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關鍵詞:水 水資源 認識
中圖分類號:TV213.4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(a)-0224-01
水是人類和一切生物生存所不可缺少的一項極寶貴的自然資源,同時也是工農業(yè)生產及可持續(xù)發(fā)展不可替代的自然資源。與人類生活和生產最為密切的是由大氣降水補給的河流、湖泊、土壤水和地下水等淡水資源。下面對水及水資源的認識分析匯報如下。
1 地球上的水及水的循環(huán)
1.1 水及水循環(huán)
地球是被稱作水的行星,由大氣水、地表水、地下水構成地球上的水圈,其存在于地球表面。地球巖石圈、大氣圈、生物圈的水以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的不同形式存在,在太陽輻射和地心引力的作用下,以蒸發(fā)、降水、入滲和徑流等方式進行往復交替的運動,也就是水分的循環(huán)。
地球表面積約5.1億平方公里,其中海洋面積3.61億平方公里,海洋占70.8%,陸地占29.2%。在陸地積蓄水中,人類生活和工農業(yè)生產可以直接利用的河流積蓄水量約0.17萬立方千米,淡水湖泊積蓄水量約10萬立方千米,合計為10.17萬立方千米。
1.2 影響水循環(huán)的因素
(1)氣象因素:如風向、風速、溫度、濕度等。
(2)下墊面因素:如地形、地質、土壤、植被等。
(3)人類活動:如水利措施和農林措施等。
水循環(huán)中最活躍的因素是大氣降水、蒸發(fā)、入滲和河川徑流等,它們的動態(tài)水量比靜態(tài)水量大得多。相對不活躍的要素為;海洋水、冰蓋和深層地下水,其更新時間要幾千年,因其難以恢復,故對于這部分資源在開發(fā)利用時必須高度謹慎。
1.3 地下水
地下水是指埋藏在地面以下,存在于巖石和土壤的孔隙中可以流動的水體。地面以下的水并不都是地下水。地面以下的土層可分為包氣帶和飽水帶;包氣帶的土層中含有空氣,沒有被水充滿,包氣帶中的水分稱為土壤水。飽水帶中土壤孔隙被水充滿,含水量達到飽和,飽水帶中的水即為地下水。常見的井水、泉水都是地下水。地下水分布廣泛,水量也較穩(wěn)定,是工農業(yè)和生活用水的重要水源之一。地下水的過量開采(開采速度大于其補給速度)會造成地下水位的大幅下降,引起地面沉降。地下水位過高對農作物生長不利,會造成危害,若地下水含鹽量較高,則會產生土地的次生鹽堿化。
2 水資源
2.1 水資源的含義
由于研究的領域不同,各國學者們對水資源一詞的理解均有差異,在我國的《中國大百科全書》中,分別對水資源的定義為“地球表層可供人類利用的水,包括水量、水域和水能資源,一般指每年可更新的水量資源”?!白匀唤绺鞣N形態(tài)的天然水,并將可供人利用的水資源作為供評價的水資源”廣義上的水資源是指能夠直接或間接使用的各種水和水中物質,在社會生活和生產中具有使用價值和經濟價值的水都可稱為水資源。但水和水資源在自然物質概念上是不同的,水資源不等于水。在目前的技術經濟條件下,可供利用的水資源并不包括大部分海洋水、極地冰蓋和深層地下水,它們只能作為待用水資源,當技術經濟發(fā)展到一定階段可以開發(fā)利用時,才能成為水資源。狹義上的水資源是指人類在一定的經濟技術條件下能夠直接利用的水。本文提到的水資源,也就是在水利工程中要利用的資源均指狹義水資源范疇。
總之,水資源應包括三方面內容:參與自然界的水分循環(huán),可逐年恢復和更新的動態(tài)資源,可以利用并且能夠利用的具有價值的水。
2.2 水資源的特點
水資源不同于土地資源和礦產資源,從上述水資源的含義中,可看到水資源問題的廣泛性、重要性和復雜性。只有充分認識它的特性,才能合理、有效地利用。
2.2.1 水資源的再生性和重復利用性
地球上存在著復雜的、大體以年為周期的水循環(huán)。水循環(huán)是一個龐大的天然水資源系統(tǒng),水汽以雨水的形式從空中降落到陸地上,經地面或地下流向下游,匯入海洋,再經太陽輻射蒸發(fā)回到大氣層中,這樣循環(huán)往復,使地表和地下的淡水處在水循環(huán)系統(tǒng)中,源源不斷地獲得大氣降水的補給,水便可以不斷供給人類利用和滿足生態(tài)環(huán)境平衡的需要。水資源參與自然界水循環(huán),并且循環(huán)周期短,因此是一種再生資源。所以對水資源開發(fā)利用的越早,其價值越大。
但對一定區(qū)域某段時間而言,年降水量雖有變化但總是有限值。水資源的超量開發(fā),或動用區(qū)域地表、地下水的靜態(tài)儲量,必然造成超量部分難于恢復或不可恢復,從而破壞自然生態(tài)平衡??傊?,水資源在一定合理開發(fā)利用狀況下才是取之不盡、用之不竭的。
2.2.2 水資源時空分布的不均勻性
水資源循環(huán)過程在自然界中具有一定的時間和空間分布。水資源地區(qū)分布的不均勻,使得各地區(qū)在水資源開發(fā)利用條件上存在巨大的差別。
同一地區(qū)中不同時間水資源的分布也不均勻,年際、年內變化幅度很大。區(qū)域年降水量因水汽條件等多種因素影響,呈隨機性變化,豐、枯水年水資源量相差懸殊,或交替、或連續(xù)出現(xiàn)。年內水資源變化也很不均勻,汛期雨量集中,不便利用,枯水期水量銳減,又滿足不了需水要求。
為了滿足各地區(qū)、各部門的用水要求,必須修建蓄水、引水、提水、水井和跨流域調水工程,對天然水資源進行時空再分配。但興修各種水利工程要受自然、技術、經濟、社會條件的限制,且只能控制利用水資源的一部分或大部分。
2.2.3 水資源的不可替代性及開發(fā)利用多用性
一切生物體內都含有水。沒有氧氣可以有生命存在,但是沒有水便沒有生命。因此,水是維護動植物生命和人類生存所不可替代的物質。
水資源在國民經濟建設的各行各業(yè)中占有重要地位,沒有水各項建設事業(yè)就不可能有發(fā)展前景。水既是生活資料,又是生產資料,工業(yè)供水、農業(yè)灌溉和人們日常生活都要消耗大量的水。這部分水在使用過程中大部分被消耗掉,少部分回歸,但往往已變成了污水。還有一些用水部門,不消耗水量,僅利用水體、水能。水資源可重復利用,如水力發(fā)電、水產、航運、旅游、環(huán)境用水(稀釋)等,它用而不耗的特點提供了一水多用的可能性。水也是推動人類進步和社會發(fā)展的不可替代的資源。
2.2.4 水資源經濟上的兩重性
水是重要的自然資源,一個地區(qū)水資源數(shù)量適宜且時空分布均勻,將為區(qū)域經濟發(fā)展、自然環(huán)境的良性循環(huán)和人類社會進步發(fā)揮重大作用。然而,在水量過多或過少的地區(qū),往往又產生各種各樣的自然災害:水量過多容易造成洪水泛濫,內澇漬水;水量過少容易形成旱災。因此,應將興水利和除水害結合起來,合理、有效地利用水資源。
參考文獻
【關鍵詞】公路路基排水綜合設計
中圖分類號:U213文獻標識碼: A
一、前言
水是影響路基的強度和穩(wěn)定性的重要因素.排水設計對于保障公路結構物的使用壽命和行車的通暢、安全具有十分重要的作用。根據(jù)水源不同.影響路基的水流可分為地面水和地下水兩類.相應的路基排水工程分為地面排水及地下排水兩大類。地面水包括大氣降水以及海、河、湖、水渠、水庫水等;地下水包括上層滯水、潛水、層間水等。路基排水設計時.必須將影響路基穩(wěn)定性的地面水排除和攔截在路基用地范圍以外,并防止地面水漫流、滯積或下滲。對影響路基穩(wěn)定性的地下水,則應予以隔斷、疏干、降低,并引到路基用地范圍以外適當?shù)牡攸c。
二、路基排水設計的意義
1、路基排水設計對多雨地區(qū)高等級公路設計及安全使用有著重要意義。
2、路基排水設汁應遵循綜合設計的原則,各種排水設施應按照水文水力計算結果合理設計,排水設施應施工簡單,效果顯著。
3、盲溝對降低地下水位和攔截流向或滲入路基范圍內的地下水具有顯著效果。這種防排地下水的方法值得在多雨地區(qū)推廣。
4、為了防止水對坡面的沖刷或雨水的下滲造成坡體失穩(wěn)。應對坡面排水設施如截水溝、急流槽等進行加固。加固的方法通常是采用漿砌片石鋪筑。
5、精心的施工是各種排水設施充分發(fā)揮各自的排水作用的前提和保障
6、對不同道路、不同地理地質情況應采用不同的方法.做出合理、可靠的路基路面排水設計,使道路的排水成為一個完整的綜合排水系統(tǒng),使不同水源的水都可以迅速、順暢地排向路界以外。
三、路基排水的含義及分類
路基排水就是指為保護路基具有足夠的強度和穩(wěn)定性,將路基范圍內的土體濕度降低到一定的范圍內所采取的匯集、排除地表水和地下水的措施。對路基有危害的水分為地面水和地下水兩類:
1、地面水包括雨水、雪水以及大小河溝溪水等,這是路基排水的主要方面,也是對路基造成危害的主要來源。
2、地下水包括氣帶水、潛水以及層間水等,它們對路基的危害程度因埋藏情況而異,輕者能使路基濕軟,腐蝕路基強度和路基的承載力。重者會引起凍脹、翻漿或造成邊坡滑塌,甚至整個路基沿傾斜基底滑動。
四、排水設計的原則
1、功能性原則
設計公路路基排水設施的目的,是為迅速排除落在公路路基界內的地表水,將公路路基上側方的地表水和地下水排到公路路基的下側方,以防止公路路基機遭受地表水和地下水的浸濕、沖刷等損害作用。而這些排水設施在實現(xiàn)其功能時,不應造成壅水或阻水,不應產生沖刷流速,也不應影響公路上車輛的安全運行。
2、滿足設計標準和目標的原則
排水設計的標準應同所設計公路的重要性以及水對毗鄰財產可能產生的危害性相適應。排水設計的目標是提供功能完善、維修便利和造價合理的最佳路基排水設施方案。
3、協(xié)調性原則
排水設計應同當?shù)氐淖匀凰?、已有的或?guī)劃的水利設施(灌溉排水、河川治理或水土保持等)、公共下水道、地下管線等協(xié)調配合。
4、環(huán)境保護的原則
各項排水設施應重視排水處理,防止排泄水沖毀農田及其水利設施,防止沖刷地表引起水土流失,或者污染水源。
5、維修便利的原則
各項排水設施的設計斷面尺寸,除應滿足排泄設計流量的要求外,還應符合在使用過程中便于檢查、維護和修理的要求。
四、排水設計的內容和步驟
公路路基排水設計應依據(jù)公路等級和排水類型確定設計所需的內容和步驟。重要排水設計設施的設計內容和步驟主要包括:調查和采集數(shù)據(jù),排水設施布設,水文分析,水力計算,結構設計,沖刷防護考慮等。
1、調查和采集數(shù)據(jù)
查閱有關文獻,實地調查公路路基沿線地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境及社會經濟狀況,必要時進行適當?shù)臏y量、鉆探和試驗分析。自然生態(tài)環(huán)境資料包括:公路路基沿線匯水區(qū)的特性、地形、地貌、河川水系; 公路路基沿線匯水區(qū)的地質特性、土壤類型和性質;公路路基沿線匯水區(qū)的地表覆蓋情況,植物生態(tài)分布;公路路基沿線匯水區(qū)的地下水類型和補給來源,地下水水位、流向和流速,涌水或泉水出露位置和流量; 當?shù)氐臍庀筚Y料(降雨強度、時間分布和延時、溫度等);公路路基沿線匯水區(qū)水系的水位和流量,河道沖於情況等。
社會經濟狀況資料包括:公路路基沿線匯水區(qū)內的土地利用情況;公路路基沿線匯水區(qū)和附近地區(qū)的水土保持措施及水利設施;公路路基沿線匯水區(qū)和附近地區(qū)的有關防洪排水、河道整治、土地開發(fā)或城市發(fā)展規(guī)劃等。
2、排水設施布設
選取各種排水設施,如溝渠、管道、急流槽、跌水、攔水帶、進(出)水口、集水井、滲溝、透水管等,以攔截、匯集、攔蓄、輸送或排放地表水或地下水,并進行平面和縱斷面布置,形成合適的排水系統(tǒng)。
3、水文分析
依據(jù)匯水區(qū)內的氣象、水文和地形地貌資料,或參考臨近既有排水構造物的有關資料,分析水文特點,估算各項排水設施需排泄的設計徑流量。
4、水力計算
依據(jù)各項排水設施的設計徑流量,進行水力計算,以確定各項排水設施所需的設計斷面,并檢驗其流速是否在最大和最小允許范圍內。
5、結構設計
根據(jù)水利條件和計算結果、地質和土壤情況、維護要求等,進行各項排水設施的材料選用和結構設計
6、沖刷防護進行出水口處的流水沖刷檢查,考慮相應的沖刷防護措施。
五、路基地下排水設施及施工要點
當路基范圍內出露地下水或地下水位較高,影響路基強度和邊坡穩(wěn)定時,應設置暗溝(管)、滲溝、檢查井等地下排水設施。采用地下排水設施的類型、位置及尺寸應由地質和水文地質條件決定。
1、地下排水設施類型
對路基有危害的地下水,應根據(jù)地下水類型,含水層埋藏深度,底層的滲透系數(shù)等條件,選用明溝、排水槽、滲水暗溝、滲水隧道、滲井、滲管等。
2、各種類型地下排水設施的施工
(一)一般當?shù)叵滤癫販\或無固定含水層時,可采用明溝、排水槽、滲水暗溝等,地下水埋藏較深或為固定含水層時,可采用滲水隧道、滲井、滲管等。
(二)滲水暗溝的縱坡一般不宜大于0.5%,不宜小于0.2%,而且要有防淤措施。滲水暗溝,滲水隧道的斷面尺寸,應根據(jù)埋藏深度,施工和維修條件確定。一般寬度不宜小于I.2m,滲水暗溝的排水孔應在冰凍線以下0.5m,截水的滲水暗溝的基底應埋入隔水層不少于0.5m,邊坡滲溝,支撐滲溝的基底應設置在含水層以下堅實的土層上。
(三)滲溝和滲水隧道的截水部分可采取砂礫石,土工纖維做反濾層。砂礫石反濾層的層數(shù),厚度和顆粒級配的要求,根據(jù)坑壁土質和反濾層材料計算確定。砂礫石應篩選清洗,其中顆粒小于0.15mm的含量不大干5%。無砂混凝土塊板反濾層的厚度可采用10-20cm,當坑壁土質為粘性土或粉細砂時,在無砂混凝土塊板外側,應加設10-20cm厚的中粗砂或土工纖維反濾層。
(四)滲水暗溝每隔30m,滲水隧道每隔120m和平面轉折及縱坡變坡點處,應設置檢查井。
結論
公路建設加快,路基排水設計不當而造成的工程病害日益增多,直接造成國家財產的損失。因此,高速公路路基排水設計的重要性愈益突出,對保證高速公路的使用性能和使用壽命十分重要。施工單位應該引起高度重視,對于設計施工中每一個細節(jié)做到精益求精,這樣才能使公路建設更加順利、完善!
【參考文獻】
[1]鄧學鈞,路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]姚祖康,公路排水設計手冊[M].北京:人民交通出版社,2012.
地基基礎的設計與施工時一門實用性很強的工程設計學科,對于提高工程質量與降低工程造價關系極大。近30年來,隨著我國城市建設的發(fā)展,大量高層建筑和高等級道路以及一些城市地下鐵道的興建,地基基礎工程技術隊伍不斷擴大,有利地促進了地基設計、樁基技術、地基處理、基坑工程和地基基礎測試技術等領域的技術進步,出現(xiàn)了許多新的設計計算方法和新的施工技術,形成了新的技術熱點,獲得不少的技術成果。
2、基坑支護方案
2.1 深層攪拌樁支護:
深層攪拌樁支護是加固軟土地基的一種方法,它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑,通過深層攪拌機械,將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理——化學反應,使軟土硬結成具有整體、水穩(wěn)定性和一定強度的樁體。
深層攪拌法最適宜于各種成因的飽和軟粘土,包括淤泥、淤泥質土、黏土和粉質粘土等。加固深度從數(shù)米至50、60m,國內最大深度可達15~18m。一般認為含有高嶺石、多水高嶺石與蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好:含有伊里石、氯化物等粘性土以及有機質含量高、酸堿度(pH值)較低的粘性土的加固效果較差。
2.2 排樁支護:
排樁支護結構可分為:
(1)柱列式排樁支護 當邊坡土質尚好、地下水位較低時,可利用土拱作用,以稀疏鉆孔灌注樁或挖孔樁支擋土坡
(2)連續(xù)排樁支護 在軟土中一般不能形成土拱,支擋樁應該連續(xù)密排。密排的鉆孔樁可以互相搭接,或在樁身混凝土強度尚未形成時,在相鄰樁之間做一根素混凝土樹根樁吧鉆孔灌注樁排連起來。
(3)組合式排樁支護 地下水位較高的軟土地區(qū),可采用鉆孔灌注樁排樁與水泥土樁防滲墻組合的形式。
2.3 地下連續(xù)墻支護:
利用各種挖槽機械,借助于泥漿的護壁作用,在地下挖出窄而深的溝槽,并在其內澆注適當?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B(水)、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。
地下連續(xù)墻施工震動小、噪聲低,墻體剛度大,防滲性能好,對周圍地基無擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形連續(xù)墻代替樁基礎、沉井基礎或沉箱基礎。對土壤的適應范圍很廣,在軟弱的沖積層、中硬地層、密實的砂礫層以及巖石的地基中都可施工。初期用于壩體防滲,水庫地下截流,后發(fā)展為擋土墻、地下結構的一部分或全部。房屋的深層地下室、地下停車場、地下街、地下鐵道、地下倉庫、礦井等均可應用。
2.4 土錨:
用拉桿錨固支護基坑的開挖或用作抗拔樁抵抗浮托力等的應用已日益普遍。拉錨最大的優(yōu)點是在基坑內部施工時,開挖土方與支撐互不干擾,尤其是在不規(guī)則的復雜施工場所,以錨桿代替擋土橫撐,便于施工。這是人們樂于大量使用的主要原因。隨著對錨固法的不斷改進和使用可靠性的監(jiān)測手段,使拉錨支護的范圍更加廣泛。
拉錨是將一種新型受拉桿件的一端(錨固段)固定在開挖基坑的穩(wěn)定地層中,另一端與工程構筑物相聯(lián)結(鋼板樁、挖孔樁、灌注樁以及地下連續(xù)墻等),用以承受由于土壓力等施加于構筑物的推力,從而利用地層的錨固力以維持構筑物(或土層)的穩(wěn)定。
2.5 土釘墻
土釘墻支護是通過沿土釘通長與周圍土體接觸形成復合體。在土體發(fā)生變形的條件下,通過土釘與土體的接觸界面上的粘結力或摩擦力,使土釘被動受拉,通過受拉工作面給土體約束加固,提高整體穩(wěn)定性和承載能力,增強土體變形的延性。
土釘墻適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土及非松散砂土和卵石土等。對于淤泥質土、飽和軟土,應采用復合型土釘墻支護。
3、基坑主要止(降)水方法
工程降水是基坑工程的一個難點。由于土質和地下水位的條件不同,基坑開挖的施工方法大不相同。在地下水位以下開挖基坑時,采用降水的作用是:
(1)截住基坑邊坡面及基底的滲水;
(2)增加邊坡的穩(wěn)定性,并防止基坑從邊坡或基底的土粒流失;
(3)減少板樁和支撐的壓力,減少隧道內的空氣壓力;
(4)改善基坑和填土的砂土特性;
(5)防止基底的隆起和破壞。
一個場地的地質條件和土質條件,將決定降水或排水的形式。
在選擇和設計基坑降水前,必須由甲方提供工程地質勘察資料,建筑物平面圖和立面圖,建筑物場地附近房屋平面圖等,對于重大工程,設計人員除掌握相應資料外,必須在設計前到工程現(xiàn)場親自了解,最好能目測各土層的土樣,對將來降水工程的布置及其與鄰近建筑物的影響。
降低地下水位的常用方法可分為明溝降水和井點降水兩類。明溝降水由于其制約條件較多,尚不能得到廣泛的應用,而井點降水的適用條件較廣,并經過二十多年來的應用、發(fā)展和改進,已形成了多種井點降水的方法。目前常用的井點降水方法有:輕型井點、噴射井點、電滲井點、管井點,輻射井點等。這些有效的降水方法現(xiàn)已被廣泛用于各種降水工程中,但由于降低地下水位以后,可能帶來一些不良影響,如地面沉降,鄰近已有建筑物或構筑物的安全穩(wěn)定及殘留滯水的處理等。
明溝降水是在基坑內設置排水明溝或滲渠和集水井,使進入基坑內的地下水沿排水溝渠流入井中,然后用水泵將水抽出基坑外的降水方法。明溝降水一般適用于土層較密實,坑壁較穩(wěn)定,基坑較淺,降水深度不大,坑底不會產生流砂和管涌等的降水工程。
在地下水位以下施工基坑工程時,通常采用井點(垂直和水平井點)降水法來降低地下水位。垂直井點常沿基坑四周布設,水平井點則可穿越基坑四周和底部,井點深度大于要求的降水深度,通過井點抽水或引滲來降低地下水位,實現(xiàn)基坑外的暗降,保證基坑工程的施工。經井點降水后,能有效地截住地下滲流,降低地下水位,克服基坑的流砂和管涌現(xiàn)象,防止邊坡和基坑底面的破壞;減少側土壓力,增加挖掘邊坡的穩(wěn)定性,有利于邊坡的支護和施工;防止基底隆起和破壞,加速地基土的固結作用;有利于提高工程質量,加快施工進度及保證施工安全。
在城市中由于深基坑降水,總會引起地面產生一定的沉降,影響鄰近建筑物和管線。最好的辦法是采用止水帷幕,將坑外地下水位保持原狀,僅在坑內降水。目前,采用鉆孔壓漿成樁法、地下連續(xù)墻、板樁、深層攪拌樁墻等止水結構形式,效果均較好。其入土深度,取決于土層的透水性,要防止出現(xiàn)管涌、流砂等問題。
這幅圖片來自青島版五四學制小學科學三年級上冊《認識水》一課,圖片信息顯示了“地球上水的分布情況”。如何利用這一關鍵載體和資源來提升學生的素養(yǎng),我進行了如下嘗試。
首先,引導學生觀察“地球上水的總量”這部分內容。為增強學生感知,我將圖片中餅狀圖轉變?yōu)橹鶢顖D。與占比97%“海洋和咸水湖中的水”高高的長方形相比,3%的淡水僅僅是一條線段。
然后,引導學生分析“地球上的淡水總量”圖中信息。從圖中知道“冰”占76%,在學生知曉這一信息后,我啟發(fā)他們思考,“這些冰我們能夠直接用來澆灌莊稼或是作為生活用水嗎?”同學們都表示“不能”。于是,我將表示“地球上的淡水總量”那條線段劃去3/4。面對剩下的那一小段,我說:“現(xiàn)在,只剩下這一點淡水了。接下來,我們就來看看這些水能否被直接利用?”
接著,引導學生分析“淺層地下水”和“深層地下水”?!皽\層地下水”在剩余淡水中所占比例最大,為12%,就是說,線段1/4的一半為“淺層地下水”。 “深層地下水”占比11%,幾乎占了線段1/4的另一半。通過引導學生思考得知,利用這兩類地下水要開鑿水井、修建水庫和池塘。
最后,引導學生分析余下1%的淡水資源。這時,黑板上僅僅留下一個小小的點了。從圖中信息可以知道,這1%的淡水資源又分三部分:一是“大氣中的水0.037%”,二是“河流、淡水湖泊0.34%”,三是“其他淡水0.623%”。通過進一步分析,可以知道,“大氣中的水”和“其他淡水”無法直接利用。就是說,現(xiàn)在剩下的只有占這點1/3大小“河流、淡水湖泊”中的水了。
“可是,河流、淡水湖泊中的水能夠直接利用嗎?”我問,同學們都抬起了頭,若有所思?!安荒?。咱們的生活用水主要是河流、淡水湖泊里的水經過自來水廠加工后,再輸送到千家萬戶的?!薄艾F(xiàn)在河流、淡水湖泊等水體污染特別嚴重,這些水不僅無法直接用作生活用水,甚至不能直接用來澆灌莊稼。因此,我們不僅要節(jié)約用水,還要保護好這些淡水資源,保護好我們賴以生存的環(huán)境,愛護地球這個我們人類共同的家園?!蔽医又f。
考慮到學生的知識經驗水平,為掃除讀圖障礙,我注意引導他們弄清楚“淺層地下水”“深層地下水” 兩個概念。當我將問題拋給大家時,馬上有人顧名思義理解為二者是根據(jù)水源深淺予以區(qū)分的,在肯定這一思考之后,我做了詳細說明。受到我的啟發(fā),在分析“其他淡水”時,有學生提出問題“‘其他淡水’指的是什么?”一番思考、討論之后,大家一致認為,“其他淡水” 一般是指動植物體內的水。
案例解析
中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)將“科學精神”作為促進人全面發(fā)展不可或缺的文化基礎。2017年2月,教育部印發(fā)《義務教育小學科學課程標準》,要求小學一年級開設科學課,并且強調,小學科學課程是一門基礎性、實踐性和綜合性課程。這意味著早期的科學教育對個人科學素養(yǎng)的形成具有十分重要的作用,對于后續(xù)學習、終身發(fā)展和人生幸福產生深遠影響。本案例教學活動在學生核心素養(yǎng)發(fā)展中突出了三方面內容。
首先,將教學活動目標定位于解決問題能力的培養(yǎng)。立足點落在讀懂圖片信息上,為讓學生讀懂圖片,我將餅狀圖轉換為柱狀圖,并逐一引導他們分析地球上淡水資源分布情況。由“地球上水的總量”到“地球上淡水的總量”再到“可以利用的淡水總量”觀察分析的結果,轉換為視覺上由“面”到“線”再到“點”的縮減。這種變換方式,既有助于學生對該內容的理解,又啟發(fā)他們從個體角度運用不同的方式來加工、分析、理解學習內容。從引導學生觀察、分析、了解圖片中水資源信息這一探究活動來看,在幫助學生全面獲取各類水資源相關信息的同時,培養(yǎng)了學生的讀圖能力、分析問題能力和思維能力。
其次,不失時機地培養(yǎng)學生的質疑精神。在引導學生讀圖過程中,我不斷追問“這些水能夠直接被我們利用嗎”,從而將圖片的觀察和分析與學生個人的生活、科學知識的積累和科學態(tài)度的養(yǎng)成有機融合在一起。同時,教學活動著眼于學生的知識經驗基礎。為引導學生弄清楚“淺層地下水”“深層地下水”兩個概念,我追問:“‘淺層地下水’和‘深層地下水’的區(qū)別在哪里?”正是這樣的引導給了學生啟發(fā),他們開始自覺探究“其他淡水”的含義。這樣的思考活動,有助于學生形成嚴謹認真、實事求是、勇于探究的質疑精神以及善于思考的學習習慣和一絲不茍的學習態(tài)度。
最后,注重學科教學過程中的德育滲透,引導學生思考科學、社會和環(huán)境之間的關系。由淡水資源匱乏以及自然水域遭受污染的事實,來激發(fā)學生節(jié)約用水保護環(huán)境的意識,認同公民責任,樹立公民意識。將餅狀圖變換為柱狀圖逐次分析的結果是,人類能夠利用的淡水資源僅僅為一個“點”的1/3。即便如此,由于遭受污染而日益短缺,因此,節(jié)約用水,保護環(huán)境也就成為每一個人的責任和義務。那一刻,實驗室里靜悄悄的,同學們的神情極為專注。教學既立足于學科內容,又超越了學科學習范疇,轉向了學生全面成長的廣闊視野。
小學科學課程要求培養(yǎng)學生綜合分析、質疑、解決現(xiàn)實世界問題的能力,實現(xiàn)學科學習與立德樹人的融合貫通。為此,教師應從學生的角度設計并展開教學活動。課前要通過先前積累的經驗以及對學生的了解,通過對課程標準的研讀和領悟,通過對教材的分析,來確定教學目標以及教學重難點,進而設計教學活動。課堂上,一方面要密切關注學生的思維活動狀態(tài)以及他們在學習活動中的情感體驗,同時借助于教師自身的專業(yè)素養(yǎng)、人格魅力和文化修養(yǎng),及時調整教學內容,變換教學方式,調控教學進程,使教學活動能夠滿足學生學習的需要。另一方面,這種積極的思維活動狀態(tài),又容易讓學生對學科學習、學科內容以及學科教師產生積極的情感。這既能夠加深學生對學科學習內容的感知與理解,也能夠讓學生形成積極的情感、態(tài)度和價值觀。
好的學科教學猶如“跳高”,學生在課堂中的學習僅僅是一個“跳板”,學科教學既不能離開這個“跳板”,又要促成學生最終的“凌空一躍”。
關鍵詞:夏熱冬暖地區(qū);空心砌塊;地源熱泵;原則
1 地源熱泵技術
對熱泵的狹義定義就是指“那些能夠通過實現(xiàn)蒸發(fā)器與冷凝器功能轉換的制冷設備”。但是,根據(jù)對具體的工程實踐以及多個施工項目的工作積累,筆者認為“地源熱泵”的概念要遠遠超出該限制。根據(jù)地源熱泵的工作原理可以將地源熱泵分為這樣兩類:其一,將傳統(tǒng)的熱泵空調系統(tǒng)中的冷凝器向地下延伸,與大地進行人熱交換,進而實現(xiàn)熱交換介質的相變目的。當前廣泛使用的一種地熱源熱泵就是這種類型的熱泵。其二,就是通過液態(tài)熱交換介質的流動實現(xiàn)了土壤熱源和室內空氣的熱量交換。
上述兩種熱泵系統(tǒng)都是依靠土壤和地下水的熱穩(wěn)定性來實現(xiàn)穩(wěn)定運行的。由于一定深度范圍當中土壤的溫度在季節(jié)變化的過程中變動的幅度并不大,相對空氣而言將十分的小,且夏季溫度低于大氣,冬季又高于大氣,基本與當?shù)氐哪昶骄鶜鉁乇3忠恢隆?/p>
總的來講,地源熱泵系統(tǒng)是一種將傳統(tǒng)熱泵冷凝器以及蒸發(fā)器延伸到地下,且能夠和淺層巖土以及地下水進行熱交換;或者說是一種通過導熱介質在一個封閉的循環(huán)路徑當中實現(xiàn)對地表層以及建筑物內部環(huán)境進行熱交換的一種建筑節(jié)能技術與措施。
1.1 第一類地源熱泵系統(tǒng)
該類型的地源熱泵主要包括地下水熱泵以及地埋熱泵兩種基本的類型。兩種熱泵都是采用了將傳統(tǒng)熱泵系統(tǒng)中的冷凝器(蒸發(fā)器)向地下延伸的方式實現(xiàn)熱量的交換。
其中,地下水熱泵屬于一種開放式的熱泵系統(tǒng),它將地下水中的熱量進行交換。這種熱泵需要開設80~600m深的地下深井,將處于地下水層的水開采出來。在夏季可以作為冷凝器當中熱量交換用到的冷卻水源,而在冬季則可以作為蒸發(fā)器中的熱水源。在利用的過程中,為了能夠有效的防止地面出現(xiàn)沉降,機組在抽取地下水時還應該向該地下水層中回灌同樣量的水。從這個條件來看,使用該套系統(tǒng)設備的建筑物所處的環(huán)境應該有對應的水文要求。
由于在實際的操作過程中,由于回灌水量遠遠要小于抽水量,該系統(tǒng)在使用過程中容易造成水資源的浪費。而且設備在運行的過程中由于需要抽取地下水,這就不可避免的對受到鐵銹、管網污垢等污染,再次回灌到地下水層之后容易對地下水造成污染。
而地埋管熱泵屬于一種封閉式的熱泵系統(tǒng),它通過在土壤中設立水平或者是豎直方向的管道實現(xiàn)和土壤進行熱交換。首先在土壤的井孔當中埋設PE管,之后將PE管和熱泵機房進行連接,然后將水注入到PE管中進行封閉式的閉路循環(huán),通過PE管來與地層中的巖土進行熱量交換。因為這種地埋管熱泵能夠達到與地下水熱泵相同的熱交換效果,而且基本不會對地下水資源造成危害,因此國際地源熱泵協(xié)會極力推廣該種熱泵系統(tǒng)。
1.2 第二類地源熱泵系統(tǒng)
該類型的地源熱泵和第一類地源熱泵系統(tǒng)不同,其實際上已經不包含有傳統(tǒng)意義之上的“熱泵”含義,而僅僅只是指一個相對單純的封閉式的熱介質循環(huán)系統(tǒng)。將熱交換器埋設在地下,然后在其中加入液態(tài)的導熱介質進行熱量循環(huán),在冬季將土壤中的熱量輸入到室內進行采暖,這時的土壤是作為整個系統(tǒng)中的“熱源”。;在夏季則將室內的熱量向土壤中轉移,這時的土壤是作為整個系統(tǒng)的“冷源”而存在的。在建成之后只需要給水泵提供對應的電力支持就可以,實現(xiàn)真正意義上的節(jié)能。與傳統(tǒng)的空調系統(tǒng)相比,其節(jié)能量可以達到近50%,而且在運行的過程中所帶來的噪聲也極其小,維護程序和維護費用等也很低。同時這種系統(tǒng)不存在室外機組,因此對建筑的整體觀感不會造成負面影響,尤其適宜對歷史保護建筑的改造工程。
但是,這種系統(tǒng)也存在一定的局限性,那就是需要預選埋設大量的地熱樁。因此這種系統(tǒng)主要應用于那些擁有一定的庭院面積的中小型建筑,而對于那些建筑密度大或則是容積率很高的建筑而言,這種系統(tǒng)并不合適。同時,該系統(tǒng)的除濕問題也需要進一步的改進。
2 地源熱泵技術在夏熱冬熱地區(qū)節(jié)能適度中的應用
2.1 地源熱泵技術在該類型地區(qū)的使用具有的優(yōu)勢
主要包括:其一,該類型的地源熱泵系統(tǒng)可以充分的利用地表存在的熱源,與傳統(tǒng)的空氣熱源熱泵空調系統(tǒng)相比,這種熱泵系統(tǒng)具有更加明顯的節(jié)能優(yōu)勢,在夏熱冬暖地區(qū)的應用尤為明顯;其二,由于冬冷夏熱地區(qū)的土質一般屬于淤泥性質的土壤,其蓄熱量要比砂質土壤明顯增大,而且該中土質的熱傳導性很好,在該類地區(qū)使用第一類地源熱泵當中的地埋管式系統(tǒng)或者是第二類地源熱泵將具有很高的熱效率;其三,夏熱冬暖地區(qū)的地下水資源相對較為豐富,而且有利于第一類地緣熱泵系統(tǒng)中地下水熱泵系統(tǒng)的使用;其四,這種地源熱泵系統(tǒng)雖然在初始投資方面比傳統(tǒng)的空氣熱源泵的投資大,但是其節(jié)能效果尤為明顯,能夠在建成之后通過使用費用的降低來實現(xiàn)使用效益的提高。尤其是在經濟發(fā)達地區(qū)以及能源供應緊張的地區(qū),采用這種技術具有明顯的優(yōu)勢。
2.2 地源熱泵技術在該類型地區(qū)的使用具有的問題和不足
在夏熱冬暖地區(qū)使用地源熱泵系統(tǒng)所存在的問題和不足主要包括這樣幾個方面:其一,在該地區(qū),夏季的特點是“高溫高濕”,假若采用第二類地源熱泵系統(tǒng),將可能導致建筑物內的溫度雖然得到了控制,但是濕度卻依然,使得其中的人感覺到不舒服;其二,處于深層的地下水資源是一種非常寶貴的資源,其自我潔凈的周期是非常長的,一旦被污染將難以得到有效的恢復與治理;其三,處于30~300m之間的地下恒溫地層中間的地層并不是那種取之不盡,能夠不斷再生的低溫地熱資源。因為地殼的導熱系數(shù)一般很小,而且熱容量相當?shù)拇?,要想使得太陽光照射的能量或者是地幔中的熱量能夠通過熱傳遞的方式逐步的傳遞到該層面,其所需要的時間將是幾十年,甚至是上百年。若在開采和使用的過程中對之不加節(jié)制,只是單純的連續(xù)向該恒溫帶輸送熱量,而不去考慮進行熱量平衡,這將導致該地區(qū)地層的溫度上升,地源熱泵系統(tǒng)的工作效率也將逐步下降。
3 混凝土小型空心砌塊在墻體保溫中的應用
隨著小型空心砌塊在建筑墻體中的應用越來越廣泛,其在建筑物節(jié)能中的應用地位得到了逐步的認同。當前,在夏熱冬暖地區(qū)所采用的外墻保溫材料主要包括:EPS外墻外保溫、XIS外墻外保溫熱量供應系統(tǒng)、EPS與混凝土結合的外墻整體澆筑系統(tǒng)以及膠粉聚苯顆粒等外墻敷設保溫系統(tǒng)。
小型空心砌塊在使用過程中由于具有施工簡單,施工成本相對較低、節(jié)能效果明顯以及不占用使用空間等方面的優(yōu)點。同時,可以結合其他的保溫措施進行保溫、節(jié)能。例如,采用小型空心砌塊的同時還采用粘結EPS板,形成一個綜合的外墻保溫系統(tǒng)。該種保溫系統(tǒng)集防水、保溫以及裝飾等多種功能于一體,尤其適合夏冷冬暖地區(qū)的住宅建筑對外墻節(jié)能方面的要求,具有較為廣闊的市場應用前景。
參考文獻
[1]鄭鴻.夏熱冬暖地區(qū)混凝土小型空心砌塊墻體保溫與節(jié)能分析[D].浙江大學.2006
關鍵詞:泥漿護壁鉆孔灌注樁泥漿比重清孔 導管 替代優(yōu)勢 混凝土坍落度
中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A
隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷推進,建筑業(yè)蓬勃發(fā)展,泥漿護壁灌注樁以其施工噪音低、樁長和直徑變化自如、單樁承載力大、剛度大、變形小、可方便水下施工等突出優(yōu)點,被廣泛應用于各種特殊、復雜地質條件下的高層建筑、公用建筑、鐵路、橋梁的基礎工程。
泥漿護壁灌注樁工藝復雜,作業(yè)環(huán)節(jié)多,施工程序性強,水下施工屬地下隱蔽工程,施工質量難以直觀控制。施工過程中任何細小環(huán)節(jié)上的疏忽大意都可能造成工程的失敗。因此泥漿護壁灌注樁施工必須嚴格程序化管理,從狠抓施工環(huán)節(jié)質量入手,強化施工過程動態(tài)控制。
現(xiàn)結合多年來在泥漿護壁灌注樁方面的施工經驗和對建筑樁基技術規(guī)程的理解,對泥漿護壁灌注樁質量控制的關鍵環(huán)節(jié)和要點進行深入探討,以期透過對規(guī)范的學習,不但要熟悉規(guī)范的規(guī)定,更重要的是理解其規(guī)定的深刻含義,只有這樣在實際工作中,我們才能做到有的放矢,有效控制。
泥漿護壁鉆孔灌注樁成孔環(huán)節(jié)質量控制
1、成孔機械的選擇:首先要根據(jù)地質條件選擇合適的成孔機械,例如在淤泥和淤泥質土層、在地下水量大的土層的情況下,使用沖擊鉆成孔會使樁端承載力和樁身摩阻力大幅度降低,不宜采用;再如潛水電鉆成孔,適用于地下水較高的軟硬土層,但不得用于漂石。
2、對泥漿技術指標的要求:
[規(guī)范要求施工中應經常測定泥漿比重,并定期測定泥漿粘度、含砂率和膠體率,泥漿的控制指標:粘度18-22S、含砂率不大于4%-8%、膠體率不小于90%。]
在泥漿護壁鉆孔灌注樁施工中,泥漿主要有兩方面作用:一方面是護壁作用;另一方面是排渣作用。對于泥漿的排渣作用,殘渣的比重越大,就要求泥漿的比重和粘度越大,一般來講在粘土和亞粘土中成孔時,泥漿的比重應控制在1.1-1.2之間;在風化巖中成孔時,泥漿的比重應控制在1.2-1.4之間。對于泥漿的護壁作用,在砂層、砂卵石層、軟弱土層以及塌孔回填的情況下,泥漿比重應相應提高到1.3-1.5之間,以加強對孔壁的支護作用。
3、成孔過程中針對特殊地質情況的處理措施:①在地下水位較高的情況下,一旦發(fā)生孔內泥漿面低于護筒下端或地下水位的情況,在地下水的作用下,樁孔內外就會形成水壓差,從而造成突涌和流砂現(xiàn)象,特別是淤泥和砂石土層,很容易造成塌孔事故。因此規(guī)范中明確規(guī)定 :[施工期間樁孔內泥漿面應高出地下水位1.0m以上,在受地下水位漲落影響時,孔內泥漿面應高出地下水位1.5m以上]。②在砂層、砂卵石層、淤泥層等地質條件較差的土層,當使用沖擊鉆成孔時,須采用向樁孔內投放粘土塊或粘土夾小石片,通過沖擊錘側向擠入孔壁,以加強孔壁的穩(wěn)定性。
4、樁孔垂直度的控制:在灌注樁成孔過程中,常會遇到孤石、土質軟硬變層和其他容易引向傾斜面的情況,因此在[鉆進過程中應每隔1-2m檢查一次樁孔的垂直度],常用的方法是通過線墜或導向桿,目測鉆桿或沖擊錘鋼絲繩的垂直度,如發(fā)現(xiàn)偏移應立即停機,通常處理樁孔偏移的方法是向孔內拋入20-30cm石塊找平,然后先低錘快擊成平臺后再轉入正常施工。
5、對嵌巖樁入巖條件的判斷:對以樁尖端承力為主的嵌巖樁,根據(jù)設計有入強風化、中風化和微風化巖石之分,施工中準確判斷入巖界面是確保樁基承載力的關鍵。對于中、小直徑嵌巖樁,通常參照以下方面進行判斷:第一樁長必須滿足設計規(guī)定的有效樁長;第二巖石界面標高不得高于地勘報告就近探孔巖石界面高度,一般取樁四鄰探孔巖石界面最低標高;第三界面處所取巖樣符合設計要求,此外通過鉆頭進尺的明顯變化也可作為參考,間接判斷是否達到巖石界面。對大承載力、大口徑嵌巖樁,為確保準確入巖,通常使用地勘鉆機鉆取巖芯的方法確定巖石界面。
(二)對泥漿護壁灌注樁清孔的質量控制:當泥漿護壁灌注樁達到終孔條件后,要及時通過泥漿循環(huán)等工藝進行排渣清孔,使樁底沉渣厚度達到規(guī)范要求,在清孔結束時,要盡量調稀泥漿比重,為水下灌注混凝土創(chuàng)造條件。一般黏土土層,清孔結束時泥漿比重應控制在1.1左右,當土質較差時,為防止塌孔泥漿比重可放寬至1.15-1.25。第一次清孔完成后,要進行鋼筋籠吊裝等作業(yè),過程中泥漿中的殘渣會再次沉積樁底,同時過程中鋼筋籠擾動泥漿、碰撞孔壁可能會造成孔壁局部坍塌,因此規(guī)范規(guī)定:[泥漿護壁灌注樁在灌注混凝土前必須二次清孔]。
(三)對水下灌注混凝土的質量控制:
1、對混凝土的質量要求:規(guī)范要求:[水下混凝土坍落度宜為180-220mm,水泥用量不少于360/,砂率40%-45%]。水下混凝土必須要有良好的和易性,其中流動性和粘聚性兩指標尤為重要。混凝土流動性越大,混凝土在導管中的沖擊力就越大,混凝土自導管底部頂升泥漿的效果就越好 ;粘聚性的作用是確?;炷猎诠嘧⑦^程中不發(fā)生離析、不與泥漿混合的關鍵。坍落度是代表流動性的指標,水泥最小用量和砂率要求是粘聚性的保障,兩者對立統(tǒng)一,既要確保流動性又要有良好的粘聚性。施工中必須嚴格控制混凝土的質量,坍落度不達標、粘聚性不良的混凝土堅決不允許澆灌,這是保證樁基質量必須達到的的最基本條件。
2、對導管的技術要求:導管在水下混凝土澆注中起著隔離泥漿和輸送混凝土的作用。規(guī)范規(guī)定:[導管接頭宜用法蘭或雙螺紋方扣快速接頭,使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6-1.0mpa]。灌注樁施工要求導管接頭必須有良好的水密、承壓和抗拉性能。導管底部在整個混凝土灌注過程中要始終埋入混凝土中,確?;炷梁湍酀{始終相互隔離。在混凝土澆灌過程中要始終關注導管的密封情況,要傾聽導管內混凝土下落聲音,要觀察上拔拆卸的導管內壁是否掛有泥漿,如有異常必須果斷處理,防止發(fā)生由于導管接頭密封不嚴造成泥漿滲入導管,與管內混凝土混合而發(fā)生的斷樁和夾渣的情況。
只有知識才是力量,只有知識能使我們誠實地愛人,尊重人的勞動,由衷地贊賞無間斷的偉大勞動的美好成果;只有知識才能使我們成為具有堅強精神的、誠實的、有理性的人;下面小編給大家分享一些高中地理關于水的知識點,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
高中地理關于水的知識1第1課時 自然界的水體和河流專題
一、相互聯(lián)系的水體
(一)水的存在形式及分布
1.氣態(tài)水:數(shù)量最少,分布最廣。
2.固態(tài)水:分布高緯、高山和特殊條件存在。
3.液態(tài)水:數(shù)量最多,分布次之。
(二)地球上的水體:海洋水、陸地水、大汽水,其中海洋水最主要,占全球的水量的96.53%。
(三)陸地上的水體:河流水、湖泊水、沼澤水、土壤水、地下水、冰川水、生物水。冰川水為主體。
(四)人類利用的主要淡水資源:河流水、淡水湖泊水、淺層地下水。
二、陸地水體的相互關系(其它水體與河流的關系)
(一)冰川水補給是單向的,冰川水可以補給任何水體,但是其他水體不能直接補給冰川
(二)其他水體可以相互補給
(三)河流和湖泊水、地下水的補給關系
1.河流水與湖泊水之間相互補給關系
2.湖泊水與地下水的補給關系
(四).冰川——是地球上淡水的主體約占地球淡水總儲量的2/3,人類利用的還不多。
1.大陸冰川分布:兩極地區(qū)(南極和格陵蘭島)
2.山岳冰川分布:高大山脈的山頂
(五)地下水
1.地下水的來源:大氣降水、河湖水補給、凝結水
2.地下水的類型:潛水和承壓水的區(qū)別
(3)地下水利用中的問題
①干旱或半干旱地區(qū),大水漫灌,地下潛水水位上升造成土壤鹽漬化;
②過量開采地下水,形成地下漏斗,并引起地面下沉,沿海海水入侵,地下水水質變壞;
③污染造成地下水水質變壞。
(4)保護措施
①保護補給區(qū)的自然環(huán)境,防止水污染;
②適量開采,防止過度,避免形成漏斗區(qū);
③及時人工回灌,填補地下漏斗區(qū);
④有灌有排,科學灌溉。
三.河流
(一)河流水的主要補給類型:大氣降水、高山冰川融水、季節(jié)性的積雪融水、湖泊水、地下水
(二)河流流量影響因素
1.氣候:根據(jù)氣候類型判讀流經地區(qū)降水量與蒸發(fā)量關系,是地形的迎風坡還是背風坡;
2.內流河主要看降雪量和溫度決定下的冰雪融化量;
3.流域(集水)面積大小,面積越大,流量越大;
4.根據(jù)水系是否龐大,判讀支流的多少,支流多匯集水量大;
(三)河流徑流的變化變化特點:
1.雨水補給型:河流徑流隨降水量的變化而變化,降水量的季節(jié)和年際變化大,徑流量的季節(jié)和年際變化也較大,水旱災害也比較頻繁;
2.積雪冰川融水補給型:河流徑流隨氣溫變化而變化,流量的季節(jié)變化大,夏季流量大,冬季流量小,甚至斷流,但流量的年際變化小
3.湖泊水地下水補給型:徑流量穩(wěn)定而可靠,且與河流互補,即湖泊對河水流量有調蓄作用。
(四)典型地區(qū)河流流量過程曲線的分析
1.東部季風區(qū):南方河流流量大,汛期長;北方河流流量小,汛期短;
2.西北內陸地區(qū):降水稀少,蒸發(fā)和下滲強,流量小;汛期在氣溫最高的7、8月份,冬季流量小或出現(xiàn)斷流;流量還有日變化;
3.東北地區(qū):4、5月份形成第一次汛期(春汛);
7、8月份東南季風帶來降雨,河流又出現(xiàn)第二次汛期(夏汛);冬季氣溫低,河流封凍,小河流會斷流。
4.西南喀斯特地區(qū):溶洞、暗河等發(fā)育,河流與地下水關系密切,補給量穩(wěn)定可靠,徑流量一般變化比較小。
5.長江中下游地區(qū):6月受江淮準靜止鋒帶來的梅雨影響形成汛期,7、8月受副高帶來的伏旱影響形成枯水期,9、10月鋒面雨帶南移又會有一次小汛期;
6.華北地區(qū):降水集中在7、8月,故汛期為7、8月或稍晚一些時間;
由于冬、春降水少,枯水期出現(xiàn)在12、1、2月份(春旱)。
7.季風氣候和草原氣候的降水屬夏雨型,汛期在夏季;地中海氣候的降水屬冬雨型,汛期在冬季;
(五)斷流的原因:
1.在溫帶干旱地區(qū):以冰川補給的河流,在冬季由于氣溫低冰雪未融化而斷流;
2.半干旱半濕潤地區(qū):①自然:降水少、干旱、蒸發(fā)大、滲漏嚴重;
3.人為:河流中上游工農業(yè)生活大量用水而斷流;
(六)河流含沙量多少:
①降水強度:暴雨頻率;
②植被:覆蓋率高低,主要受人類活動影響較大;
③土壤:疏松程度,一般黃土高原含沙量大;
④地形:坡度越大,含沙量越大。
(七)河流凌汛(初春秋末)生成條件:
1.成因:
①最冷月氣溫在0℃以下,有結冰期(溫帶季風氣候和溫帶大陸性氣候,極地氣候)
②較低緯度流向較高緯度。
2.對策:一是汛情通報,做好預防工作;
二是炸掉堵塞的冰壩。
(八)分析河流水能豐富的原因
①河流的落差(階梯過渡地帶,山地),一般落差越大,水流越急,水力資源越豐富。
②河流水量的大小(看降水量的多少、流域面積的大小、蒸發(fā)量的大小),一般水量越大,徑流越穩(wěn)定,水力資源越豐富。
(九)評價河流的航運價值:
(1)自然條件:
①地形——平原地形,地勢平坦,水流平緩,航運條件好。
山地為主,地形崎嶇,水流急促,航運條件差。
②氣候——降水豐富且均勻,河流流量大,流量季節(jié)變化小, 航運條件好。
降水少且變率大,河流流量小,流量季節(jié)變化大, 航運條件差。
③水文——河網密布,通航里程長;河道寬闊平直;冰期短;植被覆蓋率高,含沙量小,航道不易淤積,使用時間長,航運條件好,反之較差。
(2)社會經濟條件:
④水運本身的優(yōu)點(運量大,投資省,運費低反之,就是有航運條件再好,流域內人口稀少,經濟發(fā)達落后,運輸?shù)男枨罅啃?,也不具備海運價值,如:亞馬孫河。
⑤流域內人口稠密,經濟發(fā)達,聯(lián)系密集,運輸量大,航運價值高。
⑥水運與其他交通運輸方式聯(lián)系;⑦流域的資源開發(fā)、工農業(yè)情況(如答“黃金水道”);
(十)河流水系
(1)河流水系特征的描述
①發(fā)源地、注入地、干流長短、流向自--向--流、流域面積大小、河網形態(tài)、密度
②支流數(shù)量及其形態(tài):支流多少、支流排列形狀(常見的水系形狀有向心狀(塔里木盆地)、放射狀(海南島)、扇形、樹枝狀、平行狀、格子狀、網狀、對稱和不對稱),或主要分布在河流北(南、東、西)岸,湖泊的數(shù)量及分布等
③河道曲直情況、寬窄、深淺、高低(即為河床特征)、落差或峽谷分布
④上中下游的劃分及各段河道特征。
(十一)河流水文特征:
①河流的內(外)流區(qū)、河流補給類型(大氣降水、冰川融水、積雪融水、地下水補給)
②年徑流量:大小、季節(jié)變化、年際變化、有無斷流——以雨水補給的外流河主要由降水決定:降水量的多少、降水季節(jié)變化、流域面積大小;以冰川融水補給的內流河由氣溫決定。
③汛期(水位):有無明顯汛期,一個還是兩個,汛期在什么季節(jié),水位高低,水位變化的大小——取決于河流補給類型、補給時間長短、水利工程、湖泊調蓄作用
④含沙量:大或小——地面坡度,土壤的疏松程度,植被覆蓋狀況,降水強度(集中程度或暴雨發(fā)生頻率)等
⑤結冰期:有無、長短——取決于溫度冬季是否低于0℃;是否有凌汛(兩條件:有結冰期和低緯流向高緯)
⑥流速快慢 :上游山區(qū)河段,一般地勢起伏大、河流落差大、流速快,多水能資源;中下游平原河段,一般地勢平坦、流速慢,航運條件好;
注意:外流河上述①——⑥條均要描述,內流河僅描述①②兩條。
(十二)河流流向的判讀方法
常見的的判定方法有如下幾方面:
1、根據(jù)一條等高線的彎曲,判定河流流向
河流在山谷中流動,河流流經處的地勢比兩側低。只要知道一條等高線的彎曲狀況,就可以確定河流的流向,即河流流向與等高線的彎曲方向相反。
2、根據(jù)一組等潛水位線,判定河流流向
潛水位線的數(shù)值大小可以反映地勢的高低,即潛水位線的數(shù)值大表明地勢較高即河流從等潛水位線高值指向低值。
潛水位線的彎曲可以反映河流與潛水的互補關系:垂直等潛水位線,由高值指向低值,可判定其互補關系。
3、根據(jù)湖泊或水庫上下游的水位變化曲線,判定河流流向
湖泊或水庫對河流徑流有調節(jié)作用,使得湖泊或水庫下游的河流年經流量比較穩(wěn)定,所以水位變化曲線的起伏較小。
4、根據(jù)城市的合理規(guī)劃圖判定河流流向
城市合理規(guī)劃最主要的是處理好工業(yè)區(qū)與住宅區(qū)的區(qū)位,需清潔水源的工廠(如自來水廠,酒廠,食品廠等)應位于居民區(qū)上游地區(qū);產生水污染的工廠(如電鍍廠,化工廠)應位于居民區(qū)下游地區(qū);高級住宅區(qū)往往位于地勢較高的上游等。
5、根據(jù)河床的深淺判定河流流向
在河岸彎曲處,由于受水流的沖刷,凹岸河床較深,而凸岸往往形成河漫灘,即河床較淺;在河岸平直處,由于受地轉偏向力的作用,北半球右岸河床較深,左岸則較淺,南半球正好相反。
高中地理關于水的知識2自然界的水循環(huán)
一.水循環(huán)的含義及類型
(一)概念:自然界的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個環(huán)節(jié)連續(xù)運動的過程。
(二)類型和過程:
1.海陸間大循環(huán):海洋水蒸發(fā)水汽輸送降水下滲徑流(地表徑流、地下徑流)大海;
2.陸地內循環(huán):陸地蒸發(fā)(蒸騰)水汽輸送降水下滲徑流(地表徑流、地下徑流)陸地;
3.海上內循環(huán):海洋蒸發(fā)降水。
(三)意義
1.維護全球水熱的動態(tài)平衡,緩解不同緯度水熱收支不平衡的矛盾;
2.使陸地淡資源水不斷更新;
3.聯(lián)系四大圈層和海陸間紐帶,使地表各圈層之間、海陸之間實現(xiàn)物質遷移和能量轉換。
(四)人類活動影響水循環(huán)
1.人類活動改變地表徑流:引河湖水灌溉、修建水庫、跨流域調水、填河造陸、圍湖造田
2.影響地下水:人工回灌、抽取地下水
3.影響局部降水:人工降雨
4.影響蒸發(fā):植樹造林、修建水庫
5.影響下滲:城市路面硬化、植被破壞。
高中地理關于水的知識3大規(guī)模的海水運動
一、海水的運動形式及因素
(一)海水的運動形式
1.波浪:風浪和海嘯
2.潮汐:日月引力下海水有周期性的運動,一天兩次,白天為潮、晚上為汐。
3.洋流:洋流又叫海流,是指大洋表層海水常年大規(guī)模沿一定方向進行的較為穩(wěn)定的流動。
(二)影響洋流的因素:
1.盛行風:大氣運動和近近地面風帶。
是形成洋流的主要動力,洋流分布與盛行風風帶分布是一致,如圖所示。
2.海陸分布:陸地形狀和地轉偏向力,其中地轉偏向力影響洋流的運動方向。
3.海水密度和補償作用:如秘魯寒流。
二、洋流的類型
(一)按性質分類(南半球的西風漂流是寒流,而北半球的西風漂流是暖流)
1.暖流:從水溫高的海區(qū)流向水溫低的海區(qū)的洋流。
2.寒流:從水溫低的海區(qū)流向水溫高的海區(qū)的洋流。
寒暖流的區(qū)別方法:東西向洋流中,中低緯度的是暖流,中高緯度的是寒流;南北向洋流中由較低緯度流向較高緯度的洋流是暖流(索馬里暖流除外,因為它是向岸風作用下的下沉流),由較高緯度流向較低緯度的洋流為寒流(索馬里寒流除外,因為它是離岸風作用下的上升流);
3.洋流與等溫線的關系:洋流的判讀方法
①根據(jù)海水等溫線的分布規(guī)律確定南、北半球:海水等溫線的數(shù)值自北向南逐漸增大為北半球;如果海水等溫線的數(shù)值自北向南逐漸變小為南半球;
②確定洋流流向:等溫線的凸出方向就是洋流方向。
③確定洋流性質:如果海水等溫線向高緯凸出(北半球向北、南半球向南),說明洋流水溫比流經海區(qū)溫度高,則該洋流為暖流;如果海水等溫線向低緯凸出(北半球向南,南半球向北),說明洋流水溫比流經海區(qū)溫度低,則該洋流為寒流。
④根據(jù)洋流流向、性質、緯度位置和海陸位置確定洋流名稱。
(二)按照成因分:風海流、密度流、補償流
1.風海流:盛行風吹拂海面,推動海水運動而形成。
如:赤道暖流、西風漂流、北大西洋暖流
2.補償流:風力和密度差生的洋流,使海水流出海區(qū)海平面下降,流入海區(qū)平面上升,相鄰海區(qū)相互補給的洋流。
如:本格拉寒流、秘魯寒流、西澳大利亞寒流、索馬里寒流。
3.密度流:由于海水的溫度、鹽度不同,影響起海水密度不同,引起的海水運動。
(1)發(fā)生地區(qū):封閉海區(qū)-開闊海區(qū)之間
(2)海水的流動方向:表層:低密度-高密度;底層;高密度-低密度。
(3)主要發(fā)生區(qū)域:直布羅陀海峽、蘇伊士運河、曼德海峽、霍爾木茲海峽等地區(qū)。
三、世界海洋表層洋流的分布及規(guī)律
(一)世界表層洋流分布
(二)洋流的分布規(guī)律:
1.南北半球中低緯海區(qū),形成以副熱帶為中心的反氣旋型大洋環(huán)流。
(1)方向:北半球呈順時針方向流動,南半球呈逆時針方向流動。
(2)洋流性質:東寒西暖。
2.北半球中高緯度海區(qū),形成以副極地為中心的氣旋型大洋環(huán)流,呈逆時針方向流動,大洋東岸是暖流,大洋西岸是寒流。
3.南半球中緯度海區(qū),受西風影響(風海流),形成規(guī)模很大、自西向東流(南極上空看為順時針)環(huán)繞地球的西風漂流(性質是寒流)。
4.北印度洋海區(qū),由于受季風影響,形成季風洋流(冬逆夏順)。
四、洋流對地理環(huán)境的影響
(一)洋流對氣候的影響
1.維持全球熱量和水分平衡,促進高、低緯度間熱量和水分的輸送和交換;
2.對大陸沿岸氣候的影響:①暖流對大陸沿岸有增溫增濕的作用②寒流對大陸沿岸有降溫減濕的作用
(二)對海洋生物資源和漁場分布有顯著影響
1.漁場形成的區(qū)位條件:(溫帶、大陸架、寒暖流交匯、上升流及河流入??诟浇?。
A.溫帶海域:溫帶地區(qū)季節(jié)變化顯著,冬季表層海水和底部海水發(fā)生交換時,上泛的底部海水含有豐富的營養(yǎng)鹽類,浮游生物眾多;
B.地形:面積廣闊的大陸架(水溫高,陽光充足,光合作用強,餌料豐富)
C.河口處:河流帶來豐富的營養(yǎng)鹽類,有利于浮游生物繁殖,餌料豐富
D.洋流:寒暖流交匯處或離岸風導致的上升流補償流處,海水上泛,將海底營養(yǎng)物質帶至表層,餌料豐富。
2.世界著名漁場的分布——世界四大漁場成因
(三)對海洋航行的影響
1.順流可節(jié)省
燃料,加快速度,逆洋流航行速度慢——最佳航線的選擇
例如,我國明朝鄭和曾七次下西洋,他總是選擇冬季從我國出發(fā)冬季出發(fā)。一是此時我國東南沿岸地區(qū)吹偏北風,順風行船;二是北印度洋海區(qū)盛行東北風,海水自東向西流,船隊順風順水而行。次年夏季反航,也是利用了順水航行的道理;
2.寒、暖流交匯處或冬季暖流上空多海霧,對海上航行不利。
3.流從兩極帶來的冰山對航行不利。
(四)對近海污染的影響;加快凈化速度(有利);擴大污染范圍(不利)。
(五)鹽場形成的區(qū)位條件答題模式:
1.氣候:降水量少,晴朗光照充足,氣溫高、多風蒸發(fā)旺盛。
2.地形:沿海地形平坦,適于曬鹽的泥質海灘。
(六)海霧的形成及分布:
(一)形成:海霧是由海面的低層大氣中水汽凝結,通常是白色,能見度在1米以下。
(二)海霧的分布及季節(jié)
1.寒暖流交匯處形成全球
實行以來,農村原有由集體所有的水利設施老化、破損嚴重,為保證農業(yè)生產需要,水利產權改革在農村蓬勃發(fā)展,而這種產權的演變對農業(yè)生產的影響卻很少有人研究。本文的目的是以地下水灌溉系統(tǒng)產權演變?yōu)槔?,探討其對農作物種植結構的影響。研究采用計量經濟方法對河北省30村4個年份種植業(yè)生產和地下水灌溉系統(tǒng)產權變化進行了分析。研究結果表明產權演變促使了種植結構的調整,擴大了經濟價值較高作物的種植面積,提高了農民收入;國家糧食收購政策、市場價格及勞動力機會成本等因素也是影響農民對作物生產結構選擇的重要因素。文章最后還對主要研究結果的政策含義做了討論。
關鍵詞:灌溉系統(tǒng) 產權演變 種植結構調整 模型
一 研究背景
改革開放以來,農村生產關系的變革和的實行,使農業(yè)生產由集體經營轉變?yōu)榧彝ソ洜I,原來屬于集體所有的許多小型水利工程的管理體制與農村分戶經營的模式不相適應,水利工程破壞或老化現(xiàn)象嚴重,制約著農村經濟的發(fā)展(陳雷和楊廣欣,1998)。為滿足農業(yè)生產的需要,農村小型水利灌溉設施產權改革于80年代興起并不斷發(fā)展,從初期的經營權逐漸深化到建設權、處置權甚至是所有權,農民自己投資并管理水利設施的現(xiàn)象逐步增加。
有研究指出,農戶積極支持小型水利工程產權改革,是因為他們認為產權明晰后,水利工程覆蓋面積擴大,各種用水服務加強,會帶來農作物產量提高及經濟價值較高作物種植面積的擴大,從而增加家庭收入;另外,用水損失減少、水土流失、鹽堿化程度的降低,也可使播種面積保持穩(wěn)定,減少損失(Darra和Raghuvanshi,1990)。另外,農民可根據(jù)水資源的情況來選擇合適的農作物種植方式,而不必象以前一樣必須按照政府的指示,這樣也可以擴大經濟價值較高的作物的種植面積(Patil和 Lele,1995)。因此,水利工程產權改革,可以合理開發(fā)利用與管理農業(yè)水資源,提高水資源利用效率和效益(王金霞等,2000),通過調整農業(yè)結構,改革耕作措施與種植制度,發(fā)展節(jié)水、高產、優(yōu)質、高效農業(yè)(劉昌明和何希吾,1996)。
雖然有的研究已提到灌溉設施產權改革與農作物種植結構的調整有關系,但現(xiàn)有的研究多數(shù)是描述性的,很少有從實證的角度對灌溉設施產權演變對農作物種植結構調整的影響進行定量分析的。本文的目的是以地下水灌溉系統(tǒng)產權演變?yōu)槔接懏a權演變對農作物種植結構的影響。
二、研究資料和調查點概況
(一)樣本點的選擇
河北省的人均水資源量僅為全國平均水平的1/10,灌溉用水中有70%來源于地下水。本研究選取了河北省青龍、元氏和肥鄉(xiāng)縣三個縣做為調查點,三個縣的水資源短缺程度都比較嚴重并且都是主要糧食產區(qū),每個縣隨機抽取10個村作為調查的樣本村,選擇了開始年(1983年左右)、1990年、1997年和1998年四個年份為調查時期,樣本點產權類型比較全且在不同地區(qū)間有一定的區(qū)別,農作物種植結構有一定的差異。
表1列出了樣本點的一些基本情況,從表1人均耕地、地下水位及有效灌溉面積數(shù)據(jù)可看到青龍、元氏和肥鄉(xiāng)三個縣情況差異比較大,但三個縣各項指標四個年份間的變化趨勢基本上是一致的,人均耕地面積在不斷減少,而水資源短缺狀況日益嚴重,灌溉用水中地下水比例越來越高,元氏和肥鄉(xiāng)縣在1998年甚至達到了100%。
本文的地下水灌溉系統(tǒng)指機井,一個機井及其附屬設備為一套地下水灌溉系統(tǒng)(以下簡稱為機井)。這里把機井分為集體產權機井和非集體產權機井兩種,由私人所有及農民合股所有的機井被統(tǒng)稱為非集體產權機井。用非集體產權機井數(shù)量占機井總數(shù)的比例變化來反映機井產權演變的情況。表1表明機井產權的演變是由集體產權形式向非集體產權形式發(fā)展的。三個縣非集體產權機井所占比例從到1998年都是逐漸增大的,但三個縣非集體產權機井比例的變化幅度不同,青龍縣變化幅度最大(從0增加到69%),肥鄉(xiāng)縣的比例變化達到了7倍多,元氏縣也有2倍多。
表1.樣本點基本情況
縣名
年份
耕地面積
(千公頃)
有效灌溉面積占
耕地面積比例(%)
人均耕地面積(公頃/人)
灌溉用水中地下水比例(%)
非集體產權井所占比例(%)
青龍
83年*
1.05
13
0.07
71
90年
0.98
15
0.06
69
4
97-98年
0.93
42
0.06
94
69
元氏
83年*
2.02
94
0.11
93
28
90年
1.92
95
0.10
85
48
97-98年
1.81
95
0.08
100
63
肥鄉(xiāng)
83年*
1.62
61
0.15
100
9
90年
1.53
69
0.13
99
54
97-98年
1.50
83
0.12
100
80
注:83年*代表開始年,97-98年的數(shù)據(jù)為97年和98年樣本點數(shù)據(jù)的平均值。
數(shù)據(jù)來源:作者對青龍、元氏和肥鄉(xiāng)縣30個樣本村的實地調查。
(二)機井產權與農作物種植結構的變化
從開始到1998年,三個縣小麥玉米的播種面積比例都是增加的,雜糧、薯類等其他糧食作物播種面積的比例基本上呈下降趨勢(表2)。從經濟作物播種面積變化來看,棉花的播種面積比例從80年代初到90年代初是增加的,但到了97、98年急劇下降。在元氏和
表2. 按年份分組的農作物種植結構變化
縣名
年份
總播種面積(千公頃)
糧食作物占
總播種面積比例(%)
經濟作物占
總播種面積比例(%)
合計
小麥玉米
其他
合計
棉花
其他
青龍
83年*
1.10
99
38
61
1
1
90年
1.08
98
41
57
2
2
97-98年
1.13
95
55
40
5
5
元氏
83年*
3.47
87
84
3
13
7
6
90年
3.41
88
86
2
12
7
5
97-98年
3.37
93
91
2
7
3
4
肥鄉(xiāng)
83年*
2.38
73
66
8
27
23
4
90年
2.39
78
72
6
22
19
3
97-98年
2.50
93
85
8
7
3
4
注:經濟作物包括棉花、油料作物和蔬菜等。其它注釋及數(shù)據(jù)來源詳見表1。
肥鄉(xiāng)縣,棉花以外的其他經濟作物的播種面積比例從開始年到90年是穩(wěn)中趨降的,98年元氏縣還是略有下降,而肥鄉(xiāng)縣則是迅速上升但幅度小于棉花面積比例的變化。在沒有種植棉花的青龍縣,經濟作物在總播種面積中的比例從80年代初開始一直是增加的。另外,數(shù)據(jù)反映出盡管各地區(qū)農作物種植結構的調整變化趨勢有相似之處,但地區(qū)間作物種植結構變化還是有些差異。那么,是什么因素導致種植結構在不同時期和地區(qū)間存在差異呢?
由表3數(shù)據(jù)可以看出,機井產權狀況同農作物種植結構存在一些相關關系。非集體產權機井比例越大,經濟作物播種面積比例越高,而糧食作物播種面積所占比例越小。農作物種植結構也同人均耕地緊密相關(表3)。糧食作物種植面積比例同人均耕地成負相關,而經濟作物種植面積比例則與人均耕地成正相關,這可能與我國農民自給半自給的農業(yè)生產方式有關。
在糧食作物內部,隨著非集體產權機井比例的增加,小麥和玉米的播種面積比例不斷擴大,而雜糧、薯類等糧食作物所占比例不斷下降(表3)。農民自己打井后,有些地方從種植一季比較抗旱的雜糧作物轉為種植冬小麥—玉米需水較多的兩季糧食作物或其他兩熟作物,因此雜糧、薯類作物播種面積減少,小麥、玉米播種面積擴大。小麥、玉米是國家訂購糧的主要品種,這兩種作物產量比較高,經濟效益比雜糧、薯類好,符合農民的利益。從另一角度來看,農民有能力自己投資打井,說明生活水平在不斷提高,對食物要求也在不斷提高,所以從小米、高粱、薯類等粗糧轉向小麥等細糧。
表3. 按非集體產權和人均耕地面積分組的農作物播種結構情況
分組
分組指標均值
總播種面積
(千公頃)
糧食作物占
總播種面積比例(%)
經濟作物占
總播種面積比例(%)
合計
小麥
玉米
其他
合計
棉花
其他
按非集體產權機井比例(%)
0-0.99
10.18
90
74
16
10
7
3
1-89.9
51
8.24
89
79
11
11
6
5
90-100
98
9.40
88
80
8
12
7
5
按人均耕地面積(公頃/人)
0.030-0.079
0.06
6.11
96
67
29
4
1
3
0.080-0.111
0.10
11.61
90
82
22
10
4
6
0.113-0.227
0.14
10.10
84
79
5
16
12
4
數(shù)據(jù)來源:見表1。
隨著機井非集體產權形式的發(fā)展,經濟作物內部種植結構也在發(fā)生著變化(表3)。棉花是調查點的30個村種植的最主要的經濟作物。棉花相對于糧食作物需要投入更多的勞動力,勞動力機會成本的變化對其影響比較大,另外棉花的種植還要受國家棉花收購政策及病蟲害的影響,因此表中數(shù)據(jù)顯示產權的變化對棉花播種面積無明顯影響關系,計量模型中我們將對影響棉花播種面積的因素做進一步分析。其他經濟作物這里主要指油料作物、蔬菜等經濟價值較高的作物。我們調查的樣本點中果樹栽種面積也不少,但大部分果園與耕地面積是分開計算的,所以在我們的分析中沒有把果園與其他作物放在一起進行比較。表中數(shù)據(jù)顯示,隨著非集體產權機井比例的增加,除棉花外的經濟作物的播種面積比例也是增加的,這與預期是一致的。
非集體產權機井比例的增加,表明農民對水利投資越來越多。農民不但意識到水是一種稀缺且十分珍貴的資源,也接受了地下水的利用要有一定的成本的觀念,所以要合理、有效地利用水資源以提高自己的收益,而種植結構的變化就是農民對此作出的反應。從以上分析可以看出,隨著地下水灌溉系統(tǒng)非集體產權形式的發(fā)展,農民相應地調整了種植結構,經濟價值較高的農作物播種面積比例增加,而糧食作物的播種面積比例有所下降。但以上單因素分析只是非集體產權與農作物種植結構之間表面的相關關系,我們不能因此而簡單地對其關系下結論,因為農作物生產還受國家政策、市場價格和勞動力機會成本等多方面因素的綜合影響。所以,為了較準確地分析產權與其他因素對農業(yè)生產結構的影響,必須建立計量經濟模型進行分析。
三、計量經濟模型的選擇
根據(jù)以上分析,可以建立如下計量經濟模型對影響農作物生產結構的因素進行分析:
Aij t=F(Rjt 、Wj t、ln(Qjt) 、(PG/PI) jt-1 、(PC/PI) jt-1、Njt、Dk、Tt )
上式中i代表作物(分別為糧食作物、棉花和其他經濟作物),j代表村,k代表地區(qū)(縣),t代表時期,Aij t代表第j村在t年i種農作物占農作物總播種面積的比例。R代表非集體產權機井的比例(%),由于產權變量是內生變量,為了避免模型解釋變量的內生性問題,模型估計時用兩階段最小二乘法把非集體產權作為內生變量來分析產權演變對農作物種植結構調整的影響(機井產權演變的影響因素模型見附表1)。Q代表人均糧食定購任務(公斤/人),是用來測定糧食收購政策對種植結構影響的變量。PG,PC和PI分別代表糧食市場價格、棉花收購價格和化肥價格指數(shù)。因為同一時期內,縣內各村的價格基本相似,所以價格的差異主要體現(xiàn)在年份之間的差異。上式中資源及投入品價格用到的是影子價格,即反映資源稀缺程度的灌溉用地表水比例(W,%)和勞動力機會成本(非農收入比例N,%)。為了顯示地區(qū)間和年份間的差異,采用了地區(qū)虛變量Dk和年份虛變量Tt。模型各變量的平均值見表4。
表4. 模型變量
被解釋變量 平均值
解釋變量 平均值
非集體產權
機井比例(R,%)
42
地下水位(米)
44
灌溉用水中地表水比例(W,%)
8
人均耕地(公頃/人)
0.1
人均收入(元/人)
782
糧食播種
面積比例(AG,%)
91
集體經濟力量(元/人)
29
教育程度(%)
44
人均糧食定購任務(Q,公斤/人)
61
棉花播種
面積比例(AC,%)
5
上年糧食價格與化肥價格指數(shù)比(PG/PI) t-1
0.4
上年棉花價格與化肥價格指數(shù)比(PC/PI) t-1
2
非農收入比例 (N,%)
40
非棉花經濟作物
播種面積比例(AO,%)
4
有政府財政扶持樣本數(shù)
37
能得到水利貸款樣本數(shù)
63
有道路通過本村的樣本數(shù)
82
注:人均收入和集體經濟力量按90年價格計算,地下水位是調查年份上一年的地下水位,教育文化程度指樣本村具有初中以上文化程度的勞動力比例,有政府財政扶持樣本數(shù)、能得到水利貸款樣本數(shù)和有道路通過本村的樣本數(shù)的數(shù)值為合計數(shù),其它數(shù)值為變量平均值。總樣本數(shù)為120個 。數(shù)據(jù)來源:見表1。
四、計量經濟模型估計和結果
由于糧食定購任務在同一地區(qū)內差別不大,主要是體現(xiàn)在地區(qū)之間的差異,其變量同地區(qū)虛變量存在較強的共線相關。同時,價格變量在地區(qū)間差異很小,主要是年份間存在著差異,這同模型中的年份虛變量相關較大。為了解決這兩個問題,選用了4種方案對模型進行估計。方案1(表5)和方案3(附表2)加入了年份虛變量而沒有用農作物價格與化肥價格指數(shù)之比的變量,在地區(qū)虛變量(方案1加入了地區(qū)虛變量,方案3 則沒有)的取舍上對模型進行比較。方案2(表5)和方案4(附表2)是分別對方案1和方案3用農作物價格與生產資料價格指數(shù)之比的變量代替年份虛變量對模型進行估計。四種方案的結果(表5、附表2)顯示,影響農作物種植結構的解釋變量的系數(shù)符號與理論預期相同,且產權變量、勞動力機會成本變量在四種方案中的結果變化不大,且基本達到了統(tǒng)計顯著水平,說明模型比較穩(wěn)定,下面采用方案2(表5)來對模型系數(shù)的估計結果進行討論。轉貼于
表5. 作物種植結構決定因素計量模型估計結果(方案1和方案2)
解釋變量
糧食作物
棉花
其它經濟作物
方案1
方案2
方案1
方案2
方案1
方案2
截距
82.530
99.377
7.448
-10.100
10.022
10.723
(25.19)***
(13.14)***
(2.39)**
(-1.41)
(5.69)***
(2.64)***
Pjt
-0.078
-0.082
0.033
0.039
0.045
0.043
(-3.42)***
(-3.63)***
(1.54)
(1.83)*
(3.63)***
(3.54)***
Ln(Qjt)
3.029
2.964
-0.730
-0.649
-2.299
-2.315
(4.07)***
(3.99)***
(-1.03)
(-0.92)
(-5.75)***
(-5.82)***
Wjt
0.031
0.028
-0.023
-0.019
-0.008
-0.009
(0.92)
(0.83)
(-0.72)
(-0.59)
(-0.44)
(-0.50)
(PG/PI) jt-1
2.604
-3.336
0.732
(0.15)
(-0.20)
(0.08)
(PC/PI) jt-1
-5.430
5.713
-0.283
(-2.90)***
(3.21)***
(-0.28)
Njt
0.108
0.095
-0.054
-0.037
-0.054
-0.058
(1.81)*
(1.65)*
(-0.96)
(-0.67)
(-1.69)
(-1.88)*
元氏縣虛變量
-9.173
-9.141
4.241
4.204
4.932
4.937
(-3.86)***
(-3.82)***
(1.88)*
(1.85)*
(3.87)***
(3.85)***
肥鄉(xiāng)縣虛變量
-12.566
-12.825
10.247
10.596
2.319
2.229
(-4.51)***
(-4.62)***
(3.87)***
(4.02)***
(1.55)
(1.50)
1990年虛變量
0.412
-0.068
-0.344
(0.18)
(-0.03)
(-0.28)
1997年虛變量
6.921
-7.253
0.332
(2.23)**
(-2.46)**
(0.20)
1998年虛變量
7.251
-7.047
-0.204
(2.34)**
(-2.40)**
(-0.12)
調整后的R2
0.43
0.43
0.40
0.40
0.29
0.23
F值
10.86
12.26
9.66
10.83
5.41
6.06
注:“*”、“**”、“***”分別代表10%、5%和1%的統(tǒng)計顯著水平。
(一)非集體產權機井的發(fā)展會促進農民調整種植結構
從模型系數(shù)估計的結果來看,非集體產權機井的發(fā)展對農業(yè)種植結構的影響與理論預期基本上是一致的。非集體產權機井比例變量在糧食作物及其他經濟作物方程中的系數(shù)都達到了1%的顯著水平,這意味著非集體產權機井的發(fā)展對傳統(tǒng)的糧食作物與高經濟價值的作物間結構的調整有著顯著的影響。
糧食作物方程中,產權變量的系數(shù)為-0.082,說明非集體產權機井的比例增加10%(從樣本平均值的42%增加到52%),糧食作物的播種面積比例就要減少0.82%(0.082×10=0.82),而相應地棉花和其他經濟作物播種面積比例則分別增加0.39%和0.43%。
從分析中可看出,地下水灌溉系統(tǒng)非集體產權的發(fā)展對種植結構的調整起到重要的作用,特別是在增加經濟價值比較高的作物上表現(xiàn)更加明顯。農民在自己投資打井后,提高了水資源利用效率,使一部分水能夠用來擴大經濟作物的種植面積。另外,自己的井使用起來比較方便、及時,農民也敢種植對灌溉用水要求比較高的經濟價值高的作物。
(二)糧食收購政策仍然是影響農作物生產結構的重要原因
人均糧食定購任務變量在糧食作物和其他經濟作物方程中都達到了1%的統(tǒng)計水平,表明糧食定購任務對農民種植結構有顯著的影響,主要體現(xiàn)為人均糧食定購任務的增加會導致糧食作物種植面積比例的擴大,而相應地棉花和其它經濟作物的播種面積都有所減少。
從方案2(表5)與方案4(附表2)的結果比較來看,地區(qū)虛變量與人均糧食定購量變量之間有一定的相關關系,方案2中人均糧食定購量變量的系數(shù)大于方案4的變量系數(shù),同方案2中地區(qū)虛變量的負值系數(shù)有關。
(三)價格信號是指導農民進行生產決策的重要因素
模型估計結果表明,糧食與化肥比價每上升1%(從樣本平均值的0.4增加到0.404),糧食播種面積比例會增加1%(2.604×0.3=1.04),棉花的播種面積比例會減少1.3%(3.336×0.4=1.3),其他經濟作物播種面積比例會增加0.3%(0.732×0.4=0.3)。而棉花與化肥比價比每增加1%(從樣本平均值的2增加到2.02),糧食播種面積比例將減少10.86%(5.43×2=10.86)、棉花的播種面積比例將增加11.42%(5.713×2=11.42),其他經濟作物播種面積比例會減少0.56%(0.28×2=0.56)。
(四) 勞動力機會成本影響作物種植結構的選擇
隨著經濟的發(fā)展,農業(yè)勞動力的機會成本不斷上升,外出就業(yè)的比例逐年增加,非農收入可看作是農民從事農業(yè)生產的機會成本。農民放棄部分農業(yè)生產時間外出就業(yè)會對種植結構產生一定的影響。結果顯示非農收入比例在糧食播種面積和其他經濟作物播種面積方程中均達到了10%的統(tǒng)計顯著性水平。三個方程中非農收入的系數(shù)分別是0.095、-0.037和-0.058,說明非農收入每增加10%(從40%增加到50%),糧食作物的播種面積比例將增加0.95%,棉花和其他經濟作物播種面積比例則分別減少0.37%和0.58%。
棉花和其他經濟作物與糧食作物相比是勞動相對密集的農作物,為滿足口糧的需要,在勞動力機會成本不斷上升的情況下,農作物播種面積首先減少的是非糧食作物。
五 結論與政策含義
上述分析結果表明,地下水灌溉系統(tǒng)產權的演變促進了農作物種植結構的調整,擴大了經濟價值較高的農作物的種植面積比例,使糧食作物種植面積比例有所下降。另外,糧食價格與生產資料價格比的升高、糧食訂購任務的增加及勞動力機會成本的提高都會導致糧食播種面積比例的增加。對這些結論的主要政策含義討論如下:
(一) 地下水灌溉系統(tǒng)產權演變和農業(yè)結構調整
農作物種植結構的調整是在地下水灌溉系統(tǒng)產權由集體產權形式逐漸向非集體產權形式發(fā)展的情況下,農民在對農業(yè)生產投入與產出收益比較后進行的合理的行為。同其他制度創(chuàng)新一樣,這種產權制度演變對農業(yè)生產的影響意味著農民生產的優(yōu)化行為意識和能力在不斷增強。它對農業(yè)生產結構的調整、資源的有效合理利用和農民收入的增長會起促進作用,政府應通過制定相關政策加速和完善灌溉系統(tǒng)產權的演變??萍际堑谝簧a力,制度創(chuàng)新也是非常重要的生產力。 (二)地下水灌溉系統(tǒng)產權演變與糧食發(fā)展政策
過去的研究指出地下水灌溉系統(tǒng)產權的演變會加強灌溉管理,維持灌溉系統(tǒng)的持續(xù)運行并提高水資源的利用效率。本研究結果表明地下水灌溉系統(tǒng)非集體產權形式的發(fā)展還會使糧食作物播種面積比例有所下降。因此在灌溉系統(tǒng)非集體產權形式成為產權演變發(fā)展趨勢的情況下,如果政府農業(yè)政策的目標包括糧食生產的穩(wěn)定增長,政府則要考慮用增加農業(yè)科研和推廣投資、增加農業(yè)基礎設施建設投資等政策來提高單位面積產量,以抵消由于灌溉系統(tǒng)產權演變給糧食生產面積減少帶來的影響。 (三)農業(yè)生產結構的優(yōu)化要有準確、合理的市場信號
隨著市場經濟的發(fā)展,農民在生產時雖然還受國家政策及口糧需求等條件的約束,但已經在按價格信號的引導調整農作物的種植結構。因此,在農業(yè)生產結構調整過程中,國家應該加強建立信息暢通、公正規(guī)范的市場環(huán)境,為農民的生產決策提供準確的市場價格信息。
(四)農業(yè)生產結構調整受糧食收購政策的制約
目前糧食收購政策制約著農業(yè)生產結構的進一步調整,也制約著水資源的有效利用。這也意味著在華北灌區(qū),取消糧食收購任務,經濟作物面積將顯著增長,而糧食作物面積則顯著下降。而市場化是經濟發(fā)展的趨勢,靠糧食收購政策來維持糧食總量供給不是長遠之計,這進一步論證了科技在保證國家糧食安全的重要地位。 附表1:產權演變模型
影響產權演變因素
解釋變量
系數(shù)
T檢驗值
截距
-177.785
(-1.61)
自然資源條件
W地表水源比例
0.428
(2.76)***
W地下水位
65.548
(3.01)***
人口壓力
ln(LP人均耕地)
-84.815
(-2.33)**
政策因素
水利扶持政策
13.162
(1.92)*
水利貸款政策
-61.877
(-2.05)**
經濟條件
ln(人均集體收入)
1.497
(0.78)
ln(農民人均收入)
-10.892
(-0.81)
文化程度
EDU文化程度
-0.035
(-0.046)
市場化程度
R道路
22.000
(2.13)**
村虛變量
略
年份虛變量
略
調整后的R2
0.75
F值
9.54
注:“*”、“**”、“***”分別代表10%、5%和1%的統(tǒng)計顯著水平,在產權演變影響因素模型的幾種不同方案中,選用的是調整后的R2比較高的方案,這樣產權變量的擬合程度比較好。水利扶持政策、水利貸款政策及表示市場化程度的道路變量是虛變量,變量值為1分別表示樣本點能得到水利扶持及貸款政策和有道路通過(模型的分析詳見王金霞、黃季焜和Scott,2000)
附表2 作物種植結構決定因素計量模型估計結果(方案3和方案4)
解釋變量
糧食作物
棉花
其他經濟作物
方案3
方案4
方案3
方案4
方案3
方案4
截距
77.451
90.703
13.088
-1.357
9.461
10.654
(24.50)***
(11.54)***
(4.43)***
(-0.19)
(5.61)***
(2.56)**
Pjt
-0.078
-0.083
0.029
0.034
0.049
0.049
(-3.16)***
(-3.40)***
(1.24)
(1.50)
(3.74)***
(3.78)***
ln(Qjt)
1.396
1.275
0.008
0.125
-1.394
-1.400
(2.11)**
(1.98)*
(0.01)
(0.21)
(-3.98)***
(-4.10)***
Wjt
0.047
0.044
-0.039
-0.037
-0.008
-0.007
(1.30)
(1.20)
(-1.15)
(-1.07)
(-0.42)
(-0.39)
(PG/PI) jt-1
-3.925
13.371
-9.446
(-0.22)
(0.80)
(-1.00)
(PC/PI) jt-1
-3.678
3.035
0.643
(-2.00)**
(1.76)*
(0.66)
Njt
0.236
0.222
-0.191
-0.177
-0.045
-0.045
(4.56)***
(4.45)***
(-3.95)***
(-3.79)***
(-1.62)
(-1.72)*
元氏縣虛變量
肥鄉(xiāng)縣虛變量
1990年虛變量
-1.259
2.156
-0.897
(-0.52)
(0.96)
(-0.70)
1997年虛變量
4.019
-3.333
-0.686
(1.28)
(-1.14)
(-0.41)
1998年虛變量
4.317
-3.143
-1.174
(1.38)
(-1.08)
(-0.70)
調整后的R2
0.33
0.33
0.32
0.32
0.11
0.12
F值
9.36
10.77
8.84
10.03
3.77
4.47
注:“*”、“**”、“***”分別代表10%、5%和1%的統(tǒng)計顯著水平。
參考文獻劉昌明和何希吾,《中國21世紀水問題方略》,科學出版社,1996
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Douglas J.Merrey, Expanding the Frontiers of Iirrigation Management Research:Results of Research and Development at the International Irrigation Management Institute 1984-1995,International Irrigation Management Institute, 1997
關鍵詞:隧道;開挖;地下水;處理;壓注法
Abstract: based on highway construction practice, through the tunnel construction practice, the paper introduces the tunnel excavation in groundwater meet how to safely tunnel design and construction, and the ground water control measures are discussed, and focuses on the check of the water injection method.
Keywords: tunnel; Excavation; Groundwater; Processing; Injection method
中圖分類號:U45文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
近幾年來,隨著我國高速公路的大力發(fā)展,在山嶺隧道修建過程中,我們發(fā)現(xiàn)一個重要的問題就是遇到高水壓、富水地段時,如何在不影響生態(tài)環(huán)境的條件下,也能夠安全地進行隧道的設計和施工,這個問題也是當前我國隧道建設中必須研究的課題。本文結合近幾年的施工實踐,現(xiàn)就對地下水的控制措施論述如下。
一、地下水的控制措施
所謂控制地下水的措施它指兩方面的含義,一是結構物的防水與排水,二是施工中的止水和排水,二者之間既有區(qū)別又有聯(lián)系,這里我們主要討論施工中的止水和排水。另外,施工中的止水常常與圍巖加固聯(lián)系在一起。常用的措施是在圍巖中實施圍巖的壓注止水,而目前在巖質圍巖的壓注止水方面的經驗非常缺乏,在以前的隧道施工中一旦遇到這個問題,不得不采取圍巖壓漿止水技術。在選擇該方法施工前,首先要進行詳細的涌水調查,經過調查后,明確掌握了地下水的運動狀態(tài)和水量的大小及動向。同時考慮圍巖的地質條件和涌水量、埋深、以及周邊環(huán)境條件等綜合因素來確定止水方法。
根據(jù)以往取得的經驗,在以下條件時,可以考慮采用止水方法:
1、僅用降低地下水位方法,而不能獲得降水效果時;
2、為保護環(huán)境不能降低水位時;
3、水底隧道等涌水的供水無限時;
二、控制方法
目前止水方法有壓注法、壓氣法和凍結法等,以下僅介紹以壓注法,以止水為目的的壓注法,根據(jù)圍巖的性質不同,其效果是不同的。無論遇到那種情況,就目前的施工技術水平來看,僅采用止水法是不能達到完全止水的效果的。必須根據(jù)圍巖的地質條件和周圍的環(huán)境條件,同時配合采用壓注工法和降低水位法,才能取得較好的效果,而且既經濟又合理。也可以根據(jù)實際情況采用壓縮空氣法和隔斷墻法。
2.1壓注法
2.1.1 壓注法的原理
壓注法是向地層中壓注漿液,造成土的固結,這樣可以降低地層的透水性,同時也強化地層的方法,從壓注目的和壓注機理上看,可分為充填巖層裂隙的巖層壓注和固化土質地層為目的的地層壓注。需要說明的是用壓注止水方法目前不可能達到完全止水的目的,只能是使周邊巖層中形成一個難于透水帶,在一定范圍內可以提高圍巖的止水性能,把圍巖層的透水系數(shù)提高到一個基準則。
2.1.2 壓注方法一般有:①從地表面壓注; ②從隧道洞內壓注;③利用超前導坑進行壓注;
藥液壓注的材料,一般都具有在一定時間內起到膠凝的作用,大多數(shù)情況下都采用水玻璃(NaO.nSiO2)為主體材料的藥液。壓注材料的選擇應根據(jù)壓注對象、壓注目的及壓注方法來確定。
2.1.3 沙質土的壓注
在這種土質中目的是加強缺乏連續(xù)性的砂粒子。故應選用能均勻浸透到粒子間的材料,可以選擇用溶液型的水玻璃,效果比較可靠。
2.1.4 粘性土的壓注
其目的是能劈裂壓注,應選用強度較大的懸浮型水玻璃系列,壓注范圍內的改良圍巖強度,壓注材料的強度和劈裂時間會影響周圍壓密效果。其中注漿溶液的膠凝時間對壓注效果影響最大
2.1.5 填充裂隙和孔隙
以填充圍巖內的裂隙和孔隙水為目的,通常采用懸浮性非藥液系的壓注材料,在有涌水的情況下,要采用膠凝時間短的壓注材料。
三、施工實例
3.1 例如:據(jù)資料介紹岐嶺隧道長2536米,地質復雜,對施工最不利的是進口段280米,該段花崗巖嚴重分化,隧道通過最深分化層深達50米,表層為后厚2―9米為第四季殘坡崩積層,在已經分化的巖體內含有多種親水性礦物質,巖體內裂隙水較發(fā)育,巖體的組織結構完全遭到破壞,僅僅在外觀上保持了巖體狀態(tài),礦物晶體已經失去膠結聯(lián)系,大部分礦物變異,石英巖和長石已經分化成砂礫和高嶺土,設計為四級圍巖。
在隧道施工過程中工作面突然出現(xiàn)了涌水,泥沙很快淤積了導坑,經技術人員和有關地質專家現(xiàn)場會診認為這種嚴重分化且富水的花崗巖,是少見的特殊不良地質,要確保施工安全,要想加快施工進度,關鍵是如何解決注漿技術。
3.2 方案的選擇
合理選擇注漿方案非常關鍵,我們通過現(xiàn)場調查對該隧道注漿方案的選擇主要取決于注漿的目的、圍巖性質、注漿設備等因素。結合本隧道對圍巖注漿目的就是為了加固圍巖,根據(jù)本隧道地質段圍巖的特點,要想提高注漿質量和保證加固效果,必須解決以下三個問題:
(一)找出漿液在巖層中擴散滲透的有效途徑和方法;
(二)超前降排巖體中的孔隙水和殘留的裂隙水,以利漿液滲透擴散;
(三)如何來提高漿液膠結體的強度;為以上三個問題來創(chuàng)造條件。
采用以控制漿液為主的不同注漿方法,在致密且嚴重分化的層狀巖體中,采用分段前進式長套管擠壓劈裂注漿,并輔以負壓超前抽排水的施工方案。對突出涌水段采用滲透、劈裂注漿。其余采用大管棚充填、擠壓注漿。
3.3 軟地層的注漿
調查發(fā)現(xiàn)軟原狀地層巖體未經擾動,雖然分化較嚴重,但還保持原有花崗巖的結構,因地下水豐富而處于飽和狀態(tài),當失水后強度明顯會增加,故可利用巖體來選擇注漿方法和注漿參數(shù)。
3.3.1 注漿方法
對于這種地層采用比較適用的方法是擠壓、劈裂注漿法,首先是能填滿注漿管周圍的空間,隨著壓力的增大,對孔壁周圍巖體產生的擠壓和局部剪切,破壞巖體的結構,當擠出水和空氣后,壓力繼續(xù)增加,漿液繼續(xù)擴散并吸收去一部分擠出來的水,同時漿液在水化作用下吸收去一部分水,能使巖體中水量減少,其強度和自穩(wěn)性相應也得到相應的提高。
3.3.2 注漿壓力
對于擠壓、劈裂注漿,其注漿壓力是注漿影響效果的關鍵因素,根據(jù)前進式注漿的特點,每次都要采用不同的注漿壓力。一般開始注漿壓力選用2―3MPa, 第二次選用3―4MPa,第三次采用4―6MPa;并應對每次的壓力進行記錄,并據(jù)此判斷壓注效果。
3.3.3 注漿數(shù)量
壓注漿量對周圍巖石的改良程度影響非常大,擠壓劈裂注漿的漿液,除了起到填充空隙外,還要擠壓地層,使其空隙減小,改變巖體結構。隨著注漿壓力和時間的增加,注入漿液受到壓縮,并產生脫水現(xiàn)象密度增大,這樣可能出現(xiàn)注入漿液的體積比加固巖體的空隙體積還大的現(xiàn)象,因此注漿量需計算得到。(Q=0.266V; 其中V―受注巖體的體積).
3.3.4 布置注漿孔
注漿孔按全斷面封閉注漿布孔要求進行布孔,一般情況下泄水洞與平導布孔10―12個,側壁導坑布孔16―20個。
3.4 拱頂管棚注漿
該隧道圍巖軟弱,且開挖跨度比較大,因此在上弧導坑采用管棚與注漿相結合的超前支護法。由于開挖體積較大,管棚注漿時很難形成一個強大的止?jié){體系,使的注漿壓力受到限制,所以管棚注漿主要考慮充填擠壓注漿。
四、結束語
通過以上對該隧道采取注漿法處理措施,不僅能改善巖體的力學性質,從注漿施工情況來看,注漿壓力一般能到達設計終值,從以上例子中通過現(xiàn)場調查,采取對已經加固的地層挖開來看,我們發(fā)現(xiàn)有大部分漿液能劈開巖層相互貫通,使圍巖得到擠壓,充填的比較密實,膠結的也很牢固,同時也加快了施工進度,比以前提高二倍以上;降低了巖體的含水量;有效地控制了隧道的整體下沉。