發(fā)布時(shí)間：2023-03-17 18:01:28
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水利水電期刊論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:水文化;研究態(tài)勢(shì);分析
1988年10月25日，在淮河流域四省治淮宣傳工作會(huì)議上，李宗新先生首次提出應(yīng)大力開(kāi)展水文化研究。①歷經(jīng)近30年的發(fā)展，在水文化理論、水文化建設(shè)、水文化教育、水文化與中華民族精神等方面取得了豐碩的研究成果。本文運(yùn)用計(jì)量分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，對(duì)檢索到的水文化論文進(jìn)行定量和定性分析。
一、水文化研究的學(xué)科分類(lèi)與發(fā)展軌跡
我國(guó)高等學(xué)校教育專業(yè)設(shè)置按“學(xué)科門(mén)類(lèi)”“學(xué)科大類(lèi)(一級(jí)學(xué)科)”“專業(yè)”(二級(jí)學(xué)科)三個(gè)層次來(lái)設(shè)置。在國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)、教育部頒布的《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄》(2011年)中，設(shè)有13個(gè)學(xué)科門(mén)類(lèi)，110個(gè)學(xué)科大類(lèi)。水文化歸屬哪一個(gè)學(xué)科?經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，文學(xué)、工學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科門(mén)類(lèi)文獻(xiàn)比較集中，教育學(xué)、理學(xué)、法學(xué)、歷史學(xué)居中分布，管理學(xué)、藝術(shù)學(xué)、哲學(xué)分布的較少，農(nóng)學(xué)、醫(yī)學(xué)、軍事學(xué)沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)，文化及水電工程是關(guān)注最多學(xué)科。在上述學(xué)科門(mén)類(lèi)中，排本學(xué)科門(mén)類(lèi)首位的是:文學(xué)是中國(guó)文學(xué)33篇，工學(xué)是水利水電工程239篇，經(jīng)濟(jì)學(xué)是工業(yè)經(jīng)濟(jì)119篇，教育學(xué)是高等教育19篇，理學(xué)是環(huán)境科學(xué)與資源利用25篇，法學(xué)是民族學(xué)13篇，歷史學(xué)是考古10篇，管理學(xué)是行政學(xué)及國(guó)家行政管理10篇，藝術(shù)學(xué)是美術(shù)書(shū)法雕塑與攝影8篇，哲學(xué)是中國(guó)哲學(xué)6篇。除上述研究領(lǐng)域文獻(xiàn)較多外，還鮮見(jiàn)于作物學(xué)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、植物保護(hù)、林學(xué)、中藥學(xué)、醫(yī)學(xué)技術(shù)、軍事思想及軍事歷史、戰(zhàn)略學(xué)、戰(zhàn)役學(xué)、戰(zhàn)術(shù)學(xué)等學(xué)科。由此可知，水文化研究?jī)?nèi)容廣泛，不僅有文史哲人文學(xué)科內(nèi)容，而且還有理工類(lèi)自然學(xué)科，同時(shí)還有經(jīng)管法等社會(huì)學(xué)科的內(nèi)容，屬于新興的文理交叉學(xué)科。我國(guó)水文化研究歷經(jīng)開(kāi)展宣傳研究(1989—2003年)、服務(wù)水利實(shí)踐(2004—2006年)、政府倡導(dǎo)推動(dòng)(2007—2010年)和規(guī)劃專項(xiàng)建設(shè)(2011—2014年)階段，基本上與年度發(fā)表文章數(shù)量趨勢(shì)相吻合(見(jiàn)表1)。特別是2011年水利部《水文化建設(shè)規(guī)劃綱要(2011—2020年)》以來(lái)，《基于人水和諧理念的最嚴(yán)格水資源管理制度體系研究》和《中國(guó)水文化發(fā)展前沿問(wèn)題研究》兩項(xiàng)國(guó)家社科基金重大(點(diǎn))課題相繼立項(xiàng)，國(guó)內(nèi)學(xué)者的水文化研究主要聚集在水文化理論、水文化遺產(chǎn)、水文化資源、水工程文化、地域水文化、水文化教育傳播等方面。從表1可知，1989—2001年，水文化研究的論文較少，年均不足6篇，低于年均篇數(shù)的年度為1989年、1992年、1998年、1999年、2000年，尤其是1993年和2001年分別為0篇，這說(shuō)明水文化研究處于萌芽階段。2002—2006年，論文數(shù)量呈平穩(wěn)緩慢增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，平均每年約20篇，這說(shuō)明我國(guó)水文化研究正處于穩(wěn)步發(fā)展階段。進(jìn)入2007年后，論文數(shù)量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，到2008年、2010年達(dá)高峰期，隨后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這說(shuō)明我國(guó)水文化研究正趨向穩(wěn)定和成熟。從2011年開(kāi)始，論文數(shù)量呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì)，年均為86篇。2011—2016年篇數(shù)占所有論文的53．4%，說(shuō)明此階段是我國(guó)水文化研究領(lǐng)域的探索和快速發(fā)展階段。與此同時(shí)，1989—2003年，沒(méi)有研究生以水文化選題作為學(xué)位論文。2004—2016年，學(xué)位論文共39篇(博士學(xué)位論文2篇，碩士學(xué)位論文37篇)，學(xué)位論文數(shù)占所有論文的4．06%，說(shuō)明我國(guó)水文化研究在基礎(chǔ)理論方面相對(duì)比較薄弱。在學(xué)位論文中，最早的博士學(xué)位論文是2004年艾菊紅的《傣族水文化研究》②，最早的碩士學(xué)位論文是2005年劉虹弦的《水脈相連氣韻橫生———水文化在現(xiàn)代城市形象中浸潤(rùn)和延續(xù)》。在水文化文獻(xiàn)中，主要來(lái)自《治淮》《河南水利與南水北調(diào)》《水利發(fā)展研究》《華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)》(社科版)、《中國(guó)水利》《江蘇水利》《水利天地》《浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)》《河海大學(xué)學(xué)報(bào)》(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)等涉水行業(yè)主管部門(mén)、高校、科研院所主辦的期刊。在水文化研究中，涉水行業(yè)高等院校期刊如《華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)》(社科版)、《浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)》《河海大學(xué)學(xué)報(bào)》(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)、《南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)》等成為主要學(xué)術(shù)交流陣地。尤其是《華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)》(社科版)自1985年創(chuàng)刊就設(shè)有“水文化研究”專欄，成為全國(guó)期刊界歷史最長(zhǎng)、影響最大、聲譽(yù)最高的特色欄目。此外，《北京水務(wù)》《中國(guó)三峽建設(shè)》《山西水利》和《城鄉(xiāng)建設(shè)》這四種期刊數(shù)量也位居前列，說(shuō)明水文化研究與水利建設(shè)也緊密相連。
二、水文化研究的熱點(diǎn)、焦點(diǎn)與團(tuán)隊(duì)分布
文獻(xiàn)分析表明，綜合性人文社會(huì)科學(xué)期刊中還沒(méi)有刊發(fā)與水文化相關(guān)的哲學(xué)、社會(huì)學(xué)、政治、法律、文化、教育、歷史類(lèi)文章，中文核心期刊刊發(fā)水文化研究文章更少。在水文化研究論文中，被CSSCI(中文社會(huì)科學(xué)引文索引)收錄期刊論文較少，《新華文摘》《中國(guó)社會(huì)科學(xué)文摘》《高等學(xué)校文科學(xué)術(shù)文摘》和中國(guó)人民大學(xué)《復(fù)印報(bào)刊資料》轉(zhuǎn)載或收錄論文屈指可數(shù)。這說(shuō)明，水文化研究期刊層次和期刊學(xué)術(shù)影響力還有待進(jìn)一步提升。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻率進(jìn)行分析，可以很好地體現(xiàn)一門(mén)學(xué)科的研究領(lǐng)域和研究熱點(diǎn)、焦點(diǎn)。水文化研究出現(xiàn)頻率極高且排在前列的關(guān)鍵詞有“水文化”“水”“文化”“水文化遺產(chǎn)”“人水和諧”和“水文化建設(shè)”。這說(shuō)明，以上述詞語(yǔ)為關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)相對(duì)比較集中，是水文化研究關(guān)注的重點(diǎn)和焦點(diǎn)之一。同時(shí)，頻率在4次以上的關(guān)鍵詞主要有“建設(shè)”“水利風(fēng)景區(qū)”“保護(hù)”“內(nèi)涵”“水文化教育”“水景觀/開(kāi)發(fā)/保護(hù)利用”“教育/水資源/水利院校/城市發(fā)展/發(fā)展”“水利/可持續(xù)發(fā)展/研究”“傳承/生態(tài)文明/水文化傳播/和諧/水利工程/水環(huán)境”和“水利高校/思想政治工作”等，由此可見(jiàn)，水文化研究的范圍和領(lǐng)域更加廣泛，如水生態(tài)文明、水文化傳承創(chuàng)新、水教育傳播、人水和諧等成為水文化研究新態(tài)勢(shì)。通過(guò)分析研究機(jī)構(gòu)，可以了解我國(guó)水文化研究團(tuán)隊(duì)和研究基地分布格局。水文化研究發(fā)文排在前3位的全部來(lái)自高等院校，分別是河海大學(xué)、南昌工程學(xué)院和浙江水利水電?？茖W(xué)校。其中，河海大學(xué)38篇，發(fā)表文獻(xiàn)最多，占總數(shù)的3．94%;南昌工程學(xué)院和浙江水利水電?？茖W(xué)校發(fā)文章分別占總數(shù)的2．07%、1．87%，這與河海大學(xué)水文化研究所、南昌工程學(xué)院水文化研究中心和浙江水利水電專科學(xué)校水文化研究中心都是省普通高校人文社科重點(diǎn)研究基地密不可分。上述研究基地已經(jīng)成為水文化研究、水文化教育和人才培養(yǎng)的高地。
三、水文化研究的成績(jī)、不足與未來(lái)展望
關(guān)鍵詞：水利水電工程；工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)；數(shù)字測(cè)量；GPS定位
中圖分類(lèi)號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
0.引言：科學(xué)技術(shù)的新成就，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以及測(cè)繪技術(shù)和科技的不斷發(fā)展，工程測(cè)量技術(shù)近年來(lái)發(fā)生了很大的變化。
1．全站儀測(cè)量放樣技術(shù)
全站儀替代光學(xué)經(jīng)緯儀和電磁波測(cè)距儀的應(yīng)用．足地面測(cè)量技術(shù)進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。全站儀具有測(cè)量精度高，儀器的集成化、自動(dòng)化和智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，為施工測(cè)量提供了極大的方便。已大量應(yīng)用于各類(lèi)工程的施工測(cè)量中。電子全站儀自動(dòng)改正儀器軸系統(tǒng)差、自動(dòng)歸化計(jì)算、角度測(cè)量自動(dòng)掃描、消除度盤(pán)分劃誤差和偏心差，自動(dòng)記錄存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)測(cè)量三維坐標(biāo)、與雙向數(shù)據(jù)通訊功能，為測(cè)圖和工程放樣向數(shù)字化發(fā)展開(kāi)辟了道路。目前全能型和智能化方向發(fā)展的電腦型全站儀都帶有豐富的軟件，可以直接進(jìn)行坐標(biāo)放樣、導(dǎo)線測(cè)量、程序測(cè)量、懸高測(cè)量、道路放樣、對(duì)邊測(cè)量、面積測(cè)量、高程傳遞、參考線放樣，故能提供高速高精度的觀測(cè)成果，又能高效地完成多種測(cè)量作業(yè)。
2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與GIS技術(shù)
測(cè)量工作者如何更好更好地為工程建設(shè)服務(wù)，其最有效的方法是利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)或GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)或信息系統(tǒng)。其同的是把大量的測(cè)量數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行科學(xué)的存儲(chǔ)。將GIS應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)，虛擬顯示施工總布置三維全景，直觀反映各組成部分空間上和時(shí)間上的相互關(guān)系并實(shí)現(xiàn)各種信息可視化查詢、分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)建筑物施工全過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真演示。以信息的數(shù)字化、直觀化、可視化為出發(fā)點(diǎn)，直觀清晰地描述復(fù)雜工程建設(shè)的施工動(dòng)態(tài)過(guò)程，為全面、準(zhǔn)確．快速地分析掌握工程施工全過(guò)程提供有力的分析工具，實(shí)現(xiàn)工程信息的高效應(yīng)用與科學(xué)管理。
3．GPS定位技術(shù)
隨著GPS的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，測(cè)繪定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革。長(zhǎng)期以來(lái)用測(cè)角、測(cè)距、測(cè)水準(zhǔn)為主體的常規(guī)地面定位技術(shù)，正在逐步被以一次性確定三維坐標(biāo)的、高速度、高效率、高精度、大范圍的GPS技術(shù)所代替，同時(shí)定位范圍已從陸地和近海擴(kuò)展到海洋和宇宙空間；定位方法已從靜態(tài)擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)；定位服務(wù)領(lǐng)域已從導(dǎo)航和測(cè)繪領(lǐng)域擴(kuò)展到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的廣闊領(lǐng)域。碎部點(diǎn)的測(cè)繪與放樣等領(lǐng)域?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用前景。GPS接收機(jī)已逐漸成為一種通用的定位儀器在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人連接在一起，稱超全站儀或超測(cè)量機(jī)器人。它將GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀靈活的三維極坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)完美結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)無(wú)控制網(wǎng)的各種工程測(cè)量。水電工程施工區(qū)域大，控制點(diǎn)傳算工作量大，精度衰減快；高山峽谷之中，山脈蜿蜒曲折，造成上點(diǎn)和通視困難；河流阻隔，致使交通不便，前后視須迂同前進(jìn)。利用GPSRTK技術(shù)進(jìn)行碎部點(diǎn)測(cè)繪與放樣不需要與基站保持通視，也無(wú)需進(jìn)行后視作業(yè)，誤差不累加，精度分布均勻，精度衰減每公里只有l(wèi)mm。10--15km的作業(yè)半徑不需要設(shè)置過(guò)渡控制點(diǎn)，更長(zhǎng)距離的測(cè)繪可通過(guò)設(shè)置中繼電臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)電測(cè)波解決。大幅度地提高工作效率。
4．程序型計(jì)算器輔助計(jì)算技術(shù)
程序型計(jì)算器（如CASIO fx-4800P/fx-4500PA）以其功能強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、方便攜帶的特性受到了各行各業(yè)工程技術(shù)人員的歡迎，尤其是測(cè)繪方面的技術(shù)人員進(jìn)行工程放樣計(jì)算的有力工具。水利水電工程龐大而復(fù)雜。工程細(xì)部的放樣往往牽涉到幾十個(gè)公式的數(shù)學(xué)計(jì)算，尤其是在施工現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)寒、酷暑、噪音、灰塵很難讓人時(shí)刻保持清醒的頭腦，計(jì)算的速度和結(jié)果的正確性大打折扣，嚴(yán)重影響放樣的質(zhì)量和效率。利用編程計(jì)算器事先編制好所需放樣部位的計(jì)算程序，在施工現(xiàn)場(chǎng)最多只需輸入測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)X，Y，Z的數(shù)據(jù)即可迅速計(jì)算出所需要的放樣數(shù)據(jù)，結(jié)果準(zhǔn)確率大大提高。全站儀實(shí)現(xiàn)了測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的隨測(cè)隨得，編程計(jì)算器實(shí)現(xiàn)了放樣數(shù)據(jù)的即輸即得，大大加快了工程放樣的速度。
5．?dāng)?shù)字化測(cè)繪技術(shù)
大比例尺地形圖和工程圖的測(cè)繪，是工程測(cè)量的重要內(nèi)容和任務(wù)。常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)結(jié)合的艱苦的野外工作，同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長(zhǎng)，難以適應(yīng)飛速發(fā)展的現(xiàn)代化工程建設(shè)的需要。把野外數(shù)據(jù)采集的先進(jìn)設(shè)備與微機(jī)及數(shù)控繪圖儀三者結(jié)合起來(lái)，形成—個(gè)從野外或室內(nèi)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、圖形編輯和繪圖的自動(dòng)測(cè)圖系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)大比例尺基本圖、工程地形圖、帶狀地形圖、縱橫斷面圖、地籍圖、地下管線圖等各類(lèi)圖件的自動(dòng)繪制。系統(tǒng)可直接提供圖紙，也可提供電子數(shù)據(jù)，為專業(yè)設(shè)計(jì)自動(dòng)化建立專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。數(shù)字化成圖技術(shù)住現(xiàn)代工程中的應(yīng)用不僅提高了工作效率，并保質(zhì)保量提交成果。僅內(nèi)業(yè)制圖部分可節(jié)約經(jīng)費(fèi)50%，節(jié)約時(shí)間60％。
6． AtuoCAD輔助設(shè)計(jì)技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助沒(méi)計(jì)(Computer Aid Design簡(jiǎn)寫(xiě)CAD)足20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)型應(yīng)用軟件。如今在各個(gè)領(lǐng)域均得到了普遍的應(yīng)用。它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp語(yǔ)言，可以編制一些常用的計(jì)算程序，得到定制的計(jì)算結(jié)果。在水利水電工程上有許多體形復(fù)雜的計(jì)算，尤其是各種不同體形銜接處的相交線，需要用空間解析幾何的方法解算。單靠計(jì)算器手工計(jì)算，非常繁瑣，工作量大，準(zhǔn)確性也不好保證，用AutoCAD建立數(shù)字化模型，執(zhí)行點(diǎn)坐標(biāo)查詢功能就可以了。也可以對(duì)所編寫(xiě)的程序的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確性驗(yàn)證。AutoCAD的特性提供了測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)資料計(jì)算的另外一種全新直觀明了的圖形計(jì)算方法。另一方面是各種工程橫斷面、縱斷面網(wǎng)的繪制，以及斷面面積的計(jì)算和其它一些需要的圖紙的繪制。從而大大減輕我們內(nèi)業(yè)的工作強(qiáng)度和工作量。．
7．?dāng)?shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)
攝影測(cè)量技術(shù)由于可以提供實(shí)時(shí)的三維空間信息，無(wú)需接觸被測(cè)物體，以及野外工作量少、效率高和成果品種多等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用，攝影測(cè)量的產(chǎn)品將從影像圖、線劃圖向數(shù)字化系列產(chǎn)品——4D產(chǎn)品轉(zhuǎn)化。產(chǎn)品應(yīng)用與服務(wù)領(lǐng)域更廣，并為建立各類(lèi)專業(yè)信息系統(tǒng)和基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)保障。在水利水電工程。利用數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)可以迅速獲取制作大比例尺影像圖、地形圖、立面圖、等值線圖和斷面圖圖庫(kù)，建立DTM(數(shù)字地面模型)和DEM(數(shù)字高程模型)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，建立并永久保存高分辨率建基面三維影像數(shù)字地面模型數(shù)據(jù)庫(kù)。檢查陡坡地段的開(kāi)挖質(zhì)量和工程竣工部位的形體資料，記錄工程在施工過(guò)程中各個(gè)項(xiàng)目地理地貌信息，形成各種數(shù)字信息產(chǎn)品，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)方便快捷、及時(shí)地提供給各個(gè)部門(mén)使用。
8．工程測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)
隨著傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)向數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)轉(zhuǎn)化，工程測(cè)量領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向是：測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、數(shù)字化；測(cè)量數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化；測(cè)量數(shù)據(jù)傳播與應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化、多樣化、社會(huì)化。GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)以及先進(jìn)地面測(cè)量?jī)x器等將廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量中，并發(fā)揮其主導(dǎo)作用。
9．結(jié)束語(yǔ)
GPS技術(shù)和其他數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用和推廣已經(jīng)在我國(guó)的水利工程測(cè)量工作中發(fā)揮了很大的作用，表現(xiàn)出極強(qiáng)的生命力。對(duì)于數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的研究和討論對(duì)于水利工程測(cè)量工作意義非凡，我們?cè)诮Y(jié)合工程實(shí)際的前提下，應(yīng)當(dāng)多學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和理論，使我國(guó)的測(cè)量技術(shù)發(fā)展為世界的尖端。
參考文獻(xiàn)
1. 陳向平 淺議水利工程施工的幾種施工測(cè)量技術(shù)[期刊論文]-輕工設(shè)計(jì)2011(3)
【關(guān)鍵詞】公路路基邊坡，治理技術(shù)，探討分析
中圖分類(lèi)號(hào)：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
在公路工程施工中，路基是一個(gè)十分重要的方面，其對(duì)公路工程的質(zhì)量具有十分重要的影響。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)公路路基邊坡防護(hù)的研究，可以有效的提高公路路基的施工質(zhì)量，確保公路路基的安全性和可靠性。在對(duì)公路路基邊坡防護(hù)的研究過(guò)程中，一定要考慮到影響邊坡失穩(wěn)的因素，從而對(duì)癥下藥，解決邊坡的治理問(wèn)題。因此，筆者根據(jù)自己的施工經(jīng)驗(yàn)和研究，從公路路基邊坡失穩(wěn)的因素出發(fā)，研究邊坡防護(hù)的原則以及具體的措施，希望對(duì)相關(guān)的領(lǐng)域的研究提供借鑒。
二、公路路基邊坡失穩(wěn)的因素分析
1、公路建設(shè)的土石方工程階段是破壞原地貌植被、棄土、棄石的集中時(shí)期，工程用土范圍內(nèi)原地表植被所具有的水土保持功能迅速降低或喪失，并為水土流失發(fā)生、發(fā)展提供了大量易沖蝕的松散堆積物。路基邊坡開(kāi)挖、填筑使原有地表植被被破壞．形成大面積坡面．表土層抗蝕能力減弱．水土流失加?。畯亩鴮?dǎo)致邊坡失穩(wěn)的機(jī)率增大。
2、設(shè)計(jì)中對(duì)滑坡路段巖士性質(zhì)認(rèn)識(shí)不足，設(shè)計(jì)邊坡率過(guò)陡。施工中未根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施，塹坡仍按原設(shè)計(jì)坡率開(kāi)挖，邊坡過(guò)高過(guò)陡，難以保證自身穩(wěn)定。邊坡開(kāi)挖后，未及時(shí)進(jìn)行防護(hù)，長(zhǎng)時(shí)間暴露在大氣中，致使風(fēng)化、沖刷嚴(yán)重。
三、公路路基邊坡防護(hù)原則分析
1．在公路路基邊坡防護(hù)過(guò)程中 ，要堅(jiān)持從工程地段的地質(zhì)地貌條件出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)滑坡做出科學(xué)合理的定性評(píng)價(jià)，在此過(guò)中，再輔之以定量評(píng)價(jià)。
2．要堅(jiān)持技術(shù)原則和經(jīng)濟(jì)原則的統(tǒng)一性。在進(jìn)行邊坡防護(hù)過(guò)程中，要從本地的地形地貌地質(zhì)條件族從科學(xué)的分析，并對(duì)各種地質(zhì)地貌做出合理的利用，因地制宜，采取有效的控制措施，如此，可以讓工程治理更為穩(wěn)定，且一定程度上減低了工程的成本。
3．在進(jìn)行邊坡防護(hù)過(guò)程中，要確保工程的安全性，實(shí)施安全作業(yè)管理。要在綜合考慮地震條件，地下水位等多方面的條件下，做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并嚴(yán)格計(jì)算整個(gè)工程的安全系數(shù)。
四、公路路基邊坡防護(hù)技術(shù)分析
1、錨固洞
在加固高邊坡時(shí)，錨固洞加固技術(shù)是一種較為常見(jiàn)而且有效的方法，在施工時(shí)應(yīng)該按照由內(nèi)而外、自上而下、逐層加固的方式進(jìn)行。處于同一結(jié)構(gòu)面的錨固洞應(yīng)該采取跳洞開(kāi)挖的施工方式，從而降低由于抗滑力的減少而影響高邊坡的穩(wěn)定性。此外，錨固洞自身具備一定的傾斜度，從而有效的避免了混凝土與洞壁之間結(jié)合不實(shí)的現(xiàn)象。
2、混凝土擋墻
在高邊坡加固中，混凝土擋墻是一種比較常見(jiàn)的施工方式，這種方法能夠很好的改善滑坡體的受力失衡問(wèn)題，進(jìn)而使得滑坡體變形得到很好的控制。通
常這種施工方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作且迅速起到相應(yīng)的穩(wěn)定高邊坡結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。在進(jìn)行混凝土擋墻的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分考慮滑面的形狀以及位置，從而選擇適合的擋墻基礎(chǔ)砌筑深度，此外，擋墻后面應(yīng)該設(shè)計(jì)必要的泄水孔，從而有效的減少靜水壓力以及水的浸泡腐蝕。
3、植物防護(hù)措施
植物防護(hù)以成活的植物作為路基防護(hù)的材料，通過(guò)植物的葉、莖和根系與被保護(hù)土體的共同作用，在擬保護(hù)的路基部位，形成有生命的保護(hù)層；是一種積極、有生命的防護(hù)措施。采用鋪草皮、種草形式，利用植被對(duì)邊坡的覆蓋作用、植物根系對(duì)邊坡的加固作用，保護(hù)路基邊坡免受降水和地表徑流的沖刷。植物防護(hù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、含水量等因素，選用易于成活、便于養(yǎng)護(hù)、經(jīng)濟(jì)的植物類(lèi)種。植物覆蓋對(duì)地表徑流和水土沖刷有極大減緩作用。植被根系能與土層密切結(jié)合，盤(pán)根錯(cuò)節(jié)，使地表層土壤形成不同深度牢固的穩(wěn)定層，從而有效地穩(wěn)定土層，阻擋沖刷和坍塌。
4、地下排水
（一）滲溝: 滲溝對(duì)排水路基邊坡下滲水、裂隙水具有顯著效果，也可降低路基兩側(cè)的地下水位。
（二）支撐式滲溝: 支撐式滲溝主要設(shè)計(jì)在路基邊坡體裂隙水發(fā)育明顯，且出現(xiàn)多個(gè)滲出點(diǎn)，往以帶狀、面狀發(fā)育的坡面，由于其水富豐、分布分散，通過(guò)設(shè)置“Y”型支撐式滲溝，可有效收集邊坡一定范圍的滲水，并及時(shí)排出，對(duì)保證邊坡穩(wěn)定、保持邊坡體強(qiáng)度具有一定作用，從而保證邊坡穩(wěn)定。
（三）傾斜式排水管: 在多雨地區(qū)，往往邊坡水在一定的深度內(nèi)大范圍分布，若不及時(shí)排水，長(zhǎng)期儲(chǔ)存在路基邊坡體內(nèi)，影響邊坡體的巖、土強(qiáng)度，不利于邊坡穩(wěn)定，該情況下，可通過(guò)設(shè)置深層的帶孔排水管，必要式可采用上下交錯(cuò)布設(shè)，可有克服支撐滲溝深度不足的缺點(diǎn)，將深層水排水。
（四）大孔徑排水管( 溝) : 該種情況多用于泉眼式滲水，在多雨地區(qū)，部分泉眼雨季水量較大，采用傾斜式排水孔很難及時(shí)排除水流，往往造成邊坡明顯的沖刷。這種情況下采用加大孔徑的混凝土排水管( 溝) 具有較為明顯效果。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，加強(qiáng)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的定量定性分析，加強(qiáng)邊坡的預(yù)防治理工作，已經(jīng)是整個(gè)公路建設(shè)施工，養(yǎng)護(hù)中的重要環(huán)節(jié)，在整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中得到了更多的關(guān)注。對(duì)于公路路基的邊坡，一定要采取有效的處理措施，不斷采用先進(jìn)技術(shù)和機(jī)械設(shè)備，預(yù)防邊坡的出現(xiàn)，提高邊坡的防護(hù)水平，保證整個(gè)公路建設(shè)的質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)公路建設(shè)的健康快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】詞水利工程；圍堰；施工；方法；經(jīng)驗(yàn)；探討
【 abstract 】 water conservancy projects related to the economic development of a country and the people's livelihood stability, spilling cofferdam, is a comprehensive utilization of water resources of the process, is also a need to precision design, rigorous project, this paper cofferdam in water conservancy project construction principle, this paper discusses the water conservancy project construction technology and construction of the cofferdam method, and the construction experience of made the summary.
【 key words 】 word water conservancy project; Cofferdam; The construction; Methods; Experience; explore
中圖分類(lèi)號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一，引言
修建水利工程是一個(gè)龐大而復(fù)雜的過(guò)程，而施工圍堰是其關(guān)鍵的一部分。圍堰的是否成功將直接關(guān)系到整個(gè)水利工程的施工成敗。因此，圍堰施工要嚴(yán)密進(jìn)行。其過(guò)程主要包括堰體修筑，防止水土滲漏和沖擊等。不同的堰體設(shè)計(jì)，在修筑，導(dǎo)流等相關(guān)程序上有著不同的施工標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行水利工程設(shè)計(jì)建造時(shí)候，既要充分考慮到當(dāng)?shù)氐乃?，地質(zhì)地形，氣候等自然氣候因素，又要結(jié)合所設(shè)計(jì)施工的圍堰種類(lèi)，圍堰的外形，施工方法等具體因素，從具體的實(shí)際出發(fā)，因地制宜，統(tǒng)籌考慮，采取科學(xué)合理的設(shè)計(jì)形式，使用相關(guān)材料，從而建筑出真正服務(wù)于整體水利建設(shè)的堰體。目前主要有土圍堰，木板樁圍堰，鋼板樁圍堰等多種圍堰形式。
二，圍堰施工要堅(jiān)持的主要的問(wèn)題
1圍堰施工地基構(gòu)筑穩(wěn)定牢固。
圍堰是一項(xiàng)水利工程建設(shè)的開(kāi)端，圍堰是否穩(wěn)定堅(jiān)固，將直接影響到整個(gè)后期工程建設(shè)的成敗。圍堰開(kāi)始，要結(jié)合圍堰地段的實(shí)際情況決定是采用何種圍堰方式，比如是采用橫向圍堰還是縱向圍堰，或者是過(guò)水圍堰還是不過(guò)水圍堰，做到因地制宜。同時(shí)要奠定牢固的地基，基坑深挖，樁體要深埋且固定。
2圍堰在施工時(shí)候要能設(shè)計(jì)科學(xué)合理，施工簡(jiǎn)單。
圍堰一般是為了主體工程后續(xù)建設(shè)而建造設(shè)計(jì)的臨時(shí)性工程，因此，有些圍堰在整個(gè)工程完畢后，會(huì)將其拆除，也有將其與整體工程融合一體，成為了永久性水利工程。而圍堰的設(shè)計(jì)將會(huì)是指導(dǎo)整個(gè)圍堰施工的方向，該如何施工，該如何維護(hù)，該如何防范水流，土質(zhì)的沖擊，該采用何種施工方式，如有必要，如何拆去堰體等一系列問(wèn)題都需要在圍堰設(shè)計(jì)時(shí)候綜合科學(xué)考慮，從而進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)密設(shè)計(jì)，保證施工的科學(xué)合理性，同時(shí)從整體考慮，從全局出發(fā)，施工簡(jiǎn)單，既可以加快施工進(jìn)程，又便于后續(xù)工程中堰體的維護(hù)和拆除。
3圍堰施工過(guò)程中要綜合考慮水流等自然情況，構(gòu)建平順無(wú)局部沖突。
在進(jìn)行圍堰建筑時(shí)，就需要面臨著水流和土質(zhì)的沖擊或是壓力，如何處理好堰體和水流的方向，堰體構(gòu)造和土質(zhì)壓力，水流沖擊等一系列問(wèn)題，直接影響到堰體的構(gòu)筑，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)候，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)狀況，水流流向，沖擊力度，壓力狀況綜合考慮，實(shí)地勘察，精確計(jì)量，科學(xué)設(shè)計(jì)，在建筑時(shí)最大程度上使堰體建筑與水流方向平順，避免建筑與水流的嚴(yán)重沖擊，因此設(shè)計(jì)時(shí)候要注意減輕壓力。便于施工，便于堰體的后續(xù)維護(hù)管理。
4 圍堰接頭處要做到嚴(yán)密可靠無(wú)滲漏。
圍堰與岸坡聯(lián)結(jié)處要可靠，要加強(qiáng)借口處的加固穩(wěn)定，同時(shí)定期加以維護(hù)勘察，避免因集中滲漏等破壞作用而引起圍堰失事。以土石圍堰為例，在處理接頭問(wèn)題時(shí)，主要是加大接觸面和加深鑲嵌入地底或是岸邊的深度，延長(zhǎng)防滲路線，防止?jié)B漏的發(fā)生，減少滲漏破壞，延長(zhǎng)整個(gè)堰體的使用壽命，據(jù)不同的情況，要采取不同的措施，若接頭有堅(jiān)硬巖石，則可以把堰體和巖石構(gòu)筑在一起，若無(wú)巖石，則可以將堰體深埋到透水層之下，且深度越深越好，岸邊的防滲地段一般要高出水面，減少水流對(duì)防滲地段的腐蝕和沖擊。
三 ，圍堰施工的技術(shù)研究和施工步驟
1.常用的圍堰技術(shù)
（一）石圍堰技術(shù)
工程施工中最廣泛應(yīng)用的一種圍堰技術(shù)，它主要是用開(kāi)挖棄料和當(dāng)?shù)亟ㄖ牧咸钪桑蛇m用于深水、流水、巖基或有覆蓋層的河床上修建，這此使得它施工方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單、材料豐富、造價(jià)不高、拆除容易等。但它也有不足之處，即當(dāng)工程量較大，圍堰易發(fā)生沉陷變形現(xiàn)象，尤其是洪水過(guò)頂?shù)那闆r下更容易垮塌。
（二）混凝土圍堰技術(shù)
這也是水利水電工程施工常見(jiàn)的一種圍堰技術(shù)，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，可分為重力式混凝土圍堰和拱形混凝土圍堰。重力式混凝土圍堰，通?？杉孀鞯谝黄诤偷诙诳v向圍堰，兩側(cè)均能擋水，還可在導(dǎo)流任務(wù)結(jié)束后作為永久建筑物的組成部分。拱形混凝土圍堰能充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在水利工程中多用于縱向圍堰，它可省材料量，斷面比較小，但施工較復(fù)雜，一般常采用隧洞及允許基坑淹沒(méi)的導(dǎo)流方案，適用于巖石堅(jiān)實(shí)、兩岸陡峭的山區(qū)河流。混凝土圍堰形式，它抗?jié)B性能好、抗沖能力強(qiáng)、擋水水頭高、斷面小、連接混凝土建筑物容易、當(dāng)導(dǎo)流任務(wù)結(jié)束后可作為永久建筑物的組成部分等，還有它可從圍堰頂部過(guò)水；但它在施工中產(chǎn)生的建筑垃圾多，拆除較困難，且比土石圍堰造價(jià)成本高。此外，混凝土圍堰施工要通過(guò)要在低土石圍堰保護(hù)下的干地進(jìn)行，不過(guò)若要在水下澆筑混凝土可通過(guò)創(chuàng)造條件實(shí)
2.一般施工步驟
（一）進(jìn)行精確嚴(yán)密的實(shí)地測(cè)量，準(zhǔn)確收集基礎(chǔ)資料。
水利工程建設(shè)經(jīng)過(guò)多年來(lái)的規(guī)范運(yùn)行，基本按照先勘測(cè)、后設(shè)計(jì)、再施工的程序，杜絕了“三邊”做法。圍堰工程斷面及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般只考慮壓力與水深成線性函數(shù)關(guān)系，但在具體圍堰操作過(guò)程中，必須結(jié)合該工程的綜合環(huán)境因素，予以考慮。因此必須加強(qiáng)對(duì)施工區(qū)域水流，土質(zhì)、環(huán)境氣候、水深、風(fēng)力等情況的了解，并進(jìn)行實(shí)地勘察，精準(zhǔn)測(cè)量，研究核實(shí)工程的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，為制定切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)
（二）因地制宜準(zhǔn)備相應(yīng)的，符合實(shí)際情況的物質(zhì)資料和施工設(shè)備。
將要圍堰的地段不同土質(zhì)不同，土方填筑的方式、要求不同，水流的深度，流速，流量不同，需要面臨的水流壓力和沖擊度也不同，因此，在施工前，要有相應(yīng)不同要求的挖掘設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備及圍堰所必須的材料。為開(kāi)始圍堰構(gòu)筑做好準(zhǔn)備工作。
（三）制定嚴(yán)格科學(xué)的施工方案，嚴(yán)謹(jǐn)施工。
圍堰的施工，圍堰是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，一般需要經(jīng)過(guò)定位放樣、打樁、扎竹排、筑入土方、土袋保護(hù)、抽水、加固等一系列個(gè)環(huán)節(jié)。但在具體實(shí)際施工時(shí)候，要因地制宜，據(jù)不同地段狀況，可以對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)做以適當(dāng)調(diào)整，保證整個(gè)施工過(guò)程的靈活性，合理性。因此，據(jù)不同情況，嚴(yán)格制定施工方案，確定施工程序，在此方案的保證下，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹(jǐn)施工。
四，圍堰施工相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
1注意施工細(xì)節(jié)。對(duì)筑成圍堰的滲漏情況的處理，特別是采用道渣填筑圍堰時(shí)，必須加強(qiáng)含泥量及道渣粒徑的控制，在出現(xiàn)滲漏時(shí)，在臨水面筑入粘性土，形成防滲前線。對(duì)受風(fēng)浪影響較大的圍堰工程，除上述施工防護(hù)措施外，可另加一道防浪層，可采用掛柳、掛枕、或竹木排等常用方法，以減緩風(fēng)浪的破壞。
2, 要從實(shí)際出發(fā)，因地制宜。圍堰是水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)，因此，要根據(jù)不同地段的地質(zhì)地形，水流氣候等一系列問(wèn)題作出不同的設(shè)計(jì)，因地制宜，保證科學(xué)合理性。
3做好防護(hù)措施，降低工程的損失，保證施工人員安全。對(duì)施工期間較長(zhǎng)的圍堰工程，在筑成后，其外側(cè)需用干砌石護(hù)坡。同時(shí)要定時(shí)定點(diǎn)的進(jìn)行對(duì)堰體的監(jiān)測(cè)和勘察，實(shí)時(shí)維護(hù)，確保整個(gè)水利工程施工期間堰體的堅(jiān)固穩(wěn)定，防止?jié)B漏崩塌，確保工程進(jìn)程的安全性。
五，結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利工程建設(shè)的發(fā)展步伐越來(lái)越快。圍堰作為水利工程建設(shè)的開(kāi)端，將直接關(guān)系到整個(gè)水利工程建設(shè)進(jìn)程，我國(guó)的水利工程建設(shè)，雖然發(fā)展迅速，但依然存在著豆腐渣工程，地基不穩(wěn)，基坑不深，接口滲水等情況，給國(guó)民帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前政府已經(jīng)加強(qiáng)了對(duì)水利工程的監(jiān)督，加大了對(duì)水利技術(shù)的研究力度，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以改善，我國(guó)的水利工程建設(shè)系統(tǒng)已經(jīng)日益完善，在不久的將來(lái)，我國(guó)的水利工程建設(shè)，必成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的巨大助力。
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【關(guān)鍵字】生態(tài)措施，中小河治理，主要地位
一．前言
在生態(tài)系統(tǒng)中，所有的物質(zhì)循環(huán)都是在水分的參與和推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)的。然而，當(dāng)前由于缺乏深刻的認(rèn)識(shí) ，在對(duì)水資源的競(jìng)爭(zhēng)使用過(guò)程中，形成了城市用水和工業(yè)用水?dāng)D占農(nóng)業(yè)用水，農(nóng)業(yè)用水?dāng)D占生態(tài)用水的格局。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家的中小河道整治中，比較注意全流域的管理，明確提出了生態(tài)發(fā)展等目標(biāo)，使流域生態(tài)系統(tǒng)保持良好的狀態(tài) ，這也正說(shuō)明了生態(tài)環(huán)境惡化需及時(shí)治理的緊迫性和必要性。也更加說(shuō)明了生態(tài)措施在中小河流治理中具有十分重要的地位。
二．我國(guó)中小河流生態(tài)治理的現(xiàn)狀分析
我國(guó)的中小河流治理目前仍以防洪、疏浚為主，在進(jìn)行工程型治河的同時(shí)會(huì)導(dǎo)致河流環(huán)境退化、動(dòng)植物生境破壞等負(fù)面影響，這種缺乏統(tǒng)籌考慮意識(shí)，先治理再修復(fù)的做法往往事倍功半，不僅僅是浪費(fèi)了大量的財(cái)力物力，并且會(huì)造成安全隱患，對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅 。
1．過(guò)于強(qiáng)調(diào)防洪，洪災(zāi)發(fā)生更加頻繁
自然蜿蜒的河道形態(tài)能減低洪水流速，蓄洪涵水，削弱洪水的破壞力。洪水來(lái)臨時(shí)，自然河岸可通過(guò)水體滲透和兩岸防護(hù)林的儲(chǔ)水起到調(diào)蓄洪水的輔助作用。而裁彎取直后既改變了洪水流向，增大了河槽比降、流速和水動(dòng)能，加劇了對(duì)河岸的沖刷和河槽的下切，使原有堤防和河岸垮塌更為嚴(yán)重。而下墊面硬化，促使洪峰流量加大，雨水匯集時(shí)間縮短；導(dǎo)致河流泄洪功能減弱，防洪壓力增大 。
2．河道硬化，渠化，水景觀、水環(huán)境破壞嚴(yán)重
所謂“河道渠化”是指：平面布置上的河流形態(tài)直線化，即將蜿蜒曲折的天然河流改造成直線或折線型的人T河流；河道橫斷面幾何規(guī)則化，即把自然河流的復(fù)雜形狀變成梯形、矩形及弧形等規(guī)則幾何斷面。河流的渠化改變了河流蜿蜒型的基本形態(tài)，急流、緩流、彎道及淺灘相問(wèn)的格局消失。
河道工程中大量的使用混凝土、漿砌塊石等硬質(zhì)材料砌筑河床，導(dǎo)致河流被完全人工化、渠道化。大量的工業(yè)和生活污水直接排入河道，河水受到重要污染，導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)被破壞，水環(huán)境嚴(yán)重惡化，無(wú)法滿足可持續(xù)發(fā)展要求 。
3．改變河道形狀，生物多樣性遭到破壞
裁彎取直后，改變了水體流動(dòng)的多樣性，造成許多對(duì)水際和水生棲息地起到關(guān)鍵作用的深槽、淺灘、河漫灘的消失，岸帶生態(tài)功能退化，導(dǎo)致了河流生境的異質(zhì)性降低，破壞了自然河流的生態(tài)鏈，水域生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能隨之發(fā)生變化，許多水生生物種群的生存環(huán)境遭到破壞，特別是生物群落多樣性隨之降低，可能引起淡水生態(tài)系統(tǒng)退化 。
4．單純的工程性治理，導(dǎo)致水污染加劇
天然河道具有自凈能力，而混凝土襯砌割裂了水體與土壤的關(guān)系，使水系與土地及其生物環(huán)境相分離，水土植物生物之間形成的物質(zhì)和能量循環(huán)系統(tǒng)被破壞，從而加劇了水污染的程度。
5．超量取水，導(dǎo)致河流的生態(tài)需水缺乏
為了灌溉、種植等需求，人們不斷地從河流中取水，使得河流里的水量日益減少。河流自身的生態(tài)需水無(wú)法保證，將嚴(yán)重影響河流生態(tài)系統(tǒng)中的水生生物、岸邊植被的生長(zhǎng)，破壞河流蒸發(fā)、徑流、滲透的平衡，使河流喪失稀釋自凈的功能，結(jié)果造成河流兩岸自然植被衰退、河床淤積、河水?dāng)嗔?、生物多樣性銳減。
三．當(dāng)前中小河道生態(tài)治理的原則
1．人與自然相協(xié)調(diào)
人與自然相協(xié)調(diào)的觀念是從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的根本所在，是人們認(rèn)識(shí)上的回歸。人類(lèi)在與洪水的斗爭(zhēng)中經(jīng)歷種種挫折失敗之后，正在逐步學(xué)會(huì)與洪水共處，與自然相協(xié)調(diào)。中小河道在大自然的演變中慢慢形成，是大自然的造化，人類(lèi)隨后選擇在此休養(yǎng)生息，在經(jīng)歷漫長(zhǎng)的適應(yīng)自然環(huán)境之后，人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了膨脹發(fā)展，不斷按自己的需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造、再改造。直至現(xiàn)在，人們真正認(rèn)識(shí)到人與自然的協(xié)調(diào)互動(dòng)關(guān)系，主動(dòng)與自然相適應(yīng)，以抑制和改善中小河道自然環(huán)境的惡化趨勢(shì)求得人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展。
2．開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)相協(xié)調(diào)的
水利工程不僅在防洪、供水等方面作用巨大，在改善水環(huán)境、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)方面同樣大有可為，水生態(tài)系統(tǒng)的改善對(duì)流域范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起重要保障作用。水、作為一種有限的、不可缺少的資源，兼有自然和社會(huì)的屬性。人類(lèi)的開(kāi)發(fā)利用還沒(méi)有止境，但不少地方已經(jīng)收到來(lái)自自然的警報(bào)一一水源水質(zhì)惡化、咸潮上溯加劇、赤潮頻現(xiàn)……等等，保護(hù)措施不當(dāng)和措手不及就會(huì)出現(xiàn)“看著水沒(méi)水吃”的尷尬局面。
四．中小河流的生態(tài)治理措施分析
1．小型河道生態(tài)治理措施
小型河道一般地處山區(qū)。河床縱剖面起伏較大．河道比降大于0.8％，平面流態(tài)紊亂，河道岸線極不規(guī)則，在推行河道生態(tài)工程過(guò)程中，采取工程措施與植物措施相結(jié)合的方式阻止泥沙下泄，實(shí)施。緩、滯、攔、蓄”四項(xiàng)水土保持措施。首先是緩,在地表坡度250以上的坡地全部退耕還林，提高林草覆蓋率，達(dá)到緩解匯流沖刷的目的；其次是滯,在坡度80一250的坡地實(shí)施工程措施，如魚(yú)鱗坑、竹節(jié)壕、谷坊、塘壩等，分別起到“攔”、“蓄”的作用，既可以充分利用雨洪灌溉林地，又可以有效遏制推物質(zhì)下泄。
2．中型河流生態(tài)治理措施
中型河流河床相對(duì)較寬，河道比降一般在0.8％~0.3％，流域面積超過(guò)200 平方千米，碾盤(pán)河、寇河均屬此類(lèi)河道，河流兩岸多是縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū)及耕地，也是河道主管部門(mén)重點(diǎn)規(guī)劃治理的河段。在中小河流生態(tài)治理的探索中，堅(jiān)持以“固定主槽、緩坡低堤、因害設(shè)防、工程措施與植物措施相結(jié)合”的原則對(duì)全市中小河流進(jìn)行治理。
（一）固定主槽
采取工程措施使河道的主槽相對(duì)穩(wěn)定，還原河道輸送水沙的基本功能。由于上游坡面侵蝕，暴雨匯流使溝槽下切，人為的作用又加劇了這一破壞過(guò)程，使大量的礫石、泥沙在上、中游分級(jí)堆積，如果不采取必要的工程措施使主河槽基本固定，則必定使泥沙淤塞河槽而加劇河床擺動(dòng)。因此，必須有計(jì)劃地、經(jīng)常地疏浚河道，這也是確保防洪安全的重要措施之一。
（二）緩坡低堤
低堤是對(duì)防護(hù)對(duì)象主要是農(nóng)田，而山間谷地寬度在1 km左右者采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)，從洪峰分析的角度去確定，重現(xiàn)期為5～10年一遇。緩坡即考慮到超過(guò)常遇標(biāo)準(zhǔn)的洪水漫堤后不能對(duì)堤防產(chǎn)生重大破壞，而且不集聚很大的水頭對(duì)臨近農(nóng)田造成強(qiáng)烈沖刷的坡比。不同的筑堤土質(zhì)，不同的河流這一坡比系數(shù)不盡相同，鐵嶺地方的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為1：5～1：3。
（三）因害設(shè)防
根據(jù)不同的防護(hù)對(duì)象對(duì)防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求所采取的不同方案及標(biāo)準(zhǔn)。防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定要切合實(shí)際，考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)力發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況。結(jié)合中小河流匯流歷時(shí)短、洪峰消減快的特點(diǎn)，參照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范確定合適的防洪標(biāo)準(zhǔn)，在河道凹岸、河水集中沖刷的位置增加石籠丁壩或平順護(hù)岸等工程措施。近年來(lái)，鐵嶺市凡河新區(qū)防洪工程、昌圖縣城關(guān)河防洪工程都融入了生態(tài)治河理念，河道護(hù)岸由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)防護(hù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
（四）生物措施與工程措施相結(jié)合
這是中小河道生態(tài)治理的重要措施。鐵嶺市山區(qū)中小河流分布分散，總長(zhǎng)可達(dá)千余公里，如果單純采取工程措施來(lái)達(dá)到防洪安全的目的，那是一項(xiàng)耗資巨大的工程，從生態(tài)治河角度考慮也是不科學(xué)的。植物措施就是利用有些植物固灘效果顯著的特性來(lái)達(dá)到防洪目的，同時(shí)又改善了生態(tài)環(huán)境，實(shí)踐證明這種治河方法是科學(xué)有效的。
五．結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，通過(guò)對(duì)我國(guó)中小河流生態(tài)治理的現(xiàn)狀，以及對(duì)生態(tài)措施在中小河治理中的原則和具體方法的探討，更加明確了生態(tài)措施在中小河治理中的重要地位。生態(tài)措施在中小河流治理中，已經(jīng)不斷的發(fā)揮其作用，這對(duì)于保護(hù)中小河流，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，構(gòu)建人與自然和諧相處的社會(huì)具有十分重要的意義。因此，在中小河流的治理中，我們應(yīng)該不斷的應(yīng)用生態(tài)措施，保持河流的天然性和生態(tài)性。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】水利工程；3S測(cè)量技術(shù)；河道測(cè)量；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；研究與應(yīng)用
1. 3S技術(shù)的含義
3S技術(shù)是遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）及全球定位系統(tǒng)（GPS）的統(tǒng)稱。是多學(xué)科高度集成的對(duì)空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。能夠?qū)臻g實(shí)體快速地進(jìn)行精確定位，同時(shí)宏觀地獲取信息，對(duì)所得到的特定位置空間信息進(jìn)行綜合分析。
2. 3S技術(shù)的特點(diǎn)
（1）遙感（RS）技術(shù)是一種衛(wèi)星遙感技術(shù)，不直接接觸目標(biāo)或現(xiàn)象就能收集信息，并據(jù)此進(jìn)行識(shí)別與分類(lèi)。即在地球不同高度平臺(tái)上使用某種傳感器，收集地球各類(lèi)地物反射或發(fā)射的電磁波信息，對(duì)這些電磁波信息進(jìn)行加工處理，用特殊方法判讀解譯，從而達(dá)到識(shí)別、分類(lèi)的目的，為科研工程的生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)。
（2）地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是以空間數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，在各種地理圖形的基礎(chǔ)上，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、編輯、判讀存儲(chǔ)、查詢、顯示和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。
（3）全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)是一種全新的現(xiàn)代定位方法，具有多功能、高效率、高精度的特點(diǎn)，可在全球任意地點(diǎn)，為任意多個(gè)用戶同時(shí)提供幾乎是瞬時(shí)的三維測(cè)速、三維定位服務(wù)，極大地改變了傳統(tǒng)的定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)，并已逐漸在越來(lái)越多的領(lǐng)域中取代了常規(guī)光學(xué)和電子儀器。
（4）隨著3S技術(shù)在測(cè)繪科學(xué)中的應(yīng)用日趨成熟并廣泛應(yīng)用到水文測(cè)量中，河道水文測(cè)量的效率和精度有了很大程度的提高。下面作者結(jié)合河道測(cè)量、沖淤變化監(jiān)測(cè)等案例加以分析。
3. 河道水文測(cè)量傳統(tǒng)方法存在的缺陷
（1）河道測(cè)量是以河道治理和水量調(diào)度為應(yīng)用目的，涉及測(cè)量及描述水下泥表面及相鄰地帶的物理特性的應(yīng)用科學(xué)。長(zhǎng)期以來(lái)，河道水文測(cè)量常利用六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀測(cè)定，這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法，不僅測(cè)量周期長(zhǎng)、精度低，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大、測(cè)量標(biāo)志耗費(fèi)大，不能滿足河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及河流治理、防洪減災(zāi)的需要。
（2）河道水下地形測(cè)量及容積、沖淤量的計(jì)算是水文測(cè)量的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)之一，及時(shí)了解河道變化及沖淤變化資料，為水資源合理調(diào)度、泥沙有效控制、防洪減災(zāi)正確決策、灌溉和發(fā)電等各項(xiàng)科學(xué)管理工作提供基本依據(jù)。河道主流變化分析主要是反映河勢(shì)情況。通常包括對(duì)河道平面形態(tài)變化、河道縱剖面變化及深泓線變化情況的分析等。
（3）河道沖淤分析是河道演變分析的重要環(huán)節(jié)，工程中常采用斷面法，即利用河道槽蓄量的大小變化判斷河道的沖淤。該方法的前提是斷面間距能夠正確的測(cè)定，斷面間水底地形和河床變化規(guī)則，而且無(wú)支流。而實(shí)際地形的變化錯(cuò)綜復(fù)雜，河床參差不齊，所以這種方法計(jì)算的沖淤量無(wú)法準(zhǔn)確反映河道的沖淤變化情況。
4. 3S測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
4.1利用遙感圖像獲取所需河道水文信息。
（1）以遙感手段獲得的河道信息通過(guò)信息提取產(chǎn)生需要的專題圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)的圖像校正、圖像增強(qiáng)、圖像分類(lèi)、圖像變換及圖像數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，將遙感信息作為信息源提供給GIS。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行判讀解譯和相關(guān)分析之前，必須首先對(duì)遙感圖像進(jìn)行投影變換和幾何糾正處理。為保證遙感圖像與地形圖保持地理幾何位置的一致性，須對(duì)遙感影像進(jìn)行相應(yīng)的投影變換，最后將圖像處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成GIS能夠接受的數(shù)據(jù)格式。
（2）充分利用圖形資料（尤其是電子地圖，對(duì)非電子形式的圖形資料要進(jìn)行數(shù)字化，建立起矢量圖形庫(kù)）和圖像資料，以便提取高程數(shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型（DEM），以及對(duì)遙感圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)和校正。產(chǎn)生數(shù)字高程模型后，就可以利用GIS軟件提供的地形分析功能進(jìn)行等高線計(jì)算、水面面積和體積計(jì)算、沖淤量計(jì)算、坡度坡向的分析和計(jì)算等。
4.2遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)就是對(duì)同一區(qū)域運(yùn)用不同時(shí)相的遙感圖像，以獲得區(qū)域變化的遙感影像。動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)已成為遙感應(yīng)用的一個(gè)主要方面，多時(shí)相、多種類(lèi)型的傳感器對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行定期或不定期的資源與環(huán)境調(diào)查，能及時(shí)、準(zhǔn)確、宏觀地反映客觀情況。以多時(shí)相遙感影像為數(shù)據(jù)源，通過(guò)重點(diǎn)分析最佳組合波段的選擇和水體信息特征提取的圖像處理方法，為遙感技術(shù)在水環(huán)境方面的研究提供一定的理論依據(jù)。同時(shí)，利用數(shù)字遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)隨時(shí)間變化的水域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和枯水期、豐水期的水域變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為防洪、抗洪、水資源合理調(diào)度、河道規(guī)劃治理工作提供科學(xué)依據(jù)。
4.3水深遙感沖淤變化分析。
（1）水深遙感是利用可見(jiàn)光在水體內(nèi)的穿透能力，通過(guò)飛機(jī)、衛(wèi)星等遙感平臺(tái)，利用輻射計(jì)、攝影機(jī)等遙感設(shè)備，將水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息按照一定的規(guī)則采集下來(lái)，再通過(guò)信息處理軟件分離出可見(jiàn)光空透的水體厚度信息，即可獲得水深。利用入水輻射強(qiáng)度與水深、水體渾濁度之間的關(guān)系，通過(guò)測(cè)定、處理輻射強(qiáng)度來(lái)量測(cè)水深。在研究河床沖淤時(shí)，常常因?qū)崪y(cè)資料遺缺無(wú)法進(jìn)行系統(tǒng)分析和比較。
（2）遙感信息獲取便捷，水深遙感研究已取得初步成果，因此在缺乏某一階段實(shí)測(cè)資料的情況下，可利用歷史階段遙感資料推求出水深，從而實(shí)現(xiàn)沖淤分析的目的?？紤]到用某一時(shí)相遙感資料所得水深精度較實(shí)測(cè)地形精度差。用實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形直接產(chǎn)生河床沖淤值，誤差會(huì)很大。而用兩個(gè)時(shí)相遙感水深計(jì)算河床沖淤能滿足分析精度的要求。
（3）其原因是： 盡管遙感水深誤差大，但從反演所得的斷面圖來(lái)看，遙感水深誤差存在諸多綜合因素的影響，兩個(gè)時(shí)相遙感水深誤差表現(xiàn)形式基本一樣，所以差值減少了系統(tǒng)誤差，削減了由遙感信息源轉(zhuǎn)換成水深信息時(shí)的誤差。此方法計(jì)算的結(jié)果與用實(shí)測(cè)地形資料計(jì)算的結(jié)果基本一致，能滿足河床演變分析和沖淤量計(jì)算的要求。故水深遙感方法可以在地形資料短缺情況下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段河床演變分析以補(bǔ)充缺測(cè)的資料。若將GIS與水深遙感技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)水下地形圖數(shù)字化，也可以很方便地得到所測(cè)水域不同時(shí)段、不同沖刷深度（或淤積厚度）的沖淤分布。
5. GIS技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用
（1）GIS是水文資料管理的重要工具。在GIS中還有計(jì)算距離、曲率、表面積、周長(zhǎng)等工具，即用即得，利用DEM模型可以很方便得到某點(diǎn)的高程。河道演變分析主要是沖淤分析。GIS利用DEM模型數(shù)據(jù)能立即計(jì)算出兩沖淤監(jiān)測(cè)斷面間的沖淤量，不僅便捷且精度大為提高。
（2）河道某斷面圖的繪制、某地沖淤過(guò)程的累積圖等，可直接從圖上提取數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制成圖。所有這些GIS功能對(duì)于分析河道演變的成因、了解河道演變規(guī)律都有著十分積極的意義。GIS技術(shù)用于水下地形的沖淤變化分析比傳統(tǒng)分析方法更加科學(xué)合理、精確度高。
6. RTK技術(shù)的應(yīng)用
促進(jìn)GPS技術(shù)向更深、更廣、更新的方向發(fā)展，它既克服了常規(guī)測(cè)量要求點(diǎn)間通視、費(fèi)工費(fèi)時(shí)而且精度不均勻、外業(yè)不能實(shí)時(shí)了解測(cè)量成果和測(cè)量精度的缺點(diǎn)，同時(shí)又避免了GPS靜態(tài)定位及快速靜態(tài)相對(duì)定位需要進(jìn)行后處理，避免了業(yè)后處理中發(fā)現(xiàn)精度不合乎要求，需進(jìn)行返工的困擾，RTK實(shí)時(shí)三維精度可以達(dá)到厘米級(jí)，大大減輕了測(cè)量作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度并提高了作業(yè)效率。為水下地形測(cè)量和GIS前端數(shù)據(jù)采集提供了有利保障。GPS接收機(jī)進(jìn)行定位測(cè)量，測(cè)深儀進(jìn)行水深測(cè)量，再加上專業(yè)測(cè)繪軟件和繪圖儀便可組成河道測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)。工程中對(duì)采集到的水下地形點(diǎn)的平面、高程數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查校核后，將其輸入專業(yè)的數(shù)字地形圖成圖軟件和斷面圖成圖軟件中進(jìn)行處理，即可得到高精度的數(shù)字地形圖和斷面圖。
7. 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給河道、水庫(kù)監(jiān)測(cè)管理以及水文測(cè)量的勘測(cè)帶了很大的方便，為河道水文勘測(cè)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、管理方面提供一個(gè)嶄新的前景。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】水污染控制生態(tài)技術(shù)研究
中圖分類(lèi)號(hào)：S891+.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、水生植物的凈化機(jī)理
如下圖所示是整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)圖：
1、植物自身的性狀和抗性能力
水生植物由于長(zhǎng)期生活在一種缺氧、弱光的環(huán)境中，本身的形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)上形成特殊性狀。根、莖、葉形成完整的通氣組織，保證器官和組織對(duì)02的需要；葉片呈肉質(zhì)，如香蒲表皮有厚角質(zhì)層，柵欄組織發(fā)達(dá)，污染點(diǎn)處的根、莖、葉表皮細(xì)胞排列緊密等結(jié)構(gòu)能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分過(guò)分蒸騰，增強(qiáng)了香蒲植物的耐污性和抵抗力。
2、植物的吸收、富集作用
水生植物根系發(fā)達(dá)，利于吸收水中物質(zhì)。如鳳眼蓮長(zhǎng)蓮過(guò)程需要大量的N、P營(yíng)養(yǎng)物，對(duì)于凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體效果明顯；香蒲植物吸收廢水中的重金屬時(shí)，吸收能力大小依次是根>地下莖>葉，并且按照一定的比例從生境中吸取各種元素，形成新的動(dòng)態(tài)平衡，但要防止對(duì)某元素吸收過(guò)多而引起毒害。植物吸收污染物后，尤其是重金屬離子、農(nóng)藥和其他人工合成有機(jī)物等，便富集、固定在體內(nèi)或土壤中，減少水體中污染物含量。研究表明，Pb、Zn進(jìn)入香蒲體內(nèi)，主要積聚在皮層細(xì)胞的細(xì)胞壁上，只有少量進(jìn)入原生質(zhì)，可見(jiàn)細(xì)胞壁對(duì)重金屬有較高的親和力。
3、凈化塘的沉降、吸附和過(guò)濾作用
凈化塘里水生植物生長(zhǎng)旺盛，根系發(fā)達(dá)，與水體接觸面積大，形成密集的過(guò)濾層。如香蒲，它的地下莖和根形成縱橫交錯(cuò)的地下莖網(wǎng)，水流緩慢時(shí)重金屬和懸浮顆粒被阻隔而沉降，防止其隨水流失。同時(shí)又在其表面進(jìn)行離子交換、螫合、吸附、沉淀等，不溶性膠體為根系黏附和吸附，凝集的菌膠團(tuán)把懸浮性的有機(jī)物和新陳代謝產(chǎn)物沉降下來(lái)。
4、生化作用
植物凈化污水過(guò)程中生化作用也起到很大作用，這方面已有大量的研究。光合作用產(chǎn)生的02和大氣中的02直接輸送到植株各處，并向水中擴(kuò)散，一方面根系通過(guò)釋放O2，氧化分解根系周?chē)某两滴铮毫硪环矫媸顾w底部和基質(zhì)土壤形成許多厭氧和好氧小區(qū)，為微生物活動(dòng)創(chuàng)造條件，進(jìn)而形成“根際區(qū)”。這樣，植物代謝產(chǎn)物和殘?bào)w及溶解的有機(jī)碳給濕地中的菌落提供了食物源；同時(shí)，大量微生物在基質(zhì)表面形成灰色生物膜，增加了微生物的數(shù)量和分解代謝的面積，使植物根部的污染物(富集或沉降下來(lái)的)被微生物分解利用或經(jīng)生物代謝降解過(guò)程而去除。富營(yíng)養(yǎng)化水體中，也可依靠水生植物根莖上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3～N向N02一N和N03一N的轉(zhuǎn)化過(guò)程，便于水生植物的吸收與利用，減少底泥向水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽釋放。
5、對(duì)浮游藻類(lèi)的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用
富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的水體中，藻類(lèi)瘋長(zhǎng)，水質(zhì)惡化。栽種水生植物后，與浮游藻競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及所需的光熱條件，同時(shí)分泌出抑藻物質(zhì)，破壞藻類(lèi)正常的生理代謝功能，迫使藻類(lèi)死亡，以防止其帶來(lái)的毒素。這樣可以提高水體透明度，改善水中的Do(溶解氧)含量，促進(jìn)沉水植物與共生菌的生長(zhǎng)，進(jìn)一步凈化水質(zhì)。
如下圖所示，是各水聲植物的凈水能力情況詳解：
二、水生植物對(duì)水污染控制的影響因素
1、植物類(lèi)型和群落構(gòu)成
在提高植物處理效果研究方面，一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容是如何選擇合適的植物種類(lèi)和確定不同植物的組合。漂浮植物是人工濕地中常用的一類(lèi)植物，就去除效果而言，鳳眼蓮的凈化效果最好。挺水植物蘆葦、香蒲的使用頻率最高。很顯然，不同的物種或同一物種在不同濕地環(huán)境中的凈化效果都會(huì)有較大的差異性。
水生生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復(fù)，關(guān)鍵取決于其自身的自凈能力和環(huán)境容量，而自凈能力和環(huán)境容量又取決于穩(wěn)定的和優(yōu)化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，草海歷史上長(zhǎng)期以來(lái)，沉水植物就是湖泊中最主要的生產(chǎn)者。
2、植物的覆蓋度、污水濃度
菹草對(duì)水體和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As 等有較強(qiáng)的吸收、富集作用［l3］。吸收能力的大小與其生物量和群體的覆蓋度有關(guān)，當(dāng)菹草的保持覆蓋度為50%時(shí)，生物量最大，凈化效率也達(dá)到最大。有關(guān)專家研究了不同磷濃度對(duì)睡蓮和菱葉片生理活性的影響，研究結(jié)果表明，隨著磷營(yíng)養(yǎng)鹽水平的提高，葉內(nèi)無(wú)機(jī)磷的含量也逐漸增加，而葉綠素則隨磷含量的增加而降低。綜合考慮磷對(duì)兩種植物各指標(biāo)的影響，認(rèn)為菱的最適宜的濃度為0. lmmol/ L，睡蓮為0.5mmOI / L，超過(guò)或低于該濃度，都會(huì)對(duì)其生理活性產(chǎn)生不利影響。該研究結(jié)果間接反映了不同植物對(duì)磷的吸收作用，為去磷植物的選擇提供了參考。
3、環(huán)境因子
影響水生植物去除率的因素有光照、水溫、溶解氧、pH、營(yíng)養(yǎng)鹽和風(fēng)浪等因素有關(guān)，不同生活型的水生植物對(duì)這些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其適合生長(zhǎng)的季節(jié)和適宜的溫度，水體的透明度則成為沉水植物的限定因子。大量的研究結(jié)果表明，在水體的一定深度存在光補(bǔ)償點(diǎn)和補(bǔ)償深度，只有在光補(bǔ)償（點(diǎn)）深度以上，沉水植物才能進(jìn)行正常的光合作用和呼吸作用，植物才能生長(zhǎng)。
三、水污染生態(tài)修復(fù)技術(shù)
1、物種篩選及群落配置
物種篩選首先通過(guò)對(duì)污染區(qū)水生植物歷史與現(xiàn)狀分布情況進(jìn)行分析研究，并根據(jù)其現(xiàn)有生境條件，以能滿足自然環(huán)境特征，耐污能力強(qiáng)，凈化效果好，抗逆性強(qiáng)及景觀美化作用明顯等為條件來(lái)確定水生植物物種。
2、引種方法
收集滇池及周邊河流、壩塘的挺水、浮葉、沉水植物，尤其是引種受污染環(huán)境下生長(zhǎng)健壯的植物和長(zhǎng)期生活在水中的挺水植物，采用整株移植或扦插移植的方法，先種植于種苗基地中。相對(duì)而言，挺水植物和浮葉植物對(duì)水污染的耐受力高于沉水植物，因此在引種中挺水植物和浮葉植物遵循生物多樣性的原則，沉水植物的引種遵循適應(yīng)性的原則。
3、植物繁殖
植物的繁殖決定于充足、健康、適應(yīng)性強(qiáng)的種苗供應(yīng)，適宜的自然條件、豐富的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和科學(xué)的管理。種苗的繁殖目前有三種措施，一是籽種收集與種植，另一是無(wú)性繁殖，此外是組織培養(yǎng)。由于籽種收集種植太慢，組織培養(yǎng)成本過(guò)高，水生植物的恢復(fù)種苗來(lái)源主要在種苗基地采用無(wú)性繁殖的方法，即利用自然分蘗和扦插繁殖獲得，同時(shí)隨滇池生態(tài)恢復(fù)的逐步實(shí)施，也可從先期已恢復(fù)的滇池周邊天然濕地中獲得更多的水生植物種苗。
4、栽培技術(shù)
（1）挺水植物栽培技術(shù)，每年3-6月下調(diào)水位（使種植區(qū)水位不超過(guò)0．2 m），種苗基地取苗去稍后連根帶土移植到目標(biāo)水域，待植物發(fā)芽后逐步提高水位。
2)沉水及浮葉植物栽培技術(shù)，在每年3—6月調(diào)水位，從種苗基地起苗，將帶育苗載體的活苗及成苗直接種植在目標(biāo)水域，水位較淺水域可采用扦插法種植。
3)浮葉植物栽培技術(shù)基本同沉水植物種植方法。
總之，該生態(tài)工程主要在以本地特有水生植物制成的基質(zhì)上培育水生植物，形成水面植物浮島，利用植物及植物根系棲息的水生動(dòng)物和微生物群落的綜合作用實(shí)現(xiàn)其凈化水體、提高生物多樣性及改善自然生態(tài)景觀等生態(tài)功能。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵字：干支渠 防滲技術(shù) 滲透理論 方案
Abstract: With the development of national economy, and the increase of agricultural water, water utilization coefficient has drawn more and more attention. In this paper, according to the development of canal seepage control technology of main and branch canal of recent years, and combining with the practical engineering Taoqubo reservoir, the author analyses the canal seepage control technology, anti-seepage effect and economic benefit, and puts forward the current difficulties of canal seepage control technology, and the available solution.
Keyword: main and branch canal; seepage control technology; seepage theory; solution
中圖分類(lèi)號(hào) : TL353+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 前言
隨著我國(guó)工業(yè)農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，以及人民生活水平的不斷提高，各行業(yè)用水量也隨之增加，尤其是農(nóng)業(yè)灌溉用水更是占全國(guó)用水量70%以上，其中灌溉用水約占農(nóng)業(yè)用水的92%。然而由于某些地區(qū)灌溉技術(shù)的限制使得本來(lái)有限的水資源不能得到充分的利用，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前灌溉水的利用系數(shù)不足0.5，全國(guó)已建防滲渠道還只占渠道總長(zhǎng)的18%。
渠道防滲是我國(guó)目前農(nóng)田灌溉節(jié)水措施中最為經(jīng)濟(jì)而且易于實(shí)施的節(jié)水措施之一，是我國(guó)目前最優(yōu)先使用的也是使用范圍最為廣泛的節(jié)水技術(shù)措施。渠道防滲的作用不僅可以顯著減少水的滲漏，提高渠系水利用系數(shù)，而且可以提高輸水能力，水在防滲渠道中的流速一般較土渠高30%左右，引水能力比土渠增加50%左右，同時(shí)渠道防滲還有調(diào)控地下水水位、防止土壤鹽堿化、沼澤化，改良生態(tài)環(huán)境和降低渠道管理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用以及減小渠道斷面尺寸等作用。
正是由于渠道防滲有著如此經(jīng)濟(jì)且顯著的使用效果才使得進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化渠道防滲技術(shù)具有了重要的意義。
2 滲透理論
水由渠道深入渠床究其原因是水的滲流引起。滲流指的是水或其他流體透過(guò)巖土體孔隙流動(dòng)的現(xiàn)象，水在巖土體中的滲流，一方面會(huì)引起水頭損失，另一方面將引起土體變形。
法國(guó)工程師達(dá)西在垂直圓管中裝砂進(jìn)行滲透試驗(yàn)，得出層流條件下，土中水滲透速度與能量（水頭）損失之間關(guān)系的滲流規(guī)律：達(dá)西定律即單位時(shí)間內(nèi)的滲出水量q（cm3/s）與水力梯度i和滲透斷面面積A成正比，且與圖的透水性質(zhì)有關(guān)：
(1)
其中：k是反映土的透水性大小的一個(gè)很有用的系數(shù)，稱為土的滲透系數(shù)，相當(dāng)于水力梯度i=1時(shí)的滲透速度，其量綱與滲透速度相同（cm/s）。
滲流的計(jì)算就是為了減少因水的滲流而引起的水利用系數(shù)下降，導(dǎo)致工程經(jīng)濟(jì)效益下降。對(duì)于水的滲流可以根據(jù)水流的形態(tài)分一維、二維、三維計(jì)算。灌溉渠道可按一維水流態(tài)進(jìn)行計(jì)算即一維滲流計(jì)算方法。
3 防滲設(shè)計(jì)
3.1 防滲材料
渠道防滲常用的防滲材料有土料、石料、水泥土、混凝土、膜料、瀝青混凝土等。各種防滲措施用料及特點(diǎn)如下表所示：
表1防滲措施用料及特點(diǎn)
3.2 襯砌結(jié)構(gòu)型式
目前我國(guó)渠道襯砌的斷面形式大多采用梯形、矩形、U形及復(fù)合形。矩形和梯形渠道優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單，但水流速度慢，抗凍性能不好。U形斷面的渠道較矩形與梯形防滲效果更好而且具有水流條件佳、體積小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、抗凍脹變形能力強(qiáng)、造價(jià)低、使用壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
4 工程實(shí)例
4.1工程概況
桃曲坡水庫(kù)是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼有城市供水的中型水利工程。水庫(kù)位于石川河支流沮水河的下游，地處銅川市耀州區(qū)城北15km處的沮河峽谷地帶，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼有城市供水的中型水利工程，總庫(kù)容5720萬(wàn)m3，有效庫(kù)容3949萬(wàn)m3。桃曲坡水庫(kù)灌區(qū)位于關(guān)中北部的渭北旱塬區(qū)，轄銅川市耀州區(qū)、銅川市新區(qū)、渭南市富平縣和咸陽(yáng)市三原縣等兩區(qū)兩縣21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，198個(gè)行政村，916個(gè)村民小組，總?cè)丝?6.7萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口37.9萬(wàn)人。灌區(qū)灌溉是以桃曲坡水庫(kù)供水為主，兼有引清、引洪，跨流域調(diào)水，蓄、引、提結(jié)合多渠首多水源的灌溉系統(tǒng)。灌區(qū)設(shè)施灌溉面積31.83萬(wàn)畝，有效灌溉面積25.5萬(wàn)畝，灌溉保證率為50%。灌區(qū)主要設(shè)施包括桃曲坡水庫(kù)、紅星水庫(kù)、尚書(shū)水庫(kù)和馬欄、岔口兩座自流引水樞紐，共有干渠5條，總長(zhǎng)93km；支渠35條，總長(zhǎng)139.2km，干支渠建筑物892座。
4.2防滲方案
先選取其中東干渠某段為試驗(yàn)渠，渠身原土料為壤土。經(jīng)反復(fù)比較, 選用土工膜加混凝土薄板襯砌作為試驗(yàn)渠段的處理方案。土工膜采用的是Rm高充填PVC合金膜，密度為1.3g/cm3, 厚度為0.25mm, 抗拉強(qiáng)度為14～16MPa，延伸率≥250%。
試驗(yàn)段渠道設(shè)計(jì)流量q=15.0m3/s,渠道開(kāi)挖后如圖1所示，由于渠道斷面寬淺防滲膜采用埋鋪式全鋪，具體鋪設(shè)方案如圖2
圖1渠道開(kāi)挖斷面圖
圖2渠道鋪設(shè)方案圖
渠底土工膜鋪設(shè)完畢后, 渠底及弧形部分直接澆筑混凝土。以上邊坡過(guò)渡層采用20～30mm厚砂漿，保護(hù)層采用預(yù)制150#混凝土，厚80mm，防滲層詳細(xì)構(gòu)造見(jiàn)圖3。
圖3
防滲層構(gòu)造圖
4.3施工工藝
施工工藝的優(yōu)劣直接關(guān)系到渠道防滲的效果和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于土工布和現(xiàn)澆混凝土防滲施工工藝中最重要的部分是保證土工膜的完整性，以及水渠邊坡保護(hù)層的穩(wěn)定。
4.3.1 鋪膜
鋪膜前要對(duì)渠床上的尖角沙石，樹(shù)根雜草進(jìn)行清理，并根據(jù)渠道設(shè)計(jì)寬度每邊預(yù)留至少5cm以便鋪膜，然后將原土夯實(shí)。膜料接縫采用特種PVC粘接劑，連接前需將膜料擦拭干凈，粘結(jié)寬度5~10cm。若膜料出現(xiàn)損壞破洞，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，防止?jié)B漏。施工時(shí)土工膜不宜拉的太緊，施工人員要注意不要將膜料踩破，冬季溫度太低不宜施工。
4.3.2過(guò)渡層
因過(guò)渡層直接鋪在土工膜上，過(guò)渡層砂漿不宜太厚，太厚易致使砂漿下滑。
4.3.3砌筑保護(hù)層
渠底過(guò)渡層鋪設(shè)完成之后，再現(xiàn)澆200#混凝土，厚度12cm。渠底及弧形部分采用用現(xiàn)澆混凝土，以上采用40厘米x50厘米、50厘米x80厘米兩種預(yù)制板鋪設(shè)。原因是，混凝土施工簡(jiǎn)單，利用攔頭模板可進(jìn)行部分澆筑，能夠保證渠道底部及過(guò)水部分的整體性。以上部分由于邊坡坡較陡，施工時(shí)現(xiàn)澆混凝土容易沿土工膜下滑，土工膜上又不便于支模，施工難度較大且效果不如預(yù)制混凝土板好，而且上部預(yù)制板損壞也便于及時(shí)更換。
4.4防滲效果
從2000年開(kāi)始利用世行項(xiàng)目進(jìn)行骨干工程改造，水利用系數(shù)從0.65提高到0.88。本灌區(qū)年平均飲水3500萬(wàn)m3灌區(qū)自開(kāi)灌以來(lái)，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收和農(nóng)村穩(wěn)定工作做出了重要的貢獻(xiàn)。糧食畝產(chǎn)由開(kāi)灌初期的150kg提高到現(xiàn)在的630kg，區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)由以前的單一糧食型向多經(jīng)高效格局發(fā)展，復(fù)種指數(shù)從開(kāi)灌前的1.25提高到近年的1.57，累計(jì)增產(chǎn)糧食6.4億kg，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值4.86億元，農(nóng)民收入持續(xù)增加，隨著灌區(qū)糧食的增產(chǎn)，富平、耀縣已被省上列為商品糧基地。
5我國(guó)渠道防滲發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)二十年來(lái)，我國(guó)渠道防滲技術(shù)得到很高的重視，發(fā)展也相當(dāng)快，從最初簡(jiǎn)單的土料防滲到最新高分子防滲材料的使用，我國(guó)在渠道防滲工程方面走出了一條符合我國(guó)國(guó)情、逐步走向高效的經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展路線。由于受到我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)實(shí)力的限制，科研經(jīng)費(fèi)投入有限，一些深層次的問(wèn)題還沒(méi)有得到很好的解決，特別是成套的防滲技術(shù)方案和防滲施工的機(jī)械化、自動(dòng)化還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，目前主要還是簡(jiǎn)單的靠人力，使用簡(jiǎn)單的防滲技術(shù)進(jìn)行防滲處理，致使一些防滲工程耐久性差、易損壞、返修多。要進(jìn)一步提高防滲水平，節(jié)約成本、提高水利用率，這些都是需要解決的問(wèn)題。
5.1渠道防滲發(fā)展難點(diǎn)：
(1) 在我國(guó)北方地區(qū)冬季寒冷，渠道防滲工程存在相當(dāng)嚴(yán)重的凍脹問(wèn)題。我國(guó)目前采取的渠道防滲防凍脹措施大致可歸納為兩種：一是進(jìn)行土的置換或是強(qiáng)夯處理；二是在襯砌的結(jié)構(gòu)上選擇合理的襯砌結(jié)構(gòu)和斷面形式。為減少基土凍脹作用對(duì)渠道防滲工程的破壞, 標(biāo)準(zhǔn)凍深大于10cm的季節(jié)凍土地區(qū)襯砌渠道, 必須進(jìn)行防凍脹設(shè)計(jì)：做好渠道沿線土質(zhì)、地下水位、凍深的調(diào)查，因地制宜，不同的凍脹情況做好不同的處理方法，并選擇有代表性的區(qū)段進(jìn)行試驗(yàn)觀測(cè)和計(jì)算。
(2) 特種土基渠道防滲技術(shù)。特種土基渠道,指渠床土是濕陷性黃土、鹽漬土、軟弱土、膨脹土、凍脹土的渠道。在這類(lèi)渠道上修建防滲工程, 應(yīng)先采取措施, 對(duì)渠床土進(jìn)行處理, 然后再根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件, 選用常用的防滲方法, 并注意設(shè)置排水設(shè)施。
(3) 施工機(jī)械化及施工工藝的改進(jìn)。與發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械化施工為主相比，我國(guó)目前仍然以人工施工為主，但也在逐步朝機(jī)械化方向發(fā)展。機(jī)械化施工能更加快速、高質(zhì)量的完成渠道防滲施工，耐久性好、返修率低、水利用率高。
5.2發(fā)展和推廣防滲工程新技術(shù)的對(duì)策
(1) 渠道防滲工程, 雖然形式簡(jiǎn)單, 但各項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜, 應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施技術(shù)培訓(xùn), 建立完善的工程設(shè)計(jì)審查和評(píng)議以及工程施工的監(jiān)理和監(jiān)測(cè)制度。
(2) 增加科研投入力度, 增加跨行業(yè)合作, 在工程材料、設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)和施工機(jī)械、等方面增加創(chuàng)新進(jìn)行深化研究。
(3) 倡導(dǎo)就地材料的利用, 以降低工程造價(jià)，減少周?chē)鷳B(tài)環(huán)境的擾動(dòng)，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。
(4) 結(jié)合節(jié)水重點(diǎn)縣建設(shè), 選擇幾個(gè)具有代表性的的地區(qū), 建立綜合性高技術(shù)示范工程, 以促進(jìn)渠道防滲工程技術(shù)的發(fā)展。
6結(jié)語(yǔ)
近幾十年以來(lái)，我國(guó)在干支渠渠道防滲技術(shù)以及其在工程應(yīng)用上取得一定進(jìn)展，無(wú)論是襯砌結(jié)構(gòu)方面還是在防滲材料的開(kāi)發(fā)方面，以及施工新技術(shù)方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。伴隨著我國(guó)灌區(qū)節(jié)水任務(wù)的開(kāi)展，干支渠渠道防滲工程技術(shù)必將被大規(guī)模地應(yīng)用。因此，在我國(guó)渠道防滲節(jié)水在農(nóng)業(yè)方面起著相當(dāng)重要的作用。然而在渠道防滲的應(yīng)用過(guò)程中必將會(huì)發(fā)現(xiàn)跟多新的需要去研究的問(wèn)題，渠道防滲工程技術(shù)技術(shù)復(fù)雜性使其必須加強(qiáng)跨領(lǐng)域合作，加大科研投入以提高渠道防滲抗凍和耐久性為重點(diǎn)以提高施工速度和降低工程造價(jià)為目的加大渠道防滲工程技術(shù)的研究力度。
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