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

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重缺乏的國(guó)家，雖然總儲(chǔ)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(duì)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)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(lái)，我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平提高的同時(shí)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(lái)說(shuō)，已經(jīng)出現(xiàn)了地區(qū)性水位下降和枯竭等問(wèn)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(duì)地下水資源的有效監(jiān)測(cè)已迫在眉睫。

文獻(xiàn)[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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。文獻(xiàn)[2]提出基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文利用物聯(lián)網(wǎng)的各種特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，以物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)原則，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的地下水遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(guò)射頻識(shí)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(shí)體與物聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的、定位、跟蹤、智能化識(shí)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(shí)別物體、采集信息的來(lái)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(jì)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(zhǎng)距離傳輸?shù)膯?wèn)題。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(wú)線傳輸方式，在保證數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)又提高了實(shí)時(shí)性。

應(yīng)用層解決是數(shù)據(jù)處理和人機(jī)界面的問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被應(yīng)用層處理并通過(guò)各種設(shè)備與人交互。系統(tǒng)中利用.NET技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件平臺(tái)，提供了實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表和設(shè)備報(bào)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(jì)

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、GPRS數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)中心三部分組成，分別對(duì)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(guò)各類傳感器，對(duì)地下水的水位、水溫、水質(zhì)等信息進(jìn)行采集，通過(guò)MCU微控制器對(duì)采集的信號(hào)，比如電流、電壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS232/485串口傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)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(guò)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)主要擔(dān)當(dāng)著各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄骸＝陙?lái)，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(lái)越廣泛。GPRS網(wǎng)絡(luò)幾乎無(wú)縫覆蓋和按流量、話費(fèi)等資費(fèi)方式收費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)，使其應(yīng)用在地下水資源無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上的性價(jià)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(shí)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(diǎn)SGSN（Serving GPRS Support Node）、GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN（Gateway GPRS Support Node）、計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)（可選）、邊緣網(wǎng)關(guān)（可選）等實(shí)體，同時(shí)通過(guò)GPRS骨干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)各實(shí)體之間的連接[3]。該網(wǎng)絡(luò)的主要優(yōu)點(diǎn)：

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(shí)數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)到171.2kb/s。實(shí)際傳輸速率也可達(dá)到40kb/s，可以滿足各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)囊螅哂辛己玫膶?shí)時(shí)處理和響應(yīng)能力。

2）實(shí)時(shí)在線

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的從GPRS模塊與網(wǎng)絡(luò)保持著實(shí)時(shí)交互的能力。滿足了各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)響應(yīng)監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的各種控制指令，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)和在線狀態(tài)。

3）按量計(jì)費(fèi)和覆蓋范圍廣

各遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)點(diǎn)的從GPRS設(shè)備只要正常開機(jī)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(lái)收取費(fèi)用，在沒(méi)有數(shù)據(jù)包傳遞時(shí)，即使在線，也不會(huì)消耗任何費(fèi)用，一定程度上降低的項(xiàng)目成本。另外水資源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)采集的跨度比較大，要求系統(tǒng)擴(kuò)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(jì)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(guò)一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)臨時(shí)的、安全的連接，是一條穿過(guò)混亂公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定的隧道，可以被認(rèn)為是一種從公共網(wǎng)絡(luò)中隔離出來(lái)的網(wǎng)絡(luò)。

監(jiān)測(cè)中心的主GPRS模塊和各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的從GPRS模塊接入VPN網(wǎng)絡(luò)后，中國(guó)移動(dòng)都會(huì)為其分配一個(gè)固定的IP地址。各設(shè)備可以通過(guò)PPP、TCP/IP、UDP等協(xié)議直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，無(wú)需地址轉(zhuǎn)換。另外VPN使用加密傳隧協(xié)議，阻止截聽(tīng)和嗅探來(lái)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(shí)發(fā)送身份驗(yàn)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(cè)中心軟件的設(shè)計(jì)。監(jiān)控中心軟件以.NET為開發(fā)語(yǔ)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(wèn)層（DAL），安全性高并且具有良好的可擴(kuò)展性。結(jié)構(gòu)如下所示：

表示層：表示層主要通過(guò)業(yè)務(wù)邏輯層的類和對(duì)象為用戶提供可視化的接口和界面，秉承所見(jiàn)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(bào)表和報(bào)警等功能。

數(shù)據(jù)訪問(wèn)層：數(shù)據(jù)訪問(wèn)層用于存儲(chǔ)和修改項(xiàng)目下所需數(shù)據(jù)和參數(shù)。包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)傳輸過(guò)來(lái)并被前置機(jī)處理存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的配置參數(shù)、當(dāng)前數(shù)據(jù)表和歷史數(shù)據(jù)表。通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，隱藏訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的細(xì)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(wèn)層的數(shù)據(jù)交互的操作。該系統(tǒng)中主要通過(guò)監(jiān)測(cè)中心端的前置機(jī)完成數(shù)據(jù)處理并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。主要包括數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理和監(jiān)測(cè)井端報(bào)警控制等。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)類庫(kù)中的Connection、Dataset和DataReader類用以訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)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(yuǎn)程監(jiān)測(cè)端的流量計(jì)等采集設(shè)備通過(guò)DTU微處理機(jī)芯片對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行A/D處理，將處理的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形式通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RS232/485串口傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)端的從GPRS通信模塊上，從GPRS模塊完成激活與移動(dòng)基站進(jìn)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(diǎn)GGSN進(jìn)行通信，GGSN對(duì)分組的資料進(jìn)行相應(yīng)處理。網(wǎng)絡(luò)端由于采用GPRS+VPN方式，監(jiān)測(cè)中心的主GPRS模塊可以直接對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行解析，將解包的數(shù)據(jù)送往監(jiān)測(cè)中心端的前置機(jī)，通過(guò)RS232/485串口存入數(shù)據(jù)庫(kù)，監(jiān)控軟件從而對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理展示。

系統(tǒng)工作流程如下：

3.2主要功能

1）實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)模塊

監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)中心端的前置機(jī)向各個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)點(diǎn)發(fā)送AT指令，監(jiān)測(cè)點(diǎn)響應(yīng)指令或主動(dòng)對(duì)水位、水溫、監(jiān)測(cè)點(diǎn)工作狀態(tài)、設(shè)備工作狀態(tài)和信道是否正常進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)從GPRS模塊將各種數(shù)據(jù)經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)送往監(jiān)測(cè)中心。監(jiān)測(cè)中心將發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)類型進(jìn)行區(qū)分并儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)的表中。監(jiān)測(cè)中心能夠?qū)崟r(shí)繪制水位柱狀圖、流量曲線圖等過(guò)程曲線。它是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊。

2）數(shù)據(jù)分析模塊

通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，繪制相關(guān)的曲線圖。根據(jù)監(jiān)測(cè)端的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制水位等值線，用來(lái)判斷部分地區(qū)漏斗狀態(tài)的變化，為相關(guān)管理機(jī)構(gòu)和決策者提供參考幫助。

繪制等值線采用的是美國(guó)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(jìn)行多個(gè)用戶的水量查詢，也可以查詢單個(gè)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(tái)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(shí)間段后，用水單位的取水流量情況會(huì)自動(dòng)查詢出來(lái)，同時(shí)生成柱狀圖。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)的地下水無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用.NET技術(shù)和GPRS+VPN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心端的設(shè)計(jì)和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的組建，對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)井和地下水可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，滿足了無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)工作人員也可以準(zhǔn)備監(jiān)測(cè)地下水?dāng)?shù)據(jù)變化的需要。為水利決策者提供了準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、操作便捷的數(shù)據(jù)，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力。相信隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，該系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越完善，在其他行業(yè)也會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

[關(guān)鍵詞]科技 虛擬現(xiàn)實(shí) 計(jì)算機(jī) 水文地質(zhì)

中圖分類號(hào)：P5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-914X（2014）15-0360-01

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，英文譯為：virtual reality technology（VRT），主要是指一種人機(jī)界面的新型計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)模擬技術(shù)模擬自然環(huán)境中人的感官、運(yùn)動(dòng)等行為。主要特征有這樣幾點(diǎn)：沉浸，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)手套、頭盔等設(shè)備的利用，使體驗(yàn)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(shí)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(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)表達(dá)功能，可以對(duì)不同條件、時(shí)間的環(huán)境進(jìn)行虛擬。還能夠?qū)r(shí)間變化的過(guò)程進(jìn)行有效反映。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠從多角度對(duì)目標(biāo)進(jìn)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?biāo)的全貌與細(xì)節(jié)進(jìn)行比對(duì)

（4） 在對(duì)已存在的目標(biāo)進(jìn)行表達(dá)的基礎(chǔ)上，更能實(shí)現(xiàn)虛擬世界中可能發(fā)生的事物的發(fā)展趨勢(shì)的。

（5） 構(gòu)建全面的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，類似于虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)室，這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)虛擬事物發(fā)展趨勢(shì)的表達(dá)，更能夠根據(jù)相應(yīng)條件，對(duì)不同結(jié)果進(jìn)行模擬。

（6）虛擬現(xiàn)實(shí)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(gè)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(shí)技術(shù)的運(yùn)用分析

VRT技術(shù)，尤其技術(shù)特點(diǎn)決定，其具有很強(qiáng)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(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行模擬的基礎(chǔ)資料，也是對(duì)現(xiàn)實(shí)進(jìn)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(shí)的差距。

VRT技術(shù)的主要功能為：實(shí)時(shí)地，具有沉浸感的立體三維表達(dá)目標(biāo)事物的特點(diǎn)。虛擬現(xiàn)實(shí)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(diǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)無(wú)法見(jiàn)到的事物在三維空間內(nèi)，對(duì)該事物進(jìn)行時(shí)間變化的模擬。

VRT三維可視化功能能夠最大程度上真實(shí)表現(xiàn)出隔水層與含水層，真實(shí)再現(xiàn)其厚度到空間變化，在VRT沒(méi)有廣泛應(yīng)用以前，我們只能通過(guò)剖滿圖對(duì)隔水層與含水層的分布特點(diǎn)進(jìn)行分析，在剖面圖中，利用含水層厚度的等值線來(lái)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(jìn)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(yùn)動(dòng)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(gè)不斷變化的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在現(xiàn)今的水文地質(zhì)研究工作中相對(duì)比較活躍，虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)時(shí)變化的特征模擬出地下水的運(yùn)動(dòng)特征，從而充分的再現(xiàn)地下水的流向、流量，以及儲(chǔ)量等變化特點(diǎn)。尤其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代，人類對(duì)地下水過(guò)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(duì)地下含水系統(tǒng)造成的負(fù)面影響，通過(guò)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(jìn)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(duì)方案進(jìn)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(duì)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(duì)地下水的水質(zhì)的變化進(jìn)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(duì)水質(zhì)變化的因素與機(jī)理產(chǎn)生更加深刻的理解，進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(guò)VRT模擬，能夠再現(xiàn)出水中例子的變化與運(yùn)動(dòng)規(guī)律與趨勢(shì)，這對(duì)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(duì)水資源的初步利用階段，應(yīng)該重點(diǎn)利用VRT系統(tǒng)對(duì)水資源的水文地質(zhì)條件、環(huán)境條件進(jìn)行有效模擬與構(gòu)建。在規(guī)劃初期，可以將所有計(jì)劃與方案，以及類似規(guī)劃帶來(lái)的環(huán)境變化過(guò)程與結(jié)果直觀的再現(xiàn)出來(lái)，從而達(dá)到對(duì)水資源規(guī)劃方案的進(jìn)一步完善，最終達(dá)到水資源的優(yōu)化配置、可持續(xù)發(fā)展。

3.結(jié)束語(yǔ)

作為一項(xiàng)最新的計(jì)算機(jī)研究技術(shù)成果，虛擬現(xiàn)實(shí)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(shí)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(chǔ)、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(duì)以往不可見(jiàn)的水文地質(zhì)情況構(gòu)建了一個(gè)三維表達(dá)平臺(tái)，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(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞:深基坑連續(xù)墻 錨桿支護(hù)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市建筑越來(lái)越密集,建筑物越來(lái)越高,相應(yīng)基坑也越來(lái)越深,對(duì)基坑支護(hù)的要求也越來(lái)越高,特別是擬建物周圍場(chǎng)地狹窄、高樓林立,而且周邊市政管線縱橫。基坑支護(hù)稍有不慎,后果極為嚴(yán)重,地下連續(xù)墻結(jié)合預(yù)應(yīng)力錨桿在深基坑支護(hù)中有其獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)。

1工程實(shí)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(kù);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)。±0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高782.3m。該工程基坑深度17.0m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)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(xì)砂;④粉土;⑤粉細(xì)砂;⑥細(xì)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(yán)禁堆載,1m～6m范圍內(nèi)堆載不得超過(guò)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(shí)需作重點(diǎn)考慮。

1.2技術(shù)措施

西側(cè)地連墻墻頂標(biāo)高高于暗渠底標(biāo)900mm,梁頂標(biāo)高與暗渠水壓力合力點(diǎn)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(shí),通過(guò)調(diào)整錨桿位置和長(zhǎng)度,保證錨桿端部不進(jìn)入相鄰建筑的主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部。錨桿施工采用跟進(jìn)套管鉆機(jī)成孔,管內(nèi)出土和注漿,減少錨桿施工對(duì)土體的擾動(dòng)。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(duì)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(yán)格按照監(jiān)測(cè)規(guī)范對(duì)基坑及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè),并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)復(fù)核各施工工況的設(shè)計(jì)方案與實(shí)際情況是否相符合。

1.3降水對(duì)周邊環(huán)境影響分析

該工程采用的隔水帷幕深度達(dá)9m～10m,根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告判斷,基坑內(nèi)外的水力聯(lián)系已被全部截?cái)唷５冖軐臃奂?xì)砂局部較薄,甚至有局部尖滅的可能,第⑤層粉細(xì)砂中的水有可能繞過(guò)帷幕底端滲入基坑。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),在坑外地下水補(bǔ)給量和坑內(nèi)抽排量實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡時(shí),坑外地下水位降低很少,可以忽略不計(jì),對(duì)周邊環(huán)境的影響不予考慮。當(dāng)坑外地下水補(bǔ)給量小于坑內(nèi)抽排量時(shí)會(huì)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(cè)兼回灌井。降水過(guò)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(shí)對(duì)坑外水位進(jìn)行觀測(cè),當(dāng)坑外水位下降較大時(shí),可通過(guò)回灌井進(jìn)行回灌。采取以上措施后,降水對(duì)周邊環(huán)境的影響完全可以得到控制。

1.4坑外觀測(cè)及回灌

坑外觀測(cè)兼回灌采用管井,孔徑600mm,井管為􀀁300的無(wú)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(chǎng)地特點(diǎn),該工程地下連續(xù)墻采用抓槽機(jī)成槽、泥漿護(hù)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(rùn)土泥漿護(hù)壁。使用主要材料為:膨潤(rùn)土,外加劑的用量可根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇。通過(guò)試配,達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)后,再進(jìn)行泥漿拌制。攪拌均勻的泥漿放入儲(chǔ)漿罐或儲(chǔ)漿池,靜置24h后使用。護(hù)壁泥漿必須循環(huán)使用,并及時(shí)檢測(cè)其性能指標(biāo),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(chǎng)地測(cè)量定位導(dǎo)墻土方開挖測(cè)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(diǎn)挖導(dǎo)溝,溝底平整,溝寬不得小于設(shè)計(jì)值,溝壁順直;按導(dǎo)墻設(shè)計(jì)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(guò)程中要邊澆邊振搗密實(shí),嚴(yán)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(qiáng)度達(dá)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(hù)期間,起重機(jī)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(shí)回填,采用蛙式打夯機(jī)夯實(shí),導(dǎo)墻施工縫位置應(yīng)與地下連續(xù)墻施工接頭位置錯(cuò)開。提前預(yù)備排水使用的排污泵,揚(yáng)程為20.0m-25.0m。在連續(xù)墻導(dǎo)墻施工過(guò)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(jì)進(jìn)行單元槽段劃分,基本單元槽段長(zhǎng)6.0m。根據(jù)已調(diào)整的單元槽段長(zhǎng)度、編號(hào)進(jìn)行測(cè)量放線,標(biāo)注在導(dǎo)墻頂面上,導(dǎo)墻頂面下標(biāo)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(chǎng)地限制,在施工過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)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(chǎng)地處理平整堅(jiān)實(shí),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(duì)準(zhǔn)導(dǎo)墻中心位置,對(duì)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(guò)程中隨著墻深的向下延伸,要隨時(shí)向槽內(nèi)補(bǔ)漿,使泥漿面始終位于泥漿面標(biāo)志處,直至槽底挖完。測(cè)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(shí),則進(jìn)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(cè)量一次槽壁垂直度,抓完一槽段進(jìn)行槽深測(cè)量,以便計(jì)算混凝土總方量。成槽后抓斗進(jìn)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(zhǎng)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(duì)焊連接或直螺紋連接,對(duì)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(zhǎng)度為5d,單面焊接長(zhǎng)度為10d,主筋與支架筋的交點(diǎn)需全部點(diǎn)焊,點(diǎn)焊咬肉應(yīng)小于0.5mm。鋼筋連接除四周兩道鋼筋的交點(diǎn)需全部綁扎外,其余可采用50%交錯(cuò)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(jìn)行加固。主筋保護(hù)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(shí),吊點(diǎn)處需采取適當(dāng)?shù)募庸碳翱刂拼胧?防止鋼筋籠在起吊過(guò)程中發(fā)生扭曲變形。檢查驗(yàn)收合格的鋼筋籠應(yīng)掛牌標(biāo)識(shí),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(yùn)過(guò)程中安全無(wú)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(diǎn)鋼筋采用 形筋搭接焊于主筋上。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)各槽鋼筋籠寬度具體詳細(xì)計(jì)算吊點(diǎn)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(jì)的混凝土標(biāo)號(hào)為C25,抗?jié)B等級(jí)P6。鋼筋籠就位后,在4h以內(nèi)澆筑混凝土,超過(guò)時(shí)應(yīng)重新檢查沉渣厚度,不符合要求時(shí)應(yīng)重新清底。混凝土灌注時(shí),導(dǎo)管下口與槽底距離一般要大于隔水栓長(zhǎng)100mm-200mm,混凝土面上升速度不小于2m/h。根據(jù)槽段長(zhǎng)度采用兩根導(dǎo)管同時(shí)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(shí)必須同時(shí)進(jìn)行,各混凝土面高差不宜大于0.3m,直到灌注到墻頂標(biāo)高以上300mm-500mm。

7)施工中對(duì)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(dāng)縮小單元槽段的長(zhǎng)度。改善護(hù)壁泥漿的質(zhì)量,調(diào)整泥漿的各項(xiàng)摻量,必要時(shí)向槽內(nèi)投入粘土塊。減少地面荷載、機(jī)械等對(duì)地層產(chǎn)生的振動(dòng),隨時(shí)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(dòng),導(dǎo)墻及附近地面出現(xiàn)沉降,排土量超過(guò)設(shè)計(jì)斷面的土方量等情況,應(yīng)及時(shí)地將挖槽機(jī)械提至地面,以避免發(fā)生挖槽機(jī)被埋入地下的事故,然后迅速補(bǔ)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(diǎn)是:地下水位高,土體含

水量高,若采用螺旋鉆機(jī)成孔工藝,鉆孔內(nèi)土體不易返出,同時(shí)孔壁土體受到擾動(dòng)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(duì)該工程的錨桿施工采用跟管鉆機(jī)成孔,并進(jìn)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(shí)應(yīng)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)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(wú)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(jìn)過(guò)程中,采用水泥漿液護(hù)壁,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深后,停鉆并通過(guò)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(jìn)行二次高壓注漿,注漿壓力保持在1.0MPa-2.0MPa。當(dāng)錨桿腰梁安裝完畢和錨固體強(qiáng)度達(dá)15MPa后,為縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間,可在水泥漿液中摻加早強(qiáng)劑,對(duì)錨桿進(jìn)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(jì)量部門進(jìn)行標(biāo)定。

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我市水務(wù)信息平臺(tái)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(guó)城市水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)市的機(jī)遇，以需求為導(dǎo)向、以應(yīng)用為目的，高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、大范圍地實(shí)施了這一項(xiàng)目。共計(jì)完成投資1400萬(wàn)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(biāo)的城市水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理系統(tǒng)已初步形成，正在逐步完善當(dāng)中。項(xiàng)目構(gòu)建了“三網(wǎng)”、“一中心”、“三平臺(tái)”(三網(wǎng)：水務(wù)外網(wǎng)、水務(wù)內(nèi)網(wǎng)、水務(wù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)；一中心：水務(wù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與管理數(shù)據(jù)中心；三平臺(tái)：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化控制平臺(tái)、水務(wù)管理平臺(tái)、決策支持平臺(tái))，以牡丹江城區(qū)為核心區(qū)，并逐步向所屬縣(市)擴(kuò)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(tái)的主要功能是：可對(duì)我市三大水系13個(gè)斷面的水量和水位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)牡丹江城區(qū)21個(gè)取用水12和排水閘等水工程進(jìn)行視頻監(jiān)控；對(duì)城市供水水源水質(zhì)、污水處理廠進(jìn)出水量和水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)市區(qū)江、河、湖、庫(kù)及城市入河排污口的相關(guān)數(shù)據(jù)和水質(zhì)進(jìn)行賣時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)市區(qū)及上游寧安、海林等115個(gè)取用水大戶取用水情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，城區(qū)取用水量在線監(jiān)控率達(dá)到了98％以上；對(duì)城區(qū)18處地下觀測(cè)井地下水位變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)重點(diǎn)水庫(kù)水位、流量。防山洪重點(diǎn)村屯降水量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。現(xiàn)在，我們可在第一時(shí)間掌握所有系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)。在征費(fèi)管理上，改變了以往由征費(fèi)員逐戶抄表計(jì)費(fèi)的模式，有效杜絕了征費(fèi)員抄表計(jì)費(fèi)過(guò)程中的隨意性，更增強(qiáng)了用水戶節(jié)約用水意識(shí)。水資源管理由“靜態(tài)滯后”到“動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)”，從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

二、加強(qiáng)合作、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)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(shí)現(xiàn)資源整合與共享。一是整合了自動(dòng)雨量測(cè)報(bào)系統(tǒng)。將全市175個(gè)翻斗式自動(dòng)雨量計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，達(dá)到了雨量無(wú)人值守有人看護(hù)的觀測(cè)方式，實(shí)現(xiàn)雨量信息的自動(dòng)采集及傳遞。二是建設(shè)了水源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。全市三大水系共布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面13處；投資80余萬(wàn)元，建設(shè)了河道管理處水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心，設(shè)立了15個(gè)視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)11個(gè)提水單位取水口及四個(gè)排水閘進(jìn)行視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控。三是建設(shè)了水量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。投資200多萬(wàn)元在市區(qū)范圍內(nèi)對(duì)11個(gè)地表水用水大戶、151眼地下取水井安裝了自動(dòng)水量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，布設(shè)了18處地下水位監(jiān)測(cè)井，做到了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用水戶的取用水情況，實(shí)現(xiàn)水位遙測(cè)自記，并能實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。四是實(shí)現(xiàn)了水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。投資50多萬(wàn)元購(gòu)買了7臺(tái)自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀，對(duì)城市供水水源地水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)污水處理廠的進(jìn)出廠水量及進(jìn)出廠水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合；定期將市區(qū)江、河、湖、庫(kù)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(kù)。

篇5

【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(duì)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(fèi)，達(dá)到理想的使用效果。混凝土是現(xiàn)代化工程項(xiàng)目施工中最常見(jiàn)的一種施工材料，其具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。但是混凝土在施工過(guò)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(wèn)題，極不利于整個(gè)工程的施工質(zhì)量。基于此，以下就混凝土渠道凍脹的原因及其維修措施進(jìn)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(xiàng)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(diǎn)，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(wèn)題。在渠道工程施工過(guò)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(xiàng)工程是在冬季施工，外界溫度因素對(duì)于混凝土的性能造成了嚴(yán)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(shí)際工作中對(duì)其進(jìn)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(dāng)對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)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(shí)體積因擴(kuò)張而導(dǎo)致土壤的顆粒發(fā)生位移，此時(shí)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(gè)建筑物出現(xiàn)變形。尤其是在寒冷的冬季，地下水同樣會(huì)收到外界溫度的影響，導(dǎo)致其凍脹現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)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(jì)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(jì)縱縫，因底板兩側(cè)受邊坡擠壓，中部受到拱力作用，無(wú)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(diǎn)，可輕易折斷，在渠底形成一條長(zhǎng)長(zhǎng)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(yán)重。

2、細(xì)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(jìn)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(qiáng)，屬于弱凍脹土。因?yàn)楣軈^(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(jì)不能超過(guò)5%，由于部分風(fēng)積砂源含粉土量偏高，有的高達(dá)17%，其本身已經(jīng)屬于凍脹土，用于渠道的墊層，無(wú)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(bǔ)給充分，致使基礎(chǔ)含水量較高。凍結(jié)過(guò)程中，地下水受溫差產(chǎn)生的滲透力作用，沿毛細(xì)管源源不斷地上升積聚，不斷加大基土凍脹量，對(duì)渠道防滲面板產(chǎn)生較大的凍脹作用。實(shí)際表明，這些渠段的凍脹破壞比較普遍，也較為嚴(yán)重。

4、防滲塑膜接縫不嚴(yán)或損壞的應(yīng)對(duì)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(bǔ)，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(diǎn)，對(duì)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(dá)其防滲塑料層，再經(jīng)過(guò)塑膜連接處于破損處滲入渠堤，自內(nèi)補(bǔ)給水分，增加基層的含水量。對(duì)此，入冬前的冬灌對(duì)于渠道的凍害防治是沒(méi)有好處的，在春季，溫度回升的時(shí)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(yùn)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(gè)方面：

1、混凝土板發(fā)生隆起現(xiàn)象。在混凝土工程施工過(guò)程中，不僅受到溫度因素的影響，還會(huì)因?yàn)榈叵滤贿^(guò)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(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)地下水位過(guò)高，那么其凍脹現(xiàn)象也就較為嚴(yán)重，而在渠道頂部的凍脹程度也就相對(duì)比較低，最終導(dǎo)致混凝土板出現(xiàn)隆起現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，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(huì)有一定的好轉(zhuǎn)，但并不能夠恢復(fù)到原來(lái)情況。并且當(dāng)渠道出現(xiàn)隆起之后，地基土中含有大量的水分，當(dāng)開春之后，地基土中的水分會(huì)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(xì)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(huì)出現(xiàn)凍脹現(xiàn)象，最終出現(xiàn)滑坡，影響到整個(gè)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(duì)于渠道并沒(méi)有設(shè)置縱向分縫，那么極有可能因?yàn)闇囟冗^(guò)低而導(dǎo)致混凝土底板出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，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(zhǎng)度較長(zhǎng)，不具有規(guī)律可循，甚至還有一些裂縫貫通整條渠道，這對(duì)于渠道的正常使用產(chǎn)生嚴(yán)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(guò)2～6cm，當(dāng)出現(xiàn)這一現(xiàn)象之后，技術(shù)人員必須要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，否則就會(huì)出現(xiàn)滑塌現(xiàn)象，致使整個(gè)預(yù)制混凝土板失去平衡，最終影響到整個(gè)工程的質(zhì)量。

四、混凝土渠道凍脹的維修措施

1、及時(shí)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(yán)重。不及時(shí)治理，將導(dǎo)致渠道更為嚴(yán)重的破壞。維修應(yīng)遵循“重傷不拖延，輕傷不放過(guò)，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(yán)重的部位，可加厚至凍層厚度；b.修補(bǔ)損壞的板間分縫和防滲塑膜；c.對(duì)變形嚴(yán)重的渠堤挖開重新填筑，提高土體密實(shí)度；d.鑿開現(xiàn)澆混凝土底板中心裂縫，使縫寬達(dá)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(bǔ)給來(lái)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(yùn)行方式，加強(qiáng)田間灌溉管理。利用原有土渠進(jìn)行冬灌，盡量減少基土水分的內(nèi)補(bǔ)給量。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)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(yǔ)

在混凝土施工的過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)常會(huì)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(guò)程中，這樣的現(xiàn)象十分的嚴(yán)重，因此必須采用相應(yīng)的防治措施，對(duì)渠道凍脹破壞進(jìn)行有效的控制，從而保障其正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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

篇6

坎兒井是維吾爾語(yǔ)“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(dòng)人民，根據(jù)本地自然條件、水文地質(zhì)特點(diǎn)創(chuàng)造出來(lái)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(jì)地層中自流引取地下水進(jìn)行灌溉的水利工程設(shè)施，人們形象地喻之為“地下長(zhǎng)城”。坎兒井在新疆主要分布在吐魯番、哈密等地區(qū)，還曾在木壘、烏魯木齊、奇臺(tái)、庫(kù)車、和田、阿圖什等地區(qū)有過(guò)不同程度的分布，尤以吐魯番地區(qū)最多［13］，總長(zhǎng)度超過(guò)5000km，它是與萬(wàn)里長(zhǎng)城和京杭大運(yùn)河齊名的中國(guó)古代三大工程之一。坎兒井集中分布在吐魯番盆地的原因是和當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件不可分割的。吐魯番是一個(gè)典型的環(huán)繞型盆地，其北面的博格達(dá)山的主峰海拔高達(dá)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(bǔ)給充沛，含水層透水性強(qiáng)、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(guò)［11］。吐魯番是我國(guó)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(dá)到3000mm，夏季酷熱少雨，可稱之為是中國(guó)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(dāng)?shù)刈陨淼倪@種地理位置優(yōu)勢(shì)，發(fā)明了地下河道———坎兒井。許多坎兒井至今為當(dāng)?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(guó)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(shì)，不需動(dòng)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(xiàng)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(jiàn)圖1。豎井的功能是在開挖暗渠時(shí)，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(zhǎng)，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(zhǎng)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(dāng)其周圍的潛水位高出暗渠時(shí)，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(zhǎng)度一般為3～5km，最短也有數(shù)百米，最長(zhǎng)的超過(guò)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(lái)的地下水引入儲(chǔ)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(cè)量技術(shù)探討

在坎兒井工程勘探測(cè)量技術(shù)研究當(dāng)中，幾何學(xué)和測(cè)量學(xué)是非常重要的。特別是長(zhǎng)距離坎兒井的勘探和施工中，如果高差測(cè)量不準(zhǔn)，母井、地下水位與出水口的位置就很難確定，同時(shí)豎井的深度也會(huì)出現(xiàn)誤差，最終暗渠的貫通也會(huì)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(cè)量方法的確定。而坎兒井工程勘探測(cè)量主要包括測(cè)量母井位置和豎井深度。3.1母井位置的測(cè)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(lái)，其次要考慮坎兒井下游有沒(méi)有可墾荒地。坎兒井的水源由當(dāng)?shù)乜步硞冞x定。這些坎匠們具有非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。他們所選的坎兒井源頭一般出水量較大、水流通暢、源流時(shí)間較長(zhǎng)。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(lái)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(méi)有可墾荒地，土質(zhì)是否適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)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(gè)豎井的位置即母井位置。接著從母井位置A點(diǎn)向下挖掘直到地下水位C點(diǎn)為止并量取母井水深h1，然后測(cè)量出母井位置A點(diǎn)與出水口B點(diǎn)之間的高差h2并與母井水深h1進(jìn)行比較(參見(jiàn)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(dòng)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(diǎn)，則出水口B點(diǎn)能提供用水。如果h2＜h1，表明地下水位置低于出水口，B點(diǎn)不能提供用水。這時(shí)坎匠繼續(xù)向上游移動(dòng)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(cè)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(jìn)行豎井深度的測(cè)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(cè)量按以上方法以此類推。總之，無(wú)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(cè)量。一條坎兒井的總長(zhǎng)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(méi)有現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器和測(cè)量工具的情況下，是用什么樣的測(cè)量方法和測(cè)量工具完成3～15km之間的高差測(cè)量?下面本文將著重探討古代坎兒井的高差測(cè)量原理和方法。

4古代坎兒井高差測(cè)量原理和測(cè)量方法

4.1高差測(cè)量原理及測(cè)量工具通過(guò)實(shí)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(cè)量中的高差測(cè)量方法、測(cè)量工具、測(cè)量術(shù)語(yǔ)等方面的資料。當(dāng)時(shí)測(cè)量坎兒井母井與出水口之間的高差時(shí)，選用的方法是用容器盛水，利用水在靜止時(shí)的水平面進(jìn)行高差測(cè)量(如圖4所示)。基本原理和現(xiàn)代水準(zhǔn)測(cè)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(zhǎng)度的木桿，來(lái)測(cè)定地面兩點(diǎn)間的高差。首先將盛滿水的容器(敞口盆)安置于兩點(diǎn)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(zhǎng)約10cm、寬2cm、厚1cm，在中間下部釘一個(gè)鐵釘可起到在水面固定玉米秸稈芯的作用。測(cè)量時(shí)在前后測(cè)點(diǎn)分別放置兩根木桿，木桿約長(zhǎng)3～4m，通過(guò)水面提供的水平視線，在木桿水平線高度所對(duì)應(yīng)的位置上做標(biāo)記，畫黑線或者系紅色帶子，測(cè)出兩木桿標(biāo)記處的高度，取差值，即是兩點(diǎn)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(cè)量方法因?yàn)榭矁壕妇c出水口之間的距離較遠(yuǎn)或高差過(guò)大，不能安置一次儀器即可測(cè)得母井與出水口之間的高差，這時(shí)需要在直線方向上將兩點(diǎn)(母井口、出水口)之間分成若干段，根據(jù)古代高差測(cè)量原理逐漸連續(xù)多次安置儀器，依次測(cè)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(diǎn)以相鄰次序由出水口向母井方向進(jìn)行測(cè)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(gè)輔助點(diǎn)，在輔助點(diǎn)間安置儀器，每安置一次儀器，測(cè)讀前視、后視讀數(shù)，測(cè)讀后得到各段高差。現(xiàn)以三個(gè)輔助點(diǎn)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(jiǎn)稱加州）地處美國(guó)西海岸，南北方向呈狹長(zhǎng)型地帶．作為美國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模和人口均最大的州，加州現(xiàn)有3300萬(wàn)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(dá)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(dá)山脈間的中央峽谷，長(zhǎng)約724．05km（450英里），其久負(fù)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(lái)講，加州是一個(gè)半干旱地區(qū)，降水時(shí)空分布不均，降雨集中在11月初至來(lái)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(lái)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(dá)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(gè)產(chǎn)業(yè)，1995年農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的43％，預(yù)計(jì)到2020年農(nóng)業(yè)用水仍占39％，它對(duì)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(jì)規(guī)模的快速增長(zhǎng)，由此帶來(lái)的水資源緊張、能源短缺問(wèn)題也日益嚴(yán)重．這一現(xiàn)象引起了加州政府的焦慮和擔(dān)心，但目前還沒(méi)有找到較好的控制辦法．

1．3主要水利工程

經(jīng)過(guò)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(dá)．全州現(xiàn)共有水壩和水庫(kù)1200多座，及多條引水渠．這些引水渠大都是從水庫(kù)引水，甚至有多個(gè)調(diào)節(jié)水庫(kù)，也有少數(shù)幾個(gè)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(gè)最主要的工程．

州水利工程在加州是一個(gè)十分重要的水利工程，大約有2000萬(wàn)人口的用水量的一半來(lái)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(kù)、中央峽谷蓄水工程和通往南加州的643．6km（400英里）長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)都是很特殊的．它完全是自籌經(jīng)費(fèi)，歸州所有并由州立機(jī)構(gòu)管理運(yùn)行．工程提供統(tǒng)一的服務(wù)，與29個(gè)北部、中部和南部地區(qū)的公共機(jī)構(gòu)之間有統(tǒng)一的水價(jià)協(xié)議，水價(jià)根據(jù)實(shí)際的工程建造成本和運(yùn)行成本得出，州并不提供財(cái)政補(bǔ)貼，農(nóng)村和城市用水價(jià)格相同．

中央峽谷工程作為全美的一個(gè)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(zhǎng)約643．6km（400英里），包括20座水庫(kù)和大壩[其中有加州最大的水庫(kù)：薩克拉門托河流上的沙斯塔（Shasta）水庫(kù)]和11個(gè)水力發(fā)電廠．其主要功能是防洪、供水，同時(shí)兼顧航運(yùn)、旅游、發(fā)電、生態(tài)效益．據(jù)估計(jì)，該工程產(chǎn)生的效益已是當(dāng)初投資的100倍．20世紀(jì)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(jì)蕭條，自已沒(méi)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(zhǎng)的共用引水渠和水庫(kù)、大壩（圣路易斯子系統(tǒng)），它們之間按照“工程運(yùn)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(yùn)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(jī)構(gòu)所有．這些機(jī)構(gòu)大多數(shù)是公共性的機(jī)構(gòu)，包括很小的區(qū)域性機(jī)構(gòu)和兩大聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，少數(shù)幾個(gè)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(guò)了立法以允許農(nóng)民自己組織起來(lái)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(dāng)時(shí)建立的，加州最初的幾個(gè)有一定規(guī)模的水庫(kù)和輸水渠也由灌區(qū)建造．

在灌區(qū)進(jìn)行水資源開發(fā)的同時(shí)，城市在水資源開發(fā)過(guò)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(gè)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(rèn)識(shí)到必須加大水利投資擴(kuò)大工程規(guī)模才能滿足日益增長(zhǎng)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?dāng)U建工程，并打通了通往西拉內(nèi)華達(dá)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(dāng)然，這是要收費(fèi)的．如今，圣城向20多個(gè)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(dāng)?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(lái)，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(jī)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(lái)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(zhǎng)。最昂貴的輸水渠主要都是為了滿足城市用水需要．一般來(lái)講，城市供水工程均沒(méi)有州和聯(lián)邦的資金投入，修建工程的當(dāng)?shù)貦C(jī)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(chǎng)依賴自備井和當(dāng)?shù)睾拥溃谴蟛糠值霓r(nóng)場(chǎng)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(méi)有州和聯(lián)邦的資金投入．

應(yīng)當(dāng)指出，多年來(lái)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(jì)初建立墾務(wù)局主要就是為了建設(shè)17個(gè)美國(guó)西部地區(qū)的灌溉工程，促進(jìn)西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，100多年來(lái)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(gè)水利工程．

3水資源統(tǒng)一管理

加州早期的工程大都由當(dāng)?shù)毓鄥^(qū)、城市機(jī)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(lái)，由于逐漸強(qiáng)調(diào)效率和協(xié)作，通過(guò)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(jī)構(gòu)所有的水渠相互聯(lián)成了一個(gè)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(shí)，南部加州就已預(yù)料到需水量肯定會(huì)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(gè)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(gè)城市，擔(dān)負(fù)超過(guò)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(shí)，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(dá)山脈西坡引水，該工程于20世紀(jì)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(gè)水行政區(qū)在加州水資源的開發(fā)和管理過(guò)程中，尤其是在解決地區(qū)性水資源問(wèn)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(kù)、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(yùn)行由運(yùn)行管理辦公室負(fù)責(zé)，其下屬機(jī)構(gòu)包括：運(yùn)行規(guī)劃處，運(yùn)行中心和運(yùn)行支持處3個(gè)部分．電力調(diào)度、配水計(jì)劃等均由該辦公室負(fù)責(zé)實(shí)施．目前，這些水庫(kù)的調(diào)度和各級(jí)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(méi)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(jī)構(gòu)之間正在加強(qiáng)合作，以協(xié)商共同長(zhǎng)期有效利用地下水資源儲(chǔ)備．比如，從某州水利工程引水的城市機(jī)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(dāng)其需要用水時(shí)可以取回部分水作為以前回灌的補(bǔ)償．

與其他西部州不同的是，加州政府并沒(méi)有對(duì)地下水的開采進(jìn)行管制，除非是在過(guò)渡開采導(dǎo)致長(zhǎng)期的水質(zhì)惡化發(fā)生時(shí)才加以限制．目前，加州許多地下水流域并沒(méi)有開采和回灌的規(guī)劃和限制，主要是因?yàn)檫@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(dāng)?shù)毓芾聿块T的限制，以確保地下水長(zhǎng)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(dāng)時(shí)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(zhǔn)管道布線、整平等節(jié)水手段．由于受到相當(dāng)可觀的節(jié)水效益的激勵(lì)，效率更高的節(jié)水器具被不斷地開發(fā)出來(lái)．

現(xiàn)在加州的許多農(nóng)場(chǎng)和果園都采用了計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)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(dòng)化程度較高．從土壤水分的測(cè)定，灌溉決策及其指令的發(fā)出，到停止灌溉時(shí)的關(guān)機(jī)停泵，直至下一次灌溉指令的發(fā)出，都用計(jì)算機(jī)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)、傳輸、分析等系統(tǒng)完成．

4水權(quán)和水市場(chǎng)

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(zhēng)奪同一河流上的水權(quán)而引發(fā)了許多爭(zhēng)端，為解決這些水權(quán)爭(zhēng)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(zhǎng)使人們對(duì)水的爭(zhēng)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(jì)的發(fā)展和人口繼續(xù)增長(zhǎng)，當(dāng)?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(gè)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(fèi)．上述情況均涉及到水權(quán)的分配或交換問(wèn)題．

在美國(guó)，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(gè)人和實(shí)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(duì)要簡(jiǎn)單一些，地表水權(quán)則相當(dāng)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(guó)法律體系，是當(dāng)初水資源緊缺問(wèn)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(lái)都則是主要的，加州水法對(duì)兩種地表水權(quán)進(jìn)行了詳細(xì)的解釋和界定．

水權(quán)本質(zhì)上是一種財(cái)產(chǎn)權(quán)，受與財(cái)產(chǎn)權(quán)相同的法律保護(hù)．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(diǎn)等形式表現(xiàn)出來(lái)．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(shí)擁有．

如何進(jìn)行水權(quán)的量化也是一個(gè)很重要的問(wèn)題，美國(guó)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(yùn)輸過(guò)程中的損失．這樣可以避免造成過(guò)多的低效率用水，因?yàn)榈托实亩嘤靡环剿蜁?huì)多一分浪費(fèi)，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(hù)了其他合法用水戶的權(quán)益．

為獲得水權(quán)，申請(qǐng)者必須提出書面申請(qǐng)，提供事實(shí)證明并接受他人的質(zhì)詢和反對(duì)．申請(qǐng)過(guò)程由水資源管理委員會(huì)控制，包括接受申請(qǐng)、舉行聽(tīng)證、頒布決議等一系列程序，類似于司法判決．當(dāng)然，這是一個(gè)充滿矛盾和爭(zhēng)論的過(guò)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(dān)．

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(gè)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(shí)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(dāng)?shù)剞r(nóng)民對(duì)出售自己的水權(quán)并不感興趣，也不愿意城市的各種機(jī)構(gòu)卷入到本地的水事務(wù)中．問(wèn)題的解決只能通過(guò)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(gè)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(guò)水交換，整個(gè)水系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置，用戶沒(méi)用完的過(guò)剩水可以直接賣給需要用水而沒(méi)有水用的用戶，對(duì)于個(gè)體來(lái)說(shuō)這也是理智的選擇．這樣可以減少水資源浪費(fèi)，最大化水資源的利用效率．

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

4．2干旱“水銀行”

20世紀(jì)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(kù)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(lái)，這在美國(guó)是一個(gè)創(chuàng)造．水銀行主要負(fù)責(zé)購(gòu)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(fù)責(zé)工農(nóng)業(yè)和環(huán)境供水的公共機(jī)構(gòu)，他們必須符合嚴(yán)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(fèi)水，也不能購(gòu)買超出需要量的水．出乎預(yù)料的是，45d內(nèi)水銀行競(jìng)買到了10億m3水，其買入價(jià)是

10美分／m3，賣出價(jià)是14美分／m3，這些水大多數(shù)是來(lái)自休閑耕地用水和地下水．從全局來(lái)看，水銀行可以盡可能地減少干旱造成的全州經(jīng)濟(jì)損失，更合理進(jìn)行水資源的配置，據(jù)估計(jì)，水銀行帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)3．5億美元．但水銀行也帶來(lái)了一些爭(zhēng)論，如環(huán)境用水如何保證、對(duì)農(nóng)業(yè)負(fù)面影響以及對(duì)稅收和財(cái)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(gè)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(méi)有建立起水市場(chǎng)．90年代的10年間，加州政府試圖把水市場(chǎng)作為解決日益增長(zhǎng)的城市用水需要的措施，提出了很多提案欲對(duì)水市場(chǎng)立法，以促進(jìn)水市場(chǎng)的發(fā)育，但至今仍缺乏獲得立法通過(guò)的提案．提案的反對(duì)意見(jiàn)主要來(lái)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(rèn)為建立水市場(chǎng)是在逼迫他們出售水，水市場(chǎng)建立對(duì)小農(nóng)場(chǎng)不利，因此不同意這些提案．所以，要想建立起水市場(chǎng)，必須根據(jù)公平的原則，照顧弱勢(shì)群體小農(nóng)場(chǎng)的利益，給予適當(dāng)補(bǔ)償．有人也建議，建立水市場(chǎng)最好讓賣方和買方直接談判，同時(shí)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(guò)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(dá)買方手中，一般來(lái)講這一過(guò)程必然要用到第三方的水利設(shè)施，這時(shí)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(wèn)題

加州最早受到環(huán)境保護(hù)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(guò)了立法以保護(hù)該地區(qū)的野生動(dòng)機(jī)自然風(fēng)景．近年通過(guò)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(zhēng)論主要圍繞的就是環(huán)境問(wèn)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(lái)自環(huán)境保護(hù)法的挑戰(zhàn)，哪怕是已經(jīng)建成達(dá)一個(gè)世紀(jì)之久的供水工程也將必須調(diào)整供水量，以減少對(duì)環(huán)境的影響．可以說(shuō)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成了水資源管理遇到的最主要的問(wèn)題，而且也是考慮一切問(wèn)題的前提．

6結(jié)語(yǔ)

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(chǎng)、水環(huán)境生態(tài)保護(hù)4個(gè)方面對(duì)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(guò)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(dá)國(guó)家所經(jīng)歷的某些階段或遇到的一些問(wèn)題，我們也正或多或少地面臨著，通過(guò)了解其歷史發(fā)展過(guò)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(diǎn)供大家思考：

（1）我國(guó)正在或即將興建的幾個(gè)大型調(diào)水工程，是否可以調(diào)動(dòng)地方的積極性，拓展多種投資渠道，減少國(guó)家投入，實(shí)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(qiáng)地下水和地表水的聯(lián)合調(diào)度，在更大的時(shí)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(xì)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(diǎn)；

篇8

【關(guān)鍵詞】地下室底板；倒無(wú)梁樓蓋式底板；抗浮設(shè)計(jì)

1. 工程概況

廣州某商業(yè)廣場(chǎng)項(xiàng)目，框架結(jié)構(gòu)，主體建筑4～6層，地面以下設(shè)一層擴(kuò)大地下室，主要功能為汽車庫(kù)及設(shè)備用房。地下室裙房大部分柱網(wǎng)7.4m×8.0m。擴(kuò)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(jì)（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(bào)告，地下室底板下標(biāo)高處多為淤泥質(zhì)土層，不宜將底板設(shè)計(jì)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(wú)梁樓蓋式平板結(jié)構(gòu)，樁承臺(tái)兼做柱帽。

2. 地下室底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1確定荷載。

本工程地下室底板底面相對(duì)標(biāo)高-4.320m，室外地面相對(duì)標(biāo)高為-0.120m。設(shè)底板厚度400mm，按設(shè)防水位-1.200m計(jì)，水浮力標(biāo)準(zhǔn)值為34.0KN/m2；底板自重加面層及其上使用荷載，標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)算。

底板的沖切承載力驗(yàn)算：

因有樁承臺(tái)兼做柱帽，一般底板的沖切承載力由承臺(tái)的沖切控制。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中沖切驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)算，最大沖切荷載為1410KN，根據(jù)公式（1）計(jì)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(wú)梁樓蓋式底板的內(nèi)力及配筋計(jì)算。

無(wú)梁樓蓋主要有兩種簡(jiǎn)化計(jì)算模式：（1）經(jīng)驗(yàn)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(yàn)系數(shù)法計(jì)算條件，故采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算，他的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算簡(jiǎn)便，受力明確。具體計(jì)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(jiàn)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(jìn)而進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和裂縫驗(yàn)算。考慮地下室底板的抗裂要求及簡(jiǎn)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(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果研究后，采用了這樣的配筋方法：（1）頂面雙向通長(zhǎng)配置D16@150，底面雙向通長(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)度不小于計(jì)算凈距的1/4。

3. 地下室底板抗浮設(shè)計(jì)

3.1浮托力確定。

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

3.2抗浮設(shè)計(jì)。

目前，地下室抗浮設(shè)計(jì)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(duì)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(lái)抗浮，且地勘報(bào)告顯示場(chǎng)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(yàn)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(duì)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(chǎng)單樁抗拔靜載試驗(yàn)。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)方法及抗浮設(shè)計(jì)方法相對(duì)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(shí)現(xiàn)建筑功能要求，還可以節(jié)約造價(jià)，方便施工，這就要求設(shè)計(jì)人員不斷積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提高。

參考文獻(xiàn)

[1]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范.GB50010-2010.

篇9

關(guān)鍵詞：規(guī)劃勘察；架構(gòu)；分析評(píng)價(jià)

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(zhǎng)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(wèn)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(jì)、施工、運(yùn)維的費(fèi)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(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)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(chǔ)、查詢、統(tǒng)計(jì)和分析評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)、建設(shè)場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、不良地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害分析評(píng)價(jià)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(kù)和ArcS⁃DE空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)客戶機(jī)也具有充分的自主控制的能力（本地?cái)?shù)據(jù)資源和輔助決策資源），并且客戶機(jī)需要專業(yè)地質(zhì)功能，需要具有足夠的計(jì)算能力。因而采用客戶機(jī)模式，可以靈活地配置軟件部件，充分發(fā)揮客戶機(jī)和服務(wù)器的計(jì)算能力。采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)和ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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(shí)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(jì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)SQL語(yǔ)句和ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的規(guī)劃勘察數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能化查詢。系統(tǒng)支持根據(jù)不同目的來(lái)設(shè)置查詢條件，以此完成對(duì)現(xiàn)存工程數(shù)據(jù)的高效搜索功能，并且可對(duì)搜索結(jié)果進(jìn)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(biāo)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(duì)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(jìn)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(diǎn)緩沖選擇。3)坐標(biāo)查詢通過(guò)坐標(biāo)查詢，可根據(jù)精確的空間地理坐標(biāo)，進(jìn)行精度更高的空間查詢。系統(tǒng)支持四種方式的坐標(biāo)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(biāo)志性建筑、標(biāo)志性山體、標(biāo)志性水體、小區(qū)名稱等)，進(jìn)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。可根據(jù)特征地物名稱的個(gè)別文字，自動(dòng)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(jì)

系統(tǒng)從三個(gè)角度提供了對(duì)工程數(shù)據(jù)和文檔資料的統(tǒng)計(jì)(勘察工程、勘察鉆孔、勘察圖文檔)。勘察工程提供了11種類別的工程統(tǒng)計(jì)，勘察鉆孔提供了14種類別的鉆孔統(tǒng)計(jì)，勘察圖文檔提供了9種類別的圖文檔統(tǒng)計(jì)。

3.3分析評(píng)價(jià)

根據(jù)規(guī)劃評(píng)價(jià)的實(shí)際專業(yè)應(yīng)用需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)；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(biāo)分析應(yīng)用。

3.3.1工程建設(shè)適宜性評(píng)價(jià)

系統(tǒng)依托《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(CJJ57-2012)進(jìn)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(píng)價(jià)。1)定性分析評(píng)價(jià)根據(jù)規(guī)范要求，交互錄入相關(guān)的定性評(píng)價(jià)因子。系統(tǒng)在后臺(tái)將選擇結(jié)果，進(jìn)行計(jì)算機(jī)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(zhǔn)。”，進(jìn)行定性分析判斷，得到分析結(jié)論。最后，可自動(dòng)生成報(bào)告。2)定量分析評(píng)價(jià)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(biāo)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)規(guī)范要求，自動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)合法性檢查，確認(rèn)數(shù)據(jù)合法之后，進(jìn)行下一步的計(jì)算分析。最后，自動(dòng)生成報(bào)告。

3.3.2技術(shù)指標(biāo)圖形化分析應(yīng)用

1)剖面圖剖面圖展現(xiàn)一定范圍場(chǎng)區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì)信息:地層分布情況、地層分布趨勢(shì)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(duì)應(yīng)的專業(yè)數(shù)據(jù)指標(biāo)的分布情況展示出來(lái)，便于分析和進(jìn)一步應(yīng)用。系統(tǒng)后臺(tái)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(kù)。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(dòng)分析對(duì)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(jì)實(shí)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(yǔ)

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(duì)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃及專項(xiàng)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(guó)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(jí)中重點(diǎn)增加三維分析、淺層地溫能數(shù)據(jù)管理與分析評(píng)價(jià)、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理與分析評(píng)價(jià)等功能模塊。為城鄉(xiāng)規(guī)劃安全提供地質(zhì)技術(shù)保障。

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【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(chǎng)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(chǎng)，總占地面積175畝，設(shè)計(jì)總庫(kù)容156萬(wàn)m³，平均日填埋處理規(guī)模為400噸/日，設(shè)計(jì)服務(wù)年限15年。

該項(xiàng)目于2003年月12月30日，經(jīng)山東省發(fā)展計(jì)劃委員會(huì)批復(fù)立項(xiàng)后， 2005年7月8日山東省環(huán)保局環(huán)評(píng)批復(fù)，與2006年3月份開工建設(shè)，2007年5月正式運(yùn)行，現(xiàn)已填埋庫(kù)容量約為33萬(wàn)m³。

該填埋場(chǎng)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(kù)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的滲瀝液收集起來(lái)，并通過(guò)調(diào)節(jié)池輸送至滲瀝液處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，同時(shí)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(duì)庫(kù)區(qū)地下水的污染，該系統(tǒng)應(yīng)保證使襯墊或場(chǎng)底以上滲瀝液的水頭不超過(guò)30em。設(shè)計(jì)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(diǎn)十分重要，其原因如下：

（1）垃圾中出現(xiàn)壅水會(huì)使垃圾長(zhǎng)時(shí)間淹沒(méi)在水中，不同垃圾中的有害物質(zhì)浸潤(rùn)出來(lái)，從而增加了滲 瀝液凈化處理的難度；

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

在生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液收集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，水平襯墊和導(dǎo)流層的功能是互補(bǔ)的，襯墊防止?jié)B瀝液和氣體從填埋場(chǎng)擴(kuò)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(shí) 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(guò)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(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，滲瀝液產(chǎn)生量按填埋場(chǎng)多年逐月平均降雨量（一般為20a）設(shè)計(jì)，并保證該套系統(tǒng)能在填埋場(chǎng)服務(wù)年限內(nèi)和封場(chǎng)后30a內(nèi)正常運(yùn)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(kù)區(qū)場(chǎng)底積蓄，填埋場(chǎng)底應(yīng)形成一系列坡度的階地，填埋場(chǎng)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(diǎn)。導(dǎo)流層的目的就是將全場(chǎng)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(duì)填埋庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行場(chǎng)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(jì)好的縱橫坡度進(jìn)行平整，根據(jù)《城市生活垃圾衛(wèi)生填埋處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，滲瀝液在垂直方向上進(jìn)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(guò)清理的場(chǎng)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(lái)源困難的地區(qū)，可考慮用碎石代替，因此，該項(xiàng)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(biāo)高處，并貫穿整個(gè)場(chǎng)底，斷面通常采用等腰梯形或菱形，鋪設(shè)于場(chǎng)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(lái)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(cè)定的基礎(chǔ)上計(jì)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(chǎng)底水平鋪設(shè)的部分，同時(shí)還包括收集管的垂直收集部分。

垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)一般分層填埋，各層垃圾壓實(shí)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(shí)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(guò)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(shí)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(chǎng)的垃圾滲瀝液匯集到此，并通過(guò)提升系統(tǒng)越過(guò)垃圾主壩進(jìn)入調(diào)節(jié)池。如果采取滲瀝液收集主管直接穿過(guò)垃圾主壩的方式(適用于山谷型填埋場(chǎng))，則可以將集水池和提升系統(tǒng)省略。

山谷型填埋場(chǎng)可利用自然地形的坡降采用滲瀝液收集管直接穿過(guò)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(chǎng)由于受場(chǎng)地限制，滲瀝液無(wú)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(fù)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(gè)環(huán)節(jié)是調(diào)節(jié)池，主要作用是對(duì)滲瀝液進(jìn)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(shí)可對(duì)滲瀝液水質(zhì)起到預(yù)處理的作用。依據(jù)填埋庫(kù)區(qū)所在地的地質(zhì)情況(當(dāng)采用滲瀝液重力自流入調(diào)節(jié)池時(shí)，還需考慮滲瀝液穿壩管的標(biāo)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(jìn)行防滲，膜上采用預(yù)制混凝土板保護(hù)。為了減少雨水的進(jìn)入，萊蕪市銅山垃圾填埋場(chǎng)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(shí)行清污分流是將進(jìn)入填埋場(chǎng)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(chǎng)外，進(jìn)行不同程度處理，從而減少污水量，降低處理費(fèi)用。