渠道防冻措施（共11篇）
渠道防冻措施 篇1
一、渠道防冻胀的意义
在季节性冻土地区, 冬季渠道的冻胀现象比较常见, 究其原因较为复杂, 不易预防, 故一直是水利技术人员困于解决的问题。甘肃省地处西北内陆, 为温带干旱、半干旱气候, 季节性气候明显, 各地各灌区都兴建了各级渠道灌溉网。近年来, 渠道衬砌程度不断提高, 为节水灌溉的发展提供了有力保障。但冬季渠道冻胀问题一直困扰着各灌区的管理部门, 每年要花费大量人力物力进行维护。
渠道冻胀破坏的地段比较分散且不确定, 冻胀种类复杂和涉及面积较大, 如常见的各级渠道预制件的冻胀、渠系建筑物的冻胀等, 长久以来都是渠道水毁工程中的主要类型, 也是增加灌溉成本、降低灌溉效益和增加农民负担的主要原因之一。为了预防渠道冻胀现象的发生或轻微的发生、降低灌溉成本、提高灌溉效益和减少农民负担, 主要采取预防措施, 以减少因冻胀发生而增加的各种工程费用;其次, 要加强渠系工程的配套和维修养护, 对提高灌溉效益, 减少农民负担, 发展节水灌溉有着重要的现实意义。
二、渠道冻胀破坏产生的原因
造成渠道冻胀破坏的原因比较复杂, 一般认为与气候变化、地理地貌、地层分布、岩性结构、颗粒组成、物理力学性质、地下水埋深、毛细上升高度等因素有关, 但主要还是受土壤、水分和负温三方面的影响。渠道的冻胀过程, 在冬季随着气温的下降, 土体的温度有一个由表及里、由浅入深的下降过程。当气温降到结冰点以下时, 首先在混凝土预制件与土层接触面间的空隙中产生冰晶体, 在毛细管作用力作用下, 土体中的水体向冰晶体迁移, 使冰晶体越来越大;同时, 随着温度的降低, 在土体空隙中也产生了冰晶体, 同样在毛细管作用力作用下, 深层土体中的水分向上迁移, 使土体中的冰晶体逐渐增大, 从而破坏了土体原有结构, 并形成冻土层, 土体表层突起;随着气温的不断降低, 冰晶体逐渐增大增多, 冻土层的深度逐渐加厚。渠道在有衬砌的情况下, 因衬砌层约束了土体的冻胀变形而产生了巨大的冻胀力, 衬砌层和冻土粘接在一起还会产生切向冻胀力, 在冻胀力的作用下衬砌面遭到破坏。由于渠道断面各部位接受太阳辐射不均匀, 各处温度也就不同, 土壤的冻深和冻胀量也不同, 一般渠底和阴坡的冻胀量大于阳坡, 同时受渠道的渗漏和地下水上升毛管水的补给影响, 使渠底下部土壤的含水量高于上部, 也增加了下部土壤的冻胀量, 因此渠道的冻胀破坏以渠底和渠坡下部最为严重。
三、渠道冻胀的预防措施
一般情况, 土壤含水量小于塑限含水量的2%时, 衬砌渠道不会有冻胀的危害, 因此渠道的防冻措施主要以改变渠道基础性质、提高渠系防渗效果、减少渠基土壤水分补给等方法来实现。
㈠减轻土壤冻胀力的措施有关试验资料表明, 土壤的冻胀主要由两部分组成:既原位冻胀和冰分凝冻胀, 原位冻胀是指冻结锋面随地表气温的下降而和向下部移动, 在正冻土中的空隙水或已冻土中的未冻结水的原位冻结;冰分凝冻胀是指由于水的抽吸作用使水聚集在向下前进的冻结锋面后方并冻结, 形成分凝冰透镜体出现的冻胀现象。因此, 在渠道设计过程, 通过防渗措施截断预制下部土壤的水分渗漏补给, 使土体的含水量降低到极小的状态, 预防冻胀现象的发生。工程防护措施主要有土料防渗、衬砌防渗、防渗材料防渗等。近年来, 在渠道衬砌中加大了土工防渗材料的使用, 渠道渗漏量、渠基土体含水量大为降低, 在防止渠道冻胀方面取得了良好的效果。另外, 在条件允许的条件下, 通过抬高渠底高程或降低地下水位高程, 使渠底高出地下水位的距离不小于冻土层深度与上升毛管补给高度, 也可以降低土壤含水量防止冻胀。
1. 通过换置渠床土壤预防渠道冻胀。
一般认为造成渠道冻胀破坏的原因主要是土壤、水分、温度, 因此在渠道工程设计中只要改变其中任意一方面的因素或两方面以上的因素, 都会使渠道不冻胀或减轻冻胀。在渠系配套工程中, 通过置换渠床土壤以达到预防渠道冻胀的目的, 即用砂砾石置换冻胀性强的渠床土壤, 置换深度要随土壤性质和地下水的补给条件而确定, 一般应大于冻土深度的60%左右。
2. 避免渠道冬季输水以预防渠道冻胀。
冬灌停水日期应比气温稳定通过零度日的时间提前7d～10d;春季开始输水日期不应早于气温稳定通过零度日的时间、最好在冻胀变形恢复、衬砌层的裂缝基本闭合之后。
㈡增加衬砌结构抵抗和适应冻胀变形的措施首先, 采用预制混凝土板衬砌渠道时, 应该在渠坡下部和渠底中部设变形缝, 以适应土壤的冻胀变形。铺设防渗材料, 阻断混凝土预制板下的土体的水分补给, 减少含水量, 防止冻胀, 笔者所在灌区采取这种办法取得了较好的效果。其次, 在小型渠道上, 可采用“U”型渠道, 以提高抵抗冻胀破坏的能力。笔者建议, 在资金允许的条件下, 季节性冻土地区在渠道衬砌型式上, 应该主要以“U”形结构渠为主, 一则施工方便, 二则可通过预防渠道冻胀达到延长渠道使用寿命的目的。然后, 在渠道下方铺设砂砾石渠基, 埋设花管排水, 使渠底高出地下水位的距离不小于冻土层深度与上升毛管补给高度。加大衬砌面与冻胀层之间隔离层的深度, 防止冻胀对衬砌层的破坏。在甘肃省河西地区, 这种衬砌方式使用广泛, 并取得了良好的效果。最后, 新材料的应用。在强冻胀地区, 可采用新型材料衬砌渠道, 以适应土壤的冻胀变形。在这方面甘肃省已经取得了明显的成绩, 比如在民勤试验站, 为了提高渠基地温、消减冻深和冻胀量, 选用聚苯乙烯泡沫板做保温材料, 从而提高了渠道的抗冻胀能力。
四、结语
渠系工程在冬季运行过程中, 渠系和建筑物均存在冰冻胀或地基土冻胀作用造成的破坏问题, 使不少工程结构遭受到不同程度的破坏, 从而造成增加渠道灌溉成本、降低灌水效率、增加农民负担等一系列问题的出现。因此, 预防渠道冻胀破坏问题, 将是水利技术人员长期研究的课题。渠道冻胀预防技术, 以前无专门的抗冻技术规范, 1998年制定的《水工建筑物抗冰冻设计规范》在设计方面提出了可行的技术要求, 工程施工技术人员在今后的渠系工程施工中可以参考, 以保证渠系工程及其建筑物的安全运行和应有的工程寿命。
摘要：作者主要简述了渠道防冻的意义、冻胀的原因, 并就此提出了几点预防措施。
关键词：渠道,冻胀,预防措施
渠道防冻措施 篇2
如遇下雪、下霜，生产作业面湿滑，员工操作时容易滑倒，生产设备设施容易出现冻堵现象，如采取措施不当可能造成人身伤亡和爆炸及爆炸着火事故。
案例：某年某月某日,•某厂采油二大队职工顾某、李某两人由于工作疏忽,忘记放水,致使495柴油电焊机引擎缸体冻裂。强化措施：
1、进入秋、冬季前，要对设备进行保温，充分做好冬防保温工作。
2、冬季设备运行过程中，要有妥善的防冻防堵措施。站内采暖循环要加密进行巡回检查，发现循环不畅，要及时进行处理。
3、冬季生产要严格执行放水和预热生产制度，车辆等设备防冻放水必须做到有挂牌，有登记、有检查，所有停用设备必须放净水，保证不冻坏一台设备和一条管线。
防触电强化措施
由于设备、地面潮湿，雨雪浸湿的导线其绝缘性能受到影响，易老化、破损，使与之接触的金属物体带电，极容易发生漏电、触电伤人事故。
案例：大港石化石油化工公司聚丙烯装臵“9．6”触电亡人工业生产安全事故
事故经过：中油一建负责聚丙烯车间凉水塔照明线路故障检修，2010年6月21日接受任务单，9月3日办理作业许可证。9月5日上午9时左右，中油一建电工陈某某（死者，27周岁，已婚，河南省洛阳市人，特种作业人员操作证证号：T410305*****）、李某某、宋某某在未与聚丙烯车间联系的情况下到现场进行照明维修作业，陈某某将循环水泵房内控制凉水塔照明开关断开，沿电缆线查至冷水塔北侧主接线盒位臵，打开主接线盒将主电源和两个分支线拆开，开始摇电缆绝缘，之后到凉水塔二层检修并更换有关线路和部件，至下午17时30分下班时检修工作未完成，现场主接线盒断开线头未用绝缘胶布包裹。9月6日上午9时30分左右，陈某某、李某某、宋某某、冯某某到现场继续作业，11：20分左右分冷水塔二层检修工作完成，陈某某和李某某到冷水塔一层主接线盒位臵准备对二层线路进行检测，陈某某梳理拆开的线路，李某某整理检修用摇表导线，11时30分左右李某某将摇表两个线头夹递给陈营营时，发现陈某某触电倒地，右手握着两个主电源线头，李某某将其与线头分开，现场人员立 即组织施救，并报120送至大港油田总医院急救室抢救，约12时40分左右宣布抢救无效死亡。
为了防止冬季生产触电事故发生，要做好以下防范措施：
1、定期对线路及电路进行检修，老化的电线要及时更换；电源线不得与板房接触，进户线要用绝缘管穿引；每栋板房均要按规定接地。
2、各种电器必须接零、接地，接线、检修必须由正式持证电工进行。
3、使用手持电动工具必须保持绝缘良好，配齐插头、开关，安装漏电保护器后方可使用。
4、工作台和手提灯必须使用36伏安全电压照明；在金属容器内或潮湿区作业必须用12伏安全电压照明。
5、不准带电作业，不准乱接临时电线，如生产急需临时用电，必须由持证电工接线。作业时要穿工作服和绝缘鞋、配带绝缘手套，扎好安全带，现场必须有监护人，并采取可靠的安全措施。
（三）防火防爆强化措施
冬季气候干燥，火险等级增大，生产生活取暖保温用火增多，特别是进入“三田”防火戒严期后，芦苇干枯，遇明火极易燃烧，发生苇田火灾，将严重威胁安全生产，后果不堪设想。案例一：大连石化公司“6．2”爆炸火灾事故。2013年6月2日14时27分53秒，中国石油天然气第七建设公司大连项目部工程七队在大连石化公司一联合车间三苯罐区小罐区939号罐进行更换仪表平台板动火作业过程中，发生了储罐爆炸火灾事故，造成4人死亡、4座罐体损毁，大约280吨储存物料烧毁，直接经济损失约175．1万元。
防火防爆强化措施
冬季气候干燥，火险等级增大，生产生活取暖保温用火增多，特别是进入“三田”防火戒严期后，芦苇干枯，遇明火极易燃烧，发生苇田火灾，将严重威胁安全生产，后果不堪设想。
案例一：大连石化公司“6．2”爆炸火灾事故。2013年6月2日14时27分53秒，中国石油天然气第七建设公司大连项目部工程七队在大连石化公司一联合车间三苯罐区小罐区939号罐进行更换仪表平台板动火作业过程中，发生了储罐爆炸火灾事故，造成4人死亡、4座罐体损毁，大约280吨储存物料烧毁，直接经济损失约175．1万元。
案例二：2010年5月8日11时45分，兴采某作业区兴58站更换水套炉出口管线放空阀门时，由于法兰片与新换闸门不一致，需要更换原法兰片。虽然管线已经放空，但由于管线内有死油（压力表示数为零），认为压力已经放净，在切割法兰片时，死油受热融化喷出，造成瞬间燃烧起火，将当时正在施工现场指挥的采油中心三站副站长王某烧伤。
强化措施：
1、认真落实各级消防安全责任人、管理人的责任，并积极开展工作；
2、消防设施必须齐全好用，并完善检查制度，一旦发生火灾事故，及时采取自救措施，将火扑灭，并在防止火势蔓延的同时迅速上报。
3、加强职工防火安全教育、危险源点教育、应急处臵程序教育和岗位操作规程教育。同时要强化职工严格执行安全技术操作规程，坚持对应急处臵程序及灭火技能的学习和演练，必须达到人人掌握、熟练操作。
4、作业现场的地面油污必须及时组织彻底清除，防止着火蔓延。
5、要害部位的避雷装臵必须检测，并达到合格要求。
防中毒强化措施
冬季使用天然气、液化气取暖做饭，使用淋浴器洗澡，因设备不完善或门窗封闭，易发生一氧化碳中毒和天然气中毒事故；进入有限空间和作业时容易发生硫化氢中毒。
案例1：2008年12月28日傍晚5点55分左右，上海一民宅内发生煤气中毒事故，屋内两名刚大学毕业工作的女白领一死一伤。案例2:2014年1月2日9时50分左右，邯郸市邯钢集团钢茂工程技术有限公司员工在清洗邯钢集团邯宝钢铁有限公司焦化厂酸气 管道时发生中毒窒息事故，造成2人死亡，1人受伤，直接损失210万元。
防范措施
1、使用燃气注意开窗通风，在使用燃气时需消耗大量氧气，当室内门窗紧闭而新鲜空气无法及时补充时，会造成室内缺氧造成燃气中毒事故，因此家里特别是安装燃气具的地方，要适当开点窗透气。
2、请勿使用“超龄”燃气器具。国家质量技术监督局颁布的《家用燃气燃烧器具安全管理规程》明确规定，燃气器具从售出当日起，人工煤气热水器报废年限为6年；液化气和天然气热水器报废年限为8年；燃气灶的报废年限为8年。
3、严格餐具消毒制度，未经高温消毒的碗筷等餐具和炊具不得使用。
4、不准食用腐坏变质的食品，剩菜剩饭不经高温加工不得食用，隔夜菜饭不得再食用。凉拌食品要慎用，且不得隔夜食用。
防机械伤害强化措施
冬季是各类作业施工现场事故的多发季节，自然条件变差、霜多、雾多、风雪多、气候寒冷，员工在生产作业活动中，视觉、听觉下降，容易出现操作不规范、应变能力降低等现象，进而产生人员自我保护能力降低。同时，进入冬季生产后，设备故障增多，给安全生产带来诸多危害。
案例一：煤层气有限责任公司“3．14”机械伤害事故 2013年3月14日，中石油煤层气有限责任公司韩城分公司，在韩城市板桥镇烽火村韩3-9-003井场，因巡井工探身到抽油机减速箱下底座空间试图拿取备用皮带时，被曲柄带入曲柄和减速箱底座间隙处，发生一起机械伤害事故，造成1人重伤，经抢救无效死亡。
案例二：青海油田公司“4．14”机械伤害事故
2013年4月14日10时左右，青海油田公司边远油田开发公司员工在对抽油机电机铭牌进行拍照时，被由上向下移动的抽油机加重平衡块撞到背部，经医院抢救无效死亡。强化措施：
1、加大对员工的安全意识和技能教育，全面提高员工安全素质。
2、严格执行各项安全生产规章制度，认真落实好股份公司“反违章禁令”。
3、严格执行各项具体的安全生产规章制度，预防各类事故发生。
4、推行HSE管理体系，强化HSE基础知识培训，提高员工风险分析、识别和自我保护能力。将安全意识化为具体的安全行为，确保员工的生命健康。
5、强化现场安全监督管理，加强对设备设施的巡回检查，及时消除隐患，6、配备完善的劳动防护用品，保障员工生命安全。
防高处坠落强化措施
冬季进行高处作业时，设备设施受霜、露、雨、雪等影响出现湿滑，操作人员心理素质差可能造成操作不规范，容易出现高空坠落事故。
案例一：四川石化公司“1．28”高处坠落事故
2013年1月28日上午，四川石化公司生产一部气体分离装臵做火炬外管网气密性试验。10时30分，生产操作工郑某某按气密方案到生产三部芳烃抽提装臵界区做低压火炬线气密性试验。郑某某到火炬管廊上打开低压火炬阀过程中，身体失稳从二层管廊上方坠落，经送医院救治无效死亡。
案例二：江苏销售公司“5．5”高处坠落事故
2013年5月5日，江苏销售泰州分公司采莲加油站在罩棚立柱上端（距地面8米）敷设视频监控线路过程中，发生一起高处坠落事故，造成1人死亡，1人受伤。
强化措施：
为了防止高空作业 发生高空坠落事故，造成人身伤害必须严格遵守高空作业系安全带制度，不得因穿着不方便，借口不系安全带，并加强注意高空坠落物。
防重大交通事故防范措施
冬季行车过程中，道路受雨、雪、霜、雾等影响，车辆本身可能存在的设备故障，加上道路车辆多，特别私家车增多，容易发生交通事故。
案例：川庆钻探川庆国际工程公司交通事故“4．30” 2013年4月30日11点25分左右，土库曼分公司外籍驾驶员“沙沙”驾驶越野车（车号TM1H05990）从马雷开往沙特雷克。在距沙特雷克15公里处与一相对行驶货车错车时，因货车右前方突遇坑洼（老旧柏油路面，坑洼严重），货车司机突然打方向向左避让坑洼占道行驶，造成我公司越野车避让不及与对方货车发生擦刮，紧接著又与紧跟货车后面行驶的丰田凯美瑞轿车（车号AT8756MR）发生碰撞，造成了我公司车内2人受伤，车辆前部受损的交通事故。
1、雾天强化措施
①行车前检查车辆的安全技术状况，特别是制动、灯光、雨刮器等都必须处于良好的技术状态，以备随时发挥最大效力。
②控制车速。雾天视野受限，这是发生交通事故的主要原因，因此雾天驾驶最重要的注意事项就是控制车速。
③停车靠边。如果雾太大，能见度太低时绝不可勉强行驶，合理选择安全地点停放车辆，同时打开雾灯、近光灯和闪光灯、视廓灯。停车后，及时转移至安全地带，离开公路尽量远一些，等雾散去或者视线稍好再行驶。同时还要切记，不要将车停放在刚下坡路段，后方来车因坡道会造成视线盲区，来不及采取措施，从而造成事故。
④使用灯光。要遵守灯光使用规定，打开前后雾灯、尾灯、示廓灯和近光灯，利用灯光来提高能见度和提醒对方车辆注意，需要特别注意的是，雾天行车不要使用远光灯，因为远光灯射出的光线容易被雾气漫反射，会在车前形成白茫茫一片，驾驶人反而什么都看不见。
⑤勤用喇叭。在雾天视线不好的情况下，勤按喇叭可以起到警告行人和其他车辆的作用。当听到其他车的喇叭声时，应当立刻鸣笛回应，提示出自己的行车位臵。两车交会时应按喇叭提醒对方车辆注意，同时关闭远光灯，以免给对方造成炫目感。
⑥保持车距。在雾中行车要与前车保持足够的安全车距，不要跟得太紧，更不要随便超车。要尽量靠路中间行驶，不要沿着路边行驶，以防不小心落入路侧的排水沟，或者与路边临时停车等待雾散的人、车相撞。
⑦一旦因雾封路或者路堵开通之初，一定要集中注意力，保持全方位安全车距，不乱打方向抢道，控制好情绪，杜绝超速行驶，及时汇报路况信息。
2、冰雪天气的安全行车的强化措施
①出车前，应加强对车辆的检查，保持其技术状态良好，特别是转向系、制动系应有效、可靠，不得有行驶跑偏和偏刹现象。轮胎气压应取规定值的下限，且左右轮胎气压应相等，轮胎花纹磨损的应相对一致，磨耗过剩应成对更换，以免引起侧滑和甩尾。结冰路面很光滑，通过时应装防滑链，且防滑链松紧应一致，左右对称。另外，还应携带必要的防滑器具及取暖用品。
②冰雪道路停车有时轮胎会与地面冻结，起步前应先用十字镐挖开轮胎周围的冰雪、冻土，不得强行起步，以防损坏轮胎和传动件。起步时，可半联动、轻踏油门，以适应冰雪路面较小的附着力，避免驱动轮滑转。若驱动轮打滑，应铲除车轮下的冰雪，或在驱动轮下撒些干沙、煤渣、木板、被子等物，以提高附着性能，利于起步。
③冰雪天，大地覆盖积雪，白茫茫一片，往往辨不清道路、沟坝及路面状况，这时应根据行道树、路标、水渠等仔细观察，判明行车路线，沿路中心和积雪较浅处通过。若路面倾斜或呈拱形，应选择平坦、安全一侧或道路中心通过；若有车辙，应循车辙行驶；若车辙已结冰且较浅时，应跨骑车辙行驶；若积雪过厚应予铲除后再通过；若需通过弯道、坡道、河谷和山路等危险、可疑之处，应停车勘察清楚，判明情况后再通过，不可冒险。④冰雪路行车一定要控制车速，特别是转弯或下坡时必须将车速控制在能随时停住车的限度内；需要加速或减速时，应缓缓踏下或松开油门踏板，以防驱动轮因突然增速或减速而打滑，甚至侧滑、甩尾。
⑤冰雪路面的附着系数只有干燥沥青路面的1／4，制动非安全区大大增加。若跟车过近，当前车减速制动时易造成追尾撞车事故。因此，驾驶员应根据地形、车速和装载等情况，与前车拉开正常行驶时2倍以上的安全距离(一般不得小于50米)。
⑥在冰雪道路上应尽可能避免超车，若赶路紧急非超车不可，一定要选择宽敞、平坦和冰雪较少的路段，不得强行超车。会车时，应选择平坦宽阔的路段，保持两车有足够的侧向安全距离，且不要太靠近路边；若路面狭窄，有条件的一方应主动停车礼让；若路面积雪较深，对路边无把握，应下车试探积雪下面的路况，再进行会车。
⑦需转向时，一定要提前最大限度地降低车速，把稳转向盘，慢转慢回，在不影响对方来车的情况下，尽量加大转弯半径，以减小转弯时的离心力，切不可快速急转猛回，以防侧滑横甩。
3、冬季黄昏时段强化措施
①减速慢行，仔细观察，随时做到制动停车准备。严格控制车速，加大车辆间距，给临危状况的出现采取措施留下足够的时间。
②要及早打开示廓灯和近光灯，以引起其他车辆和行人的注意。
③要认真观察道路两侧车辆和行人动态，发现人行横道线时应提前减速，如有行人通过时要停车礼让。
④尽量避免超车，如确要超车时，应选宽阔的路段，并用灯光提前告知前车，确认前车让行后再加速超越。
甜樱桃冬季防冻措施 篇3
2.立埂防寒：对于二三年生的树，在主干西北方向50厘米处，堆一个高50厘米、宽30厘米、长1米的半圆形土埂，营造一个背风向阳的小气候。另外，再配合地膜覆盖，有利于升高树盘土层温度，减少春季幼树抽条现象。
3.薄膜绑缚：用宽3～4厘米稍厚的塑料薄膜将幼树的树干、大枝从上往下一圈一圈层叠包裹，不能露干，直到发芽之前再撤掉薄膜。切忌用超薄地膜包裹。
4.涂白防寒：涂白防寒在易发生日灼、树干纵裂等温差较大的地区适用。在封冻之前，将生石灰6公斤、食盐0.5公斤，溶于15公斤水中，再加入黏着剂和石硫合剂，搅拌均匀后刷干或用喷雾器喷洒树干。幼树的主干、小枝都可以涂白，大树主要将主干和大枝涂白，同时可以起到防病防虫的作用。
5.聚乙烯醇涂干：将聚乙烯醇溶液均匀喷在整个树体上，可形成一层保护膜，防止水分蒸发。聚乙烯醇和水的比例为1︰（15～20），配制时先将水加热到50℃，再加入聚乙烯醇，边加入边搅拌直至沸腾（切不可在水沸腾后再加入，否则聚乙烯醇很难均匀溶解），之后再用小火熬制20～30分钟，直到聚乙烯醇完全溶解。当溶液不烫手时用喷雾器喷洒或用刷子刷在树干上。
6.熏烟防冻法：密切关注天气预报，在果园内堆数个烟堆，材料以锯屑、杂草、树叶、稻壳和枯枝为主，在寒流来临之前，点燃烟堆熏烟防冻，烟堆数量以点燃后烟能覆盖整个果园为宜，使之形成一个保温层，减轻冻害。
渠道防冻措施 篇4
㈠自然地理苏油口灌区位于甘肃河西走廊中部的张掖市民乐县境内西部, 距张掖市45公里, 民乐县37公里。灌区南靠祁连山北麓, 东依大堵麻灌区, 北与甘州区安阳灌区相邻, 介于东经100°23′~101°13′、北纬37°56′~38°48′之间, 地势由东南向西北倾斜, 南北长11公里, 东西宽21公里, 土地面积229平方公里, 农业灌溉区在海拔高程2300~2600米之间。最高日平均气温15~18℃, 最低日平均气温-12~-13℃, 多年平均气温2~4℃, 多年平均风速2.8米/秒, 无霜期137~151天, 年平均日照时数2411~2977小时。
㈡社会经济灌区内辖民乐县南古镇9个行政村和肃南县马蹄乡2个行政村, 1个林场, 61个村民小组, 总户数为2432户, 总人口1.3万人, 总耕地面积5.1万亩, 设计灌溉面积2.63万亩, 有效灌溉面积2.32万亩, 实灌面积2.28万亩, 人均占有耕地面积3.92亩。
灌区的农业种植作物主要有小麦、啤酒大麦、马铃薯、玉米、豌豆、胡麻、油菜、中药材等。2007年全灌区粮食作物总产量472万公斤, 在保灌面积上粮食平均亩产400公斤, 经济及其他作物460万公斤;大牲畜0.59万头 (匹) , 小牲畜5.13万头 (只) ;农业总产值1675.2万元, 畜牧业总产值1443.5万元, 工业企业及乡镇企业总产值为1267.3万元, 劳务输出产值为1800.0万元, 农民人均纯收入3643元。
㈢水资源现状当p=50%时, 灌区可供水资源量为1659万立方米, 其中:可利用水资源量为1308万立方米, 汛期和无设施导致的弃水351万立方米。国民经济各部门需水量中农田需水量1528.8万立方米, 工业及乡镇企业需水量33.81万立方米, 人畜需水量41.95万立方米, 平衡结果:总需水量为1604.56万立方米, 可利用水资源量为1308万立方米, 缺水量为296.56万立方米。
㈣水利工程存在的问题灌区灌溉历史悠久, 水利工程多为二十世纪七十年代兴建, 骨干工程已运行近三十多年, 加之当时技术和经济条件所限, 老化失修和冬季冻胀破坏十分严重, 导致渠道塌陷变形、砌石脱落和水量渗漏损失严重, 致使有限的水资源不能充分利用, 严重影响灌区农作物适时适量灌溉, 尤其是灌区的部分河系为无坝引水, 在灌溉运行中倒坝、决堤现象时有发生, 效益逐年衰减。因此, 灌区节水改造是十分必要的。
根据对灌区水利工程现状情况的调查, 至2004年已建成的64.96公里干支渠道中, 防渗衬砌只有41.86公里, 未防渗衬砌的23.1公里, 占总长度的36%;配套的234座建筑物中, 已老化破坏的达105座, 占建筑物总座数的45%。同时田间工程配套差、规模小, 配水过程中的水量浪费大, 田间水的利用率低。在现有的114公里田间配套工程中, 衬砌的渠道仅有7.69公里, 占总长度的6.7%;防渗衬砌的田间配套面积仅有0.09万亩, 占设计灌溉面积的3.4%。
㈤工程地质状况灌区的农业灌溉区主要在浅山地区, 上游渠道坐落于各河流河床或左右岸一级阶地, 为砂砾石层或砂壤土地基, 地质条件较好, 有轻微的冻胀破坏, 但渠道纵坡大, 部分渠道冲刷破坏严重;中下游渠道均位于山前冲洪积扇上, 表层分布0.5~2.5米厚的砂壤土或重壤土, 属弱冻胀或强冻胀性土, 下伏巨厚砂砾石层, 属非冻胀性土, 因此渠道基本处于砂壤土或重壤土层上, 有不同程度的冻胀破坏发生。由于地下水埋深大, 对渠道不产生影响, 但河流地表水和灌溉回归水对渠道冻胀有很大的影响。
㈥项目渠道建设内容改建马蹄河干渠5.3公里, 苏油口东一支渠1.2公里, 苏油口东二支渠1.6公里, 苏油口东四支渠0.8公里, 马蹄河四支尾1.1公里, 河牛口东西一支1.2公里。
二、渠道防冻胀措施
㈠渠道防冻胀措施的选择根据地质勘察及民乐县气象局实测资料, 民乐地区最大冻土深度为1.84米, 多年平均冻土深度为1.3米, 渠床为弱冻胀性土层。常用的防冻胀措施为基土换填, 近几年来也常采用保温材料—聚苯乙烯泡沫板进行防冻胀处理;但当地基土换填料 (砂砾石) 储量十分丰富, 防冻胀性能好, 可就地取材, 施工技术要求较低且寿命较长, 故本项目采用的防冻胀措施为基土换填和填筑垫层石。
㈡渠道冻土置换深度的确定
1.标准冻深。根据气象资料, 灌区最大冻土深度1.84米, 标准冻土深度可直接采用工程所在地的多年平均冻土深度1.3米。
2.设计冻深Hd计算。干渠走向为NE45C, 支渠基本均为NS45C走向, 且灌区地下水位埋藏较深, 根据《渠系工程抗冻胀设计规范》 (SL23-91) , 其设计冻深Hd按下式计算:
式中:KP-频率模比系数;Kd-日照及遮荫系数;Kz-地下水影响系数, 取1.0;H0-标准冻深。
3.冻土置换深度Zn计算。根据《渠系工程抗冻胀设计规范》 (SL23-91) , 置换深度计算公式如下:
式中:ε-置换比 (%) , 取50%;δ0-衬砌板厚度。
根据断面设计方案及渠道走向、渠床土质和冻深计算, 确定各渠道冻土置换厚度如表1。
㈢渠道垫层置换要求根据《渠系工程抗冻胀设计规范》、渠道断面设计方案及渠道走向、渠床土质及冻土深度, 确定各渠道冻土置换厚度为35~50厘米, 同时要求换填的砂砾石要求级配良好, 且粒径小于0.1毫米的颗粒含量不得大于10%;换填时应分层压实, 压实干容重不得小于1.6吨/立方米。
三、渠道地下水排水处理
㈠渠道低下水位偏高的排水处理在渠道防渗衬砌改建试验研究中, 设置排水暗沟进行地下水和渗漏水排水处理。沟宽0.6~1.5米, 沟深大于冻土层深度, 反滤料为第一层回填直径15~30厘米的大卵石, 厚度为50厘米;第二层回填直径5~15厘米的小卵石, 厚度为30厘米;第三层回填直径3~5厘米的垫层石, 厚度为30厘米;第四层回填直径1.5~2.5厘米的细砾石, 厚度为20厘米;上面用土工膜或塑料棚膜覆盖, 顶部用砂砾石回填;长度按高程能顺畅排水确定。
㈡渠道低下水位较低的排水处理在渠道防渗衬砌改建试验中, 设置排水阴沟进行地下水和渗漏水排水处理。沟宽0.4~1.0米, 沟深不小于1.5米, 反滤料为第一层回填直径10~20厘米的卵石, 厚度为40厘米;第二层回填直径5~10厘米的小卵石, 厚度为25厘米;第三层回填直径1.5~5厘米的混合料, 厚度为20厘米;上面用土工膜或塑料棚膜覆盖, 顶部用土回填;长度按高程能顺畅排水确定。
四、结语
渠道竣工后经运行观测两年, 冻土置换和排水暗 (阴) 沟排水效果明显, 防冻胀功能优于其他措施, 且就地取材经济实惠、施工方便、操作简单, 有效地解决了渠道因地下水位高或渗漏水严重而渠道冻胀的问题。
摘要：苏油口灌区续建配套与节水改造建设项目中, 改建渠道时研究应用排水暗 (阴) 沟防冻胀措施, 解决了灌区部分渠道地下水位偏高和渗漏水对渠道的冻胀问题, 具有很好的适用性。
工程冬季防寒防冻措施 篇5
编制人：
审核人：
二〇二一年十一月二十四日
冬季防寒防冻措施
冬季施工点多面广，危险因素很多，安全任务艰巨。冬季天气干燥、多风多雪天气，不利于工程施工。针对这些实际情况，我项目部认真做好防人身事故、防火灾、防爆炸、防冻、防中毒和防交通事故的“六防”工作，加强对深基坑开挖、起重机械、高空作业、临时用电及临建设施等重点部位和重点环节的监控，做好施工人员的冬季施工安全技术措施交底，预防各类事故的发生，确保施工安全。
一、防人身伤害事故
1、要在防护设施周边设置醒目的预防高空坠落的安全警示牌。施工现场搭设的防护棚、防护栏杆等防护设施，必须按照《建筑施工安全防护设施标准》的要求，使用定型化、工具化的安全防护设施。脚手架与建筑物之间距离过大超出规范要求的，要采取安全防护措施；
2、登高作业人员必须佩戴防滑鞋、防护手套等防滑、防冻措施，并按要求正确戴好安全帽、系好安全带；
3、遇到雨雪等恶劣天气时，要及时清除施工现场的积水、积雪，严禁雨雪和大风天气强行组织施工作业；
4、对施工现场脚手架、安全网等防护设施的拆除，要实行严格的内部审批制度，不得随意拆除。为保持防护架体的稳定性和可靠性，在栏杆架体中间部位应加设一道保护杆件。
二、防火灾事故防火灾事故防火灾事故防火灾事故
1、加强防火安全教育，尤其是存在易燃易爆物质的区域，应对作业人员加强禁止烟火的教育，各项目要加强动火管理，建立各级防火安全责任制度；
2、消防设施及器材应做到齐全、完好和能用。在入冬前进行一次全面检查；
3、严防电器火灾发生。生活区严禁使用电炉子、电热管取暖和做饭，禁止使用自制的电褥子，电褥子使用后应及时断电；
4、加强冬季取暖的统一管理，宿舍的公用取暖设施应设专人管理,严禁在宿舍内使用电炉或采用明火取暖。
三、防冻、防滑
1、防止施工场地、运输道路积水和结冰，造成安全隐患；脚手架，脚手板有冰雪积留时，施工前应清除干净。
2、工地临时水管应埋入冻土层以下或用草包等材料保温。水箱存水，下班前应放尽。
3、应由专业电工负责安装、维护和管理用电设备，严禁其它人员随意拆、改装电气线路。
4、严禁使用裸线，电缆线破皮三处以上不得投入使用，电缆线破皮处必须用防水绝缘胶布处理，电缆线铺设要防砸、防碾压、防止电线冻结在冰雪之中，大风雪后应对用电气线路进行检查，防止电缆线断线和破损造成触电事故。
5、霜、雪过后要及时清扫作业面，对使用的临时操作架和临边防护设施必须由安全管理人员检查合格后才能继续使用，防止因霜、雪和场地太滑而引起高处坠落事故。
6、重视施工机械设备的防冻防凝安全工作，所有在用的施工机械设备应结合例行保养进行一次换季保养，换用适合寒冷季节气温的润滑油、液压油、防冻液等。对于长期停用的机械设备，应放净设备和容器内的存水，并逐台检查做好记录；对于正常使用的机械设备，工作结束停机后要求将设备内存水放净。
四、防中毒防中毒防中毒防中毒
1、为防止因生火、取暖发生煤气中毒事故，指定专人负责夜间巡视检查。检查火炉使用情况，是否有发生火灾、煤气中毒的危险。
2、封闭的场所必须有通风换气措施。燃气热水器必须安装在通风良好的地方，使用时必须保持通风。
五、防交通事故防交通事故防交通事故防交通事故
1、广泛开展冬季行车安全教育，落实防冻、防滑、防雾和防火等具体措施，进一步提高驾驶员的冬季行车安全意识。
2、加强车辆的维护、保养，杜绝由于车辆故障而引发事故。按照规定及时安排对车辆进行维修和保养，做到定期检查、计划维修、合理使用，使车辆始终保持良好的状况。
3、认真贯彻落实车辆的各项管理制度，做好车辆的换季保养工作，要采用符合冬季使用的防冻液、润滑油和制动液、发动机和散热器外壳要安装防寒保温罩，尤其是刹车系统、转向系统、灯光系统必须完好可靠，确保车辆处于良好的技术状况。
4、教育司机遵守交通规则和职业道德，严禁酒后开车、无照驾驶、疲劳驾驶、不强超抢会，做到礼让“三先”确保行车安全。
5、汽车必须通过结冰的河流、沟渠时，应下车仔细检查冰层的厚度和强度，在确认绝对安全的情况下方可通行。
6、遇严重冰雪路面要求加装防滑链、车辆行进中应保持行车距离，并适当拉长车距降低车速，防止尾追事故的发
六、做好事故应急预案管理
要完善现场事故应急预案制度，建立冬季施工安全生产值班制度，落实抢险救灾人员、设备和物资，一旦发生重大安全事故时，确保能够高效、有序地做好紧急抢险救灾工作，最大限度地减轻灾害造成的人员伤亡和经济损失。
七、冬季施工要求冬季施工要求冬季施工要求冬季施工要求
1、冬季施工必须做到安全生产,确保工程质量。冬季施工的措施方案尽量经济合理,并尽量减少能源消耗。
2、已确定进入冬季施工的项目,在冬季施工材料、设备落实后,要保证施工力量,做到连续施工,避免造成不必要的浪费。
3、根据各自工程特点及冬季施工信息的反馈情况,布置冬季施工原则及实施方针,编制冬季施工方案。主要内容有：冬期施工生产任务特点部署,主要的冬期施工方法,热源设备计划,保温材料、外加剂材料计划,冬期施工人员培训计划,施工管理工作,冬期施工项目及热源安排。
4、技术培训。进入冬季施工前,各施工单位要对施工管理人员、测温人员和操作人员进行培训,考核合格后方可上岗。
5、施工现场所有准备工作必须达到进入冬期施工的条件。现场生活设施做好入冬准备,并符合安全消防要求,未完成工序进入冬期施工前应停在合理部位。
6、冬季施工计划管理,进入冬期施工前,将冬季施工准备工作项目和用工纳入生产计划和用工计划,并结合各级施工方案,统一安排生产计划。冬季施工过程中严格按《冬期施工技术规定》中的要求和冬期施工方案确定的原则和施工方法进行施工。
7、测温与保温管理。在整个冬期施工过程中,要组织专人进行测温工作,负责测温人员应将每天测温情况通知工地负责人,出现异常情况立即采取措施,测温记录最后由技术员归入技术档案,测温项目：每日实测室外最低、最高温度、砂浆温度。
浅析输配电工程中线路防冻措施 篇6
[关键词]输配电工程；线路；防冻措施；探讨
在当前的社会发展中，经济、技术等都有了显著的发展，人们的生活水平也得到了提高，对电力的需求量也不断增大。在人们生产与生活中都离不开电力，这足以说明输配电工程在人们工作与生活中占有极重要 的地位，但是线路极容易受到外界环境的影响，一旦发生雨雪或者冰冻灾害，就会导致电力无法正常使用，一方面影响到人们的正常生活，另一方面还造成了巨大的经济损失。目前，随着社会的发展，人们越来越认识到输配电工程线路保护的重要性。本文从线路冻害的原因出发，浅要分析了输配电工程中线路防冻措施。
一、输配电工程中线路出现冻害的原因
在输配电工程中线路输送电力的过程中，如果遇到雨雪或冰冻等极端天气时，外界气温就会明显下降，此时，在线路上的水分因为低温的影响而股结成冰，这种现象也就是所谓的导线覆冰。一般来说，这种现象的阴性因素非常多，随机性也相对较大，因此我们对其进行深入研究，结果发现，导线出现覆冰现象需要有三个条件：第一，在大气当中必须要充足的过冷却水滴，这是一种温度与压力均达到了冰点，但是并没有结冰的水滴，其取决于当期的气温以及气候条件的影响；第二，过冷却水滴必须要有其覆冰物；第三，在覆盖过冷却水滴的过程中或者在脱离覆冰物之前，过冷却水滴必须要结冰。
二、导线覆冰所产生的危害
在设计输配电工程中线路的过程中，设计人员会根据国家现行的相关规定来设计出其覆冰值，如果在导线覆冰的厚度大于设计的覆冰值，那么线路就会损坏。根据相关资料显示，在我国南方地区，设计师在设计线路的过程中，一般会将覆冰值设计为15mm，另外有极少路段会设计为20mm。在设计的过程中，设计人员并不会将导线上覆冰时的纵向张力精心充分考虑，这就导致在一些海拔较高的地区，极容易覆冰不均匀的现象，对线路造成极大的影响。
导线出现覆冰现象的主要原因是由于导线覆冰的实际厚度大于设计的覆冰值，由于线路所承受的荷载相对较高，这就导致线路出现断裂，杆塔出现折损等事故，严重影响到导线的正常工作，不利于人们的正常工作与生活。如果导线的覆冰出现不均匀的现象，那么由于线路的张力不足，就会导致杆塔出现倾斜等现象，影响到电力的正常施工。
三、输配电工程中线路防冻的措施
（一）加强防灾意识。在电网系统运行的过程中，管理人员可以在线路上安设保障系统，以此来对线路进行有效的监督，预防线路发生冰冻灾害，提高人们的防范意识。电力的正常运行有利于国家及社会经济的健康发展，如果线路出现故障，那么就会影响到人们的正常生活，在恢复电路的过程中也会浪费较多的时间，而这也会造成极大的损失。所以，与其在线路发生故障之后进行维修，还不如提前对线路进行预防。作为一名优秀的管理人员，就必须要有一定的防范意识以及忧患意识，保证电网系统的正常运行。
（二）全国冰区划分。由于我国地大物博，东西南北气候特征都有着巨大差异，对应不同地理环境，采用同一覆冰值的设计指标显然是不合理的。因此，应针对不同地区的气象条件，开展线路覆冰的概率分布统计，以此来划分冰区。对于容易发生冰冻灾害的地区，覆冰值的设计应留有一定的余量，且应建立冰情监测站。当极端天气来临时实时监测冰冻情况，对可能出现的冰冻灾害采用应有的手段进行预防。
（三）防冰、除冰措施。当利用有效设计仍无法有效抗冰时，则需采用必要的防冰和除冰措施来保证输配电工程的正常运行，通常采用的有以下几种手段：
（1）热力法。由于导线自身发热，可对其加以利用，配以附加热源，使冰雪无法覆盖在电线上，或加速已覆盖冰雪的融化。该方法在我国使用较广，往往采取不带负荷短路的方式使导线迅速加热起到融冰效果。
（2）机械法。这是我国最常用的人工除冰方法，使用简单，效果明显。一般是采用木棍、竹竿等工具对严重覆冰的线路进行敲击，这种方法具有很好的除冰效果，能在短时间内迅速除冰，而缺陷是若线路地处人无法轻易到达的位置，则除冰难度剧增。另一种机械方法是利用起重机、绝缘工具车等方式，通过人在地面操作滑轮在电力线路上滚动除冰。
（3）被动法。在人力难以达到的山区、湖泊等地形，往往采用被动法来除冰，主要依靠风、地心引力、温度变化等等。通过在输配电线路上安全除冰环、风力锤、阻雪环等设备来利用自然手段，达到被动除冰的效果。
（4）其他方法。随着科技的不断发展，新方法也不断被提出并得以验证，目前有效的方法有电磁脉冲、气动脉冲、电子冻结、碰撞前颗粒加热等防冰、除冰方法，通过合理的利用，均能起到线路防冻的效果。
总体来说，在冬季来临时，应加强对输配电线路的清扫及监督，制定完善的应急预案，包括多套电网运行方式、拉闸限电、发电机组供电预案等等，在有效降低灾害发生的同时，完善的应急预案可迅速实施响应，将损失降到最低。
四、结语
总之，当今输配电线路的安全稳定运行与国民生产和人们日常生活息息相关，提高配电网的安全运行水平已经成为各供电企业的重要运营任务之一。输配电线路作为连接电路网络与用户、设备的媒介，其可靠性与稳定性对供电质量意义重大。通过合理设计、精心施工、科学的运行管理，才能保证配电网安全、可靠、优质、经济运行，以保证供电企业的经济效益和社会效益。
目前，对于输配电线路的防冰和除冰，仍然没有一劳永逸的方法，上述的各种防冻措施也都各有优劣。对于某一种防冻方式，即使存在可行性，也需考虑经济性的问题。而我国南方各省的气候、地形特点使得冰冻天气易于发生，导致输配电线路容易产生覆冰现象。因此，对于不同地区的防冰及除冰应做到因地制宜，在充分认识覆冰形成的条件和机理的前提下，采取有效的应对措施，诸如对输配电线路提高覆冰设计值或对杆塔进行必要的改善，减小冰冻灾害发生的可能。
参考文献 ：
[1]叶华.如何防止外力破坏对配电线路安全运行的影响[J].电气技术，2009（6）.
[3]李建忠.如何做好输配电线路安全运行维护工作[J].
浅谈渠道防冻胀处理方式的选择 篇7
一、渠道冻胀机理
渠道冻胀破坏是由于渠基土受冻体积膨胀顶托衬砌块而形成。渠基土受冻体积膨胀必须具备以下条件:寒冷气候区持续的负温条件;土壤中自由水和毛细水的存在, 并且有通畅的水分补给通道;土壤本身的物理力学性质, 包括土的颗粒组成、矿物质成分等。在以上三个条件中, 土壤中自由水和毛细水的存在是冻胀发生的的先决条件, 也是必备条件。在整个冻胀破坏过程中, 水是最活跃的因素。
目前受冻胀破坏的渠道基本上位于灌区内, 且处于灌区中下游的居多。这是因为在灌区中下游地区地下水埋深浅, 土壤颗粒细, 土体中自由水和毛细水的补给十分充足, 一旦气温下降至零度以下, 土体中的自由水和毛细水的体积受冻膨胀, 引起土体膨胀, 顶托衬砌块, 破坏渠道。在地下水位较高的河湖地带, 冻胀破坏不但发生在挖方渠道中, 在半挖半填渠道中也普遍存在。
二、渠道防冻胀处理方式
㈠常用防冻胀处理形式在上述导致土体冻胀的的三个基本因素中, 只有三个因素同时具备时才发生冻胀破坏, 因此只要消除其中一个因素, 就能防止和减轻冻胀危害。从目前灌区的气候条件来看, 外部温度不达负温是不可能的, 因此只有采取保温措施达到内部不负温。昌马灌区渠道防冻胀的常用处理办法是进行渠基土的换填, 就是用砂砾石填入渠基, 将原来的细颗粒土体挖走。昌马灌区渠基土换填厚度一般在60cm左右, 达不到冻土深度, 虽取得一定的防冻胀效果, 但部分渠道仍然冻胀明显。换填厚度达到冻土厚度1.5m, 往往工程量大, 投资也相应增大。
㈡苯板防冻胀处理形式近年来随着新型建筑材料的问世, 聚苯乙烯泡沫塑料板 (简称苯板) 越来越多地应用于渠道的防冻胀处理, 它具有吸水性小、不透水、耐腐蚀、抗老化、施工方便、土方开挖工程量小等优点。苯板防冻胀的主要机理是它具有保温的功效, 保证了渠基土不受负温的影响。根据现有对苯板的冻胀试验资料, 10cm厚的苯板可起到换填100cm厚砂或戈壁石的保温效果。特别适用于施工渠段周围无合格砂砾石料或运距远拉运费用过高的情况。
三、两种防冻胀形式的经济分析与效果对比
㈠经济分析如图1所示, 以1km渠道为例, 垫层运距为10km, 根据当地10t自卸汽车拉运垫层砂砾石运费为1.4元/km计算, 需置换砂砾石2.02m3/m, 即为拉运费28280元、装卸费10100元、砂石资源费8080元、土方开挖17170元, 以上4项合计63630元。而苯板1km需要量为断面周长2.7m×1000m×0.1 (苯板厚) =270m3, 材料费当地10cm厚苯板销售价210/m3～250元/m3, 取平均值230元/m3, 270m3×230元/m3=62100元, 运杂费62100元×3%=1863元, 保管费 (62100+1863) 元×0.7%=448元, 以上3项合计64411元。
可以看出两种方案费用基本持平。但若砂砾石运距增加, 垫层的费用也相应增加, 再者有些设计在砂砾石垫层上增设防渗膜、M10砂浆找平层, 更换垫层石的费用就更高, 由此采用苯板的经济效益就即刻显现。
㈡效果比较对渠基土进行换填砂砾石是一种普遍防冻胀的处理形式, 它既改变了渠基土的结构, 又具有一定的保温作用。它的优点是当渠道附近有大量换填材料时, 造价可能便宜;由于对渠基进行了彻底换填, 当质量达到要求时, 可保证渠道永久不受冻胀危害。同时它也具有以下缺点:由于换填厚度大, 土方工程量较大, 当换填材料运距较远时造价较高;施工难度大, 清除了渠基原土, 换填后的砂、戈壁石难以进行夯实, 要达到施工规范要求, 难度较大;换填料的质量难以把握, 要求回填含土量小于5%的砂砾料, 采用天然材料很难寻找料源, 若采用人工加工料则不经济。
若不采用基土回填, 只铺设苯板保温, 它只有保温作用, 不对基土进行回填。其具有以下优点:抗冻效果好, 采用10cm的苯板即达到了换填100cm砂砾料或戈壁石的保温效果;施工方便, 渠道开挖断面小, 不对基土进行扰动, 直接将苯板置于基土上, 在苯板上直接进行衬砌材料的施工;在一定条件下造价便宜, 使用的施工机械少, 人工省。采用苯板, 不进行基土砂砾料换填, 避免了大量土石方机械的使用。当基土换填材料运距大于一定距离时, 其造价低的优势明显。
四、结语
苯板防冻胀在新疆库塔干渠、尉犁县塔里木北干渠等都有成功的例子, 防冻胀取得明显效果。对昌马灌区渠道防冻胀处理方式的选择, 苯板作为一种新型的渠道防冻胀处理方式具有其独特的优点, 应尝试应用。
摘要：昌马灌区部分渠道冻胀严重, 渠道防冻胀处理多年来一直采用置换渠基土为砂砾石垫层的方法, 但若附近无砂砾料, 就需增加运距, 工程量大, 费用高。苯板是一种新型防冻胀材料, 在其它严寒地区已有渠道防冻胀成功的例子, 施工方便, 当基土换填材料运距大于一定距离时其造价低的优势立即显现, 建议在昌马灌区尝试应用苯板防冻胀。
渠道防冻措施 篇8
我国是一个水资源严重短缺的国家, 水资源总量约为2.81亿m3, 人均水资源量约为2 210 m3, 仅为世界人均占有量的1/3, 耕地单位面积水资源占有量仅为世界平均水平的1/2。目前, 我国农业用水所占比例大。据统计, 2011年全国总用水量为6 107.2亿m3, 其中农业用水量为3 743.5亿m3, 占总用水量的61.3%。农业用水普遍存在灌溉效率低和用水浪费严重的现象, 农业灌溉水利用系数仅为0.51。渠道防渗是目前世界各国应用最广泛的节水灌溉工程技术措施之一, 可以极大地减少渠道输水过程中的渗漏损失[1]。截止2010 年底, 我国节水灌溉工程总面积为2 733 万hm2, 其中渠道防渗灌溉面积为1 160万hm2, 占总节水灌溉工程面积的42.4%。
季节性冻土地区的冻胀破坏是造成防渗渠道老化损坏及灌溉水渗漏损失的主要因素。我国大部分地区属于温带气候, 季节性冻土地区面积大约513.7 万km2, 占国土面积的53.5%, 分布比较广泛[2], 刚性材料衬砌渠道在冬季由于负温的作用, 常常遭受到不同程度的冻胀破坏。渠道保温防冻胀技术是一种行之有效的防止冻胀破坏的技术措施, 近年来, 该技术在西北、华北和东北地区得到一定的推广应用, 但是, 保温防冻胀结构型式不尽相同, 也缺乏系统的研究, 给设计和施工带来了一定的技术难度。因此, 系统地总结渠道防渗保温防冻胀技术, 提出标准化的保温防冻胀技术应用模式是非常必要的。
1 渠道防渗保温防冻胀技术研究与应用现状
渠道保温防冻胀技术是在混凝土等刚性材料防渗层下部铺设隔热保温层, 阻隔大气与渠基土的热量交换, 提高衬砌体下基土温度, 用以减轻或消除渠道基土的冻胀变形, 防止渠道衬砌防渗层冻胀破坏[3]。在渠道防渗保温防冻胀技术研究方面, 郭殿祥等 (1999年) 根据试验资料, 提出了渠道保温法防冻胀设计中关于保温板厚度计算相关参数的确定方法[4];李书民等 (2000年) 结合保温防冻胀技术在南水北调中线工程总干渠河北段的应用, 总结出了相关比拟法和等效厚度法两种保温曾厚度计算方法, 并利用试验资料对其进行验证和修正[5];曹永智等 (2003年) 通过苯板保温法在恰铁干渠防冻胀中的应用, 总结了保温板性能指标的选取和保温层厚度的确定方法[6];刑义川等 (2005年) 研制开发了具有保温、防渗双重功能的新型卷材 (SDM) , 与传统材料 (塑膜和聚乙烯泡沫板) 相比, 防渗保温效果更好, 施工方便[7];程满金等 (2011年) 通过现场试验资料, 分析了渠道不同坡面、部位和板厚在多个埋深处的地温、冻深、含水量和冻胀量变化规律及其特征, 总结了铺设聚苯乙烯保温板的厚度[8];何武全等 (2012年) 通过试验研究, 提出了一种填充玉米秆碎粉的复合型聚氨酯泡沫保温塑料板, 其性能指标能够满足渠道衬砌防渗工程中防冻胀的要求[9];安鹏等 (2013年) 提出了基于部分保温法的渠道保温板厚度计算方法, 并结合工程实际资料通过数值模拟对其计算方法进行了验证[10];郭婧等 (2013年) 利用内蒙古河套灌区渠道保温防冻胀现场试验资料, 采用ANSYS计算软件分析了不同厚度的保温板对渠系建筑物的温度场、位移场的影响, 对渠道保温防冻胀的效果进行了模拟, 得到渠道不同位置处的冻胀量[11]。
在渠道防渗保温防冻胀技术应用方面, 通过对我国西北、东北、华北等北方季节性冻土地区渠道保温防冻胀技术应用情况的调查分析表明, 聚苯板保温防冻胀技术已开始广泛应用于渠道衬砌防渗工程中, 并且防冻胀破坏的效果较为理想。内蒙、甘肃、宁夏、河北、辽宁和吉林等省, 近年来结合全国大型灌区续建配套与节水改造项目, 均开展了渠道保温防冻胀技术的试验与示范应用, 其中采用聚苯板保温防冻胀已经在内蒙河套灌区骨干渠道大面积推广应用, 衬砌骨干渠道267km, 聚苯乙烯保温板的使用量达到22.3万m3。另外, 内蒙河套灌区和吉林哈达山灌区近年来开展了聚氨酯高密度保温板在渠道衬砌防冻胀应用的试验研究, 结果表明其保温防冻胀效果比聚苯乙烯泡沫塑料保温板更为理想, 但价格较高[12]。但是, 对于渠道保温防冻胀技术的结构型式、适用条件及范围、保温层厚度的计算方法、保温防冻胀结构的施工技术等缺乏系统的研究, 本文在广泛调研的基础上, 建立了渠道防渗保温防冻胀技术的标准化结构型式, 总结了确定保温板厚度的经验法和基于热阻等效原理的计算法, 提出了保温防冻胀结构的施工技术要求, 对季节性冻土地区渠道防渗保温防冻胀技术的进一步推广应用具有指导意义。
2 渠道防渗保温防冻胀标准化技术模式
根据季节性冻土地区渠道冻胀破坏的特点, 结合西北、东北和华北等北方季节性冻土地区渠道保温防冻胀技术应用情况的调查结果, 总结提出了混凝土防渗渠道保温防冻胀技术应用模式, 主要包括标准化结构型式、适用条件与范围、保温板厚度的确定方法、保温防冻胀结构的施工技术要求等。
2.1 渠道防渗保温防冻胀标准化结构型式及适用条件和范围
2.1.1 渠道防渗保温防冻胀标准化结构型式
混凝土等刚性衬砌防渗渠道的保温防冻胀标准化结构型式为:现浇或预制混凝土板+ 砂浆过渡层+ 防渗膜料+ 保温板, 如图1所示。
渠道防渗保温防冻胀标准化结构型式还应满足下列要求:
(1) 混凝土的强度、抗冻和抗渗指标应按照工程所在地、渠道规模大小等满足相应的要求, 对于严寒和寒冷地区, 混凝土的抗压强度不应低于20 MPa。
(2) 现浇或预制混凝土板均应设置伸缩缝, 伸缩缝宽度为2~3cm, 并采用渠道专用填缝材料填充。预制混凝土板应按模数每6~8m设置一伸缩缝, 现浇混凝土板每3~5m设置一伸缩缝。
(3) 防渗膜料应采用聚乙烯膜料 (PE塑料膜) 及相应的复合土工膜。当采用PE塑料膜时, 其上部应设砂浆过渡层;如果采用复合土工膜, 土工织物一侧可不设砂浆过渡层。
(4) 保温材料可采用聚苯乙烯泡沫塑料保温板或硬质聚氨酯保温板。聚苯板的密度≥20kg/m3, 吸水率 (浸水96h) <2.0% (体积百分数) , 压缩强度 (压缩10%) ≥50kPa, 弯曲强度≥180kPa, 尺寸稳定性-40~70 ℃ < ±1.5%, 导热系数≤0.04 W/ (m· K) [13]。 硬质聚氨酯保温板密度为40~45kg/m3, 导热系数≤0.02 W/ (m·k) , 吸水率<2%, 压缩性能 (压缩10%) ≥228kPa, 尺寸稳定性<0.3%。
(5) 为了保证渠坡混凝土板的稳定性, 应在坡脚处设置混凝土齿墙。齿墙宜采用现场浇筑法施工。
(6) 如果地下水位较高时, 应设置排水设施, 使地下水为降低到渠底以下50cm。
2.1.2 渠道防渗保温防冻胀标准化结构型式的适用条件和范围渠道防渗保温防冻胀标准化技术模式适用于以下情况:
(1) 最大冻土层深度大于30cm、渠基土质为冻胀性土、冻胀破坏较为严重的季节性冻土地区。
(2) 混凝土等刚性衬砌防渗渠道, 渠道宜为梯形、弧形坡脚梯形、弧底梯形断面形式, 大型渠道应采用梯形断面。
(3) 地下水位低于渠底50cm以上, 或采用排水措施将地下水位降低到渠底50cm以下。
(4) 聚苯板厚度宜在3~12cm之间, 其厚度应按照不同走向的渠坡 (阴坡、阳坡) 和渠底采用经验法或热工计算确定, 一般中小型渠道采用经验法, 大型渠道应通过热工计算确定。
(5) 砂砾石、粗砂等非冻胀材料缺少且价格较高的地区。
2.2 保温板厚度的计算方法
保温防冻胀措施可以有效地防止渠道的冻胀破坏, 目前已经得到广泛应用, 但是在保温层厚度的计算方法上仍没有统一标准, 常用的方法一是按照设计冻深的比例取值的经验法, 二是基于热阻等效原理的计算法。
2.2.1 经验法
经验法是根据工程地点的负气温、基土土质、地下水埋深、表面接受的日照及遮阴程度等影响因素计算设计冻深, 按照设计冻深的1/10~1/15取值确定保温材料的厚度。设计冻深采用公式 (1) 计算[14]。
式中:Zd为渠床某部位的设计冻深, cm;Zm为历年最大冻深, cm;φd为考虑日照及遮阴程度的修正系数, 可根据工程所在纬度及渠道轴线走向, 按式φd=α+ (1-α) 计算;φw为地下水影响系数, 可按式φw= (1+βe-Zwo ) / (1+βe-Zwi ) 计算;φi为典型断面某部位的日照及遮阴程度修正系数;α 为系数;Zwi为计算点的冻前地下水水位深度, m;Zwo为邻近气象台 (站) 的冻前地下水水位埋深, m;β为系数。
采用经验法确定保温层厚度的方法使用简便, 但是因为渠道基土冻深的大小与基土含水量有关, 在同样土质和气候条件下, 没有地下水补给的土层冻结深度是有地下水补给土层的3倍多, 以土层冻深为标准来选取保温层厚度与实际情况的偏差较大。因此, 该方法适用于资料缺乏的中小型渠道确定保温层厚度时使用。
2.2.2 计算法
保温层厚度计算是基于热阻等效原理, 假设渠道基土与大气热交换过程中, 保温层下暖土层与天然冻土层下暖土层的温度改变对热量交换的影响较小而忽略不计, 则当保温层下温度刚好为0℃时, 天然冻土层在冻结过程中的阻热作用应与保温层的阻热作用等效, 即保温层的总热阻与天然冻土层的总热阻相等[7]。该方法适用于大中型渠道确定保温层厚度时使用。计算时分保温层下不保留冻土层和保留一定冻土层两种情况。
(1) 保温层下不保留冻土层的保温层厚度计算。当保温层下不保留冻土层时, 保温层厚度按公式 (2) 计算。
式中:S为不保留冻土层的保温层厚度, m;λs为保温层导热系数, W/ (m·K) ;λ*为冻土层等效导热系数, W/ (m·K) ;δ0为混凝土衬砌板的厚度, m;λh为混凝土导热系数, W/ (m·K) 。
从公式 (2) 可以看出, 只要确定冻土层等效导热系数λ*, 就可以计算出保温层的厚度S。总结以往的试验研究成果, 西北、东北地区冻土层等效导热系数λ*采用公式 (3) 计算, 强冻胀性土λ*=1/4/λ, 弱冻胀性土取λ*=1/3/λ;华北地区采用公式 (4) 计算。
式中:λ 为天然土层导热系数, W/ (m·K) ;ω 为冻土层含水量, %。
(2) 保温层下保留一定冻土层的保温层厚度计算。保温防冻胀结构在衬砌结构不破坏的情况下, 可允许保留一定的冻土层, 这样可以降低工程造价, 提高防冻胀设计的经济合理性。其保温层厚度S1按式 (5) 计算。
式中:Z1为允许保留的冻土层厚度, 可按式 (6) 计算;Δh1为衬砌结构允许冻胀位移量, m;f为基土的平均冻胀强度, %。
2.3 保温板施工的技术要求
渠道防渗保温防冻胀工程施工中, 国家现行规范对渠基开挖与填筑、混凝土衬砌板、膜料铺设、砂浆过渡层等的施工技术均有相应的规定, 但是对保温板的施工尚无统一的施工技术要求和质量控制与检验标准。根据渠道防渗保温防冻胀工程施工经验, 保温板施工中应满足下列要求。
(1) 保温板的运输与存放。保温板运输过程中, 装车不宜过高, 装卸保温板要轻搬轻放, 保温板与绳索接触部位应采取防护措施, 防止绳索损坏保温板。存放现场应选择地势相对较高、平整干燥处, 并及时覆盖挂标识牌。整个运输存放过程保温板要平层整齐码放, 严禁烟火, 根据施工进度适量存放领用。
(2) 保温板的铺设与防护。保温板铺设施工中, 严格控制保温板的铺设高程, 沿渠道轴线方向有序错缝铺设 (渠坡保温板采用自下而上顺序) , 及时用长度适宜的竹签以梅花状布局固定, 固定点不少于3个, 且要嵌入保温板内防止破坏上层防渗膜, 并保证保温板紧贴基面, 无架空、不下滑。从铺设过程到完成后, 要远离烟火、严禁踩踏。
(3) 施工质量的控制与检验。保温板的规格和技术指标应符合有关标准和设计要求, 厚度允许偏差±2~3 mm, 铺设过程中要逐块检查确保每一块厚度均匀、平整清洁没有破损, 铺设应整齐、平整、紧贴基面, 用2m靠尺检凹凸不超过10mm, 保温板接缝宽度不超过2mm。
3 结语
(1) 根据季节性冻土地区渠道冻胀破坏的特点, 结合渠道保温防冻胀技术应用情况的调查结果, 建立了混凝土防渗渠道保温防冻胀技术标准化结构型式, 并确定了其适用条件和范围。
(2) 利用已有试验研究成果, 总结提出了两种确定保温层厚度的方法, 即按照设计冻深的比例取值的经验法和基于热阻等效原理的计算法, 并给出了相关参数的计算方法。
渠道防冻措施 篇9
金沟河流域位于新疆塔城地区沙湾县境内。地理位置介于东经85°22'~85°44', 北纬43°55'~44°28'之间。金沟河灌区位于流域中下游的冲洪积扇倾斜平原及冲积平原上, 地势为东南向西北倾斜, 坡降在1/500~1/200, 海拔高程为420~600m。属大陆性干旱气候, 多年平均气温6.9℃, 极端最低气温-37℃, 最低月平均气温-16.5℃, 最大冻土深度1.8m, 多年平均最大冻土深度1.47m。多年平均径流量3.08亿m3, 引水量1.8亿m3, 灌区面积50万亩。灌区内从南往北, 含水层颗粒由粗变细, 岩层由一层结构过渡到双层或多层结构, 透水性由大变小, 潜水位由深变浅。
金沟河总干渠建于1962年, 由南到北37.4公里, 设计流量10~45m3/s, 坡降1/67~1/400, 流速2m/s~7.8m/s, 浆砌石或砼防渗, 由于地处西北严寒地区, 每年冬季土体冻结, 在第二年春、夏季全部融化, 土壤为一年内冻融交替一次的季节性冻土, 这种冻融循环对混凝土渠道产生极大的破坏力。因此, 在总干渠渠道改建的设计施工建设中, 渠道防渗防冻胀技术的应用显得尤为重要。
2 存在的问题及原因分析
金沟河总干渠运行40多年, 工程存在很多问题:
a.工程老化、破损比较严重。
b.由于地处西北严寒地区, 气候寒冷, 冻胀破坏极为严重, 且同一条渠道, 不同位置、条件下的冻胀破坏形式及程度不一致。
c.部分渠段运行管理极为不便。
其中, 最主要的问题就是渠道冻胀破坏, 就其原因分析如下:
2.1由于灌区灌溉的需要, 灌区每年都需进行很长时间的冬灌, 其间, 渠道内的水体将发生不同程度的冻结。开始, 两侧形成岸冰, 随着严寒的深入, 冰层逐渐加厚, 对两岸衬砌体产生冰压力, 为了不形成冰坝, 运行管理人员进行冬季打冰, 长期以往, 造成防渗体表面发生剥离破坏。
2.2渠道防渗体具有一定的吸水性, 在材料输水的过程中, 材料内总是含有一定的水分, 这些水分在负温的作用下冻结成冰, 体积发生膨胀。当这膨胀产生的应力大于防渗材料的强度时, 将导致防渗材料的冻融破坏, 多次反复作用后, 造成防渗体表面发生冻融、剥离破坏。
2.3渠床土含水量过高, 在土温下降到负温以后, 土体孔隙中所含水份凝结成冰。由于水变成冰时, 体积增大0.09内倍, 因此土在冻结时, 土体比未冻结时的体积膨胀, 产生冻胀。同时, 土在冻结时和在冻结持续、深化的过程中, 发生水份向冻结锋面迁移, 结果能使冻结锋面上冻土体积增大几倍, 导致比常规冻胀更严重的冻胀, 产生冻胀破坏。
2.4砂砾石垫层失效, 由“非冻胀性土”变成“冻胀性土”。在农田灌溉水入渗的渗透力作用下, 土壤中的细颗粒被带入到渠道垫层中, 随着垫层土量的增加, 砂砾石就慢慢失效, 由“非冻胀性土”变成“冻胀性土”, 加速渠道的冻胀破坏。
3 采取的主要措施
3.1 工程设计措施
金沟河灌区总干渠运行四十年, 渠道破坏主要是冻胀破坏, 在渠道防渗防冻胀设计中, 针对不同渠段采用不同的防渗防冻胀技术措施及不同的渠道断面。具体如下:
3.1.1 总干渠0+000-14+400段渠道
本段渠道防渗采用塑模现浇混凝土双防, 断面为全开挖的梯形断面, 防冻胀是在原砼设计的基础上, 提高了砼标号, 采用C20F200W6砼, 这样, 提高了砼抗冻标号, 提高了砼板自身的抗冻能力, 延长了砼的使用寿命;提高了砼标号增强了抵御冻胀变形的能力, 从而减小冻胀破坏。
3.1.2 总干渠14+400-25+100段渠道
本段渠道防渗采用现浇混凝土单防, 断面采用不拆除原渠砼板, 直接在原渠上垫高的梯形断面, 防冻措施主要包括:
a.把原砼板不拆除, 作为防渗层。这样, 既减少灌溉水入渗量和基土含水量, 又防止垫层失效和在冻结过程中产生水份迁移;既减少环境污染, 又降低工程投资。
b.直接在原渠上用戈壁砂砾石垫高, 戈壁砂砾石是非冻胀性土, 可以显著地减少冻胀量, 同时, 戈壁砂砾石透水性强, 灌溉停水后, 可加速基土中水份排除或疏干, 从而降低了冻结前基土含水量。另外, 直接在原渠上用戈壁砂砾石垫高, 可减少灌溉水入渗量, 减少冻胀破坏。
c.设置排水设施, 排除渠水渗入垫层的水, 采用内径d=16cm的UPVC管作为排水管, 排水管上布梅花形孔, 孔径为0.5cm, 孔距为10cm, 采用300g/m2的无纺布包裹, 并用铁丝扎紧。这样渠道渗入基土中的水能很快通过戈壁砂砾石垫层汇聚到排水管中, 顺排水管排除, 使基土中的水不聚集, 含水量不在增加, 从而不发生冻胀 (当基土中的含水量小于冻胀临界含水量时) 和消弱冻胀。
d.边板分缝, 适应砼板断裂。在以往渠道设计中, 衬砌板分缝主要是考虑温度应力及基土的不均匀应力的作用, 从而对衬砌砼板进行横向分缝。金沟河总干渠改建, 在防冻胀设计中, 充分考虑到基土法向冻胀力的作用, 结合砼边板冻胀破坏的位置, 主要集中在水面线以上20~30cm处。设计时, 除了底板每3m设一横缝、边板每2m设一横缝外, 还在每块边板水面线以上15cm及30cm处分别设一纵缝, 形成错缝, 缝宽1.5cm, 缝内用高压闭孔板填缝, 1.5cm厚的原浆封口。这样, 进行边板在水位变化区纵向分缝, 在渠道衬砌结构中, 适应或消减冻胀变形, 同时, 延长垫层的使用寿命, 从而减少冻胀破坏。
3.1.3 总干渠25+100-37+400段渠道
本段渠道防渗采用现浇砌筑预制板单防, 断面采用置换原基础的半挖半填的的梯形断面, 防冻措施主要是根据冻深计算, 把渠床冻结深度以内的冻胀土壤更换为非冻胀土, 如砂砾料。这样有利于:
a.可有效减少冻胀量。
b.戈壁砂砾石透水性强, 灌溉停水后, 可加速基土中水份排除或疏干, 从而降低了冻结前基土含水量。
c.渠道断面为可半挖半填, 减少灌溉水入渗量, 减少冻胀破坏。
d.渠道防渗为现浇砌筑预制板单防, 局部冻胀破坏后, 能在较短时间内维修, 运行管理方便。
3.2 工程建设期的管理措施
施工质量的好坏, 直接关系到混凝土板的防渗效果和耐久性, 因此在施工建设期间, 金沟河流域管理处为进一步确保施工质量, 采取了如下几方面的管理措施:
3.2.1 建立和落实工程质量责任制
金沟河灌区改建工程参与各方实行项目负责制, 要求各参建单位严格遵守国家有关工程质量控制的法律法规, 建立健全质量控制管理体系, 严格按照水利基本建设规程、质量管理规定、施工技术规范组织施工。
3.2.2 落实监理制, 充分发挥监理质量控制职能
金沟河灌区改建工程充分发挥监理质量控制职能, 重点抓监理的质量意识, 强化事前控制, 对现场监理的质量控制重点提出严格要求。工程施工过程中, 从总监到监理员全部住在施工现场, 随时掌握施工单位的施工质量动态和施工单位体系运转情况, 每个环节都有监理人员旁站, 主要工序施工如混凝土浇筑实行24小时旁站监理;监理人员尊重客观事实, 尊重科学, 坚持原则, 不合格的材料、产品坚决清理出场, 把质量隐患消灭在萌芽状态。同时加强制度建设, 下发《工程质量管理规定》, 对材料、工序的检查制定了详细的规则, 发现问题除进行返工外同时进行罚款, 所罚款项全部奖励优秀的施工班组, 奖优罚劣, 收到了显著效果。
3.2.3 建立、完善质量保证体系
建立了项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证、政府部门监督的质量保证体系, 同时, 为了确保工程质量, 对每一项工程都制定了明确的质量目标和质量改进计划, 并将具体的目标任务落实到有关部门和个人, 建立健全了各级参建人员的质量责任制和保证质量的各项管理制度, 并经常组织质量管理小组围绕质量目标开展质量改进活动。项目法人组建各单项工程技术组与监理同时进驻工地, 对工程实施全面系统的管理, 各道工序按报验程序严格把关。
3.3 工程运行期的管理措施
3.3.1 春、秋灌时间的调控
合理确定每年冬前停灌和开春灌溉的时间, 对防止渠道冻胀至关重要, 金沟河流域管理处根据金沟河灌区的实际情况, 冬前停灌时间选在11月上旬, 开春灌溉时间在4月初为宜。
3.3.2 渠道的检查
渠道及其建筑物检查观察是掌握工程动态, 保证工程安全运用的一个重要手段, 不仅是制定维修养护方案的基础, 也是渠道工程技术管理的重要任务。
金沟河流域管理处的渠道工程检查分为经常检查、定期检查、特别检查。
定期检查是每年放水前、停水后由基层站队协同相关科室人员, 对渠道工程的渠顶、渠坡、渠底进行全面检查, 重点检查渠道工程的裂缝、冲刷、隆起、冻胀等变化损坏情况, 并及时采取措施进行维修, 以确保渠道的正常行水。
3.3.3 渠道的及时维修
冻胀现象往往一年比一年严重, 不及时治理, 将导致渠道更为严重的破坏, 金沟河流域管理处的维修遵循“重伤不拖延, 轻伤不放过, 合理安排、逐步解决”的原则进行。在大型灌区未续建配套以前, 工程维修分为经常性维修养护和大修, 自1998年至今, 大型灌区的渠道工程逐年得到了配套, 渠道的维修侧重于经常性维修养护, 主要是根据经常性检查发现的冻胀缺陷和问题, 进行日常保养维护和局部修补。
4 结论
新疆金沟河灌区渠道自1998年改造以来, 在渠道防渗防冻胀技术应用中, 贯彻因地制宜, 安全可靠, 经济合理和实用美观的基本原则, 从渠道防渗及冻胀破坏的形式出发, 认真分析渠段防渗情况、冻胀破坏的原因及过程, 结合灌区渠道的现状及运行特点, 同一条渠道采用不同的防渗防冻胀技术和不同的渠道断面, 从消弱或消除冻胀, 抵御或适应冻胀变形几个方面解决冻胀问题。同时, 在工程施工期和运行期的管理上采取措施, 确保渠道的防渗防冻胀技术运用达到最佳效果。从10多年的运行情况来看, 渠道防渗、防冻胀效果较好, 运行维修方便, 说明, 渠道防渗防冻胀技术在新疆金沟河灌区总干渠改建中的运用是成功的和可值得借鉴的。
摘要：新疆属大陆性干旱气候, 气候寒冷, 衬砌砼渠道冻胀破坏严重, 在渠道的设计施工建设中, 渠道防渗防冻胀技术的应用显得尤为重要, 针对金沟河的特点及金沟河灌区总干渠渠道存在的问题, 在金沟河灌区总干渠渠道改建时, 通过渠道防渗防冻胀技术的应用, 提高了渠道的防渗防冻胀能力, 成功的解决了渠道存在的问题。为以后改建工程防冻胀设计提供参考。
关键词：金沟河灌区总干渠渠道,防渗防冻胀,技术应用
参考文献
[1]马勇, 王秀东, 雷正龙.新疆金沟河灌区总干渠渠道改建防冻胀设计[J].水利建设与管理, 2004 (1) :56-57.
[2]李宏健, 茹先古丽.浅谈三干渠冻胀破坏的原因[J].新疆水利, 2006 (6) :54.
[3]赵东利.渠道防渗工程冻胀破坏原因分析与抗冻胀设计[J].山西建筑, 2003 (12) :262-264.
冬季农机防冻措施 篇10
一、加强机体保温
1) 拖拉机和其他农业机械应尽量停放在车库内, 防止被雨雪侵蚀和冰冻。
2) 启动发动机要事先预热, 方法是:向冷却系统内加注60℃左右的热水, 稍停, 放出后再加热水, 直到机温达到40℃以上才能启动。
3) 在发动机上盖保温帘、保温套, 必要时在散热器前用硬纸板挡住来风。
4) 有的发动机上装有机油散热器, 应扳动转换开关到“冬”字位置, 使机油不流经机油散热器。
二、防止冻裂机件
1) 一天作业结束后, 应小油门运转几分种, 待机温有所降低后再熄火和放冷却水。注意不能满负荷大油门作业, 不能突然熄火和立即放水, 防止机体因骤冷而开裂。放水时要打开水箱盖和所有的放水开关, 务必放净。在严寒季节, 冷却水中应加入防冻液。定期放出燃油箱中的水, 严格防止水混入柴油中, 以免柴油发生冻结。
2) 适当增大蓄电池电解液的比重 (达到1.28～1.31) , 用补充充电的方法让蓄电池保持在充足电的状态, 使蓄电池不致因低温而过多丧失电容量和冻裂蓄电池壳。
三、正确选用油料
1) 由于柴油中含有石腊成分, 当气温降到接近柴油的凝固点 (高于7℃左右) 时即有石腊析出, 堵塞油路。所以选择的柴油凝固点应高于环境最低温度5℃～10℃, 可以选用凝固点低、流动性好的0号、-10号、-20号轻柴油。
2) 对于润滑油, 应在清洗润滑系的基础上, 换用黏度较小的冬用润滑油, 或者使用稠化机油。为了降低润滑脂 (俗称黄油) 的黏度, 减小发动机的运转阻力, 冬季应选用号数小的润滑脂。
冷却塔防冻措施 篇11
1.1 冷却塔塔型选择
(1)选用冷却塔时需选用进风口无或少飞溅产品;
(2)冷却塔设备布置时需尽量避免或减少热回流现象;
(3)选用飘水率低的产品,国标要求飘水率≤0.015%,好的产品飘水率≤0.001%;飘水损失产生的水滴在低温回流时易导致进风口积冰现象;
(4)选择合适风机材质,防止风机冻损。
冷却塔风机叶片材质主要有板片铝合金、中空机翼铝合金、中空机翼不锈钢和玻璃钢几种,中空机翼型风叶效率较高,成为中小型冷却塔风机叶片主流材质;
停机期间玻璃钢叶片容易变形,冬雪堆积叶片时变形尤为严重。解决方法是:停机后马上把叶片旋转如90度,使叶片垂直于地面。如叶片拆下分解保存,应分成单片平放.多点支承,不可堆置;
玻璃钢叶片为中空结构,叶片内渗水冻结膨胀易导致叶片损坏;
中空机翼金属和玻璃钢叶片风机需注意做好停机后叶片防冻工作,再启动前需作好叶片除冰工作,否则,风机叶片不平衡运行易导致设备故障;
建议尽量选用金属材质叶片风机,考虑防冻优选实芯叶片;
(5)选用横流式冷却塔务必配置布水室盖,避免布水室积雪冰冻;
1.2 设备配置
(1)在冷却塔水槽内增加配置水盘防冻电加热器是常用的方法,但需注意:需设温控设施,设置加热器的温控启停;需设液位保护,避免在低液位时,电加热器启动导致加热器损毁;合适配置水盘防冻电加热器功率,功率大小选择和水盘规格、水盘材质、储水量、运行温差、塔体形式等有关;
(2)配置风机定时倒转控制柜,以便低温运行需要时使风机定时倒转运行进行进风口溶冰;
(3)配置负荷控制变频系统,含变频器、温度传感器、控制器;在低温时降低冷却负荷;
(4)冷却水进出水管之间加装旁通电动调节阀,依据进水水温调节阀门的开启度,系统负荷偏小时,水温偏低,旁通水量加大,进入冷却塔的水量减小,降低冷却塔的冷效;
(5)在较冷的地方,冷却塔配套管路需要保温处理,管路较长且需间断运行时须在管路上加装电伴热以防管路冻损;
1.3 管理使用
(1)在寒冷季节,要根据气象条件和负荷情况,经过计算和试验确定冬季运行工况,按冷却塔循环水量确定运行冷却塔台数及风机电机运行频率。
(2)若采用逆流圆形冷却塔,冬天运转可将布水管结尾或周边喷头阻塞,减少循环水外溅;
(3)横流或逆流冷却塔进风百叶周边结冰时可开启风机定时倒转模式运行,进行进风口溶冰;
(4)在极寒冷天气使用时,需在冷却塔进风侧用防水帆布覆盖保护并停止运行冷却塔风机。
(5)冷却塔停用时排空掉管路、布水和集水盘内的水并用防水保温帆布覆盖出风口进行保护,需注意并及时清理积雪,减少雪荷载和溶冰时积水损坏帆布和设备部件。
2 闭式冷却塔的冷却塔防冻措施
闭式冷却塔的防冻分两部分:喷淋水系统和内部循环水系统。
喷淋水系统部分需按开式冷却塔采取相同或类似的防冻措施,内部循环水系统的防冻措施非常重要,盘管部分价值占比更高,冻坏后修复难度更大。
2.1 闭式冷却塔冬季不用的情况的防冻措施
如果在冬季闭式冷却塔不需要运行,停机时,须将喷淋水和内部循环水排空。内部循环水建议采用压缩空气强制排空,使塔体内,尤其是盘管内的循环水全部排空。
2.2 冬季部分时间段运行的情况的防冻措施:
喷淋水系统的防冻问题通常在集水槽内增加电加热器并配套温控装置,自动控制电加热器的启停。
电加热器的功率选择依据循环水量和外界气温确定。
内部循环水系统的防冻可以加乙二醇溶液或者增加电加热设备。
乙二醇溶液的冰点温度要求选在当地最低温度以下。
2.3 闭式冷却塔冬季一直运行的情况的防冻措施
冬季一直运行的闭式冷却塔,如果配有电控系统,可能会因主系统的负荷变化带来冷却塔台数运行的变化,所以也同样需要考虑小负荷工况运行时的防冻问题。冬季停用的部分设备可在冬季前进行排空处理来防冻。
摘要：本文简要地介绍了开式冷却塔的防冻措施,介绍了冷却塔塔型的选择与设备配置,以及如何管理使用,并简要介绍了闭式冷却塔的冷却塔防冻措施。
关键词：冷却塔,防冻措施,处理
参考文献
[1]闫杰,孙青.冷却塔控制策略[J].智能建筑,2010(05).