時間:2022-03-24 21:23:06
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇大學水利水電論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
英文名稱:Advances in Science and Technology of Water Resources
主管單位:教育部
主辦單位:河海大學
出版周期:雙月刊
出版地址:江蘇省南京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1006-7647
國內刊號:32-1439/TV
郵發(fā)代號:28-244
發(fā)行范圍:國內外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1981
期刊收錄:
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
期刊榮譽:
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計,學生應初步掌握樞紐布置和主要建筑物設計的一般原則、方法和步驟,加深和鞏固基礎課和專業(yè)課的基礎理論知識,培養(yǎng)獨立分析、解決實際工程問題的能力;培養(yǎng)正確的設計思想、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、踏實肯干和求實奮進的精神;并且在設計、計算、查閱參考文獻及資料、繪圖和編寫說明書等方面提高能力,掌握技巧。畢業(yè)設計能夠促進學生工程實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力,是水利水電工程專業(yè)學生獨立進行工程勘察、規(guī)劃、設計、施工、監(jiān)理、管理、科研工作的起點。畢業(yè)設計由多個環(huán)節(jié)組成。其中,選題決定了畢業(yè)設計的內容及方法,是關系畢業(yè)設計教學效果的關鍵環(huán)節(jié)。科學的選題對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和工程素養(yǎng)有著至關重要的作用。水利水電工程專業(yè)是涉及多學科知識體系,并與工程實踐緊密結合的綜合性學科。畢業(yè)設計的選題應注重理論知識與工程實踐相結合,體現(xiàn)專業(yè)特色,反應學科前沿,面向企業(yè)需求,以確保設計水平和設計質量。在此,筆者根據(jù)水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)設計教學基本要求,并結合教學工作實踐,對水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計的選題工作進行探討。
一、畢業(yè)設計選題現(xiàn)狀及其問題分析
水利水電工程專業(yè)的畢業(yè)設計題目有設計和論文兩類,其中畢業(yè)設計典型的選題主要包括:水能規(guī)劃,重力壩及壩內壓力鋼管,拱壩及壩內、壩外溢洪道,土石壩及壩外溢洪道,水電站引水系統(tǒng),水電站廠房,灌區(qū)規(guī)劃及渠首渠系建筑物,泵站等。水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計可供選題的范圍較為廣泛。我校水利水電工程專業(yè)近3年畢業(yè)設計選題及選題人數(shù)。目前水利水電工程專業(yè)的畢業(yè)設計絕大多是設計類題目,論文類的題目很少。在設計類題目中,重力壩及壩內壓力鋼管、土石壩及壩外溢洪道、水電站廠房設計的題目占有較大的比重,約占畢業(yè)設計題目的70%。結合最近3年的畢業(yè)設計,并對其成果進行分析,可以發(fā)現(xiàn)選題存在以下幾個方面的問題。
(一)選題陳舊,重復率高
近3年來,水利水電工程專業(yè)的畢業(yè)設計多集中于重力壩及壩內壓力鋼管、土石壩及壩外溢洪道、水電站廠房設計等,雖然其題目較多,但是設計內容比較固定,選題沒有新意,不考慮學生知識水平、興趣愛好、就業(yè)志向等的差異,年復一年,學生消極應付、老師視覺疲勞。例如,重力壩及壩內壓力鋼管的設計雖然可以根據(jù)不同的水文、地形、地質、裝機容量等條件給出較多的設計題目,如實體重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩等,但是由于重力壩設計內容較少,重復性內容較多,重復率高。這對以后專業(yè)評估或復評非常不利。
(二)選題與工程實際結合不緊密
設計類題目基本是真實課題和模擬課題。真實課題是直接選自實際工程的課題,模擬課題有明確的工程背景。由于真實課題工作量和時間進度不易把握,選題難度較大;相反,模擬課題便于指導教師按照畢業(yè)設計教學大綱的要求安排和組織教學。因此,近3年來畢業(yè)設計題目大多是模擬課題。但是,模擬課題由于缺乏實際工程背景,相應地涉及實際工程問題較少,需要學生進行分析的客觀資料不多,導致畢業(yè)設計缺乏深度,圖紙與工程實際差距較大。
(三)選題偏離專業(yè),學生無興趣
部分指導教師結合科研課題和社會服務項目擬定畢業(yè)設計題目,但有的科研課題和社會服務項目研究內容并不屬于水利水電工程領域,據(jù)此擬定的畢業(yè)設計題目與學生專業(yè)不符。導致畢業(yè)設計對于學生只能是過程鍛煉,設計成果偏離其專業(yè)。經過大學四年的學習,學生都會對自己的專業(yè)產生一定的感情和興趣,都希望應用自己所學的專業(yè)知識和專業(yè)技能完成畢業(yè)設計。因此偏離專業(yè)的畢業(yè)設計選題會影響學生的積極性,自然影響了畢業(yè)設計的質量。
(四)片面強調一人一題
一人一題選題方式不便于學生之間的溝通、交流,不利于團隊精神的培養(yǎng)。水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設計不僅要求獨立完成,更強調團隊精神。因此,水利水電工程專業(yè)的畢業(yè)設計不應片面強調一人一題,而應該根據(jù)師資力量,探索鼓勵團隊合作模式的畢業(yè)設計選題模式,按工程項目分大組,盡可能地多人合作一題,有利于培養(yǎng)團隊精神,也有利于真實課題的完成。
二、對畢業(yè)設計選題改進的建議
(一)堅持專業(yè)相關,體現(xiàn)學科特色
水利水電工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,德、智、體美全面發(fā)展,知識、能力、素質協(xié)調統(tǒng)一,掌握水利水電工程學科的基本原理和基本知識,獲得工程師基本訓練,具有扎實基礎理論、寬厚專業(yè)知識、較強實踐能力和創(chuàng)新能力的應用型高級專門人才。畢業(yè)設計選題應符合本專業(yè)培養(yǎng)目標,堅持專業(yè)相關,體現(xiàn)學科特色。
(二)結合實際工程,理論聯(lián)系實際
畢業(yè)設計是理論知識與工程實踐相結合的教學過程,選題應具有一定的針對性、實踐性。畢業(yè)設計選題應盡量以實際工程為背景,增加畢業(yè)設計課題的應用價值;結合實際工程,將理論知識運用于工程實踐,鞏固、加深學生專業(yè)知識、專業(yè)技能,培養(yǎng)學生的實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力。
(三)反應學科前沿,緊跟時代科技發(fā)展
水利水電工程建設的發(fā)展日新月異,尤其是在我國。由于我國是壩工大國,在許多領域擁有國際領先的技術,大量新結構、新工藝、新材料、新設備推陳出新。而水利水電工程專業(yè)現(xiàn)有的教學體系中卻不可能完全體現(xiàn),泛泛地課堂講解也不會引起學生的共鳴。對此類先進性的內容可作為畢業(yè)設計的一部分,所選題目不必深入研究,目的是反應學科前沿,開拓學生視野,緊跟時代科技發(fā)展,培養(yǎng)未來的水利水電工程師良好的創(chuàng)新意識和社會責任感。
(四)面向行業(yè)需求,把握時代脈搏
現(xiàn)代水利水電問題日趨復雜化、綜合化,不僅是工程技術問題,而且是經濟、環(huán)境、社會和管理問題。面對水利水電行業(yè)新發(fā)展、新要求,多學科融合、多學科知識交叉是解決重大技術、社會問題的必然選擇。這就要求從業(yè)人員除了個人的工程素養(yǎng)之外,還必須具有團隊精神。水利水電工程專業(yè)人才的培養(yǎng)應面向行業(yè)需求,把握時代脈搏,特別關注和解決團隊精神問題。因此,借助畢業(yè)設計這一環(huán)節(jié),開展團隊合作模式的畢業(yè)設計,培養(yǎng)大學生團隊精神具有重要意義。畢業(yè)設計選題不應片面強調一人一題,而應該探索鼓勵團隊合作模式,多人合作一題。水利水電工程專業(yè)是涉及多學科知識體系的綜合性學科,選題也應突出綜合性。參考水利水電設計企業(yè)的工作形式,建立畢業(yè)設計小組。小組成員按照企業(yè)角色定位。小組成員從規(guī)劃、設計、施工等設計內容中自由選擇。合理地利用每一個小組成員的知識和技能協(xié)同工作。總之,畢業(yè)設計的選題既要符合水利水電工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,又要切合實際,應體現(xiàn)專業(yè)特色,面向企業(yè)需求,反映本專業(yè)領域的發(fā)展水平和前沿動態(tài)。
三、結束語
【關鍵詞】水利水電工程;三維實體地形;工程測量
傳統(tǒng)的水利水電工程測量方法是采用斷面法作出方量統(tǒng)計,然后做出計算結果。但是斷面的切取方法不同,所獲得的計算結果也會存在差異。隨著三維立體制圖軟件的不斷升級,更為適合水利水電工程測量的軟件系統(tǒng)功能更為全面,系統(tǒng)的開放性讓越來越多的工程測量人員所接受,且在復雜的施工環(huán)境中操作方便。
一、三維實體地形的繪制程序
(一)投影基準面的確定
在水利水電工程測量中,采用三維實體地形技術,就建立三維實體地形模型。將投影基準面確定下來是建模的基本條件。投影基準面的高程包括兩部分,即投影底面高程和投影頂面高程,其中的投影底面高程為基礎高程。在工程測量中應用三維實體地形技術,對投影底面高程和投影頂面高程的取值原理都有所規(guī)定,要求基礎高程要比水利水電工程的最低高程還要低,且底面高程要統(tǒng)一。按照投影頂面高程的取值原理,是要求取值要高于水利水電工程的最大高程。
(二)三角形網(wǎng)的建立
水利水電工程測量中,運用三維實體地形技術將三角形網(wǎng)建立起來,以對各項數(shù)據(jù)進行計算。三角形網(wǎng)的建立是基于碎部點數(shù)據(jù)而生成的,基本操作上,是在碎部點中確定一個點,為第一個點;以計算的方式將距離碎部點最近的一個點找出來,為第二個點;之后的工作就是將兩點之間可以形成最大夾角的點尋找出來,為第三個點,三點構成一個三角形。第三個點的確定利用余弦定理計算出來,公式:c2=a2+b2-2abCosc。當三角形構成之后,將三角形的三邊向外延伸,對各邊的利用次數(shù)進行判斷,其是否大于2次,之后所有的碎部點都連接起來,三角形網(wǎng)構成[1]。
在三維實體地形技術的應用中,基礎高程計算所獲得的結果可以實現(xiàn)三維實體地形與實際地形一致,頂面高程計算所獲得的結果可以實現(xiàn)三維實體地形與實際地形相反的結果。
二、水利工程測量中三維實體地形的應用
水利工程所發(fā)揮的重要功能是調節(jié)當?shù)氐乃Y源,防止出現(xiàn)洪澇災害。水利工程施工中,要對各種水利建筑,諸如大壩、渠道、隧洞、水閘等設計方案有所考慮,不僅需要在施工之前對施工設計方案進行研究,還要充分了解施工現(xiàn)場周圍環(huán)境,特別是河道周邊的地理環(huán)境,需要以詳細的數(shù)據(jù)體現(xiàn)。目前水利工程的勘察測量中,可以采用三維實體地形技術,將工程施工現(xiàn)場的地形、地貌、地質情況等等元素都融入到三維實體地形中,運用三維實體地形結構算法將地形設計出來。
三維實體結構算法的選擇,要根據(jù)水利工程設計需要確定采用相應的算法。剖面成面法可以將處于帷幕軸線上的第四系厚度做出計算結果,水層的分布范圍也可以做出判斷。所有的這些判斷,都是通過計算,將地質剖面圖繪制出來運用DEM生成技術將各個層面繪制出來,形成三維實體模型。運用直接點面法對三維實體結構進行計算,運用了原始的線狀數(shù)據(jù),將數(shù)層分開,且確定標高位置,各個層面的繪制則采用了曲面構造方法。通常水利工程施工地形復雜,會采用直接點面法進行測量。拓撲分析法是建立在不同層面的離散關系的基礎上的,對離散點間的空間關系加以確定,構建地質過程中,則是根據(jù)空間拓撲距離來完成[2]。與剖面成面法和直接點面法相比較,拓撲分析法的運用相對復雜,所獲得的計算結果也是最為準確的,對水利工程質量更有保證。
三、水電工程測量中三維實體地形技術的應用
水電工程的功能是發(fā)電,主要的構成為擋水建筑物和排水建筑物、發(fā)電系統(tǒng)、引水系統(tǒng)等。水電站建設的根本條件就是要求附近有水源地。這就需要采用三維實體地形技術對工程施工所在地進行地形測量。水電工程測量中,除了要對地質結構有所考慮之外,還要對周圍環(huán)境的變化規(guī)律進行分析。水電測量中,運用三維實體地形技術,不僅要對施工所在地的地質情況和地形以測量,還要對水電工程的總體布局進行判斷,并做出剖面圖。
水電工程測量中主要考慮的問題包括測量工作所在環(huán)境條件、地形地質情況、困難地形對三維實體地形技術所存在的制約等等。
水電工程的三維實體地形測量中,由于測量工作環(huán)境復雜,必然會對設計選型、施工建造等產生一定的影響。當水電工程投入使用后,也會受到環(huán)境影響而引發(fā)事故。因此,水電工程建設要做好地形測量,并對地質狀況做出準確的判斷。運用三維實體地形技術將數(shù)字化三維立體地形構建出來,根據(jù)工程施工情況還要對地形圖不斷更新,以確保工程施工中對現(xiàn)場的地貌、地形和地質狀況隨時掌握。此外,運用三維實體地形技術還能夠在工程施工任意一個環(huán)節(jié)對工程表面積、體積等等數(shù)據(jù)準確計算出來,并建立三維立體架構模式,以滿足多個專業(yè)技術協(xié)同作業(yè)[3]。
水電施工中遇到困難地形是必然的。運用三維實體技術對困難地形的制約條件進行觀察、分析,做出計算結果,以制定必要解決方案,做到水電工程合理施工。三維實體地形技術所構建的三維立體模型,能夠對各種施工方案的可行性進行分析,以調整施工方案,提高施工進度。
結論:
綜上所述,計算機技術的發(fā)展,推動工程技術不斷更新。水利水電工程測量是確保工程施工質量的重要環(huán)節(jié)。為了彌補這一弊端,三維立體技術被運用于水利水電工程測量中,測量人員使用三維立體設計常用軟件,不僅可以將工程測量模型立體呈現(xiàn),還能夠對工程設計的細節(jié)之處進行計算。鑒于傳統(tǒng)的工程測量方法即便是經驗豐富的技術人員也難以作出精確的計算結果,采用三維實體地形技術,可以獲得更為準確的測量結果。
參考文獻:
[1]胡D, 張運東, 張強.三維CAD技術在水利水電工程設計中的應用分析[J].硅谷,2013(23):66.
【關鍵詞】水利水電工程 地面徑流 洪峰
徑流是指降雨及冰雪融水或者在澆地的時候在重力作用下沿地表或地下流動的水流。徑流有不同的類型,按水流來源可有降雨徑流和融水徑流以及澆水徑流;按流動方式可分地表徑流和地下徑流,地表徑流又分坡面流和河槽流。
洪峰是當發(fā)生暴雨或融雪時,在流域各處所形成的徑流,都依其遠近先后匯入河槽,這時河水流量開始增加,水位相應上漲。隨著匯入河網(wǎng)的徑流從上游向下游匯集,河水流量繼續(xù)增大。當流域大部分高強度的徑流匯入時,河水流量增至最大值,稱此時流量為洪峰流量,單位為立方米/秒。用坐標紙繪出流量過程,可見洪水過程中間高、兩頭低,形似山峰,故稱為洪峰。洪峰對應的流量為洪峰流量。洪水成因不同,洪水漲落過程相應不同。相似的降雨過程,在濕潤地區(qū)和干旱地區(qū)流量過程卻不大相同。干旱地區(qū)峰形尖瘦,濕潤地區(qū)峰形平緩,主要原因是這兩類流域的洪量中地面徑流和地下徑流比例不同。濕潤地區(qū)洪水地下徑流比重大,而干旱地區(qū)洪水幾乎全部是地面徑流;流域下墊面不同,洪水過程也不同。
設計洪水是指水利水電工程規(guī)劃、設計中所指定的各種設計標準的洪水。合理分析計算設計洪水,是水利水電工程規(guī)劃設計中首先要解決的問題。水利水電工程的設計洪水計算,一般采用兩種途徑,一是根據(jù)實測流量資料直接推求,二是根據(jù)雨量資料間接推求。根據(jù)雨量資料推求設計洪水包括設計暴雨、產流、匯流計算。
雨洪的匯流過程,包括地面徑流和地下徑流兩種很復雜的匯流過程。地面徑流不僅量大,分配集中,而且匯流速度快,對雨洪過程起著決定性的作用。而地下徑流的影響相對很小,所以,在雨洪匯流計算中,往往只分析計算地面徑流的匯流過程,不考慮地下徑流的影響。
地面徑流的匯流過程,又包括坡面匯流和河網(wǎng)匯流兩個階段,由于坡面流程短,調節(jié)作用小,對出流斷面雨洪過程的影響遠遠小于河網(wǎng)匯流,所以在計算時,往往略去坡面匯流階段,而直接用凈雨代表坡面出流,經過河網(wǎng)匯流計算出斷面的流量過程。
河網(wǎng)計算比較復雜,水體運動受河網(wǎng)水力條件所支配,沿程的匯流速度不同,又有兩側入流不均勻和干支流洪水干擾等問題,很難準確計算出其匯流過程。目前多采用水文學方法近似求解,主要方法有經驗間位線,河網(wǎng)匯流曲線,等流時線及推理公式等。
在匯流計算中,如果單位線的峰值或反映流域特征的參數(shù)有隨凈雨強度不同而變化的趨勢,則應考慮非線性校正,至于是否需要考慮前期徑流對后一時段的集流速度的影響,則值得進一步探討。
1 問題的提出
在計算洪峰流量時,一般都考慮了前期徑流對后一時段集流速度的影響,即:當在規(guī)定選用的范圍內,第二時段單位線的洪峰流量,一般可采用前一時段凈雨與第二時段凈雨深之和相應的單位過程線。
以F.F斯奈德的經驗公式論證上述關系
斯氏不同的經驗公式如下:
斯氏經驗公式推算結果表明:
(1)單位線洪峰滯時隨單位時段增長而增大,洪峰流量則隨單位時段增長而減少。
(2)單位時段內,洪峰流量隨凈雨強度增加而增大,這正是單位線要進行非線性校正之故(但不能無限制外延,當ι時,指數(shù)為0)。
若按時段凈雨套相應的單位線,然后徑流過程疊加,其結果將是()如何?為此通過實例進行初步探討。
2 前期徑流影響問題的探討
以南灣水庫壩址雨洪匯流為例,一是按上述方法考慮前期徑流的影響,二是不考慮前期
徑流的影響,計算結果如下表1。
由表1可見,考慮前期徑流影響與不考慮前期徑流影響,除20年一遇的洪峰流量兩者一致外,其余幾種頻率的洪峰流量,考慮前期徑流影響的反比不考慮前期徑流影響的小1%,這是因為:
一次雨洪在出口斷面形成的流量過程,是由各單位時段凈雨形成的徑流過程疊加而成的,考慮前期徑流的影響,單位線的洪峰流量雖增大了,但過程線變的尖瘦了,兩者對形成出口斷面的洪峰流量有相互抵消的作用,故從南灣水庫的洪峰流量計算實例來看,考慮與不考慮前期徑流影響差別不大,因此,對大型水利水電工程而言,考慮前期徑流影響與否,對水庫的工程規(guī)模無大影響。
洪峰流量和徑流量等水文要素的變化,都遵循一定的統(tǒng)計規(guī)律,其出現(xiàn)可能性的大小或出現(xiàn)的頻繁程度,在數(shù)理統(tǒng)計學上稱為概率,在水文學上則習慣稱為頻率,屬于洪水要素方面的,稱作洪水頻率。在水文實際應用中,關注的是由降雨所形成的流域出口斷面的流量過程。流域出口斷面的流量過程取決于流域內的產流過程和匯流曲線,當已知流域內降雨形成的凈雨過程,則匯流計算的關鍵就是確定流域的匯流曲線。因此,只要確定出流域的匯流曲線,就可以推求流域出口斷面的流量過程。
水庫防洪設計一般是以壩址設計洪水為依據(jù)。但水庫建成后,洪水是從水庫周邊匯入水庫,而不是壩址斷面的洪水,這些從水庫周邊匯入水庫(包括入庫斷面)的洪水稱為入庫洪水,它與壩址洪水有一定的差別,差異程度與水庫特性及典型洪水的時空分布有關。用人庫洪水作為設計依據(jù)更符合建庫后的實際情況,特別是對壩址洪水與人庫洪水差別較大的湖泊型水庫更為必要。
以上觀點僅為在工作中總結出的一點淺見,是否合理,還待進一步探討。
參考文獻:
[1]丁輝.水文模型的分析、構建及其應用.中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所,2007年碩士論文.
【關鍵詞】水利水電工程;GPS;工程測量
GPS(Global Positioning System)是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),是目前測量領域中所應用的最為先進的定位系統(tǒng)。近些年來,GPS 定位技術根據(jù)工程測量需求在軟件技術和硬件技術方面不斷開發(fā),使得該技術在水利水電工程領域得以廣泛應用,由此而加快了工程進度。
一 GPS定位技術
1 GPS系統(tǒng)運行原理
GPS系統(tǒng)由三個部分組成,即GPS地面監(jiān)控系統(tǒng)承擔地面控制工作,GPS衛(wèi)星星座承擔空間控制工作,GPS信號接收機承擔用戶服務工作。關于GPS系統(tǒng)的運行原理,主要研究的部分是定位原理的運用。當衛(wèi)星處于高速運動狀態(tài)的時候,GPS定位系統(tǒng)開始計算數(shù)據(jù),當處于某一個瞬間點的時候,GPS系統(tǒng)就可以將該點所在空間位置確定下來。對于測點的計算,則采用后方交會的方法,通過計算獲得[1]。
2 GPS定位技術的優(yōu)點
GPS定位中,無需對GPS 網(wǎng)的幾何圖形有所要求,主要根據(jù)需要靈活布設即可。GPS技術在測量工作中,不僅觀測速度快,而且精確度高。不同的觀測精度,應用靜態(tài)定位方法3個小時之內就可以精確定位,采用快速靜態(tài)相對定位方法,則幾分鐘就可以定位,精度可以達到1ppm。GPS定位技術可采用實時動態(tài)測量方法進行測點的平面位置測量,多用于高程測量。其較高的自動化程度,不僅操作漸變,而且所有的觀測、跟蹤、測量和計算等一系列工作,都是通過儀器的自動化系統(tǒng)自動完成[2]。此外,GPS定位技術還可以不受氣候影響全天作業(yè),不分時間和地點都可以實現(xiàn)連續(xù)性的同步觀測。
3 GPS定位技術的影響因素
GPS定位技術在應用領域中也會存在誤差,主要是受到天空可視情況、氣壓測高功能、電離層和對流層等因素的影響。
GPS 接收機所提供的導航信息是通過衛(wèi)星信號的接收來實現(xiàn)的。導航信號的傳輸速度和傳輸效果與天空可視情況存在必然關系。如果在導航信號在傳輸?shù)倪^程中遇到高山、建筑、密集的人群以及森林等等,都會影響到信號的接收。
一些GPS 接收機在使用功能上兼具GPS 測高和氣壓測高兩種,經過校驗的高度計,氣壓測高可以達到一定的精度,但是會在一定程度上影響GPS 測高水平。
在大氣中存在對流層和電離層,對GPS 信號會產生一定的影響。當GPS 信號傳輸?shù)倪^程中通過電離層的時候,信號就會改變傳播路徑,傳播的速度也會相應地有所改變,導致GPS 信號傳輸遲緩[3]。
二 GPS技術在水利水電工程測量中的應用
1 應用GPS技術測量不規(guī)則區(qū)域
水利水電工程現(xiàn)場地勢復雜,多為不規(guī)則區(qū)域。如果采用傳統(tǒng)的測量設備,不僅需要多級布網(wǎng),而且測量精度難以符合要求,且測量過程中所耗費的人力和物力較大。GPS 技術具有動態(tài)測定功能,對不規(guī)則區(qū)域測量可以獲得精確的結果,并將不規(guī)則區(qū)域的面積計算出來。具體操作中,首先是在測量區(qū)域范圍內設定一個基準點,將信號接收機安置在這里對GPS信號進行持續(xù)跟蹤,達到指定的時間段,就將運動載體所在位置確定下來,精確度可以界定在2厘米以內,具有較高精度的運行軌跡就被繪制出來,將軌跡所圍的區(qū)域范圍內的面積計算出來即可。
2 將GPS技術應用于截流施工中
水利水電工程中,截流工程是重要的施工環(huán)節(jié)。截流的難度與工程所在地理環(huán)境、選用的施工方法以及河道的流量等等因素有關。水下的地形復雜,且實施水下測繪的專業(yè)技術難度較高,如果采用傳統(tǒng)的測繪以其,通常所使用的是交會法定位,測量結果缺乏精確度,且只能夠在有限的范圍內測量。如果對較遠的區(qū)域進行遠程測量,應用無線電定位所獲得的測量結果誤差更大[4]。在截流施工中采用GPS定位技術與水聲儀器結合運用進行測量,GPS定位技術對測點以定位之后,水聲儀器可以對水深以準確測量,然后將測量的信息傳輸?shù)接嬎銠C中繪制成為水下地形圖。所有的數(shù)據(jù)都是經過自動化處理,包括水深圖、水下地形模型等等都能夠繪制出來,提高了水下測繪的工作效率,且降低了測繪勞動強度,由此而加快了截流施工進度。
3 將GPS技術用于灌區(qū)地形圖的測繪
與傳統(tǒng)的三角測量技術相比,GPS技術可以通過測量控制網(wǎng)對平面坐標進行測量,得出高精度的結果。將GPS技術應用與工程測量中,為了避免中立數(shù)據(jù)缺乏,需要經過轉換數(shù)據(jù)的程序,采用GPS高程擬合方法就可以實現(xiàn)。高程擬合方法在國外的工程建設中已經得到了廣泛的應用,雖然在中國的實際應用領域中對技術的可靠性沒有得到證實,但是在灌區(qū)布網(wǎng)上對高程點的確定,則會采用GPS技術。具體操作中,運用GPS技術測量WGS84坐標系下的大地高程,就可以將精確的正常高確定下來。采用數(shù)學擬合方法將待定點的正常高計算出來,建立平面坐標和高程異常值,就可以將大地水平面的布網(wǎng)構造出來,運用GPS技術計算高程異常值,插入待定點插入其中,就可以對正常高進行數(shù)據(jù)轉換了[5]。
結論:
綜上所述,電子信息技術的快速發(fā)展,各種電子測繪技術被運用于水利水電工程測量工作中,GPS定位技術就是其中之一。其是運用衛(wèi)星導航系統(tǒng)開展測量工作,具有全球性的特點,可以全天候工作,且測量結果具有很高的精密度。在水利水電工程領域中應用該技術,不僅可以提高工程測量效率,而且還能夠降低測量成本。
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【關鍵字】水利水電,邊坡開挖,支護技術
中圖分類號: TV212 文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
邊坡在礦山開采、交通運輸、水利和國防等建設工程中十分常見,其穩(wěn)定性對這些工程有著重要的影響。由于自然作用力和人類社會活動的影響,邊坡發(fā)生失穩(wěn)的事故時有發(fā)生,給國家和人民帶來了巨大的損失,反之,邊坡的合理設計支護又將給人們帶來顯著的效益。因此,邊坡的穩(wěn)定及其合理的開挖支護,己引起了人們極大的關注,國家和地方己經投入了很大的人力、物力和財力來進行這方面的研究。邊坡工程所涉及的領域極其廣泛,它和經濟、數(shù)學、力學、地質、儀器測試、材料和結構等學科有著密切的聯(lián)系,這些學科的發(fā)展將對其穩(wěn)定性研究起到促進作用。在目前的水利工程建設過程中,由于受到各種地質條件的影響,使在建設水利工程的過程中遇到一些施工難題。其中邊坡工程的穩(wěn)定性就是重要的一個難題。因為它會直接影響到建成后的水利工程的運行狀況,因此建筑施工過程中對邊坡開挖技術控制的要求極高。
二.水利水電施工過程中邊坡開挖前的準備
水利水電施工過程中邊坡開挖技術控制的主要目的就是查明工程建設區(qū)內的邊坡工程地質條件,并對其進行分析。同時還要分析有可能對邊坡的穩(wěn)定性運行產生影響的因素,做到在評價邊坡目前的地質狀況的基礎上,還應分析預測邊坡地質有可能發(fā)生的變化,從而為水利工程的邊坡設計和施工提供強有力的地質依據(jù),保證水利工程建設的開展和建后工程的運行安全。對水利邊坡工程高邊坡開挖技術來說,開挖前應做到:
1、對水利工程中組成邊坡的巖性、軟弱夾層的分布、性狀和成因進行勘察。
2、對水利工程所涉及到的溝、谷進行地質形態(tài)、對稱情況、切割深度等方面的調查,勘察水利工程的自然邊坡的高度、坡度和坡形。
3、對水利工程中邊坡工程所在的區(qū)域進行水文、氣象的高邊坡開挖技術,勘察邊坡工程所涉及到的地下水的類型及補排情況,同時對邊坡工程中的巖體滲透性和水文地質結構進行高邊坡開挖技術與分析。
4、做好危險源辨識及應對措施。
5、明確切實可行的施工方法和工藝,投入滿足施工要求的設備和機械。
6、對水利工程中邊坡工程的巖體進行物理力學特性的測試,研究物理力學特性對邊坡穩(wěn)定性運行的影響情況。
7、對水利工程中邊坡的巖體裂隙的分布及特征進行勘察分析,并勘察邊坡工程中,巖層的風化與風化帶的情況。
8、對機械傷害、爆破傷害、坍塌和滑坡要有足夠的預防措施。
9、對水利工程中,影響邊坡工程穩(wěn)定性的巖層結構分布、性狀、產狀進行勘察,并進行必要的計算,同時還應對各巖層的組合情況進行分析,預測邊坡工程有可能存在的不穩(wěn)定因素。
三.邊坡開挖和支護的施工程序
1、邊坡開挖的施工程序
使用由上而下分層的方式進行邊坡開挖,在開挖每一層的過程中,沿上、下游的方向分成了三個施工區(qū),每個施工區(qū)都是由外向里分塊推進,每塊的面積約為30m x20m,每個區(qū)塊都是根據(jù)開挖施工工序進行平行流水作業(yè)。
2、邊坡支護的施工程序
隨邊坡下挖由上自下分層進行支護施工,緊跟著開挖工作面進行淺層支護,相對淺層支護,深層支護滯后一級馬道。施工程序是:噴混凝土,錨桿束,排水孔,錨索。
四.水利水電工程中邊坡支護施工的技術
1、深層支護
使用導向儀對錨素鉆孔進行斜度控制,及時糾偏和測斜,使用輕型錨固鉆機如XYZ-90或全液壓錨固鉆機等對錨索鉆孔。使用灌漿對地質條件比較差的地方進行固壁。待編錨平臺編制成束后把鋼絞線綁扎牢固,而且和鋼管導向帽的連接要穩(wěn)固。下錨在探測錨索孔孔道合格后進行,要防止在下錨過程中整體扭轉錨索體或使錨索體受到損壞,使用3SNS高壓灌漿泵進行灌漿,使用溜槽入倉錨墩混凝土,待錨墩混凝土的強度達到設計要求后進行錨索張拉,油表采用YDC50-200型千斤頂對單根鋼絞線進行對稱循環(huán)張拉,根據(jù)設計值的90%控制初期張拉力,按照錨索的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,以確定是否需要補償張拉,錨素封錨最后進行。
2、淺層支護
邊坡淺層支護的項目主要包括排水孔、錨桿束及噴混凝土等。
(一)使用XZ-30型鉆機或QZJ100D(100B)潛孔鉆機在邊坡排架上進行排水孔鉆孔,完成鉆設后,及時進行清孔和安裝。待鉆孔到富水層后安裝濾管。
(二)使用XZ-30鉆機或全液壓鉆機進行錨桿束鉆孔。采用開挖形成的施工平臺進行全液壓鉆機造孔施工,可以高效、快速的進行鉆孔施工。待完成排架搭設后,采用XZ-30鉆機對邊坡上部的孔位進行造孔。安裝錨桿束的施工:使用后插桿先注漿的方式對巖層較完整的部位進行施工;使用后注漿先插桿的方式對巖層易塌孔、較破碎的部位進行施工。
(三)使用干噴法噴混凝土,通過滑道系統(tǒng)把水泥和骨料運到工作面。受噴面和混凝土噴射機的噴嘴要垂直,而且噴嘴要稍微偏向噴射的地方,且傾斜角不可大于l0度。
五.邊坡開挖后的穩(wěn)定性分析評價
邊坡工程的穩(wěn)定性對水利工程來說至關重要,因為它直接影響到建成后的水利工程的使用情況,因此對水利工程中高邊坡工程的穩(wěn)定性進行分析評價是非常有必要的。
1、對水利高邊坡工程穩(wěn)定性分析,主要包括幾個方面:
(一)分析水利高邊坡工程巖土體結構、性狀等,從而明確邊坡工程有可能出現(xiàn)的變形模式與邊界條件。
(二)分析水利高邊坡工程穩(wěn)定性的影響因素,主要包括環(huán)境因素和工程因素,從而分析判斷邊坡工程可能的破壞模式及邊界條件。
(三)分析水利高邊坡工程選擇巖體的物理力學特性,選擇適當?shù)胤治龇椒ǎ鎸嵉姆治鲇嬎愠鲞吰鹿こ痰刭|中各巖體的物理力學參數(shù)。
(四)分析水利高邊坡工程潛在的不穩(wěn)定因素,根據(jù)綜合評價,對高邊坡工程的地質破壞提出治理措施。
2、對水利高邊坡工程穩(wěn)定性進行評價時,既要有定性評價,也要有定量評價。本文在此只對水利邊坡工程穩(wěn)定性評價中定性評價方法進行簡單的介紹。其主要有:邊坡地質類比評價、邊坡地質變形判斷評價、邊坡的坡率允許值評價和邊坡的極射赤平投影評價。
(一)高邊坡地質類比評價
高邊坡地質類比評價是將邊坡同已知穩(wěn)定性的類似高邊坡進行對比,根據(jù)類似高邊坡的穩(wěn)定性分析該邊坡的穩(wěn)定性。
(二)高邊坡地質變形判斷評價
高邊坡地質變形判斷評價是根據(jù)已經表現(xiàn)出來的變形破壞跡象判斷邊坡的穩(wěn)定性。
(三)高邊坡的坡率允許值評價
高邊坡的坡率允許值評價是把邊坡坡率同相應的坡率允許值進行對比,從而判斷現(xiàn)有高邊坡的穩(wěn)定性。
(四)高邊坡的極射赤平投影評價
高邊坡的極射赤平投影評價是利用極射赤平投影圖來分析邊坡巖層結構面之間、結構面與邊坡坡面之間的組合關系,從而來判斷高邊坡的抗滑穩(wěn)定性。
六.結束語
綜合上述,在水利水電工程建設過程遇到的施工難題中,高邊坡工程的穩(wěn)定性就是最重要的一個難題,因為它直接影響到建成后的水利工程的運行狀況。本文作者主要介紹了水利高邊坡開挖前的工作準備、開挖技術支護技術和開挖后的穩(wěn)定性分析評價,為當前的水利工程中高邊坡開挖技術方面提供一些技術上的參考。
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根據(jù)中科院成都山地所發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和學科建設,面向國內外招聘2009年度優(yōu)秀畢業(yè)生。
一、應聘材料接收截止時間:2009年2月15日
二、專業(yè)方向及要求
研究領域專業(yè)學歷要求人數(shù)崗位類別備注
山地災害流體力學博士2科研本科要求力學
地質學/工程地質學/沉積學博士2科研
水利水電工程博士1科研本科要求水利水電工程
儀器儀表本科及以上1支撐有工作經驗者優(yōu)先
氣象學碩士及以上2科研本科要求氣象學
山地環(huán)境植物學/植物分類博士1科研植物分類要求碩士及以上
林學博士1科研
農作物栽培博士2科研本科要求農作物栽培
山區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃博士1科研本科要求人文地理學
實驗室分析化學/土壤化學本科及以上2支撐
管理科技管理碩士及以上2管理具地學知識背景
注:原則上在所外招聘。
三、應聘基本條件
1.年齡原則上不超過35歲;
2.應聘專業(yè)的學歷要求按上表對應執(zhí)行;
3.身體健康;
4.通過大學英語六級考試,且外語口語熟練。
四、招聘程序
1、提交個人材料,內容應包括:個人簡介;身份證、學歷、學位及有關技能證書復印件;獲獎證書復印件;論文、專利、專著目錄及代表性論著。
2、研究所組織專家評議,篩選出招聘候選人;
3、電話或email通知面試的時間、地點和要求;
4、面試后一周內告知聘用情況。
五、基本待遇
1、新聘用的博士畢業(yè)生實行協(xié)議工資(不含項目績效津貼),同時匹配科研啟動經費3萬元。
2、新聘用的碩士畢業(yè)生按照我所現(xiàn)行有關規(guī)定,根據(jù)所聘崗位執(zhí)行基本工資、崗位津貼和績效津貼等相關待遇;同時匹配科研啟動經費2萬元。
六、聯(lián)系方式
通信地址:四川省成都市人民南路四段9號
中國科學院水利部成都山地災害與環(huán)境研究所人事教育處
郵政編碼:610041
電話:028-85287055