人工降雨的影响范文

时间:2023-12-28 17:50:00

导语:如何才能写好一篇人工降雨的影响,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1

关键词:人工增雨;天气系统;作业条件

中图分类号:S16 文献标识码:A

不同的天气系统可导致不同的云系和降水天气的产生,根据不同影响系统下云系部位的水汽分布、动力场及热力场等特征,可分析出降水有利区域和人工影响天气适宜作业区,为获取精细化天气预报和确定人工增雨潜势条件提供充分的参考依据。浚县位于河南省北部,地处太行山与华山平原过渡地带,属暖温带半湿润季风气候,由于河南为南北气候过渡地带,因此浚县天气系统活跃,气象灾害频发,其中旱、涝灾害交替发生,水已经成为制约浚县粮食生产的瓶颈。鹤壁市积极推进全市标准化人工增雨(防雹)炮战建设,按照统一安排部署,到2015年底浚县应完成8个标准化人工增雨(防雹)炮战的建设任务,与其他县(区)共同构建覆盖全市的人工增雨(防雹)作业网。干旱的春、秋两季受多种天气系统影响,极易形成结构复杂的混合性云系和降水。本文总结了浚县春、秋季降水天气系统,探讨适合开展人工增雨作业的天气系统条件以及人工增雨作业条件选择,为今后开展人工增雨天气预测和实施作业积累基础资料。

1 不同天气系统下的降水特征分析

1.1 低槽型

低槽型降水天气系统雨区后界常位于700hPa槽线位置,通常表现为降水区随低槽自西向东移动而移动,然后由河南西部开始影响至浚县;此类天气系统形成的降水多持续在36h以内,若受到西风带上游低槽补充东移影响时,降水时间会持续36h以上;低槽型降水强度以地面倒槽型降水最强,而西路冷锋型降水仅以小雨为主。

1.2 低槽-切变型

低槽-切变型天气系统为切变与低槽或高空低涡与涡前切变的共同作用下的较为复杂的影像系统,该系统通常长时间稳定维持;700hPa受切变影响,同时后上游出现东移低槽,上游低槽即携带冷空气自西路源源不断地补充到地面影响系统,降水加强。低槽-切变型天气系统往往为浚县带来小到中雨降水,由于受地面暖倒槽影响,首先出现暖区对流性降水,而后因西风槽引导冷空气的加入,致使大气层结的不稳定性加强,特别是在地面形成气旋波动时,进一步促进动力辐合的发展,雨强增大,因此地面倒槽型降水强度要大于中、东路冷锋型。该系统造成的降水一般持续时间偏长,当500hPa高空存在多个短波槽不断东移时,低槽-切变型控制下的降水最长可持续100h以上;此系统降水区通常最初形成于切变线或高空涡前气旋性弯曲附近,随后自西南向东北向发展,并与上游槽前东移降水区合并进一步扩展。

1.3 高空切变型

高空切变型天气系统下的倒槽型降水极易产生局地性强雨团,出现小到中雨、局部大雨降水过程,其降水强度稍高于高后型降水,高后型降水范围小、降水弱,降雨量通常低于5mm。高空切变型降水区一般在切变线一带形成,较强降水区位于700hPa-850hPa切变之间;降水持续时间约为12-48h,以倒槽型降水维持时间较长,当切变转变为东北-西南向的冷切东或消失后,降水也随之移出浚县或减弱直至消失。

2 不同天气系统对开展人工增雨作业的影响

人工增雨作业就是在有利的天气条件下,抓住有利时机进行实时人工催化作业,争取使影响降水的云系降下更多的雨水缓解地面干旱问题。根据影响浚县春、秋季节的不同天气系统下的降水特征分析,可将其概括为低槽-中、东路冷风型、低槽-西路冷锋型、低槽-地面倒槽型、低槽-切变=地面倒槽型、低槽-切变-中、东路冷锋型、切变-高后型、切变-地面倒槽型、西南气流-高后型及西南气流-中、东路冷锋型9类天气系统类型,其中以低槽-地面倒槽型、低槽-中、东路冷锋型、低槽-切变-地面倒槽型、低槽-切变-中、东路冷锋型4类天气系统下的自然降水较为明显,可作为浚县春、秋季开展人工增雨作业的有利降水天气系统。

3 人工增雨作业条件选择

在人工增雨作业中,掌握适宜的催化时机、使用合理的催化作业方法是人工增雨作业成功实施的关键,而准确预测降水天气系统发展演变是开展人工增雨作业的基础,作业区上空具有丰富水汽含量的积状云、云层深厚、云系移动速度缓慢是人工增雨作业最理想的降水天气系统。

3.1 作业部位选择

通常根据积层混合云中较稳定的层状云部位采用飞机撒播催化剂进行人工增雨作业。当多普勒雷达降水回波PPI上出现长时间维持的大范围均匀片状回波且其边缘模糊、强度低于40dHz时,一般可判断此类雷达回波将带来小到中雨、中到大雨降水过程,然后通过雷达探测资料选择云层中上部进行催化剂撒播。采用火箭、高炮开展人工增雨作业时,则是对不稳定积状云部位实施撒播催化作用。

3.2 不稳定天气和云层的判断

由机自身安全性等特点,其人工增雨作业表现出范围广、时间长和较高的高度等优势,但其本身又有一定的局限性,不适宜在不稳定的降水天气系统下开展增雨作业,因此,对于不稳定的天气系统条件只能依靠高炮和火箭来完成作业,同时要准确预测不稳定云层的发生发展,充分把握实施人工增雨作业的有利时机和部位,实现有效人工降雨。在雷达监测过程中,当出现35dHz的雷达回波时,可判断该回波属不稳定降水回波,同时在逆风区、气旋、急流、辐合线等配合下,这种对流性强降水回波急流范围较大,应针对该回波中急流影响的区域内进行高炮或火箭人工增雨作业。

参考文献

[1]周德平,宫福久,王吉宏.东北冷涡云系人工增雨作业效果的检验和分析[J]. 高原气象,2006,25(05):950-958.

篇2

人工影响云的微物理过程,可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水,也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云,提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少,因此人工催化的经济价值有限。

人工降雨根据自然界降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必要条件,促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴,降落到地面。

根据不同云层的物理特性,选择合适时机,用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂,使云层降水或增加降水量,以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力,或增加发电水量等。

篇3

关键词:屋面径流;径流过程;污染;环境质量

中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:16749944(2016)18004006

1引言

目前,国内城市普遍面临内涝威胁。在暴雨来临时,屋面与路面等不透水面上的径流不能就地入渗,而是迅速形成洪峰,当洪峰超过城市排水系统的排水能力后,内涝就发生了。城市频繁的内涝对城市居民造成了严重的生命财产损失。

普通的城市洪水管理措施有扩建排水设施、修建储水池(罐)并收集或截留雨水径流和将不透水路面改造成透水路面等。将屋面径流收集储存或用于园林绿化灌溉,或者在小区草地就近入渗补充地下水,对减轻城市内涝灾害,改善城市水环境有重要作用[2]。

不管收集利用屋面径流,还是让屋面径流排放到天然河湖中去,屋面径流的环境质量都应该给予足够关注。一些学者发现屋面径流中有重金属污染物[3]、PAHs污染物[4]、农药[5]和除草剂[6],表明屋面利用屋面径流前需要查清屋面径流的污染情况。

屋面类型和屋面材料的不同,不但影响屋面径流的径流过程,也影响屋面径流水质。相对于无植被的普通屋面,绿化屋面通过种植基材对雨水的截留和吸收,延迟屋面径流的产生,削平径流洪峰和延长了径流时长,减少径流总量 \[7~10\]。Nicholson et al.(2009)[11]比较了6种屋面收集的径流雨水,发现涂料处理的木屋面径流含铜最高,镀锌彩钢屋面径流含锌最高;王书敏等(2012)[12]发现暴雨时绿化屋面的屋面径流中 Tot-P、Tot-N、NO3-N含量均比雨水高;Tot-N、NH4-N 和 Tot-P 含量比普通屋面低,NO3-N、PO4-P 比普通屋面高。Hathaway et al.(2008)[13]研究发现,绿化屋面的屋面径流中的Tot-N和Tot-P含量比普通屋面和雨水含量高。然而,Khler et al.(2002)[14]报道,在屋面绿化以后的3年中,绿化屋面屋面径流比普通屋面分别减少95%、88%、80%和 67%的Pb、Cd、NO-3和PO3-4的排放。

已有的研究多是国外开展的,取得的规律不一定适用于国内。绝大多数研究单独研究径流水质或水量;且对径流取样时,一次降雨只取一个样。这种水质和水量分开研究、忽略径流的水质随径流过程的变化的研究思路,得到的规律不完整,不利于科学指导屋面径流的收集、处理和回用。

为解决以上问题,本研究使用木箱模拟构建3种不同类型的屋面,采用人工降雨试验手段,相隔12月2次测量3种屋面的径流过程和径流污染物含量,以探明径流水质随径流过程变化规律和受污染程度。

2材料与方法

2.1种植箱模拟三种屋面

3种屋面使用3个尺寸一致的无盖木箱模拟。木箱净尺寸为长×宽×高=1.0 m×0.5 m×0. 35 m,底板靠近挡板处的中间部位有20 mm 的排水孔。考虑到绝大多数普通屋面(含使用了防水卷材屋面)的面层是砂浆或细石混凝土,模拟普通屋面的木箱(编号1#)底板表面铺设一层厚度10 mm细沙水泥砂浆,灰砂比为1∶2.0,水泥标号32.5。模拟彩钢屋面的木箱(编号2#)中放置一块面积为1.0×0.5 m2型号为YX25-205-820压型板(湖北恒信铭扬置业集团有限公司生产)。模拟绿化屋面的木箱(编号3#)内自下而上依次铺设一层0.08 mm厚聚乙烯薄膜,型号为26蓄排水板(上海绿旺塑料制品有限公司);100 g/m2 无纺布;4 cm厚种植基材。种植基材配方(体积比):碎砖45%,碎混凝土7%,河砂30%,泥炭土8%,表土10%。每升基材添加奥绿R长效控释肥7 g。经检测,种植基材中粗颗粒的粒径范围为1~10 mm,干密度1.28 g/cm3,饱和含水量29%,孔隙率48%。种植基材氮磷、主要重金属含量见表1。

2.2人工降雨径流观测

分别于2015年3月11日、2016年3月16日对3个木箱进行2次人工降雨试验。人工降雨试验装置如图2所示。为了使两次试验的结果具有可比性,试验用哇哈哈纯净水,采用形同的降雨强度,即每次喷水8 L,喷水时长6.2 min。

记录喷头喷水开始、结束时间;木箱径流产生、结束时间。通过控制水龙头开关,每隔5 min移走有水的取样塑料瓶测量水量。由于1#、2#和3#木箱径流延时相差很大,对每一个木箱径流过程取三个水样测试水质,即前2个5 min水样和10 min后所有径流合并后取一个水样测试水质。试验开始时,取样测试自来水水质。

2.3基材及水样分析

水样中的重金属元素Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni用原子吸收法测定。水样总氮含量采用过硫酸钾紫外分光光度法测定,总磷含量采用过硫酸钾-钼锑抗分光光度法测定。用BPH-220型pH值测试仪测量pH值。用CODMn法(以O2计)测试雨水和径流水样的 COD,用培养法测试 BOD5;用Apollo 9000燃烧分析仪分析DOC含量;总氮(TN)含量采用过硫酸钾紫外分光光度法测定,总磷(TP)含量采用过硫酸钾-钼锑抗分光光度法测定。

叶建军,等:人工降雨下三种屋面径流过程环境质量比较环境与安全

3结果与分析

3.1试验期间降雨情况

从2015年3月1日至2016年3月31日共有157 d降雨,期间降雨总量为1424.4 mm,最大降雨量为78.1 mm日(6月7日);6月降雨量最大,为306.5 mm;12月降雨量最小,为21 mm(数据来自距离试验场地1 km的湖北农科院小型气象站)。

3.2径流过程

由于两次试验中,每木箱径流过程相差很小,对两次试验中同时段的径流量取平均值,得到3个木箱径流过程如表2所示。可以看出,1#箱和2#箱的径流过程相差很小,2#号的径流过程开始时径流量更大一些,径流结束时间更早。1#和2#箱的径流过程显著不同于3#箱,表现在径流开始时间早,最大5 min径流量和前30分径流量和总净流量都远大于3#箱,而径流总延时却远小于3#箱。3#箱平均截留雨水超过3000 g,而1#和2#箱,只截留200 g左右雨水。

三木箱在两次人工降雨试验时径流过程的pH值、DOC、COD、BOD5、TN、TP含量见图3。1#、2#箱径流pH值在第一次人工降雨试验时开始2个5 min取样低于降雨pH值,且pH值有随径流过程增加的趋势。可能是由于屋面积尘含有酸性物质,在径流开始时积尘含量高,随着灰尘被逐渐冲洗,pH值有所回升;1#箱模拟的是普通屋面,有水泥砂浆面层,会向径流释放碱性物质(如Ca(OH)2),所以pH值偏高。3#箱第一试验时径流初期pH值含量超过降雨pH值,但第二试验时径流pH值却比降雨低。出现这个现象的可能解释是基材初期呈弱碱性;而经过一年后,基材在酸雨和植物和微生物作用下,碱度下降。

两次试验中,3#箱径流DOC含量远高于1#、2#箱,显示绿化屋面系统向径流中释放的可溶性碳含量高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流DOC含量高于第二次试验时径流含量,径流DOC含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流DOC含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势,表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了DOC。

两次试验中,3#箱径流TN、TP含量远高于1#、2#箱,显示绿化屋面系统向径流中释放的氮、磷含量高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流TN、TP含量高于第二次试验时径流含量,径流TN、TP含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流TN、TP含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势,表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了氮磷。三种屋面两次试验时多数径流TP含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标含量(0.3 mg/L)。

两次试验时,3#箱径流COD、BOD5含量高于1#、2#箱,显示绿化屋面系统向径流中释放的有机物浓度高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流COD、BOD5浓度高于第二次试验时径流浓度,径流COD含量随径流过程有增大趋势,但BOD5含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流COD、BOD5含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势,表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了有机物。绿化屋面径流第一次试验时所有取样BOD5含量和第二次试验时径流第一个5 min取样COD含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标含量。

3.4径流重金属含量

三木箱在两次人工降雨试验时径流过程的6种重金属含量见图4。两次试验中,1#箱径流6种重金属含量和2#箱径流除Cu、Zn外4种重金属含量随径流过程均有减少趋势。出现这个现象可能的解释是普通屋面积尘在降雨时被冲洗并向径流释放重金属,在径流开始时灰尘含量高因而径流重金属含量高,随着灰尘被逐渐冲洗,径流中灰尘含量降低,重金属含量也随之下降。3#箱径流6种重金属含量含量随径流过程变化规律不明显。

3.5径流污染物总量

三木箱在两次试验时径流污染物总量见表3。由表3可见,两次试验时2箱径流每种污染物的总量都高于1#箱;3#箱径流的Pb、Cr、Cu和Ni总量低于1#箱,其他污染物总量高于1#;箱径流的Pb、Cr、Cu、Zn和Ni总量低于2#箱,其他污染物总量高于2。

4结论

通过用木箱模拟构筑普通屋面、彩钢屋面和绿化屋面,在相隔12个月两次人工降雨试验下,测试径流过程5 min流量和径流过程水质(包括Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、TP、TN、COD、pH、DOC、BOD5),得到如下结论。

(1)绿化屋面径流过程与普通屋面和彩钢屋面相差很大,彩钢屋面和普通屋面径流过程形似。与普通屋面和彩钢屋面相比,绿化屋面的径流开始时间更晚,径流延时更长,径流总量更小,径流洪峰更低。

(2)绿化屋面径流有机污染物的含量高于彩钢屋面和普通屋面径流;有机污染物含量和Cd总量也高于彩钢屋面和普通屋面径流;彩钢屋面径流除了Cd与普通屋面径流含量相近外,其他5种重金属含量都比普通屋面含量高。

(3)彩钢屋面和普通屋面径流多数污染物含量随着径流过程有减少趋势,绿化屋面径流污染物含量随径流过程变化规律不明显。绿化屋面第一次试验时径流有机污染物含量和总量比第二次试验时高,表明径流有机污染物含量随着屋顶绿化龄期有减少趋势。

(4)三种屋面的径流TP、Cd和Pb含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标;三种屋面的径流都受到了污染,不能直接排放或利用。

参考文献:

[1]Mentens J, Raes D, Hermy M. Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century[J]. Landscape Urban Planning, 2006(77): 217~226.

[2] 叶建军. 屋面绿化对城市水环境的改善[J]. 水土保持通报, 2007,14(2): 186~188.

[3] Lee J Y, Yang J S, Han M, et al. Comparison of the microbiological and chemical characterization of harvested rainwater and reservoir water as alternative water resources[J]. Science of the Total Environment. 2010,408(4):896~905.

[4] Frster J. Variability of roof runoff quality[J]. Water Science and Technology.1999, 39(5):137~144.

[5] Zobrist J, Müller S R, Ammann A, et al. Quality of roof runoff for groundwater infiltration[J]. Water Research. 2000, 34(5):1455~1462.

[6] Bucheli T D, Müller S R, Voegelin A, et al. Bituminous roof sealing membranes as major sources of the herbicide (R,S )-mecoprop in roof runoff waters: potential contamination of groundwater and surface waters[J]. Environmental Science and Technology. 1998, 32(22): 3465~3471.

[7] Villarreal E L, Bengtsson L. Response of a Sedum green-roof to individual rain events[J]. Ecological Engineering, 2005(25):1~7.

[8] Bengtsson L. Grahn L, Olsson J. Hydrological function of a thin extensive green roof in southern Sweden[J]. Nordic hydrology, 2005(36): 259~268.

[9] Bliss D J, Neufeld R D, Ries R J. Storm water runoff mitigation using a green roof[J]. Environmental Engineering and Science, 2009(26): 407~417.

[10]Hilten R N, Lawrence T M, Tollner E W. Modeling stormwater runoff from greenroofs with HYDRUS-1D[J]. Jourrnal of Hydrology, 2008(358): 288~293.

篇4

在现实生活中,风的形成勉强可以用鼓风机来实现,星哥在他那些老片中以比较拽的形象出场时,往往让主角花钱雇几个小混混在身后捧着电风扇,让人远远一看风衣飘飘、气度不凡……

而形成降雨则存在相当的技术难度,因为形成降雨首先要有包含足够的水蒸气的云彩,然后云彩遇到一股气流,让云不停地运动;云内部的水汽在运动中遇到灰尘之类的凝结核,在高空低温的状态下形成小小的冰晶;这些冰晶不断碰撞、长大,最后它们受到的重力大于云层对它们的浮力,冰晶就掉下来,变成液态的水珠,最后形成降雨。

即使人工降雨,也是利用了这个原理。所以当遇到干旱,人们总期盼政府相关部门赶快施行人工降雨。实际上人工降雨主要是向大气层中排放干冰和碘化银。干冰的作用是吸热,形成低温环境,碘化银的作用是作为凝结核,这二者要发挥作用必须有一个前提——空气中有足够的水蒸气。缺乏了这个必要条件,人工降雨就无从谈起。

但在我国云南省高黎贡山深处,却有一个地方,让普通人也可体验一把“呼风唤雨”的感觉。

很多年以前,一个采药人到高黎贡山采摘草药。山路崎岖、杂草丛生,这人手持砍刀开路,不一会儿就又累又渴。当他走到一个湖边稍微歇息一下的时候,看着天上骄阳似火,山间却一丝风都没有,一时兴起,对着湖面大喊:“太热了,赶快刮点风吧!”回声在山间激荡,传到很远的地方。

结果,令人惊奇的事情发生了——山中真的开始刮风了。微风轻拂,让他觉得非常舒服。随后风竟然越刮越大,整个山林都随着大风摇摆,湖面上也阴云密布。不一会儿就下起了倾盆大雨。

这个人惊奇不已,他心想:难道是因为天神听到了我的祷告,所以让这片湖回应我的请求?回家后他把自己的经历告诉了亲友、邻居等,人们都对他的话嗤之以鼻,但是当真的有好事者到那个湖边一探究竟时,却发现这座湖真的能够满足人们“呼风唤雨”的愿望。只要你大声呼唤,湖面上很快就会风起云涌、电闪雷鸣。于是人们就把这能够根据人的命令来刮风下雨的湖命名为“听命湖”。而随着更多人的传播,这座湖的名气也越来越大。

时光进入20世纪90年代,当地旅游部门听闻这个湖泊的特异之后,组织了一支考察队来一探究竟。队员包括旅游局的工作人员,地质队员等科技工作者,还有一些媒体的记者。当考察队到达“听命湖”边时,天色已晚,考察队决定在湖边露营一晚,第二天再验证“听命湖”的真伪。

第二天清晨,艳阳高照、万里无云,丝毫没有下雨的征兆,众人都觉得这样的天气能够“呼风唤雨”有些匪夷所思。队员在湖边一字排开,大声向着湖面发出“快点刮风下雨吧”的召唤。但是天空与湖面异常平静,大家的嗓子都快喊哑了,也没有看到“听命湖”表现出丝毫要下雨的征兆。就在大家以为“听命湖”只是前人杜撰的传说准备打道回府的时候,一个队员指着湖面大喊:“看,起雾了!”果然,一团云雾从湖对面的山冈缺口处飘来,最终弥漫开来,笼罩了湖面。10分钟过后,天上开始飘起了蒙蒙细雨。考察队员们又惊又喜——难道“听命湖”真的拥有如此神奇的魔力?

专门的研究人员跟进了对“听命湖”能够让人“呼风唤雨”的研究,认为在人发出喊声的时候,声波在一定程度上搅动了相对稳定的空气,从而使湖面产生上升气流,起到了一种使云层加速运动的促发作用,在这一过程中,水汽凝结,最终形成降雨。

篇5

关键词:小型工程;农田水利;规划设计

1 小型农田水利工程规划设计的基本原则

1.1 水源工程规划设计基本原则

首先是人工降雨,结合相关的物理原理和气象原理,利用空中作业和地面作业的人工降雨方式,在水库和河流水量不足的情况下,就需要以这种方式缓解旱情;其次是水源涵养林,截留降雨和调节径流,以控制土壤的侵蚀、削减洪峰、提高土壤入渗能力、提高土体贮水能力、改善小气候环境等;再次是地面取水,借助无坝引水、拦河坝、水闸和泵站等,拦截天然河流的水体,并引入灌溉区域当中。

1.2 输水工程规划设计基本原则

该工程的功能是将水流引入灌溉区域和将多余水资源排出灌溉区域,一方面是构建明渠、低压管道、喷灌系统、滴管系统等,其中常见明渠包括土渠、衬砌渠道两种,低压管道输水工程需要突出节水、节能、省地、省工、适应性强等优点,喷灌和滴管则要求提高灌水的效率。另一方面是排水工程,以排水沟为主,旨在控制降雨流径和调节地下水位,关于排水沟的布置,需要尽量设置于较低区域,并以自流排水的方式,以及保证排水站的电源。

1.3 田间工程规划设计基本原则。

该工程的方案布置,需要在考虑田、渠、沟、路协调性的基础上,以“沟-渠-路”、“沟-路-渠”、“路-沟-渠”等模式,因地制宜地安排机耕道路布置方式。如果工程具有防范风沙的需求,还需要设置防护林。

2 小型农田水利工程规划设计的方法建议

为了进一步加强小型农田水利工程规划建设的合理性,我们可以采用一些新的技术与理念,进行合理的规划设计,下面主要针对其规划的基本原则进行详细的分析介绍。

2.1 水源工程规划设计

2.1.1 人工降雨

这里所说的人工降雨主要是针对旱情比较严重的地区,尤其是在每年的6~10月份左右,一些地区将出现大面积的干旱。此时,农田水利将很难发挥其应有的作用,各种水利工程项目都将被迫停止,为了缓解旱情对农业作物的影响,此时将采用人工降雨的方式进行水利工程的补给,进行合理的施工降雨。

2.1.2 水源涵养林

随着工业的不断变化发展,自然环境的日益恶化,农田水利水土流失的日益加剧,环境问题成为了发展农田水利工程首要解决的问题之一,在充分考虑气候、土壤、植被等因素的同时必须采取科学合理的灌溉方式进行水利工程的建设与发展。现今我国主要采用的是飞机播种造林、封山育林等两种主要的养林方式,进行水源的保护,并在一定程度上推动了节约水利工程的建设。

2.1.3 取水工程

就目前而言,我国主要采取三种形式进行取水。在热带季风气候地区,由于其降水量比较充足,水土流失现象不是很严重,植物生长比较茂盛,故此可以采用无坝取水的方式进行取水作业。在进行选址过程中,为了避免洪水、泥石流、自然环境等突发事件的破坏,一定要综合各种因素进行选址,这种独立的小面积灌溉在一定程度上可以节省大量的水源。为了保证泄洪安全以及河床的稳定性,可以在此基础上安装闸门进行控制,特别是在一些降水不够很均匀的地区,可以采用拦河坝的取水方式,将高处的梯田水引进低处,这样不仅仅可以大大提高水的利用率,更能有效的保持水土的稳定性,达到节约用水的目的。然在一些比较干旱的地区或者是降水比较稀少的地区,大多采用的是水闸、泵站灌溉技术进行取水。这主要是依靠电力和输电设备等措施来进行泵站取水,进行灌溉。水闸主要包括分水闸、泄洪闸、节制闸、冲沙闸等,主要是为了更好的稳定泄洪的需要以及灌溉。

2.2 输水工程规划设计

2.2.1 引水工程

首先是确定设计引水流量,尤其是技术力量比较薄弱的小型灌区,在用水高峰期的时候,根据最大灌水定额和延续时间,确定渠道的设计引水流量,具体可根据主要作物种植比例、渠道灌溉面积、作物用水高峰期日耗水量、日灌水小时数、渠系水系用系数等计算得出,以此作为渠道设计的依据。其次是渠道横断面的设计,根据水力均匀流确定横断面的尺寸,其中明渠均匀流是通过渠道平均流速、谢才系数、水力半径、渠底比降计算得出,水位变化较大的河流渠道,要求设置水闸门或者固定面积的进水口挡水墙,并根据当地的气候、水文、地质等情况,决定采用明渠自流灌溉、提水管道灌溉、喷灌、滴灌等方式,以提高水资源的利用效率。

2.2.2 排水工程

首先,确定排水沟的流量,可借助平均排除的计算方法,并根据不同的地形条件,设计暴雨标准,其中包括:旱地设计排涝模数,可根据排涝历时推算得出;水田设计排涝模数,可根据历时为T的设计暴雨量、水田滞蓄水深、历时为T的水田蒸发量、历时为T的水田渗漏量计算得出;旱地和水田综合设计排涝模式,可根据旱地面积和水田面积推算得出。其次是渠道横断面的设计,可参考引水明渠的设计方式,采用浆砌石、浆砌空心砖制U型槽衬砌等,建设排水沟,可利用地势较低的天然河道,以提高工程的经济性。

2.3 田间工程规划设计

2.3.1田、购、渠、路的布置

首先,合理布置灌排合区,按照田块的形状划分,选择园林化规整格田或者比较规整条带状田块,解决田间灌溉的串排、串灌等问题,减少田块受到水淹的影响。其次,根据合适的地形,以及综合农村生活区域的布置条件,合理设置渠、田、林、桥涵、路等。

2.3.2 田间渠道衬砌

目前主要是采取预制砼U型槽渠和浆砌砼空心砖渠这两种田间渠道衬砌。第一种方式最大的优点则是,在施工过程中不会受到自然环境天气变化的影响,同时可以减少大量的土方填置。但同时它也存在着一定的缺陷,就是抗震性能较差,土方在回填的过程中不能很好的进行凝结,进而导致槽底的开裂,此时将出现大量的水流失。这就要引起我们足够的重视,加以避免,将损失降到最低。第二种田间渠道衬砌方式可以有效的进行田面与位置的合理搭配,为农作物的生长提供了一个很好的生长环境,而且在施工中具备了强大的耐磨性以及抵御雨水冲刷的能力。具有较好的防渗效果以及防冻能力。

3 结束语

综上所述,为了进一步提高工程规划设计的科学性和合理性,我们需要从水源工程、输水工程、田间工程入手,找准各个工程规划设计的切入口,并结合各工程的功能需求,做好规划设计工作,一方面是水源工程的规划设计,统筹兼顾人工降雨、水源涵养林、取水工程的功能实现,另一方面是从引水工程和排水工程两个方面,提高水资源的利用效率和提高水力工程的经济性,同时合理布置灌排合渠,并综合渠、田、林、桥涵、路等,做好田间渠道的衬砌规划。

参考文献

[1]雷兆伟,高皓君.解析小型农田水利工程规划设计存在的问题及注意事项[J].科技风,2013(11):145.

[2]黄雅丽.小型农田水利工程规划设计存在的问题及注意事项[J].现代农业科技,2013(5):210.

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[关键词]人工影响天气;作用;技术;措施

中图分类号:P48;V321.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0239-01

一、漠河县地理环境以及气象情况

漠河县位于大兴安岭北麓,黑龙江上游南岸,地理坐标位于东经121°07′~124°20′,北纬52°10′~53°33′,是中国纬度最高的县。东与塔河县接壤,西与内蒙古额尔古纳右旗交界,南与内蒙古额尔古纳左旗为邻,北与俄罗斯隔黑龙江相望。下辖四镇一乡和五个林场,总面积18367平方千米。境内聚集着汉、蒙、回、满、朝鲜、鄂温克、鄂伦春、锡伯、土家等11个民族。漠河资源丰富,黄金开采有百余年的历史,曾被慈禧定为“胭脂沟”。

漠河县是全国气温最低的县份,属于寒温带大陆性季风气候。冬季在极地大陆气团控制下,气候寒冷、干燥而漫长;夏季受副热带海洋气团的影响,降水集中,雨量充沛,气候湿热,日照时间长,适宜耐寒生作物生长,但易发生洪涝和低温冷害;春、秋两季,因冬夏季风交替,气候多变。春季多大风,降水偏少,物燥干旱,易发生森林火灾;秋季降温急剧,常有早霜和冻害发生。

漠河县年平均气温在-4.3℃ 。各月平均气温在0℃ 以下的月份长达8个月之久。气温年较差为49.3℃ 。历史最高气温:39.3℃ 出现在2010年6月 ;历史最低气温:-52℃ 出现在1969年。平均无霜期为86.2天。年平均降水量为460.8毫米,全年降水量70%以上集中在7月份。5~6月份为旱季,7~8月份为汛期。太阳辐射总量年平均为96~107千卡每平方厘米,日照时数为2377~2625小时。≥10℃的积温为1436~2062℃。漠河虽冷,但有其独特的气候魅力。每年夏至前后,白天很长,不到深夜12 点,天不会全黑,至凌晨两三点便露出晨光,所以人们称之为“不夜城”。冬季的气温平均在-40℃以下,极端最低气温曾达到过-52.3℃,有“北极城”之称。

二、人工影响天气的内涵

人工影响天气,又称人工控制天气,是指为了达到防止或是减少气象灾害,增雨水、消雾、防霜等目的,在适当的条件下通过利用科技技术对局部地区大气的化学、物理过程进行的人工影响的活动。其基本原理是利用云和物理学降水原理,采用向云中撒播催化剂的办法,从而使某些局部天气现象向着有利于人类生产生活的方向转变的一种科学措施。

三、人工影响天气在防御气象灾害中的重要作用

1.人工影响天气在防雹减灾中的作用

冰雹预报的关键是识别冰雹云。而冰雹云只是积雨云的一种,从20世纪60年代以来,人们利用飞机、气象雷达和无线电探空等手段,对冰雹云和雷雨云的结构和演变等物理特性,进行了大量的观测分析,并研究了冰雹和雨滴在云中生长的条件和物理过程,从而对冰雹云的特征有了一定程度的认识。

2.人工降雨在抗旱中的作用

人工增水与其它开源方式相比较是一项投资少、见效快、相对比较成熟的技术,特别是山区迎风坡地形云的催化作业,在干旱的季风性地区,水资源日益成为经济发展、人民生活水平提高的桎梏,因此根据该地区的生产和技术水平,在不影响经济发展的基础上,加强作业的能力,增加人工降雨量。而在温室地区,水资源丰富,但是极易发生水灾,因此雨季未来临之际就要做好防汛工作,把排水等工作做到细致。

3.对暴雨、大雾、暴风雪等天气的预防

加强科学技术以及科研的投入,在暴雨、大雾等气象灾害未扩大之时进行及时预告,提前做好各种防护措施。我国气象灾害分布广、各地区又有不同的特点,因此,要因地制宜进行防灾、减灾工作。

四、人工影响天气技术应用注意事项

1.多普勒天气雷达应用。雷达以多普勒效应为其基本的工作原理进行设计的,其在对降水的监测作用和降水量的定量估算等方面具有与其它气象雷达不同的优势。

2.云中液态水含量测量。目前微波辐射计探测技术比较成熟,运用于液态水含量的探测,其具有较好的连续性和可以进行较长的探测时间。微波辐射计探测技术的不足之处是没能获取大范围的信息,这是该技术在空间上的局限。

3.作业地点的选择是人工增雨作业的关键所在,因为作业地点的选择直接关系到受益点。作业受到云速、风速、作业点与受益点距离的制约,因此,作业地点要选择在受益点的上风向。另外,由于使用高炮或者火箭在发射完成后,其弹壳一般不会炸毁,完成爆炸后会因为重力作用落回地面,因此,就要考虑弹壳的落回是否会对人、房屋等建筑造成损害。

五、加强人工影响天气的措施

1.增强防灾、减灾意识

要增强防灾、减灾意识,各级领导要重视抗灾工作,每逢山洪、冰雹多发生的季节要提前组织人手,保证各种设施齐全,人力、物力等进行多方面的投入,给群众发安全手册、对农民进行科学技术、防汛防寒等知识讲座,做到防患于未然,最大程度减轻气象灾害等对人民日常生活等的影响。

2.加强科学技术的研究

人工影响天气作为防灾、减灾的手段有着重要的作用。这种人工影响天气的科学技术仍然处在胚胎阶段,缺乏一定的成熟性,因此还需要在以后的科学发展中不断地加以研究、改造,加强人工影响作为科学研究的投入,使灾难减轻到最小化,同时也要加强技术的有效实施,提高效果。利用已有的设备和技术,进一步研究其潜力,加强高炮、飞机、火箭等的作业能力,时刻增强创新意识,在研究现实的基础上,推出经济投入更小、效益更高的产品。

3.因地制宜,突出重点项目

在干旱的季风性地区,水资源日益成为经济发展、人民生活水平提高的桎梏,因此根据该地区的生产和技术水平,在不影响经济发展的基础上,加强作业的能力,增加人工降雨量。而在温室地区,水资源丰富,但是极易发生水灾,因此雨季未来临之际就要做好防汛工作,把排水等工作做到细致。

4.健全各种法律法规以及各种规章制度

健全各种规章制度,是确保各种科技措施正常运行的前提,对于相关的作业点等也要进行实地考察,务必保证其科学性、安全性。同时,做好安全防患体系,制定人员分布以及紧急突况时相应的对策,对员工进行严格的岗前培训,严格操作,安全、有效的开展技术活动。

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关键词: 气象人影;重要性;措施;完善方向

Abstract: with the development and progress of science and technology today, or impact to the improvement of the weather phenomenon can also by artificial means or measures to implement and complete, namely "meteorological figure" technology. If can be used correctly, meteorological figure can help human avoid some natural disasters, improve the growth of crops and harvest, even under the specific conditions and environment to achieve a particular purpose. This article will discuss the importance of meteorological phenomenon of the figure and work measures to further explore.

Key words: meteorological figure; Importance; Measures; Perfect the direction.

中图分类号:TU244.7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、气象人影简述

气象人影即通过人为的方式及手段对某种天气情况进行改造及影响的过程。气象人影通常是指在合适的时机及条件下,通过人工催化剂或相应技术手段对局部区域的大气中的物理过程进行影响及改造,使其放生定向变化,从而避免某种恶劣天气对于生活及生产造成影响及破坏的过程。气象人影近年来已越来越多的被运用,最常被用到的有人工降雨、人工降雹、人工消云、人工消雾、人工消弱台风、人工防霜冻等。值得注意的是,由于人类无意识活动而带来的气象变化并不属于气象人影的范畴,而是人类对气象带来的无意识影响。

气象人影并不是近来来才诞生出的技术手段,其历史可以追溯到很久以前,世界上最早的气象人影大概应该是避雷针的发明。1749年,富兰克林首次研发出避雷针,从而第一次实现了了人为因素对气象造成影响的过程,从那之后气象人影的例子开始越来越多。

我国的第一次气象人影发生在1958年,当时的吉林省正遭遇60年来不遇的大旱,长久的干旱使得大批的农作物枯萎死亡,也给居民的生活造成很多不便。当时我国采用的是以食盐为催化剂的人工降雨,在云层播撒了接近200千克的食盐,从而对恶劣的气候带来一定程度的缓解。

二、气象人影工作重要性

气象的形成和产生是一个自然的过程,理论上是不应该被人为的手段影响制约的,因为其归根结底是自然规律的一种。然而近年来,随着人类各类生产活动的加剧,对于自然资源的肆意掠夺,对于自然环境的残酷破坏,让我们赖以生存的地球环境变的越来越糟糕,或许是作为惩罚,频频爆发各类自然灾害。对于这样的现象,人类很有必要反思,地球只有一个,很多对大自然的破坏是不可逆的,地球环境已经变得岌岌可危,怎样才是可持续发展的路线是人们最应该探讨研究的。正因为这些人类活动,经常造成恶劣的极端天气,对于农作物的收成造成影响,对于人们的人身安全构成威胁,在这样的前提下,适当的气象人影工作变得尤为重要。

气象人影能改善恶劣天气带来的农作物收成影响

气象人影技术很大程度上是用于减缓恶劣天气造成的农作物减产的问题。农作物的生长极其依赖于适宜的气候,然而在特定的地区由于地域环境的影响,会随之产生极端的气候,常常为农作物的自然生长带来很大障碍。如有的地方会爆发几十年难遇的大旱灾,而有的地方又会遭遇百年不遇的洪灾,这些恶劣的天气都直接限制了农作物的生长。对于这样的状况,可以在特定区域采用相应的技术手段对天气进行一定程度的改造,从而缓解农作物种植遇到的气候环境制约。

气象人影降低了恶劣天气造成的人生安全隐患

对于有的区域,可能会爆发冰雹或大风降雨伴随雷电的天气,频频听说这些恶劣气候的发生造成人员伤亡,酿成悲剧。对于这些难于遇见的突发的天气问题,确实会对出行的人构成人身安全的威胁。对于这样的现象,气象部门在能够提前预知的前提下,若能及时采取相应措施,通过气象人影的手段对于极端天气进行一定程度的降低制止,能够减少很多不必要的悲剧及损失。

能够为特定条件下的特定目的服务

气象人影在我国的运用中有一个很好的例子,2008年北京奥运时,开幕式当天气象部门已经观测到当天会伴随降雨,然而现实情况是不能允许降雨发生的,于是气象部门提前做了准备工作,通过气象人影避免了降雨的发生,从而让开幕式顺利圆满的完成。的确,气象人影手段对于有些特定条件下的事件,可以起到很好的帮助作用。

三、加强气象人影工作措施

气象人影的是一个体统连贯的过程,其实施措施按照实施流程主要分为作业前的准备、流程中的操作及作业后的养护工作

作业前的准备

对于即将进行的气象人影工作,作业前有必要深入调查当地的环境、造成气候问题的成因、当地气象所面临的一些挑战,只有做了完备的前期调研工作,才能为后续的气象人影作业提供有力参考依据,让整个作业流程有针对性且有效的进行。对于当地的地域环境、正在面临的气候问题的清楚了解,也是决定后期采用什么手段进行气象人影工作的前提,也便于明确选用怎样的药剂、采取怎样的方式是正确合适,用最小的对气候的干预达到最大的定向改造气象的目的。

规范作业流程

气象人影作业时要严格遵守相关规范及制度,作业流程要在安全有保障的前提下进行,对于弹药要经过严谨的查验,且工作中需要和当地政府有很好的沟通协调,作业前要提前通知当地居民,让他们做好相应防范及预警措施,不至由于气象人影而对居民生产生活造成不必要的影响及破坏。

3.作业后的养护

气象人影归根结底是通过人为手段对自然进行改造,严格来说并不符合自然规律,然而有时候为了避免恶劣气候可能带来的或已经带来的破坏及影响,只有明知不可为而为之了。但如果作业后能够有效的对气候及环境进行修复及养护,还是能够很大程度降低对自然的破坏。因此作业后的养护是十分重要的。

总 结:气象人影技术涉及到很多学科的综合运用,是一门定向改造气候环境的技术手段。随着各类生产活动的加剧,自然环境正在被人类改造着,人类的很多活动并不合理,甚至对我们赖以生存的家园造成破坏,这直接造成极端天气的日益频发,带来很多人员伤亡及财务损失,气象人影技术由此应运而生。对于这项技术的合理适当的运用,是能够一定程度改善恶劣天气造成的不利影响的,也能够规避一些灾难的发生。然而人们真正应当关注的是如何和谐的和地球相处,如何合理有效的开发利用地球上的资源,如何真的实现可持续发展,这才是减少极端天气发生的源头。

参考文献:

[1]. 赵健, 山东人工影响天气工作发展回顾与思考 [J], 山东气象, 2008年04期.

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给兰花浇水的时候,用雨水、雪水是最好好的,或者是使用河水、井水、鱼塘水,这些水质都是有利于它生长的。不过应该注意,若是人工降雨的话雨水就最好不要用。所用水的水质不能被污染过,要是用被化工业污染后的水浇兰花,就会严重危害它的生长。

通常来说,家庭进行养殖的话浇水则多用自来水,在从水管里接出自来水之后,要先把它放在一个容器内,放置2-3天左右。另外,家里的淘米水也是可以用来浇兰花的,不过需要用水稀释,不要太浓。

二、浇水方法

1、为它浇水应该掌握不干不浇水,要是浇就得浇透。长期浇到一半停止,就会严重影响它根系的生长。但应注意,不要让它的盆栽中产生积水。不管是在夏季还是冬季,用水的水温都要和室温接近,不然水温就会刺激到它的根系,很容易出现不良的表现。

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土工合成材料指的是用合成纤维、合成橡胶和塑料等聚合物作原料制作而成的一种新型建筑材料,它主要应用于岩土工程,将其置于土体的表现、土体内部或各层土体间可以起到保护和加强土体的功能。堤防近年开展的水利工程项目中就应使用了大量土工布材料,尤其应用于水库的围坝护坡项目上,经过持续研究与试验,逐渐探索出了一整套具有土体特征的护坡土工布的反滤施工方案,并获取得较好的经济效益与社会效益。

1.土工布的特性

所谓土工合成材料指的是在岩土工程中所应用的合成材料的总称,这些材料都是由人工合成的聚乙烯、聚丙烯、聚脂、聚酰胺、聚氯乙烯和聚烯烃等高分子聚合物等化工原料制作而成。土工合成材料的特点包括质量轻、柔性好、强度高、具有较强的整体性、不易腐烂,有耐久性及良好的力学性能,在经济上具有低成本,方便生产、运输与施工等特点。

2.土工布砂垫层结合反滤结构及人工降雨冲刷试验

堤防具有围坝线长和易受雨水冲刷的特性,部分堤坝的工程曾遭受雨水冲刷的破坏,因此在水库的施工中,采用了土工布同10厘米中砂垫层结合的反滤结构。这个结构的机理是:在施工过程中,坝体遭到暴雨的冲刷,或坝体在运行期的水位出现骤降,使得土工布与坝面间形成在砂层中进行流动的“径流”,防止径流对坝面产生直接的冲击,对坝体起到了保护作用。

在水库围坝护砌的施工现场做了人工降雨的试验,以对其合理性做进一步的论证,寻找出最佳的垫砂厚度。试验共分为两个段。第一段不设砂垫层,规格为350克/平方米的土工布直接铺在已施工完毕的坝体之上,在其上面干砌厚度为30厘米的片石;第二段是在施工完毕的坝坡上先铺设厚度为10厘米的砂垫层,铺平再洒水拍实,然后在其上铺设一层相同规格的土工布,最后干砌厚度为30厘米的片石。降雨试验是将两台QY-15型潜水泵进行并联,然后把水打进Φ100毫米主输水管中,再流进主管两侧的Φ20毫米口径的配水支管中。28根配水支管每根长度为9米,管间距为1. 9米。在每根支管分别开3排小孔,孔的间距为15厘米,孔径为2毫米。水流从支管内喷入空中,再洒落于干砌石坝坡面。

先对第二段铺设砂垫层的坝体做人工降雨冲刷试验。两小时的“降雨”强度为120毫米/小时,在降雨过程的前10分钟,坝坡脚流淌的水逐渐出现微浑浊状态,此后直至试验结束流水一直呈清水状态。试验结束后,在坝坡的上、中、下三段进行片石拆除以检查砂垫层厚度,检查结果三段分别为9.5厘米,9厘米和9.5厘米,与施工标准要求的厚度10厘米±2厘米相符,试验证明砂垫层未受到冲刷,同时,坝坡也未出现塌陷和鼓包等现象,证明坝坡处于稳定状态。试验结束后将片石和土工布进行拆除,发现坝坡受到严重的冲刷,出现43条大小不等的冲沟,两条最大冲沟的宽度达40厘米,深度为25厘米。本次人工降雨试验得出结论:在土工布砂垫层结合反滤结构的水库围坝遇到50年一遇的暴雨时,其坝体能够保持稳定状态,反滤结构的“保土”和“透水”功能保持良好状态;若反滤结构为土工布而不进行砂垫层铺设,则土工布容易出现淤堵,反滤作用受到影响,将冲击到坝体,造成整个坝体被破坏,试验证明“土工布砂垫层结合反滤结构”是水库的坝体安全之必要保证。

3.土工布在堤防工程上的应用

3. 1采用土工布作坝体反滤

堤坝的决口与溃堤主要原因通常是反滤层被损坏,作为一种新型滤料,土工布应用于坝体的反滤结构,其关键点在于预防被保护的土体被冲刷的透水和保砂功效。在施工中应采取“先竖干砌石,后挂土工布,紧跟填土”工序方法,以使土工布能更有效发挥其作用,并保证施工的质量的土工布的铺设的效果。这种方法能使各层施工受到有效控制,又能保证土工布的铺设质量。

(1)土工要与山皮石相比有更佳的工程效果。传统以山皮石作反滤层,突出问题是施工质量无法得到保证,特别是在泥沙含量较多的情况下,当泥沙在海潮冲刷下流走时,常常出现下陷与裂缝的现象;泥沙一旦挤进石块的缝隙,将排水通道堵塞,将产生孔隙水压力,对石堤极其不利,增加了石堤的倾覆力矩。采用土土布作反滤层利用其滤砂排水的功能,使山皮石存在的难题得到彻底解决,堤坝安全也得到保证。

(2)施土程序得到极大简化。传统使用山皮石时为保证反滤层的填筑宽度,要在石堤背后的lm处增设1道打桩的扎围,这要投入很大的人力物力。而土工布则无需此道工序,使人力和物力得到极大节约,施土进度得以加快。

(3)填筑材料选择受限局面得缓解。采用土工布作反滤层之前,土堤填筑所用材料通常采用堤围区附近具有的粘性土,在堤围施土提速后,粘性土量满足不了工程的需要。而采用土工布作反滤层,填筑时可利用堤围附近所产的粉砂与中砂,这样填筑材料有了更多的选择性。

(4)使工程造价得到降低。①1道打桩扎围的工序被省略,可节约费用5万元/km;②2种反滤层所用材料的差价可节约费用50%,达6万元/km;③更换填筑材料可节省35万元/km,这三项共计节约成本46万元/km。

3.2 土工布应用于水闸和船闸上下游的护坦防冲护底

在堤防施工中,普遍应用了钢筋混凝土箱底板和梁板式岸墙预制水闸,它的优点是造价较低、结构合理,以及方便施工。但同时也存在某些问题,如闸室的上下游已依照设计做了长10m,厚0.9m的抛石护坦,可是在堤坝运行中,仍遭遇到淘刷,出现年年抛石年年受冲刷的现象,每年都要投入大批人力物力做堤坝维修。采用土工布的具体方法是:将用防老化胶丝缝纫的土工布拼成面积为386m2大块,采用直径为4mm的胶丝制成网络形的骨架,采用土土布缝纫将土工布进行固定或者上下夹住,起到加筋的作用,四周的边框采用小于8mm的粗胶丝绳进行加固,以增强施土时产生的抗张力。在制作完毕之后,将其运到浮运闸的预制现场,一端采用膨胀螺丝固定于空箱底板的侧墙之上,然后卷成筒状进行缚紧,再与浮运闸一道浮运至闸址处,在施土时由潜水员来解开。利用潮水牌低谷(或停流)前后的两次不同的流向,顺两次流向分别将土工布展开并摊铺在水面上,由施工人员张拉四角的胶丝绳,再用钢管桩进行固定并拉紧。然后,载满块石的开始船舶驶进布面,在间距成排就位后,同时对着布面均匀地进行块石抛投。在抛投至一定程度之后,边抛石边探测水的深度,通过这种方法控制厚度,保证抛石体达到基本平整,直至达到设计高度。

经过几年定期探测,未发现有冲刷现象发生,也没有因此进行补抛块石,水闸得以正常运行。采用土工布进行水闸护坦防冲护底有下列作用:①土工布具有的反滤作用使得闸基与坦基避免出现冲刷和管涌等渗透性破坏,确保了闸基与坦基的安全稳定;②土工布的“加筋”功能提升了地基的承载力,使得地基的应力和沉陷趋向于均匀,块石对软基因用力集中而受挤压剪切出现的破坏现象被消除;③土工布具有的隔离作用确保了软基的竖向排水,使固结速度加快,同时也防止了淤泥自石缝被挤出而造成流失。

综上所述,实践证明了引堤基础进行土工布的铺设,可减少块石的沉没与土方的淘刷带来的损失;有效减少了施工量并使施工速度加快;防止了基础被冲刷有效保护了水闸的安全;土工布的隔离功能确保了软基的竖向排水固结,使地基的承载力得以提升;土工布具有的“加筋”功能使地基的应力趋向于均匀,防止局部下陷有发生,据初步统计消费合作社,土工布加砂垫层复合反滤结构比过去采用的砂砾料反滤结构所用工程成本下降大约40%。

参考文献:

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1 实验,化学课堂的生命

其实,把实验称为化学教学的辅助手段,实在有点不准确。因为化学以实验为基础,甚至为生命。没有实验,化学概念、化学规律的提炼便是无源之水、无本之木。在初中化学教学中,实验这一个手段不仅要用,而且要经常用,要灵活的用。教师必须要培养学生观察与实验能力,科学探索能力,让学生在有趣的实验中感受化学学科的魅力与趣味。这样,学生就在不知不觉当中感受到了化学的魅力与趣味。

第一,巧用演示实验,营造怜悯而又神秘的学习氛围,这对于引发学生的化学学习热情和操作指导、思维启发、加深知识理解、发掘化学律等方面都有着异常重要的作用。

第二,教师组织学生实验,培养学生的创造能力,实验操作能力,合作学习精神。比如你教学“二氧化碳和一氧化碳”,探究二氧化碳性质的时候,教师这时候可以演示趣味实验――跳动的硬币,来吸引学生的注意力。硬币由于二氧化碳的冲顶作用,跳动得很厉害,这个现象很有趣,能够大大地激发学生的学习兴趣。然后你还可以呈现可乐汽水,问学生可乐汽水中的汽泡是什么?学生一会就会想到是二氧化碳,这就将实验引入了生活。可以再讨论交流,说说检验二氧化碳的方法,并选取有关器材,设计实验方案,归纳二氧化碳的性质。然后教师继续诱导,进入后续探究性学习活动。教师这时提问:(1)根据可乐中有二氧化碳这一事实,怎样用实验验证二氧化碳可溶于水呢?这时设计小组合作,设计可行的实验方案,再小组之间进行交流,说出设计思路与实验步骤,师生共同改进并且完善,大家一起明确实验方案,然后再分析实验后矿泉水瓶子变瘪的原因。(2)再探讨:二氧化碳溶于水的过程中发生化学反应了吗?先让学生说判断理由,并且猜想新的生成物可能是什么?猜想前,教师再演示在石蕊试纸上滴加盐酸溶液,引导学生思考:碳酸也可让紫色石蕊试液变红,那么,碳酸饮料中是否存在碳酸,又是如何形成的呢?教师引导学生在紫色石蕊试纸上滴入变瘪矿泉水瓶子中的液体,同时推测,之前获取的液体中有碳酸、水、二氧化碳,那么是哪种物质让石蕊变色了呢?大家再次讨论分析,明确实验方案。这样,通过演示实验,可吸引学生,加深知识理解。而且通过学生实验,可以训练学生的实验设计能力,观察思考能力,探究能力以及评价能力和表达能力。

另外,在初中化学教学中,教者还应当结合生活实际情况,引入有关的生活实例,增强兴趣。比如,教学“金属的化学性质”时,引入情境:现在有些不法分子以黄铜冒充黄金从事诈骗活动?通过这种问题,引导学生讨论:为什么有些人会上当?你们是否可设计一个实验方案来鉴别真假黄金?这样,将理论知识与实际联系起来,唤起学生探究的欲望。或者也可以引入有趣的小故事,小传说等,给课堂润色。如醋的制取传说:古时候,醋称作苦酒或醯酢,相传杜康之子黑塔有家糟坊,引江水汇酒糟,时值暑伏,他渐入梦境,醒后根据梦中所记载,二十一天后揭盖后清香扑鼻,酸中带甜,于是用二十一日加个酉字来命名这一酸水,这便是醋的来历。无疑,这些都能激趣。

2 多媒体教学,化学课的另一辅助手段

现代社会是信息化社会,各种电教手段用在各门学科教学中,极大的辅助了课堂教学的方式和方法。在初中化学教学中,教师同样可以利用好多媒体手段,给自己的课堂增添味道。

2.1 你利用多媒体,精巧地设置情境,自然地进行课堂导入

比如你教学二氧化碳和一氧化碳,你就可以借助多媒体巧设学习情境。你首先播放“用灭火器灭火”与“用飞机喷洒干冰进行人工降雨”的录像。然后,你提问学生灭火器、人工降雨使用了哪些物质?这样你就可以自然而然地导入,并且板书课题啦。

然后你继续诱导:二氧化碳占大气体积的0.003%,是否会减少?过多会怎样?这时,你再让学生观看课件DD科学家二十年后地球环境的预言,受到震惊,对二氧化碳的性质以及它对环境的影响产生强烈地了解欲望。由于本课有较多的学习内容,如二氧化碳和一氧化碳的化学性质与物理性质、对环境的影响等,教师如果只是一一列举,整个课堂会显得呆板沉闷,而播放用二氧化碳灭火、用干冰进行人工降雨动画,可快速吸引学生,调动学生对二氧化碳的性质与用途的探究欲望。

2.2 可以借助多媒体和动画演示,让学生感知学习的过程

在化学的课堂教学中,有些化学实验或化学现象不能在课堂上直接演示。这时候,教师就可以借助多媒体等进行动画演示,让学生观察思考。比如你现在教学“生活中常见的盐”时,你就可以用电脑制作课件,再借助有关视频资料,让你的学生去仔细观察氯化钠的制取过程,钟乳石与石笋的形成,视听相结合,刺激多种感觉器官,吸引学生的注意力,引发学生的探究欲望。