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引黄济青工程大沽河枢纽整改研究

发布时间:2014-12-04 21:40 论文编辑:lgg 所属栏目:工程论文 关键词: 工程硕士论文大沽河枢纽改造引黄济青工程

本文是工程硕士论文,本研究着眼于引黄济青工程大沽河枢纽的改造工程,因为其具体地理位置、水文条件,枢纽现状的限制,改造措施也具有针对性,在分析现状和相应方案时有全面的考虑。

第一章绪论


1.1研究的背景
水是生命之源,是人类进行各种活动的必需品,然而自然存在的江河湖海给人类带来的既有利益,也有危害,许多水域存在的空间也不利于人类的发展,需要调整。我国幅员辽阔、人口众多,随着城市化进程的加剧,人均拥有的水资源量远远低于世界平均水平,且水资源在时间和空间上分布都十分不均,造成了我国水旱灾难频繁的困境。根据《2014-2017年中国水利工程行业领先企业经营策略与优劣势分析报告》中的统计,旱费灾害对我国经济的危害是所有自然灾害中最大的,其直接损失占比超过3/5。自1990以来,中国平均每年的洪水灾害经济损失达1100亿元,为国内生产总值的2%;而在洪港严重的年份,经济损失占国内生产总值的比例为4%。为使自然存在的水符合人类需要,就要修建水利工程。水利工程一方面能控制江河湖海水流的状态,防止洪错等灾害的发生,另一方面也能对水资源进行空间和时间上的调节和分配,以最大限度地满足人们对水资源的需要。为支持后者,我国已建和在建一批江河引、调工程,如南水北调把长江流域的水引入广大北方干旱地区;引松济辽把松花江江水引入辽宁半岛工业密集区;引溁入津工程把溧河水供应给天津市,引溁入唐工程将深河水供应给唐山市,为两地工农业、居民生活用水提供保障;引黄济青则是把黄河水引入青岛,支持当地及沿线人们的工业和生活,平衡了山东的水资源分布,彻底改变了青岛多年来严重缺水的状态,使得青岛的工农业得以迅速发展,居民的社会生活也得到很大程度的改观。
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1.2研究的意义及目的
大沽河枢纽的改造对枢纽本身的运行有着极为重要的意义。一方面枢纽的建设因为当时设计标准较低、技术较为落后,过流能力达不到设计要求;另一方面因为建设年代久远,多次的破坏和反复的维修增加了枢纽的不安全因素。例如大沾河的倒虹涵洞漏水严重,上游河道采砂现象严重,致使河床大幅降低,倒虹涵洞已经成为大沽河上的一道"栏河琐”,讯期洪水迅猛,洪水冲刷倒虹,存在重大安全隐患;交通桥的桥壤、柱子、桥面、盖梁均有不同程度剥烛、裂缝、漏筋现象,桥栏杆有破损缺失,无护轮带,已然成为危桥,行洪期间危及行人及过往车辆安全。对大沽河进行改造,可以让工程符合现在的设计标准,采用先进的技术,对工程进行维修和部分重建,使其符合国家标准和引黄济青工程标准,更好地为引水和防洪服务。大沽河枢纽的改造对引黄济青工程有着极为重要的意义。引黄济青工程作为山东境内最大的调水工程,其目的是把黄河水引入到青岛及周边地区,为其工业和人民生活用水提供保障,为青岛的经济持续发展提供保障。随着半岛经济的持续发展,青岛的经济龙头地位凸显,其淡水使用量也在增大,因此引黄济青工程的调水能力需要进一步增强。另一方面,引黄济青工程于1986年至1989年间建成,很多子工程都需要维修和改造。引黄济青工程在滨州的打渔张进行沉淀,经过初步处理后经过东营和潍坊,抵达青岛城阳区的棘洪滩水库,共修筑253千米的人工砌筑明渠以及22千米暗渠。大沽河枢纽是其重要的一部分。因此大沽河枢纽的改造工程对引黄济青事业有着重要的意义。
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第二章河流枢纽相关工程研究概述


2.1河流枢纽
水利枢纽(water control project),是建设于各种水域系统上,为达到兴利除害目标而修建的水工建筑物的综合体。根据建筑物的不同可以分为:1.挡水工程,指为发电或蓄水而建设的琐和闹;2.泄洪工程,其目的是为在雨季能够把多余的水排出,溢洪道、冲砂孔等都是典型的建筑;3.引水工程,为需要水的地区和项目进行针对性的引水,引水的措施很多,其工程也包含几乎所有类别的水利项目。大沽河枢纽即属于引水工程,是引黄济青工程的一个子工程;4.发电厂工程,在水上和水下建立的发电厂工程;5.升压变电站工程。如升压变电站、开关站等;6.航运工程,利于江河航运事业的工程,常见的如引航道等;7.鱼道工程。为河道鱼类水中生物设置的专门水道,也可以与栏河琐相结合,作为栏河规工程的组成部分;8.交通工程,指在河道上部等建立的交通用途的工程,包括公路、码头、桥涵、铁路等;9.房屋建筑工程。其目的是为前八种水利枢纽建筑物服务的,包括工作人员的工作和生活区域等;10.其他建筑工程,指除以上九种之外的水利建筑。当然,许多水利枢纽都兼有多个用途,被称为综合性水利枢纽。
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2.2枢纽改造
当一项水利工程因为主观或者客观的原因不能继续发挥其预期的功能,就需要进行改造。水利枢纽改造的具体原因包括:1.水工建筑物老化。很多情况下,由于水利枢纽的建筑设施年久失修,成为危险建筑,一方面不能有效地为水利事业做出贡献,另一方面对周边人民的生产、生活造成较大的安全隐患,这是大沽河枢纽和国内大多数枢纽急需改造的主要原因;2.水利枢纽的初建方案没有经过充分的科学论证,建成后对周边环境有较大危害,或者没有实现预期的功能要求,这样的水利工程只能面临着拆除或改建的命运,国内著名的三门峡水电站即属于这种情况;3.由于地质灾害,如地震和泥石流等的影响,使水利工程枢纽的地基或外在水文条件改变,迫使枢纽工程必须进行改造以适应新的地质条件和水文条件;4.因为社会的需求增加,枢纽原本提供的功能不能继续满足需求,需要进行扩充和改造,江苏魏村水利枢纽套闹改造工程便属于此类情况,大沽河枢纽工程改造亦有这个方面的考虑。以上四种原因所导致的水利枢纽改造在国内外相应的例子不胜枚举。
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第三章引黄济青工程大沽河枢纽概况........ 13
3.1引黄济青工程大沽河枢纽........13
3. 2大沽河枢纽现状........ 14
3. 3枢纽维修历史 ........17
3.4工程质量评价和暴露的问题........ 18
3. 5本章小结........ 21
第四章大沽河枢纽改造研究 ........22
4. 1泄水建筑物方案比选........ 22
4. 2大沽河倒虹枢纽加固设计........ 32
4. 3水力计算........ 33
4. 4桥梁设计........ 37
4. 5工程量估算........38
4. 6本章小结........ 42
第五章施工质量控制........ 43
5.1质量目标 ........43
5. 2质量保证体系........ 43
5. 3组织机构及规章制度 ........44
5. 4施工质量控制措施........45
5. 5工程质量保证措施........ 47
5. 6本章小结........ 50


第六章可行性分析


6.1社会可行性
大沽河枢纽工程是引黄济青工程的一部分,其主要功能一方面是配合整个引黄济青工程为青岛市及沿线输送淡水资源,另一方面也为大沽河的防洪抗灾起到关键性的作用。其改造工程所产生的社会效益是不可估量的。根据前文探讨的技术方案可知,大沽河枢纽改造工程对社会的危害表现在对周边生态和环境的影响上,但在一定的施工控制下这种危害会极大地减少。并且在后期的生态恢复改造中也会将此影响降到最低甚至消除。而枢纽的改造本身对社会的效益价值远远高于其对环境的影响。因此整体上看大沽河枢纽工程的改造在社会学的角度是可行的。在前文所讨论的方案中,包含的具体施工分别为:1、新建橡胶坝及交通桥。2、新建泄洪闹(钢闹门)及交通桥。3、重建液压泄洪闹(翻板门),新建交通桥。4、新建泄洪阐(钢闹门),加固为交通高桥。5、重建液压泄洪翻(翻板门),加固为交通高桥。6、新建泄洪闹(钢闹门),加固漫水交通桥。7、重建液压泄洪闹(翻板门),加固漫水交通桥。8、更换泄洪闹翻板门,新建交通桥。对大沽河泄水闹上游40m范围,宽度在溢流规、泄洪闹、冲沙闸、引水闹段200m范围内用用0.2in厚M10奖砌毛石为基础,0.4m厚钢筋轮护砌,护砲铺盖前端设深3m的钢筋轮防冲齿墙;对下游消力池、海漫、部分下游护坡以及防冲槽进行拆除和重建。

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结论


本文对引黄济青工程大沽河枢纽的改造提出了整体的方案分析和可行性探讨。由于我国水资源匮乏,空间和时间上分布都不均匀,需要各种形式的水利设施进行调控。对于以引黄济青为代表的引水工程来说,因其建设年代较早,受建设期条件所限,在标准制定和技术落实方面都较为落后,因此工程现状多呈现出年久失修的状态。一方面标准低、技术低且运行年代久的水利设施在功能上已经大为减低,另一方面其存在的安全隐患也给周边群众和水利设施本身带来了危险。本文以此为背景,对有典型参考价值的大沽河枢纽的现状进行总结,对其存在的问题进行梳理,进而探讨其改造方案,提出相应的质量管理措施建议,并分析其可行性。这些论证能给业界带来一定的指导意义,此为本研_贡献之一。本研究另一点贡献是在改造方案的选择上充分论证和多方位比较,使得出的结论更为科学,对业界分析此类问题具有一定的参考价值。