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排涝规划【浅谈排涝站规划设计中的问题】
摘要:我国是一个地域差别较大的国家,在对各区域的排涝站建设中需考虑到诸多因素的影响,文章就排涝站规划中的降雨、外河水位、排水标准等方面的设计进行了详细阐述,并对可能出现的问题予以相应探讨。
关键词:排涝站;规划设计;地震烈度
Abstract:Chinaisaregionalgreaterdifferencebetweencountries,ineveryregioninthedrainagestationshouldbeconsideredintheconstructiontotheinfluenceofvariousfactors,thedrainagestandintheplanningoftherainfall,theriverdrainage,andastandard,andotheraspectsofthedesignisdiscussedindetail,andthepossibleproblemofcorrespondingtoexplore.
Keywords:drainagestation;Planninganddesign;Theearthquakeintensity
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
随着我国社会的进一步发展,排涝站的规划设计也进入了新的发展阶段,以下,就我国在排涝站建设中普遍遇到的一些问题予以相关探讨。
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在我国,因区域问题影响,每个地方的排涝设计降雨并不相同,通常是选用年最高日降雨量、年最高24小时降雨量或是年最高2日降雨与年最高3日降雨等方式[1]。通过实地考察分析得出结论,涝区在地势上属于低平类型,田地间的排水方式受到沟网断面对流水汇集的控制,其与地势较高的丘陵地区不一样,丘陵地区的汇流并不被沟网断面所控制。由于涝区无法对造峰降雨的时间进行选择,所以需对农作物耐淹的时间和一次天气系统可能的降雨时间长短进行考虑,随后将之当作排涝设计降雨历时的根据。在对排涝设计降雨前还需要考虑到的一个因素是前期对降雨量Pa的影响,原因为相同的3天降雨P3,会因为受到前期雨量差异的影响,在降雨过程中形成的径流深度会出现差异性较大的变化,所以在进行设计降雨工作时最好采用P3+Pa的公式。
对排涝站工程的规模产生决定性影响的数据还包括排涝站的抽水扬程。通常情况下,若植被、土壤、水文地质等无太大差别,确定好排涝设计降雨后,排涝站前的内水位无变化,排水设计流量也无其他变化,则有设计外河水位决定排涝站扬程的规模大小。因地域差别,我国在设计外河水位时也有很大的差异性,通常会选取年最大日的平均水位、年最大3日的降雨排水遭遇相应的外河最高日平均水位及年最大3日的平均水位和排水期外河水位,随后对其进行分级抽样分析其频率。采用不同的抽样方式计算设计外河水位的频率会出现较大的差异。依照排水期外河水位分级的抽样方式,排水任一天的平均水位遭遇排水期最高降雨的几率是相同的。此种抽样方式单从表象进行推断是有一定合理性的,但只要深入分析,即可发现排水期降雨并非均衡出现,也带有其自身规律,一般是集中于7月与8月间,所以采用此种抽样方式与实际并不相符,会导致外河水位过低[2]。若是依照外河年最大日或3日的平均水位进行抽样计算,前提是假设涝区外河年最高日的平均水位与年最高降雨量相遇。但通过对内外水位的遭遇情况进行实地观察后,这种规律通常是不存在的,所以此种抽样计算法会造成外河水位过高。若是采用最高降雨排水量遭遇相应的外河水位抽样方式,相比前两种会更贴切实际,更能对外河水位与降雨的关系进行充分反映。
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机排区工程的年费与投资使用跟自排相比要高,所以在对排涝进行规划时,若是具备相应的条件,可尽可能的对机排区进行缩小。机排区与自排区的界线划分主要与老区的外河水位、排水出口位置及地形条件有关。针对承泄河道的比降相对陡峭,应使用下拉排水口方式让水头自流进行排出。若是因其他条件有所限制或是河道比降相对平缓,无法出现自排情况时,就应该把排水区分为机排区与自排区。
排涝站的纯自排区主要依靠降雨的标准决定排水设计标准,若是降雨设计排水渠系为5年一遇,那么排水设计标准就是以5年作为标准。
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当排水时被外河水位拥堵的情况影响时,应在排水口处建立排水站。涝区排水时雨外河水位的遭遇与降雨量是属于两个独立的变量,也就是说排水期的外河水位可与涝区的降雨量任意进行遭遇。若是出现外河水位或降雨量任一个超过设计标准的情况,就会形成破坏年。依据水泵性能可进行推断,设计装机时,若是抽水流量或扬程达不到设计标准,还是会给出一个相应的超出设计的范围。如此,在内外水某一项遭遇破坏的年份里,应包括部分破坏年与部分不破坏年。如某一次降雨量超出设计标准,但超过的量不高,遭遇外河水位与设计外河水位要低,此种情况即使降雨量与设计标准不符也不会形成破坏。若是此次的降雨量远远超出设计标准,遭遇的外河水位相应的远远低于设计标准,即便如此也无法按时排出水量从而形成破坏。所以,在面对内外水某一项超出设计标准后,必须要明确决定治涝标准的关键是多少不破坏与多少破坏。不破坏和破坏的量跟设计值、扬程、出现流量及水泵性能曲线有关。依据排水水泵曲线对外河水位超级水位的超出范围予以确定时,抽水的扬程也会相应的有所降低。处于同个涝区,降雨量跟抽水流量是密切相关的,若是排涝不破坏,通常可根据超出设计的抽水流量值的10%对降雨最大超数值进行计算。
、自排混合区
关于自排、机排混合区的排水出口工程通常是使用站、闸结合建筑物。因站、闸的泄水渠是共用的,所以站与闸无法同时进行工作,不然会产生干扰性。建设排水出口工程时应选用站、闸结合建筑物的排水标准,要先把每年排水遭遇的抽排和自排的外河水位进行排列,依照纯机排区与纯自排区对排水站与排水闸标准予以确定。若是自流排出的几率较小,且排水出口处的工程不建立排水闸而选用排水站设计时,因无排水闸所以其排水标准是跟纯机排区一样的。
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针对地震的严重危害性,排水站抗震设计不仅要应用到新建的工程中,对已建成的排水站也要进行抗震加固,以免承受不住地震的强烈震级。通过实地调查,发现排涝站遭受地震损毁的主要是排涝站的梁、柱、墙、板出现断裂及厂房发生位移、倾斜、沉陷等情况,甚至还有机泵轴倾斜、截水环剪断、伸缩缝拉开、压力出水管断裂、温度缝与沉陷缝拉开、边墙位移、倾斜、出现裂缝及压力池与前池的底板隆起、震裂、沉陷等。我国的地震设计烈度达到7度以上的区域并不在少数,所以在建设排水站时若是每一个点都要考虑到抗震工程建设与结构设计,但同时会相应地增大建设资金投入。事实上,在排水站的使用期间,当遇上地震级数为7度以上时,只有少部分排水站会起到相关作用,大部分排水站并未与破坏性地震遭遇,从而导致诸多投资都被无形浪费掉。排水站跟水库遭遇地震的情况是不一样的,水库遭到破坏性地震的损毁后有可能出现垮坝现象从而导致严重的次生灾害出现,而排水站遭遇到地震影响,在排水期时会造成无法抽水的情况,同时排涝区的耕地有一部分也会受到相应的影响导致减产,出现相应的次生灾害;若是在非排水期受到地震灾害影响,其修复速度可在短期内完成,在进入正常运作后并无次生灾害出现。再加上排水站的排水期时间较短,在排水期与地震灾害相遭遇的几率是非常小的,且排水站的工程级别约为5级左右,并不需特别为地震增加资金投入,若是确实遭遇地震破坏,应及时进行抢修。
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综上所述,我国的排涝站建设规划设计中仍然存在诸多问题,要切实解决这些问题,除了要对排涝站建设进行实际考察外,还要在技术上有所突破,对排涝站的建设进行合理、科学的规划,尽可能做到以最小的投资获取最大的利益,保障工程的顺利建设与正常运转,进一步推动我国各类设施的建设与完善。
参考文献:
[1]张淑芬,[J].(06):66-67.
[2]王新建,[J].(04):119-120.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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