水利工程論文-南水北調(diào)與水利科技.doc

水利工程論文-南水北調(diào)與水利科技摘要：本文根據(jù)現(xiàn)代水利的發(fā)展要求，探索了調(diào)水工程的設(shè)計(jì)思想如何適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展要求。研究的主要問(wèn)題包括：輸水方式應(yīng)適應(yīng)現(xiàn)代水利發(fā)展思路的要求，機(jī)電設(shè)備性能與運(yùn)行效益的關(guān)系，常規(guī)技術(shù)與新技術(shù)的關(guān)系，水力控制理論在調(diào)水工程建設(shè)中的作用，工程總體規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量的保證問(wèn)題。建議是：在輸水方式的選擇上應(yīng)與節(jié)水、防污和生態(tài)保護(hù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，盡可能采用封閉式輸水方式；在機(jī)電設(shè)備的選擇上，應(yīng)當(dāng)建立“重運(yùn)行效率、供水的可靠性，輕設(shè)備本身投資”的觀念；對(duì)于那些效益巨大的新技術(shù)，大型調(diào)水工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)成為采用新技術(shù)的典范.關(guān)鍵詞：調(diào)水工程設(shè)計(jì)新思想輸水方式制NewThoughtonDesignofWaterDiversionProjectsABSTRACT:Itisdiscussedwhatnewthoughtonthedesignofwaterdiversionprojectsisneededinthemodernwaterresources.Themajorissuesincludethatthewaterdiversionmodeofaprojectshouldsuitforthedevelopmentofthemodernwaterresources,theselectionofpump-motorunits,andtherelationshipbetweenregulartechniquesandnovelones,aswellastheapplicationofthemodernhydrauliccontroltheorytotheconstructionofwaterdiversionprojectsandthesupervisionforthedesignqualitiesoftheprojects.Asaresult,itissuggestedfortheconstructionofthelarge-scalewaterdiversionprojectsasfollows.Firstly,fromthepointofviewforwatersaving,pollutionpreventionandenvironmentprotection,theclosedpipesorchannelshadbetterbeusedforwaterconveyancebutopenchannels.Secondly,intheselectionofpump-motorunits,itisthereliability,efficiencyandregulatingabilitiesthatarethedecisivefactorbuttheircosts.Thirdly,thenewtechniqueswithgreatlyeconomicalbenefitshouldbeusedasfaraspossible,eveniftherearesomerisks.Fourthly,inthedesignofaproject,themethodsofthehydrauliccontrolshouldbeappliedtomakingthedispositionofthehydraulicconstructions,mechanicalandelectricalequipmentandautomationcontrolsystemsoptimize.Atlast,theexistingsupervisionmodeofthequalitiesofthedesignsoftheprojectsmustbeimproved.Besidesfortheexertmeetings,thereshouldbethethirdthatcarriesoutthecomputinginvestigationforthepreliminaryplansprovidedbythedesigninstitutesindetails.KEYWORDS:waterdiversionproject,newthought；waterdiversionmode；hydrauliccontrol；newtechnique；designquality.我國(guó)水資源時(shí)空分布極不平衡，在空間分布上南方水多，北方水少；在時(shí)間分布上，降雨量主要集中在夏季三個(gè)月內(nèi)，其它月份降雨量很少。干旱缺水是我國(guó)尤其是北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)669座城市中有400座供水不足，110座嚴(yán)重缺水。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，通過(guò)跨地區(qū)、跨流域的調(diào)水工程解決城市用水是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。水利部汪恕誠(chéng)部長(zhǎng)曾經(jīng)指出：跨流域調(diào)水將是21世紀(jì)中國(guó)水利的一大特點(diǎn)。在我國(guó)修建調(diào)水工程具有悠久的歷史，春秋時(shí)吳王夫差為爭(zhēng)霸中原,于公元前486年修建了引長(zhǎng)江水入淮河的邗溝工程，可謂中國(guó)跨流域調(diào)水工程的開(kāi)創(chuàng)性工程。2259年前秦國(guó)蜀郡守李冰父子率眾修建的都江堰引水工程引水灌溉成都平原，成就了四川“天府之國(guó)”的美譽(yù)，至今還在造福人類(lèi)。新中國(guó)成立后，我國(guó)的調(diào)水工程得到了長(zhǎng)足發(fā)展。江蘇省修建了江都江水北調(diào)工程，廣東修建了東深供水工程，河北與天津修建了引灤工程，山東修建了引黃濟(jì)青工程，甘肅修建引大入秦工程，山西修建了引黃入晉工程，大連的引碧入連工程等?，F(xiàn)在舉世矚目的南水北調(diào)工程正在修建。在國(guó)外，最早的跨流域調(diào)水工程可以追溯到公元前2400年前的古埃及，從尼羅河引水灌溉至埃塞俄比亞高原南部，在一定程度上促進(jìn)了埃及文明的發(fā)展與繁榮。20世紀(jì)50年代以后，國(guó)外提出了許多調(diào)水規(guī)劃。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球已建、再建或擬建的大型跨流域調(diào)水工程有160多項(xiàng)1。與局部性的水電工程，如水電站、泵站不同，長(zhǎng)距離調(diào)水工程的建設(shè)復(fù)雜得多。以南水北調(diào)中線工程為例，它規(guī)模宏大，調(diào)水流量大，輸水距離長(zhǎng)達(dá)1200多km，不同地區(qū)的水壩、水庫(kù)、明渠隧洞和倒虹吸管、閘門(mén)和分水閘、泵站、自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)水力有機(jī)聯(lián)系，必須在各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)匹配的條件下，才能保證工程的建設(shè)質(zhì)量。毫無(wú)疑問(wèn)，現(xiàn)有工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)于今后調(diào)水工程的建設(shè)具有借鑒參考價(jià)值，但不能作為榜樣照抄照搬。修建調(diào)水工程，特別是大規(guī)模、長(zhǎng)距離跨流域工程是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。隨著人們對(duì)水利工程和生態(tài)環(huán)境關(guān)系的認(rèn)識(shí)的深化，現(xiàn)代水利理論逐漸形成2-6，強(qiáng)調(diào)人與自然和諧相處。水利工程的優(yōu)化目標(biāo)將由慣常的“技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)”轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷳B(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益統(tǒng)籌兼顧；水利工程的運(yùn)行方式要與保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)、改善水質(zhì)以及高效利用雨洪資源相適應(yīng)。并且修建調(diào)水工程的主要目的正在轉(zhuǎn)變，不再是漕運(yùn)和農(nóng)業(yè)灌溉，而是向城市提供生活用水、工業(yè)用水和維持生態(tài)平衡的用水。在調(diào)水工程建設(shè)過(guò)程中，如何將這些原則性的思想轉(zhuǎn)化為具體的、可操作的設(shè)計(jì)程序是值得思考的問(wèn)題。1輸水方式應(yīng)適應(yīng)現(xiàn)代水利發(fā)展思要求在調(diào)水工程的建設(shè)過(guò)程中，輸水方式的選擇具路的有舉足輕重的意義，不僅需要考慮工程建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用的大小，而且必須考慮與節(jié)水、防污、生態(tài)環(huán)境的有機(jī)統(tǒng)一。輸水方式可劃分兩大類(lèi)：開(kāi)敞式輸水和封閉式輸水。開(kāi)敞式輸水，又稱(chēng)明流輸水的特點(diǎn)是具有自由水面且水面與大氣直接接觸的輸水方式，如人工明渠和天然河流輸水。與此相反，封閉式輸水的特點(diǎn)是水體與大氣不直接接觸，如管涵、隧洞、倒虹吸管輸水等。進(jìn)一步劃分又可分為：有壩輸水和無(wú)壩輸水；自流輸水和泵站加壓輸水。通過(guò)修建水壩提高水源地水位的輸水方式，稱(chēng)為有壩輸水，而無(wú)需修建水壩的輸水方式就稱(chēng)為無(wú)壩輸水，都江堰引水工程就是無(wú)壩輸水工程的典范。自流輸水的特征是完全依靠水流自身的重力而無(wú)電消耗，它完全依靠水源與目的地之間的高層差達(dá)到輸水目的，正在修建的南水北調(diào)中線工程就是典型的自流輸水工程。在一般情況下，采用開(kāi)敞式輸水方式，需要修建高壩、水庫(kù)、泵站、人工明渠或利用天然河渠，優(yōu)點(diǎn)主要是：1)在同等輸水規(guī)模下，一次性投資比封閉式輸水低，特別是在能夠利用天然河流的條件下；2)可創(chuàng)造優(yōu)美的