新技術(shù)新工藝在水利工程中的運(yùn)用
摘要:將新技術(shù)、新工藝運(yùn)用于工程項(xiàng)目和提升工程質(zhì)量,是建筑行業(yè)快速發(fā)展關(guān)鍵。通過(guò)板式導(dǎo)流法、防水毯方式施工、生物砌塊技術(shù)、長(zhǎng)距離輸水系統(tǒng)水利過(guò)渡過(guò)程計(jì)算、綠化混凝土以及人工濕地技術(shù)在水利工程中的實(shí)際運(yùn)用,達(dá)到了節(jié)約資源、低工程成本,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
關(guān)鍵詞:新技術(shù);新工藝;水利工程;應(yīng)用
21世紀(jì),將新技術(shù)、新工藝運(yùn)用于工程項(xiàng)目和提升工程質(zhì)量,是建筑行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。建筑企業(yè)必須以市場(chǎng)為導(dǎo)向,全面實(shí)施“科技興企”、“質(zhì)量興”的發(fā)展戰(zhàn)略,大力推廣和應(yīng)用國(guó)內(nèi)外新知識(shí)、新技術(shù)、新工藝、新材料,選用先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方式和運(yùn)用現(xiàn)代化管理方法,提高產(chǎn)品的技術(shù)含量、附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,占據(jù)市場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)價(jià)值。近年來(lái),在承接的工程項(xiàng)目中,項(xiàng)目部不斷開(kāi)拓創(chuàng)新,總結(jié)出多新技術(shù)、新工藝運(yùn)用到施工中,解決了工程施工中的局限性,節(jié)約了能源,提高了工作效率。
一、板式導(dǎo)流法
在鄭州市東風(fēng)渠綜合治理工程Ⅷ標(biāo)段項(xiàng)目結(jié)合實(shí)際情況,采用了板式導(dǎo)流法。該方法利用木樁、木模板、彩條布做成“U”型導(dǎo)流明渠,適用于工期短、水流量小、水位漲幅不大的河道治理情況。這種導(dǎo)流方法經(jīng)濟(jì)、快捷、方便,徹底解決了河道治理中流渠受到現(xiàn)場(chǎng)的約束和工程工期的限制的問(wèn)題。材料的二次回收重復(fù)利用,也為后期拆除工作提供了方便快捷條件。
二、防水毯防水施工
在鄭州東區(qū)CBD 中心湖開(kāi)挖工程前期,提出了湖內(nèi)防水毯防水施工的新工藝,新方法。該防水毯是一種新型環(huán)保復(fù)合防水防滲材料,采用納米技術(shù)鈉基膨澗土與土工織物相結(jié)合,鈉基膨潤(rùn)土遇水膨脹10~15 倍,形成粘土狀白色粘狀物,起到止水防滲功效。接頭處搭接方法簡(jiǎn)便:接頭搭接寬度30~50cm,中間鋪修復(fù)膨潤(rùn)上2cm厚即可。防水毯下還必須覆有40~50cm厚土層,這樣既能保持水體的生態(tài)系統(tǒng),又能與防水毯結(jié)合形成防水防滲體系。該方法便于大面積水體防水防滲處理,造價(jià)較低,后期又能發(fā)揮節(jié)約水資源和保持生態(tài)系統(tǒng)的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,能夠在今后的水利工程中得到借鑒和推廣。
三、生物砌塊技術(shù)
該方法適用無(wú)砂混凝土塊,沿湖周邊砌成留有適當(dāng)孔洞的方法,即可吸收水體內(nèi)微生物,又能為水體內(nèi)魚(yú)類生長(zhǎng)制造良好的生活環(huán)境,對(duì)維護(hù)水體內(nèi)魚(yú)類生態(tài)環(huán)境、凈化水質(zhì)起到良好的效果。在鄭州地區(qū)這種技術(shù)在鄭東新區(qū)水環(huán)境中首次運(yùn)用,起到良好的效果。
四、長(zhǎng)距離輸水系統(tǒng)水利過(guò)渡過(guò)程計(jì)算
供水管道系統(tǒng)是水廠的重要系統(tǒng)之一,要求安全可靠。因而對(duì)這些供水工程的設(shè)計(jì)水平提出很高的要求,以求降低工程投資,縮短工期并確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠。所以一般大型的和重要的工程都要求進(jìn)行水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算和模型試驗(yàn)。通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)預(yù)測(cè)該工程在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最不利工況,綜合分析其沿程壓力極值、水泵最大倒轉(zhuǎn)速及流量,評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的合理性,并為管線布置設(shè)計(jì),選擇泵型、調(diào)壓設(shè)施、降低能牦、優(yōu)化運(yùn)行方式等提出科學(xué)依據(jù),同時(shí)采用有壓輸水和自流相結(jié)合的輸水方案、降低水泵揚(yáng)程,減小管壓,節(jié)約工程投資150 萬(wàn)元,年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用10 萬(wàn)元。
五、綠化混凝土
綠化混凝土是以碎石、廢渣作為基料,在其中摻加部分高分子材料預(yù)制砌塊,同時(shí)在砌塊孔隙中充填腐植土、種子、緩釋肥料、保水劑等混合材料,待周圍環(huán)境達(dá)到植物生長(zhǎng)環(huán)境時(shí),種子發(fā)芽生長(zhǎng),從而形成工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)完美結(jié)合的綠化混凝土面。種子發(fā)芽的時(shí)間可通過(guò)科技手段進(jìn)行控制。綠化混凝土抗壓強(qiáng)度10Mpa 以上,凍融循環(huán)50 次以上,在河坡砌筑10cm厚砌塊拔出力增加2~3 倍,孔隙率30%左右,完全能夠滿足河道護(hù)岸的需要。在水利工程建設(shè)中,用混凝土板塊、砌石進(jìn)行江河堤邊的護(hù)砌是一種行之有效和普遍沿用的方法,近幾年的城市防洪堤和引水渠道工程建設(shè)中,大部分采用了這種方式,鄭州市近幾年治理的河道也是這樣。然而用混凝土板塊砌成的大面積剛性護(hù)砌面上,寸草不生,破壞了河道原有的生念鏈條,不利于水質(zhì)的自然生態(tài)凈化,形成了新的白色視覺(jué)污染,與回歸自然、生念城市的思想產(chǎn)生了新的不可調(diào)和的矛盾。綠化混凝土的出現(xiàn)為解決這些矛盾,推動(dòng)傳統(tǒng)水利向環(huán)境水利和大都市水利的轉(zhuǎn)變提供了個(gè)良好的契機(jī)。綠化混凝土可用在河道治理、溢洪道護(hù)坡、大壩護(hù)坡等方面,在水利行業(yè)的應(yīng)用前景是非常廣闊的。有了成熟的技術(shù)保障,運(yùn)用在鄭東新區(qū)的建設(shè)中,堅(jiān)信人與自然同在,工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)結(jié)合,是現(xiàn)代水利應(yīng)樹(shù)立的基本理念??陀^了解綠化混凝土的各種特性并正確運(yùn)用,可實(shí)現(xiàn)安全護(hù)砌與環(huán)境保護(hù)的結(jié)合,解決護(hù)砌材料劣化人類生存環(huán)境問(wèn)題,是對(duì)傳統(tǒng)護(hù)砌工程材料與技術(shù)的重大變革,符合環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)策。
六、人工濕地技術(shù)
濕地被譽(yù)為“地球之腎”,與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)。2008 年鄭州市水利局和中科院地理與湖泊研究所聯(lián)合提出了賈魯河半人工梯級(jí)河灘濕地力案。該方案涉及鄭州市內(nèi)56kmn 河段,占地萬(wàn)畝,技術(shù)思路新穎,投資巨大,旨在將賈魯河泄洪除澇能力建設(shè)(水利工程)與賈魯河梯級(jí)河灘濕地建設(shè)(生念工程)相結(jié)合,實(shí)施綜合整治,以達(dá)到提高泄洪排澇等級(jí)和凈化污染河水的雙重目標(biāo)。作為該方案的示范工程,公司項(xiàng)目部在賈魯河畔建設(shè)了l:1000 的濕地工程模型,以檢驗(yàn)賈魯河梯級(jí)濕地水質(zhì)凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和可行性,為賈魯河梯級(jí)河灘濕地建設(shè)提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
濕地示范工程主要由進(jìn)水、強(qiáng)化凈化池、第一級(jí)濕地、第二級(jí)濕地構(gòu)成。進(jìn)水抽取賈魯河原水,基流流量1200m3/d。強(qiáng)化凈化池為22m×11m×1.8m水泥池,設(shè)生態(tài)浮床并種植壅菜,浮床內(nèi)部填充彈性填料。曝氣裝置由羅茨風(fēng)機(jī)、安裝在強(qiáng)化凈化池布水溝和集水溝的微孔曝氣裝置及連接它們的輸氣管道———閘閥組成。
賈魯河梯級(jí)濕地示范工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)氮磷和有機(jī)物的去除效果挺水植物明顯好于沉水植物,沉水植物和挺水植物對(duì)氨氮的去除表現(xiàn)好于浮葉植物;延長(zhǎng)水力滯留時(shí)間對(duì)改善水質(zhì)凈化效果明顯,對(duì)氨氮的凈化效果改善最為明顯;挺水植物、沉水植物以及浮葉植物較單純挺水植物組合在對(duì)氨氮和TN 去除效果方而表現(xiàn)比較明顯的優(yōu)勢(shì)。以上研究成果為將來(lái)賈魯河梯級(jí)濕地建設(shè)中的植物選擇及配置方式提供了很好的技術(shù)指導(dǎo)。
隨著新技術(shù)、新工藝、新材料在水利工程項(xiàng)目中運(yùn)用推廣,節(jié)約了資源,降低了工程成本,縮短了施工工期,提高了經(jīng)濟(jì)效益,樹(shù)立了“人與自然同在,工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合”的現(xiàn)代水利施工理念。
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