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灌溉排水课程论文目录

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《灌溉排水学报》,即原《灌溉排水》期刊,于1982年创刊,现为双月刊,80个页面,大16开本,为全国中文核心期刊,中国科学引文数据库源期刊,中国科技论文统计源期刊,中国学术期刊综合评价数据库源期刊。由水利部、农业部主管,水利部中国农业科学院农田灌溉研究所和中国灌溉排水国家委员会主办。其任务为主要报道灌溉排水方面的科技成果,交流国内外灌排技术和经验,为提高我国的灌溉排水科学技术水平服务。内容主要包括土壤改良监测、农业高效用水与可持续发展,节水灌溉、水资源优化、土壤改良、灌排技术与设备、灌溉管理、规划水利经济等。主要读者对象为有关大专院校师生、科研单位用生产第一线的灌溉排水科技工作者。主管单位:水利部、农业部 主办单位:水利部中国农科院农田灌溉研究所中国国家灌溉排水委员会 编辑单位:《灌溉排水》编辑部 主 编:庞鸿宾,副主编 高峰 主 任:高峰地址:河南新乡市中国农业科学院农田灌溉研究所《灌溉排水学报》编辑部邮编:453003 电话:0373-3393346E-Mail:国内刊号:41-1337/S国际刊号:1672-3317 邮发代号:36-69定 价:10

(一)水源工程水源工程方案从项目区的水资源储存状况和当地的种植、灌溉习惯看,项目区农田供水主要由山平塘、蓄水池等工程解决。蓄水池设计项目区规划新建蓄水池27口,其中容积为100立方米的蓄水池23口,主要用作灌溉;容积为200立方米的蓄水池4口,主要用作蓄水。大部分蓄水池主要靠天然降水蓄水,小部分蓄水池从项目区外的小溪取水,下面仅以100立方米蓄水池为例说明设计。根据《雨水积蓄利用工程技术规范》(SL267—2001)、《水土保持综合治理技术规范》(GBT16453—2008)、《四川省坡改梯工程建设技术规范》及《节水灌溉技术规范》(SL207—98),结合项目区实际情况,拦蓄坡面径流,自然蓄水,按p=80%保证率、五级建筑物设计,集流面积确定按下式进行计算:灾害损毁土地复垦式中:w——年供水量,立方米;Si——第i种材料的集流面积,平方米;pp——保证率为p时的年降雨量,毫米(p=80%,pp=1356毫米);Ki——第i种材料的年集流效率(45);n——材料种类数。蓄水池容积公式:灾害损毁土地复垦式中:V——蓄水容积,立方米;w——全年供水量,立方米;α——蓄水池工程蒸发,渗漏损失系数,取05~1,本次取1;k——容积系数,半干旱地区,人畜饮用工程取8~9,灌溉供水工程可取6~9;湿润、半湿润地区可取24~4,本次取3。水池超高值按3米计算。根据上述公式,蓄水池直径设计为5米,深为7米,有效容积为100立方米的圆形蓄水池汇流面积为64平方米。同样根据上述公式计算容积为200立方米的蓄水池,汇水面积为28立方米,设计直径为8米,深3米。根据上述计算成果,选择汇流相对集中的地方布置蓄水池,避开填方或易滑坡地段,并配置引水渠、排水沟、沉沙凼。根据农业生产要求和蓄水池功能设置,蓄水池修建在有良好汇流面的坡面。蓄水池采用圆形结构,容积为100立方米,直径5米,高7米。池壁用M10水泥砂浆砌标准砖,池底用C20砼现浇。在池顶布置砖砌防护栏板,并设置警示牌,在水池侧布置引水渠和沉沙凼,用来聚集坡面汇流和沉沙,引水渠和排水沟合计长50米,渠底用C20 现浇混凝土,两侧墙用浆砌标准砖,内墙和池底用M10水泥砂浆抹面;沉沙凼容积0立方米,用M10水泥砂浆砌标准砖,共修建引水渠长35千米(该区为丘陵地区,在设计蓄水池的汇流面积时采用山坡单面汇水,引水渠能满足64平方米的蓄水面积),修建沉沙凼27 口。在水池的下方布置排水沟,用来排泄暴雨。(二)灌溉渠按《土地开发整理项目规划设计规范》(TD/T1012—2000)规定灌溉方法采用地面灌溉,干旱地区或水资源紧缺地区以种植旱作物为主的,灌溉设计保证率取50%~75%。根据项目区实际情况及当地水利建设实践经验,确定灌溉设计保证率为75%。(1)断面形式选择。经现场调查,当地灌溉斗渠习惯上多采用梯形石渠,考虑施工方便,同时结合可研设计和当地群众的意见,经过比选,新建农渠断面设计为梯形石渠,项目区需要整治的农渠也按梯形石渠考虑。(2)横断面设计。灌溉渠道中的水流可以认为是明渠均匀流,按照明渠均匀流公式推算渠道断面。灌溉渠水流量控制在3~5米3/秒;根据《灌溉与排水工程设计规范》,灌溉渠水流流速应小于防渗衬砌渠道允许的不冲流速2米/秒,同时也应满足小型灌溉渠道流速不小于3~4米/秒的要求。过水流量计算采用明渠均匀流公式:灾害损毁土地复垦式中:Q——设计流量,米3/秒;A——过水断面面积,平方米;R——水力半径(米),R=A/x,x为湿周;i——渠底比降,具体布置结合地形;C——谢才系数,采用公式 进行计算,其中n为沟床糙率,浆砌料石取020,混凝土渠取014~017。渠道的渠底比降可按下式计算:V=n-1·R2/3·i1/2(10-14)梯形断面的水力要素计算采用下列公式:A=(b+m·h)h (10-15)灾害损毁土地复垦灾害损毁土地复垦式中:x——湿周,米;b——底宽,米;m——边坡系数;h——水深,米。表10-9 溉渠道水力要素表项目区规划灌溉渠水利要素见表10-9,按照水力最佳断面的要求,对于项目区规划的30厘米宽的渠,水深25厘米,超高设计按30~50 倍流量来计算,渠道断面设计为30厘米×30厘米,坡比按1:2设计,设计流量为06>04,满足要求。(3)纵断面设计。为了保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉,各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。各分水口的水位控制高程,是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种水工建筑物的局部水头损失,计算公式为:B分=A0+h+∑l·i+∑Φ (10-18)式中:B分——表示分水口要求的控制水位;A0——渠道灌溉范围内的地面参考点的高程,米;h——所选参考点与该处末级固定渠道水面的高差,取1米;l——各级渠道的长度;i——各级渠道的比降;Φ——水流通过渠系建筑物的水头损失。根据式(10-18)验算各种渠道纵断面均满足要求。(4)渠道衬砌形式。渠道衬砌形式在水利工程中占有十分重要的地位,它决定着工程的投资、效益、使用时间与管理费用。渠道衬砌形式的选择一般应考虑以下原则:①设计应力求经济上合理,技术上可行;②工程施工做到不影响正常灌溉,施工方便,质量易控可行;③运行管理方便,使用期较长;④尽量采用地方材料。根据项目区的自然与地理情况,结合目前当地渠道衬砌普遍采用的形式,对规划设计中的渠道采用浆砌卵石衬砌。浆砌卵石衬砌的(底板为混凝土)主要优点为:①浆砌卵石衬砌的渠道抗冻和抗冲性能好,稳定性好,耐久性较强;②浆砌卵石施工简便,质量易控制;③衬砌所用卵石可以就地取材,价钱便宜;④该衬砌方案为当地普遍采用的形式。根据需要,需在项目区整治灌溉渠00米,新建灌溉渠00米。(三)截流沟该项目截流沟主要布置在海拔高度相差较大的山坡底部,保护农田、村镇和其他设施免受洪水侵袭。项目区规划整治截流沟4条,共长950米。截流沟的断面要根据该区汇水面积及该区3小时或6小时最大降雨量进行计算,当排水地块集雨面积很小且无明显溪沟时,可采用坡面汇流法计算设计洪水,因地震区域多为山区,可采用简化方法计算洪峰流量:采用公式(7-1)到公式(7-4)计算流速,如流速不致引起冲刷或淤积,则校核该断面能否达到设计要求的输水能力。如果流速偏大或偏小,则应改变断面规格,另行计算,直至计算流量与沟道设计流量一致时即可。如截流沟较长时,由于各沟段承接来水量不同,相应可采取不同的过水断面。采用明渠均匀流确定截流沟断面,截流沟流水方向根据纵向排水沟的位置确定,条件允许时最好是分段双向流水,以减轻截流沟雍水现象发生,同时可适当减小截流沟断面。截流沟纵比降主要是根据地形确定的,同时尽量降低土石方开挖量,一般控制在1/800~1/1500。截流沟采用浆砌块石,石料特别充足的地区可以浆砌条石,沟壁厚度不小于30厘米,沟底采用浆砌块石,或浆砌条石(条石横向放置),如石料缺少地区可以用C20 砼,但施工时最好设置横向沟痕,以降低流速,底板两侧应超出沟壁外壁10~20厘米,满足其使用寿命。规划的截流沟设计为梯形,因项目区石料较充足,采取浆砌块石砌筑,不冲流速查表取0米/秒,不淤流速查表取4米/秒,糙率查表取025,纵比降设计为1/1000。根据甘溪水文站陈家坝水文观测点2008年9月23日,全天降雨量为5毫米,1小时降雨达64毫米,从现场观察,估算得出大竹村2组、3组坡面汇水面积不足0平方千米,按0平方千米计算。经过反复计算,底部宽180厘米,两侧墙体高200厘米,墙壁厚50厘米,坡比按1:3设计,底部与两侧墙体都采用浆砌块石,其中超高设计70厘米。过水断面面积847 平方米,设计水深3米,计算出截流沟流速为945米/秒,满足不冲与不淤流速要求,其断面设计合理。靠山坡一侧设置180厘米长,10厘米厚的C15 混凝土做溢流面,另一侧接生产路。(四)排水沟根据项目工程布局,排水沟基本与等高线垂直布置,主要用于排放多余的水。项目区需整治排水沟7 条,合计长度2162米。排水沟横断面设计为梯形,底部宽180厘米,两侧墙体高200厘米,坡比按1:3设计,底部与两侧墙体都采用浆砌块石修筑,其水深100厘米,超高设计100厘米。(五)涵桥项目规划设计的涵桥主要布置在沟渠与生产路交会处,方便当地农民行走、耕作。本项目区涵桥共7个,其中整治生产路与沟渠交汇较多,有6处需要设置涵桥,涵桥宽度设计为1米,跨径有2种规格,其中一种跨径为200厘米;一种跨径为400厘米,根据沟渠的宽度选择相应的跨径。涵桥底部两边分别各放置1个C20混凝土基础,基础尺寸为50厘米×30厘米×100厘米,基础上放置C20混凝土柱,混凝土柱尺寸为30厘米×150厘米×100厘米,混凝土柱顶部并排放置2块预制混凝土板,每块预制混凝土板规格为宽50厘米,厚12厘米,长度和两种跨径规格对应,分别为200厘米和400厘米。(六)渡槽项目规划设计的渡槽基本布置在灌溉渠与排水沟的交汇处,安置在排水沟的上方,确保灌溉渠的流通,避免被排水沟阻挡。项目区共规划5个渡槽,因为排水沟的宽度不同,渡槽也相应设计跨径400厘米和跨径200厘米两种规格,其中跨径400厘米的4个,跨径200厘米的1个,总长18米。本次渡槽设计为矩形,底部断面为12厘米×80厘米的钢筋混凝土预制板,两边墙体用浆砌标准砖,单边墙体断面为30厘米×24厘米。(七)涵洞项目区设计新建涵洞23 座,其中跨径400厘米的10个,设计净高300厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨;跨径200厘米的7个,设计净高150厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨;跨径300厘米的6个,设计净高200厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨。桥基采用C20 现浇混凝土,桥台采用C20 混凝土现浇,桥面采用C25钢筋混凝土预制板。涵洞桥身的基础下先铺设20厘米厚的砂砾石垫层,然后再现浇混凝土条型基础,基础应在地面或河床以下至少埋深1米。地基承载力特征值ƒαk应不小于200千帕。桥梁盖板的承载力计算结果如下。参数设置涵洞桥面板,混凝土强度等级C25(ƒcd=9 牛顿/毫米2,ƒtd=27 牛顿/毫米2),纵向受力筋采用HRB335(Ф),其余钢筋采用HPB235(Ф)。桥面活荷载标准值按四级公路、两车道荷载考虑,均布活荷载(人群荷载)取qk=0千牛顿/米2,跨中集中活荷载Pk=130千牛顿(汽车荷载,按四级公路考虑)。预制钢筋混凝土面板计算每块面板宽0米,厚26厘米,计算长度l0=400厘米。砂浆容重0 千牛顿/米3;混凝土容重0千牛顿/米3。(1)荷载计算。永久荷载计算栏杆柱 2×2×25=0千牛顿/米栏杆 1×1×25=25千牛顿/米扶手 2×15×25=75千牛顿/米混凝土面板 26×25×0=5千牛顿/米水泥砂浆面层 02×20×0=4千牛顿/米合计: gk=9千牛顿/米可变荷载计算均布荷载 qk=0×0=0千牛顿/米跨中集中荷载 Qk=130千牛顿×1/2=65千牛顿荷载设计值均布荷载设计值 q=2×9+4×0=08千牛顿/米集中荷载设计值 Q=4×65千牛顿=91千牛顿/米(2)内力计算。按简支板计算跨中弯矩:灾害损毁土地复垦灾害损毁土地复垦(3)正截面受弯承载力计算。h0=h-40=260-40=220毫米由M≤ ξ(1-5ξ)解得:ξ=257<ξb=55;由As= = =00平方毫米>ρminbh0=max(002,45ƒt/ƒy)×1000×260=520平方毫米;取12Ф20(As=3768平方毫米)(双层配筋)。(4)斜截面受剪承载力计算。选配Ф8@200箍筋,受剪承载力验算如下:灾害损毁土地复垦=7×27×1000×220+25×210× ×220=4千牛顿>V=06千牛顿,满足要求。同理可对跨径为200厘米和跨径为300厘米涵洞的预制钢筋混凝土面板计算。(八)RPVC管道规划设计的RPVC管道是从项目区外的小溪中取水,主要用作灌溉和当地居民生产生活用水。本次项目的RPVC管道共2种,管径分别为Ф125和Ф50,管径Ф125的RPVC管道主要用于从小溪取水到蓄水池,管径Ф50的RPVC管道主要用于连接蓄水池。RPVC管道埋深80厘米,开挖线坡比为1:2。由于管道管径相对埋深较小,土方回填面积与土方开挖一致。

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4 结束语   由于水资源是与人类生存和国民经济发展密切相关的自然资源,特别是近年来由于水资源短缺引发的各种问题,长期以来对有关专家学者对水资源管理极为关注,积累了大量的文献资料,水资源管理学产生与发展具有深厚的基础。水资源管理学是水资源管理的知识体系,是建立在众多学科之上的交叉性综合性学科。积极推进和发展水资源管理学,对于水资源可持续利用与管理具有深远的历史和现实意义。参考文献 姜文来,唐曲,雷波,水资源管理学导论,北京:化学工业出版社,2004 姜文来,初论水资源管理学,中国水利,2004(3); 赵宝璋,水资源管理,北京:水利电力出版社,1994; 吴季松, 现代水资源管理概论, 北京:中国水利水电出版社,2002; 林洪孝,水资源管理理论与实践,北京:中国水利水电出版社,2003; 左其亭 陈曦,面向可持续发展的水资源规划与管理,北京:中国水利水电出版社,2003; 冯尚友,水资源可持续利用与管理导论,北京:科学出版社,2000;

摘要:由于水资源是与人类生存和国民经济发展密切相关的自然资源,特别是近年来由于水资源短缺引发的各种问题,长期以来对有关专家学者对水资源管理极为关注,积累了大量的文献资料,水资源管理学产生与发展具有深厚的基础积极推进和发展水资源管理学,对于水资源可持续利用与管理具有深远的历史和现实意义。 关键词:水资源 管理 进展 我国水资源存在主要问题是短缺、污染和灾害,水资源管理在解决这些问题中具有举足轻重的地位。建立水资源管理学具有重要的理论和实践意义。水资源管理学是管理水资源知识体系,以水资源为管理对象,探讨水资源高效利用保护的各种措施规律,实现水资源可持续利用。水资源管理学研究内容包括水资源数量管理、质量管理、法律管理、权属管理、行政管理、规划管理、配置管理、经济管理、投资管理、风险管理、技术管理、工程管理、数字化管理、国际水资源管理、安全管理等等。 1、 水资源管理学内涵   加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。但究竟什么是水资源管理,目前学术界尚未统一,《中国大百科全书》在不同的卷中,对水资源管理有不同的解释。综观传统的水资源管理概念,有以下特点:首先,从整体上来看,他们都是以水资源开发作为主线,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,大多数概念只局限于水资源本身,缺乏复合系统下对水资源的综合认识,以水论水;第三,缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此,作者认为,水资源管理就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。   水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学,是水资源管理知识体系,是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究,可以为提高水资源利用率和利用效率,保障水资源安全,通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。 2、水资源管理学研究内容   水资源管理学研究对象很明确,就是围绕水资源持续高效利用的而展开的一系列管理活动。目前,水资源危机在世界范围内蔓延,水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源,人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样,但都基本围绕着 “满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力”这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下,实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等诸多与水资源相关的问题,这给水资源管理学提出了新挑战和难得的机遇。传统的水资源管理活动无法应对挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动,必须以可持续发展的、系统的和综合的观点构建全新的现代水资源管理体系,这成为水资源管理学研究的主要研究内容。   具体地说,水资源管理学的研究内容至少应包括以下几个方面: 水资源数量管理和质量管理、水资源法律管理、水资源权属管理、水资源行政管理、 水资源规划管理、 水资源配置管理、 水资源经济管理、 水资源投资管理、 水资源风险管理、 水资源利用技术管理、水资源工程管理、 水资源数字化管理、 国际水资源管理、水资源综合管理、水资源安全管理和水资源数字化管理等等。

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毕业论文的撰写及答辩考核是顺利毕业的重要环节之一,也是衡量毕业生是否达到要求重要依据之一。但是,由于许多应考者缺少系统的课堂授课和平时训练,往往对毕业论文的独立写作感到压力很大,心中无数,难以下笔。因此,就毕业论文的撰写进行必要指导,具有重要的意义。(一)、毕业论文是应考者的总结性独立作业,目的在于总结学习专业的成果,培养综合运用所学知识解决实际问题的能力。从文体而言,它也是对某一专业领域的现实问题或理论问题进行科学研究探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤,即选择课题和研究课题。(二)、选好课题后,接下来的工作就是研究课题,研究课题一般程序是:搜集资料、研究资料,明确论点和选定材料,最后是执笔撰写、修改定稿。

(一)水源工程水源工程方案从项目区的水资源储存状况和当地的种植、灌溉习惯看,项目区农田供水主要由山平塘、蓄水池等工程解决。蓄水池设计项目区规划新建蓄水池27口,其中容积为100立方米的蓄水池23口,主要用作灌溉;容积为200立方米的蓄水池4口,主要用作蓄水。大部分蓄水池主要靠天然降水蓄水,小部分蓄水池从项目区外的小溪取水,下面仅以100立方米蓄水池为例说明设计。根据《雨水积蓄利用工程技术规范》(SL267—2001)、《水土保持综合治理技术规范》(GBT16453—2008)、《四川省坡改梯工程建设技术规范》及《节水灌溉技术规范》(SL207—98),结合项目区实际情况,拦蓄坡面径流,自然蓄水,按p=80%保证率、五级建筑物设计,集流面积确定按下式进行计算:灾害损毁土地复垦式中:w——年供水量,立方米;Si——第i种材料的集流面积,平方米;pp——保证率为p时的年降雨量,毫米(p=80%,pp=1356毫米);Ki——第i种材料的年集流效率(45);n——材料种类数。蓄水池容积公式:灾害损毁土地复垦式中:V——蓄水容积,立方米;w——全年供水量,立方米;α——蓄水池工程蒸发,渗漏损失系数,取05~1,本次取1;k——容积系数,半干旱地区,人畜饮用工程取8~9,灌溉供水工程可取6~9;湿润、半湿润地区可取24~4,本次取3。水池超高值按3米计算。根据上述公式,蓄水池直径设计为5米,深为7米,有效容积为100立方米的圆形蓄水池汇流面积为64平方米。同样根据上述公式计算容积为200立方米的蓄水池,汇水面积为28立方米,设计直径为8米,深3米。根据上述计算成果,选择汇流相对集中的地方布置蓄水池,避开填方或易滑坡地段,并配置引水渠、排水沟、沉沙凼。根据农业生产要求和蓄水池功能设置,蓄水池修建在有良好汇流面的坡面。蓄水池采用圆形结构,容积为100立方米,直径5米,高7米。池壁用M10水泥砂浆砌标准砖,池底用C20砼现浇。在池顶布置砖砌防护栏板,并设置警示牌,在水池侧布置引水渠和沉沙凼,用来聚集坡面汇流和沉沙,引水渠和排水沟合计长50米,渠底用C20 现浇混凝土,两侧墙用浆砌标准砖,内墙和池底用M10水泥砂浆抹面;沉沙凼容积0立方米,用M10水泥砂浆砌标准砖,共修建引水渠长35千米(该区为丘陵地区,在设计蓄水池的汇流面积时采用山坡单面汇水,引水渠能满足64平方米的蓄水面积),修建沉沙凼27 口。在水池的下方布置排水沟,用来排泄暴雨。(二)灌溉渠按《土地开发整理项目规划设计规范》(TD/T1012—2000)规定灌溉方法采用地面灌溉,干旱地区或水资源紧缺地区以种植旱作物为主的,灌溉设计保证率取50%~75%。根据项目区实际情况及当地水利建设实践经验,确定灌溉设计保证率为75%。(1)断面形式选择。经现场调查,当地灌溉斗渠习惯上多采用梯形石渠,考虑施工方便,同时结合可研设计和当地群众的意见,经过比选,新建农渠断面设计为梯形石渠,项目区需要整治的农渠也按梯形石渠考虑。(2)横断面设计。灌溉渠道中的水流可以认为是明渠均匀流,按照明渠均匀流公式推算渠道断面。灌溉渠水流量控制在3~5米3/秒;根据《灌溉与排水工程设计规范》,灌溉渠水流流速应小于防渗衬砌渠道允许的不冲流速2米/秒,同时也应满足小型灌溉渠道流速不小于3~4米/秒的要求。过水流量计算采用明渠均匀流公式:灾害损毁土地复垦式中:Q——设计流量,米3/秒;A——过水断面面积,平方米;R——水力半径(米),R=A/x,x为湿周;i——渠底比降,具体布置结合地形;C——谢才系数,采用公式 进行计算,其中n为沟床糙率,浆砌料石取020,混凝土渠取014~017。渠道的渠底比降可按下式计算:V=n-1·R2/3·i1/2(10-14)梯形断面的水力要素计算采用下列公式:A=(b+m·h)h (10-15)灾害损毁土地复垦灾害损毁土地复垦式中:x——湿周,米;b——底宽,米;m——边坡系数;h——水深,米。表10-9 溉渠道水力要素表项目区规划灌溉渠水利要素见表10-9,按照水力最佳断面的要求,对于项目区规划的30厘米宽的渠,水深25厘米,超高设计按30~50 倍流量来计算,渠道断面设计为30厘米×30厘米,坡比按1:2设计,设计流量为06>04,满足要求。(3)纵断面设计。为了保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉,各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。各分水口的水位控制高程,是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种水工建筑物的局部水头损失,计算公式为:B分=A0+h+∑l·i+∑Φ (10-18)式中:B分——表示分水口要求的控制水位;A0——渠道灌溉范围内的地面参考点的高程,米;h——所选参考点与该处末级固定渠道水面的高差,取1米;l——各级渠道的长度;i——各级渠道的比降;Φ——水流通过渠系建筑物的水头损失。根据式(10-18)验算各种渠道纵断面均满足要求。(4)渠道衬砌形式。渠道衬砌形式在水利工程中占有十分重要的地位,它决定着工程的投资、效益、使用时间与管理费用。渠道衬砌形式的选择一般应考虑以下原则:①设计应力求经济上合理,技术上可行;②工程施工做到不影响正常灌溉,施工方便,质量易控可行;③运行管理方便,使用期较长;④尽量采用地方材料。根据项目区的自然与地理情况,结合目前当地渠道衬砌普遍采用的形式,对规划设计中的渠道采用浆砌卵石衬砌。浆砌卵石衬砌的(底板为混凝土)主要优点为:①浆砌卵石衬砌的渠道抗冻和抗冲性能好,稳定性好,耐久性较强;②浆砌卵石施工简便,质量易控制;③衬砌所用卵石可以就地取材,价钱便宜;④该衬砌方案为当地普遍采用的形式。根据需要,需在项目区整治灌溉渠00米,新建灌溉渠00米。(三)截流沟该项目截流沟主要布置在海拔高度相差较大的山坡底部,保护农田、村镇和其他设施免受洪水侵袭。项目区规划整治截流沟4条,共长950米。截流沟的断面要根据该区汇水面积及该区3小时或6小时最大降雨量进行计算,当排水地块集雨面积很小且无明显溪沟时,可采用坡面汇流法计算设计洪水,因地震区域多为山区,可采用简化方法计算洪峰流量:采用公式(7-1)到公式(7-4)计算流速,如流速不致引起冲刷或淤积,则校核该断面能否达到设计要求的输水能力。如果流速偏大或偏小,则应改变断面规格,另行计算,直至计算流量与沟道设计流量一致时即可。如截流沟较长时,由于各沟段承接来水量不同,相应可采取不同的过水断面。采用明渠均匀流确定截流沟断面,截流沟流水方向根据纵向排水沟的位置确定,条件允许时最好是分段双向流水,以减轻截流沟雍水现象发生,同时可适当减小截流沟断面。截流沟纵比降主要是根据地形确定的,同时尽量降低土石方开挖量,一般控制在1/800~1/1500。截流沟采用浆砌块石,石料特别充足的地区可以浆砌条石,沟壁厚度不小于30厘米,沟底采用浆砌块石,或浆砌条石(条石横向放置),如石料缺少地区可以用C20 砼,但施工时最好设置横向沟痕,以降低流速,底板两侧应超出沟壁外壁10~20厘米,满足其使用寿命。规划的截流沟设计为梯形,因项目区石料较充足,采取浆砌块石砌筑,不冲流速查表取0米/秒,不淤流速查表取4米/秒,糙率查表取025,纵比降设计为1/1000。根据甘溪水文站陈家坝水文观测点2008年9月23日,全天降雨量为5毫米,1小时降雨达64毫米,从现场观察,估算得出大竹村2组、3组坡面汇水面积不足0平方千米,按0平方千米计算。经过反复计算,底部宽180厘米,两侧墙体高200厘米,墙壁厚50厘米,坡比按1:3设计,底部与两侧墙体都采用浆砌块石,其中超高设计70厘米。过水断面面积847 平方米,设计水深3米,计算出截流沟流速为945米/秒,满足不冲与不淤流速要求,其断面设计合理。靠山坡一侧设置180厘米长,10厘米厚的C15 混凝土做溢流面,另一侧接生产路。(四)排水沟根据项目工程布局,排水沟基本与等高线垂直布置,主要用于排放多余的水。项目区需整治排水沟7 条,合计长度2162米。排水沟横断面设计为梯形,底部宽180厘米,两侧墙体高200厘米,坡比按1:3设计,底部与两侧墙体都采用浆砌块石修筑,其水深100厘米,超高设计100厘米。(五)涵桥项目规划设计的涵桥主要布置在沟渠与生产路交会处,方便当地农民行走、耕作。本项目区涵桥共7个,其中整治生产路与沟渠交汇较多,有6处需要设置涵桥,涵桥宽度设计为1米,跨径有2种规格,其中一种跨径为200厘米;一种跨径为400厘米,根据沟渠的宽度选择相应的跨径。涵桥底部两边分别各放置1个C20混凝土基础,基础尺寸为50厘米×30厘米×100厘米,基础上放置C20混凝土柱,混凝土柱尺寸为30厘米×150厘米×100厘米,混凝土柱顶部并排放置2块预制混凝土板,每块预制混凝土板规格为宽50厘米,厚12厘米,长度和两种跨径规格对应,分别为200厘米和400厘米。(六)渡槽项目规划设计的渡槽基本布置在灌溉渠与排水沟的交汇处,安置在排水沟的上方,确保灌溉渠的流通,避免被排水沟阻挡。项目区共规划5个渡槽,因为排水沟的宽度不同,渡槽也相应设计跨径400厘米和跨径200厘米两种规格,其中跨径400厘米的4个,跨径200厘米的1个,总长18米。本次渡槽设计为矩形,底部断面为12厘米×80厘米的钢筋混凝土预制板,两边墙体用浆砌标准砖,单边墙体断面为30厘米×24厘米。(七)涵洞项目区设计新建涵洞23 座,其中跨径400厘米的10个,设计净高300厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨;跨径200厘米的7个,设计净高150厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨;跨径300厘米的6个,设计净高200厘米,涵洞桥面宽500厘米,共一跨。桥基采用C20 现浇混凝土,桥台采用C20 混凝土现浇,桥面采用C25钢筋混凝土预制板。涵洞桥身的基础下先铺设20厘米厚的砂砾石垫层,然后再现浇混凝土条型基础,基础应在地面或河床以下至少埋深1米。地基承载力特征值ƒαk应不小于200千帕。桥梁盖板的承载力计算结果如下。参数设置涵洞桥面板,混凝土强度等级C25(ƒcd=9 牛顿/毫米2,ƒtd=27 牛顿/毫米2),纵向受力筋采用HRB335(Ф),其余钢筋采用HPB235(Ф)。桥面活荷载标准值按四级公路、两车道荷载考虑,均布活荷载(人群荷载)取qk=0千牛顿/米2,跨中集中活荷载Pk=130千牛顿(汽车荷载,按四级公路考虑)。预制钢筋混凝土面板计算每块面板宽0米,厚26厘米,计算长度l0=400厘米。砂浆容重0 千牛顿/米3;混凝土容重0千牛顿/米3。(1)荷载计算。永久荷载计算栏杆柱 2×2×25=0千牛顿/米栏杆 1×1×25=25千牛顿/米扶手 2×15×25=75千牛顿/米混凝土面板 26×25×0=5千牛顿/米水泥砂浆面层 02×20×0=4千牛顿/米合计: gk=9千牛顿/米可变荷载计算均布荷载 qk=0×0=0千牛顿/米跨中集中荷载 Qk=130千牛顿×1/2=65千牛顿荷载设计值均布荷载设计值 q=2×9+4×0=08千牛顿/米集中荷载设计值 Q=4×65千牛顿=91千牛顿/米(2)内力计算。按简支板计算跨中弯矩:灾害损毁土地复垦灾害损毁土地复垦(3)正截面受弯承载力计算。h0=h-40=260-40=220毫米由M≤ ξ(1-5ξ)解得:ξ=257<ξb=55;由As= = =00平方毫米>ρminbh0=max(002,45ƒt/ƒy)×1000×260=520平方毫米;取12Ф20(As=3768平方毫米)(双层配筋)。(4)斜截面受剪承载力计算。选配Ф8@200箍筋,受剪承载力验算如下:灾害损毁土地复垦=7×27×1000×220+25×210× ×220=4千牛顿>V=06千牛顿,满足要求。同理可对跨径为200厘米和跨径为300厘米涵洞的预制钢筋混凝土面板计算。(八)RPVC管道规划设计的RPVC管道是从项目区外的小溪中取水,主要用作灌溉和当地居民生产生活用水。本次项目的RPVC管道共2种,管径分别为Ф125和Ф50,管径Ф125的RPVC管道主要用于从小溪取水到蓄水池,管径Ф50的RPVC管道主要用于连接蓄水池。RPVC管道埋深80厘米,开挖线坡比为1:2。由于管道管径相对埋深较小,土方回填面积与土方开挖一致。

水资源的性质与特点水和水体是两个不同的概念。纯净的水是由H2O分子组成,而水体则含有多种物质,其中包括悬浮物、水生生物以及基底等。水体实际上是指地表被水覆盖地段的自然综合体,包括河流、湖泊、沼泽、水库、冰川、地下水和海洋等。水资源与人类的关系非常密切,人类把水作为维持生活的源泉,人类在历史发展中总是向有水的地方集聚,并开展经济活动。随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越大。水资源是世界上分布最广,数量最大的资源。水覆盖着地球表面70%以上的面积,总量达15亿立方千米;也是世界上开发利用得最多的资源。现在人类每年消耗的水资源数量远远超过其他任何资源,全世界用水量达3万亿吨。地球上水资源的分布很不均匀,各地的降水量和径流量差异很大。全球约有三分之一的陆地少雨干旱,而另一些地区在多雨季节易发生洪涝灾害。例如在我国,长江流域及其以南地区,水资源占全国的82%以上,耕地占36%,水多地少;长江以北地区,耕地占64%,水资源不足18%,地多水少,共中粮食增产潜力最大的黄淮海流域的耕地占全国的8%,而水资源不到7%。水资源的利用现状我国水资源总量虽然较多,但人均量并不丰富。水资源的特点是地区分布不均,水土资源组合不平衡;年内分配集中,年际变化大;连丰连枯年份比较突出;河流的泥沙淤积严重。这些特点造成了我国容易发生水旱灾害,水的供需产生矛盾,这也决定了我国对水资源的开发利用、江河整治的任务十分艰巨。1.水资源的利用与供需矛盾我国地表水年均径流总量约为7万亿立方米,相当于全球陆地径流总量的5%,占世界第5位,低于巴西、前苏联、加拿大和美国。我国还有年平均融水量近500亿立方米的冰川,约8000亿立方米的地下水及近500万立方千米的近海海水。目前我国可供利用的水量年约1万亿立方米,而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米,占可利用水资源的46%。建国以来,在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得较大的成绩。在城市供水上,目前全国已有300多个城市建起了供水系统,自来水日供水能力为4000万吨,年供水量100多亿立方米;城市工矿企业、事业单位自备水源的日供水能力总计为6000多万吨,年供水量170亿立方米;在7400多个建制镇中有28%建立了供水设备,日供水能力约800万吨,年供水量29亿立方米。农田灌溉方面,全国现有农田灌溉面积近2亿亩,林地果园和牧草灌溉面积约3亿亩有灌溉设施的农田占全国耕地面积的48%,但它生产的粮食却占全国粮食总产量的74%。防洪方面,现有堤防20万多千米,保护着耕地5亿亩和大、中城市100多个。现有大中小型水库8万多座,总库容4400多亿立方米,控制流域面积约150万平方千米。水力发电,我国水电装机近3000万千瓦,在电力总装机中的比重约为29%,在发电量中的比重约为20%。然而,随着工业和城市的迅速发展,需水不断增加,出现了供水紧张的局面。据1984年196个缺水城市的统计,日缺水量合计达1400万立方米,水资源的保证程度已成为某些地区经济开发的主要制约因素。水资源的供需矛盾,既受水资源数量、质量、分布规律及其开发条件等自然因素的影响,同时也受各部门对水资源需求的社会经济因素的制约。我国水资源总量不算少,而人均占有水资源量却很贫乏,只有世界人均值的1/4(我国人均占有地表水资源约2700立方米,居世界第88位)。按人均占有水资源量比较,加拿大为我国的48倍、巴西为16倍、印度尼西亚为9倍、前苏联为7倍、美国为5倍,而且也低于日本、墨西哥、法国、前南斯拉夫、澳大利亚等国家。我国水资源南多北少,地区分布差异很大。黄河流域的年径流量只占全国年径流总量的约2%,为长江水量的6%左右。在全国年径流总量中,淮、海河、滦河及辽河三流域只分别约占2%、1%及6%。黄河、淮河、海滦河、辽河四流域的人均水量分别仅为我国人均值的26%、15%、5%、21%。随着人口的增长,工农业生产的不断发展,造成了水资源供需矛盾的日益加剧。从本世纪初以来,到70年代中期,全世界农业用水量增长了7倍,工业用水量增长了21倍。我国用水量增长也很快,至70年代末期全国总用水量为4700亿立方米,为建国初期的7倍。其中城市生活用水量增长8倍,而工业用水量(包括火电)增长22倍。北京市70年代末期城市用水和工业用水量,均为建国初期的40多倍,河北、河南、山东、安徽等省的城市用水量,到70年代末期都比建国初期增长几十倍,有的甚至超过100倍。因而水资源的供需矛盾就异常突出。由于水资源供需矛盾日益尖锐,产生了许多不利的影响。首先是对工农业生产影响很大,例如1981年,大连市由于缺水而造成损失工业产值6亿元。在我国15亿亩耕地中,尚有3亿亩没有灌溉设施的干旱地,另有14亿亩的缺水草场。全国每年有3亿亩农田受旱。西北农牧区尚有4000万人口和3000万头牲畜饮水困难。其次对群众生活和工作造成不便,有些城市对楼房供水不足或经常断水,有的缺水城市不得不采取定时、限量供水,造成人民生活困难。其三,超量开采地下水,引起地下水位持续下降,水资源枯竭,在27座主要城市中有24座城市出现了地下水降落漏斗。2.水利建设与洪涝灾害由于所处地理位置和气候的影响,我国是一个水旱灾害频繁发生的国家,尤其是洪涝灾害长期困扰着经济的发展。据统计,从公元前206年至1949年的2155年间,共发生较大洪水1062次,平均两年即有一次。黄河在2000多年中,平均3年两决口,百年一改道,仅1887年的一场大水死亡93万人,全国在1931年的大洪水中丧生370万人。建国以后,洪涝灾害仍不断发生,造成了很大的损失。因此,兴修水利、整治江河、防治水害实为国家的一项治国安邦的大计,也是十分重要的战略任务。我国40多年来,共整修江河堤防20余万千米,保护了5亿亩耕地。建成各类水库8万多座,配套机电井263万眼,拥有6600多万千瓦的排灌机械。机电排灌面积6亿亩,除涝面积约9亿亩,改良盐碱地面积72亿亩,治理水土流失面积51万平方千米。这些水利工程建设,不仅每年为农业、工业和城市生活提供5000亿立方米的用水,解决了山区、牧区23亿人口和7300万头牲畜的饮水困难。而且在防御洪涝灾害上发挥了巨大的效益。随着人口的急剧增加和对水土资源不合理的利用,导致水环境的恶化,加剧了洪涝灾害的发生。特别是1991年入夏以来,在我国的江淮、太湖地区,以及长江流域的其他地区连降大雨或暴雨,部分地区出现了近百年来罕见的洪涝灾害。截至8月1日,受害人口达到2亿人,伤亡5万余人,倒塌房屋291万间,损坏605万间,农作物受灾面积约15亿亩,成灾面积95亿亩,直接经济损失高达685亿元。在这次大面积的严重洪灾面前,应该进一步提高对我国面临洪涝灾害严重威胁的认识,总结经验教训,寻找防治对策。除了自然因素外,造成洪涝灾害的主要原因有:(1)不合理利用自然资源。尤其是滥伐森林,破坏水土平衡,生态环境恶化。如前所述,我国水土流失严重,建国以来虽已治理51万平方千米,但目前水土流失面积已达160万平方千米,每年流失泥沙50亿吨,河流带走的泥沙约35亿吨,其中淤积在河道、水库、湖泊中的泥沙达12亿吨。湖泊不合理的围垦,面积日益缩小,使其调洪能力下降。据中科院南京地理与湖泊研究所调查,70年代后期,我国面积1平方千米以上的湖泊约有2300多个,总面积达1万平方千米,占国土总面积的8%,湖泊水资源量为7077亿立方米,其中淡水2250亿立方米,占我国陆地水资源总量的8%。建国以后的30多年来,我国的湖泊已减少了500多个,面积缩小约86万平方千米,占现有湖泊面积的3%,湖泊蓄水量减少513亿立方米。长江中下游水系和天然水面减少,1954年以来,湖北、安徽、江苏以及洞庭、鄱阳等湖泊水面因围湖造田等缩小了约2万平方千米,大大削弱了防洪抗涝的能力。另一方面,河道淤塞和被侵占,行洪能力降低,因大量泥沙淤积河道,使许多河流的河床抬高,减少了过洪能力,增加了洪水泛滥的机会。如淮河干流行洪能力下降了3000立方米/秒。此外,河道被挤占,束窄过水断面,也减少了行洪、调洪能力,加大了洪水危害程度。(2)水利工程防洪标准偏低。我国大江大河的防洪标准普遍偏低,目前除黄河下游可预防60年一遇洪水外,其余长江、淮河等6条江河只能预防10~20年一遇洪水标准。许多大中城市防洪排涝设施差,经常处于一般洪水的威胁之下。广大江河中下游地区处于洪水威胁范围的面积达8万平方千米,占国土陆地总面积的7%,其中有耕地5亿亩,人口2亿,均占全国总数的1/3以上,工农业总产值约占全国的60%。此外,各条江河中下游的广大农村地区排捞标 准更低,随着农村经济的发展,远不能满足目前防洪排涝的要求。(3)人口增长和经济发展使受灾程度加深。一方面抵御洪涝灾害的能力受到削弱,另一方面由于社会经济发展却使受灾程度大幅度增加。建国以后人口增加了一倍多,尤其是东部地区人口密集,长江三角洲的人口密度为全国平均密度的10倍。全国1949年工农业总产值仅466亿元,至1988年已达24089亿元,增加了51倍。近10年来,乡镇企业得到迅猛发展,东部、中部地区乡镇企业的产值占全国乡镇企业的总产值的98%,因经济不断发展,在相同频率洪水情况下所造成的各种损失却成倍增加。例如1991年太湖流域地区5~7月降雨量为600~900毫米,不及50年一遇,并没有超过1954年大水,但所造成的灾害和经济损失都比1954年严重得多。此外,各江河的中下游地区一般农业发达,具有众多的商品粮棉油的生产基地,一旦受灾,农业损失也相当严重。3.水体污染及其危害水是最重要的天然溶剂,因此极易污染。常见的水体污染有下列几类。(1)水体富营养化 水体富营养化是一种有机污染类型,由于过多的氮、磷等营养物质进入天然水体而恶化水质。施入农田的化肥,一般情况下约有一半氮肥未被利用,流入地下水或池塘湖泊,大量生活污水也常使水体过肥。过多的营养物质促使水域中的浮游植物,如蓝藻、硅藻以及水草的大量繁殖,有时整个水面被藻类覆盖而形成“水花”,藻类死亡后沉积于水底,微生物分解消耗大量溶解氧,导致鱼类因缺氧而大批死亡。水体富营养化会加速湖泊的衰退,使之向沼泽化发展。海洋近岸海区,发生富营养化现象,使腰鞭毛藻类(如裸沟藻和夜光虫等)等大量繁殖、密集在一起,使海水呈粉红色或红褐色,称为赤潮,对渔业危害极大。近年来渤海北部和南海已多次发生。(2)有毒物质的污染 有毒物质包括两大类:一类是指汞、镉、铝、铜、铅、锌等重金属;另一类则是有机氯、有机磷、多氯联苯、芳香族氨基化合物等化工产品。许多酶依赖蛋白质和金属离子的络合作用才能发挥其作用,因而要求某些微量元素(例如锰、硼、锌、铜、钼、钴等),然而,不合乎需要的金属,例如汞和铅,甚至必不可少的微量元素的量过多,如锌和铜等,都能破坏这种蛋白质和金属离子的平衡,因而削弱或者终止某些蛋白质的活性。例如汞和铅与中枢神经系统的某些酶类结合的趋势十分强烈,因而容易引起神经错乱,如疯病、精神呆滞、昏迷以至死亡。此外,汞和一种与遗传物质DNA一起发生作用的蛋白质形成专一性的结合,这就是汞中毒常引起严重的先天性缺陷的原因。这些重金属与蛋白质结合不但可导致中毒,而且能引起生物累积。重金属原子结合到蛋白质上后,就不能被排泄掉,并逐渐从低剂量累积到较高浓度,从而造成危害。典型例子就是曾经提到过的日本的水俣病。经过调查发现,金属形式的汞并不很毒,大多数汞能通过消化道而不被吸收。然而水体沉积物中的细菌吸收了汞,使汞发生化学反应,反应中汞和甲基团结合产生了甲基汞(Hg-CH3)的有机化合物,它和汞本身不同,甲基汞的吸收率几乎等于100%,其毒性几乎比金属汞大100倍,而且不易排泄掉。有机氯(或称氯化烃)是一种有机化合物,其中一个或几个氢原子被氯原子取代,这种化合物广泛用于塑料、电绝缘体、农药、灭火剂、木材防腐剂等产品。有机氯具有2个特别容易产生生物累积的特点,即化学性质极端稳定和脂溶性高,而水溶性低。化学性质稳定说明既不易在环境中分解,也不能被有机体所代谢。脂溶性高说明易被有机体吸收,一旦进入就不能排泄出去,因为排泄要求水溶性,结果就产生生物累积,形成毒害。典型的有机氯杀虫剂如DDT、六六六等,由于它们对生物和人体造成严重的危害已被许多国家所禁用。(3)热污染 许多工业生产过程中产生的废余热散发到环境中,会把环境温度提高到不理想或生物不适应的程度,称为热污染。例如发电厂燃料释放出的热有2/3在蒸气再凝结过程中散入周围环境,消散废热最常用的方法是由抽水机把江湖中的水抽上来,淋在冷却管上,然后把受热后的水还回天然水体中去。从冷却系统通过的水本身就热得能杀死大多数生物。而实验证明,水体温度的微小变化对生态系统有着深远的影响。(4)海洋污染 随着人口激增和生产的发展,我国海洋环境已经受到不同程度的污染和损害。1980年调查表明,全国每年直接排入近海的工业和生活污水有5亿吨,每年随这些污水排入的有毒有害物质为石油、汞、镉、铅、砷、铝、氰化物等。全国沿海各县施用农药量每年约有四分之一流入近海,约5万多吨。这些污染物危害很广,长江口、杭州湾的污染日益严重,并开始危及我国最大渔场舟山群岛。海洋污染使部分海域鱼群死亡、生物种类减少,水产品体内残留毒物增加,渔场外移、许多滩涂养殖场荒废。例如胶州湾,1963~1964年海湾潮间带的海洋生物有171种;1974~1975年降为30种;80年代初只有17种。莱州湾的白浪河口,银鱼最高年产量为30万千克,1963年约有10万千克,如今已基本绝产。水资源的保护与合理利用[编辑本段]1.加强水资源的管理,建立节水型经济缓解我国水资源紧缺的局面,关键在于提高用水效率,建立节水型经济。节水型经济的主要标志应该是,发展素质好、产值高、用水少和排污少的产业,并形成合理的产业结构;工业布局要适应水资源条件;要提高农业用水效率,发展用水少的作物;要使工农业产品用水定额与排水定额达到国内外先进水平;普及先进的生活节水设备;加强水的多次重复利用,发展污水资源化等。搞好工业节水,既减少了新水取用量,自然也减少了工业废水量。工业节水的指标通常用水的重复利用率来表示,我国工业用水重复利用率较低。在80年代初期,全国平均只有20%左右,仅有少数城市达到40%。我国农业用水占全国取水量的88%,和美国49%、前苏联59%、日本46%、法国47%等相比差距很大,这同现代化国民经济发展的要求极不相称。今后应该提高灌溉用水效率,发展符合水质标准的有机污水的农业灌溉,培育并推广耐旱作物,以获得稳产高产。2.建立污水处理系统建立污水处理系统,使污水资源化随着工业三废的治理和控制,重金属对水体的污染将趋缓和,而有机污水的治理日益突出,在城市中更显得重要。利用污水处理厂是工业化国家治理有机污水的主要途径。美、英、法、德国等,平均每1~5万人就有一座污水处理厂。但是这些厂只能解决生物降解有机物,而不能去除氮、磷及非生物降解有机物。近年来,越来越多的国家转向发展旧有的土地处理和生物塘(氧化塘)等自然净化方法,利用生态系统对有机污水进行净化处理。如美国密执安州马基斯根的生态工程是由贮水塘、曝气塘和灌溉田所组成,澳大利亚维多利亚州威里比牧场则利用氧化塘、农田和牧场所组成的处理系统。通过环境生态工程使污水资源化而获得再生水源,用于扩大供水,一定程度上能缓和局部地区的水资源紧缺的状态。3.开发和利用天空水资源天空水(即空气中的含水量)只有28万亿吨,仅占全球总水量的002%,但是在天气变化中起着重要作用。天空水中,95%为水汽,云和降水云层只占5%。天空水总量虽少,但其循环很快,循环周期仅7天,而地下及地表水循环周期为400年,也就是说,一年里天空水可以循环42次,一年中天空水量就有1176万亿吨,远远超过地表水的总量。开发利用天空水资源首先是调查研究本地区的天空水资源状况,包括天空水汽、云和雨雪的时空分布,气候特征和变率,天空水资源的可用率等。其次是在用水紧缺地区开展人工降水,世界各国40多年来的试验结果表明,在合适的云层条件下,用正确的催化方法,人工增加降水一般平均可达10~30%。我国从1958年开始也进行了多次试验,福建古田水库1975~1986年的12年试验结果,平均增加降水量为8%,仅以发电一项计算的投资效益比就达1∶50。4.防洪减灾的主要对策洪涝灾害是一种自然社会现象,其成因既有自然的因素,也有人为的影响。作为一种自然灾害是不可能完全避免的,但随着科技进步和经济实力的增强,人类对灾害的发生规律、演变过程的认识会不断提高和深化,通过灾前预报、预警和采取预防控制措施,可以在一定程度上减少灾害所带来的损失。为此,要把防治洪涝灾害作为全国国土整治的中心任务和社会经济发展规划中的一个重要组成部分,制定出全国的长期性洪涝治理总体规划,并通过立法予以实施。同时有必要制定防洪法规,实行以法治水,强调实行统一管理。加速洪涝灾害的预测预报、报警和灾情评估的研究工作。产业布局要适应水环境的变化,通过各种措施,如保持水土、修建蓄水工程,建筑堤坝,疏浚河道,灌溉排水,设立滞蓄洪区等,使水环境向有利的方向转变,以获得明显的生态效益和社会效益。我国的三峡工程是一项以防洪、发电为主的大工程,如能建设成功,对防洪减灾和经济建设均有巨大的作用。我国节约水资源现状[编辑本段]我国是一个水资源短缺的国家,水资源总量居世界第六位,按人均水资源量计量,人均占有量为2500立方米,为世界人均水量的1/4,世界排名第110位,被联合国列为13个贫水国家之一。目前,全国668座城市中,有400多座城市缺水,年缺水量60多亿立方米。长期以来受“水资源取之不尽,用之不竭”的传统价值观念影响,水资源被长期无偿利用,导致人们的节水意识低下,造成了巨大的水资源浪费和水资源非持续开发利用。水资源日益短缺,合理开发、利用水资源,保护生态环境,维护人与自然的和谐,已经成为二十一世纪人类共同的使命。水资源危机将会导致生态环境的进一步恶化。为了取得足够的水资源供给社会,必将加大水资源开发力度。水资源过度开发,可能导致一系列的生态环境问题。水污染的严重,既是水资源过度开发的结果,也是进一步加大水资源开发力度的原因,两者相互影响,形成恶性循环。通常认为,当径流量利用率超过20%时就会对水环境产生很大影响,超过50%时则会产生严重影响。目前,我国水资源开发利用率已达19%,接近世界平均水平的三倍,个别地区更高。如1995年松花江、海河、黄河、淮河等的开发利用率就已达50%以上,其中淮河流域达98%。此外,过度开采地下水会引起地面沉降、海水入侵、海水倒灌等环境问题。一、 我国节水现状在生活节水方面,目前全国所有城市和绝大部分市镇,基本做到了安装计量水表收费,基本取消了居民生活用水包费制。在工业节水方面,目前全国用水重复利用率普遍比80年代初提高了40%以上,万元产值取用水量比80年代减少5成,1983年到1995年累计节水量近200亿立方米,减少排污量近150亿立方米,沿海城市利用海水量近65亿立方米。在农业用水方面,近些年在全国建设了300个节水增产重点县,209个高标准节水增效示范区,并对99个大型灌区及40个中型灌区进行以节水灌溉为中心的续建配套和更新改造,建设了一批国家级节水示范区,1998年底,全国节水灌溉工程面积达285亿亩,其中喷、滴灌和微喷灌面积2600万亩,管道输水灌溉面积7800万亩,渠道防渗节水灌溉面积3亿亩。另外,推广非工程措施节水面积24亿亩。二、 我国节水存在的问题1、认识不足。 节水是一项具有广泛社会性和区域性的工作,搞好节水需要社会的理解和支持,特别是要通过节水来缓解华北地区和黄河下游断流这类区域性缺水和水环境问题,更需要全区域(或全流域)社会成员和各地区、各部门,各行业的共同努力才可能见成效。而我国人民群众对节水的认识普遍不高,节水往往只停留在口头上。2、投入不足 。节水工作面广、量大,情况复杂多样,需要大量投入和一定的先进技术,像工业用水,一般可分成冷却用水、锅炉用水、洗涤用水,工艺用水等等,其中节约冷却用水相对比较容易,而节约洗涤用水、工艺用水则相对较难。但不管要节约哪种工业用水,都需要更新改造用水设备,有的甚至要更新改造工艺设备。这就需要大量的投入。随着节水量的加大、用水重复利用率的提高,单方节水投资会愈来愈大,技术要求也愈来愈高。目前我国从上到下工业节水尚无固定投资渠道,节水工程一般是争取一个上一个。农业节水投入近些年有所加强,但力度不够,投入不足与技术落后使我国工农业用水水平与国际差距拉大。3、机制不力 。当前节水工作还没有一套适应市场经济的运行模式。水价太低是主要原因,许多节水工程直接经济效益有限,更多地体现在社会效益和生态效益、缓解水资源供需矛盾上,而国家又缺乏优惠发展政策。这些原因的存在,致使许多用水大户节水积极性不高,节水并没有真正变成企业、农户的自发行动,节水工作处于被动状态。4、法制不强 。节约用水涉及各行各业,千家万户,单靠政府行为,没有市场推动,节水必然动力不足;单靠市场推动,没有政府引导,节水也必然难见成效。抓好节水必须充分考虑节水工作的特点,既要靠市场推动,也要加强政府行为。强有力的政府推动和切实有效的广大用水户的积极自觉行动相结合,才可能促进我国的节水工作跃上一个新台阶。

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摘要:由于水资源是与人类生存和国民经济发展密切相关的自然资源,特别是近年来由于水资源短缺引发的各种问题,长期以来对有关专家学者对水资源管理极为关注,积累了大量的文献资料,水资源管理学产生与发展具有深厚的基础积极推进和发展水资源管理学,对于水资源可持续利用与管理具有深远的历史和现实意义。 关键词:水资源 管理 进展 我国水资源存在主要问题是短缺、污染和灾害,水资源管理在解决这些问题中具有举足轻重的地位。建立水资源管理学具有重要的理论和实践意义。水资源管理学是管理水资源知识体系,以水资源为管理对象,探讨水资源高效利用保护的各种措施规律,实现水资源可持续利用。水资源管理学研究内容包括水资源数量管理、质量管理、法律管理、权属管理、行政管理、规划管理、配置管理、经济管理、投资管理、风险管理、技术管理、工程管理、数字化管理、国际水资源管理、安全管理等等。 1、 水资源管理学内涵   加强水资源管理成为有关水资源领域出现最为频繁的词汇。但究竟什么是水资源管理,目前学术界尚未统一,《中国大百科全书》在不同的卷中,对水资源管理有不同的解释。综观传统的水资源管理概念,有以下特点:首先,从整体上来看,他们都是以水资源开发作为主线,“保护”处于被动的地位;其次,视野相对狭窄,大多数概念只局限于水资源本身,缺乏复合系统下对水资源的综合认识,以水论水;第三,缺乏生态环境的和水资源高效利用的内涵。基于此,作者认为,水资源管理就是为了满足人类水资源需求及维护良好的生态环境所采取的一系列措施的总和。   水资源管理学是从学科角度对水资源管理进行系统研究的科学,是水资源管理知识体系,是建立在水文学、水资源学、管理学等诸多学科基础之上的新的交叉性综合性学科。通过水资源管理学的研究,可以为提高水资源利用率和利用效率,保障水资源安全,通过水资源可持续利用支撑国民经济健康发展提供理论和实践基础。 2、水资源管理学研究内容   水资源管理学研究对象很明确,就是围绕水资源持续高效利用的而展开的一系列管理活动。目前,水资源危机在世界范围内蔓延,水资源危机的出现和加剧与人类在经济活动中缺乏对水资源的有效保护和管理有着重要的关系。水资源是社会经济发展的重要自然资源,人类的绝大多数经济活动都要涉及水资源。可持续发展是当前和未来人类社会与经济发展的基本战略目标。关于可持续发展的定义和解释多种多样,但都基本围绕着 “满足目前需要但不破坏未来发展需求的能力”这一核心思想。实现社会的可持续发展的一个重要内容就是实现水资源等自然资源的可持续利用。在人类追求可持续发展目标的前提下,实现水资源的可持续利用要求人类必须正视干旱洪涝灾害、水资源短缺、水环境污染等诸多与水资源相关的问题,这给水资源管理学提出了新挑战和难得的机遇。传统的水资源管理活动无法应对挑战。实现可持续的水资源利用目标必须改变传统的水资源管理活动,必须以可持续发展的、系统的和综合的观点构建全新的现代水资源管理体系,这成为水资源管理学研究的主要研究内容。   具体地说,水资源管理学的研究内容至少应包括以下几个方面: 水资源数量管理和质量管理、水资源法律管理、水资源权属管理、水资源行政管理、 水资源规划管理、 水资源配置管理、 水资源经济管理、 水资源投资管理、 水资源风险管理、 水资源利用技术管理、水资源工程管理、 水资源数字化管理、 国际水资源管理、水资源综合管理、水资源安全管理和水资源数字化管理等等。

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水资源管理就是综合运用行政、法律、经济、技术和教育等手段,对水资源开发利用保护进行调节的各种行为。在水资源日益短缺的今天,水资源管理的目的是提高水资源利用率和利用效率,使其发挥最大的社会、环境、经济效益。 1 我国农业水资源管理存在的主要问题 1 缺乏有效的管理机制,导致水资源短缺与水资源浪费共存 现行的水资源管理机制,是一种非高效利用水资源的机制,由此造成水资源短缺与水资源浪费共存尴尬局面。众所周知,我国的农业水资源严重短缺,但与此形成明显对照的是水资源浪费极其惊人。我国主要灌区的渠系利用系数只有 4~ 6 ,即约有一半的水被浪费。例如,我国北方旱区水资源极其紧张,浪费却相当严重,海河流域渠系利用系数约为 45 ,引黄灌区下游输水损失达30 %~50 % ,河西走廊一些渠道,水量损失竟高达60 %~80 %。 2 现行体制和政策难以形成有效的节水机制 现行的水资源管理体制存在的弊端,导致管理单位失去节水的积极性,如灌区没有法律地位,缺乏经营管理自主权。灌区处于两难境地,具有“事业单位,企业管理”的说法,实际上,作为事业单位,没有人事部门下达的行政编制,财政部门不安排事业经费;同时又要求它实行企业办法管理,它既没有法律地位,又受多种限制,不能像企业那样追求利润。现行的政策不利于节水。目前的灌区收入主要依靠水费,在固定的价格条件下,水费的多寡取决于供水量的多少。一些灌区为了获得较多的收益,甚至鼓励多用水,有些灌区虽然节约了水,但被无偿地调给其它部门,无利可图,严重地影响了节水积极性,不利于节水机制的形成。 3 过度超采,生态环境恶化 由于对地下水严重超采,导致一系列生态环境问题产生,甚至恶化。如在井罐区出现大面积地下漏斗区,全国出现56 个漏斗区,总面积达 2 ×104km2 ,漏斗的出现,引起地面沉降或裂缝,甚至导致海水入侵。例如,全国已发现地面塌陷700 点多处,秦皇岛市已经形成 4km2 的海水入侵区;黄河流域由于过量不合理使用,多年来不断断流,已经对相关地区产生重大生态环境影响。 4 水利工程管理单位收不抵支,举步维艰 由于水价太低,全国平均水费为运行成本的50 %左右,导致经营单位亏损严重,生存处于困境,甚至难以维持生存。 5 水资源“农转非”现象严重 “农转非”是指农业水资源通过不同的途径改作它用。我国水资源“农转非”现象更加普遍,而且随着时间的推移趋势更加明显,制约农业的发展。1949 年我国农业用水量约为1001 ×108m3 ,占全国总用水量1031 ×108m3的 1 % ,到1998 年,该比例下降到 65 % ,与此同时,工业和城市生活用水比例由 9 %上升到 6 %。 2 我国水资源管理未来将出现的趋势 1 由供水管理向需水管理转变 传统的水资源管理可以统称为供水管理,其主要的特征是根据工农业用水需求,建立大中型水利工程来实现水资源供需平衡,它为缓解甚至彻底解决水资源供需矛盾发挥了重要作用,并且在今后相当长的一段时间内,在某些地区仍将发挥重要的作用。随着水利工程不断兴建,工程难度愈来愈大,成本也不断增加,而且随着径流开发加大,带来了系列的生态环境问题,水资源供需矛盾也不断加剧,完全依靠增加工程解决水资源问题已经成为不可能,运用综合手段缓解水资源供需矛盾成为一种必然。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者节水的可能性,它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上,其结果是水资源浪费的增加和低效。必须改变供水管理为需水管理。所谓的水资源需水管理就是综合运用行政的、法律的和经济的手段来规范水资源开发利用中的人类行为,从而实现对有限水资源优化配置和合理利用,它强调把水资源作为一种稀缺的经济资源,对水资源的优化利用应着眼于现存的水资源供给,而不是自发的向新的供水能力投资以满足未来的水的需求。在今后相当长的一段时间内,农业水资源供给量不可能增加,我们必须依靠现在的4000 ×108m3左右水实现农业的可持续发展,需水管理是实现这一目标的关键所在。 2 由单项管理向综合管理转变 水资源管理是一个系统工程,涉及到众多方面,如农业、水利、科技、气象、城建、环保、宣传、计划和行政部门等等。在以往的水资源管理中,各个部门是“铁路警察,各管一段”,缺乏系统地考虑问题,其最终的结果是有利则争,无利则推,使水资源开发利用短期化,持续发展思想很难贯穿到实际工作中去。未来的水资源管理,是站在可持续发展的高度管理水资源,是将水资源放在社会经济环境等大环境中去开发利用,所以,其管理是综合管理,如地上、地下、降水、污水、中水综合管理等,并且与经济结构、社会发展等有机地结合起来。 对于农业而言,为了实现水资源的综合管理,首先设立综合协调机构,从组织上为部门的联合创造条件,如国务院成立全国节水农业工作领导小组,宏观指导全国节水农业工作开展;其次,制订多部门参与的可行的节水农业规划,节水农业发展必须有一个切实可行的节水农业发展规划,并且将此规划作为有关部门工作重要组成部分。为此,首先应该下大力气完善规划基础工作,明确节水农业技术体系,制定科学的节水农业规划,为多部门联合提供实现的基础。第三,充分重视发挥地方部门的联合效益,地方是节水的真正主力,只有充分发挥地方各部门积极性,才能事半功倍。如山东桓台县是老井灌区,县委组织水利、农业、气象、财务和宣传部门参与,目前成为全国第一个节水吨粮县。 3 由行政区划管理向流域管理转变 按流域(地区、灌区) 统一开发利用和管理水资源,是我国水资源管理的一个方向,其最大的特点是打破单纯的行政区划管理,走向以流域为单元的综合统一管理轨道。水资源按流域形成自然体系,只有按流域统一管理方可做到保护与合理配置相结合,使上下游依赖水资源的各经济部门得到均衡发展。对于农业水资源而言,具体内容是以流域为单元,对地表水地下水联合运用,优化调度,合理利用。灌区应以开发利用浅层地下水为基础,以地表水作补充,以浅层水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库,以调控地下水埋深达到适宜动态为指标,最大限度地把天然降雨转化为可持续利用的水资源,综合治理旱涝盐碱,获取最好的经济、社会和生态效益。 4 由计划模式向政府与市场相结合的模式转变 由于我们认识上的偏差和制度的制约,水资源管理一直是按照计划经济模式设计和运行,其结果是政府管得太多,市场作用没有得到发挥。随着市场经济逐步建立,水资源管理机制必然向市场机制转变,由于水资源市场的特殊性,决定了不可能完全由市场来调解水资源,所以,未来的水资源管理模式必然向政府与市场相结合的模式转变。最近水利部部长在中国水利年会上作了“水权与水市场- 水资源优化配置的重要经济手段”的报告,充分地说明了这一点。 5 用户参与水资源管理成为一种必然趋势 公众参与水资源管理在未来水资源管理中占有重要地位。农业用水效率,离不开用户的参与,一切技术和措施最终通过用户的实践来实现,用户是节水提高效率的主体,其行为和素质在某种程度上决定节水效率的提高,所以用户参与水资源管理是非常重要的。 目前,在我国已经出现了用户参与水资源管理模式,如江苏、山东、安徽、河南和河北部分地区建立了农户参与管理的一种新型的经济自立灌排区。试区成立了由各级地方行政、水行政、节水专管单位负责人和用户组成节水管理委员会,一切重大决策通过该委员会决定,或者成立用户自己选举具有法人地位的自我管理组织用水者协会,有关节水工作由灌区和协会共同协商解决,其效果比较明显。

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