河道防洪（精选7篇）
河道防洪 篇1
我国关于河道管理方面有着明确的规定,要加强河道防洪安全措施的建立,整修河道,针对水流面积,河流流向以及河流上下游的分布治理都有着明确的管理控制。建立相应的拦河措施,修设防洪管道,搭建引流桥梁建筑物等等,但是洪水等自然灾害的不确定性,增加了防洪措施的难度。下面,我们来探讨防洪安全现在存在的问题,以及防洪堤建设的稳定性分析。
1 河道防洪安全现状
1.1 自然灾害难以预测
河道的防洪措施主要指针对为了防止洪水对河道的迫害进行的预防治理工作。但是近几年,污染严重,环境恶化所导致的洪水灾难问题频发。洪水以其周期长,强度大,速度快等严重的破坏性损害了我国河道设施,为防洪的建设增加了难度。洪水的来源方向难以预测,有时携带大量的泥沙,生活垃圾,化学金属等污染物体流进河道,造成河流的水体污染,给人类的生产生活造成影响;洪水的强度频次难以预警,洪水灾害的周期不被掌控,有的河道防洪建设无法承受长时大量的洪水侵蚀,发生滑塌等现象,对河流下游的居民造成影响。
1.2 科学预警水平缺失
任何事物的发生发展都有其相应的发展规律,与地震相比,虽然无法进行大面积的人工预测与人员转移,但是可以根据以往十年或者是二十年的洪水发生规律以及淹没面积,进行研究计算总结,对洪水的预警进行评估,分析设计洪水水量水位,从时长,周期,水量以及桥梁淹没高度进行全方位科学具体的分析估量,但是显然我国的科研技术条件达不到对洪水的发生进行科学的预警,在预警条件上存在着明显的不足[1]。
1.3 河道防洪技术落后
我国现如今呢采用建筑码头,修建拦水桥梁,铺设跨河管道和电缆,在河道周围修建墙砖壁垒,铺设泥沙以及修建防洪堤等方式进行防洪建设。但是这些防洪技术与设施存在着不足,无法真正的防止河道河流受到洪水的侵蚀。首先技术人员对洪水发生以及泄洪研究的经验不足,无法判断修建拦水桥梁的高度及宽度,风险预测能力不足,建立的目标不明确,浪费了建设的成本,造成人力物力资源的损失;防洪排涝的技术条件不足,导致蓄水能力减弱,再加上铺设大量的泥沙,导致河道水流的水质污染问题严重,水资源严重不足;防洪堤的抗洪抗震能力不足,工程建设的时间长,效率低,后期修缮工作不完备,导致防洪堤的稳定性无法的得到保证。
1.4 防洪管理机制不完善
虽然我国出台多项法律标准对河道的防洪治理工作有着明确的指示,但是防洪管理工作的缺失,管理机制的不健全使得防洪工作迟迟不能展开。管理人员缺少管理经验与手段,防洪工作施工前没有完善科学的防洪方案作为参考,施工的材料质量检测达不到标准,施工中对工人管理缺失,工人工作态度不端正,拖工,罢工的现象频发,竣工后,工程的质量得不到保证,没有制定合理的安排进行定期的人员看守和事故排查,缺少周期性的检测维修工作,洪水灾难和防洪工程隐患相伴而生,很可能造成重大的伤亡事故[2]。
2 防洪安全的改善措施
2.1 科学预警
平时注重培养防洪预警的科研人员,加强人才队伍的建设。防洪测险人员要注重以往洪水事故的规律条件,总结经验,根据洪水的发生周期,洪水水位的高低,含沙量的多少,桥梁被冲刷的高度等具体的数据,进行科学冷静的分析,做到科学预警
2.2 完善制度
制度的缺失很可能加重洪水的破坏性影响。管理人员提升自己的管理素质,对手下员工加强管理,端正其工作态度,认真监工,对施工中的每一种材料。每一个环节和步骤都要认真的检测和把关,避免工程施工中的错误。建立相关完善的管理机制,打造一个严肃科学的防洪安全系统,加强人们的防洪抗涝意识。
2.3 加强技术
防洪技术的建设在河道防洪安全中起到关键的作用,因此要加强防洪技术,提高防洪抗震的能力,加大对科技的投入,改善防洪技术的质量,加强河道调蓄雨水的以及采砂管理能力,采用高精尖的机器设备对河道水位,河道通航能力,水流能力,水槽夹角进行准确的测量,确保河道防洪建设的科学性。
3 防洪堤的稳定性
3.1 稳定防洪堤的必要性分析
防洪堤是为了防止河流因为洪水而泛滥修建的堤坝设施。稳固的防洪堤修建能够有效的对洪水进行拦截。(1)土壤软化。目前在考虑防洪堤的稳定时,无法确定潮汐等流动水的变化情况,因为流动水与静态水对软化土壤的破坏程度不同,想要使防洪抗险工作得到落实,就必须要增加防洪堤的稳定性,防止土壤的软化,减少损失,降低风险;(2)防震抗震。目前防洪堤的建设还存在一个重大的缺陷没有得到解决,就是防震抗震能力欠缺,洪水灾难与地震灾害时常相伴而生,防洪堤有时防止不了地震或者是洪水的震力出现倒坍,洪水满堤等现象,所以维护好防洪堤的稳定性显得十分重要。
3.2 如何改善防洪堤的稳定性
(1)全方面调查研究。改善土壤软化所造成的防洪堤坍塌以及洪水满堤现象,除了技术上的牢固之外,还需要经验原则的支持,根据以往的调查研究,多方面研究洪水中的腐蚀物质成分,经过调查分析,找到流动水与静态水对土壤破坏的不同比例,总结计算方法,运用到建设中去[3];(2)改善防震技术支持。牢固防洪堤的建设,不仅要防止洪水漫堤还要对地震的破坏性进行科学合理地分析预测,改善防洪堤在防震抗震方面的不足之处,改良防洪堤材料的成分,多方面进行测试,使防洪堤的抗压水平符合预期标准,推动防洪安全的实施建设。
综上可知;防洪安全问题现在已经受到各方面的高度重视,建设好河道防洪安全设施需要社会各阶层的共同努力。根据如今河道防洪安全建设现存的不足之处:防洪建设的技术条件落后,防洪建设的管理机制不完善,防洪预警能力不足,以及防洪堤稳定性等问题进行分析,找到解决的方法:落实国家相关政策的规定,完善防洪治理的基础设施建设,加强管理机制的建设和完善,加固防洪堤的稳定性等等手段,为国家的防洪治理工作做出贡献。
参考文献
[1]周建,余嘉澍.防洪堤稳定性的研究[J].水利学报,2002(07):98-103.
[2]粟文辉.河道防洪安全及防洪堤稳定性分析[D].南华大学,2015.
[3]韩松.防洪及水资源利用风险分析问题的研究[D].天津大学,2007.
河道防洪 篇2
关键词：防洪工程建设与管理 辽宁省
1辽宁省河道防洪工程建设与管理概况辽宁省境内河流众多，流域面积在100km2以上的河流392条，其中流域面积在5000 km2以上的大型河流有17条，辽河、浑河、太子河、绕阳河、大辽河、大凌河及鸭绿江是省负责管理的七条主要江河；流域面积在1000～5000 km2的中型河流有31条；流域面积在1000 km2以下的小型河流344条。
“七五”期间，我省对辽河干流进行了全面治理，使防洪标准恢复到20～30年一遇；“八五”期间对太子河进行了全面整治，使防洪标准达到50年一遇；“九五”期间，对浑河、大辽河进行了全面治理，使防洪标准达到50年一遇；目前绕阳河工程也已开工，整治后防洪标准可以达到50年一遇。这些防洪除涝工程的建成，使我省基本形成了以控制大工程管理论文江大河为重点的防洪保障体系，对抗御洪涝灾害，保障全省国民经济和社会发展起到了巨大作用。特别是辽河河系防洪工程构筑成了我省中部地区防洪保障体系，在我省的防汛工作中占有举足轻重的地位。
20年来，各级河道管理单位和从事河道管理的广大职工，大力加强工程的建设管理，努力提高科技水平，使河道整治工程的质量、效益不断提高。
全省河道管理工程技术人员不断探索，研究和引进，推广新技术、新设备和新材料，使科学管理水平不断提高。获得省科技进步一等奖的土工织物护岸技术，获得省科技进步三等奖的护岸工程冰上施工技术，已在全省河道治理维修中广泛应用。堤防隐患探测、高压旋喷灌浆、液压开槽埋膜防渗、机织模袋护岸等设备和技术方面，在应用于堤防隐患和基础防渗处理上都取得了良好效果。建设管理工作为抗洪减灾奠定了坚实的基础，辽河整治竣工已8年有余，但工程标准、效益并没有降低。1994年辽河洪水，新民马虎山水文站洪峰流量3520 m3/s，且全河水位居高不下，持续一月有余，1995年辽河大水，马虎山水文站洪峰流量4950 m3/s，接近辽河保证流量，但千里长堤安然无恙，为沿河人民群众的生命财产安全提供了有力的保障。河道建设管理工作，确保了防洪工程标准、效益不降低，为辽河的防洪安全，社会稳定、经济发展做出了应有的贡献。同时，我们也在河道整治工程管理工作中积累了部分经验。
2加强规划设计和建设中的质量体系管理规划、设计的质量直接关系到工程的标准和投资规模。整治规划、初步设计一般由省水利设计院完成，本着正确处理除害与兴利、上下游左右岸、整体与局部、近情与远景等方面关系的原则；护岸工程以防洪保护为目的，充分利用已有的护岸工程作为节点，从控制主流摆动，稳定中小河床出发，确定制导线，作为控制河道平面位置的长期目标；人工修建的护岸节点外形，以曲度适当的弯道形式把河道改造成比较平顺的弯曲性河道，把河势稳定在规划整治线控制范围内。河道险工整治工程、沙基沙堤防渗工程由丙级以上设计单位根据国家批准的设计文件和项目法人下达的年度计划设计，但必须经乙级以上设计部门审核，经建设单位初审，报项目法人审批。河道险工整治工程、沙基沙堤防渗工程一般做水力冲刷、渗透、稳定计算。
项目法人、建设、监理、设计、施工、材料和设备供应等单位按照《水利工程质量管理规定》，建立健全各自的质量管理体系，形成了相互制约、相互补充的质量管理体系。项目法人（建设单位）设质量检查组，由专人负责质量规程制定、质量监督检查和总结工作；开工前，建设单位制定质量管理细则，对工程施工人员进行培训，培训重点是熟悉图纸，掌握施工规程，各建设单位要对所承担的工程质量负全部责任。质量监督机构按照《水利工程质量监督管理规定》开展质量监督工作。设计单位在工程施工期间，派出设计代表，参加施工
和工程质量评定验收工作，在施工过程中，由于各种原因，施工图作一般性修改时，需征得建设单位和设计代表同意方可变动，并报项目法人备案；较大修改，需由施工单位提出修改项目，设计部门提供设计补充(修改)通知单，经建设单位初审，报项目法人批准后实施。监理单位负责单元工程、分部工程、质量缺陷等工作监督、评定。施工单位建立自己的质量保证体系，实行三检制或二检制，设专职质检员，监督检查工程施工质量，发现质量问题及时研究解决，对重大质量问题及时上报。
验收工作是质量管理的重要手段。整治工程验收，一般分为分部工程验收、单位工程验收、年度验收（阶段验收）和竣工验收四个阶段。验收按照《水利水电建设工程验收规程》、《堤防工程施工质量评定与验收规程》和《水利基本建设项目竣工财务决算编制规程》的有关规定执行。分部工程验收、单位工程验收、年度验收应及时进行，经验收合格的工程，才能列入完工项目并进行决算。
3建立健全建设管理体制全面推行项目法人制，使各级政府、水利部门责任、权利明确。每个五年计划开始前，由省长办公会议决定成立整治工程指挥部，整治工程指挥部的办公室为日常办事机构，相当于河道防洪工程建设项目法人；沿河有关市、县水利局成立相应整治工程办公室，作为项目法人现场建设管理的派出机构（即建设单位）。项目法人是项工程管理论文目建设的责任主体，对项目建设的工程质量、工程进度、资金管理负总责，并对项目主管部门负责。建设单位主要负责组织工程施工，办理工程征地及林木砍伐等手续；负责组织实施各项清障措施，完成清障任务；负责按工程投资计划落实地方配套资金；组织施工用水、用电、通讯、道路和场地平整等准备工作及必要的生产、生活临时设施的建设；及时组织研究和处理建设过程中的技术、经济和管理问题，按时办理工程结算；组织编制度汛方案，落实有关安全度汛措施并上报省防办备案；按时编制和上报计划、财务、工程建设情况等统计报表；按规定做好工程验收工作；负责现场应归档材料的收集、整理和归档工作。地方人民政府在河道防洪工程建设中主要负责工程项目所在地人民政府负责协调工程建设外部条件和地方有关的工程征地、清障等重大问题；负责按工程投资计划落实地方配套资金。4建设管理法制化是保证工程效益的重要手段工程建设管理推行程序法制化，管理机制与社会主义市场经济相适应，使建设全过程充满竞争活力。本着工程投资费用合理，经济效益较大的原则，各级水行政主管部门的建设管理按照各自的建设管理职责，严格监督检查基建程序、招标投标、建设监理、工程质量和资金管理等有关法规、规章的执行情况，对违反规定的要及时纠正查处。项目法人（建设单位）应合理划分标段，标段的划分以有利于现场管理，有利于公平竞争为原则。项目法人（建设单位）严格核验勘测、设计、施工、监理等单位的资质等级，不得让无资质或资质等级不够的单位参与投标。自行组织招标和不宜进行招标的工程项目，项目法人（建设单位）报上级主管部门审批。工程全面实行建设监理制，项目法人（建设单位）与监理单位签订工程建设监理合同，授予监理单位全面开展监理工作的职责，保证监理单位权利和责任的统一，充分发挥监理单位的作用。在防洪工程建设中推行合同争议调解制度。建设单位结合实际情况提出各市、县年度施工计划，报项目法人，项目法人依据设计文件和工程建设安排，编制总体项目年度施工计划，作为指令性计划下达。各建设单位在执行计划过程中，由于各种客观原因需要修改计划时，要正式提出修改计划报告，经项目法人批复后，方可调整年度计划，同时，总体项目工程计划也要做相应调整。在施工中由于各种原因影响年度计划的完成，需要结转下年度继续完成的项目，一并编制在下一年度施工计划。各建设单位要按要求及时向项目法人报告工程进展情况，实行周、月、季、年报表制度。
5定期观测、养护和岁修与综合治理相结合护岸工程大部分在水下隐蔽，其变化难于为人们所察觉，要坚持汛前重点监测，汛后水下全部测量的制度，水下测量包括施测各护岸河段横断面图，各丁坝的水下剖面图；护岸工程水上部分要根据河势变化，在上下游、左右岸
适当位置布设相对固定的构筑物，观测河势变化。施测结果与上一年横断面及修建护岸时的施工图对照，经过比较分析，发现工程变化，即可在岁修中加以解决。砂基砂堤段力争在资金允许条件下，在工程建设同时布设一些观测设备，结合汛期观测，做好日常养护。
6加强工管机构建设，提高技术人员素质搞好工程建设管理主要靠基层河道管理单位，而河道单位工程技术人员的素质如何又是搞好工程管理的关键。在社会主义经济体制改革的推动下，河道管理单位要积极改革僵化的管理模式，在基层河道管理单位领导班子组建上改任命制为聘任制，引进竞争机制向社会公开招聘领导干部，把业务素质好、有事业心、能力强的年青同志推到领导岗位上，使基层领导班子充满生机和活力，同时对管理人员也实行招聘制，选拔政治思想好，文化素质高，责任心强的人员从事河道管理工作。并且通过有计划的业务培训，逐步使他们成为会建、会管、会观测、会分析资料的多面手，这样就能管好工程，保证工程安全，发挥工程效益。为了加强河道管理，贯彻建管并重原则，在工程建设期间，各乡(镇)都要建立独立的河道管理所，配备专职管理人员，参与工程施工和管理。河道管理人员的工资，在工程建设期间由整治工程管理费中给予一定的补助。
关于城市河道防洪的探讨 篇3
1 防洪标准的确定
城市河道的防洪标准目前主要依据国家标准GB 50201-94防洪标准和行业标准CJJ 50-92城市防洪工程设计规范,然而规范中“城市防洪标准”是指城市所在地流域水系防洪体系的防洪标准,还是城市自身防洪堤的防洪标准;当一个城市中有几条河道时,河道的防洪标准应分别确定还是统一采用城市防洪标准。上述问题在规范中没有明确的规定或说明,因而在实际确定城市与河道的防洪标准时产生了不确定性。
笔者认为,城市除了受到主要外河洪水的威胁外,还可能有许多城区河道洪水。城市作为防洪保护区,应当从保障整个保护区安全的角度出发,考虑城市的整个防洪体系。所以城市的防洪标准,不仅要考虑城市抵御主要外河的防洪标准,还应当考虑城区河道的防洪标准。河道应根据其防护对象的重要性、范围和人口等综合考虑后确定防洪标准,可以不必与城市的防洪标准相同。
2 洪峰流量计算方法的确定
对于计算河道的洪峰流量,水利上常用的方法是采用排水模数公式或采用推理公式法,这两种方法均适合无组织的排水系统且汇流时间一般较长的情况。而城市建成区的排水形式一般都采用管网系统来进行有组织的排水。雨水通过地面径流汇入最近的集水井后进入城区各个雨水排水管网系统,经过支管、次干管、干管最后进入河道。这个汇流过程与直接经地面径流汇入河道的过程显然是有很大的差别。所以采用排水模数法及推理公式法在理论上与城市有组织排水的实际不符,计算出的河道设计洪峰流量显然不太合理。
3 工程实例
新野县城区河道多年来没有进行过系统的治理,现状大部分河道防洪除涝标准不足5年一遇,新野县城区河道生态治理工程包括城区内的军民渠、护城河、西寨河、南寨河、农场沟等。本次计算以军民渠为例。
3.1 防洪标准的确定
依据GB 50201-94防洪标准,新野县属于一般城镇,城市的防洪标准应为20年～50年。笔者认为,工程项目区西侧有白河防洪大堤,不存在外水涌入问题,所以此次治理的河道不承担区域以外的防洪任务,只是将区域内雨洪及时排出,在新野县城市防洪体系中承担辅助作用,兼顾考虑河道整治的经济性,故经过本次治理,使防洪区域重要性较高、人口较多的军民渠防洪设计标准10年一遇。
3.2 排水模数公式计算洪峰流量
计算公式如下:
其中,m为设计排水模数,m3/(s·km2);Qm为设计洪峰流量,m3/s;R为设计净雨深,mm;F为流域面积,km2;K为峰量关系综合系数,选用《河南省水利工程水文计算常用图》分析成果,1 d的K=0.035;α为超过河道排水标准的洪峰折算系数,“α”分不同的标准采用。按5年一遇排水标准治理的河道,其10年,20年一遇洪水的“α”值分别为0.9,0.8。
计算结果见表1。
3.3 推理公式计算洪峰流量
按照《河南省暴雨参数图集》(河南省水文水资源局编制,2005年12月)进行分析计算,按图集要求200 km2以下采用推理公式为宜。
计算公式如下:
其中,Qm为设计洪峰流量;ψ为设计洪峰径流系数;τ为洪峰汇流时间;F为流域面积;L为设计断面至分水岭的干流长度;J为河道的平均比降;S为设计最大1 h雨量平均强度;n为设计暴雨递减指数;μ为平均入渗率,取μ=4 mm/h;m为汇流参数。
计算结果见表2。
3.4 结果对比
根据两种不同的计算方法得到的设计洪峰流量,结果相差3倍～6倍。
4 结语
设计洪峰流量的大小直接关系到河道治理工程的规模,影响工程的投资,所以河道防洪标准及洪峰流量计算方法的不确定将导致工程设计的不合理,必须给予重视。本文中的工程实例给其他的河道工程设计以参考,更希望能抛砖引玉,尽早明确城市河道防洪标准及更合理的洪峰流量计算方法。
参考文献
河道防洪 篇4
随着国民经济发展的不断深入，黄河流域建设步伐的加快，缩小黄河两岸的差距，加强两岸的沟通和交流，河道内非防洪工程建设项目的不断增多已成为客观要求。因此，为确保黄河防洪安全，保障人民生命财产安全和经济建设的顺利进行，加强河道内非防洪工程建设项目管理已成为当前黄河水行政管理的一项重要内容。然而，在非防洪工程建设项目的建设、管理过程中出现了一些不容回避的问题，比如行政干预、水行政执法能力弱化、运营中失管等问题，是当前河道主管部门面临亟待解决的重要问题。黄河河道管理范围内非防洪工程建设项目管理现状
河道内非防洪工程建设项目主要涉及桥梁、缆线、管道及各类建筑物等，大量的桥墩、承台等构造物布设在河道内，长期占用河道和堤防，形成雍水、阻水、改溜等情况，致使河道御洪、泄洪能力不同程度地消减，防洪安全存在各种隐患。而且资料申报、审查、管理比较混乱，施工过程监管困难，验收后运行管理缺位等等。其中一些重点项目施工、运营过程中，在地方行政干预下，河道主管部门的监督检查有时也只是走走过场而已。随着河道内建设项目的逐渐增多，靠过去的管理模式已远远不能适应当前依法治河的管理需要。特别在《中华人民共和国行政许可法》颁行实施以后，要求河道主管部门在非防洪工程建设项目的立项、审查、修改、审批（转报）、验收、运营等各个环节都要依照法定程序进行。针对这一状况，为提高对非防洪工程建设项目的依法管理水平，河道主管部门纷纷采取措施，强化资料审查、转报的管理，明确河道管理部门各自的职责，加强河道巡查监管力度，使非防洪工程建设项目的管理水平大大提高，但仍存在着一些不规范现象。
1.1 非防洪工程建设项目管理开展状况
针对近几年河道内非防洪工程建设项目增多的特点，河道主管机关对已建、新建项目，做出具体部署，狠抓非防洪工程建设项目的监管力度。
1.1.1 对于新建项目，主要从建设项目申报入手，按照《黄河流域河道管理范围内建设项目管理办法》及《山东省黄河河道管理条例》所规定的程序对其报送的技术性资料进行审查，同时探讨建设项目长期占用河道及影响防洪工程抗洪强度等诸多事项的补偿救助方案，明确建设方应履行的防洪义务并以协议的形式加以落实，以便事后操作。如滨州公铁两用黄河大桥工程，该项目建设前期黄河部门就与建设单位签订了黄河大堤绕行线路维修养护协议、河势及河道工程观测协议、工程
占用黄河淤背区补偿、河道工程抛护加固协议、施工场地清理协议以及临时占用堤防工程做施工道路协议等6项协议，同时，就长期占用河道补偿、应履行的防洪义务等项目达成共识，并交纳的一定的保证金。
对一些没有经过河道主管机关同意擅自施工的建设项目坚决依法处理，责令其补办申报手续，领取施工许可证后再建设，或者依法清除，维护正常的河道管理秩序。
1.1.2 对已开工建设项目，主要是建立专门的监督管理机构，抽调技术骨干，监督检查施工中是否有违章、违规行为。已建项目多是指《水法》、《山东省黄河河道管理条例》等颁布实施以前或颁布初期所建设的非防洪工程项目。当时，由于没有相关的法规条文，监察机构不健全，相关工作未能开展，主要依靠各级政策约束建设单位，注重的多是眼前利益，对于项目运营后的管理基本处于失控状态。这类项目由于建设时没有相关协议，再加上没有相应的管理经费及行政干预过大等，实现对其规范管理难度极大。
1.2 非防洪工程建设项目管理取得的经验
自从1997年开始对河道内非防洪工程建设实施管理以来，虽然离正规化还有一定的差距，存在这样那样的一些问题，但是随着政策法规的逐步完善和管理人员经验的逐步丰富、素质的逐步提高，积累了一些有效的非防洪工程建设项目管理经验。
1.2.1 对河道内非防洪工程建设项目的管理，基本能够做到依法定程序处理。近年来，随着黄河部门各级别培训班的举办、各兄弟单位之间管理经验的交流以及相关专业大学生的加入等，对河道内非防洪建设项目的受理、审查、审批或转报、转批、监督管理的整体水平有了较大提高，基本能够按照相关法律法规规定的程序进行办理。
1.2.2 积累了河道内非防洪工程建设项目的审查经验。能够有目的的针对建设项目的设计、施工进行审查，发现存在的问题。通过多年不断的总结，对非防洪工程建设造成的防洪工程效益的降低基本能够量化，并提出具体合理的补救措施和解决方案。
1.2.3 逐步落实河道内非防洪工程建设项目占用黄河工程补偿费及建设单位应履行的相应义务。根据《山东省黄河工程管理办法》、《山东省黄河河道管理条例》等规定，对各类河道内非防洪工程建设项目提出了黄河工程占用补偿、日常维护补
偿等补偿要求，并根据本地经济社会发展情况制定了相应的补偿标准，从实际意义上弥补了防洪工程维修养护经费的不足，为防洪工程功能的可持续发挥获得了资金支持。非防洪工程建设项目管理存在的问题
随着社会的发展、经济的腾飞，近几年河道内非防洪工程建设项目呈现逐年增多的趋势。黄河主管部门在建设项目管理中积累了一定的经验，取得了一定的成绩，但由于相关法律法规不够完善、地方行政干预等问题，制约了建设项目管理的规范化。
2.1 法律法规不完善，条文不具体，可操作性较差
目前黄河水行政法规不够完善，仅仅规定了应该办理的事项，而对于办理中的一些细节没有明确规定。如非防洪工程占用防洪工程补偿费只说明了建设单位需要补偿，但是具体如何补偿、补偿多少无法确定，在实际工作中，没有具体可量化、可操作的标准，双方只能以协议的方式确定；资料申报上，对申报材料的要求不是很明确等；维修养护保证金、垃圾清理抵押金等，没有相应的条款、交纳比例和幅度；设计、防洪审查，施工监管没有相应的具体要求，只能靠经验办理。一句话，操作性不强，不够明确，给建设项目管理工作带来诸多不便，造成时而越位、时而不到位。
2.2 对建设单位应履行的义务缺乏有效的监管措施
由于目前黄河水行政执法主体没有单独的行政执行权，行政执行必须和地方执法部门共同实施。对于建设过程中出现的违规现象没有有效的遏制手段，一旦施工许可证获批后，河务部门无法对建设中或建成后的违规行为进行有效监管。
2.3 行政干预和权大于法的现象仍阴霾不散
有些大型非防洪工程建设项目，往往是国家投资、地方政府集资或招商引资的重点项目，比如滨博公路大桥、滨州公铁两用大桥等。河道主管机关在监管过程中发现违章、违规问题进行制止时，建设单位就会找到地方领导，反映建设项目工期紧、任务重、困难多，需要政府出面协调，地方政府出于对建设项目的重视，就会搞一些建设项目协调会，其实质就是直接干预水行政执法，或下达行政指令，责成相关单位在规定的时间内完成相关的工作。有时还要求河道主管单位替建设单位完成本应由建设单位提供的材料，使一些问题本末倒置。行政干预导致河道主管机关对建设项目管理处于非常被动的地位。
2.4 项目建成后管理难以奏效
建设项目竣工投入运营后，所涉及运营过程中产生的垃圾清理、建设项目对防洪工程的影响以及河势变化、水体污染等一系列问题，都是在建设项目运营后才产生的。而河务部门一般是在项目取得施工许可证前就与建设单位签订了相关协议，由于缺乏相应的制约措施，运营单位能否认可，并遵守建设单位签订的相关协议，往往无法预料。
2.5 工程废弃后拆除责任无法落实
建设项目废弃后，由于拆除费用难以解决，建设单位不愿拆除，而河道管理单位又没有制约措施，废弃工程带来各种防洪隐患。如穿堤输油管线废弃后遗留在大堤、河槽内，对防洪造成严重影响，给沿黄群众的生命财产安全带来不安定因素。
2.6 群众的法律意识不强，宣传力度不够
在执法过程中，发现群众对水法规理解不够，增加了解释的难度。比如群众在堤坡上放牧，他们认为不但对防洪工程没有影响，反而帮助黄河部门节省打草经费，却不知道堤坡放牧损坏堤防工程的完整，影响防洪安全和工程面貌。
2.7 上下级标准不统一
在对一些项目影响防洪的标准上，黄委、省局标准不统一，口径不一致，造成了基层单位管理的被动。
2.8 管理经费严重不足
随着河道内非防洪工程建设项目的不断增多，管理任务日益增加，包袱越来越重，当前防洪工程都没有足够的管理经费，更谈不上拿出资金对河道内非防洪工程项目进行有效的监督管理。针对存在问题应采取的对策
3.1 加大宣传力度，营造良好的管理氛围
充分利用“世界水日”、“中国水周”和“12？4”法制宣传日加大水法规宣传力度，面向全社会普及水法规知识，同时，抓好日常宣传活动，提高沿黄群众的水法规意识，争取他们对非防洪工程建设项目管理的理解和支持。
3.2 成立专门的河道内非防洪工程建设项目审查委员会
根据《黄河流域河道管理范围内建设项目管理实施办法》、《中华人民共和国行政许可法》等规定和精神，成立以加强对建设项目的受理、审查和监管为目的的河道内非防洪工程建设项目审查委员会，明确各职能部门的职责，规范工作程序，提高工作效率，按照管理、审批程序和权限使项目能够得到及时审查、转报和批复，使河道内非防洪工程建设项目的管理走向规范化道路。
3.3细化法规条款，完善办理程序，增强可操作性
对有关建设项目许可的法规要制定实施细则，项目的立项、审查、修改、审批（转报）、验收、运营等各个环节要细化，各种补偿标准、抵押标准要明确，具有可操作性，有利于非防洪工程建设项目管理的规范化。
3.4上下一盘棋，标准统一、口径一致
从黄委到基层，在河道建设项目管理的大原则上标准要统一，口径要一致，互相配合，互相支持，依法按水行政法规管理项目，树立河道主管机关的权威，确保黄河部门的合法权益。
3.5加强内部培训，提高管理水平
积极举办不同层次的培训班、专题交流会等，加强上下级的沟通和兄弟单位之间的经验交流，不断增强管理人员，特别是基层管理人员管理水平的提高。
3.6 提供管理经费，更新设备
河道防洪 篇5
关键词：生态护岸,山区河道,防洪堤,渗流,渗透,抗滑稳定
生态护岸是融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、美学等学科于一体的水利工程[1],近年来在平原以及城市内河的生态修复及治理工程中的应用广泛,并已形成生态护岸结构型式、生态护坡材料、生态体系构架、植物配置及与水流的相互作用等多个研究领域[2,3,4,5,6,7,8]。然而,对于山区河道,除护坡形式和植物配置外,将防洪堤安全、经济、生态结合考虑的研究却很少,特别是采用当地材料的防洪堤结构型式及典型结构设计方案方面的研究更少。本文以丽水大溪四都防洪堤工程为例,探讨山区河道生态防洪堤建设中几个需要重点关注的问题,结合充分利用当地材料修筑的生态防洪堤典型结构设计方案,提出了相应对策。
1 山区河道特点
山区河道的主要功能是行洪、灌溉。河流具有源短流急、水位暴涨暴落、洪峰流量大、历时短、流速大、破坏性强等特点;河道在平面地形上蜿蜒曲折,坡降大。因此,在天然顶冲部位河床段经常形成深槽区和浅滩区,深槽区水流湍急,而浅滩区则在低水位时河床出露、砂砾土淤积;在地质上,河岸土层薄、多为砂砾土、肥力低、保水能力差,不利于植物措施应用,河床一般以砾石、块石或砂砾卵石等为主,防渗土料匮乏。
2 关键问题及对策
山区河道修筑生态防洪堤,应重视堤线布置和堤型选择,并以河道堤防的渗流及渗透稳定、河岸边坡整体稳定为前提条件,在此基础上,再根据河道特点和植物生态特性选用合适的植物措施。
2.1 堤线布置和堤型选择原则
天然河道断面的形成、滩地和深槽的形态和尺寸有其天然的合理性[9],山区河道在进行堤线布置时,如能满足防洪排涝的功能要求,应尽可能维持河流原有的自然形态,遇弯就弯,遇窄拓宽。裁弯工程及影响行洪的河宽较窄的弯道凸岸进行切滩工程均应进行科学论证,堤线布置要注意保护堤前的滩地,避免因堤前滩地缺失而危及堤防安全。
堤型结构选择应充分利用砾石、块石及砂砾卵石等当地材料,既保证防洪堤的透气透水性,防止因堤防的修建而人为造成河岸生物链的隔绝,又可降低造价减少工程投资。堤型结构还应兼顾保留河岸或滩地原生树木,植物措施尽量配种本土植物,为改善植物生长环境,坡表可采用覆盖客土的方法提高植物成活率,促进植物正常健康生长。
2.2 典型结构设计方案
丽水大溪四都防洪堤位于瓯江中游段大溪右岸,全长约5.2 km,均位于规划滨江风光带内。大溪是典型的山区河道,防洪堤上游段滩地原生态植被较好;中部为弯道凸岸地形,受宣平溪支流汇入顶冲影响。下游段末端受对岸苏埠山体向江心突出后的折冲水流影响。根据地形地质条件分别拟定生态防洪堤典型护岸结构。
(1)挡墙式防洪堤护岸。
考虑对滩地原生态植物的保护,防洪堤上游段采用挡墙式护岸,结构型式见图1。
迎水侧采用贴坡式生态格网挡墙护坡,网箱内以块石填筑,与砂砾石堤身接触部位设反滤土工布,为加强贴坡式挡墙的整体抗滑稳定性,网箱底部设土工格栅加筋带。迎水坡脚采用抛填块石防冲,深度按冲刷线控制,抛石表面理砌。堤身采用河床砂砾石填筑,利用土工膜防渗,土工膜两侧设砂砾石保护区。背水坡堤身铺设反滤土工布后填土植草绿化。
(2)斜坡式防洪堤护岸。
防洪堤中部及下游段滩地宽广,考虑生态性并弱化修建防洪堤后的视觉效果,采用坡度较缓且自然变化的斜坡式护岸,结构型式见图2。
迎水侧采用生态格网护垫护坡,网箱内以块石填筑,与砂砾石堤身接触部位设反滤土工布,护垫表面覆土植草绿化;在局部水流平顺、流速低的部位也可采用三维植被网等其他生态护岸技术。为方便检修及行人休闲行走,迎水坡中部设马道,每间隔300 m设踏步。迎水坡坡脚防冲、堤身防渗及填筑、背水坡结构与挡墙式防洪堤一致。
2.3 渗流及渗透稳定
山区河道当地材料填筑防洪堤在兼顾了生态以及经济的同时,也带来了渗流及渗透稳定控制的难度。由于砂砾石堤身渗透性极强,防洪堤断面设计必须考虑经济合理的防渗、排渗设计方案。以防渗土工膜构建堤身内垂直防渗体系,可灵活调整防渗深度延长渗径达到保障渗流安全的目的,同时不隔绝下部基础的水气交换通道,对不均匀沉降的适应能力强,是值得推广的既经济又生态的防渗方案。除此之外,还应重视以下几个方面问题。
(1)在设计洪水位持续期间和水位降落时,分别关注背水坡和迎水坡的渗透稳定,确保堤坡表面逸出段的渗流比降小于允许比降,否则应采取加深防渗体系、设置反滤层或压重等保护措施。
(2)生态防洪堤迎水坡绿化后,水位降落时迎水坡表层容易受堤身渗流力顶托,故坡脚应采用强透水性的抛填块石护脚或生态格网护脚等结构,以便快速降低堤身内水位保障迎水坡渗透安全。利用植物固土护坡时,不宜在坡脚配置水生植物,并需充分考虑种植初期植物未扎根、不具备抗冲能力时渗透稳定。
(3)背水坡填土植草绿化后,在设计洪水位持续期间容易抬升防渗体系后的堤内浸润线,可考虑在堤坡表面设置一定数量的PVC排水管排渗,管端采用反滤土工布包裹,并设置排水沟。
2.4 河岸边坡整体稳定
山区河道生态防洪堤由于植物根系的防冲固土作用,对边坡浅表层局部稳定有利,但也导致堤身与堤基的整体抗滑稳定性不容易检查发现,隐蔽性更强、危害大,需特别重视。
在设计洪水位持续期间,由于堤身材料的强透水性,膜前堤身水位基本与河道水位齐平,水平水压力直接作用于防渗土工膜上,使得堤身抗滑有效宽度减少,因此,应把背水坡整体抗滑稳定作为控制条件,尽量将防渗体系靠迎水侧偏移布置。背水坡采用生态护坡后,如没有可靠的排水设施,膜后砂土极易饱和抬高浸润线,影响背水坡抗滑稳定,因此,采用植物措施后必须保障排水顺畅。
水位降落时,采用强透水性的抛填块石护脚或生态格网护脚等结构后,膜前堤身水位基本与河道同步升降,堤身主要受膜后的反向渗流水压力作用。由于防洪堤膜前断面较小,斜坡式防洪堤坡度过陡或挡墙式防洪堤高度大、格栅拉力不足时都会影响迎水坡整体抗滑稳定安全,也必须作用运行控制条件计算复核。
2.5 植物措施原则
根据山区河道特点,生态防洪堤植物措施应遵循以下原则[6]。
(1)生态适应性原则。
防洪堤土壤贫瘠,保水保肥能力差,故需选择耐贫瘠、耐干旱的植物,提高植物成活率;必须以本地植物为主,尽量少引种外来植物,特别是易对本地植物和河道造成侵害的外来植物;不宜种植大胸径树木或主根粗壮的灌木,否则粗壮的树根过快生长或枯死都会对防洪堤的稳定与安全造成威胁。
(2)生态功能优先原则。
植物措施应用于生态防洪堤主要是基于其固土护坡、保持水土、缓冲过滤、净化水质、改善环境等功能,因此植物种类选择应把植物的生态功能作为首要考虑的因素,首选是根系发达的植物,在此基础上,再兼顾植物种类的经济功能。
(3)物种多样性原则。
稳定健康的植物群落往往具有丰富的物种多样性,物种多样化不仅有利于保持生态群落的稳定,避免外来生物的入侵,而且有利于食物链的延伸和丰富河岸自然景观。
(4)经济适用性原则。
植物措施应考虑经济性,多选用常见、廉价的植物种类;为减少管理养护费用,选用耐贫瘠、抗病虫害和其他恶劣环境的植物种类;在河流边坡较缓或护岸护堤地内,适当考虑能产生经济效益的植物种类。
3 结 语
山区河道的水流特性、地形及地质条件都决定了修筑生态防洪堤必须首先考虑堤防的安全,将堤线布置、堤型选择、渗流及渗透稳定、河岸边坡整体稳定等问题作为关键问题。在此基础上,再考虑经济性,充分利用当地建筑材料;考虑生态性,利用植物措施进行固土护坡,生态修复,建设“水清、流畅、岸绿、景美”的生态清水河道。
参考文献
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河道防洪 篇6
晋江是福建省4大江河之一,位于福建省的东南部沿海,流域面积5 629 km2,全长182 km。晋江下游河道南、北岸堤防总长28.43 km,设计防洪标准为100 a一遇,可抵御洪量为11 100 m3/s的洪水。沿堤水闸点多线长,建有水闸18座49孔。金鸡拦河闸以下至蟳埔枪城入海口约19 km段为一日两潮的感潮河段。
泉州中心市区位于晋江下游段,其地势低洼、人居密集,三面环山东面临海。由于历史原因,市区排洪排涝管、渠网缺乏总体规划,每遇台风暴雨山洪暴涨,加上潮水顶托,涝水外排不畅,造成市区有的主要干道、地段,特别是地势较低洼区域严重积水,水深甚至高达1 m多,不少地段交通中断。而由于水闸原运行控制方式是手动控制箱现场操作,反应速度慢、运行观察困难且操作精度和实时性差,内涝水无法及时外排,内涝灾害加剧;内沟河纵横交错分布,生活污水经常无法及时外排,导致水质变臭,蚊蝇繁生,群众生活受到严重影响。
为改善水闸落后的闸控方式,先行对6座主要水闸进行自动监控和管理的改造,使改造后的水闸启/闭运行远程集中监控化、设备监视现场化,实现防洪、排涝、挡潮、纳潮的自动化控制,使水闸快速反应能力提高,运行安全可靠,充分发挥水闸工程效益,为提高河道堤防科学化、现代化工程管理水平奠定良好的基础。
1 系统设计原则
自动监控系统以符合国际开放系统标准,以分层分布式监控系统为主、常规设备控制为辅的监控方式,并预留功能接口,以保证系统的扩展、设备更新的可移植性。
1.1 实用性与先进性
采用成熟的自动化控制、视频处理、计算机、安全防范及计算机网络等技术,其次,采用技术先进的多媒体管理系统,力求与国际网络和数字视频等技术的新发展同步。
1.2 开放性与标准化
采用开放的网络体系、标准的图像采集与视频处理体系,选择多媒体视频管理设备和视频处理/传输设备时,强调支持国际化标准的产品。
1.3 经济性和可扩展性
选用性价比高的多媒体管理和通信设备,充分考虑易升级换代,且升级时可最大限度地保护原有硬件设备和软件的投资。
2 系统结构
自动监控系统由计算机网络、闸门监控和视频监控等3个子系统组成。为确保各设备运行的安全、可靠,对各受控设备设微机集中控制和现地控制2种方式。
晋江河道水闸自动化监控管理系统中心站设在晋江河道堤防管理处,沿堤分设4个分中心站(管理工作站)。该系统局域网与泉州市水利局计算机网络联网,实现数据共享,为全市的水资源管理调度及市区防洪排涝、纳潮冲污等联合调度提供了条件。监控管理系统拓朴结构详见图1。
2.1 计算机网络子系统
计算机网络子系统以晋江河道堤防管理处为中心站,是计算机局域网的服务器所在地,承担着计算机网络的管理和监控监视中心、调度管理中心、Web发布,以及与上级市水利局联网的任务。中心站对整个系统各个闸站具有管理、调度控制权,并对闸控全过程和视频图像进行实时监视,实现远程遥视、遥测、遥调、遥控和“遥诊”。沿堤东海、市区、北峰和南堤4个分中心站,对所控闸门(闸站)各自建立闸控和视频监视计算机工作闸站,各工作闸站为该网络的终端。
中心站、分中心站和闸站间利用光纤连接成局域网。全网计算机可实时观察各闸站闸门状态和对视频图像画面的监视,并可进行其他信息的传输和共享。
2.2 闸门监控子系统
闸门监控子系统采用分层分布式结构,由集中控制和现地控制单元两部分组成。集中控制单元位于分中心站(主控制级),具备闸站所有闸门的上升、停止、下降按钮及各闸门的开度显示等。主要负责现场设备的检测、显示、控制、报警、运行管理和报表打印等。现地控制层对应于每个闸站建立现地控制单元,包括独立的PLC控制系统,用于对所管辖的水闸闸门启闭过程进行完善的监控。配置现地操作屏,用于现地控制及设备实时工况监视。通过输入/输出接口与闸门运行过程相连,通过通讯接口及相关设备与主控制层交换信息,即运行操作人员在监控室通过上位机指令可对各闸门进行控制操作。
现地控制单元对主控制层具有相对独立性,能脱离主控制层,直接完成操作过程中实时数据的采集和预处理、各设备状态监视、调整和控制等功能。在网络正常情况下,各闸门运行监控通过计算机监控系统集中控制来实现;在网络中断情况下,可通过现场PLC控制面板实现。在PLC出现故障时,可通过切换开关,改由原闸门的电气控制柜进行常规控制。
2.3 视频监控子系统
视频监控子系统是通过现场视频采集的所有视频信号,通过传输、视频软件的转换为现场图像实现实时监视作用。可实时观察到闸门上/下游水位情况、闸门及设备的运行状况,保证闸门启闭运行的安全;实时观察闸室外周边区域的动态情况,对监视区域范围内实时图像总体和局部重点观察。可对前端任一路图像进行控制,又能在监视屏幕上同时显示多路图像,实现集中监视、监控管理。
3 运行控制方式
闸门监控设主控制级和现地控制级两个等级的运行控制方式。
3.1 主控制级
操作人员在分中心站(或中心站)上位机上通过键盘、鼠标下达指令,通过计算机监控系统实现对各闸门启闭全部过程自动执行方式,或采用分步按顺序级执行的方式,即按每一步或每一顺序组来完成,但需经运行操作人员确认后,方可进行下一步或下一顺序组的操作。
3.2 现地控制级
在闸站调试或主控制级、网络发生故障时,操作人员可通过现地控制单元的人机界面来实现闸门的启/闭控制。
4 系统主要功能
4.1 数据采集与处理功能
对输入模拟量和开关量、保护事件、电气量等数据,进行采集、处理和显示。具体功能包括:
(1)现地控制单元完成对监控对象各种模拟量、开关量和脉冲量的自动采集(包括上/下游水位、闸门实时状态的巡回测量、闸门开度自动或手动控制、各启闭机接触器分合状态、各受控设备运行状态及闸门实时图像等信息),进行工程量变换和预处理,上传主控制级并可在现地上显示。
(2)现地控制单元将采集的过程控制状态量、电气和机械保护报警量,实时上传主控制级并可在现地上显示和报警。在事故或故障情况下,能自动采集事故或故障发生时刻的有关数据,并据发生的顺序记录事故和故障的性质、发生的时间等等。
(3)主控制级接收各现地控制单元上传的各种信息,并存入实时数据库,用于画面更新、控制调节、操作指导及事故记录和分析等。数据的采集可周期性进行,即在所有时间内,由运行操作人员或应用程序下达命令采集任何一个现地控制单元的过程输入信息。
(4)主控制级对现地控制单元上传的信息数据进行分析、计算、归纳整理,校验传输误差及数据传输差错的控制,并生成各种实时和历史数据库,包括各闸门工况监控查询、各闸门实时图像查询、实时闸门状态和水位汇兑查询、工程信息查询(静态水情库、资料库),以供显示、刷新、打印和检索等。
4.2 运行监控和事件报警功能
(1)可显示各闸站电气量、非电气量和被控设备的状态。运行操作人员在监控室LCD上对系统各闸站主设备、闸门启闭前条件和各种运行情况进行实时显示监视,包括动态显示闸门的操作过程、闸门运行工况、闸门电气运行工况、一次回路各交流接触器开关分合状态、故障情况、参数设置及闸门开度、上/下游水位情况及闸室内情况和水闸周边地区监视范围内的动态情况等。
(2)对各闸站主要运行参数、事故、故障、状态,以数字、文字、图形、表格、曲线、信号闪烁等形式进行直观的动态显示。通过LCD对各闸站闸门运行全过程监视,并显示运行过程中的主要操作参数变化及状变情况。可对越限及复限参数数据作相应的处理、自动显示、记录和打印,对于重要数据的存贮及召唤显示等。
(3)现地控制单元可对系统的硬件设备和软件模块进行在线或离线自诊断,并将故障信息上传主控制级,同时显示、报警。
(4)启闭设备故障多重保护设置,包括闸门上升、下降、停止等故障,以及上升和下降卡滞等。启动相关量分析功能,可作故障原因提示及趋势报警和断电报警等,报警事件的产生到显示的时间≤2 s。
4.3 控制与调节功能
(1)运行操作人员通过上位机键盘、鼠标激活相应的控制按钮,可对所控对象进行调节和控制,主要内容包括各闸站闸门控制方式的选择、闸门的启/闭、越限及复限参数和各种整定值、限值的设定处理等。可对设备自动完成开、关、停机,可灵活调节设定闸门的任意开度。监控室LCD上显示闸门的位置图形和闸门开度数据,并有“上升”、“停止”、“下降”3个模拟操作按钮和自动报警指示灯。
(2)现地控制单元既可接受主控制级指令,又可在现地进行实时操作。当现地控制单元上的远程/现地开关处于“远程”位置时,只接受主控制级指令;而当开关处于“现地”位置时,只可在现地进行实时操作,闭锁主控制级指令,但不影响现地控制单元向主控制级上传各种信息。
4.4 切换和数据通信功能
(1)标准的Windows2000操作系统,全中文式的人机界面简洁明了,良好的单个或多个画面显示并可随时切换画面的功能。画面切换和实时数据刷新时间≤2 s,运行操作命令发出到单元控制器接收命令并回答响应时间≤3 s,接受控制命令到执行控制的响应时间≤1 s。
(2)直观的操作效果。运行操作人员可在线投退测点、修改参数、查询实时和历史数据等。对于每个操作对象都有相对应的操作面板,有正确的口令方能进行操作,防止误操作。
(3)通过有线(光纤)数据传输接口,现地控制单元能完成与主控制级和现场设备的通讯,并能接受上级部门的调度、控制,以及向上级部门发送水闸的各类实时数据信息。
5 系统主要特点
系统操作十分简单,运行操作人员很方便地在LCD上下达操作指令、排除故障。主要特点如下:
(1)PLC可编程控制器,稳定可靠性好、抗干扰能力强。工业控制软件,专业化程度高,组太方便,操作简单,提高了可靠性和实时性。采用高精度、高可靠性、抗干扰能力强、维护量小、性能优异的自动化元件并经合理配置,使监控系统各项功能的正确实施有了强有力的保证。
(2)采用100 Mbps快速以太网构成系统的主通道,PLC具有双电源冗余可直接连接100 Mbps以太网,不仅提高了系统的可靠性,还使系统能更快速地进行各种数据的处理。光缆信号传输,容量大、速度快,避雷性能优良。尽量采用同一厂家和同一系列数字化的主、辅机控制和保护装置,从而提高通讯的可靠性和实时性,为网络通讯奠定坚实的基础。
(3)现场视频监视,由摄像系统进行观察,可随时可发现各闸站的情况及水位情况,使用安全可靠。
(4)系统具有连锁控制,防止误动作和误操作。由计算机进行闸控控制,开关量输入/输出响应时间≤0.5 ms;闸门开度准确,在1 m量程内的开度精度误差值≤2 cm。
(5)人工操作和自动控制兼容,以计算机进行远程监视和控制,满足少人值守的要求,节省了大量的人力资源。
(6)可对实时或历史数据库进行查询,分析选择优化潮、洪水资源调度、控制方案,提高科学管理水平。
6 系统运行情况
本系统建成后运行稳定可靠,启/闭闸门反应快速及时、精度准确,基本上满足城区及时排涝的要求。还能灵活地进行远程、集中监控闸门。如晋江一日两潮潮水进/退用启/闭闸门来实现自动纳潮冲污、改善内沟河水质、美化水生态环境,大大减轻了工作人员的劳动强度、提高了生产率。
6.1 系统运行稳定、安全可靠
系统采用多画面监控图象且可放大缩小画面,操作员很容易统览全局,随时可发现各闸站的运行情况及水位情况。在监控室进行远程快速的闸门控制,开度准确。与传统人工观察相比,减少了人力,提高了工作效率,改善了工作条件和工作环境,运行安全系数大大提高。
以计算机为基础的自动化设备,改善了对闸门机电设备的监控手段。以简单的屏幕操作实现复杂的设备控制,及时处理故障、有效防止误操作,提高了设备的可靠性。
6.2 系统自动存贮、查询
该系统应用计算机监控达到对各种运行信息进行自动存贮管理,自动分析计算生成各种运行记录、统计报表并传递、打印运行日志,减少了工作量,使运行资料进一步规范化。对数据库进行查询,选择水资源优化调度方案,使管理工作上了一个新台阶,提高了科学管理水平。
与继电器控制系统相比,该系统元件相对减少,故障点少,维护更方便,减轻了维护养护压力。
6.3 系统反应快速、准确
系统自2004年5月建成,2004年9月14～15日泉州遇到了有史以来罕见的特大暴雨及2008年“7.8”100 a一遇短历时的强降雨,造成中心市区严重内涝,该系统发挥了反应快速、开度精确、及时开闸排涝的功效,大大地减轻了市区内涝灾害程度。
系统在历年河道水闸抗洪排涝、抗洪抢险和市区内沟河系纳潮冲污应用中,充分体现了自动化监控系统的快速反应、启闭闸门准确、运行稳定的性能,发挥了很大的作用。
7 结语
自动化监控在河道水闸防洪排涝的应用是一个系统工程,需要系统中各个部分如硬件、软件、网络结构、自动化执行元件等有机组合。要综合考虑、充分利用计算机、网络、通讯、冗余、抗干扰等技术。本监控系统建成运行以来,运行情况良好、性能稳定,实现了计算机远程控制,有效地对晋江河道局部河段汛期洪水位监测,6座主要河道水闸实现了防洪、排涝和市区内沟河系纳潮冲污的自动化集中监控运行管理,使分布广泛的河道水闸运行和管理可以通过远程调度控制实现,大大节约了工程管理和运行的费用成本,实现了“少人值守”的要求,提升了闸门运行的安全性、可靠性和科学管理水平,为江河水闸、城区防洪排涝工程远程计算机自动化集中控制提供了很好的借鉴。
摘要：为改善泉州水闸落后的闸控方式,对泉州主要水闸进行了自动监控和管理的改造。介绍了自动监控系统的设计原则,分析了运行控制和系统功能,以及远程集中监控在泉州中心城区防洪排涝、纳潮冲污中的应用。实践证明,自动监控系统采用分层分布式控制系统拓扑结构,实时性强、可靠性高、稳定性好,可实现河道水闸现地和集中控制。
关键词：自动监控,堤防河道水闸,远程监控,防洪排涝
参考文献
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河道防洪 篇7
一、项目概况
高台县地处甘肃省河西走廊中部, 黑河干流中游下段。黑河自东向西依高台县城北侧穿行, 是高台县重要的水利命脉。黑河流经高台县城段现状河道沿岸防洪设施少, 防洪标准低, 大部分地段处于不设防状态, 现有防洪土堤均为20世纪60~80年代通过群众投工投劳修建, 工程质量差, 防洪标准低, 抵御洪水能力很弱, 每当黑河行洪, 就会造成“大雨大灾、小雨小灾”的不利局面。特别是近年来极端天气事件增多, 局地暴雨频发, 一旦形成较大洪水, 就会造成较严重的洪涝灾害, 造成两岸农田淹没, 城市、工厂和学校进水, 水利设施遭到严重水毁破坏, 严重影响了高台县经济社会的可持续发展和人民生活水平的提高。
随着经济的快速发展和高台县城镇化建设进程的加快, 特别是近年来高台县已晋升为国家级生态湿地保护区, 沿河城镇建设规模不断扩大, 对城镇防洪提出了越来越高的要求。为了确保高台县城区防洪安全, 提高城市防洪能力, 改善沿河城区和黑河河道生态环境, 从2013年开始, 高台县对黑河高台段重点河段进行了防洪及生态治理, 治理河道长度达1.8千米, 防洪标准为20年一遇, 相应洪峰流量为每秒1200立方米。通过对县城重点河段进行防护治理, 使洪水威胁严重、洪涝灾害频繁、损失较大、严重影响城区社会经济发展河段的防洪能力得到了显著增强;县城基础设施等防洪保护对象的防洪标准达到现行规范要求, 城区段两岸堤防达到防洪标准, 对维系黑河水体, 改善河道生态环境, 增加蓄水面积, 进一步改善城区的小气候, 提高城市人居环境质量, 实现县城建设可持续发展具有重要意义。因此, 河道治理方案既要达到防洪之目的, 又要与城市及周边环境相协调, 使城区河道成为一道“水清、岸绿、景美”的靓丽风景线。通过多方案比选, 选用了格宾笼石生态护岸结构。
二、格宾笼石防护技术特点
在河道防护整治工程中, 传统的河道护岸或护坡一般采用浆砌石或混凝土, 三面光, 不透水, 已不能适应自然生态治河的理念;格宾笼石防护技术是一种将蜂巢形格宾网片组装成箱笼, 并装入块 (卵) 石等填充料后, 用作护岸的新技术, 由于构成蜂巢格网防护体的钢丝具有一定的抗拉强度, 不易被拉断, 填充料之间又充满了空隙, 因此具有一定的适应变形能力。当地基情况发生变化时, 如发生不均匀沉降、地震等, 箱内填充料受箱笼的约束不会跑到箱笼外, 而会自行调整形成新的平衡;又因箱笼系柔性结构, 因此, 防护工程表面可能会发生小的变异, 但不会发生裂缝、网箱被拉断从而造成防护体被破坏的现象。石笼网有其独特的结构, 不仅整体结实, 而且有很好的生态性, 能抵抗风浪及洪流, 同时还可以植草绿化, 美化河岸景观, 实现真正的生态防护, 是典型的生态护岸结构。
三、格宾笼石技术在黑河生态治理工程中的应用
㈠结构形式
在高台县黑河河道防洪及生态治理工程中, 护坡结构采用格宾笼石护岸技术, 其结构形式为:设计坡比1∶2.25, 背水侧坡比为1∶2, 格宾笼石厚度0.3米, 网格1米×2米, 坡顶处根据坡长定制网格尺寸, 平台采用0.2米×0.3米格宾笼石封顶。
㈡施工方法及步骤
根据工程项目区的实际情况, 在河道护岸工程施工中, 合理安排施工时间, 充分利用黑河断流及枯水期进行施工, 及早动手备运石料。在主体工程施工时抓住农闲的有利时机, 突击进行笼网石料装填, 为保质保量按期完成工程创造有利条件。
1. 堤防坡面修整。
填筑的堤防边坡均大于设计尺寸15~20厘米, 需要进行二次边坡修整, 先采用机械粗挖, 粗削, 然后用人工削坡, 再以标准尺寸进行修整达到设计坡比。要求坡面平整、密实, 无杂草、树根及明显的隆起和凹陷。
2. 石料备运。
工程所用的石料都采用石料厂供应商筛选的成品。石料要坚实新鲜, 无片状、风化剥落层或裂纹, 石料直径不小于10厘米。每个料场都固定专人督促检查、验收, 控制粒径、含泥量, 从源头上保证网箱石料的质量。
3. 格宾笼检测。
根据设计参数, 选择符合规定的格宾笼网, 格宾笼网必须有质量证书以及出厂合格证。材料进场后, 建管处委派技术人员对材料型号、规格进行外观检测, 经检测:格宾网片网孔均匀, 无扭曲变形, 网孔孔径满足设计孔径80毫米×100毫米, 大于设计孔径的偏差率为3.7%, 网丝为12#φ2.5毫米, 边丝为10#φ3.0毫米, 满足设计要求。
4. 格宾笼安装。
石笼单元是成套运至工程现场的, 施工人员首先将各片直立, 确保各片在准确的位置, 然后绑扎石笼的四个角点, 绑扎采用绑扎丝。用绑扎丝将隔片和网身进行连接, 绑扎连接后方可形成网箱。将石笼网箱按照设计尺寸沿坡度错缝摆设就位, 避免出现纵向贯通缝。用绑扎丝将相邻的石笼网箱边沿全部锁紧, 使石笼网连成一体, 避免镀锌损伤。连接的长度及面积大小根据施工计划和进度确定, 原则上不超过100平方米, 预留好施工工作面。
5. 格宾笼填石。
格宾笼箱就位后, 采用机械运送石料, 人工装石入笼的方法。石料用小型翻斗车拉运至坝顶, 用溜槽滑至砌筑面, 同时均匀地向同层的各箱格内投料, 用人工摆砌平整, 填空密实, 达到设计厚度后, 将石笼网封盖盖上, 边沿同样锁紧, 以获得美观的表面和防止水流将卵石从网目冲走。
㈢施工注意事项
一是格宾网的规格质量应重点检查下列内容:格宾网的材料的化学性能, 力学指标符合设计要求;网孔孔径符合要求;外涂树脂薄膜质量符合要求。二是网箱的间隔网片与网身成90度相交后, 方可进行绑扎, 每道组合丝绑扎必须是双股线并绞紧, 绑扎间距为15厘米。三是所有网箱拐角、相邻边丝、边丝与网面交接处间隔20厘米双股绑扎一道。四是必须依次、均匀、分层的向同层的各箱格内投料, 严禁一次性填满单格网箱。五是每层网箱填石完毕后, 需要用细碎石对网箱顶部平整度进行修正后方可进行封盖。六是网箱内填石粒径和质量必须符合设计要求。七是外露面一层填石必须人工垒砌, 需将石料平整砌垒, 保证平整度, 以保证外观。
㈣施工质量管理
1.质量管理体系。在工程建设中, 严格落实项目法人负责制, 招标投标制, 建设监理制和合同管理制等“四项制度”。质量管理实行了项目法人负责, 施工单位保证, 监理单位控制和政府部门监督相结合的质量管理体系, 严格执行基本建设程序, 对工程规模、效益、质量、投资进行了严格控制, 高台县水务局加大对工程质量的监督检查力度, 委派3名专职质监人员深入工地, 对工程施工质量现场跟踪检查, 发现问题及时纠正。施工单位、建设单位、监理单位按照设计要求及施工规范, 严把各项单位工程质量验收关, 对工程质量进行了很好的控制。
2.质量控制及监测。施工单位、监理单位认真落实质量“三检制”, 对各项指标按照有关规定进行检验、测量和评定, 高台县水务局在整个施工期间经常巡回检查、监督、抽检, 使各有关单位的管理职责、质量管理组织机构、质量管理措施、质量检验手段都得到了落实, 质量评定方法符合省级有关规定, 各项检验评价指标均达到合格标准。该工程共检查保证项目545项, 均符合设计和规范要求, 检查基本项目74项, 其中:优良72项, 优良率97.3%, 实测允许偏差项目2834点, 其中合格点2728点, 合格率96.3%。经评定, 工程项目质量等级评定为优良, 单元、分部、单位工程质量均达到合格标准。
四、结语