来水量分析范文

来水量分析范文（精选12篇）

来水量分析 第1篇

通化县位于吉林省东南部、长白山西南麓、浑江中游。县境地处E125°17′～126°25′，N41°19′～42°07′。东与白山市毗邻，西与辽宁省桓仁县、新宾县交界，南与集安市相连，北与柳河县接壤，全境环绕通化市区，境域东西极点距离96km，南北极点距离83.3km，总面积3726.5km2。全县辖15个乡镇，160个行政村，总人口24.5万。通化市分割县域为东南、西北两部分，通化县环绕通化市境。县境内有集锡、鹤大、沈长公路和梅集铁路穿过。

拟建东宝南麓水库位于通化县快大茂镇黎明村八组境内。快大茂镇地处吉林省通化县中部，是县城所在地。全镇幅员面积25.76万hm2，有林地面积2.3万hm2，森林覆盖率74%;耕地面积2220.38hm2，其中水田474.159hm2，旱田1745.551hm2。辖6个社区、23个行政村，总人口54941人，其中农业人口16451人。2006年被评为市级“经济甲级强镇”。

2 水资源现况及开发利用程度

蝲蛄河是浑江水域较大的支流，全长71km，发源于吉林省通化县四棚乡头棚村，流经四棚、英额布、金斗、快大等乡镇，在快大茂镇河口村处汇入浑江。

羊宝沟为通化县蝲蛄河右岸一级支流，全流域面积5.5km2，河长3.1km。流域呈扇形，地形起伏较大，南高北低，相对高程400～600m，沿岸多为高山密林，无村落，少有居民，人类互动影响较小。

拟建南麓水库位于蝲蛄河右岸支流羊宝沟下游，通化县快大茂镇黎明村八组境内，水库坝址地理位置E125°47′15″，N41°39′56″，承受4.9km2的流域来水，坝址以上河长2.3km，平均比降16.7‰。羊宝沟河的径流形成主要源于流域内降雨及冰雪融化。径流量年内分配不匀，受降雨过程影响明显，每年主要雨季的径流量占全年径流总量的71%以上。设计流域坝址以上多年平均年降水量870.6mm，属湿润地区，多年平均天然来水量为101×104m3。

本水库设计总库容为88.81×104m3。规划2015年供水能力为每年76.50×104m3，日取水量为2096m。根据流域丰、平、枯各典型年来水量调节计算，用水保证率为90%时，坝址以上年天然来水量为101×104m3，日取水量为2096m3，余水量24.5×104m3，引水率为75.7%。

3. 取水水源论证

3.1 依据的资料与方法

3.1.1 资料的选用

拟建南麓水库位于蝲蛄河支流羊宝沟河上，流域内有蝲蛄河快大茂子水文站和蝲蛄河支流赶马河快大茂水文站。由于实测资料系列较短，因此设计采用《吉林省水资源》中吉林省1956～2000年平均年径流深等值线图(370页附图5-1)及吉林省1956～2000年年径流变差系数C等值线图(372页附图5-2)查算，并且参照三级区浑江口以上(27页表5-4) C/C=2计算。

同时选用了浑江大罗圈沟河铁厂水文站实测径流资料作参考分析，铁厂站1973～2010年共38a完整的水文测验整编资料，该站为省级重要水文站、二类精度站，实测水文资料完整、准确、可靠，可作为本次论证的补充资料。

3.1.2 径流系列的一致性

对年径流资料来说，其一致性是建立在断面所在流域的气候和下垫面条件稳定上的，一般来说气候的变化是缓慢的，可看成是稳定的，但下垫面条件则由于人类活动的影响，在不同时期可能会发生显著变化，以致使径流资料系列的一致性遭受破坏。对羊宝沟河天然径流资料进行一致性分析，其目的是消除下垫面条件对径流的影响，进一步检查计算成果的合理性，通过修正得到具有一致性的且能反映近期下垫面条件的径流系列。

羊宝沟河地处蝲蛄河右岸深山林区，流域内受人类活动影响不大，下垫面条件稳定，参证站铁厂水文站在吉林省第二次水资源综合规划成果《吉林省水资源》已做过一致性分析，认为铁厂水文站径流系列具有一致性。

3.1.3 径流系列的代表性

本次论证采用《吉林省水资源》中吉林省1956～2000年平均年径流深等值线图及吉林省1956～2000年年径流变差系数C等值线图查算，根据项目所在区域水文统计参数分析，在自然地理和下垫面及气象条件不变的情况下，参照《吉林省水资源》进行分析，水文统计参数符合流域分布规律，取用1973～2010年铁厂水文站的天然径流量系列进行统计参数分析，与项目所在区域水文统计参数比较分析，自然地理和下垫面及气象条件相同，参照《吉林省水文图集》比较分析，水文统计参数符合流域分布规律，可认为铁厂站资料具有较高的代表性。

采用差积曲线分析法，对铁厂水文站1973～2010年38a系列天然年径流资料进行代表性分析，见图1。

从差积曲线中可以看出：1973～2010年径流系列已经包含了丰、平、枯水段，形成完整的变化周期，具有良好的代表性。所以，本次选用铁厂站1973～2010年计38a天然径流量系列进行分析。

3.2 来水量分析

东宝南麓水库位于羊宝沟下游，通化县快大茂镇黎明村八组境内，水库坝址地理位置E125°47′15″;N41°39′56″，承受4.9km2的流域来水，坝址以上河长2.3km，平均比降16.7‰。

设计流域有蝲蛄快大茂子水文站和蝲蛄河支流赶马河快大茂水文站，以上两处水文站资料系列较短，不能利用其计算设计流域参数。因此，设计流域按采用《吉林省水资源》中吉林省1956～2000年平均年径流深等值线图(370页附图5-1)及吉林省1956～2000年年径流变差系数C等值线图(372页附图5-2)查算，并且参照三级区浑江口以上(27页表5-4) C/C=2.0计算。

经计算，南麓水库坝址处多年平均径流深390mm，多年平均流量0.061m3/s，多年平均径流量191.1×104m3, Cv=0.40, CS/Cv=2.0;计算成果见表2和表3。

按水文比拟法及对工程偏安全考虑的原则选择典型年。通过对铁厂水文站径流资料的分析，选择铁厂水文站1974、1981、1994、1997年为典型来水过程，按年水量控制，对各保证率年来水量进行逐月水量分配。成果见表4。

3.3 用水量分析

拟建南麓水库总库容88.81×104m3。规划2020年供水能力为每年76.50×104m3，日平均供水量2096m3，月平均供水量6.38×104m3，日平均取水流量为0.024m3/s。

3.4 可供水量计算

90%保证率下，羊宝沟河坝址以上流域(集水面积4.9km2)天然来水量为101×104m3，坝址处无其他工业、农田灌溉及居民区，只考虑生态用水，坝址以下生态用水量10.1×104m3(按照坝址以上流域天然来水量10%计算)，年可供水量90.9×104m3。

南麓水库建成后，总库容为88.81×104m3。经过计算得出20%保证率下，坝址以上年天然来水量为250×104m3;50%保证率下，坝址以上年天然来水量为182×104m3;80%保证率下，坝址以上年天然来水量为126×104m3;90%保证率下，坝址以上年天然来水量为101×104m3。来水量均大于水库库容，满足水库蓄水要求。

3.5 取水可靠性分析

选取铁厂水文站1997年作为90%保证率典型年将羊宝沟河取水断面处日来水量和日供水量按照比例进行分配，并对远期规划2020年90%保证率进行分配，经过分析计算，按照天然河道羊宝沟河取水断面以上保证率为90%条件下，取水断面处来水量为101×104m3，扣除坝下生态需水量(按照10%计算)10.1×104m3，本工程年供水量10.98×104m3，年余水量81.90×104m3，年缺水总量为1.92×104m3，缺水天数95d，满足不了工程取水要求。因此，为了满足取水量要求，需要在羊宝沟河取水断面处兴建水库进行日调节，才能满足工程取水要求。

4 结语

石羊畜牧猪场用水量分析报告 第2篇

（重点以澄石猪场为例分析）

在当今养猪规模越来越大的情况下，有必要精确了解水的用量，以便确定供水所需要的水井或水罐的规格。耗水量会影响粪水排量，从而影响粪便存储系统的设计，以及堆放粪便所需的的土地面积。关于不同使用功能、生产阶段、不同类型猪只的耗水量，目前有许多很久以前的标准，要研究更新，首先要在设计建造硬件设施上科学配备，然后需要研究机构、猪场经营者通过1年以上的长期监测分析。本分析报告旨在尽可能反映石羊畜牧各场夏季用水数据。

我们将猪场用水分为生活区用水、猪饮用水、乳头洒漏嬉水用水量、冲洗栏位猪舍用水、防暑降温用水五类，要分析各类用水的比例、总耗水量为猪场设计提供基础数据，另外如何能节约用水，从而减少排污量，降低环保方面的处理压力。猪场应采取措施，保护水资源。

粪便排量方面的数据需要不断更新。业内人士在实践中总结，粪便排量有增加的趋势，在设计时不断扩大粪便存储设施的容量，究其原因是采用水冲洗方法的增加降低了人工的劳动强度，这就要在设计建造上改变工艺，以利于节水。传统猪舍清粪方式经过了几个阶段：一是过去传统的干清粪模式，此种方式劳动量大、氨气浓度高、存在着很多弊端；二是水冲清粪，此种方式优点是设备简单、投资少、劳动强度小、劳动效率高、舍内卫生好，缺点耗水量大、排污总量多、末端处理难度大。三是水泡粪，此种方式是欧美猪场所推崇的一种比较先进的粪污处理方式，以其能耗少、劳动强度小、节约用水、效率高等特点被规模、集约化猪场所广泛接受，虽然投资会增加，但随着人工成本的不断上升、粪污处理要求愈来愈严格，这也是今后石羊建场要采用的清粪排污工艺。目前石羊畜牧的猪场均采用干清粪+定期水冲洗的方法，用水量比水泡粪要大。

一、本分析报告的目标是：

1.对石羊畜牧各猪场用水量与粪便排量进行定量研究，并将结果与现有标准中的数据进行对比。

2.确定现代猪场生产中不同用途的用水比例。3.确定现代猪场生产中粪便排放量和用水量比例。

4.确定水资源浪费的主要方面，对用水以及粪便排放方面可能实现的节约进行定量研究。

二、步骤与项目活动

通过从6月1日开始，我们通过水表记录、水塔上水计量记录对石羊集团农牧产业畜牧事业部6家猪场进行了用水量监测，整理了数据，其中三家种猪场为澄石祖代场、扶风原种场、大荔祖代场月平均存栏分别为5500、6300、5960头，三家父母代猪场为孙镇猪场、大荔瑞仓猪场、大荔父母猪场，月均存栏分别为7600、1900、4800头。

这些猪场当中，澄石场建场最晚水表可正常使用，其数据通过水表记录是最为准确的，原种场根据同事监测记录的数据，其余四个场或无水表或水表报废，主要是通过水塔容量，上水监测。供水系统没有设计独立的分功能的管道系统或计量水表，要计算动物饮水、乳头洒漏和猪嬉水、水帘降温、冲洗、人用等不同用途的耗水量比例，显得困难。而且各个季节的用水比例也不一样，这是一个复杂的实验研究课题。本报告就夏季而言，谨按照水料比、水帘蒸发量、人用量来抵减计算各类用水比例。在排粪水量的数据里，我们主要是根据沼气站预处理池容量、抽污时间以及澄石场沉淀池的容量计算。

数据见下表：

石羊农牧畜牧事业部各猪场夏季用水量排粪水量监测统计序号猪场名称日用水量（m3)存栏量（头）5522日排粪水量(m3/d)152.54日实际清干实际监测说明粪量(m3/d)1.86通过水表记录监测，同时每日监测水塔，平均用水3.6罐，每罐有效容积为50立方（3.14*2*2*4），和按猪只计算基本相符。算法不一样，和李场长监测数据基本一致。1澄石猪场179.462扶风原种猪场250.106358212.592.033大荔祖代猪场181.415961154.202水罐有效容积为55方容量，日监测平均上水3.3罐计180立方，和按猪只计算基本相符。

1、水罐有效容积为55方容量，日监测平均上水2.8罐，计150立方，和按猪只计算基本相符;

2、根据网上研究数据排污水量为用水量的,75-85%，这和实际监测沼气站预处理池抽污泵日均抽3.2小时，40m3/h,结果基本相符。每日监测平均用水3罐，每罐容积为20立方*0.95（3.14*1.2*1.2*4.5），和按猪只计算基本相符；全清干粪工艺；水罐有效容积为55方容量，日监测上水2.7罐计148.5立方，由于当月数据压栏少，所以比按猪只计算大约20%。4孙镇猪场153.616597130.571.725大荔瑞仓猪场52.67191542.141.16大荔父母代猪场150.004792127.501.5三、结果与讨论

1、饮水量：根据表格显示，饮水量约占夏季日用水量的23%。

断奶仔猪和生长猪的饮水需要量与其饲料采食量成正相关，对于断奶仔猪，可按下列公式计算： 每日饮水量(L)= 0.149 +(3.053 x 每日干饲料采食量 kg)；对于自由采食的生长猪，自发饮水量大约为干饲料采食量的2.5~2.8倍。通过这些公式，再结合饲养标准当中采食量的数据，可以计算出猪场当中饮水量是多少。

尽管泌乳母猪的饮水量与采食量之间没有数量关系可循，但有推荐标准称大部分泌乳母猪每天大约需要15升的饮水（猪营养指南，1995）。妊娠母猪的水：料比值一般为2.8：1。

2、乳头洒漏和猪嬉水消耗量占夏季日均用水量的28%。

石羊澄石猪场夏季总用水量、饮水量、洒漏嬉水用量、生活区用水量表序号猪场名称日用水量生活区用水生产区用水（m3)量（m3)量（m3)猪群泌乳群妊娠群哺乳仔猪1澄石猪场179.463.92175.54育成保育公猪小计日头猪总日头猪耗料日头猪饮水乳头洒漏、存栏量用水量量（Kg/量（Kg/嬉水耗水量实际监测说明（头）（Kg/头.d)头.d)（Kg/头.d)***598***0062.56.2556.251062.552.80.072.50.73.5147.840.19671.969.840.8010.502.9414.7049.64根据水料比2.8:1计算；16.804.70根据观察，饮水当中很大一部分都通过乳头饮水器浪费掉了，本分析中的分娩舍、生长育成舍、保育舍都采用乳头饮水器，据估算，通过乳头洒漏、嬉水冲凉消耗掉的水量是饮水量的120~150%。在猪舍水线设计上，乳头型号、数量、间距、不同倾角下高低位置设计合理可在一定程度上节约浪费，降低30%是可行的，如果采用水碗给猪喂水比乳头式饮水器还要节水20％。配种妊娠舍采用槽式饮水，这种方式可显著降低饮水浪费，清洗更换水槽的水，溢洒约是饮水量的60%。水槽式饮水比乳头式饮水要节约，将饮水槽设计建造合理，保证水的清洁，加强管理，将饮水量降低25％应该是切合实际的。

3、水帘降温用水量占夏季日均用水量的29%。

炎热的天气里，澄石场主要采用水帘降温措施，和各场一样。目前各场除了部分猪舍环控技改后湿帘配比合理、不渗漏外，其他的配比面积小，设施已达到水帘的使用年限3-8年，渗漏严重。湿帘是一种特种纸制蜂窝结构材料，其工作原理是 “水蒸发吸收热量”这一自然的物理现象，即是水在重力的作用下自上下流，在湿帘波纹状的纤维表面形成水膜，当空气流经湿帘时水膜中的水会通过物理蒸发带走空气中的热量，降低经过湿帘的空气温度。风机湿帘降温就是人为地再现“水蒸发吸收热”这一自然物理过程，在一个需要通风降温的空间里一端安装负压风机，与之对应另一边安装湿帘，风机将空间内的高温空气抽走形成负压，气压差会促使外面的空气通过湿帘进入该空间，空气经过湿帘时与湿帘表面的水膜发生热量交换实现降温，经过热量交换的空气迅速补充到该空间从而达到整体空间降温之目的。根据厂家数据，15cm厚的水帘每平米每小时流水量为200Kg，其中蒸发掉的为10-15%。

澄石猪场水帘降温耗水量序号1234栋舍名称产房配种妊娠保育舍生长育成舍小计合计数量3446水帘面积27.0013.500.0013.507使用时间57蒸发量33日耗水量（m)日洒漏浪费（m)2（Kg/h.m)30.0030.0030.0030.0012.1511.34017.0140.552.6530%30%30%30%12.15备注蒸发量根据杰诺环控厂家数据；因澄石场建场时水帘回水管安装错误，现已无法更改，溢漏严重，再水帘循环蓄水池采用小容量水桶，循环容积小，溢水严重。

4、冲洗用水量占夏季日均用水量的18%。

关于冲洗用水的结果变动范围非常大，冲洗用水量很大程度上是由猪场的具体管理方式决定的。具体的清洗步骤，包括预浸泡、洗涤剂的应用、清洗设备的选择等等对清洗用水量都有显著的影响，结果可相差两倍甚至三倍。

5、生活用水量占夏季日均用水量的2%。

生活用水定义为人员的用水，包括洗衣、淋浴、洗手以及其它用于办公室区域清洗活动的用水。这个主要根据民用建设陕西地区用水定额140Kg/人.日计算，实际上，猪场的更衣洗浴每日为两次，如果外来人员严格洗浴更压消毒，所占比例会大于2%。

6、粪水排放率

本文所讲的粪水排放区别于猪只从体内排出的粪尿量，因为没有实现雨污分离，所有用水均汇集成污水排出。根据检测数据粪水排放量占到夏季日均用水量的85%。

四、结论

澄石猪场夏季用水各用途占比

一、饮水量23%

二、乳头洒漏、三、水帘降温水

五、生活区用水

四、冲洗用水量猪嬉水耗水量量量28%有5%下降空间29%有30%下降空间18%有5%下降空间2%总量100%有11%下降空间以澄石猪场为例，用水最多的应是饮水量，但从上表看，第二、三、四类用水占比明显过大，通过设计建造、设备选型、精细化管理有下降的空间。本报告中得出的母猪群耗水量与其它科学数据、研究机构，如艾尔博特农业、食品与乡村事务部数据、Doug Small，DGH工程有限公司的数据大多一致，其它各场具有相似性。养猪业普遍认为粪便总排量等于总耗水量，而本报告认为显示总耗水量大于粪水总排量。

本次观察分析发现有若干方面存在明显的用水浪费，从而使粪水总排量也随之增加。浪费主要存在于水帘回水管、蓄水池容量、设计安装工艺错误、浮球阀失修、精细化管理，这些方面改善以后，预计夏季总耗水量将有可能在目前的基础上节省11％。估算冬季不使用降温湿帘，再温度低猪只饮水、嬉水减少，用排水量在此基础上降低约40%，春秋季降低约30%，可作为基本参考数据。

除尘冲灰水量不足原因分析及对策 第3篇

【关键词】冲灰水泵：灰管线：灰水回收泵

一、概述

宏伟电厂冲灰水系统在1997年I期工程投产后，#1-#3锅炉地沟及除尘冲灰水量能保证运行需要，自2004年II期工程扩建，新建#4、#5锅炉，投产后锅炉额定负荷增加，而冲灰水系统未扩建，因而出现冲灰水量不足现象，待明年电除尘改造后冲灰水量不足的情况会更加明显。通过对除尘灰场回水量不足的原因分析，提出相应的解决对策。

二、除尘冲灰水系统运行时存在的问题及原因分析

1、灰场灰水回水量不足

我厂清水池来水仅有一条灰水回收管线，直径为500mm，1995年建厂初期设计为#1、#2、#3锅炉和电除尘提供冲渣及冲灰用水，2004年我厂II期工程扩建，新建#4、#5锅炉，仍用该灰水回收管线为全厂提供冲渣及冲灰用水，加之灰水回收管线运行时间较长，内壁结垢较多，内径变细，冲灰水量不足的情况日益加重。

灰场回水量不足的原因分析：

1）受回收管线管径限制，灰水回收管线不能达到除灰系统用水需要。今年锅炉低氮燃烧器改造后灰渣及灰量增加，致使#1--#5锅炉及#1-#5电除尘冲渣及冲灰用水量更加不足。

通过现场实验灰场启两台灰水回收泵的总负荷电流与启三台灰水回收泵总负荷电流相差15A，从两清水池运行水位来看启两台灰水回收泵的总流量与启三台灰水回收泵总流量也相差很小，通过实验可以判断这条灰水回收管线已不能达到冲灰系统用水的需要，只有通过增加灰场灰水回收管线管径才能增加回水量，或排灰方式由湿式排灰改为干式排灰，来缓解锅炉地沟堵渣及电除尘箱冲式冲灰器堵灰。否则会危及到排灰系统的安全运行。

2）从清水池和冲灰水运行情况来看，灰场来水量也明显不足。

现除灰系统共有5台灰水回收泵、6台灰渣泵、6台冲灰水泵，从运行情况来看，I期两台冲灰水泵运行电流分别在22A-25A之间，II期一台冲灰水泵运行电流在31A-35A之间，冲灰水泵出口电动门正常运行时不能全开，否则清水池运行水位将保持不住，说明清水池供水量小于排水量，造成清水池供需水量不平衡。

2、冬季时温度低，冲灰水系统设备结垢严重

我厂水力除灰系统为灰渣混合除灰方式，冬季灰场来水为零度水，水温低，容易结垢。其结垢情况为：

⑴ 泵内结垢，造成泵的通流面积减小，出力下降，冲灰水量下降。

⑵整个排灰系统管道、激流喷嘴结垢，除灰水量减小，除灰、除渣困难，有时被迫停卸灰机，势必造成灰斗棚灰和落灰管堵塞，甚至会被迫停电场。

⑶底阀结垢，导致运行中电流下降，严重时该泵不打水，影响冲灰水泵正常运行。

3、煤质差，燃烧后形成的灰份粘性大不易堵设备

三、除尘冲灰水系统回水量不足对策研究

1、为增加除尘系统I、II期清水池来水量，保证冲灰用水，提出一增、两改、两补五个对策

1）一增：灰场灰水回收管线改扩建，增加一条灰水回收管线，可达到增加冲灰水量的目的。此工程需要增加灰水回收泵的容量，同时也需要增加灰水回收变的容量，灰渣泵及灰渣管线也需要增容，由于此项目投资大、工期长，现阶段很难实现。

2）两改：一是将备用#3灰管线改为灰水回收管线

我厂除尘系统灰渣泵房与灰渣泵相连有3条灰管线直径377mm，I期#1灰管线运行，II期灰渣泵房#2灰管线运行，现#3灰管线不备用。在保证正常运行状况下利用#3灰管线作为灰水回收管线，以增加灰场灰水的来水量。

二是将湿式排灰方式改为干式排灰

现在电力技术服务公司间断性的取#4、#5电除尘一、二电场干灰，其余电场都以湿灰的形式排至灰场，改造后所取的干灰即可为电力集团创造经济效益，又可以减少大量劳动力成本；节约水泵、卸灰电机等所消耗的電能。

3）两补：分别采用两种方法对I、II期清水池补水

（1）化学净水室中和池酸性水及热网软化水中和池酸性水引至清水池补水，但是化学反渗透浓盐水不能排至清水池，防止冲灰水系统结垢。化学反渗透浓盐水可排至排水泵房废水池后排至炼化污水处理厂。

（2）汽机、锅炉侧排水也可引至清水池进行补水

如汽机水塔排水、疏水不合格时低位水箱、疏水箱放水，锅炉事故放水，定排、连排等。

2、煤质不好措施建议

把住进煤质量关，建议进好煤。煤质不好时，锅炉燃烧后的灰发黄、粘度大，容易挂壁，易造成灰斗棚灰，箱式冲灰器、地沟堵灰，很难冲走。

四、结论

黑河莺落峡水文站来水量趋势分析 第4篇

黑河是我国西北第二大内陆河, 发源于青海省祁连山区的走廊南山和托勒山之间, 流经青海、甘肃和内蒙古三省区。上游分为东、西两岔, 东岔又名八宝河, 西岔黑河又名野牛沟河, 两河在青海省祁连县城以北7km的黄藏寺汇合后始成黑河干流流入甘肃省境内, 黄藏寺至河源 (西岔) 208km。干流向北穿行于高山峡谷中, 流程95km至莺落峡出祁连山进入中游河西走廊, 经张掖市甘州区、临泽县、高台县从正义峡穿过北山, 流出走廊进入下游, 最终汇入东、西居延海。

黑河黄藏寺断面多年平均流量40.5m3/s, 莺落峡断面多年平均流量51.5m3/s, 黑河来水主要由祁连山区降水形成, 其次是冰川融水和地下水补给。

2 资料分析

点绘莺落峡站自建站以来1945-2014年历年年平均流量累积均值过程线, 同时在图上点绘历年年流量过程线, 如图1所示。

从图1可以看出, 黑河莺落峡断面70年的累积均值过程线一直没有连续很稳定的平均值, 只是在不同阶段表现出相对的稳定性, 说明黑河年平的来水量不是稳定的沿一个定值 (均值) 上下浮动, 没有稳定的代表年份, 因此, 在用莺落峡站的来水量分析中不能只用部分年限的系列资料进行统计分析。在本次黑河干流来水量演变趋势分析过程中, 我们选用全部的70年资料进行相关的统计计算。

3 黑河来水演变趋势

3.1 径流形成

黑河上游径流主要由降水所形成, 5~9月份的主汛期大洪水过程一般由山地暴雨所形成, 其中还有部分高山地带冬春季固体降水的融水量及部分冰川融水量;非汛期来水量主要由山区地下水补给和冰雪融水量补给。因此, 黑河来水主要集中在汛期, 径流补给有降水补给、冰雪融水补给和地下水补给三种类型。

3.2 径流的地域分布

黑河流域的径流从源头到尾闾流径两个性质完全不同的径流区:径流形成区和径流散失区。南部祁连山区为径流形成区, 这里地势高寒, 降水较多, 气温低, 蒸发弱, 冰川积雪发育, 有利于径流形成, 径流量随集水面积的增大而增大, 在出山口达到最高值。祁连山前洪积平原的张、临、高绿洲农业开发区及下游额济纳旗沿途引用、蒸发、下渗最终消失, 为径流失散区。

黑河干流出山口控制站莺落峡水文站以上上游西岔札马什克站多年平均流量23.0m3/s, 径流量为7.247×108m3, 占出山口总径流量45.5%, 径流模数为4.96L/s·km2。东岔祁连站多年平均流量14.5m3/s, 径流量4.584×108m3, 占出山口总径流量的28.7%, 径流模数为5.864L/s·km2。

3.3 径流的年内分配

黑河径流受补给条件的影响, 年内分配极不均匀:当年11月分到次年3月份, 径流由地下水补给, 来水量占年总量的13.3%;4月以后气温明显升高, 流域积雪融化和河网储冰解冻形成春汛, 流量明显增大, 4~5月径流量占年来水量的11.6%;夏秋两季是流域降水较多而且集中的时期, 也是河流发生洪水的时期, 6~9月来水量占年径流量的68.5%;10月流域内降水量减少, 河流来水量逐渐回落, 径流量占年来水量的6.6%。

3.4 径流的年际变化

黑河来水属天然过程, 来水量丰枯交替出现。黑河上游年径流量的年际变化相对稳定, 其主要原因是祁连山冰川融雪补给对年径流的调节作用和祁连山水源涵养林的涵养水分补充, 降水多, 径流也多;降水少, 气温则高, 冰雪融水增多, 使径流的年际变化减小。径流年际变化的总体特征常用变差系数Cv或年极值比 (最大、最小年流量的比值) 来表示。Cv反映一个地区径流过程的相对变化程度, Cv值大表示径流的年际丰枯变化剧烈, 对水资源的利用不利。莺落峡站多年平均径流量15.8亿m3, Cv值0.16, 为我国和西北地区径流年际变化的低值区, 说明黑河径流多年变化是相对稳定的。

点绘莺落峡站年平均流量过程线和不同年代多年平均流量过程线, 如图2所示, 年平均流量过程呈锯齿状高频振荡。

用该站年流量与时间的趋势关系经拟合可用直线方程表达:

式中:Q为莺落峡站的逐年平均流量;

t为时间 (1945-2014年, 为70年) 。

由上式可知, 直线方程的斜率K=0.1679>0, 说明莺落峡站年径流的长期变化总体上是呈缓慢上升的趋势。

莺落峡水文站来水量在整体缓慢上升的过程中, 同时也存在丰枯交替现象。

根据《水文情报预报规范》对径流丰枯情况的划分标准:

按距平百分率P表示:P>20%为丰水;10%<P≤20%为偏丰;-10%<P≤10%为平水;-20%≤P<-10%为偏枯;P<-20%为枯水。莺落峡站70年年平均流量为51.5m3/s, 各年代距平值统计见表1。

结合点绘的不同年代平均流量过程线和历年平均过程线也反映出黑河来水量在20世纪40、60、70、90年代为负距平平水年份, 其中1973年出现35.0m3/s历史最小年平均流量;50年代和80年代为正距平平水年份;21世纪初十年代为平水偏丰年份;当代为特丰水年份, 其中1989年出现73.3m3/s的历史最大流量;极值比2.09, 历年最大流量是最小流量的2倍。

3.5 年径流年际变化的趋势分析

3.5.1 基本思路

莺落峡水文站是黑河上游出山口控制断面, 历年实测流量反映了黑河来水量历史变化趋势。水文要素随时间变化的过程尽管是多种多样, 但总可以把它看成是有限个具有不同周期的周期波互相重迭而成的过程。依据这一原理, 把莺落峡断面的历年来水过程看做由几个不同的周期波迭加形成的过程, 找出来水过程的周期波, 即可找到了黑河来水规律。

3.5.2 径流趋势分析

用方差分析周期的方法对莺落峡站年1945-2013年的年平均流量进行分析计算。在分析计算过程中, 根据前述用莺落峡站69年逐年年平均流量和年份拟合的关系线方程的斜率, 以1945年为起始年份, 把时间序列号当自变量, 计算逐年流量增加量, 用原始资料减去相应年份的增量, 得出新系列资料过程线并添加趋势线、显示趋势线公式如图3所示。

从图3反映出, 经过订正后的莺落峡历年平均流量过程是沿水平方向呈锯齿状上下振荡。用订正后的系列资料进行周期分析, 得出该系列资料有22a, 26a等显著周期。

为了检验黑河来水周期的稳定性和周期分析方法在莺落峡水文站来水量预测预报应用中的可行性, 分别选用订正后的1945-2013、1950-2013、1955-2013年三个时段的系列资料做周期统计计算, 结果证明, 在莺落峡站历年长短不同系列的年平均流量资料中, 都存在22年主周期。说明该断面来水量存在22年的稳定周期。

通过与天体物理学中相关内容的对比分析, 22年的周期也是有一定物理基础的, 此周期与太阳活动具有的平均为22年磁周期相近, 它与气候要素变化及我国大范围旱涝灾害均有着密切的关系。这些周期的存在, 引起地球自转速度、大气环流、水汽输送的变化, 进而影响黑河流域降水和径流的变化。

在做长短不同系列资料周期分析过程中, 对第70号序列数据进行迭加顺延预测, 之后, 把预测值加上70年的增量得到2014年年平均流量预测成果。把预测成果与实测成果对比做精度误差评定见表2。

注:莺落峡站2014年实测年平均流量69.9m3/s, 历年变幅为38.3 m3/s。

根据《水文预报拍报规范》规定:中长期定量水文预报中, 旬、月、季、年平均流量预测值的许可误差为多年变幅的20%, 前述四个时段系列资料做出的预测成果都在预报误差的许可误差范围之内。由此可以说明, 用周期分析法对黑河莺落峡断面所做的预测成果, 可以作为黑河水资源调度和优化配置的参考依据。

4 结论

通过对黑河莺落峡来水量的统计分析得出:

1) 黑河莺落峡断面多年年平均流量没有稳定的平均值, 多年平均值只是在不同阶段表现出相对的稳定性, 黑河来水量不是稳定的沿一个定值 (均值) 上下浮动, 系列资料没有稳定的代表年份。

2) 黑河年来水量长期变化总体趋势是来水量在丰枯交替的过程中呈缓慢上升的态势。

3) 黑河历年来水量过程中存在比较稳定的22年周期。

某铅锌矿矿床涌水量的预测分析 第5篇

某铅锌矿矿床涌水量的预测分析

某铅锌矿矿床类型为岩溶堆积型矿床及赋存于石磴子组灰岩中的原生矿床.矿区断裂构造发育,地质构造复杂,矿床水文地质条件复杂,地下水类型有松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水,其中基岩裂隙水富水性中等,岩溶水富水性丰富,矿床充水条件优越,设计开采深度在岩溶承压水水位以下,水头压力大,矿山开采潜在巷道涌水的危险性大.通过充分分析矿床的水文地质条件,包括地下水类型特征、充水水源及充水途径,并结合抽水试验确定水文地质参数,计算矿床涌水量,为矿山开采设计提水文地质资料.

作 者：何立宏 作者单位：刊 名：广东科技英文刊名：GUANGDONG SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：2009“”(14)分类号：U4关键词：矿床水文地质条件 巷道涌水

来水量分析 第6篇

关键词 贮藏温度；含水量；大豆种子；活力

中图分类号：TS214 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.141

大豆是我国主要的粮食作物之一，大豆种子的成活率和整体生长质量是人们关注的主要问题，在对大豆种子进行贮藏的过程中，由于贮藏温和和大豆种子含水量的影响，大豆种子的活力会发生一定的变化，如果处理不当，就会因大豆种子老化而降低种子质量。本文通过设计相应的实验，来对其影响因素进行深入的分析。

1 材料与方法

1.1 材料选择

本次实验选择菏豆13号（脂肪含量19.05%）和菏豆18号（脂肪含量21.5%）作为实验的大豆种子，在确定实验材料之后，就需要根据所选取的材料设计相应的实验。在本次实验的设计过程中，是以不同的贮藏温度、种子初始水分含量和贮藏时间来对其进行不同的处理，最后进行统一的比较和分析。对于贮藏温度来说，其中主要包括常温、低温和超低温3个标准，温度分别为25 ℃、4 ℃和-18 ℃。对于初始含水量的设计来说，分别设有低水分含水量（5%）、中水分含水量（8%）和高水分含量（12%）；密封贮藏时间为18个月、30个月、42个月3个时期（9-10月收获来年种植的种子活力基本不受影响），在经过相应的贮藏时间之后，对这些研究材料进行分别取样，每次对其样品进行测试，以其中的生理生化指标作为研究成果进行确定。

1.2 实验的具体测定方法

为了对大豆种子的活力进行全方面测定，在实验的过程中需要选择所规定的指标来进行测定。一般情况下，这些指标主要包括种子的发芽率、超氧化物歧化酶活性和种子浸出液相对电导率，每种测定对象都有相关的标准和测定流程；对于大豆发芽率的测定需要按照《国际种子检验规程》所指定的标准来进行，且在不同的条件下对种子的发芽率进行判断[1]。另外，超氧化物歧化酶活性的测定方法为NBT还原法。最后，对于种子浸出液相对电导率的测定，需要采用DDS-11A型电导仪。

2 结果与分析

在根据以上条件和测定方法来对种子的测定值进行测定之后，可以得出3种测定值的具体结果，对此结果进行分析，就能够得出不同条件下，贮藏温度和种子含水量对大豆种子活力的影响。

2.1 大豆种子发芽率的变化结果分析

在经过相应的实验测定之后，可以发现，大豆种子的发芽率与贮藏时间有着较大关系，可以表现为贮藏时间越长，其发芽率会逐渐降低，而对于不同的大豆种子来说，这样的结果变化也会不同。首先，对于菏豆13号大豆种子来说，在超低温的环境下，其发芽率没有明显，变化，而常温和低温环境中这样的测定值变化较为明显，其主要表现结果为中含水量>低含水量>高含水量；而对于菏豆18号种子来说，在贮藏温度保持在超低温和低温的环境下时，其发芽率情况表现为中含水量>低含水量>高含水量，对于不同的贮藏使其，发芽率的变化情况也有不同，在贮藏三期的时候，3种水分含量的大豆发芽率在超低温环境中较初始值变化并不明显，低温时表现出明显的差异，而在常温的储存环境下，其发芽率甚至降到了零。通过以上的叙述可以知道，在贮藏温度不同的情况下，两种大豆种子从低水分含水量到高水分含水量的发芽率总体表现为超低温>低温>常温。

2.2 大豆种子SOD活性变化变化的结果和结果分析

SOD指的是超氧化物歧化酶，又称肝蛋白，其主要作用是清除自由基，具有特殊的生理活性。一般情况下，可以证明SOD在生物体内的水平高低与生物的衰老有着至关重要的作用。通过相应的实验测定[2]，可以得出相应的结果，通过结果可以看出各初始水分的大豆种子所处理的SOD活性在实践的不断变化当中逐渐下降，且相对于初始值来说具有明显的差异。在常温的环境中，菏豆13号种子SOD活性表现为初始水含量越低，其表现越突出，并且每种含水量之间的差异非常明显，而在低温和超低温的环境下，不同水分大豆种子之间没有明显的差异，同时结果保持一致，在贮藏到第三期的时候，高初始水分含量相比较初始值来说比较明显；而对于菏豆18号种子来说，在常温的环境下，初始水含量越低，其SOD活性表现越突出，而低温和超低温环境下所表现出来的结果一样。根据上面的结果，可以总结出，不同初始含量的SOD活性表现随着温度的升高而降低。

2.3 大豆种子浸出液相对电导率变化结果

根据以上测定方法所得出来的结果可以知道，不同初始水分的大豆种子浸出液相对电导率，会随着贮藏时间的不断提升而逐渐增高，与初始值相比较为明显。对于菏豆13号大豆种子来说，常温下高初始水含量越高，其浸出液相对电导率表现越为明显，在低温和超低温的环境下，这样的相对电导率主要体现为高含水量>低含水量>中含水量；大部分情况下菏豆18号与菏豆13号的测定结果保持一致。通过上述两种大豆种子的表现可以看出，大豆种子浸出液相对电导率会随着温度的升高而逐渐升高。

3 结论与讨论

通过以上的测定可以知道，贮藏温度对种子活力的影响较为明显，在本次的研究当中可以看出，大豆种子浸出液的相对电导率能够随着温度的升高而升高，而大豆种子活力能够随着储存时间的增长而降低。另外，种子的含水量在不同的环境温度下，所表现出来的影响力也不同，一般情况下，种子的含水量越低，其活力就会相应的下降[3]。本次研究的结果可以为大豆种子的贮藏环境提供依据。为了充分控制大豆种子的活力，保证大豆种植的存活率和整体效果，在对大豆种子进行储存的过程中，如果环境处于常温和低温的条件下，高水分处理对种子的活力影响较为不利，而在超低温环境下，中水分含量和低水分含量处理的大豆种子的活力更加突出。

目前，大豆是我国的主要农作物之一，是蛋白质供应的重要作物，国内对其产量的需求也越来越大，在这样的情况下，为了保证大豆种子的整体质量和产量，在对其进行贮藏的过程中，需要根据以上研究结果，对其贮藏温度和种子含水量进行控制，以此来保证大豆种子的活力。

参考文献

[1]张凤，刘美，杨翠翠，等.贮藏温度和种子含水量对大豆种子活力的影响[J].山东农业科学，2014（8）：37-41.

[2]刘俊英.贮藏温度和种子含水量对大豆种子活力的影响[J].农民致富之友，2015（21）：39.

[3]韩玉竹，伍莲，曾兵，等.贮藏温度和种子含水量对高羊茅种子活力的影响[J].种子，2011，30（6）：41-44.

来水量分析 第7篇

关键词：煤矿,涌水量,含水层,井筒

1 概况

为了查明梅花井煤矿进、回风立井井筒穿越段的地质、水文地质及工程地质情况, 2008-10, 结合前期勘探资料, 开展了两条立井的井筒检查孔工作, 预计了矿井涌水量, 之后在立井施工过程中对井筒实际涌水量进行了观测。

根据检查孔揭露, 立井井筒穿越的地层主要有第四系, 侏罗系中统延安组、直罗组、安定组。通过详细分析, 得到影响梅花井煤矿进、回风立井井筒施工的含水层依次为侏罗系上统安定组裂隙孔隙水含水层 (组) 、侏罗系中统直罗组裂隙孔隙水含水层 (分上、下两段) 、侏罗系中统延安组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 。

2 参数及涌水量的计算

利用井筒检查孔抽水试验资料, 采用稳定流Dupuit公式法计算得到, 侏罗系上统安定组裂隙孔隙含水层 (组) 渗透系数K=0.02m/d, 侏罗系中统直罗组上段裂隙孔隙含水层 (组) 渗透系数K=0.02m/d, 侏罗系中统直罗组下段裂隙孔隙含水层 (组) 渗透系数K=0.02m/d, 侏罗系中统延安组砂岩裂隙孔隙承压含水层 (组) 渗透系数K=0.01 m/d。稳定流Dupuit公式法计算公式为:

式 (1) (2) 中:Q为抽水孔涌水量, m3/d;K为渗透系数, m/d;R为影响半径, m;rw为钻孔半径, m;S为抽水试验水位降深, m。

采用以上公式得到渗透系数值, 再运用大井法计算井筒涌水量:

式 (3) 中:Q为大井涌水量, m3/d;H0为天然水柱高度, m;Hw为剩余水柱高度, m;F为钻孔分布范围所圈定的面积, m2;rw为大井的引用半径, m。

回风立井侏罗系上统安定组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 涌水量216.28 m3/d, 即9.01 m3/h;直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 上段涌水量517.68 m3/d, 即21.57 m3/h;直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 下段涌水量1 042.17 m3/d, 即43.42 m3/h;延安组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 涌水量31.25 m3/d, 即1.30 m3/h。预计回风立井井筒总涌水量为75.31 m3/h。

3 实际井筒涌水量观测结果

在实际井筒掘进过程中, 井筒累深102 m位置开始有涌水现象。

在穿越侏罗系上统安定组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 时, 采用0.105 m3水桶测量, 井筒102~103 m段平均涌水量4.4 m3/h, 204.3~303 m段平均涌水量6.44 m3/h。

穿越直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 上段时采用井筒容积法测水, 井筒429.5~465 m段平均涌水量10.66 m3/h, 井筒474.6~486 m段平均涌水量20.756 m3/h。

穿越直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 下段时采用井筒容积法测水, 井筒530.5~531.4 m段平均涌水量29.38 m3/h, 井筒534~584 m段平均涌水量22.306 m3/h。井筒累深587.5 m时, 平均淋水量为15.94 m3/h;622.9 m时, 平均淋水量为25.43 m3/h;626.4 m时, 平均淋水量为31.41 m3/h。

穿越延安组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 时采用井筒容积法测水, 井筒累深633.5 m时, 平均涌水量为14.5 m3/h;645.2 m时, 平均涌水量为16.16 m3/h;659.0 m时, 平均涌水量为20.4 m3/h;690.5 m时, 平均涌水量为11.9 m3/h;704.5 m时, 平均涌水量为28.3 m3/h;715.0 m时, 平均涌水量为33.24 m3/h;732.5 m时, 平均涌水量为33.4 m3/h;757 m时, 平均涌水量为36.4 m3/h;764.5 m时, 平均涌水量为27.316 m3/h;773 m时, 平均涌水量为32.89 m3/h;782 m时, 平均涌水量为21.929 m3/h。

4 对比分析

从以上井筒掘进过程中的实际涌水量观测结果看, 侏罗系上统安定组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 段实测涌水量最大为6.44 m3/h, 与计算得到的9.01 m3/h接近;直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 上段涌水量最大为20.756 m3/h, 与计算得到的21.57 m3/h非常接近;直罗组裂隙孔隙含水层 (组) 下段涌水量最大为36.186 m3/h, 与计算得到的43.42 m3/h接近;延安组砂岩裂隙孔隙含水层 (组) 涌水量实际观测结果与计算得到的1.30 m3/h偏差较大。

根据实测资料分析, 直罗组上段含水层段施工过程中进行了壁后注浆, 因此在直罗组下段地层的施工过程中涌水量较小, 与预测结果接近, 但是在延安组段施工过程中主要由于上部直罗组下段含水层水以井壁淋水等方式混入, 导致延安组段涌水量实测结果与计算结果存在较大偏差, 但是总体分析认为, 采用大井法计算立井井筒涌水量结果较为可靠, 基本可以满足实际生产需要。

5 结束语

本文利用梅花井煤矿井筒检查孔采用大井法计算的回风立井井筒涌水量结果与实际观测结果进行了对比, 对比得出二者基本一致。分析主要由于梅花井煤矿井筒涌水量预算时含水层水文地质条件的概化与实际情况更为接近, 总体得出该方法在井筒涌水量计算时的可行性。

参考文献

矿井涌水量计算方法分析 第8篇

1矿区区域地质

1.1区域地层

本矿区位于霍西煤田东北部,根据地质资料显示,区域内出露主要地层由老至新依次为:奥陶系中统;石炭系本溪组、太原组;二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组;上第三系上新统和第四系中上更新统。

1.2区域构造

矿区位于吕梁山块隆与晋中新裂陷的接触部位,构造形态位置为吕梁山背斜的东翼,霍西向斜的西翼,次级构造单元为灵石富家滩复背斜的北东翼与晋中新裂陷的接触部位。由霍山、上千沟、霍村诸断层组成的断层组,以北北东方向从区外东部穿过。区内构造以褶皱为主,断层次之,构造复杂程度中等,多为平缓开阔的短轴褶皱,次有岩溶坍塌的柱状陷落,局部见有小型断裂构造。

1.3区域含煤特征

本区域含煤地层有石炭系本溪组、 太原组、二叠系山西组及下石盒子组。可采煤层均赋存于太原组(下组煤)和山西组(上组煤)中,而本溪组与下石盒子组中均系不稳定煤层或不可采的薄煤线［1］。

根据该矿区开采目的层和对矿井充水因素的分析,本次矿井涌水量计算的重点放在9、10+11号煤的开采上。

水文地质条件简单或中等的矿床可采用解析法或比拟法,计算矿井涌水量。 采用解析法预测矿井涌水量时,以井流理论和用等效原则构造的“大井”为主,该方法具有经济、简单、快速、适用能力强等优点,是一种比较常用的方法。 比拟法是一种类比近似的预测矿井涌水量的方法, 简单且易于操作, 重点是收集所需与涌水量相关的资料数据,预测结果也往往与实际涌水量相接近。

2解析法

2.1选择计算公式

回采时期,煤层开采时的矿井涌水可认为是稳定流。 可将矿井复杂的工程系统概化为一个大井将地下水向整个矿井或井筒的运动看作地下水向大井的运动。 抽水初期为承压状态,后期随着降压疏干,转化为无压水。

选择承压—无压水的计算公式为［2］:

实际开采中, 开采动水位h往往降到底板,可认为h=0,因此公式(1)可简化为:

矿井所在含水层均质无限分布,天然水位近似水平,因此引用影响半径R0可采用以下公式计算:

以上各式中 :

Q———矿井涌水量,m3/d;

K——— 渗透系数 ,m/d;

M——— 含水层厚度 ,m;

S——— 水位降深 ,m;

F———采区面积,km2;

R——— 影响半径 ,m;

R0———“大井”影响半径,m;

r0———“ 大井 ” 半径 ,m。

2.2水文地质参数的确定及计算过程

奥陶系石灰岩含水层水文地质参数主要依据勘探工作中水文孔抽水相关资料,来源可靠。

S:采用9煤层底板标高(420~460 m)、10+11号煤层底板标高(410~450 m)与煤系抽水试验静止水位高(529.62 m)的差值计算得到,即S9=69.62-109.6 m;S10+11=79.62-119.62 m。

M:采用奥陶系石灰岩含水层累计厚度,取M= 64.6 m。

K:采用抽水试验所得,K=0.880 m/d。

F:取全补勘区井田面积,F=12.2 982 km2。

将以上参数代入(1)~(5)式中可得9号煤层正常涌水量为:Q9=56 438.27 m3/d。

最大涌水量Q9max=66 078.15 m3/d。

10+11号煤层正常涌水量为:Q10+11=61 184.82 m3/d。

最大涌水量Q10+11max=69 521.07 m3/d。

经计算矿井正常涌水量为Q=61 184.82 m3/d，最大涌水量为Q=69 521.07 m3/d。

奥陶系石灰岩含水层涌水量计算结果见表1。

3比拟法

以开采9号煤层为例, 用比拟法估算涌水量在开采9号煤过程中, 施工面每月平均增加2 354.44 m2,矿坑排水每月平均增加13.82 m3/d。 其中增长最快的为9~10月份, 增加面积21 932.73 m2排水量增加64.70 m3/d。 7、8月份由于雨季,排水量平均增加360 m3/d。

由该煤矿2012年6月~11月矿井排水量与采掘工程平面的面积关系数据资料可以看出,矿井单位涌水量和9号煤层开采面积变化关系不大,随着开采总面积不断增加,涌水量基本保持平衡。 由此推断,9号煤层矿井涌水增加量很少, 正常涌水量为2 100 m3/d,在雨季,可以增加到2 400 m3/d。 而且多为其他煤层采面及巷道掘进时的涌水量。

4两种方法的比较

本次抽水试验抽取的是奥陶系含水层的水,而本次抽水钻孔进入奥陶系石灰岩后刚好揭露到陷落柱,用局部取得的参数计算全区的涌水量,结果偏大是不可避免的。

奥陶系石灰岩具有极强的不均一性,而且含水层距煤层底板之间有太原组、本溪组、峰峰组3段隔水层, 累计厚度达69 m, 煤层突水系数只有0.036 Mpa/m,如果没有构造的影响,奥灰水一般不会对煤层开采造成危害。 因此将大井法的估算结果--最大涌水量61 184.82 m3/d, 作为矿井突水时的涌水量供矿方参考。

比拟法估算矿井单位涌水量是根据矿区涌水量实测资料经过数理统计而得。 采用比拟法计算开采9号煤层涌水量结果为:正常涌水量为2 100 m3d,在雨季,可以增加到2 400 m3/d。 由于本次资料观测周期较短,可能与实际情况存在一定误差。

5结论

由于本次收集到了矿区排水的准确资料,采用比拟法计算结果相对准确。 但对矿区涌水量的预测,应具体问题具体分析,有时需要对多种方法进行对比,以选择最准确的计算方法。

参考文献

[1]葛锋军,赵春永,陈晓山,等.山西保利某矿井补充勘探报告[R].南京:江苏长江地质勘查院,2012.

稻田水量调控模拟计算及分析 第9篇

1 试验材料与方法

1.1 田间试验

试验区位于江苏省高邮灌区南部的龙奔乡周邶墩村境内。该试验区属于北亚热带季风气候区,易涝易旱,年平均气温15℃,年平均降雨1 030 mm,年平均相对湿度67%,无霜期217d。当地实行稻麦轮作,水稻品种为中稻,通常6月上旬泡田,6月中旬插秧,10月中旬收获,栽培方式包括插秧和直播两种。耕层土壤为黏壤土,全年浅层地下水位埋深为0.5~1.2m。

田间试验于2014-2015年的水稻生长季节进行。试验区为一条斗渠(龚庄三斗)和两条斗沟(见图1)的控制区域,斗渠和斗沟灌排相间布置,两斗沟间距200m,斗渠控制面积18.67hm2,典型田块规格30m×90m。排水沟断面为梯形,斗沟A(北侧):上口宽约2m,底宽0.9m,沟深约1m;斗沟B(南侧):上口宽约2m,底宽0.4m,沟深约1m。试验区斗渠灌水通过沿线设置的放水口进入田间,稻田排水通过排水沟进入中市河。

在试验区不同位置安置水尺,田间自计水层观测和人工观测相结合,每日记录一次田间水层变化,灌水期间每日上下午定时测量斗渠渠首断面水位和流速,斗沟末端出口断面每日定时测量水位及流速,灌溉期间和降雨期间加密观测。根据观测的水位确定过流断面,采用流速面积法计算断面流量,建立水位流量关系,用连续的自计水位数据得到流量变化过程。

1.2 模型构建

水稻生育期间各阶段的稻田水分变化取决于来水量和去水量的变化,来水主要有降雨量、灌溉量,去水主要有作物腾发量、下渗量、排水量,根据水量平衡原理,水稻生育期内的水平衡可用如下方程表示:

式中:Ht为第t天的稻田水层深度,mm;Ht-1为第t-1天的稻田水层深度,mm;Pt为第t天的降雨量,mm;It为第t天的灌水量,mm;ETt为第t天的作物腾发量,mm;Dt为第t天的排水量,mm;St为稻田第t天的渗漏量,mm。

根据日气象观测资料,采用Penman-Monteith公式[7]计算参考作物腾发量:

式中:ET0t为第t天参考作物腾发量,mm;Rn为净辐射,MJ/(m2·d);T为平均气温,℃;U2为2m高处的风速,m/s;es和ea分别为饱和水汽压和实际水汽压,kPa;Δ为饱和水汽压-温度曲线上的斜率,kPa/℃;γ为温度计常数,kPa/℃,净辐射可以根据净短波Rns减去净长波辐射Rnl计算。

采用单作物系数法计算水稻的逐日腾发量:

式中:Kct为第t天的作物系数;其他符号意义同上。

稻田渗漏是田间耗水主要组成部分,不同地区稻田渗漏量变化幅度较大,稻田田间存在水层时,采用如下公式[8]计算田间渗漏量:

式中:St表示第t天的稻田渗漏量,mm;a、b为参数,根据田间水层、降雨、灌溉、作物腾发、排水观测值,采用方程式(1)进行拟合。

稻田田间无水层时,根层土壤水下移渗漏量采用下式[8]进行估算:

式中:K0为饱和水力传导度,本研究根据田间钻孔抽水试验结果取0.2m/d;α为经验常数,一般为50~250,土壤越黏重,其值越大,本研究取180;t为土壤含水率饱和状态达到第t天水平时所经历的时间,d;H根层为水稻主根层深度,取0.3m。

1.3 模型率定及验证

水稻作物系数值参照罗玉峰等[7]在高邮灌区的研究结果,将水稻生长阶段划分为初始期、发展期、中期和末期等4个阶段,试验区水稻生长4个阶段时间分别为20、30、55和30d,对应的Kc,ini、Kc,mid、Kc,end分别为0.942、1.488、0.94。根据实测值拟合田间渗漏量与田间水层相关关系式,另据实际观测,取最大渗漏量为5mm/d,参数a、b值通过率定获得。

利用2015年7月田间水层观测值与模拟值进行率定,根据图形吻合程度直观判断模拟效果,同时采用统计学方法中的统计参数对模型模拟的效果进行定量验证评价:

式中:R2为模型效率系数;ΔME为平均偏差;ΔMAE为平均绝对偏差;Xi为模拟值;Yi为实测值;珚Yi为实测值的平均值。其中R值反映模拟值与观测值的相关程度,其值越接近1说明拟合程度越好,ΔME反映模型是否低估或高估观测值,ΔMAE反映模拟值与观测值的偏离程度。

图2为2015年7月份的模拟田面水层与实测田面水层对比图,稻田渗漏拟合参数a值为0.3,b值为1,对应平均渗漏量2.8mm/d,与南方黏壤土地区单季中稻平均渗漏强度相符合[9]。从直观上看田间水层模拟值与实测值趋势一致,偏离程度不大。从定量上分析,该模拟时段对应相关系数R值为0.84,表明模拟值与实测值具有较好的相关一致性,平均偏差值-0.6mm,表明模型低估了田面水层,平均绝对偏差3.6mm,表明模拟值平均偏离观测值的程度不大,选用参数值能较好地反映当地实际情况。

采用相同的参数a,b值,由于2014年观测值有限,使用2014年7月10日-7月19日的观测值进行验证,图3为2014年模拟值与实测值对比图,从图3中可以看出模拟值与实测值偏差不大,图形吻合较好,从统计参数来看R值为0.88,平均绝对偏差为3.0mm,模型模拟效果较好,总体来看模型能够较好地适应于试验区条件。

2 稻田水量调蓄管理

稻田水量调蓄受降雨量、腾发量、灌溉方式等影响,分析降雨量和腾发量的年际变化规律,并模拟分析不同频率年及稻田不同灌溉模式条件下稻田水量平衡。其中稻田不同灌溉模式各生育期的水层控制指标参照黄俊友[10]在江苏地区的研究结果,如表1所示,水稻浅湿灌溉是浅水与湿润反复交替、适时落干,浅湿干灵活调节的一种间歇灌溉模式;水稻浅湿调控灌溉是把浅水、湿润、间歇3种灌溉方法科学的结合在一起灌溉模式。表1中Hmin为各生长期水稻所需要的水深下限(mm),Hmax为各生长期水稻适宜水深上限(mm)。根据测量当地土壤物理性质得到土壤密度1.2g/cm3,饱和含水量为30%,根层土壤深取0.3m。

注:HL为稻田根层深度,mm;θs为土壤饱和含水率,%。

稻田调蓄过程中,稻田田面与田埂间高度为潜在储存量,为保证水稻生长要求,水稻各生长阶段需要保持适宜的田间水层深度,经过一段时间的消耗,当田面水层低于适宜水层下限,需要进行灌水至适宜水层上限,此时若有降雨则储存在田间,当田面水层超过水田允许耐淹深度,则多余降水需全部排掉至耐淹深度[11],每日稻田相应的灌排规则表示如下:

式中:STt为第t天稻田蓄雨量,mm;Hp为水稻耐淹深度,mm。

2.1 不同频率年稻田水量调蓄计算

降雨量和腾发量是影响稻田水平衡的主要要素,利用Mann-Kendall方法[12,13]分析1960-2015年54a生育期降雨量与腾发量的演变规律,其中1967年和1968年数据缺失,如图4和图5所示,降雨量随时间呈下降趋势,线性减少率为0.51mm/a,但下降趋势并不显著;腾发量随时间呈一定上升趋势,在20世纪90年代中后期上升明显。水稻生育期降雨量减少,腾发量增加,灌溉需水量则相应增大,根据PenmanMonteith公式,水稻腾发量受气温、相对湿度、平均风速和日照时数等气象因素影响,腾发量增加,表明气象因素的变化趋势有利于水稻生长,既要满足逐渐增大的灌溉需水量同时要改变灌溉用水浪费现状,因此需要合理利用生育期降雨,增加稻田蓄雨量,推广和采用合理的灌溉模式实现节水灌溉。

根据54a稻田生育期降雨量的频率P计算,取不同频率值范围P<37.5%、37.5%<P<62.5%、P>62.5%[14]为丰水年组、平水年组、枯水年组,其中丰水年组和枯水年组均有20a,平水年组有14a。采用表1常规灌溉中各生育期水层控制标准计算每组年型下的各年份水平衡要素,每组取均值,以消除特殊情况带来的差别,计算结果如表2所示。

对比丰平枯年型平均值计算结果(见表2),从稻田蓄雨角度分析,稻田蓄雨量随年型变化明显,丰水年年均蓄雨量比平水年多105mm,平水年年均比枯水年多86mm,降雨量大的年份相对蓄雨量大。定义稻田蓄雨量占降雨量的比例为稻田雨水利用率,丰、平、枯年型下稻田年均雨水利用率分别为67.3%、77.6%、84.5%,枯水年由于降雨量较小,大多降雨都能存蓄在田间得以利用,因此雨水的利用效率更高。从稻田灌水角度分析,丰、平、枯水年各年年均灌水量分别为521.5、618.8、755.1mm,相邻年型年均差别100mm左右,一般而言降雨量少的年份灌水量相应增加,田间水分无法得到雨水的及时补充只能通过灌溉进行补充。

分析可知,稻田调蓄水量受气象条件影响较大,选取典型年份进一步分析,如表3所示。一方面,降雨量级及时间分布对灌溉需水量、稻田蓄水量影响较大。同一典型年下,如丰水年中,1991与2003年降雨量、腾发量、渗漏量相近,但其余要素差别明显,与2003年相比,1991年灌水量多158mm,排水量多285mm,蓄水量少188mm。1991年6月29日-7月11日的13d内出现连续降雨,且有3次降雨超出100mm,此时水稻处于分蘖前期,最大耐淹深度为80mm,故雨水大多无法得到充分利用而排出,而2003年生育期降雨频繁且均匀,能够及时补充田间水层,有效减少灌溉需水量。不同年型中,丰水年1991年降雨量是枯水年1994年的近4倍,灌水量比1994年减少37%,蓄雨量约是1994年的2倍。另一方面,若出现高温干燥的天气,作物腾发量大,同样影响调蓄水量的变化。如平水年型中,2014与2012年生育期降雨量、渗漏量虽接近,降雨量级分布存在差异,日降雨量超过80 mm的2012年有3次,2014年仅有1次。其次,与2014年相比,2012年蒸腾量多147mm,其生育期平均气温偏高,平均日照时数、平均风速均偏大,相对湿度偏小,这些气象因素决定2012年作物腾发量较大,影响灌溉需水量,因此2012年灌溉需水量要比2014年多210mm,差距比较明显。

将54a降雨量对应的灌溉需水量、稻田蓄雨量和稻田雨水利用率绘制成图,如图6所示,灌水量和蓄雨量与降雨量间呈现较好的线性关系,即随着降雨量的增大灌水量减少、蓄雨量增大;雨水利用率随着降雨增大总体呈下降趋势,但受降雨量级、降雨频次等影响,雨水利用率上下波动较大。例如,稻田雨水利用率高于80%的20a中,生育期内平均降雨量482mm,平均暴雨次数1.9次,而雨水利用率小于70%的15a中,生育期内平均降雨量807mm,平均暴雨次数4.5次,可见出现集中大暴雨则需要及时排出地表从而无法得到充分利用,降低了雨水利用率。2010与2015年降雨量相近,但雨水利用率分别为85%、61%,其中2010年生育期暴雨次数1次,而2015年出现3次,因此降雨量级及出现频次对雨水利用率影响较大。

2.2 稻田不同灌溉模式下水量调蓄计算

根据表1中稻田不同灌溉模式各生育期水层控制指标,分别模拟计算丰、平、枯3组年型下各灌溉模式的灌溉需水量、排水量和稻田蓄雨量,列入表4。其中雨水利用率为稻田蓄水量与降雨量的比值的均值,节水率为节水灌溉模式的节水量与常规灌溉用水量的比值的均值。

根据各年型下稻田不同灌溉模式的水平衡要素均值,从节水灌溉角度分析,相同降雨量条件下,浅湿调控灌溉模式所需灌水量最小,最为节水,如丰水年型中,浅湿调控灌溉比浅湿灌溉模式多节水10%。从稻田蓄雨角度分析,同一年型中,节水灌溉模式比常规灌溉模式蓄雨效果好,如平水年型中常规灌溉、浅湿灌溉、浅湿调控灌溉模式相应的雨水利用率分别为77.6%、81.9%、84.3%,总体来看浅湿调控灌溉模式雨水利用率最高。浅湿调控灌溉模式由于灌水上限较低,每次所需灌水量少,可蓄雨量相对大,因此节水率、雨水利用率较高。同一节水灌溉模式的灌水量和蓄雨量随年型变化规律与常规灌溉模式一致。

为更直观对比各种灌溉模式54a灌水量与蓄雨量随降雨量的变化情况,图7给出稻田不同灌溉模式灌水量和蓄雨量的年际变化。两种节水灌溉模式与常规灌溉模式相比具有明显节水效果,浅湿调控灌溉模式比浅湿灌溉模式更节水。由图7(b)可知,无论何种灌溉模式均具有较好的稻田蓄雨作用,表明了稻田具有存蓄雨水降低洪涝灾害的功能。对比各种灌溉模式的蓄雨效果,浅湿调控灌溉比浅湿灌溉略好,浅湿灌溉比常规灌溉好,分析节水模式与常规模式蓄雨差别不大的原因可知,节水模式各生育期的水分控制指标中灌水下限值较小,单次灌水量相对大,若此后出现降雨则能存蓄的雨水较少。同一节水模式的灌水量、蓄雨量和雨水利用率随降雨量变化规律与常规模式一致。综上分析,浅湿调控灌溉对于减少灌溉用水增大蓄雨更有利,故实际应用中可采用浅湿调控灌溉模式以达到更好的效果。

2.3 不同频率年和节水灌溉模式的灌排规律

根据54a的水平衡计算结果,将不同频率年的灌排水量、灌排频次取平均汇总于表5,由表可以看出,54a年均常规灌溉的灌溉频次为25次,与2015年实测灌溉次数26次接近,采用节水灌溉模式,总灌水量减少,灌水频次减少,单次平均灌水量增大,总排水量减少,排水频次也减少。浅湿调控灌溉模式下,不计泡田灌水,54a平均灌溉定额为3 642m3/hm2,年平均灌水次数为8次,与常规灌溉相比灌水次数明显减少,能够省时省工,有效减轻农民劳动强度。54a年均排水量1 152 m3/hm2,年均排水次数为5次,排水量减少可以减轻田间肥料流失。浅湿灌溉模式年均所需灌水量、排水量与浅湿调控灌溉模式相比均略大,因此实际应用中可以优先采用浅湿调控灌溉模式,以上灌排规律理论上可以指导节水灌溉模式的实施,但由于实践中各种条件的不确定,需要结合气象预测预报进行合理的灌排管理。

3 结语

根据建立的稻田水平衡模型,采用2014-2015年水量平衡观测值,利用统计参数指标分析方法,对稻田田面水层进行了率定检验,模拟的田间水层与实测田间水层吻合较好。利用所构建的模型,模拟分析试验区1960-2015年54a的常规灌溉、浅湿灌溉和浅湿调控灌溉模式的灌溉需水量、蓄雨量等水平衡要素,主要结论如下。

(1)丰、平、枯水年所需灌溉量依次增大,蓄雨量依次减小,雨水利用率依次增大,稻田雨水利用率在42%~98.7%不等,能有效蓄存雨水减缓涝灾。稻田调蓄量受生育期降雨量级、时间分布、气温等气象因素影响较大,近54a生育期降雨量呈现减小趋势,腾发量呈增加趋势,灌溉需水量有所增加。

(2)与常规灌溉模式相比,浅湿调控节水灌溉模式所需灌水量最小,而稻田蓄雨量最大,丰平枯年型下年均节水率分别为47.6%、42.8%、38.8%,雨水利用率分别为76.3%、84.3%、91.6%,实践中建议采用浅湿控制灌溉模式达到更好的节水蓄雨效果。

(3)与常规灌溉相比,采用节水灌溉模式,稻田生育期灌排总量减少,灌排频次明显减少,每次灌排量增大,节水灌溉模式既减少用水浪费又有效减少面源污染。

洛惠渠灌区水量供需平衡分析 第10篇

灌区主体工程在爱国将领杨虎城将军倡导下,由著名水利大师李仪祉先生主持规划,1934年动工兴建,1950年开灌受益,1953年转入灌溉管理。后经扩灌改建,形成洛东、洛西两大灌排网络。现有干支渠18条,长237 km,斗渠251条,长632 km,分引渠5 804条,各类建筑物14 712座。

1历年供需情况

1.1 引水概况

随着灌区灌溉面积的稳步发展,引洛水量逐年递增,20世纪60年代为14.6亿m3;70年代为21.1亿m3;80年代为16.9亿m3;90年代因洛河上游来水偏少,引水量有所减少,年均引水量为14.7亿m3。汛期(7月～10月)引水量占全年的25%,冬季(11月～次年2月)占全年的25%,春季(3月～6月)占全年的50%。引水量中95%以上用于农业灌溉。

1.2 来水及断流

北洛河天然年均径流量为9.04亿m3。受中上游大中型水库的调节影响,北洛河来水发生了很大的变化。60年代为108.9亿m3;70,80年代为172.7亿m3;90年代后仅为100亿m3。汛期来水量占全年的38.2%。

洛河下游自20世纪70年代以来,春、夏季就因水资源供需矛盾而导致灌区缺水严重,多年来冬、春灌缺水1/3,夏灌缺水1/2。近年曾一度发生断流,2000年状头断面最小只有0.5 m3/s,2007年春灌竟3次断流。致使因农田减产造成的年均经济损失达2 000万元;其中1995年的水源污染造成群众产量锐减,成为威胁社会稳定的大问题。

2现状水平供需平衡分析

2.1 可供水量预测

根据北洛河径流变化规律分析,选择1970年～1995年状头站实测系列,扣除近十年龙首大坝以上用水增加值后,推出现状水平大坝站的年来水量,考虑洪水期、高含沙期、冰凌期无法引水的情况下流量不大于10 m3/s,并扣除张村驿以下河道蒸发、渗漏,推求50%,75%,95%保证率下相应的可引水量分别为5.6亿m3,4.27亿m3和3.26亿m3,可引水量约占来水量的73%。

2.2 需水量分析

根据灌区对北洛河水资源的需求变化,一方面与灌区干旱程度、供水范围有关;另一方面还必须符合全流域水资源配水方案,依据现状年的灌溉面积、作物种植比例、复种指数、灌溉定额计算全灌区的灌溉用水量。从现状用水情况看,一般干旱年份在2.86亿m3左右,严重干旱年份高达4.7亿m3。根据以上情况,将正常引水量2.86亿m3作为方案Ⅰ;将一般干旱年份的3.51亿m3作为方案Ⅱ;考虑“十五”期间全省规划新增用水量0.5亿m3,以及严重干旱年份高达4.7亿m3以上,将4.7亿m3作为方案Ⅲ。

2.3 供需平衡分析

现状水平。虽然洛河中上游用水量比以往明显增加,进入下游后年平均来水量比1980年～1998年实测值明显减少,春季来水量接近现状情况。

保证率为50%的平水年份,3个用水方案汛期、冬、春季均有较多余水可供开发利用,仅在春季方案Ⅲ缺水0.49亿m3。

保证率为75%的枯水年份,汛期、冬季仍有较多余水,但方案Ⅲ基本满足。春季来水量明显减少,其总量仅能满足方案Ⅰ用水需求,方案Ⅱ,Ⅲ分别缺水0.2亿m3,0.82亿m3,可利用一、二黄灌区补水满足。

保证率为95%的特枯年份,年内各时段来水量大幅度减少,供需矛盾较大,冬季、汛期方案Ⅰ,Ⅱ供需基本平衡,方案Ⅲ缺水分别为0.18亿m3,0.28亿m3,可利用一、二黄灌区补水满足;春季缺水较大,方案Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分别缺水0.11亿m3,0.36亿m3,0.98亿m3,农业灌溉缺水较多,但能满足城市工业及生活用水和农村人畜用水。

32015年水平供需平衡分析

3.1 可供水量预测

根据中上游当前实际用水量水平和2010年前可能兴建的引水工程,按建南沟门高坝方案来考虑洛惠渠渠首设计来水量。2015年内过程详见表1。

3.2 需水量分析

随着灌区节水续建配套项目的实施和节水经验的推广,灌区农业节水量基本满足工业和生活用水增加量,加之灌区细化管理进一步增强,渠系利用效率逐步提高,因此,2015年水平全灌区需水量与现状水平稍有降低。

3.3 供需平衡分析

2015年水平,随着北洛河上游各区域抽水站的相继增加,灌区水源供需矛盾更加突出。

对于保证率为50%的平水年份,冬季、汛期用水方案Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ年内各时段均有较多余水,只有春季缺水严重,分别缺水0.34亿m3,0.73亿m3,0.93亿m3,可以从一、二黄灌区补水解决。

保证率为75%的枯水年份,方案Ⅰ冬季基本满足,方案Ⅱ,Ⅲ分别缺水0.15亿m3,0.26亿m3,可以从一、二黄灌区补水调济解决,基本能满足用水需要;汛期均能满足3种方案的总用水需求,且余水较多;只有春季缺水严重,分别缺水0.50亿m3,0.93亿m3,1.09亿m3,可多利用南沟门水库调节或一、二黄灌区补水调济解决。

对于保证率为95%的特枯年份,年内各时段来水量大幅度减少,供需矛盾较大,仅能满足方案Ⅰ,Ⅱ的汛期用水需求,方案Ⅲ缺水0.23亿m3,可多利用南沟门水库调节或一、二黄灌区补水调济解决;冬季分别缺水0.13亿m3,0.32亿m3,0.43亿m3;春季分别缺水0.70亿m3,1.09亿m3,1.29亿m3,由于缺水较多,仅能优先满足城市工业及生活用水和农村人畜用水,大部分农业用水将得不到满足。

4对策建议

4.1 实行水资源的统一管理和调度

北洛河干流上已建成的水利枢纽和大型灌区,在水量调度上分别归属不同地区和部门,追求目标各异,造成上、中、下游不能统筹兼顾,导致下游枯水季节用水紧张,增加了断流几率。渭河流域管理局要总结近年下游水资源统一调度的初步经验,编制不同来水情况下的水量调配方案,对全河水资源实行统一管理、统一调度,并优先保证已成灌区利益,努力减少北洛河状头大坝时段缺水并争取避免下游断流。

4.2 加强调蓄工程建设和调度运用管理

目前北洛河一方面存在枯水期供需紧张的矛盾,另一方面存在每年有部分水量集中流入渭河的现象。国家应支持洛惠渠渠首大坝加闸工程的立项决策,做到冬蓄春用,丰蓄枯用。同时,开展渭河流域水量调度优化方案的研究,优化运用方式,改善下游用水条件。

4.3 加强水污染防治

目前,洛河进入陕西的水源符合国家三级水质标准,但近几年流域内多次发生较大范围的污染事故,既影响了两岸供水的正常进行,又造成水资源的浪费。随着今后城市及工业用水的增加,对水质的要求越来越高。渭河流域管理局应该对北洛河水质进行全面的监测和管理,杜绝各类污水排入北洛河,避免再走“先污染后治理”的老路。

4.4 节约用水

沿北洛河各灌区应从缓解水资源供需矛盾和提高引洛用水效益出发,采取经济、法律、行政、科技的各种措施在引洛灌区全面推行节约用水,提高水价,用价格杠杆来促进节约用水。同时,加大节水工程的投入力度,提高水资源的利用率。

摘要：介绍了洛惠渠灌区的历年供需情况,结合该灌区的供需现状进行了供需平衡分析,研究了2015年的供需平衡,并针对性地提出了相应的对策建议,以缓解水资源供求矛盾,确保灌区社会经济的可持续发展。

关键词：灌区,水量,供需平衡,水资源

参考文献

来水量分析 第11篇

摘 要：文章简单介绍了当前自来水厂的自来水制水工艺，并分析了几种控制方案，并对自控系统在自来水行业的应用提出了要求。

关键词：自动化；控制系统；自来水行业

自来水与人们的自身利益密切相关，愈发进步的生活水平下，人们越来越重视自来水的质量问题，进而对自来水厂而言，其原有的较为传统的控制方法就不太适合，需要被摒弃，而提高自来水处理技术，提高居民供水质量。其中核心组成部分就包括自来水厂的控制技术，如水质检测、水处理控制和变频节能还有综合自动化系统等。文章将从自来水处理中应用的自动化控制系统与自动化控制系统的工作原理和操作方法等方面开始具体阐述。

一、自来水制水工艺以及自动化控制系统

自来水作为居民生存的基本保障之一，其质量受到人们的广泛关注，特别是当今环境受到大面积污染，自来水质量的保证更是尤为重要。因此有必要了解自来水的制水工艺以及自动化控制系统的组成。

（一）自来水的制水工艺

自来水制作工艺流程会根据不同的自来水厂的实际情况以及拥有的设备条件的不同有所不同，但是其基本流程是一样的，主要分为取水、制备与投加药剂、混凝、平流沉淀、过滤沉淀、送水。为达到国家最新标准，制水工艺使用的是深度处理工艺，属于最新的制水工艺。自控仪表选择了分布式集散控制系统，并将计算机控制系统和网络技术结合在一起，使得整个生产工艺的管理控制变得自动化，并且大大提高了自来水厂的生产效率，也使得自来水厂出水质量得到一定程度的保证。

（二）自来水自控系统的组成

整体自动控制系统中，会存在多个控制站，这里选择其中一个以西门子S7-300为一级控制站作为代表，以便于对PLC在控制站中软件以及硬件等的设置进行一个较为精准的分析。硬件方面： CPU、电源、数字量输入输出、模拟量和通讯五个大模块是主要构成部分，其中电源模块、CPU模块、通讯模块、分别安装在机架的1-3号位置，其他模块的位置并不会固定，可以随意选择安装位置，每个机架最多可以组态8个数字量或模拟量模块，如需要更多的数字量或模拟量可以使用扩展机架进行组态。

（三）控制方案

控制方案中，主要从加药系统的单闭环自动控制方式、加氯系统自动控制方式以及漏氯控制方式、滤池过滤以及反冲洗控制方式等方面进行讲解。

首先，单闭环自动控制方式是在加药系统中使用的方法，实际上来说，加药过程是一个利用源水的特性参数，达到自动加药的目的，并将其搅拌混合在一起的过程。具体为设置一个目标SCD值置于中央控制系统，利用现场SCD仪进行水质检测之后，将检测的结果转化成为4-20MA的信号形式，并将其传递给PLC，之后还要进行检测结果与目标设定值的比较，利用PID计算的方法，控制变频器的频率，合理改变调整计量泵，实现整个过程的循环控制，对自动加药的用量进行较为合理也较为准确的控制。

下面进行加氯系统的自动控制方式与漏氯控制方式的阐述。加氯系统分为前加氯控制方式和后加氯控制方式。前加氯控制方式是号对原水加氯，除去原水中的微生物等以减少对澄清池的絮凝影响，其根据PLC采集运算出的进水量按比例投入加氯量的开环控制系统；后加氯控制方式，根据滤池出水量按比例运算和余氯的补正运算来确定加氯量，PLC根据现场余氯分析仪采集的数据严格控制余氯量，当现场氯气量超过一定值的时候，PLC将发出警报，并将漏氯吸收中和装置开启，降低现场氯气量。

以下进行滤池过滤与反冲洗控制方式的介绍。滤池过滤和反洗周期分为定量和定时两种，定量为滤池过滤一定的原水后反洗滤池使之循环使用，定时即为按使用时间进行过滤-反洗-过滤的循环使用，当水厂进入稳定连续生产后定量和定时过滤反洗的效果将是一样的。

此外，我国目前均使用恒压供水的方式进行供水，与上文提到的加药控制有类似的原理，将现场测定水压值与先前设定值进行准确比较，进而调整变频器的频率，通过水泵转速的变化达到调节供水压的目的，采用这种循环调节的方法，实现恒压供水。

二、自动化应用的要求

要想将自动化控制系统更好的应用于自来水行业，不仅对自来水厂的自动化程度有很高要求，对业务人员的综合素质也有很大要求。

城市供水业中的关键环节之一就是自来水厂，因此可以说是自来水厂的自动化程度左右了城市供水业的质量与城市供水的效率，在供水中投入自控系统，通过数据采集、远程在线控制、网络传输等系统，传输并分析原水、滤后水与出厂水浊度、ph、余氯以及水压和流量、各种电力参数、加氯加药量等重要数据，保证了出厂水的质量，也大大提高了工作效率，使生产变得更加安全高效、环保节能。

此外，随着自动化在自来水行业的应用，对业务人员的素质也有了较高要求，如不仅要对基本原理知识熟练掌握，还要对计算机网络技术、自动化控制系统有一定程度的了解，并能够运用这些系统解决出现的问题；因此，员工的知识面、学历与综合素质等方面应该有一个全面的提高，以达到全面发挥自控系统的优秀性能。

为了让自动化控制系统更好的应用，可以逐步实现智能化，分析运行状态，并能判断故障发生，使大多数人甚至全部人均能操作；还可以将网络系统、信息系统等与之相结合，实现多功能模块的建立，与其他网络设备系统实现对接。

三、总结

自国家卫生部发布了《生活饮用水卫生标准》并实施后，很多自来水厂进行了供水方法和控制方法的改进与提高，并取得了很大成效，但是还是需要根据实际情况，不断调整控制方法，继续改进创新，使自来水厂的水处理能力得到进一步提高，保证居民生活水平。

参考文献：

[1]孙延龙.自动化控制系统在自来水行业中的应用[J].网友世界·云教育，2014（19）：68-68.

[2]董昆明.现代水厂自动化综合控制系统结构设计[J].电脑知识与技术，2011，07（24）：6013-6014，6019.

含水量对路基压实质量影响分析 第12篇

关键词：土,组成,含水量,填料,压实度

0前言

在工程建设中, 经常遇到填土压实、软弱地基的强夯和换土碾压等问题, 为改善这些土的工程特性, 常常采用压实的方法, 使土变得密实。实践证明, 同一压实功能对不同状态土的压实效果可以完全不同, 而影响压实效果的重要因素确是土的含水量, 所以在压实过程中合理地控制填料的含水量往往是一种既经济又合理的改善土工程性质的方法。特别是对于道路等大型土工构造物, 路堤的填筑是通过人工或机械对填土施加夯实能量, 使土具有足够的密实度才能确保构造物的整体稳定性, 使结构安全可靠。因而在路基施工中严格控制填料的最佳含水量就显得尤为重要。

1最佳含水量的确定

目前, 土的最佳含水量确定是根据《土工试验方法标准》 (GB/T50123-1999) 或《公路土工试验规程》 (JTJ051-1993) 中的要求采用标准击实试验法。两种标准规定的标准击实试验法都是规定标准仪器规格、击实方法和次数, 以标准高度的落锤锤击方法使土密实, 以模拟现场土的压实的室内试验。压实度的计算公式如下式:

δ=ρd/ρdmax×100%

式中 δ—压实度, %;

ρd—实测干密度, g/cm3;

ρdmax—最大干密度, g/cm3。

最佳含水量的确定:以干密度为纵坐标, 含水量为横坐标绘制干密度与含水量的关系曲线 (见图1) , 曲线上峰值对应点分别为最大干密度和最佳含水量。

2结果分析

从图1中可以看出:

(1) 击实曲线有个峰值, 这说明在一定击实功作用下, 只有当土的含水量为某一定值 (称为最佳含水量) 时, 土才能被击实至最大干密度。即只有在最佳含水量的情况下压实效果最好。

(2) 击实曲线的左段较右段陡, 说明当土的含水量偏干时, 含水量的变动对于干密度的影响要比含水量偏湿时的影响更为明显。事实上, 土是地壳表面的岩石经过物理风化、化学风化和生物风化作用之后的产物, 是土颗粒 (固相) 、水 (液相) 及气体 (气相) 三种物质组成的集合体。土中气相主要指土空隙中冲填的空气, 其含量与土的含水量有密切关系。土空隙中占优势的是气体还是水, 土的性质就会有很大的不同。我们知道压实时, 锤击或碾压的功能需要克服颗粒间气体的排除及内摩阻力和粘结力, 才能使颗粒产生相互的位移和靠近。在松散湿土处于偏干状态时, 由于颗粒间引力使土保持着比较疏松的状态或凝聚结构。同时, 土中空隙大都是相互连通, 水少气多, 在受到外部功能作用下, 气体易于排除, 密度容易被击实增大, 但由于水膜的润滑作用不明显, 土粒相对位移便不明显, 因此压实效果比较差。含水量渐渐加大时, 水膜变厚, 土体变软, 在同样压实功能作用下, 压实效果渐佳。当含水量接近最佳含水量时, 土中所含的水量有利于在击实功能作用下, 克服摩阻力和粘结力而发生位移使土密实。当含水量偏大时, 空隙中出现自由水, 击实是不易使土中气体排出而空隙压力却更为明显, 而且抵消了部分击实效能, 所以击实效果反而下绛。大家都知道, 增加压实功可以提高土体的密度, 也即增大压实度, 同时最佳含水量减少。

3施工中合理控制填料的含水量

由以上分析知道, 土体只有在最佳含水量的情况下压实效果最好, 也最节约生产成本。为达到压实目的和节约成本, 这就决定在施工实际运行中我们必须严格控制土料的含水指标:

(1) 在实际施工中, 最佳含水量常常与现场土的含水量不同, 这就要求在摊铺碾压前测定填料的含水量。由图1可以看出, 含水量在最佳含水±2%范围, 土体干密度变化不大, 可以近似认为为最佳含水。也即在实际施工中, 通常土料含水控制在最佳含水量的±2%范围内施工。如果含水量不在±2%的控制范围, 就应该进行晾晒或洒水拌和, 使填料含水接近最佳含水再进行碾压, 这样才能够保证压实质量。

(2) 通过采用合理搭配施工机械的方法来控制土的含水量, 确保土在最佳含水范围被压实。这就需要在路基大面积开工前进行实验路段施工。通过对实验路段施工, 科学地计算分析运输设备、摊铺整形设备、碾压设备的合理搭配方案, 得出松铺厚度、碾压遍数和压实度的关系曲线指导施工。

4结论

(1) 填料只有在最佳含水量范围才易于压实到最大密度。因此, 在施工时对填料含水量的控制很有必要。

(2) 填料的含水量接近最佳含水量时, 满足同样的压实要求需要的压实功能最小。施工实践证明, 施工中对填料含水量进行控制是能提高施工机械的使用效率、减少施工成本、增加效益和保证工程质量。 [ID:6866]

参考文献

[1]GB/T50123-1999, 土工试验方法标准[S].

[2]JTJ051-1993, 公路土工试验规程[S].

[3]路基路面试验检测技术[M].北京:人民交通出版社.