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水文论文赏析八篇

发布时间:2022-09-23 05:55:48

序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的水文论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

水文论文

第1篇

勘查内容有很多,水文地质是其中一项,主要是对地下水进行研究,包括化学成分、物理特征、形成条件、分布规律、资源储存量、对工程建设的影响等具体内容。一方面,水文地质属于基础环境,对上部结构的稳定和持久性影响甚大;另一方面,水文地质也属于岩土的一部分,与岩土工程特性密切相连。由于对水文地质条件的忽视,工程地质勘查结果不完整,则易导致建筑物沉降塌陷,甚至引发安全事故。所以必须重视水文地质在工程地质勘查中的作用。

2水文地质评价内容分析

从实际工程建设中不难发现,分析很多事故的原因时,勘测报告存在缺陷十分突出。综合历史经验,在今后需注意以下几点:首先,要加强对水文地质条件的认识,仔细分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,能够预测出潜在危害,并积极做好防范准备;其次,建筑物地基有很多基础类型,对勘查要求各不相同。所以实际勘查时应结合具体情况,了解这一地基形式适应的水文地质情况,并搜集相关资料。另外,不同条件下,地下水对岩土工程会产生不同程度的影响,应具体分析应该评价的重点问题。主要有以下问题:①当建筑物基础深埋于地下水水位以下时,要考虑水体对钢筋混凝土的影响,是否会对钢筋形成腐蚀;②如果建筑基础下部有承压含水层存在,在开挖基坑过程中,承压水可能会冲毁基坑底板,需对此可能性进行分析预测;③若施工现场的基础持力层为膨胀土、强风化岩、软质岩石等岩土体,施工时地下水活动可能会导致土体崩解或软化,需对此情况加以考虑;④基坑开挖工作涉及到地下水位以下时,需开展富水性和渗透性试验,以免工程日后出现渗水现象。同时人工降水也会引起土体一定程度上的沉降,进而降低建筑稳定性,应加强注意;⑤对于压缩层内存在松散、饱和的粉土和粉细砂的地基基础而言,管涌、液化潜蚀等可能性也不容忽视。

3岩土水理性质分析岩土与地下水在相互作用

时表现出来的性质就是水理性质,对岩土的形变程度及强度有一定影响,某些情况下甚至直接关乎建筑物的稳定性。然而在以往的地质勘查中,岩土水理性质常被忽视,以至于最终勘查结果并不完整。地下水在岩土中有多种赋存形式,对水理性质的影响程度也有很大差异,需作具体分析。从地下水的赋存方式来看,可分为3种:①重力水。②结合水。在砂土中较少,主要赋存于粘性土中,又可细分为两大类:一是强结合水,受水分子影响较大,强结合水会被吸附在岩土颗粒周围形成一层薄膜,吸附力能达到10MPa,与岩土表面结合最为牢固。③毛细管水,通过毛细管作用赋存在岩土毛细管缝隙中,包括悬挂毛细管水、孤立毛细管水几种,主要赋存在粉土和砂土中。除了毛细管力,还受重力影响,而且还能传递静水压力。若重力小于毛细管力,水位便会上升,所以地下潜水面的上部形式多为一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。此外,在岩土空隙中垂直流动时,毛细管水还可能会软化土体,对建筑物形成腐蚀,甚至会增强土壤的盐渍性。关于岩土水理性质的参数,通常从以下5点考虑:①透水性。即在重力作用下水体能够渗透岩土的性能,常用渗透系数来表示,可通过抽水试验计算渗透系数。透水性受岩土强度和颗粒大小等因素影响较大;②给水性。是一项不可忽视的水文地质参数,即在重力作用下岩土自身能够流出水量的性能。通常用给水度来表示,可通过实验来确定;③软化性。常用软化系数表示,指的是在浸水之后岩土力学性能降低的性质,多用于判断岩石的耐水性和耐风化能力。④崩解性。指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等密切相关;⑤胀缩性。是由颗粒表面结合水膜吸水变厚、失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。

4地下水造成的岩土工程危害

4.1地下水升降的危害潜水面上升能导致不良地质现象的发生,如山体滑坡、崩塌。此外,潜水面上升能增强地下水对建筑物的腐蚀性,甚至影响到土壤。现在经常可以看到大面积的地裂和地面快速下沉和地面无故坍塌等等自然灾害,殊不知这些都是由于人为因素造成的地下水位下降引起的。更为严重的是地下水位下降使水资源减少、水质大大不如从前,这些环境问题给人类的持续和和谐发展、给建筑物的稳定性、给岩土体产生巨大的危害,并阻碍人类的进步与发展。

4.2地下水动压力危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为一程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。

5结语

第2篇

1.1施工前期准备

水闸施工前期准备是确保水闸施工顺利的关键。前期准备包括材料准备、设备准备、质量检查、方案审核等等。结合水闸施工实际,水闸施工前期必须做好以下几项工作:首先,施工单位要在施工前期对各道施工工序作严格审查,确保各道工序的可行性。审查时要对施工方案的可实施性进行考查,包括核对施工措施、管理制度等等,务必要做好一切施工前期准备工作,确保水闸施工的安全高效。其次,要对工程施工人员的素质进行加强,要合理配置施工队伍,确保人才的优良,以便能圆满完成水闸施工。在施工设计图纸方面,要掌握好施工技术要点,并制定一套相应的施工管理制度,为后期水闸施工的顺利奠定基础。

1.2施工中的管理

在水利水电工程的施工过程中,要将水闸施工划分为若干个小项目进行具体施工,在施工要采取正确的施工技术及科学的管理措施,才能有效的保证水闸的整体施工质量。在具体的施工中包含着多种施工内容,如土石土方开挖工作、混凝土施工工作以及金属结构件的施工工程等等。做为水闸施工中的一项关键性技术,要对该施工过程进行严格的管理,保证施工操作人员在具体的操作过程中要按照操作规范进行作业,在完成开挖工作后,还要派专人将开挖工作成果与设计图纸进行比对,确保开挖工作质量达标。在混凝土的施工中,要想做好相关的管理工作,确保混凝土施工质量,首先要做的就是要把好原材料的质量关,对进场的原材料进行复验,保证施工用原材料达标,同时还要保证混凝土配比符合工程设计要求,在试验室配比的基础上,进行实际的工程施工换逄后,再确定具体的混凝土混合成本比例,此外,在混凝土的浇筑中,要对施工环节进行严格控制,避免因振捣不良而产生的混凝土浇筑气孔,避免麻面、孔洞、裂纹等现象的发生,从而为水闸施工提供坚实的结构基础。最后,要严格控制施工中的金属结构质量,要参照行业技术规范及国家标准进行具体的施工作业。由于金属结构本身就是一项比较复杂的工艺施工技术,因此要从材料、工艺及安装等多个环节进行质量控制。

1.3施工后期管理

施工后期管理主要是保养和质量检查,重点包括水闸分部工程和单元工程。单元工程的质量检查需由专业的质量监督部门执行,对工程质量给予审查和评定。实际操作时为了进一步确保单元工程质量的可靠性,可构建由业主、施工方、建立方三方质量监查体系,形成各方共同参与的良好氛围,对隐蔽工程和关键部位的施工质量作仔细检查。对于那些已然完成后期审查的单元工程、分部工程和单位工程,质量审查工作不能就此停止下去,必须贯穿水闸施工管理和水闸使用全过程,及时汇总相关资料,保证工作无遗漏。

2结束语

第3篇

在水利水电基础施工是其整个工程建设的开始阶段同时也是重要的基础阶段,综合基础施工来说,主要有以下几点要求。一是必须具有尽可能的周全、合理的施工图纸和待施工区域的地质勘察报告等文件和资,从而准确的为施工提供参考,有效的指导施工工作的开展。同时相关施工人员要掌握施工区域具体的地质情况,以便施工活动的顺利开展;二是在施工现场的施工活动开始之前,必须要将施工作业涉及到的相关区域中可能会影响和阻碍施工进行的多余的附属物进行妥善的处理,保证施工现场不受杂物的干扰和阻碍;三是在山区等地质情况较特殊的地区施工时,应当在施工开始之前对施工现场的底层岩性和地形地貌以及地质构造等相关情况进行详细的了解,并对于潜在的危险性因素进行详细的分析和罗列,已达到充分保证施工安全的目的;四是当在施工中所利用的施工机械、车辆等在经过现场道路或者桥梁等危时地点时,应充分考虑到道路和桥梁的通过性和潜在危险性,事先在要经过的路段或桥梁处做好相关的巩固工作,以保证施工机械和车辆的顺利通过;五是施工中使用的测量放线、相关基准点的标准必须要严格按照工程施工前审核通过的总设计要求,反复检验审核,从而保证整个工程基础的准确性。在施工过程中,要对其妥善保护,并不定期的对其进行再次检查,以保证工程施工的准确性和安全性;六是在施工开始之前和过程中必须要保证施工场地干净、平整、无杂物。另外,还要根据施工设计的要求,保证施工现场的表面坡度符合相关设计所要求的排水坡度,并保证临时排水设施建设到位。

2水利水电基础工程施工的方法

当前我国的水利水电基础工程施工发展过程中的基础施工方法主要有以下几点。首先,对于施工中所出现的浅基础情况,可针对有无放坡需求而确定施工方法。如无放坡需求,可先根据基准灰线直边切割出槽边轮廓线,随后再将相关施工作业区域进行诸葛开展施工作业。其次,在施工地下水位高低及地面排水系统建造的施工方面,则应根据具体的工程地质情况、施工挖掘尺寸等条件认真比对、计算和考虑,从而最大限度的预防和避免施工区域内的地基土结构被破坏。再次,对于地基与基础的强度及其所能承受建筑物上的全部结构荷载要予以充分的计算和考虑。即在施工基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻性等诸多方面要充分满足施工过程及建筑后续过程的相关要求,保证施工全过程的安全顺利。除此之外,为了确保施工地基的安全稳定,必须使施工地基和开挖基础有一个足够大的施工工作区域,在地基变形值方面也应保证其在允许的参考值数范围内,将建筑物开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等一些列消极后果避免在施工开始阶段。

3水利水电工程基础施工的注意事项

对于基础施工作业方面我们需要做好注意事项,从而保证工程施工的顺利进行。在对于基础较浅的的施工作业面方面,要首先根据施工需要,划定一条基准灰线,并根据这条基准线画出槽边轮廓线,从而使整个施工的作业面顺利有序的展开。而对于地下水位的降低和地面排水系统的建造施工方面,要结合实际的施工区域的地质资料,进行科学的排查和考虑,进而进行基础开挖等工作作业,从而预防地基土结构被破坏同时影响施工的情况发生。另外,还需要保证整个工程地基的强度。地基是整个工程的基础和支撑,因而必须保证其可以承受建筑物的所有结构负荷,在地基相关结构的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力等方面严格把关,务必使其达到相关要求和标准。与此同时,还要在一定程度上保证地基和基础工作面的相对广阔,从而保证整个建筑结构的稳定。最后,任何材料都有其使用寿命,在地基施工前也要充分考虑到地基变形值的范围等因素和问题,要确保其始终处于允许的范围内,尽最大可能避免建筑物的开裂和倾斜等严重的质量问题。

4水利水电工程中的基础加固

4.1混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工

所谓混凝土及钢筋混凝土灌注桩指的是直接在施工点进行打孔作业,然后用混凝土或沙石等材料进行现场浇筑,其具有施工方便,节约材料,成本低的特点,但其也存在不易操作、技术间隔时间长等缺点。总的来说,其主要有以下两种施工方法;第一种是挖孔灌注桩,这种灌注桩的的承重力和尺寸较其他两种都更加牢固,其直径为1m~3m之间,桩体的深度达到30m左右。这种挖孔灌注桩的单根承载力可达到10000kN~40000kN,能够很好的满足建筑整体对地基牢固程度的要求,第二种是打拔管灌注桩,这种灌注桩是是将与桩的尺寸相似的钢管套上桩靴打入土中,然后将钢筋骨架放入钢管内并浇筑混凝土,最后再将钢管拔出,进而形成灌注桩。除此之外,这种施工方法也可使用振动灌筑法,利用振动力将钢管打入土中。当其到达设计标的高时停止振动,当钢管打入深度达到设计要求时,利用进料工具将混凝土灌入钢管内,随后在震动的同时慢慢拔出钢管,使桩的混凝土在震动和播出的过程中密度和牢固程度不断增加,进而形成灌注桩。

4.2钢筋混凝土预制桩施工

第4篇

1.1筹资过程中的税收筹划

筹资方式是企业筹集资金采取的具体形式,筹资决策也是每个企业必须面临的问题,同样是一个企业生存和发展的关键。作为企业一项相对独立的活动,企业的筹资渠道一般分为负债筹资和权益筹资两种。虽然企业所需要的资金可以通过这两种融资途径得到满足,但筹资方式的不同对企业的预期收益也会产生影响,使企业承担不同的税负水平。一般来说,企业税款前的投资收益如果高于负债资金的成本,那么负债筹资比重的增加可以提高权益筹资资本的收益水平;相反,如果负债资金的成本超过了税款前的投资收益,那么权益资本的收益也会随着负债比例的提高而下降。所以,企业在进行筹资方面的税收筹划时,必须立足于企业自身的实际情况,考虑企业可承受的财务风险,确定合理的筹资方式,从而实现企业税后利润收益最大化的目标。

1.2投资过程中的税收筹划

1.2.1对于企业固定资产投资方式的选择

企业固定资产投资的方式分为购买和租赁两种。在企业购买投资中,企业要交纳一定的固定资产投资调节税,并且购买固定资产要一起计入固定资产的原值,不可以进项税抵扣,优点就是资产折旧可以抵减账面的利润,交纳的所得税少。租赁投资方式则可以减轻企业的所得税负担,可以用支付租金的方式抵减企业的计税所得金额,可以避免因为长期拥有机器设备而承担的资金占用以及经营风险。

1.2.2对于企业扩大投资方式的选择

如果企业要准备扩大投资,必须要面临一笔税收负担的账要核算。企业在扩大投资时会有多种形式可以选择,投资方式选择适当与否直接影响企业的利益。一般在企业扩大的初期,发生利益亏损的可能性较大,而扩大企业投资设立子公司可以享受政府提供的税收优惠政策。另一方面如果企业采用收购亏损企业进行扩大投资,可以将企业的利润转到亏损企业上,合并两个企业的财务报表,从而达到减少税收负担的目的。

1.3经营销售过程中的税收筹划

在国家税法规定的范围内,企业财务处理方式对企业的纳税成本也会产生一定的影响。企业经营方式的不同,对企业来说也会形成不同的税收负担。比如国内经营与跨国经营,内向经营与外向经营等,它们的纳税支出是不一样的,所以企业要根据经营情况制定相应的税收筹划,以减轻税收负担。在销售活动中,企业为了增加销售的数额,大都会采取不同的销售方式,例如折扣促销销售以及销售折让等等。拿折扣销售来说,由于折扣与销售是同时发生的,所以根据税法规定,销售额和折扣是在同一张发票上分别注明的,可以按照折扣后的金额计算增值税;如果折扣额是另开发票的,那么就不可以从销售额中减掉折扣金额。所以企业在销售时对于折扣销售,要把销售额和折扣注明在同一张发票上,从而达到节税的目的。

2企业税收筹划的风险

税收筹划是一项非常系统的工作,在给企业带来节税收益的同时也存在着一定的风险。税收筹划风险就是在企业税收筹划活动中因为各种原因导致失败从而付出的代价,主要包括以下风险。

2.1税收政策不稳定导致的风险

我国的税收政策经常发生变动,有可能一方面给企业的税收筹划提供了足够的空间,另一方面又给企业税收筹划带来一定的风险。由于企业的每项税收筹划,都是从一开始的筹划项目选择到最终获得成功的过程,如果在这期间税收政策发生了变动,很容易导致企业依据原来的税收政策设计的税收筹划方案,由合法筹划变成不合法的筹划方案,导致企业税收筹划产生一定的风险。

2.2企业内部控制不完善导致的风险

企业的税收筹划都是建立在内部控制制度基础之上的,如果一个企业内部控制制度本身就存在着严重的缺陷,或者制度完善却没有切实地贯彻执行,这都会将导致税收筹划产生一定的隐患。如果企业的管理层对税收筹划不重视或者认识不足,认为税收筹划就是单纯的搞关系、少纳税,这必然会导致作为筹划依据的许多基础工作无法落实,使企业税收筹划方案难以取得成效。

2.3筹划方案不当导致的风险

在理论上讲,税收筹划在企业采购、筹资、投资、生产、经营等各个领域都可以应用,但是因为企业的实际情况大不相同,涉及的税收筹划项目的多少、缓急也不同,这就需要企业对筹划方案进行合理的选择。企业选择什么税收筹划方案以及如何来实施方案,大部分会取决于筹划人的主观判断,如果这个筹划人员对财会、税收等业务不熟悉,或者理解出现了误区,没有全面考虑企业的所有财务数据和成本支出,就会导致企业税收筹划方案的失败。这种因为筹划人员素质或者判断失误而导致的企业亏损就是筹划方案不当风险。

3税收筹划的风险防范针对以上几点风险

3.1企业要牢固树立风险意识

企业在进行税收筹划时,一定要密切关注国家税收政策的变化趋势,注意对相关税收政策的综合运用,立足于企业实际,在实施税收筹划时,充分考虑筹划方案的各种风险,从多方面研究所筹划项目的合理性、合法性和企业的综合效益,然后再作决策,时时刻刻注意对企业税收筹划的风险防范。

3.2完善内部管理控制

及时掌握政策变化企业内部管理控制制度的健全与完善不仅是企业税收筹划的基础,也是避免企业税收筹划风险发生的最基本的保障。在企业内部控制财务管理方面,会计核算制度中不相容的业务必须要分离,进一步提高会计核算工作整体效率和会计信息的准确及时率,把对企业内部的管理控制的加强落到实处,比如资产管理与存货记账不能由同一人兼任。只有使企业内部控制制度得到完善,才可以从根本上防止会计核算信息的错误,避免税务筹划风险的发生。另一方面,企业要正确认识税收政策的实质,全面深入地了解税收法律的相关规定,税收筹划时必须以合理、合法为前提,所以企业也要不断提高财务主管人员的综合素质,只有以完善的内部控制为平台,熟悉纳税程序以及税收法律的前提下进行的税收筹划,才能尽可能地使企业规避税收筹划的风险。

3.3提高筹划专业水平

税收筹划作为一项高层次的理财活动,要求企业的筹划人员必须全面掌握税法、投资、贸易、会计、金融等各方面的专业知识,专业性、综合性非常强,需要高水平的复合型素质人才。所以,企业在制订税收筹划方案时,一定要重视筹划人员的选择,如果企业自身没有可以胜任的专业人员,就应该聘请税收筹划专家来进行,从而提高税收筹划的规范性和合理性,进一步减少企业税收筹划的风险。

4总结

第5篇

回顾长春市供水水源发展的历程可知,近半个世纪内,城市人口(近300万人)增加了近3倍,城建面积扩大近一半,而城市用水量却增加了近20倍。从1961~2002年的42年间城市平均每年增加2·38×104m3的供水量。随着城市和农业灌溉需水量的增加,主要供水水库上游来水量的大幅减小,邻近市区的水源已不能满足城市供水需要,远离城市的第二松花江目前已是城市用水的最主要水源(图1),在100×104m3/d的城市供水量中,85%~90%的水源来自于“引松入长”工程。

随着经济的持续发展、城市的扩大和人民生活水平的提高,长春市需水量将保持较快增幅。按长春市多个部门对中长期市区用水量预测,到2020年时,城市年需供水量在8·42×108~11·65×108m3,即日需供水量在290×104~320×104m3之间[1]。

长春市城市科学研究会曾于1994年组织城建和水资源管理等部门的专家,完成了“长春市城市供水水源规划研究报告”,对城市未来的需水量进行了预测,其中考虑了调整生产力布局的预测结果是:2020年城市年需水总量为8·25×108m3;2050年城市年需水量为11·32×108m3,该预测需水量已成为制定长春城市供水规划的主要依据。将未来用水量和目前实际供水能力相比较,解决长春市区供水水源任务十分艰巨。

2解决长春城市供水水源的方向

解决长春市的供水水源的方案是“开源”和“节流”,本文将主要讨论“开源”问题。长春市目前的水源主要由两部分组成,一是本地水源,主要由伊通河上的新立城水库和饮马河上的石头口门水库,以及伊通河上游的地表水和地下水组成。第二部分是外地水源,即由远离市区的第二松花江干流引来的水量。因此,要解决21世纪长春市新增的用水,一是挖掘近郊水资源潜力,二是继续扩大“引松”。

近郊水资源已无潜力,扩大“引松”是唯一途径。20世纪50年代后期,解决城市水源的历程已经证明,近郊水源主要是新立城水库和石头口门水库,其中石头口门水库向长春提供的30×104m3/d水量还是从减少农业供水得来的。两座水库在近年干旱年份频率增加、上游中小型水库层层拦截和水田用水量不断增加的情况下,自80年代起即出现蓄水量减少趋势,水库蓄水量一般年份很难达到设计的供水能力。

自90年代后期开始,多数年份水库的供水能力只相当于设计供水能力的1/3~1/5。即使是在降水量偏丰年份的雨季后期,水库的蓄水量也远远小于正常蓄水量。例如,据长春市水文水资源勘测局2002年8月29日公布的水情,2002年1~8月,长春市降水量较历年同期多19·9mm,但由于1999年-2001年的连续偏干旱(459·3~381·2mm),两水库增加的水量只相当于两水库多年平均来水量的(8·83×108m3)的1/9~1/10。两水库的总蓄水量在雨季8月下旬的总贮水量仅为1·2×108m3,远低于正常蓄水量(约5×108m3)。死库容以上的水量只有6300×104m3可向城市供水,按城市每日80×104m3需水量计算水库蓄水量只够用70天。到2003年春季,两水库的蓄水情况仍未好转,截止于3月中旬,石头口门上游的饮马河、双阳河已断流,水库所蓄的水量9100×104m3,几乎全是引松暂存水量;新立城水库上游的伊通河水流量不足0·1m3/s,死库容以上的蓄水量不足200×104m3。该库已连续三年动用死库容水量为城市供水。

在目前长春市近100×104m3/d的源水量中,近二年两库提供的水量一般只有10×104~30×104m3/d,只相当于引松水量的1/8~1/10。因此,再挖掘该两座水库潜力来增加长春市的供水量已不可能。而市区范围内的地下水,已多年超采,也无潜力可挖掘。由此可知,为满足长春市21世纪城市用水,新增水量的唯一途径,只能扩大“引松”水源。

3长春城市应急水源地建设的方向

随着“引松入长”工程的完成、新立城和石头口门两座水库上游来水量的日渐减少,在城市供水水源中“引松入长”水源占有越来越大的比重,水库的作用越来越小,随着本世纪的进一步扩大“引松”,这两座水库供水量将继续减小。

松花江水的引入,满足了长春市经济发展的用水需求,城市未来发展越来越离不开松花江。但对松花江水的依赖程度越来越高的同时,如果“引松”工程出个“天灾人祸”等紧急情况,江水引不来,近库又无水可供,因此,应急水源地的建设十分迫切。

根据长春市近郊水资源的分布和目前主要蓄水工程的运行情况,应急水源来源如下:

(1)把新立城和石头口门水库作为应急水源地的主体。这两座水库目前因来水量不足,在长春市供水中的作用已无足轻重,但两座水库有着8×108m3的上游来水量和近5×108m3的可观库容量。因此,可以采取减少上游农业用水量、恢复水库来水量,平时蓄水不用或减少用水等办法,来增加水库的蓄水量,使水库水位经常保持在正常高水位的水平上,以保证两座水库在应急年份至少能向城市提供30×104~35×104m3/d的供水量。同时,也可将“引松”工程沿线和新、石两座水库上游的星星哨、黄河等大型农用水库纳入应急水源之列。

(2)发挥地下水资源在应急水源中的作用。市区目前地下水的开采量约为8×104m3/d。但地下水因多年超量开采,水位大幅下降,降深渐增,出水量日减,在整个城市供水中比重极小。但是,如果停止开采,使地下水位得以恢复,按几个主要集中开采区测算,市区地下水的开采量将可达到12×104m3/d左右。

(3)新立城和石头口门水库上游河谷内尚有两处已经过勘探的特大型水源地,其地下水储量(B级)已被国家储委批准。其中新立城水库上游、伊通河河谷中的大南-乐山水源地,总的开采资源量为15×104m3/d,扣出稻田灌溉的5×104m3/d用水外,尚有近10×104m3/d的地下水资源量。另一处为位于石头口门水库上游饮马河与双阳河汇合处的齐家水源地,其开采资源量为20×104m3/d,作为应急水源地,可不受截取下游水库的来水量,和当地农业争水问题的限制,两处水源地在应急情况下,可向市区提供25×104~35×104m3/d水量。综上,市区和附近应急地下水资源量可达40×104~45×104m3/d,其应急供水举足轻重。通过对城市近郊地表水和地下水供水潜力分析,长春市地表水和地下水的应急水资源量至少可达90×104m3/d左右,如果再压缩农业用水,则可达到100×104m3/d左右的应急水资源量,至少可满足长春市区6~8个月的用水。

4长春市区供水水源的途径

(1)将长春市区供水水源纳入到全省整体规划

把长春市的供水水源纳入解决吉林省中部地区缺水城镇水源,以至吉林省中西部地区生态环境水源开发建设的整体规划之中[3]。吉林省中部的绝大多数城镇,如四平、辽源、公主岭、农安、德惠等城市供水问题均很严重,同时本地水源也严重不足,其毗邻的西部地区生态环境和农业用水也极度贫乏。应该把所有这些缺水城镇和地区的水源问题纳入区域性的水资源开发利用规划中加以统一解决。

(2)市属区的生活、生产和生态用水统筹规划与合理调度

可考虑将“引松”输水管线和饮马河、伊通河的地表水和地下水供水工程组成全市区统一的供水管网;也可考虑把新立城和石头口门水库作为下游农安、德惠等县城的主要供水水源;此外,还应积极策划修建二松下游的哈达山水库供水工程,沿王府、伏龙泉高地向农安和长春以及公主岭、四平市供水。

(3)修订与建立有利于经济发展和水资源合理调配与管理的政策法规

为解决长春市面临的艰巨供水任务,必须修订当前不利于水资源合理利用的政策法规以及行政管理体制。例如区外水源,因受益地区无权管理,或因地区间水资源利用经济利益的矛盾而不能选用最优取水方案。为保证水资源的合理调配与保护,适当调整一些河流流域内的行政区划也应该提到议事日程上来[3]。

(4)建立按不同用途用水的优先序配水的新理念

改变长期按国民经济“农、轻、重”排序来指导用水分配的原则,克服为保工业、农业而忽视城市生活用水和生态用水的倾向,在水资源分配上应按我国新的水法规定,首先保证城市生活用水,兼顾生产和生态用水的原则来进行用水分配[4]。在城市供水紧缺的地区应适当调整农业结构,减少耗水量大的水稻种植面积,发展耗水量小的农业。制定一些有利于形成水资源分布与工业项目布局合理匹配的经济法规与政策。

(5)用经营城市的理念经营城市水资源

要想搞好长春市区的水源问题,必须成立独立的水务集团公司,按照需要和赢利的原则,确定供水范围、供水工程规模。在经营城市理念下,可考虑依靠新立城和石头口门两大水库,让长春水务集团担负起吉林中部地区水资源调配与供给任务;利用长春市区丰富的白垩纪矿泉水资源,建立市中心区专用的饮用矿泉水供水管线;为充分利用城区伊通河东岸丰富但水质欠佳的河谷潜水资源,在二道河子区建立用于饮用水之外的专门的分质供水管网;为降低“引松”源水的成本,在设计新的“引松”线路时,可考虑从丰满大坝坝上引水[5]。

本文主要在于阐明城市水资源开发建设上的新理念与建议,文中引用的数据未细核对,仅作为分析问题参考,在此作者谨表歉意。

参考文献:

[1]刘中国.提高供水能力保证供水[J].城市发展研究,2001,(增刊):60-61.

[2]吉林省二十一世纪议程行动计划—人口资源、环境与发展纲要[M].长春:吉林人民出版社,2000.

[3]吉林省人民政府发展研究中心.新世纪、新谋划、新跨越[M].长春:吉林人民出版社,2000.

[4]中华人民共和国水法[M].北京:法律出版社,2002.

[5]吴季松.现代水资源管理概论[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

第6篇

通过建设通河县境内的“北水南调”工程(即“引岔入富”———引岔林河水调入富拉浑河、拟建二甲沟水库、现有小型水库群及相应灌区)和“南水北调”工程(即拟建的太阳沟抽水泵站(松花江水)及太阳沟灌区),把现有的灌区(浓河、富乡、红旗、铧子山)和拟建的太阳沟抽水灌区、西部涝区内的规划新灌区,将合并为多水源、多水库联合调度运用的大型灌区,统称为二甲沟灌区,总灌溉面积为2.33万hm2,其中:二甲沟水库灌区灌溉面积为1.31万hm2,太阳沟灌区灌溉面积为3413hm2,西部涝区新灌区灌溉面积为6773hm2。该大型灌区具体采用水库群(拟建的二甲沟中型水库、已建的红旗小型水库、已建的二道沟子小型水库、已建的三道沟子小型水库、已建的四道沟子小型水库)和松花江过境水、区间径流、地下水等多水源、多水库联合调度运用方式,合理配置通河县西部地区的水资源,达到水资源可持续利用将支撑该地区经济社会可持续发展的总体目标。

2松辽委审核成果

2012年12月31日,水利部松辽水利委员会以松辽规计[2012]340号文下发了《松辽委关于黑龙江省通河县二甲沟水库建设项目审核意见的函》,其中:水资源配置方案中的二甲沟水库建成后,从岔林河流域多年平均引水量4352万m3(实际为多年平均引水量的水资源利用量),占引水口以上多年平均年径流量38269万m3的11.37%;二甲沟水库多年平均灌溉用水量(应该为供水量)5062万m3,扣除岔林河流域多年平均引水入库水量3233万m3,水库利用本流域(指富拉浑河)多年平均灌溉用水量1829万m3,占坝址以上多年平均年径流量4520万m3的40%。

3分析与讨论

二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2,该水库多年平均供水量6111×104m3,其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3,多年平均生态环境供水量1049×104m3。

3.1岔林河取水枢纽工程

岔林河取水枢纽工程处,该工程地点以上流域面积1307km2,占全流域面积的71%,多年平均来水量38269×104m3,取水口引水能力17m3/s。该取水枢纽处在首先满足岔林河灌区和生态环境用水量的前提下,剩余的流量,采用二甲沟水库近期调度运用图,按系列法兴利调节计算结果:引水口的多年平均实际取水量11189×104m3,占总来水量的29.2%;考虑输水损失水量10%后,进入二甲沟水库的多年平均入库水量为10070×104m3,占总来水量的26.3%。由于该工程地点引水期为每年的畅流期,一般情况下,每年灌溉期结束后(9月—10月)引水,故按Tennant法标准衡量,该取水枢纽工程地点的引水比例29.2%,即岔林河剩余水量比例为70.8%,正位于Tennant法对栖息地质量和流量关系表中的最佳范围(60%~100%)。

3.2二甲沟水库

二甲沟水库坝址处总集水面积1492km2(实际集水面积约567km2),其中:本流域富拉浑河水库坝址以上流域面积185km2,占总集水面积的12.4%(实际集水面积的32.6%);岔林河引水口以上流域面积1307km2(分流面积约382km2),占总集水面积的87.6%(实际集水面积的67.4%)。多年平均总来水量为14591×104m3(多年平均年径流深约257.3mm),其中:本流域富拉浑河多年平均年径流量为4521×104m3(多年平均年径流深约244.4mm),占总来水量的31%;岔林河入库水量为10070×104m3(多年平均年径流深约263.6mm),占总来水量的69%。该水库近期:多年平均水库供水量为6111×104m3(其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3,占总供水量的82.8%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,占总供水量的17.2%),相应的水资源利用率为41.88%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为427×104m3,相应的损失率为2.93%;多年平均弃水量8053×104m3,相应的弃水率为55.19%。该水库远期:多年平均水库供水量为11178×104m3(其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3,占总供水量的90.6%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,占总供水量的9.4%),相应的水资源利用率为76.61%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为428×104m3,相应的损失率为2.93%;多年平均弃水量2985×104m3,相应的弃水率为20.46%。在近期多年平均弃水量8053×104m3中,远期利用了5068×104m3,占近期多年平均弃水量的62.9%,该弃水利用量相当于近期灌溉供水量,也就是说,在工程投资不增加的情况下,经过多水源、多水库联合调度运用后,二甲沟水库的灌溉供水效益翻一番[1]。

3.3水资源利用量

为了满足水资源论证的需要,下面重点分析本流域富拉浑河和岔林河引水量的水资源利用量。二甲沟水库总来水量由坝址以上本流域富拉浑河年径流量和岔林河干流取水口处引水量,共两个部分组成,故二甲沟水库的本流域富拉浑河水资源利用量和岔林河干流引水量的水资源利用量,不能按常规方法计算,应该采用多种方法,综合分析后,合理选用。具体的计算方法简单介绍如下:

1)方法1:单一水源估算法。具体为只考虑本流域富拉浑河来水情况下,采用二甲沟水库近期调度运用图,按系列法兴利调节计算后,推求多年平均水库供水量、多年平均水库蒸发渗漏损失水量、多年平均弃水量等有关指标。然后,再推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量。该方法虽然较准确,但前提条件不同(来水量和灌溉保证率等),计算过程复杂,环节较多,计算工作量较大,方法复杂,不易掌握[2]。采用方法1,本次系列法兴利调节计算后,求得的二甲沟水库多年平均水库供水量4130×104m3(其中:灌溉供水量3081×104m3,生态环境供水量1049×104m3),相应的水资源利用率为91.4%,灌溉保证率为P=65%;多年平均水库蒸发渗漏损失水量为252×104m3,相应的损失率为5.57%;多年平均弃水量137×104m3,相应的弃水率为3.03%。

2)方法2:入库水量比例法。具体为按总入库水量中所占比例,推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量等有关指标。该方法简单易用,概念清楚,比较直观。二甲沟水库坝址处,多年平均总来水量为14591×104m3,其中:本流域富拉浑河多年平均来水量占总来水量的31%,岔林河入库水量占总来水量的69%。二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2,该水库多年平均供水量6111×104m3,其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水资源利用量为1569×104m3,岔林河入库水量的水资源利用量为3493×104m3,岔林河引水口的水资源利用量为3881×104m3),相应的水资源利用率为34.7%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,综合的水资源利用率为41.88%。

3)方法3:灌溉供水典型年法。具体为先选择某一年型作为典型年后,计算相应的灌溉供水量,再推求考虑岔林河引水情况下的多年平均岔林河水资源利用量和多年平均弃水量等有关指标。该方法典型年的代表性直接影响计算精度,而且选择的典型年不同,求得的灌溉供水量就不同,故任意性较大,不易掌握。二甲沟水库坝址处,多年平均总来水量为14591×104m3。二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2,该水库多年平均供水量6111×104m3,其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3(本流域水资源利用量为1829×104m3,岔林河入库水量的水资源利用量为3233×104m3,岔林河引水口的水资源利用量为4352×104m3,应该为3592×104m3),相应的水资源利用率为34.7%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,综合的水资源利用率为41.88%。

3.4成果比较

上述的松辽委审核成果可以写成:岔林河引水口以上多年平均来水量38269×104m3,其中:多年平均实际引水量的水资源利用量4352×104m3,考虑输水损失后进入二甲沟水库的多年平均入库水量3233×104m3,多年平均输水损失水量1119×104m3,占多年平均实际水资源利用量的25.7%。该成果中二甲沟水库的多年平均入库水量3233×104m3,就是上述的方法3成果,但是输水损失率方法3取10%,故岔林河引水口的水资源利用量为3592×104m3,符合可研的采用成果,而松辽委审核成果中的输水损失率为25.7%,偏大较多,与实际情况不符。本次分析成果(方法2):岔林河引水口以上多年平均来水量38269×104m3,其中:多年平均实际引水量的水资源利用量3881×104m3,比松辽委审核成果小10.8%;考虑输水损失后进入二甲沟水库的多年平均入库水量3493×104m3,比松辽委审核成果大8%;多年平均输水损失水量388×104m3,比松辽委审核成果小65.3%。

4实际兴利调度运用

拟建引调水工程建成后,水库坝址以上及引调水口控制断面以上实际来水量是未知的,而且是随机的,因此,引调水蓄水工程实际兴利调度运行时,采用试算法确定的引调水限制线Ht作为控制条件,为满足各行业的用水要求(上限为设计用水量),进行兴利调节计算,具体操作过程中,若各时段的库水位Hj≤Ht,则按实际可引调水能力全力蓄水,否则立即停止引调水。为了不影响岔林河灌区及生态环境用水量,引岔入富工程在灌溉期(5月—8月)不引水,故每年具体的引水时间初定为4月中旬、下旬、8月下旬、9月、10月,共92d。具体的兴利调度运用时,一般情况下,每年灌溉期结束后(9月—10月),尽量按实际可引调水能力,多蓄水,并要求到每年10月15日左右时,水库尽量蓄满,供翌年枯水期用水;当遭遇特枯年时,若到了11月份水库仍然蓄不满,则翌年的4月份继续引水,一直到水库尽量蓄满为止。在实际的水库调度运用过程中,当库水位落在洪水控制区(A)时,按各行业的设计用水量及补充地下水要求全力供水的同时,立即停止引调水,而且打开泄洪闸进行控制泄洪,使库水位始终保持在汛限水位附近,并随时承担拦蓄洪水的任务。当库水位落在停止引调水区(B)时,按各行业的设计用水量要求正常供水。当库水位落在正常引调水区的正常灌溉供水区(C)时,按实际可引调水能力尽量多蓄水,而且按各行业的设计用水量要求正常供水。当库水位落在正常引调水区的正常城镇供水区(D)时,仍按实际可引调水能力尽量多蓄水,而且城镇供水按设计用水量要求正常供水,灌溉用水在一般情况下,按设计用水量的50%供水。当库水位落在正常引调水区的城镇供水破坏区(E)时,继续按实际可引调水能力尽可能多蓄水,而且城镇用水在一般的情况下,按设计用水量的80%供水,并停止灌溉供水。当库水位继续降落至死水位H死以下时,全力以赴尽可能多引调水,并停止灌溉供水,然后按城镇居民最低基本生活用水需要,控制供水的同时,采取其他应急措施,尽量解决城镇居民生活用水需求。

5结论与建议

5.1结论

二甲沟水库近期灌溉面积1.31万hm2,该水库多年平均供水量6111×104m3,其中:多年平均灌溉供水量5062×104m3,占总供水量的82.8%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,占总供水量的17.2%。二甲沟水库远期灌溉面积2.33万hm2,该水库多年平均供水量11178×104m3,其中:多年平均灌溉供水量10129×104m3,占总供水量的90.6%;多年平均生态环境供水量1049×104m3,占总供水量的9.4%。在近期多年平均弃水量8053×104m3中,远期利用了5068×104m3,占近期多年平均弃水量的62.9%,该弃水利用量相当于近期灌溉供水量,也就是说,在工程投资不增加的情况下,经过多水源、多水库联合调度运用后,二甲沟水库的灌溉供水效益翻一番。岔林河取水枢纽工程处的多年平均实际取水量11189×104m3,考虑输水损失水量10%后,进入二甲沟水库的多年平均入库水量为10070×104m3。二甲沟水库坝址处多年平均总来水量为14591×104m3,其中:本流域富拉浑河多年平均年径流量为4521×104m3,占总来水量的31%;岔林河入库水量为10070×104m3,占总来水量的69%。该水库近期:多年平均水库供水量为6111×104m3,多年平均水库蒸发渗漏损失水量为427×104m3,多年平均弃水量8053×104m3。该水库近期:多年平均总供水量6111×104m3,多年平均灌溉供水量5062×104m3,其中:本流域水资源利用量为1569×104m3,岔林河入库水量的水资源利用量为3493×104m3。岔林河引水口的水资源利用量为3881×104m3,占实际总引水量的34.7%。

5.2建议

第7篇

诱导灌浆施工技术同样是水利水电工程基础建筑施工最常采用的技术之一。诱导灌浆施工技术的原理表现为:在施工的过程中,根据水利水电工程基础建筑施工现场的具体状况以及相关的要求,创造条件设计不但能够挡住泥土侧压力,又能够起到防渗漏作用的灌浆帐幕工程,同时设计控制浆液流动的防护工程,这样既能够控制灌浆施工的质量,又能够有效的对水利水电基础工程进行加固,该项技术在水利水电工程基础建筑施工中得到非常广泛的应用,并且随着实践应用和发展,还开发了许多全新的诱导灌浆技术,例如电渗化学灌浆施工技术等。

二、水利水电工程基础建筑灌浆施工控制的有效措施

(1)工程费用控制措施。

基础灌浆施工费用控制的最终目标是做到净效益最大化,尽可能的降低是灌浆施工和其他工序的费用,同时尽可能的降低负效益。因此,应该根据施工现场的具体状况以及自然规律,综合考虑施工控制工艺以及方法,对整个灌浆系统进行合理的设计,同时结合最优化原则,尽可能的减少负效益,寻找最理想的运用方法,有效的控制工程费用。

(2)环境效益控制措施。

水利水电工程的环境效益控制措施应该重点考虑以下几种因素:控制生产和生活污染物、有害气体、施工飘尘、污染带等的排放,防止对地下水、环境等造成影响;控制施工机械、爆破、运输等机械的噪声,避免对周边居民造成影响;在施工的过程中应该尽可能少的破坏周边植被景观,同时还应该考虑水利水电工程建成后长期对邻近建筑以及人类健康造成的影响。

(3)质量控制措施。

灌浆质量要素包括灌入能力、强度以及可塑性,质量控制目标应该根据水利水电工程的性质以及设计施工要求而定,控制措施主要表现为:首先,根据吸渗反应定理、劈裂判别定理、劈裂定向定理等制定相应的质量控制目标;其次,根据制定的质量控制目标选择合适的灌浆材料,然后预测与协调材料性质、地质条件以及施工技术三者的关系;再者,当灌浆施工结束之后的28天内,重视后期的养护工作,全面的重视施工过程的质量控制,认真的做好压水试验,试验结果表明施工质量合格之后才算过关。

三、结语

第8篇

关键词热水网路水力工况阻力数水泵特性曲线水力失调度

1热水网路水力工况分析与计算的数学模型

设计热水网路时是用已知的用户热负荷去确定各管段的管径、阻力损失以及网路的总阻力损失,选择循环水泵的扬程。分析和计算热水网路的水力工况时正好相反,是对已经设计完毕的或需要改扩建的热网,在已知循环水泵的型号以及各管段的管径时,来确定各管段和热用户的流量。将水泵和网路的特性方程联立求解可以定量和定性解决这一问题。

1.1水泵的特性曲线拟合方程

水泵为网路提高能量,是热媒循环的动力。大型网路中可能有循环水泵、中继泵、加压泵等多组水泵。需对其流量-扬程曲线进行拟合,一般可用下式表示:

Hp=f(G)(1)

式中:Hp--水泵扬程

f(G)--拟合得到的水泵性能特性曲线公式

本文采用最小二乘拟合水泵特性曲线曲线。该方法可使拟合误差达到最小值,并且该解析式给用矩阵方程分析网路水力工况分析提供了基本条件。大多数离心泵的G-H关系曲线如图1所示,若图中1、2两占之间的曲线为水泵的高效段,可用下式来近似描绘:

图1水泵G-H曲线

Hp=Hx-SxG2(2)

式中:Hp--水泵的虚总扬程,mH2O;

Sx--水泵的虚阻耗系数,s2/m2;

G--水泵的总流量,m3/S。

对点1、2可写出

(3)

(4)

求出Sx、Hx,式(2)即被确定。按这种方式确定的解析式,其近似性较差。还须在水泵G-H曲线上取多组数据(G1,H1)、(G,H2)……(Gx,Hx),根据最小二乘原理来确定式(2)中的Sx与Hx。由于在研究水力工况时,流量是未知的,而且在非设计工况下去选择热网也不一定工作在高效段,所以所取数据应涵盖其整个工作区。采用最小二乘原理的Sx与Hx计算式如下:

(5)

例如选取型号为12sh-6A的水泵,转速n=1450转/min,其特性曲线如图2所示。在特性曲线工作段内取13组数据,根据式(5)与式(6)可求出Hx=96.3mH2O、Sx=406.1s2/m5,因此该水泵的特性曲线方程为:H=96.3-406.1(G/3600)对采用多泵的复杂管网而言,可写出如下矩阵方程:

(6)

式中:Hp--水泵扬程矩阵。Hpi为管段i的水泵扬程,对无水泵管段Hpi=0。

图2水泵12sh-6A特性曲线

1.2描绘管路的方程

热媒在管网中流动时产生阻力,消耗能量。当其长度局部构件一定时,其特性可用以下三组方程来描述。

1.2.1节点方程

节点方程就是节点流量连续性方程,即连接于任何节点的所有管段流量的代数和为零。可用以下矩阵表示:

AG=Q(7)

式中:A--管网图的基本关联矩阵;

G--管段的流量矩阵,G=(G1,G2,…Gi…,GN)T,Gi为管段i的流量;

Q--节点的流量矩阵,Q=(Q1,Q2,…Qi…,QN)T,Qi为管段i的流量,本文中取Q=0

1.2.2回路方程

回路方程就是能量方程或环方程,即每个环的水头损失闭合差为零,写成矩阵的形式即为

BΔH=0(8)

式中:B--管网图的基本回路矩阵;

ΔH--管段阻力损失,ΔH=(ΔH1,ΔH2,…ΔHi…,ΔHN)T,ΔHi为管段i的阻力损失;

0--0向量,即0=(0,0,……,0)T。

1.2.3阻力方程

管段流量G与阻力损失ΔH之间的关系可用下式表示:

ΔH=SG2-Hp(9)

式中:S--阻力数,它与管材、管长、管径以及产生局部阻力损失的管路附件有关;

G--管段的流量

Hp--水泵扬程

当管段中有水泵时,水泵作为一个负阻力损失,管路无水泵时Hp=0,将各管段应用上式并写成矩阵形式:

(10)

2热水网路水力工况计算与分析的算例

2.1用矩阵方程组求水泵与网路自然交汇工作点

如图3为有六个热用户的供热系统,其管段b和节点n编号如图3所示。分支节点编号为1,2,3,…,11;管段编号为b1,b2,……b16,其中管段b1由两部分组成,即br+b1(br代表热源内管段,b1′代表热源出口到节点1管段);相应的各管面流量纺号为Gb1,Gb2,……Gb16,各管段的压降编号为ΔHb1,ΔHb2,……,ΔHb16,其中管段b1的压降由两部分组成,即ΔHr+ΔHb1′;系统循环水泵的扬程为Hp,管段阻力系数编号为Sb1,Sb2,…Sb16。各管段的水流方向如图3中所示。此热水网路的设计数据如下:循环;型号为12sh-6A,设计工况运行时各热用户的流量为100m3/h,各热用户的资用压头为10mH2O,各段供、回水干管管段的阻力损失为5mH2O。其总阻力损失为80mH2O,由此可得出各管段的阻力数。

图3热水网路编码示意图

利用上面所述的公式可列出图3中热水网路系统水力工况数学模型。其中数学模型中流量矩阵G及管段阻力数矩阵S为对角阵,关联矩阵A=(aij)、基本回路矩阵B=(bkj)如下:

当bj与ni相关联,且方向离开nI当bj在基本回路lk中,并与ni相关取向相同

当bj与ni相关联,且方向指向ni;bj在基本回路lk中,并与ni相关取向相反

当bj与nI不相关联当bj在不在回路lk中。

阻力损失向量ΔH如下:ΔH=(ΔH1,ΔH2,ΔH3……,ΔH16)T

管段水泵扬程向量如下:Hp=(Hp,0,……,0)T

系统中管段br有循环水泵,根据其特性曲线拟和的方程为

(11)

如该热网投入运行,不采取任何调节和节流手段,用上述矩阵方程(7、8、9、10)和式(11)联立求解可得水泵的工作点,该工作点是未知的。现假定初始流量为30m3/h,代入方程中进行逼近,直到泵的流量误差小于1m3/h。采用基本回路法对该热网进行的计算结果经过十次迭代最后得到水泵工作点(图4中的点1)的流量为614.9m3/h,扬程为84.4mH2O。如果要严格调节到设计工况,流量为600m3/h,将其流量代入水泵拟合方程知,其扬程为Hp=96.3-406.1(600/3600)2=85mH2O,水泵工作点移动(图4中的点2)。而管路各部分的阻力损失之和为80.5mH2O,即水泵和阀门需关小,消耗剩余压头为85-80.5=4.5mH2O,即热源损失由10.5mH2O增加到15mH2O,对应的阻力数S′=150000/6002=0.417Ps(m3/h)2,这两部分损失之差为水泵出口阀门节流损失。

图4出口阀门节流水泵工作点变化情况

2.2各种实际水力工况的计算与分析

下面用矩阵方程组来分析与计算水泵扬变化时各种实际水力工况下热用户的流量变化及水力失调度。

2.2.1循环水泵出口阀门节流

循环水泵设在热源,循环水泵出口阀门节流相当于热源内部阻力损失增加,即热源阻力数增加,网路的部阻力数增大,水泵的扬程由于总阻力数的增加而略有增加,总流量减少。若此阀门节流使热源的阻力数增大到设计工况时的1.43倍,由程序计算得出其变动后的数值见表3,变动捕捞水压图见图5。

计算得出,此种工况循环水泵的扬程为85.7mH2O,总流量为580.2m3/h,热源损失为20.1mH2O,水泵出口测压管水头为125.7mH2O,热源出口测压管水头为105.6mH2O。由于热用户与网路干管的阻力特性值没有改变,各用户的流量按同一比例减少,热水网路产生一致等比失调;各热用户的资用压头也按同一比例减少,表3中给出的结果反映这一规律。

循环水泵出口阀门节流工况计算结果表3

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)97.097.097.097.097.097.0580.2

水力失调度x0.970.970.970.970.970.97

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)56.246.837.528.118.79.485.7

图5循环水泵出口节流水压图

图6供水干管堵塞水压图

2.2.2供、回水干管堵塞

管道堵塞主要出现在小区建成年代很久且水质硬度比较大但热网球处理不佳或不进行水处理的地区,特别是直接取用地水的城市小区,管道结垢堵塞的现象更加普遍。在供热期间,当供热系统中干线上管路阻塞时,会大范围降低供热质量。若设供水干管的第4个管段堵塞时,相当于此管段的总阻力数为无穷大,此种工况的总阻力数比正常工况时的总阻力数要更大。水泵的扬程将会产大,总的循环流量减小。由程序计算得出其变动后的数值见表4,变动后的水压图见图6。

此外由计算得出,此种工况循环水泵的扬程为91.7mH2O,总流量为381.3m3/h,热源损失为6mH2O,水泵出口测压管水头为131.7mH2O,热源出口测压管水头为125.7mH2O。同时当供水干管的第4个管段堵塞而恒压点在循环泵的入口处时,因堵塞后循环水泵扬程增加,堵塞后的管段水流停止。同时由于堵塞点前的热用户流量减小增大,水力失调度大。而且堵塞越靠前端,总阻力数的增大就越多,在堵塞点前的热用户上流量增大越多,水力失调就越严重。

供水干管第4管段堵塞的工况计算结果表4

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)116.7125.5139.2000381.3

水力失调度x1.171.261.39000

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)81.678.877.600091.7

若设回水干管的第4个管段堵塞而恒压点在循环泵的入口处时,因堵塞后循环水泵扬程增加。由程序计算得出其变动后的数值见表5,变动后的水压图见图7。

图7回水干管第4管段堵塞

此外由计算得出,在此种工况循环水泵的扬程为91.7mH2O,总流量381.3m3/h,热源损失为6mH2O,水泵出口测压管水头为131.7mH2O,热源出口测压管不水头为125.7mH2O。堵塞后的管段水流停止,而压力远远超过静压线值,在这种情况下,可能造成末端热用户散热器大量破裂的事故,此种情况必须严防发生。同时由于堵塞点前的热用户流量增大,水力失调度大。而且堵塞越靠前端,总阻力数的增大就越多,在堵塞点前热感觉用户上的流量增加就越多,水力失调就越严重。

以上仅给出了循环水泵出口阀门节流与供、回水干管堵塞而造成水力工况变化。对实际管网可能发生的供、回水干管阀门节流、干管和或热用户阀门开度增大或减小、用户堵塞、供、回水干线设中继泵、系统或用户设混水泵等其它工况均由可计算程序算出,并显示其相应工况的水压图,在这里不一一给出。

回水干管第4管段堵塞的工况计算结果表5

热用户123456总值

设计工况流量(m3/h)100100100100100100600

工况变动流量(m3/h)116.6125.5139.2000381.3

水力失调度x1.171.261.39000

设计工况时热用户的作用压差(mH2O)60504030201085

工况变动后热用户的作用压差(mH2O)81.678.877.600091.7

3.结论

用图论与矩阵理论不仅能解决热水网路的设计计算问题,而且能很好地用于水力工况的分析计算和显示相应工况的水压

图。对分析新建、改扩建管网,对研究实际管网中可能发生的运行工况都有价值。并且可为解决实际热水网路中热用户失调的问题提供一定的参考。所编软件界面友好、操作简便,作为研究热水网路水力工况的教学软件的到了很好的效果。

参考文献

1.石兆玉,《供热系统运行调节与控制》,北京:清华大学出版社,1994

2.石兆玉,《流体网络分析与综合》,清华大学热能工程系,1993