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水利水电工程建设对自然环境的影响以及相应的补救措施

摘要阐述了水利水电工程建设对自然环境的影响,指出了其产生的主要环境问题,并提出了补救措施,以期避免或减少水利水电工程对生态环境的影响。
  关键词水利水电工程;环境影响;环境问题;补救措施
  近几年由于我国经济水平的迅速提高,农业、工业大力发展,对于电力需求量也相应增加。水利工程的建设投入也在不断增大,过多的水利工程建设项目难免会对自然环境、人文环境产生的影响。我国的水利水电建设面临着艰巨的任务。在环境影响方面,与其他工程相比,水利水电工程有突出的特点:影响地域范围广阔,影响人口众多,对当地社会、经济、生态环境影响巨大,外部环境对工程也同样施以巨大的影响。目前,整个社会对环境问题越来越重视,对环境质量要求越来越高,环境问题已成为水利水电工程建设中的制约性因素[1-4]。
  1水利水电工程建设对自然环境的影响
  不同的水利水电工程项目,或同一工程的不同区域,由于所处的地理位置不同,其环境影响的特点各异。水利水电工程通常不直接产生污染问题,属非污染生态项目,其影响的对象主要为区域生态环境。水利水电工程的环境影响区域一般可分为库区、大坝施工区、坝下游区。库区的环境影响主要源于水库淹没和移民安置、水库水文情势的变化,受影响最大和最为重要的通常是生物多样性、水质、水温、环境地质、景观、人群健康、土壤侵蚀、土地利用、社会经济等因素,受影响的性质多数为不利影响;坝下游区的环境影响主要源于大坝调蓄引起的水文情势变化,受影响的主要是水文、河势、水温、水质、水生生物、湿地资源、入海河口生态环境、社会经济等因子,影响的性质有利有弊,影响的时间一般是长期的,影响的范围因区域的特点不同各异,有时可延伸至河口区。
  水利水电工程的环境影响,有些是不可避免的,有些通过采取一定的措施可以避免或减小。水利水电工程环境管理是避免或减小工程不利环境影响的有效方式,而环境监测则可为工程的环境管理提供依据。因此,制订水利水电工程的环境管理与监测计划是工程规划和设计的重要内容,在项目可行性研究阶段的环境影响报告书和初步设计阶段的环境保护初步设计中均需要详细地拟订并列出有关内容。
  2水利水电工程产生的主要环境问题
  一是因水库淹没,库区移民安置中毁林开荒将造成水土流失。因安置不当及生活环境改变,移民生活不安定会产生一些社会问题。在我国人多、耕地少的条件下,应尽量减少水库的淹没损失,对库区内仅在高水位时才被淹没的土地适当采取措施加以利用。二是水库蓄水后,有可能引起库岸崩坍、诱发地震等。此外,河流情势变化对坝下与河口水体生态环境产生潜在影响。岸坡浸水后,岩体的抗剪强度降低,在水库水位降落时,有可能因丧失稳定而坍滑。将给工程的正常施工和运行带来极为不利的后果。三是水库蓄水后,会引起库周围地下水位抬高,导致土地盐碱化等。四是水库蓄水后,因水流变缓,水体稀释扩散能力降低,水体中污染物浓度增加,库尾与一些库湾易发生富营养化。五是一些水库蓄水后,水温结构发生变化,可能出现分层,对下游农作物产生危害。六是水库淹没会影响陆生生物的生活环境;修坝对水生生物特别是洄游性鱼类将产生直接影响。七是对多泥沙河流、水库回水末端易产生泥沙淤积,不仅减少蓄水库容,而且可能引起河床抬高,影响航运。流入水库的支流河口也可能形成拦门沙而影响泄流。因改变河流的水力条件,对下游河道可能造成冲刷。八是水库蓄水后,水面增加,对库周的气候可能产生影响,引起风速、湿度、降水、气温等气象要素的变化。大的水域能改变附近地区的小气候(多雾、降雨形态变化、气温变幅减小等),并使枢纽附近地区的生态平衡发生变化。九是库区的文物古迹可能被淹没。十是对库区人群健康会产生影响,如一些水介疾病会因水面扩大而增加,移民动迁也会导致一些疾病流行等。十一是由于水库蓄水,下游河道水位降低或河道下切,流量减少可能影响生活和工农业用水。  3补救措施
  一是在保护和改善生态环境方面,研究设计过鱼的建筑物等设施、用于人工孵育场和人工产卵场的建筑物、为改善水生物生境的眷水或排水工程、入海河口排沙防淤工程、改善坝下低温的建筑物、提高水温的工程措施。二是在防治水污染方面,通过修建闸坝等工程,合理调节水量,增加环境用水,保证环境要求的水位和流量,提高河流自净能力,建设氧化塘处理工程系统、土地处理工程系统,设计调节水库、污水库、截流工程、增设曝气设备,开挖引水冲污水道等工程等,增加水体稀释自净能力的工程技术措施,如污水深水排放工程,修建多功能的水量调节工程,增加枯水流量,保持环境要求的水位和流量等,研究设计水体增氧的建筑物。三是在改善景观方面,应用水利美学原理设计形式优美的与景观相协调的水工建筑物。四是研究设计水利工程,防止疾病发生和流行以及防治病虫害。五是解决和减轻水库淤积。其根本措施就是做好上游封山育林,退耕还林、种草等水土保持工作;另一方面水库的合理运行也是减少水库淤积的有效措施。
  4结语
  由于现在社会上对于环境问题越来越重视,认识水平越来越高,通过专门的学科门类来研究水利工程的环境问题及其改善措施,将会使环境保护工作更丰富、更全面、更深入。随着环境保护意识的增强,人们已经充分认识到保护环境和维持生态平衡对人类生存与可持续发展的极端重要性。当前,水利水电工程师们亟需进一步树立和提高生态与环境保护的意识,充分认识水利水电工程对环境与生态可能产生的重大而潜在的影响,在流域的开发及水利水电工程的规划、设计、施工、调度及水库运行中,均应充分考虑生态与环境的要求,使工程在造福人类的同时,对生态环境的不利影响降至最小。 


摘要混凝土是水利工程建设中的重要材料,在施工全过程中对混凝土加强质量控制,对保证工程质量、防患于未然、避免不必要的时间和资金浪费等有着重要的意义。从原材料、混凝土配合比、混凝土施工、养护等方面阐述了水利施工中混凝土工程质量控制要点。
  关键词水利施工;混凝土工程;质量控制要点
  1原材料
  1.1水泥
  水泥进仓时应有质量证明文件,进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复检。水泥一般应入库存放,先到先用。由于水泥中的主要化学成分遇水时发生化学反应,因此水泥仓库应保持干燥,库房地面应高出室外地面30 cm,离开窗户和墙壁30 cm以上,同时袋装水泥堆放不能过高,一般为10袋,以免下部水泥受压结块,如存放时间短,库房紧张,也不宜超过15袋。露天临时储存的水泥,应选择地势高、排水条件好的场地,并认真做好上盖下垫,以防水泥受潮。散装水泥可用铁皮水泥罐仓或散装水泥库储存,使用期不能超过出厂期3个月,检查检验方法是检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。
  1.2砂、碎石或卵石
  在使用过程中应注意砂石粗细骨料,应按品种分别堆放,并严禁与石灰等材料相邻堆放,以免混杂。进场粗细骨料无试验资料者,应在大堆上从5个不同的部位各抽取相等数量进行拌合,将拌合的骨料以四分法取对角线部分的约10 kg(石子约30 kg)进行检验。由于砂石原材料在多数情况下系非均质材料,同批不同部位和不同批的材料质量都存在着差异,因此对有试验资料的原材料,在使用过程中,还需要按有关规定要求定期抽样检查。对混凝土骨料来说,影响配合比主要原因是含水率。因此,应定期测定骨料的含水率,及时对施工配合比进行调整。在混凝土生产过程中对原材料的质量控制,除检查性检验外,还应坚持筛选或采取能保证混凝土质量的其他有效措施。检查按进场的批次和产品的抽样检验方案确定,检验方法是检查进场复验报告[1-2]。
  1.3水与外加剂
  洁净、无杂质,饮用水可直接使用。混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准和有关环境保护的规定,必须有生产家的质量证明书,包括厂名、品名、包装、质量(重量)、出厂日期、性能和使用说明,使用前应以每次进厂的数量进行性能的检测。
  2混凝土配合比
  监理工程师见证原材料取样,并填写见证取样单,交相应资质等级的实验室进行混凝土配合设计和试配工作。在审查实验室出具的配合比单及相应的有关混凝土性能,能够满足工程的各项要求后,方可进行混凝土的搅拌和浇筑工作。首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定,其工作性能应满足设计配合比的要求。混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果调整配料用量,提出施工配合比。检查数量按每工作班检查1次。检验方法是检查含水率测试结果和施工配合比通知单。
  3混凝土施工
  3.1模板控制
  在处理好的基层或做好的调平层上,清扫杂物及浮土,然后才能立模板。立好的模板要与基层紧贴,并且牢固,经得起振动而不走样,如果模板底部与基层间有空隙,应把模板垫衬起,把间隙堵塞,以免振捣混凝土时漏浆。立好模板后,应再检查1次模板高度和板间宽度是否正确。为便于拆模,立好的模板在浇捣混凝土之前,其内侧涂隔离剂或铺上1层塑料薄膜,铺薄膜可防止漏水、漏浆,使混凝土板侧更加平整美观,无蜂窝,保证了水泥混凝土板边和板角的强度、密实度。 3.2拌制控制
  在入场前应检查各种入场材料,不合格的不入场。严格按施工配合比通知单拌制混凝土,减水剂必须称量后装塑料袋。现场拌制混凝土,一般是计量好的原材料先汇集在上料斗中,以上料斗进入搅拌筒。水及液态外加剂以计量后,在往搅拌筒中进料的同时,直接进入搅拌筒。混凝土施工配料是保证混凝土质量的重要环节之一,必须加以严格控制。施工配料时影响混凝土质量的因素主要有两方面:一是称量不准;二是未按砂、石骨料实际含水率的变化进行施工配合比的换算,这样必然会改变原理论配合比的水灰比、砂石比及浆骨比。这些都直接影响混凝土的粘聚性、流动性、密实性以及强度等级。原材料汇集入上料斗的顺序:当无外加剂和混合料时,依次进入上料斗的顺序为石子、水泥、砂。当掺混合料时,其顺序为石子、水泥、混合料、砂。当掺干粉状外加剂时,其顺序为石子、外加剂、水泥、砂子。混凝土拌制不小于规定的混凝土搅拌的最短时间。施工中不得随意增加或减少材料用量,必须按规定的坍落度拌制混凝土,对不合格的混凝土不得浇筑。拌合过程中,应随时检查拌合深度,重点检查拌合底部是否有“素土”夹层。混凝土符合要求时,拌合物搅拌均匀、颜色一致,具有良好的流动性、粘聚性和保水性,不泌水、不离析。不符合要求时,应查找原因,及时调整。并要求有专人负责拣除土块、超尺寸颗粒及其他杂物;混凝土浇筑要振捣密实,不得有漏振和过振。振动密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦泛浆,浇筑完后及时覆盖,防止水分蒸发。待混凝土强度足够,及时人工凿毛,要求去皮露骨。原材料每盘称量的允许偏差是水泥掺合料允许偏差±2%,粗细骨料允许偏差±3%,水外加剂允许偏差±2%;当遇雨天或含水率有显着变化时,应增加含水率检测次数,并及时调整水和骨料的用量。检查数量按每工作班抽查不应少于1次。
  混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。运输要求保持混凝土的均匀性,不漏浆、不失水、不分层、不离析。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
  3.3混凝土摊铺
  运至浇筑现场的混合料,一般直接倒向安装好模板的槽内,并人工找补均匀,有明显离析时应重新拌匀。摊铺时应用大铁耙子把混合料耙散,然后用铲子、刮子把料耙散、铺平。在模板附近,需用方铲用扣铲法撒铺混合料并插入捣几次,使砂浆捣出,以免发生空洞蜂窝现象。摊铺时的松散混凝土应略高过模板顶面设计高度的10%左右。施工间歇时间不得过长,一般不应超过1 h,因故停工在1 h以内,可将已捣实的混凝土表面用麻袋覆盖,恢复工作时将此混凝土耙松,再继续铺筑;如停工1 h以上时,应作施工缝处理,如在中途遇雨时,一面停止铺筑,设置施工缝,一面操作人员可继续在棚下进行抹面等工作。
  4养护
  混凝土的养护有2个目的:一是使水泥得以充分水化,加速混凝土硬化;二是防止混凝土成型后因日晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响而出现超出正常范围的收缩、裂缝及破坏等现象。混凝土的标准养护条件为温度(20±2)℃,相对湿度保持90%以上,时间为28 d。在实际工程中一般无法保证标准条件,而只能采取在经济实用条件下取得尽可能好的养护效果。混凝土从大的范围可分为自然养护与加热养护2类,使混凝土在一定的时间里保持水泥水化作用所需要的适当温度和条件,正常增长强度[3-4]。混凝土自然养护加热养护的方法及管理要点如下。
  一是应在浇筑完毕的12 h内对混凝土加以覆盖和浇水,对干硬性混凝土则应在浇筑后1~2 h里覆盖并适时浇水,具体而言,初凝后可覆盖,终凝后开始浇水。混凝土强度未达到1.20 N/mm以前不得上人踩踏或安装模板及支架。二是用麻袋片、草帘、锯末、砂及炉渣等,浇水次数以使混凝土保持湿润为准,养护应与拌制用水相同。当日平均气温低于5 ℃时不得浇水。三是混凝土的浇水养护时间,对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得小于7 d;对掺用缓凝型外加剂,有抗渗性要求,或用火山灰水泥、粉煤灰水泥拌制的混凝土不得少于14 d;对采用矾土水泥拌制的混凝土不得少于3 d。四是有条件时可以采用塑料布覆盖养护,混凝土敞露的表面应全部覆盖严密,并保持塑料布里有凝结水。五是在缺水地区或混凝土表面不便浇水或覆盖塑料布时,可涂刷薄膜养生液,以防混凝土水分蒸发,以此进行养护。薄膜养生液是一类可成膜的溶液,涂刷在混凝土表面上,溶剂挥发后凝结成1层膜,隔断混凝土里水分蒸发路径,达到养护目的。六是混凝土在养护过程中,如发现遮盖不全,浇水不足,以至表面泛白或出现细小干缩裂缝时,应立即仔细遮盖,充分浇水,加强养护,并延长浇水时间加以补救。