干密度进行试样的制备时，为了使试模的上下柱都压入试模内，混合料应该每延时2小时时，便对试样进行压力加强，加压约为2kn。在检测混合料的强度时，应该以当时延迟时间的干密度制备试样，而且在施工现场的压实度控制也应该以此为标准。
压实度的试验检测
检测时，在检测点凿开直径与灌砂筒一致，深度为测定厚度的圆洞，并将洞凿松，取出材料称出总的重量，在进行凿开作业时要注意凿松的材料不丢失，并测出其含水量，把灌砂筒的下口对准试洞，并打开筒的开关直到砂不再下滑为止。称出洞内砂的质量，按公式计算其湿密度和干密度，最后确定其压实度。
整体及部位强度的抽检
目前对于施工完成后的水泥稳定碎石层，需要在施工后的七天和十天之内进行强度的抽检，在抽检中通常使用钻芯取样的检测方法来进行，对于试样采取随机抽检的施工，在具有代表性又方便钻取的部位进行取样，在钻进时，要保证均速，试样的数量不能少于三个，在钻取时如果能够取出完整钻件时，说明该处质量是合格的，反之则需要进行返工。在取出的芯样中，要加工成圆柱体在常温的清水中浸泡40－48小时才可以进行试验。在施工中碾压的工艺和养护质量直接影响着试样的强度，而整体强度则与混合料搅拌的均匀程度有关。
结束语
随着公路在人们的生活中越来越重要，已成为国计民生的重要问题，因此公路在施工时的质量要进行严格控制，对水泥稳定碎石基层在施工时的检测工作要更加严格，本着标准、科学、认真的态度进行，保证检测结果的准确性，确保水泥稳定碎石基层的质量，进而从根本上保证公路工程的优质，使公路工程真正的造福于百姓。
篇8：绳索取心钻进中涌水的处理技术论文
绳索取心钻进中涌水的处理技术论文
1 工程概况
我公司在中国地质科学院组织的“云南江城地区油钾兼探钻探工程”招标活动中一举中标。该项目设计四个钻孔，编号分别为ZK-1、ZK-2、ZK-3和ZK-4,井型为垂直井，全孔取心，要求岩矿心直径不小于60mm,最小井径96mm;采取率要求为含盐 段95%以上，非 含 盐 段80% ~90%.主要目标任务是：通过取心钻进，获取“中、新生代”含盐建造完整的地层序列，建立一个可供找钾参照的“标杆地层柱”;利用对全套岩心的综合配套测试分析，获取成盐成钾物质基础和来源等准确可靠的第一性地质、地球化学信息，提供海相-海陆交互相成盐盆地成钾的理论参数，提炼成盐聚钾的地质模型；通过获取盐下层可能的油气基础地质资料，为盐下层可能的油气勘探部署提供科学依据，做到“一孔多用，钾油兼探”;通过钻探所揭露地层，进一步分析验证构造模拟及物探测试结果。
ZK-2井位于云南省普洱市江城县宝藏乡西南约10公 里，该 孔 设 计 孔 深1000m,我 们 配 备 了HXY-5型钻机，BW250型泥浆泵。为有效保护盐层，选用饱和氯化镁钻井液体系；168表层套管下到了33m.
2 第一层涌水
使用“95+1金刚石取心钻头+89岩心管（带扩孔器）+89绳 索 钻 具”组 合，钻 井 液 比 重 为1.10,黏度为28s,钻进到98m时钻井液消耗严重，钻具静止时钻孔涌水，一小时后返出的全是清水，涌水量达1.70m3/h,井口压力为0.20MPa.分析：钻具旋转的同时带动钻井液旋转，离心力对井壁的侧压力较大，致钻井液压力大于地层压力，造成钻井液漏失。加大钻井液比重到1.50时，可平衡地层压力，但无法正常钻进：固相在内外管间堵塞，泵压太高；钻杆内壁结垢，内管上下通行困难。
钻进中由于地层水的侵扰，钻井液时多时少，我们就用钠土、纤维素、护壁剂等不断调浆，补充黏度和比重更大的新浆，致使钻井液性能不稳定，携粉能力差，孔底有沉沙，而且孔壁很不稳定，有掉块现象，每次打捞内管前都需要把钻具提起20m.
钻进到110m后涌水量不再增大，由 此 判 定98~110m段有裂隙。
2.1水泥封固
（1）强行钻进到120m后，用P.042.5水泥封堵：从井口注水 泥浆0.5m3,加3%工业盐，替浆0.30m3,替浆压力3MPa,停泵后压力瞬间恢复至零。候凝24小时后探水泥面在35m,扫到孔底后，涌水1.20m3/h,略有减小。取出的水泥石上部完整、致密，接近底部时有水槽样孔洞。分析：井口密封不严、替浆量小、钻杆和套管内余留的水泥浆多，挤进裂隙的有效水泥浆太少致下部水窜。
（2）总结上次注浆的经验，实施二次注浆作业：水泥 浆1m3,加3%工 业 盐，替 浆0.45m3,憋 压2.5MPa,停泵后压力瞬间恢复至零。候凝24小时后探 水泥面在35m,扫 到孔底 后，涌 水 量 仍 然 是1.20m3/h.分析：泥浆泵能力小，排量小，注浆和替浆时混浆多。
（3）第三次注浆：先注隔离油塞子（25kg水泥加50kg柴油），作为前置液，再注水泥浆1m3,比重由小到大，最后替水0.60m3,压力忽高忽低，管内余留20m水泥浆。候凝后，水泥面还在35m.扫到孔底后，涌水不减。
2.2顶涌钻进
注浆后涌水都稳定在1.20m3/h不再减小，可见下部水层的活动能力很强，很难彻底封堵，继续注浆已无意义。只有穿过含水层或不能继续顶涌钻进时，再下套管隔离涌水。
由于 含 水 层 太 浅，我 们 把 钻 井 液 比 重 调 至1.50,黏度160s,才能把涌水压制住，但这么高的参数根本无法绳索取心钻进。
只得把钻井液性能调整到正常参数，钻进中一边排浆一边补充新浆。钻进到220m时，涌水增大到3.60m3/h,井 口 静 压0.80MPa.钻 进 到234m时，孔底岩粉太多，加不上尺，用捞砂筒捞砂强行钻进到241m,而且上部还掉块，已无法继续钻进，决定下管。
分析：①以上多次封堵，虽然在水泥浆量、替浆量、注浆工艺等方面都做了不同的尝试，但套管内水泥面每次都定格在35m左右，说明钻孔上部（包括地层）密封不严，有漏/涌层，虽能憋压但保持不住，停泵后地层涌水把水泥浆往回顶，待水泥浆被顶到35m时，井内液柱压力与地层压力平衡，稳定在此处静止、凝固；②涌水层为地下河类，水流活跃，水泥浆不能在裂隙内凝固；③地层多处“漏气”,接近地表有涌水层，致使泥浆虽已加重但液柱压力很小，不能很好地将涌水压制。涌水层越接近地面越难实现平衡钻进。
2.3下管隔水
为了把涌水压住，便于调浆扩孔，再次从井口注水泥浆0.50m3,替浆1m3,候凝后探孔水泥柱面仍在35m.
由于绳索钻具壁薄而且刚性强，脆性大，难以承受大扭矩，只能逐级扩大孔径。
首先扩到133mm,钻具组合：133PDC全面钻头+89石油钻杆×38m+89绳索钻杆+59立轴，分别在距钻头9m和18m的89石油钻杆接头上焊肋骨条作扶正器。
用重晶石粉、优质钠土、纤维素、护壁剂等把钻井液调到黏度70s,比重1.50.循环畅通后比重降到1.41.钻进一天后涌水达到1.50m3/h,泥浆基本成清水。
扩到241m后，换152牙轮扩孔。到230m时，岩粉多加不上尺，换用114管捞砂到235m,捞不下去：底部有大块。换152牙轮继续扩孔到底后，用96钻头+89岩心管单管取心：钻进1.80m,只拿出几块泥包砾和硬块。经研究：泥包砾属泥岩，是隔水层，可以下管。再次捞岩粉清孔后用20m长的133管试下顺利。
第一根套管上焊6mm×250mm钢筋4根呈螺旋状以把套管扶正居中，然后每隔30m焊一组；套管平底不做马蹄；套管丝扣缠生料带密封；底部50m套管丝扣点焊，以防倒扣。
套管下深238m,距孔底3m遇阻，经活动无效。
随后，注水泥浆3t（约3.2m3），替浆2.4m3,整个过程泥浆泵无压力显示。井口返水约0.20m3/h,憋压10h打开井口，微冒水，管外微量返水。
分析：水泥浆跑到了218m处的裂隙中和套管外上部的孔隙。
用PDC钻头扫水泥，扫到套管底脚时换95+2金刚石钻头绳索钻进。出套管后仍然涌水但涌水量很小0.4m3/h,不影响绳索取心正常钻进。
3 第二层涌水
下管后钻进中又遇到了涌水：252m时，涌水达到1.6m3/h,钻进中边排水边造浆；285m时，涌水达到3m3/h,地层为完整泥岩，沉砂1m.
分析：①套管外水泥环被震松，上下地层裂隙窜通；②下部地层又涌水。289m时，从井口直接顺套管注浆2.5吨，压力2~4MPa,替浆2.2m3,最高压力达到7MPa,后不断补水憋压一小时。然后，从井口往管外注水泥浆0.4m3,压力达到3MPa.管外涌水彻底封堵住。
扫孔时从10多米就开始磕磕绊绊：套管内壁挂有水泥浆，230~310m段全是水泥柱，310m以下放空：①310m处有掉块等架桥；②下部无涌水裂隙，泥浆托住水泥浆；③下部涌水压力大，托住水泥浆不能下行。
后绳索取心正常钻进时涌水0.5m3/h,打捞内管时1~1.5m3/h,井口静压力0.7MPa.
在336m处取出的岩心特别破碎，每回次只能钻进0.5~1.5m就堵心，采取率只有20%,岩性为米粒状白色砂粒。起钻后井口涌水3m3/h,1MPa.钻进到358m时孔底沉砂15m,无法钻进。调配钻井液比重达到1.17,压住涌水，用96刮刀清理孔底沉砂。
综合分析：涌水裂隙主要集中在310~330m段，涌水造成坍塌、砂卡，已无法正常钻进，决定注浆封堵：管柱组合：50钻杆×100m+89绳索钻杆×238m=338m.先用 比 重 为1.19的` 泥 浆 压 住 涌 水，下 钻 到338m注水泥浆1.2m3,替浆0.7m3.后往井内注泥浆0.12m3才满，密封井口后顶替0.2m3泥浆，泵压2MPa,停泵压力就归0.用113mmPDC全面钻头扫水泥柱。用96复合片钻进到482m.钻井液比重1.15~1.19,黏度25s,钻进中涌水1m3/h.钻杆接头磨损严重，第一个复合片钻进60m,外径磨损严重，新钻头扫孔50多米。每次换钻头都要扫孔几十米，而且，下钻过程必须分段循环，一次下多了泵压高不能建立循环。
从476m时取心为泥岩，进尺慢，1m/2h,泥浆比重1.18,黏度32s.BW250泵排量小，钻头常泥包。钻到582m时起钻，换钻头。新钻头在部分孔段下不去，到500m开泵困难。下钻时井口所返已全是清水，但钻孔涌水层以下一定深度泥浆稠，钻杆内也是上稀下稠，致使泵压达到5MPa仍然不能建立循环，只得起出几柱先开泵循环。钻进到710m,已进泥岩134m,分析涌水层已过，且泥岩隔水性好，于是测井、扩孔、下管。扩孔钻具组合：100×300mm导向+116金刚石扩孔钻头+89绳索钻杆×9m+115扶正器+89绳索钻杆×9m+115扶正器+89绳索钻杆。扩到710m,接22m108套管试下顺利，正式下管。
管串：木引鞋+套管（小马蹄，防下部钻进起钻时钻具挂套管脚），套管规格为108×4.5mm,宝钢DZ40,节 箍：108×5.5mm,内径由97mm扩 大 到98mm,便于95+1金刚石钻头和扩孔器通行。
套管下到孔底后，管外返水，管内静止。后在孔口憋压5MPa,不能建立循环。下95+1绳索组合钻具，扫除木引鞋，清除孔底沉砂，管外返水，管内返水极少，在孔口能建立循环。下钻：50钻杆×45m+89绳索钻杆，到630m,密封井口，注水泥浆1m3,替浆3.1m3,水泥随涌水返出井口。随即起钻，起钻过程不断往套管内注浆，钻具起出后，管内仍少量返水，后密封管口。
分析：替浆后应憋压4h再打开井口，效果更好。
处理井口：把168井口管和108技术套管之间的返水引流出去（不进泥浆池），钻井液在泥浆池、沉淀池、循环槽和108套管组合成的循环系统内循环，与涌水隔离，不被破坏。
4 施工效果
憋压72小时后再次打开井口，管内涌水很少，扫除固井水泥柱后，涌水量没有增大。下部钻进中全孔替换成饱和氯化镁钻井液体系，涌水没有对钻井液造成破坏，绳索取心可以正常钻进。平均日进尺20m,半月后钻进到1000m,顺利终孔。
测井时发现套管外的水泥很少，零零散散。说明涌水返回井内时把水泥浆冲散。
5 几点体会
5.1钻孔涌水有两种情况
一是溶洞承压水，钻开的是“湖水”,只顺着钻孔往上涌，在地下没有径向流动。
二是流动承压水，钻开的是地下河，不但顺钻孔上涌而且沿裂隙径向流动。这种情况往往很难彻底封堵，即使用大比重泥浆压住涌水，不开泵循环，地下河水的径向流动也能把大比重泥浆置换、稀释，井口很快又会上返清水。
5.2处理方法
溶洞承压水：①首先要调整泥浆性能，用加重泥浆压住涌水，甚至形成过平衡状态把地层压漏，在泥浆中加入堵漏类材料，循环几个小时即可堵住；②密封井口直接灌注水泥浆，按水泥5%的量加盐，尽可能多地往裂隙中灌注；③先用加重泥浆压住涌水后，把钻具下到涌水层上，注入前置液，然后灌注水泥浆，也能把涌水封堵。这种情况相对比较容易封堵。
流动承压水：水泥浆封堵后，即使井口不返水，靠近底部的水泥柱也会被流水冲蚀成孔洞。钻开水泥柱后，涌水量减小，但钻进过程中，涌水通道很快又被打开，涌水恢复。析：地下河水把进入裂隙的水泥浆稀释、冲走，使其不能深入裂隙胶结、封堵，只能在裂隙口即孔壁把裂隙堵塞。这种情况，用套管隔离、导水、封堵最有效。
5.3实际操作
5.3.1注浆根据情况可选择使用高标号水泥、添加剂等，无论使用什么材料，都要在现场做配伍试验，特别是下钻具注浆，严防把钻具固结；注浆方式可选择从井口、下钻具密封井口、用加重泥浆压制涌水后从裂隙上部注浆等方法。水泥浆把涌水永久性封堵的可能性很小，但注浆后往往能减小涌水，可强行钻进一段。
5.3.2下管下管往往也不能把涌水堵住，而是隔离、引流，使其不与钻井液混合。
下管深度：云南地层很复杂，分层不明显，涌水层连续不断，往往下管钻进不久又涌，很难不断地下管隔离。这就需要采取顶涌、造浆、水泥封堵等措施强行尽可能多地钻进；管脚超过涌水层越深越好，至少100m以上，理论上涌水从管外上返的阻力要小于绕到管底再从管内上返的阻力，但实际上管内往往还会有少量返水。例如：ZK-2井最下部的涌水层在430m,孔径为116,108套管下到710m,管内还是有少量涌水。管径：套管和孔壁环状间隙越大越好，确保导水通道畅通、导水阻力最小。
5.3.3固井遇到流动的涌水，即使下管也不能保证把涌水封住。下管后一定要固井，水泥浆返到管外超过涌水层后即被稀释并带出地面，即使进入裂隙也被流水冲走，致使套管底脚也很难彻底密封。遇到这种情况千万不可从井口往管外压注水泥，以免把导水通道堵 塞，迫 使 涌 水 返 入 管 内。例 如：我 们 施 工ZK-1井时，涌水层在590~624m和656~657.50m两处，井径122mm,井深732m,114mm套管下深680m.由 于114mm套 管 加 装 了 橡 胶 伞 与168mm井口管密封、配合，套管底脚没有封固，致使涌水从管内返出，后采用多种方法多次封堵均无效，最终无奈弃孔。下管后封孔时，下钻具密封井口或直接密封井口注浆。注浆后憋压至水泥初凝后再打开井口。以防涌水回流把水泥稀释冲散。
5.4其他
（1）加重钻井液不适宜于绳索取心钻进。绳索取心工艺钻孔与钻具的间隙只有2~3mm,内外管间隙只有1.5~2mm,卡簧座与钻头的内台阶间隙只有3~5mm;要求使用无固相或低固相钻井液。钻井液加重后，固相含量增多，钻具内壁结垢影响过水，泵压升高，甚至不能建立循环；钻具内壁结垢后内管不能顺利提拉、下放；上下钻具和打捞内管时，钻具相对于井筒、内管相对于钻具如同活塞形成抽吸，裂隙水很快涌出稀释钻井液，破坏泥浆性能，导致孔壁坍塌、孔底沉沙增多等情况。
（2）涌水对井内钻井液的影响。并非只有涌水层以上的泥浆被稀释：理论上停泵后，涌水层以下的泥浆不会被稀释，实际上涌水层以下相当长的一段距离泥浆还会被稀释。
（3）平衡钻进。涌水距离地表越近越难处理，因为即使加重泥浆，由于液柱短，有效压力低，很难实现平衡钻进。
（4）加强对施工细节的认识和操控。在水泥的型号、添加剂的种类、灌注方式和候凝时间等方面都要合理安排，而且每次注浆都要在现场用实际材料做配伍试验。
总之，钻孔涌水情况很复杂，实际施工中要结合具体情况，采取相应的施工工艺，精心组织，认真执行，把钻探这个 “粗活”做细，就能取得良好效果。
参考文献：
[1] 吴棣华.关于深孔岩心钻探若干情况和看法[J].地质与勘探，1980（2）:6-11.
[2] 孙丙伦，陈师逊，陶士先.复杂地层深孔钻探泥浆护壁技术探讨与实践[J].探矿工程（岩土钻掘工程），（5）：31-34.
[3] 王扶志，张志强，宋小军.地质工程钻探工艺与技术，长沙：中南大学出版社，2008.
篇9：水下沉管技术在河道工程中的应用的论文
水下沉管技术在河道工程中的应用的论文
水下沉管技术起初适用于地质条件复杂、围堰困难以及水深较深的水域，并且取得了一定的成效，目前在河道工程中得了的广泛青睐与应用。
1 工程概况
某工程为不断流河道工程，水面标高常年为 6m,水深 2. 5m,进行水下沉管施工水面处宽度为 35m,结合政府部门资料以及询问附近居民可知，管道开挖周围河道护底均为浆砌片石，因没有实际的地质勘察资料，因此无法确定厚度。工程管道输送介质为城市污水，因其使用时间较长，污水量巨大，而且施工环境限制，必须采取水下沉管技术，在确保管道的使用年限的前提下，合理的进行挖槽、沉放以及回填等操作。
2 施工准备
（ 1） 人员准备以及适应条件。相关作业人员必须结合实际施工情况，有组织的分批进场，并且要求具备一定的专业技能，积极开展安全质量教育，潜水员、电焊工、钢筋工等特殊工序人员必须经过考核后方可进场。进行沉管前，要对当地水流情况、天气情况等予以调查，一旦风力高于六级或者水流速度超过 0. 5m/s 时，禁止进行沉管施工。
（ 2） 物资准备。结合实际施工需求合理编制物资采购计划，并对采购物资进行校核检验，确保物资质量合格符合施工需求，发现问题禁止进入施工现场，用作过河管道 DN1800 钢管 120m 以及浮排 DN1800 钢管 96m 钢管必须符合所需型号并且经过监理部门反复校核方可进入施工场地。
（ 3） 场地准备。钢管焊接、模板加工以及钢筋加工场地必须符合实际需求，木工及钢筋的加工棚约在 100m2左右，并铺垫碎石，混凝土浇筑 10cm 厚 C15.
（ 4） 机械准备。结合沉管施工的要求，做好筹备、租凭大型机械工作。
3 沉放沉管
（ 1） 沉放方法。采取整体浮运就位的施工方式，通过在拼装槽内利用下水管道的两侧管口进行堵板封堵操作，并且设置排水管、阀门以及进水管于堵板上，在高潮水位时期，必须结合当地的水文信息，观察高潮水位，一旦位于 1. 5m 处，通过拼装槽轴向出口进行开挖，将不断流河道水引入槽内，此时，沉管会因为水的浮力作用而漂起，随机用岸边的两辆吊运车将拼装槽拉出，直到管槽就位灌水下沉，浮运管时要确保其外层的防腐层不受到破坏，一旦发生破坏要及时对其进行修整。
（ 2） 沉放准备： ①合理设置管道的下沉定位标志，并且据此明确中心线位置； ②确保槽底以及沟槽断面的高程符合实际设计要求； ③利用缆绳将管道绑扎牢固，确保平稳有效。
（ 3） 注意事项： ①确保精准的测量定位，在进行管道下沉过程中，要进行动态校核； ②在进行管道充水过程中，同时进行排气工作； ③控制管道下沉速度，不得过快也不得过慢，要均匀有效； ④使用起重设备吊装过程中，要确保管道水平，沉放时也是如此，就位槽底。
（ 4） 沉放检查： ①检查沟底与管底的接触紧密性以及均匀程度； ②检查管道的接口现状； ③检查管道的位置以及高程，确保其偏差在设计允许的范围内； ④管道一旦验收完毕后，要即刻进行沟槽回填，在回填过程中，应使用投抛砂砾石固定管道，最后将沟槽均匀回填； ⑤稳定管道之后，要反复校核管顶高程，仔细检查管道的接口状况，一旦发现质量问题，要及时对其进行整改处理。
4 水下钢筋混泥土浇筑
下沉管道后需要进行模板、钢筋等工作，从而进行水下混凝土浇筑。
（ 1） 安装水下钢筋： ①安装水下钢筋前必须要结合实际设计图纸，对钢筋的中间、侧边、顶部以及底部四个部分，分别进行绑扎，形成钢筋网片，与此同时，将各个网片根据实际需求设置为多块，每一块的长度大约在 5 -6cm 范围内； ②开挖管道沟槽后，要将钢筋网片铺设在碎石垫层上，确保固定有效后方可进行管道下沉工作； ③管道下沉后相关潜水人员要先将管道的中间及两侧安装钢筋，最后才可以安装顶部的钢筋； ④使用调查将预制完成的钢筋网片吊运至指定位置，随机通过水面作业平台以及潜水人员将其下沉到安装位置； ⑤模板支架与两侧钢筋要焊接牢固，同时确保安装位置合理有效，最后，结合实际情况加设加固筋以及架立筋。
（ 2） 安装水下模板： ①管道下沉后立即对其进行模板的安装工作，通常采用竹胶板模板加型钢包边； ②制作 16mm 后 2. 44 × 1. 22 规格的竹胶板，外框采用 L75 角钢，肋条采用中间加设两个方向的 2、4 道 L75角钢，其中加型钢目的在于抗浮力作用，并且提高模板刚度； ③下沉模板后，水面工作人员以及吊车同时配合潜水人员将模板插入指定的支架上，利用螺栓加以固定； ④安装模板后，要确保模板底部不发生漏浆现象，通常在沟槽下部填筑尼龙袋装粘土，并进行压实。
（ 3） 浇筑水下混凝土： ①受环境因素影响，应采用水下不离析混凝土进行浇筑，同时通过实验确定混凝土的配合比，要求具备良好的和易性，优先选用卵石作为粗骨料，中细砂作为细骨料，硅酸盐水泥作为水泥，水灰比控制在 0. 5 -0. 6 范围内，初凝时间必须多于 2. 5h,水泥强度等级高于 PO42. 5; ②浇筑要从两侧向中间进行，并且设置两根泵管； ③做好浇筑的各种记录，确保浇筑一次成功，避免二次浇筑； ④为确保混凝土覆盖管道效果，应多浇筑 500mm 厚的混凝土，等待终凝前通过潜水员水下作业，将其清理为 200mm 混凝土厚度。
5 沟槽回填
结合工程的实际情况，应用分层抛填作业，具体的回填工序为首先碎石回填层抛填，其次块石掺碎石料层，最后预制钢筋混凝土块层。
（ 1） 碎石回填层抛填施工。一般而言，常见的碎石回填层厚度均为120cm,利用驳船人工的从两侧同时抛填，沿着管轴方向，从而确定碎石抛填边线防止，并设置标识，随后，使用驳船将合格的碎石运到设计规定的区域进行抛投，并且结合每艘驳船所运的石料量大小，进而确定进行抛投的实际面积，合理采取人工抛投，确保均匀有效，完成抛填第一层之后，要对其进行检查，确保合格后方可开始第二层抛填，与此同时，控制碎石回填顶面高程误差，确保在设计规定的范围内，从管线的一端向着另一端抛填每层的碎石，与此同时采取碎石垫层进行施工。
（ 2） 块石掺碎石料抛填施工。和上述的分层抛填无异，结合的抛填总厚度划分分层，确保层后低于 40cm,进行抛填之前，要预先测量轴线放线的抛填边线，利用浮标拉线以及定位船进行标识，在备料场均匀掺和合格的碎石以及块石，并且控制好相应比例，随机使用驳船将其进行运输，直至抛投区域，并且结合每艘驳船所运的石料量大小，进而确定进行抛投的实际面积，合理采取人工抛投，确保均匀有效，完成抛填第一层之后，要对其进行检查，确保合格后方可开始第二层抛填，在抛投过程中，要时刻对水下地形进行动态测量，确保抛投厚度，发现欠厚区域要进行再次补抛，在抛投和运输过程中，要避免块碎石混合料颗粒出现分离。
（ 3） 预制钢筋混凝土块抛填施工。通过利用 10cm × 50cm × 240cm的预制钢筋混凝土块进行抛填施工。行抛填之前，要预先测量轴线放线的抛填边线，利用浮标拉线以及定位船进行标识，随 后整平填筑范围中的块碎石层，利用驳船把预制混凝土块运至设计抛投区域，采取小型其中设备以及人工辅助的办法进行抛投，进行抛投施工时要严格遵守测量放线的边线位置，不得逾越，完成抛投预制钢筋混泥土快后，相关潜水员要再次潜入水中对其进行修正，待合格后方可进行碎石层抛投，并确保设计顶面高程的抛填合理有效。
6 总结
综上所属，不断流河道工程中的水下沉管施工技术，在当前的城市化进程中得到了较为普遍的运用，其优点较为显着，一般表现为施工工期短，不影响河道景观以及河道通航，但是缺点也较为明显，即对防腐以及焊接的工艺要求较高，并且抛填质量必须一次成功，后续维修较为困难，应当酌情采用。
参考文献
[1]张杰。 水下沉管施工技术在不断流河道工程中的运用[J]. 建筑建材装饰，（ 5） : 38 -43.
[2]董绍昌。 水下砼施工及技术要求[J]. 江西建材，.
重庆市中小河流河道设计技术方案探析
重庆市幅员面积 8. 24 万 km2,境内河流以中小河流为主，中小河流流域面积占全市幅员面积65% 以上。按照全国中小河流治理的统一部署，重庆市于 年 12 月启动实施了第一批中小河流治理示范项目，并迅速在全市范围推进中小河流治理。近几年中小河流治理已成为全市水利工作的重要任务之一。为了总结重庆市近年中小河流治理经验，研究分析治理中存在的问题，市里开展了中小河流治理模式调查研究，其中河道设计技术方案研究是重庆市中小河流治理模式调查研究的主要内容之一。
1 中小河流分类特点
重庆市中小河流按其流经地区不同分为丘陵区河流和山区河流。
丘陵区河流主要分布在渝西和渝中部地区，河床大部分海拔高程 200 ~500m.河道平面形态蜿蜒曲折，弯道多。河道纵向比降较缓，一般在 4‰以下，河床及两岸冲刷较小，但淤积严重。河道横断面多呈抛物线形、矩形，河床相对较窄，两岸植被较好。
山区河流主要分布在渝东南、渝东北地区，河床大部分海拔高程在 500m 以上。河道地势变化大，平面形态蜿蜒曲折，弯多而急，沿程宽窄相间。河道纵向坡降较陡，一般在 5‰以上，水流急，推移质多、两岸冲刷严重，河势不稳定。河道横断面多呈“V”或“U”型，岸坡较陡，两岸植被较差。该区域大部分地区喀斯特发育，河流中溶洞、暗河等过水通道较多，部分地表河段为间歇性河流，甚至有少数河流并无连续河道，地下暗河、溶洞等是其唯一过水通道。
2 河道设计技术方案
河道设计技术方案研究主要从平面布置、横断面设计、纵向设计三个方面进行分析。由于丘陵区河道和一般明流山区河道设计技术方案分析时需考虑因素相同点较多，因此，将其归类为一般山丘区河道，技术方案分析时按一般山丘区河道和地下暗河两种情况分类。
2. 1 河道平面布置
2. 1. 1 一般山丘区河道
河道平面布置方案设计主要为堤线、岸坡两方面。重庆近年实施治理项目设计堤线基本沿原岸线布置，仅对局部地段进行调整，尽量顺应天然河势； 岸坡设计对天然稳定岸坡维持现状，不稳定岸坡采取因地制宜护岸措施。设计中出现的问题主要是渠化河道、岸坡平面布置与城镇规划布局出现矛盾、对征地拆迁实施难度估计不足、对运行检修要求考虑不周等。
堤线、岸坡布置设计方案，应综合考虑河流洪水特性、河道断面现状、城镇规划、征地拆迁等因素。
（ 1） 堤线
堤线应进行上下游，左右岸，洪、中、枯期统筹布置，与河势流向相适应，充分发挥天然河道的作用。针对山区河流还要考虑与大洪水的主流线平行，有利于河势控制。尽可能保持河道平面的蜿蜒性，随弯就弯，宽窄相宜。对过度弯曲河道裁弯取直，应进行必要的分析论证。
对河道弯曲形成的浅滩可适当缩窄河道断面，所造成雍水以不增大上游防洪压力为限。
尽可能利用有利地形，避开软弱地基、深水地带和强透水地基。
丘陵区河道可结合治理段功能要求布置分段拦蓄设施，形成水景观和方便利用。
典型丘陵区河道堤线布置设计方案如图 1.从图中可看出，河道治理段设计堤线基本沿原岸线布置，随弯就弯，仅局部急弯段进行了截弯取直，两岸堤距 22 ~35m.
（ 2） 岸坡
应与城镇规划相衔接，统筹考虑土地利用、市政设施、沿河绿化等。尽量少占耕地、拆迁房屋，减少征地拆迁费用。尽量结合工程检修要求布置沿河亲水设施、检修便道和护岸顶部人行便道。
2. 1. 2 地下暗河
地下暗河的平面布置方案设计主要体现在隧洞进口前的引水渠和暗河洞线。重庆近年实施治理项目设计时，现状岩溶暗河洞线较顺直的，基本保持现状洞线走向不变。设计中出现的问题主要是暗河进出口的水流衔接不畅，对现状岩溶洞内出现的弯道水流重视不够等。
暗河洞线布置应综合考虑溶洞沿线地形地质、水力学、施工、运行、枢纽总布置及对周围环境的影响等因素。
暗河洞线应尽量短直，扩洞洞线布置应尽量利用现状溶洞一侧。隧洞进口力求水流顺畅，出口水流应与下游河道平顺衔接。当现状暗河部分洞线转角偏大时，可保留原暗河泄洪通道不变，对该段洞线进行局部调整，调整洞线转弯半径不宜小于 5 倍洞径（ 或洞宽） ,转角不宜大于 60°。
2. 2 河道横断面设计
2. 2. 1 一般山丘区河道
河道具有行洪、排涝、供水、灌溉、景观等多种功能，主要功能均是行洪。重庆近年实施治理项目河道横断面一般按照首先满足防洪功能，其次尽量保持河道形态的多样性和与环境的协调性要求进行设计，具体设计中尽量保持河道断面天然性，两岸土地资源较少的城镇老城区一般采用矩形断面，两岸土地资源较多的城镇老城区、新建城区一般采用梯形断面。设计中出现的问题主要是由于对河道及岸坡特性认识不到位，对天然稳定岸坡保护不力、在城镇老城区及山区河道片面强调生态而放缓边坡造成征地范围加大等。
河道横断面设计应综合考虑河道功能、城镇规划、征地拆迁、护岸结构等因素。河道横断面按其是否需采取护岸措施可归纳为天然河道断面、人工河道断面（ 矩形断面、梯形断面等） .
（ 1） 天然河道断面适宜于现状岸坡自然稳定，植被覆盖较好的山丘区河道的城镇规划区和乡村河段。这类河道两岸不需采取任何治理措施，维持天然河道岸坡的自然形态即可，尽量避免河道断面的规则化。
（ 2） 人工河道断面主要有矩形断面、梯形断面等。
矩形断面： 适用于现状河道较窄、洪水流量较小的丘陵区、山区明流河道。治理河道的防洪保护对象主要为两岸土地资源较少的城镇老城区和乡村河段。矩形断面占地少，可减少征用土地和旧城拆迁工作，但该断面的护岸结构用料较多，经济性较差。
梯形断面： 适用于河道较宽，洪水流量较大的丘陵区河道、山区明流河道。治理河道的保护对象主要为两岸土地资源较多的城镇老城区、乡村河段和新建城区。梯形断面边坡坡比一般为 1∶2 ~1∶3. 5,该断面虽占用土地资源较多，但其护岸结构用料较少，经济性较好。采用梯形断面设计应结合城镇建设、市政景观要求，兼顾市民休闲、近水亲水，绿化美化河道两岸，与城镇沿岸景观相融合。
典型河道梯形断面设计如图 2.该河道梯形断面设计采用 2 级边坡，变坡处设在常年水位以上0. 5m 左右，两级边坡之间布置检修平台，边坡上缓下陡，坡度分别为 1∶0. 5、1∶2. 5.
2. 2. 2 地下暗河
地下暗河的主要功能是行洪、排涝等，以减少洪水淹没面积和淹没历时，防洪保护对象主要为山区溶蚀洼地内现有老场镇和乡村河段。重庆近年实施治理项目地下暗河设计一般是在现有岩溶隧洞基础上扩洞，断面型式主要采用圆拱直墙型。设计中出现的问题主要是断面宽高比取值不合适，造成过水面积相同时洞顶跨度偏大，加大隧洞衬砌量； 扩洞断面布置在原溶洞的两侧，不利于施工。
地下暗河隧洞横断面设计应综合考虑功能、地质、水力学、施工、运行等因素。地下暗河横断面型式有圆拱直墙型、圆形等。有压隧洞一般采用圆形断面，无压隧洞一般采用圆拱直墙型断面。
隧洞横断面设计应充分利用现有的溶洞过水通道扩洞增流，横断面尺寸应满足设计工况运行时的过流能力要求，无压隧洞洞内设计洪水水面线以上的空间不宜小于隧洞断面面积的 15%.
2. 3 河道纵向设计
2. 3. 1 一般山丘区河道河道纵向设计主要是河道纵坡拟定、水力计算控制断面选择、设计洪水水面线推求等。重庆近年实施治理项目河道纵向设计采取了分段拟定纵坡、分段推求设计洪水水面线等方法，设计中存在问题主要是水力计算控制断面选择不当、设计洪水水面线推求有误等。
河道纵向设计应综合考虑现状河床沿程高程、沿程跨河建筑物影响、设计洪水对上下游段的影响、景观要求等因素。
（ 1） 设计原则保证汛期泄洪畅通，枯期尽可能形成水景观；尽量使上下游洪水水面线衔接平顺，不受下游洪水顶托；尽可能保留或恢复深潭、浅滩等原有河流地貌形态，避免河道纵向形态规则化；山区河流要注意控制河道河势稳定，避免河道游荡。
（ 2） 河道纵坡拟定河道纵坡应根据河道现状纵坡分段拟定，保留河湾和河滩。
（ 3） 水力计算控制断面选择首先应调查治理段河道或其下游一定范围内是否有拦河堰、跌坎、跨河桥、水库库尾等控制工程。然后分析这些控制工程在发生设计洪水时是否对治理段产生影响，若影响较大，则可选择其作为控制断面。
当治理段末端下游附近无控制工程时，控制断面可选择在河段末端向下游延伸一段距离处。假定选择断面水位发生变化，对治理段末端水位进行敏感性分析，若治理河段末端水位 没有明显变化，说明控制断面位置相对合适，否则向下游重新选取。
（ 4） 设计洪水水面线推求设计洪水水面线应根据河道沿程比降、流量、跨河建筑物等情况，从下游向上游分段推求。
水面线推算断面分段原则：尽可能使断面间的水力坡度无明显变化；当河流有支流汇入或流量分出等流量突变时，需在突变位置加设断面；当有拦河堰、桥梁等拦（ 跨） 河建（ 构） 筑物时，需在堰（ 桥） 上、下增设断面；一般河道推算断面间距可按 3 ~5 倍河宽选取，当河道形状有明显扩宽或缩窄等变化时，变化位置应增设断面。
当河道断面几何特征参数已定时，影响水面线推算的关键参数是河道的糙率系数。糙率系数选择考虑主要因素有河道岸坡及河床粗糙程度、滩地植被、河槽纵横形态的变化等。若有实测洪水资料，可结合河道现状纵横断面资料，分析反推糙率系数。若无实测洪水资料，可参照类似河道治理经验或水力计算手册拟定糙率系数。
2. 3. 2 地下暗河纵向设计主要是隧洞进出口水流衔接、隧洞洞身纵坡拟定等。重庆近年实施治理项目地下暗河纵向设计采取了在隧洞进口前布置引水渠衔接水流，洞身纵坡根据进出口高程和水力学计算分析确定。
设计中存在问题主要是对河道断面渐变到隧洞断面的引水渠及隧洞洞口段水力学条件分析不到位，导致隧洞进口引水渠与上游河道以及隧洞洞身纵坡相互间衔接处理不当，洪水无法正常进入隧洞泄洪。
（ 1） 隧洞进出口水流衔接隧洞进口水流衔接主要靠连接河道与隧洞进口之间的引水渠。引水渠的作用就是将河道水流顺畅引入隧洞，因此，其纵坡设计应根据初拟河道末端底高程和隧洞进口底高程情况，采用水力计算分析确定。引水渠纵坡一般在 0. 015 ~0. 04 之间。
隧洞出口水流衔接设计主要是要与下游河道衔接顺畅，保证水流下泄安全，出流平稳。出口为陡坡的，应考虑下游冲刷问题。
（ 2） 隧洞洞身纵坡拟定隧洞洞身纵坡拟定应根据泄洪方式（ 有压、无压） 、上下游衔接、施工等因数综合分析确定。有压隧洞的纵坡主要取决于进出口高程，不宜采用平坡或反坡，以方便检修。无压隧洞纵坡应根据水力计算分析确定，洞中流速宜按小于 10m/s 控制，以免锚喷衬砌冲刷破坏。
3 结语
中小河流治理河道设计技术方案包括河道平面布置、横断面选择、纵向设计三个方面，在具体项目设计中，应统筹协调治理河道空间布局，兼顾各方面的布局要求，达到河流治理的预期效果。
砌石护坡工程施工特点与施工技术
前言
在砌石结构建筑中，最容易出现的问题就是结构本身的变形甚至塌陷，其主要原因是砌石结构具有不稳定性和不连续性。所以在进行砌石工程的施工中，必须要对砌石结构进行有效的操作，才能保证工程的质量安全。
1 砌石护坡工程施工问题及原因
在砌石工程中出现的问题主要由以下三种原因造成：第一，使用砌石进行底层铺垫时，需要对土质进行分析，进而对砌石结构进行设计，在此间要考虑到基面的完整性、透水性以及正面荷载。但是在一些砌石护坡工程中，工程整体出现塌陷，这主要是由于底部没有进行有效排水而造成的现象。第二，砌石护坡工程的石块之间连接不紧密，造成了石块的松动，这种情况下，可能出现局部石块的掉落甚至大面积坍塌。第三，流水冲击砌石护坡内部的沙粒和泥土，使其内部的结构较为松散，导致在表面遇到较强压力时容易出现松动的`现象。
2 砌石护坡工程施工特点
2.1干砌石护坡的施工特点
在施工工程中，砌石工程属于预制结构工程施工，其特点十分鲜明。与传统的预制标准件结构不同，最后形成砌石护坡的形式。这种结构的优势特点显而易见，可以节约用料成本，且美观大方；但是其缺点也是十分明显的，由于砌石本身的不连续性的存在，必然会使构成的防护坡体不稳定，在质量上没有混凝土防护坡的坚固性好，由于干砌石护坡在自然因素影响，或者是人为因素，如翻动石块等，就会出现容易损坏的情况。又如鼠类在护坡上打洞，一些植物如爬山虎在护坡上攀爬等，都会对砌石护坡施工的稳定性产生影响。
2.2灌注混凝土的施工特点
使用灌注混凝土的施工方式，一般是由于所在区域水位较高，或是在雨季经常被雨水浸泡，会导致砌石结构的稳定性受到影响，这种情况下通常会选择灌注混凝土。在灌注混凝土的过程中，主要解决如下几个问题：第一，增强护坡的坚固性。灌注混凝土在硬化之后，其强度较高，且不易被水腐蚀，可以有效增强护坡的防水性。第二，增强护坡的柔韧性。混凝土与石块比较，其形变的允许范围相对大，使其在受到外部压力时，不容易产生裂缝等现象，而石块之间的相互贴合有可能在受到重压的情况下出现裂缝，这也在一定程度上使砌石护坡的强度增加。第三，混凝土与砌石的结构相结合，在混凝土完全凝结后，会使两者形成一个完全相融的整体，对于稳定性、防渗性等性能都是较大的提升。
2.3抛石护坡的施工特点
坡脚为沟岸、河岸，暴雨中可能遭受洪水淘刷的部分，对枯水位以下的坡脚应采取抛石护坡。有散抛块石、石笼抛石和草袋抛石三种方式，根据不同情况，分别选用。抛石护脚是护岸工程中采用最为普遍及有效的方法，但在土质松软的一些崩岸严重河段，由于抛石不设反滤垫层，经过一段时间水流的淘刷后，抛石将逐渐下沉流失。因此造成护岸工程的稳定性较差。如果抛石前铺设了土工布反滤垫层，则抛石护脚工程的效果能大大提高，抛石不会流失，抛石厚度可降低，减少了抛石量。
3 砌石护坡工程施工技术
3.1砌石护坡工程施工要求
在施工开始的阶段，要对石块质量及工艺进行严格审核，如果石块的防渗性能及强度不达标，可能会影响砌石护坡的质量，所以，在施工前，要结合工程特点和当地环境，进行选购石材、修整石材和砌筑石材。在选择石材方面，一定要做到表面大体一致、没有明显的断裂面，最重要的是做到大小适中，密度适中。在选购石材结束后，要对石材进行修整，这个过程需要施工人员认真对待每一块石材，石材外立面的平整度不应超过1cm的水平。最后的砌筑阶段，在石材中选择咬合较为紧密的石材进行施工，这需要工作人员的耐心，缩小石材之间的缝隙，尽量少使用胶泥或混凝土进行粘合，增加砌筑护坡的稳定性。
施工结束后，待混凝土完全硬化后，要对工程进行检测，包括外部检测及强度检测。外部检测主要内容是考察石块的贴合程度、石块表面是否出现明显的起伏、是否在连接处出现开裂现象等；对于强度的检测内容是对局部进行取样，材料是否符合标准，并将样品送入试验机构进行测试。检测合格后，工程方可投入使用。这主要是从安全方面考虑，一些工程年年进行维护，但是事故却屡次出现，主要是由于在施工过程中就没有进行良好的监督，使工程成为一个“堵不上的窟窿”,每年都需要进行大量的人力、财力、投入。如果要改善这种状态，就必须进行事前准备、事中监督、事后检测的标准流程，如此才能产生良好的效果。
3.2砌石护坡工程施工方案
在进行砌石护坡工程前，要对工程进行整体把控，除了对工程进行分期外，还要合理地对其进行资源及材料的划分，以节约时间和财力的成本。第一，施工工程要做好准备工作，将破损砌石护坡部分的碎石进行处理，并重新进行垫层铺设，将新石砌筑在垫层上，保证砌石之间无缝隙，护坡面平整；第二，用混凝土填补石缝间的缝隙。鉴于人工方式成本较低，所以选用人工方式将拌合的混凝土浇筑在石缝中。在抹平表面前，要确定混凝土已完全进入石缝中，并用机械设备进行振捣，使混凝土填充部分没有空洞。如果石块与混凝土间有缝隙，就会产生下滑现象，所以在施工中要用混凝土做齿墙，这样就能够有效防止下滑现象的发生。
3.3砌石护坡工程施工质量控制
在不同的护坡块石施工过程中，为了节约施工资金，要先将已损坏的坡面进行平整，将由于因坍塌出现的石块取出，在清除碎石后的基础上，首先对其垫层重新铺垫，然后才可以添加新的护坡块石进行砌筑。在使用干砌石筑放时，要保证干砌石的石块之间的缝隙小，缝隙应控制在3cm内。只有重新砌筑工作全部完成后，才能再利用高压水进行冲洗，同时还要对坡面重新观测，尤其要加强对缝隙大的石块进行关注。当将混凝土填入缝隙后，再利用振捣机逐步进行操作，将混凝土捣实，只有在经检查确定无空洞后，才可以将其表面抹平。这样就可以保证在施工过程中，保证质量，防止出现下滑的现象，使干砌石通过与内设的混凝土齿墙一起浇筑成形。
4 结束语
砌石护坡是为了防止边坡被水流冲刷导致空洞、溃堤等事故发生的重要举措。文章在分析了砌石护坡工程施工常见问题的基础上，对干砌石护坡、灌注混凝土和抛石护坡的施工特点进行了阐述。最后对砌石护坡施工技术中技术要求、方案制定和质量控制进行了分析探讨。
参考文献
[1]于洋，张继真.干砌石护坡工程施工质量缺陷原因与对策[J].东北水利水电，,12.
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[3]叶洁旺.小型水利建设中浆砌石工程施工方法与要求[J].中国水运（下半月），,3.
[4]衣晓光.浅谈干砌石护坡工程的质量控制[J].水利科技与经济，2013,7.
河道管理过程中的问题与生态治理措施
引言
在城镇化建设过程中，为了协调社会发展，国家加强了对河道的建设力度，所以河道是城镇基础设施的组成部分。随着人们对资源的需求量越来越大，自然环境遭到了严重的破坏。由于河道具有防洪、灌溉、运输等功能，如果河道功能不能得到有效发挥，就会对人们生活的需求和环境造成一定影响。为了构建生态河道，人们必须加强对河道的管理，并通过采取一系列的有效措施来对河道进行生态治理，确保河道向生态化发展。
1 我国河道生态治理概述
随着我国经济的飞快增长，国家城镇化建设进程加快，人们会利用河道中的砂石去建设，所以河道遭到了破坏[1].例如，在河道旁乱建房屋、河道污染等，都会导致河道生态环境受到影响。总之，由于相关人员对河道的管理不到位，造成河道中的生物多样性降低。为了加强对河道的有效管理，必须利用生态治理的措施去治理河道生态环境，确保环境可持续发展。对河道进行生态治理有利于我国水利工程的建设，可以为农业实施合理灌溉，从而最大程度地促进农业生产。
此外，通过对河道进行生态治理，可以改善水体，确保生物的多样性，进而有效保护人类的生态环境。
2 河道管理过程中存在的问题
2.1 乱挖河道行为严重
由于河道中有河沙、砂石等资源，这些资源能够作为建筑施工材料。因此，很多人会对河道进行乱挖，导致河道资源减少，进而影响到河道的生物多样性结构。虽然我国设立了相应的法律法规，以此对乱挖河道的行为加以规范，但实际上，很多河道开采者并未向河道主管部门提出申请，而是暗地里对河道进行滥采。尤其是有专门的河道资源开采者将砂石卖给矿产业主，使得河道受到严重损坏。
2.2 对河道管理意识不足
随着社会的发展，资源显得越来越重要，然而，人类为了利用资源，对河道乱挖的现象比较严重导致这种状况出现的原因是人类对河道的管理意识不足。那么，对河道管理意识不足可以从如下几个方面考虑：第一，百姓对河道管理意识不足，认为河道中有丰富的矿产资源，对其进行管理意义不大。第二，相关管理部门的管理意识不足，导致管理工作不到位，因而造成河道生态失衡[2].
2.3 河道管理工作不当
虽然我国制定了与河道管理相关的法律法规，但有关管理部门却未能落实责任，使得河道资源大量减少，而且污染严重。同时，在处理河道违法行为过程中，由于立案程序比较复杂，调查案件和结案时间较长，使得河道执法工作被动。此外，执法机关对河道违法行为处理不严，未能从根本上解决实际问题。
3 对河道进行生态治理的措施
3.1 健全河道管理模式
当前，我国的河道资源开采者对河道进行乱挖，并且开采河道资源的情况日益严峻，导致这种问题出现的原因与河道管理工作不当有着密切联系。上海某地区为了有效治理河道，保证河道的生态平衡，不断健全河道管理模式，确保在该模式下展开有效工作。该地区将生态型管理作为主要管理模式，从而对系统资源进行科学管理。在管理过程中，管理部门将生态资源、环境保护等进行协调，建设部门一定要做好城乡防洪规划，确保河道不受到影响。同时，如果百姓想获得河道资源开展的资格，必须要通过相关部门的批准，对于违法乱挖河道的行为，执法机关一定要严肃处理。
3.2 创新管理方法
为了加强对河道的生态治理，上海某地区不断创新河道管理方法，利用现代化技术管理河道，并取得良好的效果。首先，该地区建立了河道 GIS 数据库和管理决策等系统，管理部门通过系统就可以对河道情况进行监测[3].同时，还能够借助于决策系统对其进行决策，从而对河道予以数字化管理，在信息化的作用下，管理部门对河道的生态治理效果有明显改善；其次，该地区还加大了对生态治理技术的研究力度，将人工湿地处理技术、水生态修复技术等技术应用于河道生态系统的建设当中，让沼泽、湿地等构成一个统一的整体，然后利用这些技术去治理河道，使得河道的生态治理达到最好的效果，并实现人与自然的和谐发展；最后，有关部门需要将高新技术引入到河道治理中，不断借鉴其它地区和国家的河道生态治理经验。同时，将科学技术与管理有机地联系在一起，以此确保河道的生态环境越来越好。
3.3 做好河道养护工作
上海某地区为例落实河道生态治理工作，将每一个环节都作为重点来完善，尤其是做好河道养护工作，从而保证河道整体环境都更加生态化。有关部门在对河道进行生态治理过程中，加强了对挡墙、道路等的养护，并在河道周围设置绿化带，提升其生态观。同时，对一些损坏的设置及时修理，从而确保河道养护工作到位[4].总之，河道要想实现生态化，在对其进行治理的过程中，一定要重视对河道的养护，有关人员按照计划执行养护任务，从而确保河道的生态治理工作良好开展。
4 结束语
河道不仅能够为人力提供充足的水资源，而且对防洪起到重要作用。然而由于人类对河道资源的利用，导致河道和自然环境遭到破坏。因此，为了改善生态环境，并加强对河道的建设，必须对河道进行生态治理，对河道予以科学管理，从而有利于人与自然的和谐发展。
参考文献：
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[4] 马进亮 . 关于河道管理及生态治理的探讨 [J]. 建筑工程技术与设计 ,2014（33）：697-697.
浑河河道综合治理中生态环境保护
随着社会经济的高速增长，我国许多地区在发展经济过程中，基本还是重复着“污染、治理、再污染、再治理”的老路。近些年来，辽宁沈阳境内浑河沿岸大大小小的排污口有数十个。在 2014 年的环境监测报告中我们可以清楚的看到，该河道流域的氨氮、COD 的指标都非常的高，经过调查发现，其主要污染来源是浑河流域沿岸的工业污染物的排放造成的，其中包括一些制药厂、化工厂、造纸厂等。辽宁省抚顺xx书记王桂芬日前主持召开的专题会议研究环保工作中，不断强调，要切实加强浑河河道综合整合与环境治理工作，加强生态环境保护工作，制定科学、规范、行之有效的保障措施来强化环境污染防治的监督管理工作。
1 河流生态环境功能的演变
河流是人与人、人与自然、城市与自然进行交流的场所，无论是从城镇景观方面，还是从感官视觉方面，它都是一条不可或缺的边框。表 1 内容显示的是从上个世纪九十年代以来，我国城镇河流河道生态环境（水环境）建设过程中，其功能的演变与拓展。【1】
正如表 1 所示，城镇区域内河流的生态环境功能是随着时代的发展而不断变化的，根据上述表格，我们可以看出，城市河流水环境所具备的基本功能也是在不断地去适应现时代的发展需要，具体可分为以下方面：（1）城镇居民最佳的绿色休闲场所。不仅是在浑河沿岸的周边城市，在我国许多地区，城市河流一直都是人们休闲娱乐的场所，人们在工作之余、周末闲暇时间，河流都是城镇居民步行、晨练、接近大自然的最佳通道。（2）城市生态廊道。河流所具备的大自然生态功能才是它本身最强大的一方面，它主要是水与各种营养物质的流动通道，同时也是当地各种乡土物种的栖息地。从现代化的城市景观建设方面来讲，城市河流廊道具有着维护大地景观系统完整性、连续性的重要意义。（3）居民生活用水的主要来源之一。除了以上两点社会功能外，浑河还起到为流域内居民提供大量生活用水的作用，据记载，早在 7200 年前，中华大地的人类就在此进行农耕渔猎并繁衍生息，所以说，发展到今天仍然具有一定的生活功能。
2 浑河河道综合整治中存在的不足
浑河在辽宁省境内有着 32 公里长的城市段两岸，其中包括以五里河为中心的文化城，随着浑河两岸大开发建设工程的全面启动，从而进一步拉近了浑河与城市生活之间的距离。当前，浑河流域及周边沿岸城市，将会建设成集生态自然、休闲娱乐、防洪减涝于一体的城市观光旅游带。我们都知道，浑河所流经的区域为辽宁东部城市群，此区域在发展经济过程中，主要还是以传统的重工业为主，表现为：人口稠密、污染严重。
浑河是周边城市重要的生活场所、文化载体，其具有独立的特性，由于其河道比较浅，河道两旁的植物被落也比较少，所以也就决定了生态环境系统的脆弱。在工业发展的前期没有重视到河流河道的综合治理工作，从而造成了现代的河道的严重污染现象，虽然制定了一系列方案措施加强浑河河道的生态环境建设工作，但是仍然存在不少问题。（见表 2）【2】
3 浑河河道综合整治中生态环境建设
浑河河道在综合整治过程中，关于生态环境的建设与保护工作，尽量遵循以下原则：（1）生态性。生态性是河流固有的独特自然属性，关于浑河河道生态性的规划与建设，要坚持以满足浑河水域生物的生存需要为依据，尽可能最大化地保证浑河河道的生态性、健康性、稳定性。（2）自然性。自然性也是河流独特的属性之一，在人们的印象当中，每一条河流河道基本都是蜿蜒曲折的，这也是河流的天然属性。因此，在进行浑河河道的生态环境建设当中，尽可能地保持浑河原有的自然地貌特征。（3）安全性。在我国古代，河流对于一座城市而言，不仅仅是保护城市部落，更重要的是它可以为人们提供生活用水。在现代化社会中，河流最主要的功能还是防洪排涝，所以，在生态环境建设中，一定要坚持“以人为本”的科学发展观，确保浑河河道的安全，包括安全供水、安全用水、防洪减涝等。
关于浑河河道生态环境建设的几点建议：（1） 建立社会化的城市河流综合治理与生态环境建设的管理机制。因为河流河道的综合整治工作是一项复杂系统的工程，它属于典型的公共建设项目，所以，当地的相关政府部门要做好相互之间的协调规划工作，各水利部门之间要加强协作。（2）引入“人与自然和谐相处”的河流综合治理与生态环境建设理念。“人与自然和谐相处”一直是我国对待人与自然关系的最高理念，在现代化的当今社会，这种人与自然和谐相处的生态理念也要进行转变，要做到以保护城市居民生命、财产安全为基本目标。（3）绿化河道。多在浑河河道的沿岸地带种植一些天然的、绿色的植被景观，这样不仅可以防止浑河河道两岸的水土发生流失现象，同时还可以起到美化城市景观、环境的作用。但应该注意到的是，种植的绿色植被尽量选取乔灌木，保证景观植被具有蓄水的基本功能，同时，种植的植被种类不能太过于单一，尽量构建有层次的景观植被。
水坝堤防决口成因与封堵施工技术
前言
决口是水坝堤防工程中破坏性很大的事故，而造成决口的原因就很多，需要具体情况具体分析，根据对大量工程实践，造成决口的原因主要分为人为因素和自然因素，我们必须做好全面考虑。水利工程是利国利民的工程，但是水坝堤防一旦出现决口势必会造成严重后果，而且堵口施工也是十分复杂，难度很大。所以，为了周边人们的生命安全，必须采取有效的堵口施工技术。
1 水坝堤防决口出现的原因及分类
1.1 水坝堤防决口出现的原因
水坝堤防决口出现的原因，主要由以下四种情况所导致的：（1）因河道水流或湖泊潮浪的冲刷浸溢，而导致堤防或坝体出现坍塌，当抢修维护不及时所导致的决口；（2）因出现超标准的洪水，当水位急剧增加并漫过堤顶后则出现决口；（3）因水坝堤防的建筑质量或建设标准存在隐患，导致坝基、堤身的土质较差，以及鼠、蚁等生成的洞穴，而导致因开裂、渗透破坏而决口；（4）因人为因素的破坏，对堤坝的开掘而导致的决口。
1.2 水坝堤防决口的分类
根据口门过流的不同，水坝堤防决口可分为分流一股以及全河夺流。分流一股是指在决口后原河道仍在行水；全河夺流则是指决口后原河道基本出现断流。根据成因的不同，水坝堤防决口主要可以分为自然决口和人为决口这两种情况。其中，自然决口又主要可分为冲决、溃决以及漫决这三种。冲决主要指引水流、潮浪、风流对堤坡、坝根的掏刷，因边坡失稳而导致的决口；溃决则主要指因水流穿过坝基、堤身，而渗透破坏而导致的决口；漫决则主要指引水流漫溢过堤顶部而导致的决口。
2 水坝堤防进堵、合龙阶段的堵口施工技术
2.1 堵口的布置
2.1.1 选择适宜的堵口时间。为了能够保证堵口工程的顺利开展，应该选择最佳的堵口时间，在所有堵口设备以及施工队伍都准备妥当之后，再开始堵口施工。如果条件限制的话，可以先进行合龙，等到水位下降之后再进行堵口施工。
2.1.2 口门的复堵次序。一般来说，决口的位置并不是一个，而且由于水势大小的因素可能导致出现大小不一的决口，位置也会各不相同。
在进行复堵的时候，应该按照一定的次序进行，先堵位置比较重要的，流量比较小的，再堵流量比较大的，先堵下游再堵上游。这样才能够有条不紊地进行。
2.1.3 选择合理的堵口堤坝轴线。堵口堤坝轴线选择的是否合理、恰当，将直接关系到堵口施工的成败。通常而言，应根据堵口方法、口门条件，选择易于施工且断流选择的堵口堤坝轴线。
2.2 堵口的主要方法和措施
2.2.1平堵法。平堵法相较立堵法的单宽流量偏小，且最大流速也小，水流条件较好，可以减小水流对龙口基床的冲刷力，利于机械化施工。但主要缺点是在堵口施工中，当水深且高速流动的情况下，需要架设浮桥或栈桥，影响到堵口的时间。平堵法主要包括了架桥平堵、抛料船平堵以及无水口门砌堵等方式。
2.2.2 立堵法。立堵法也有着较多的施工方式，例如填土法、草木围堰法、埽工进占法、打桩进堵法等。其中，在不同施工方法的选择上应根据口门的水深、流速以及水头差等情况选择适宜的物料进占。由于立堵法施工中无需再架设浮桥或栈桥，因此简化了施工准备工作，不仅赢取了施工时间，而且节省了投资，在水坝堤防堵口施工中应用较为普遍。
2.2.3 混合堵。所谓混合堵指的就是把立堵法和平堵法相结合，这种方法取上两种方法的优点适合基础软弱、冲深比较大的情况，在进行该工程的过程中，应该针对工程的具体情况和实际需要，以及平堵法和立堵法各自的特征，施工方法上更加的灵活。例如，由于堵口最初阶段流量比较小，可以选择立堵法，在后面阶段由于水流量比较大，可以使用平堵法，这样能够降低施工的难度，同时效果能够达到要求。
2.3 合龙施工技术。所谓合龙施工方法指的就是在决口两侧进行
堵口到坝体大约两米到三米的时候。随着洞口的不断缩小，水流量的冲击就更加剧烈，这时候必须做好准备措施，同时还要准备好堵口的施工材料，在采取合龙施工的时候能够顺利完成，下面介绍几种施工技术和方法。
2.3.1 横梁合龙。这种施工方法需要使用二十厘米左右的木杆，横卧固定在决口的两端，并在前排位置开始打木桩，并在木桩上放置沙袋，主要是通过阻断水流的方式达到施工目的。
2.3.2 沉排合龙。这种方式主要是利用沉排的浮力，在上面放置沙袋，起到暂时堵口的作用。具体的操作步骤是先使用一些能够承受压力的材料做成沉排，在上面放置大量的沙袋，并保证不沉入水中，然后借助人力放置到决口位置，在固定后，继续在上面放置沙袋，直到能够堵住决口的为止，起到的是暂时减少水流的作用。
2.3.3 门合龙。这种方法顾名思义就是借助粗木桩上面捆上大量的柴草，做成类似门一样的形状，并利用水流放置到绝口位置上，这样大部分的水流就能够阻挡住，然后再放置大量的沙袋，这样能够提高合龙的速度。
3 水坝堤防复堤阶段施工技术
由于水坝堤防出现决口大多数都是不可估计的，所以在采取堵口时也是比较仓促，最初的渡口工程坝体会比较小，而且之间缝隙会比较大，这就达不到水利工程的相关彼岸准，所以为了能够帮助尽快地处理好复堤工程，避免再次决口造成二次危害，我们可以采取以下措施。
3.1 堤顶高程恢复
首先就应该保证复堤阶段能够和正常堤坝的高度一致。不过实际施工的工程中堵口部分的堤坝质量比较薄弱，而且还存在着渗漏以及背水等问题，所以可以提高复堤阶段的高度，一般可以超出原始堤坝的三十厘米到五十厘米之间。
3.2 复堤施工中的注意事项
为了避免再次出现决口，必须保证复堤工程的质量，在复堤施工的过程中，应该先把一些杂物清除掉，然后进行分层填土，保证土层的均匀。在筑堤工程中土层的厚度应该尽量小于三十厘米，而且临水区使用粘土，背水区使用砂土。为了能够压实土层，应该采取人工和机械同时碾压，碾压的次数最好是二到五次。工程施工应该严格按照相关的标准进行，保证复堤和原始堤坝之间的衔接符合要求。
3.3 护坡防冲工程
对于新修建的堵口堤段来说，没有经历过洪水的考验，而且大都位于迎水区，所以可以考虑在此区域建立一个护坡和防冲工程，不仅能够起到固定水下堵口段同时还能够缓冲巨大波浪对堵口堤段的冲击。
4 结束语
水坝堤防工程是水利工程中的一道屏障，不仅能够起到蓄水的作用，解决缺水干旱的问题，同时还具有泄洪的能力，保护周边人们的安全。但是一旦出现决口，将给周边的人们造成威胁，给地方经济造成损失。而且堵口工程是一项施工技术要求高，时间紧迫的工程，为了能够做好堵口工程避免决口造成的巨大损失，必须对堵口施工技术进行深入研究并能够根据决口情况选择最佳的堵口技术和施工方法，最短的时间内准备好人员、材料以及各种施工设备，保证堵口工程顺利完成，保证周围居民的生命财产安全。
参考文献
[1]刘铁奇，高长权，杨宏宇。堤防决口的几项堵口技术[J].黑龙江水利科技，2008,36（4）：171.
吴江湖泊分类治理现状与问题
1 吴江湖泊特点
吴江地处太湖流域下游，水网发达，湖泊众多，得水独优，素有“百湖之市”的美誉。吴江列入江苏省湖泊保护名录的 55 个湖泊（不含太湖），总面积 108.4km2,此外还拥有 260 余个非省保湖泊，面积达48.2km2.湖泊是吴江重要的自然生态资源，对于保护区域生态环境、维护社会经济的可持续发展具有重要的意义和作用。吴江地区快速的经济发展正在逐步压缩湖泊的生存空间，而这也正是东部平原发达地区经济发展过程中不可忽视的问题。一方面，星罗棋布的湖泊将土地割裂地七零八落，在一定程度上降低了土地的利用率，制约了经济的展；另一方面，经济的发展又带来了大量的污染，严重破环了湖泊的生态环境。如何使得水环境保护与城市发展同步协调成为当地政府百姓密切关注的问题。
2 湖泊分类治理的提出
由于吴江湖泊众多，河网纵横，如果想眉毛胡子一把抓，把所有的湖泊都一样处理那样显然是囫囵吞枣。因此，需要把湖泊按照一定的规则进行分类。显然，这样的分类需要考虑到湖泊自身的形态、水体情况以及地理因素，在吴江地区治理湖泊主要是为了解决湖泊保护与城市发展不协调的问题。因此，我们首先要考虑的就是湖泊与城市的关系。如果湖泊距离城市较远，那么对城市未来发展的影响较小，换言之，这类湖泊也不会受到太多人类活动的影响，水质情况较为良好。因此，针对这类湖泊政府只需要做好生态保护工作，无需进行过多的开发，我们将这类湖泊定义为第一类湖泊。如果湖泊距离城市建成区相对较近，目前开发利用程度不高。此类湖泊近期以完善和保护生态环境为主，远期根据城市的发展及相关规划的要求，适当发展养殖、景观、生态、旅游观光休闲等功能，我们将其定义为第二类湖泊。如果湖泊位于城市地区或距离城市建成区较近，区位较为优越，开发利用程度较高。这类湖泊对城镇社会经济发展作用较为突出，但受人类活动干扰较为强烈，应在加强生态保护的基础上，发展其旅游观光、城镇景观、生态等功能，我们把这类湖泊定义为第三类湖泊，这类湖泊的整治情况是城市与湖泊能否相依共生的关键。由于第一类湖泊治理措施主要以保护为主，因此就不举例细述了。接下来就主要针对第二第三类湖泊来谈谈其治理办法。
3 湖泊分类治理现状
3.1 开发初期的长漾
长漾与太湖一样，是由海湾-泻湖演化而来，即在高海面时，整个太湖平原为一大的海湾，随着海水退却，残留海水仍于许多低洼处积聚，因此在该地区形成了大小不一的湖泊。长漾位于三镇交接的地方，虽然其地理位置离城市较远，但由于其狭长型的湖泊形状以及 6.94平方公里的水域面积，使其影响范围较广。因此，将其定义为第二类型湖泊，目前开发利用主要以养殖等第一产业为主，开发利用程度不高。此类湖泊近期以完善和保护生态环境为主，远期根据城市的发展及相关规划的要求，适当发展养殖、景观、生态、旅游观光休闲等功能。因此，长漾近期功能定位为蓄洪和生态，远期功能定位为蓄洪和景观。目前长漾的治理还有很多问题，比如周围居民生活污水、工业废水、周边居民生活经济等等问题，所以采用保护优先、协调发展的原则，长漾规划为开发性保护，进行岸线调整、湖底清淤和生态湿地开发。
3.2 正在开发的莺 湖
莺 湖本是天然湖泊，湖泊周围无堤防。随着人类活动的加剧，为满足生产、生活需要，在湖泊周围局部段逐步兴建了圩堤。特别从上世纪 50-80 年代吴江市有关部门为解决水患，进行了一系列的措施，至此上世纪 80 年代后湖泊形状基本固定。莺 湖由于紧邻平望镇，因此将其定义为第三类型湖泊，区位较为优越，开发利用程度较高。这类湖泊对城镇社会经济发展作用较为突出，但受人类活动干扰较为强烈，应在加强生态保护的基础上，发展其旅游观光、城镇景观、生态等功能。因此，莺 湖功能定位为蓄洪、航运和景观。目前莺 湖旁建起的小九华寺、平波台、新世纪文化广场、新世纪大酒店、莺湖公园如五星连珠般形成了平望的商贸旅游中心。
3.3 开发完成的大渠荡
大渠荡虽然面积较小，但由于位于城市中心，四面被高楼所包围，其开发治理的需求最为迫切。因此，也将其定义为第三类湖泊。在吴江300 多个湖泊中，大渠荡是第一个完成整体开发的，从一个野湖荡一跃成为城市公园，这一成功转型昭示了湖泊“转型升级”的前景，也成为了第三类湖泊治理的典范。 年，芦墟地区请了上海同济大学城市规划设计研究院来对芦墟镇进行总体规划，还请来了美国弗莱明景观设计公司上海分公司来对大渠荡进行规划设计。公园规划设计理念是“自然生态的公共休闲绿地”,强调“人与自然的和谐共存”,满足人们休闲、娱乐、游憩的需要。大渠荡公园为敞开式，湖面东西长 800 米，南北宽约 400 米，湖中有生态岛。湖周围的绿化带设计的很有江南风韵，与一池碧波交相辉映。湖岸的设计也不是一尘不变的，南岸和西岸是混凝土构件护岸，其上铺设木材、石材路面，形成沿湖观景步道；北岸、东岸采用黄石、青石、卵石驳岸，再恰当配置水生植物，形成次天然的湿地景观，为保护水质，还设立了公园管理所，负责平常的管理，周边建筑的污水管全部接入市政污水总管网。大渠荡公园的建成，改善了当地居民的生活环境，形成了人与自然和谐相处的理想状态，也为当地吸引来了不少的投资商，形成了一种良性的循环。
4 治理中遇到的问题
4.1 污染问题
生活污水及工业废水的排放比较随意。有些生活垃圾随意摆放在湖边，一旦降雨，就会随水流入附近水域造成污染。另外，水生植物的泛滥也会造成水中溶解氧含量降低，出现大量死鱼的现象；在仲夏季节，水生植物茂盛的水域由于强烈的光合作用，使得水中 CO2被大量消耗，造成水体 pH 值升高，也会造成死鱼现象。另外，水草的大量生长还会限制水流的流动，造成堵塞，降低了湖泊的自净能力。针对水生植物过度生长有关部门必须积极打捞。针对水体的污染以及富营养化现象，可以采用微生物分解的办法，利用微生物把污水中的有机物转化为简单的无机物，把水体的富营养化解决了，水生植物也就不会泛滥成灾了。
4.2 水体流动问题
吴江地区城市的飞速发展并没有和湖泊河道的治理形成同步，在城市规划初期，往往是湖泊河道服从于城市的发展。道路的建设、楼盘的开发将一些小河流、小水塘或堵塞或掩埋，使得之前水水相通的江南河网被逐渐割裂、孤立，加之平原地区本身地势平坦的原因，河流流速缓慢，一旦有堵塞，很多的水体都成为了死水。俗话说“流水不腐”,水一旦停止了流动就和人停止了新陈代谢一样，自净能力大大下降。
现在，当地政府已经展开了“畅流活水”的工程，旨在加快河道和湖泊水体更新速度，解决目前河道堵塞导致水质退化的问题，还有就是利用水利设施，抬高上游河水位，形成一定的水位差，推动河水往城内河道流动。此外，配合拆坝建桥、新建河道、疏浚淤塞等措施，打通城区水系网络，就能让城里的水也活起来，从而改善城区水系的水质。从骨干河网的大循环、圩内外河湖互通的中循环，到圩内河道的小循环，该工程实施后，会让全区河湖互为循环，彻底解决水体不自流问题。
参考文献
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篇10：土压平衡盾构机过富水砂层施工技术论文
1工程概况
珠江三角洲城际快速轨道交通广州至佛山段【岗～千灯湖～金融高新区站盾构区间】土建施工项目盾构工程隧道双线总长为4829.205m，盾构隧道要在砂层中穿过，地面为桂城交通要道桂澜路，隧道埋深7.8～14.3米。砂层为良好的富水和透水地层，饱含地下水，渗透系数为8.62～29.11m/d。
2技术特点
土压平衡式盾构又称削土密封式或泥土加压式盾构。适用于含水的软土、软岩、硬岩及混合地层的隧道掘进。掘进施工可采用土压平衡、气压平衡和敞开三种模式。掘进操作可自动控制、也可半自动控制或手动控制。盾构机配备了自动导向系统，可控制和稳定掘进方向，具有灵活转向纠偏能力。盾构刀盘结构能满足不同地层的掘进速度要求。盾构配备了同步注浆系统，对控制隧道周围土体沉陷及建筑物保护非常有利。盾构配备了泡沫及膨润土注入系统，有利于碴土改良。配备了压缩空气系统，有利于防止工作面的渗水及控制地表沉降。
3掘进施工技术
盾构机在富水砂层施工时，容易引起地层沉降大、隧道喷涌、盾构姿态难控制等问题。针对这些问题，主要的施工技术有：
①采用土压平衡模式掘进，进行开挖面稳定计算，设定合理的掘进参数，控制盾构机姿态，控制土压力以稳定开作面，控制地表沉降，将施工对地层的影响减到最小。
掘进过程土仓顶部压力控制在1.0bar，掘进速度控制在30mm/min以上，出土量不得大于50立方米；盾构机姿态保持向上，趋势控制在范围±4。掘进的过程必须尽可能的快，中间尽量减少停滞时间。在掘进接近1600mm时根据土仓顶部压力减少或不出土，以使掘进至1800mm时土仓顶部压力达到2.0bar~3.0bar范围。
②盾构掘进过程中向土仓内及刀盘面注入泡沫等添加材料，改善渣土性能，提高渣土的流动性和止水性，防止涌水流砂和发生喷涌现象，并利于螺旋输送机排土。
富水砂层中掘进可适量往土仓加入发泡剂，但必须根据实际情况严格控制发泡剂配比及加入量。
出现喷涌的解决措施：
Ⅰ关闭出土闸门，关掉螺旋机，在顶部土压不超限的情况下继续往前掘进，使土仓基本满土后（此时刀盘油压较高，扭矩较大）停止；然后稍开出土闸门，不启动螺旋机，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。 Ⅱ关闭出土闸门，螺旋机正转转速调至2.0rpm左右，继续往前掘进，到顶部土压达2.8bar时停止；待土压降低到2.0bar以下时再按前面方法掘进，到刀盘扭矩较大（约3200KN・m）时，关闭刀盘及螺旋机，稍开出土闸门，让土压把砂土挤出，待砂土挤出速度较慢甚至不自动流出时再启动刀盘往前掘进。
③保持连续掘进，减少盾构机停顿时间。适当缩短浆液胶凝时间，保证注浆质量。
盾尾同步注浆的量与地面沉降有较大关系，过少会造成地面较大的沉降，过多会窜浆至地面，污染环境。富水砂层注砂浆极易往外扩散，在掘进过程需根据注浆压力（＜2.0bar）和地面情况及时调整注浆量。注浆的标准是确保脱出盾尾的管片背后的空隙能填满，这不仅可降低后期地面的沉降，也对管片防水起到一定有利作用。
对于砂浆胶凝时间的控制，项目部做了多次试验
砂浆配比不是前篇一律的，应根据地层和掘进情况进行动态的调整。
④运用导向系统和分区操控推进油缸，控制盾构姿态，防止盾构抬升。
富水砂层的承重能力较低，加上盾构机在掘进过程中的.震动，姿态较易往下沉。因此在地层中盾构机的姿态易保持向上，但趋势易控制在±4。若出现机头往下掉的情况，需及时通过千斤顶行程调节姿态。调节不可过急，易通过千斤顶行程及选取最优管片两者结合来调节；不然会使得盾尾间隙过小，造成管片错台。
4结束语
随着地下空间的开发与利用，盾构工法在我国得到了越来越广泛的应用。在我国多个城市的地铁施工中，都碰到了过富水砂层的难题。土压平衡盾构机过富水砂层技术以其施工工期短，对地表沉降控制好及成型隧道质量高得到了业主和有关单位的肯定，在全国地铁建设火热的形式下，相信本技术会在城市地铁施工中得到广泛应用。
参考文献
[1]张凤详，傅德明，杨国祥等.盾构隧道施工手册[M]北京：人民交通出版社，：306.
[2]袁敏正，竺维彬.盾构技术在广州地铁的应用及发展〔3〕.广东土木与建筑，（8）：43.
篇11：富水砂土互层隧道真空降水设计的施工技术论文
摘要：以蒙华铁路阳城隧道施工为背景，介绍陕北地区黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地层中富水砂土互层设计及施工技术。对于该类富水砂土互层物理特征造成隧道施工极易引发涌水、涌砂、塌方等现象，结合现场工程地质特性、水文地质，隧道内水的补给形式和涌水量和变化规律采取真空降水治水设计和技术措施，以保证隧道施工安全，确保工程顺利施工。
关键词：地质；富水砂土互层；真空降水
1工程概况
阳城隧道位于陕西省榆林市靖边县龙洲乡双城村附近，为单洞双线隧道，隧道总长7108.25m，隧道最大埋深约207m。阳城隧道区内地形受地台抬升及黄土高原水流向源侵蚀的影响，下切作用明显，“V”字型冲沟发育，呈树枝状分布，形成沟壑纵横、支离破碎的特点，地形较为复杂，为典型的黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地貌类型。DK245+072～DK245+190段施工中掌子面揭示地层为砂质、黏质新黄土交错、层状结构，泥质胶结、砂质结构、厚层薄层交错层理构造，结构松散、节理裂隙发育富水饱和，呈流塑状，自稳能力极差；地质条件异常复杂，地层变化较大，古冲沟发育，古基岩面（土石分界）起伏较大，地下水受下游麦家沟水库人工蓄水的影响，地下水位抬升。古冲沟内沉积白垩系全风化砂岩，洞身处于地下水位以下。由于地下水的渗流作用，隧道开挖过程中地下水渗入隧道，软化隧道围岩，对软质围岩的影响尤为突出。在该类地层中开挖隧道极易引发涌水、涌砂、塌方现象。
2富水砂土互层特征及施工难点
①掌子面围岩为砂质、黏质新黄土交错、层状结构，含水率大，高达22%。土体松软，渗水量较大，局部呈泥浆状、流塑状，掌子面极易出现开裂、脱落现象，土体自动流淌涌出，不能自稳，无法进行开挖作业。②未成岩的全风化白垩系砂岩，呈松散状，颗粒级配不良，黏聚力c值小，塑性低。含砂率偏大，颗粒偏细。整体结构松散，触变性强，对变形非常敏感，稍有扰动即可能发生大的溜塌，轻者造成空洞，重者引起较大的塌方。③围岩自身无任何承载力，全靠初支承受荷载。开挖扰动在拱脚处易形成流砂，引起涌水涌砂，围岩呈流塑状，造成已施工段落初支沉降、变形较大，最大沉降达89cm，初支出现环向贯通裂缝，缝宽最大达9cm。基于以上特征，通过降低含水率改变泥质胶结砂岩物理状态由流塑状变为固体状提高围岩力学强度和自稳能力是解决富水砂土互层施工的关键。
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