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地下水的含义精选(九篇)

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地下水的含义

第1篇:地下水的含义范文

关键词:水 水资源 认识

中图分类号:TV213.4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)02(a)-0224-01

水是人类和一切生物生存所不可缺少的一项极宝贵的自然资源,同时也是工农业生产及可持续发展不可替代的自然资源。与人类生活和生产最为密切的是由大气降水补给的河流、湖泊、土壤水和地下水等淡水资源。下面对水及水资源的认识分析汇报如下。

1 地球上的水及水的循环

1.1 水及水循环

地球是被称作水的行星,由大气水、地表水、地下水构成地球上的水圈,其存在于地球表面。地球岩石圈、大气圈、生物圈的水以固态、液态、气态的不同形式存在,在太阳辐射和地心引力的作用下,以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行往复交替的运动,也就是水分的循环。

地球表面积约5.1亿平方公里,其中海洋面积3.61亿平方公里,海洋占70.8%,陆地占29.2%。在陆地积蓄水中,人类生活和工农业生产可以直接利用的河流积蓄水量约0.17万立方千米,淡水湖泊积蓄水量约10万立方千米,合计为10.17万立方千米。

1.2 影响水循环的因素

(1)气象因素:如风向、风速、温度、湿度等。

(2)下垫面因素:如地形、地质、土壤、植被等。

(3)人类活动:如水利措施和农林措施等。

水循环中最活跃的因素是大气降水、蒸发、入渗和河川径流等,它们的动态水量比静态水量大得多。相对不活跃的要素为;海洋水、冰盖和深层地下水,其更新时间要几千年,因其难以恢复,故对于这部分资源在开发利用时必须高度谨慎。

1.3 地下水

地下水是指埋藏在地面以下,存在于岩石和土壤的孔隙中可以流动的水体。地面以下的水并不都是地下水。地面以下的土层可分为包气带和饱水带;包气带的土层中含有空气,没有被水充满,包气带中的水分称为土壤水。饱水带中土壤孔隙被水充满,含水量达到饱和,饱水带中的水即为地下水。常见的井水、泉水都是地下水。地下水分布广泛,水量也较稳定,是工农业和生活用水的重要水源之一。地下水的过量开采(开采速度大于其补给速度)会造成地下水位的大幅下降,引起地面沉降。地下水位过高对农作物生长不利,会造成危害,若地下水含盐量较高,则会产生土地的次生盐碱化。

2 水资源

2.1 水资源的含义

由于研究的领域不同,各国学者们对水资源一词的理解均有差异,在我国的《中国大百科全书》中,分别对水资源的定义为“地球表层可供人类利用的水,包括水量、水域和水能资源,一般指每年可更新的水量资源”。“自然界各种形态的天然水,并将可供人利用的水资源作为供评价的水资源”广义上的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质,在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。但水和水资源在自然物质概念上是不同的,水资源不等于水。在目前的技术经济条件下,可供利用的水资源并不包括大部分海洋水、极地冰盖和深层地下水,它们只能作为待用水资源,当技术经济发展到一定阶段可以开发利用时,才能成为水资源。狭义上的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接利用的水。本文提到的水资源,也就是在水利工程中要利用的资源均指狭义水资源范畴。

总之,水资源应包括三方面内容:参与自然界的水分循环,可逐年恢复和更新的动态资源,可以利用并且能够利用的具有价值的水。

2.2 水资源的特点

水资源不同于土地资源和矿产资源,从上述水资源的含义中,可看到水资源问题的广泛性、重要性和复杂性。只有充分认识它的特性,才能合理、有效地利用。

2.2.1 水资源的再生性和重复利用性

地球上存在着复杂的、大体以年为周期的水循环。水循环是一个庞大的天然水资源系统,水汽以雨水的形式从空中降落到陆地上,经地面或地下流向下游,汇入海洋,再经太阳辐射蒸发回到大气层中,这样循环往复,使地表和地下的淡水处在水循环系统中,源源不断地获得大气降水的补给,水便可以不断供给人类利用和满足生态环境平衡的需要。水资源参与自然界水循环,并且循环周期短,因此是一种再生资源。所以对水资源开发利用的越早,其价值越大。

但对一定区域某段时间而言,年降水量虽有变化但总是有限值。水资源的超量开发,或动用区域地表、地下水的静态储量,必然造成超量部分难于恢复或不可恢复,从而破坏自然生态平衡。总之,水资源在一定合理开发利用状况下才是取之不尽、用之不竭的。

2.2.2 水资源时空分布的不均匀性

水资源循环过程在自然界中具有一定的时间和空间分布。水资源地区分布的不均匀,使得各地区在水资源开发利用条件上存在巨大的差别。

同一地区中不同时间水资源的分布也不均匀,年际、年内变化幅度很大。区域年降水量因水汽条件等多种因素影响,呈随机性变化,丰、枯水年水资源量相差悬殊,或交替、或连续出现。年内水资源变化也很不均匀,汛期雨量集中,不便利用,枯水期水量锐减,又满足不了需水要求。

为了满足各地区、各部门的用水要求,必须修建蓄水、引水、提水、水井和跨流域调水工程,对天然水资源进行时空再分配。但兴修各种水利工程要受自然、技术、经济、社会条件的限制,且只能控制利用水资源的一部分或大部分。

2.2.3 水资源的不可替代性及开发利用多用性

一切生物体内都含有水。没有氧气可以有生命存在,但是没有水便没有生命。因此,水是维护动植物生命和人类生存所不可替代的物质。

水资源在国民经济建设的各行各业中占有重要地位,没有水各项建设事业就不可能有发展前景。水既是生活资料,又是生产资料,工业供水、农业灌溉和人们日常生活都要消耗大量的水。这部分水在使用过程中大部分被消耗掉,少部分回归,但往往已变成了污水。还有一些用水部门,不消耗水量,仅利用水体、水能。水资源可重复利用,如水力发电、水产、航运、旅游、环境用水(稀释)等,它用而不耗的特点提供了一水多用的可能性。水也是推动人类进步和社会发展的不可替代的资源。

2.2.4 水资源经济上的两重性

水是重要的自然资源,一个地区水资源数量适宜且时空分布均匀,将为区域经济发展、自然环境的良性循环和人类社会进步发挥重大作用。然而,在水量过多或过少的地区,往往又产生各种各样的自然灾害:水量过多容易造成洪水泛滥,内涝渍水;水量过少容易形成旱灾。因此,应将兴水利和除水害结合起来,合理、有效地利用水资源。

参考文献

第2篇:地下水的含义范文

【关键词】公路路基排水综合设计

中图分类号:U213文献标识码: A

一、前言

水是影响路基的强度和稳定性的重要因素.排水设计对于保障公路结构物的使用寿命和行车的通畅、安全具有十分重要的作用。根据水源不同.影响路基的水流可分为地面水和地下水两类.相应的路基排水工程分为地面排水及地下排水两大类。地面水包括大气降水以及海、河、湖、水渠、水库水等;地下水包括上层滞水、潜水、层间水等。路基排水设计时.必须将影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地范围以外,并防止地面水漫流、滞积或下渗。对影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干、降低,并引到路基用地范围以外适当的地点。

二、路基排水设计的意义

1、路基排水设计对多雨地区高等级公路设计及安全使用有着重要意义。

2、路基排水设汁应遵循综合设计的原则,各种排水设施应按照水文水力计算结果合理设计,排水设施应施工简单,效果显著。

3、盲沟对降低地下水位和拦截流向或渗入路基范围内的地下水具有显著效果。这种防排地下水的方法值得在多雨地区推广。

4、为了防止水对坡面的冲刷或雨水的下渗造成坡体失稳。应对坡面排水设施如截水沟、急流槽等进行加固。加固的方法通常是采用浆砌片石铺筑。

5、精心的施工是各种排水设施充分发挥各自的排水作用的前提和保障

6、对不同道路、不同地理地质情况应采用不同的方法.做出合理、可靠的路基路面排水设计,使道路的排水成为一个完整的综合排水系统,使不同水源的水都可以迅速、顺畅地排向路界以外。

三、路基排水的含义及分类

路基排水就是指为保护路基具有足够的强度和稳定性,将路基范围内的土体湿度降低到一定的范围内所采取的汇集、排除地表水和地下水的措施。对路基有危害的水分为地面水和地下水两类:

1、地面水包括雨水、雪水以及大小河沟溪水等,这是路基排水的主要方面,也是对路基造成危害的主要来源。

2、地下水包括气带水、潜水以及层间水等,它们对路基的危害程度因埋藏情况而异,轻者能使路基湿软,腐蚀路基强度和路基的承载力。重者会引起冻胀、翻浆或造成边坡滑塌,甚至整个路基沿倾斜基底滑动。

四、排水设计的原则

1、功能性原则

设计公路路基排水设施的目的,是为迅速排除落在公路路基界内的地表水,将公路路基上侧方的地表水和地下水排到公路路基的下侧方,以防止公路路基机遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等损害作用。而这些排水设施在实现其功能时,不应造成壅水或阻水,不应产生冲刷流速,也不应影响公路上车辆的安全运行。

2、满足设计标准和目标的原则

排水设计的标准应同所设计公路的重要性以及水对毗邻财产可能产生的危害性相适应。排水设计的目标是提供功能完善、维修便利和造价合理的最佳路基排水设施方案。

3、协调性原则

排水设计应同当地的自然水系、已有的或规划的水利设施(灌溉排水、河川治理或水土保持等)、公共下水道、地下管线等协调配合。

4、环境保护的原则

各项排水设施应重视排水处理,防止排泄水冲毁农田及其水利设施,防止冲刷地表引起水土流失,或者污染水源。

5、维修便利的原则

各项排水设施的设计断面尺寸,除应满足排泄设计流量的要求外,还应符合在使用过程中便于检查、维护和修理的要求。

四、排水设计的内容和步骤

公路路基排水设计应依据公路等级和排水类型确定设计所需的内容和步骤。重要排水设计设施的设计内容和步骤主要包括:调查和采集数据,排水设施布设,水文分析,水力计算,结构设计,冲刷防护考虑等。

1、调查和采集数据

查阅有关文献,实地调查公路路基沿线地区的自然生态环境及社会经济状况,必要时进行适当的测量、钻探和试验分析。自然生态环境资料包括:公路路基沿线汇水区的特性、地形、地貌、河川水系; 公路路基沿线汇水区的地质特性、土壤类型和性质;公路路基沿线汇水区的地表覆盖情况,植物生态分布;公路路基沿线汇水区的地下水类型和补给来源,地下水水位、流向和流速,涌水或泉水出露位置和流量; 当地的气象资料(降雨强度、时间分布和延时、温度等);公路路基沿线汇水区水系的水位和流量,河道冲於情况等。

社会经济状况资料包括:公路路基沿线汇水区内的土地利用情况;公路路基沿线汇水区和附近地区的水土保持措施及水利设施;公路路基沿线汇水区和附近地区的有关防洪排水、河道整治、土地开发或城市发展规划等。

2、排水设施布设

选取各种排水设施,如沟渠、管道、急流槽、跌水、拦水带、进(出)水口、集水井、渗沟、透水管等,以拦截、汇集、拦蓄、输送或排放地表水或地下水,并进行平面和纵断面布置,形成合适的排水系统。

3、水文分析

依据汇水区内的气象、水文和地形地貌资料,或参考临近既有排水构造物的有关资料,分析水文特点,估算各项排水设施需排泄的设计径流量。

4、水力计算

依据各项排水设施的设计径流量,进行水力计算,以确定各项排水设施所需的设计断面,并检验其流速是否在最大和最小允许范围内。

5、结构设计

根据水利条件和计算结果、地质和土壤情况、维护要求等,进行各项排水设施的材料选用和结构设计

6、冲刷防护进行出水口处的流水冲刷检查,考虑相应的冲刷防护措施。

五、路基地下排水设施及施工要点

当路基范围内出露地下水或地下水位较高,影响路基强度和边坡稳定时,应设置暗沟(管)、渗沟、检查井等地下排水设施。采用地下排水设施的类型、位置及尺寸应由地质和水文地质条件决定。

1、地下排水设施类型

对路基有危害的地下水,应根据地下水类型,含水层埋藏深度,底层的渗透系数等条件,选用明沟、排水槽、渗水暗沟、渗水隧道、渗井、渗管等。

2、各种类型地下排水设施的施工

(一)一般当地下水埋藏浅或无固定含水层时,可采用明沟、排水槽、渗水暗沟等,地下水埋藏较深或为固定含水层时,可采用渗水隧道、渗井、渗管等。

(二)渗水暗沟的纵坡一般不宜大于0.5%,不宜小于0.2%,而且要有防淤措施。渗水暗沟,渗水隧道的断面尺寸,应根据埋藏深度,施工和维修条件确定。一般宽度不宜小于I.2m,渗水暗沟的排水孔应在冰冻线以下0.5m,截水的渗水暗沟的基底应埋入隔水层不少于0.5m,边坡渗沟,支撑渗沟的基底应设置在含水层以下坚实的土层上。

(三)渗沟和渗水隧道的截水部分可采取砂砾石,土工纤维做反滤层。砂砾石反滤层的层数,厚度和颗粒级配的要求,根据坑壁土质和反滤层材料计算确定。砂砾石应筛选清洗,其中颗粒小于0.15mm的含量不大干5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度可采用10-20cm,当坑壁土质为粘性土或粉细砂时,在无砂混凝土块板外侧,应加设10-20cm厚的中粗砂或土工纤维反滤层。

(四)渗水暗沟每隔30m,渗水隧道每隔120m和平面转折及纵坡变坡点处,应设置检查井。

结论

公路建设加快,路基排水设计不当而造成的工程病害日益增多,直接造成国家财产的损失。因此,高速公路路基排水设计的重要性愈益突出,对保证高速公路的使用性能和使用寿命十分重要。施工单位应该引起高度重视,对于设计施工中每一个细节做到精益求精,这样才能使公路建设更加顺利、完善!

【参考文献】

[1]邓学钧,路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2010.

[2]姚祖康,公路排水设计手册[M].北京:人民交通出版社,2012.

第3篇:地下水的含义范文

地基基础的设计与施工时一门实用性很强的工程设计学科,对于提高工程质量与降低工程造价关系极大。近30年来,随着我国城市建设的发展,大量高层建筑和高等级道路以及一些城市地下铁道的兴建,地基基础工程技术队伍不断扩大,有利地促进了地基设计、桩基技术、地基处理、基坑工程和地基基础测试技术等领域的技术进步,出现了许多新的设计计算方法和新的施工技术,形成了新的技术热点,获得不少的技术成果。

2、基坑支护方案

2.1 深层搅拌桩支护:

深层搅拌桩支护是加固软土地基的一种方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理——化学反应,使软土硬结成具有整体、水稳定性和一定强度的桩体。

深层搅拌法最适宜于各种成因的饱和软粘土,包括淤泥、淤泥质土、黏土和粉质粘土等。加固深度从数米至50、60m,国内最大深度可达15~18m。一般认为含有高岭石、多水高岭石与蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好:含有伊里石、氯化物等粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土的加固效果较差。

2.2 排桩支护:

排桩支护结构可分为:

(1)柱列式排桩支护 当边坡土质尚好、地下水位较低时,可利用土拱作用,以稀疏钻孔灌注桩或挖孔桩支挡土坡

(2)连续排桩支护 在软土中一般不能形成土拱,支挡桩应该连续密排。密排的钻孔桩可以互相搭接,或在桩身混凝土强度尚未形成时,在相邻桩之间做一根素混凝土树根桩吧钻孔灌注桩排连起来。

(3)组合式排桩支护 地下水位较高的软土地区,可采用钻孔灌注桩排桩与水泥土桩防渗墙组合的形式。

2.3 地下连续墙支护:

利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。

地下连续墙施工震动小、噪声低,墙体刚度大,防渗性能好,对周围地基无扰动,可以组成具有很大承载力的任意多边形连续墙代替桩基础、沉井基础或沉箱基础。对土壤的适应范围很广,在软弱的冲积层、中硬地层、密实的砂砾层以及岩石的地基中都可施工。初期用于坝体防渗,水库地下截流,后发展为挡土墙、地下结构的一部分或全部。房屋的深层地下室、地下停车场、地下街、地下铁道、地下仓库、矿井等均可应用。

2.4 土锚:

用拉杆锚固支护基坑的开挖或用作抗拔桩抵抗浮托力等的应用已日益普遍。拉锚最大的优点是在基坑内部施工时,开挖土方与支撑互不干扰,尤其是在不规则的复杂施工场所,以锚杆代替挡土横撑,便于施工。这是人们乐于大量使用的主要原因。随着对锚固法的不断改进和使用可靠性的监测手段,使拉锚支护的范围更加广泛。

拉锚是将一种新型受拉杆件的一端(锚固段)固定在开挖基坑的稳定地层中,另一端与工程构筑物相联结(钢板桩、挖孔桩、灌注桩以及地下连续墙等),用以承受由于土压力等施加于构筑物的推力,从而利用地层的锚固力以维持构筑物(或土层)的稳定。

2.5 土钉墙

土钉墙支护是通过沿土钉通长与周围土体接触形成复合体。在土体发生变形的条件下,通过土钉与土体的接触界面上的粘结力或摩擦力,使土钉被动受拉,通过受拉工作面给土体约束加固,提高整体稳定性和承载能力,增强土体变形的延性。

土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。对于淤泥质土、饱和软土,应采用复合型土钉墙支护。

3、基坑主要止(降)水方法

工程降水是基坑工程的一个难点。由于土质和地下水位的条件不同,基坑开挖的施工方法大不相同。在地下水位以下开挖基坑时,采用降水的作用是:

(1)截住基坑边坡面及基底的渗水;

(2)增加边坡的稳定性,并防止基坑从边坡或基底的土粒流失;

(3)减少板桩和支撑的压力,减少隧道内的空气压力;

(4)改善基坑和填土的砂土特性;

(5)防止基底的隆起和破坏。

一个场地的地质条件和土质条件,将决定降水或排水的形式。

在选择和设计基坑降水前,必须由甲方提供工程地质勘察资料,建筑物平面图和立面图,建筑物场地附近房屋平面图等,对于重大工程,设计人员除掌握相应资料外,必须在设计前到工程现场亲自了解,最好能目测各土层的土样,对将来降水工程的布置及其与邻近建筑物的影响。

降低地下水位的常用方法可分为明沟降水和井点降水两类。明沟降水由于其制约条件较多,尚不能得到广泛的应用,而井点降水的适用条件较广,并经过二十多年来的应用、发展和改进,已形成了多种井点降水的方法。目前常用的井点降水方法有:轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井点,辐射井点等。这些有效的降水方法现已被广泛用于各种降水工程中,但由于降低地下水位以后,可能带来一些不良影响,如地面沉降,邻近已有建筑物或构筑物的安全稳定及残留滞水的处理等。

明沟降水是在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井,使进入基坑内的地下水沿排水沟渠流入井中,然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。明沟降水一般适用于土层较密实,坑壁较稳定,基坑较浅,降水深度不大,坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程。

在地下水位以下施工基坑工程时,通常采用井点(垂直和水平井点)降水法来降低地下水位。垂直井点常沿基坑四周布设,水平井点则可穿越基坑四周和底部,井点深度大于要求的降水深度,通过井点抽水或引渗来降低地下水位,实现基坑外的暗降,保证基坑工程的施工。经井点降水后,能有效地截住地下渗流,降低地下水位,克服基坑的流砂和管涌现象,防止边坡和基坑底面的破坏;减少侧土压力,增加挖掘边坡的稳定性,有利于边坡的支护和施工;防止基底隆起和破坏,加速地基土的固结作用;有利于提高工程质量,加快施工进度及保证施工安全。

在城市中由于深基坑降水,总会引起地面产生一定的沉降,影响邻近建筑物和管线。最好的办法是采用止水帷幕,将坑外地下水位保持原状,仅在坑内降水。目前,采用钻孔压浆成桩法、地下连续墙、板桩、深层搅拌桩墙等止水结构形式,效果均较好。其入土深度,取决于土层的透水性,要防止出现管涌、流砂等问题。

第4篇:地下水的含义范文

这幅图片来自青岛版五四学制小学科学三年级上册《认识水》一课,图片信息显示了“地球上水的分布情况”。如何利用这一关键载体和资源来提升学生的素养,我进行了如下尝试。

首先,引导学生观察“地球上水的总量”这部分内容。为增强学生感知,我将图片中饼状图转变为柱状图。与占比97%“海洋和咸水湖中的水”高高的长方形相比,3%的淡水仅仅是一条线段。

然后,引导学生分析“地球上的淡水总量”图中信息。从图中知道“冰”占76%,在学生知晓这一信息后,我启发他们思考,“这些冰我们能够直接用来浇灌庄稼或是作为生活用水吗?”同学们都表示“不能”。于是,我将表示“地球上的淡水总量”那条线段划去3/4。面对剩下的那一小段,我说:“现在,只剩下这一点淡水了。接下来,我们就来看看这些水能否被直接利用?”

接着,引导学生分析“浅层地下水”和“深层地下水”。“浅层地下水”在剩余淡水中所占比例最大,为12%,就是说,线段1/4的一半为“浅层地下水”。 “深层地下水”占比11%,几乎占了线段1/4的另一半。通过引导学生思考得知,利用这两类地下水要开凿水井、修建水库和池塘。

最后,引导学生分析余下1%的淡水资源。这时,黑板上仅仅留下一个小小的点了。从图中信息可以知道,这1%的淡水资源又分三部分:一是“大气中的水0.037%”,二是“河流、淡水湖泊0.34%”,三是“其他淡水0.623%”。通过进一步分析,可以知道,“大气中的水”和“其他淡水”无法直接利用。就是说,现在剩下的只有占这点1/3大小“河流、淡水湖泊”中的水了。

“可是,河流、淡水湖泊中的水能够直接利用吗?”我问,同学们都抬起了头,若有所思。“不能。咱们的生活用水主要是河流、淡水湖泊里的水经过自来水厂加工后,再输送到千家万户的。”“现在河流、淡水湖泊等水体污染特别严重,这些水不仅无法直接用作生活用水,甚至不能直接用来浇灌庄稼。因此,我们不仅要节约用水,还要保护好这些淡水资源,保护好我们赖以生存的环境,爱护地球这个我们人类共同的家园。”我接着说。

考虑到学生的知识经验水平,为扫除读图障碍,我注意引导他们弄清楚“浅层地下水”“深层地下水” 两个概念。当我将问题抛给大家时,马上有人顾名思义理解为二者是根据水源深浅予以区分的,在肯定这一思考之后,我做了详细说明。受到我的启发,在分析“其他淡水”时,有学生提出问题“‘其他淡水’指的是什么?”一番思考、讨论之后,大家一致认为,“其他淡水” 一般是指动植物体内的水。

案例解析

中国学生发展核心素养将“科学精神”作为促进人全面发展不可或缺的文化基础。2017年2月,教育部印发《义务教育小学科学课程标准》,要求小学一年级开设科学课,并且强调,小学科学课程是一门基础性、实践性和综合性课程。这意味着早期的科学教育对个人科学素养的形成具有十分重要的作用,对于后续学习、终身发展和人生幸福产生深远影响。本案例教学活动在学生核心素养发展中突出了三方面内容。

首先,将教学活动目标定位于解决问题能力的培养。立足点落在读懂图片信息上,为让学生读懂图片,我将饼状图转换为柱状图,并逐一引导他们分析地球上淡水资源分布情况。由“地球上水的总量”到“地球上淡水的总量”再到“可以利用的淡水总量”观察分析的结果,转换为视觉上由“面”到“线”再到“点”的缩减。这种变换方式,既有助于学生对该内容的理解,又启发他们从个体角度运用不同的方式来加工、分析、理解学习内容。从引导学生观察、分析、了解图片中水资源信息这一探究活动来看,在帮助学生全面获取各类水资源相关信息的同时,培养了学生的读图能力、分析问题能力和思维能力。

其次,不失时机地培养学生的质疑精神。在引导学生读图过程中,我不断追问“这些水能够直接被我们利用吗”,从而将图片的观察和分析与学生个人的生活、科学知识的积累和科学态度的养成有机融合在一起。同时,教学活动着眼于学生的知识经验基础。为引导学生弄清楚“浅层地下水”“深层地下水”两个概念,我追问:“‘浅层地下水’和‘深层地下水’的区别在哪里?”正是这样的引导给了学生启发,他们开始自觉探究“其他淡水”的含义。这样的思考活动,有助于学生形成严谨认真、实事求是、勇于探究的质疑精神以及善于思考的学习习惯和一丝不苟的学习态度。

最后,注重学科教学过程中的德育渗透,引导学生思考科学、社会和环境之间的关系。由淡水资源匮乏以及自然水域遭受污染的事实,来激发学生节约用水保护环境的意识,认同公民责任,树立公民意识。将饼状图变换为柱状图逐次分析的结果是,人类能够利用的淡水资源仅仅为一个“点”的1/3。即便如此,由于遭受污染而日益短缺,因此,节约用水,保护环境也就成为每一个人的责任和义务。那一刻,实验室里静悄悄的,同学们的神情极为专注。教学既立足于学科内容,又超越了学科学习范畴,转向了学生全面成长的广阔视野。

小学科学课程要求培养学生综合分析、质疑、解决现实世界问题的能力,实现学科学习与立德树人的融合贯通。为此,教师应从学生的角度设计并展开教学活动。课前要通过先前积累的经验以及对学生的了解,通过对课程标准的研读和领悟,通过对教材的分析,来确定教学目标以及教学重难点,进而设计教学活动。课堂上,一方面要密切关注学生的思维活动状态以及他们在学习活动中的情感体验,同时借助于教师自身的专业素养、人格魅力和文化修养,及时调整教学内容,变换教学方式,调控教学进程,使教学活动能够满足学生学习的需要。另一方面,这种积极的思维活动状态,又容易让学生对学科学习、学科内容以及学科教师产生积极的情感。这既能够加深学生对学科学习内容的感知与理解,也能够让学生形成积极的情感、态度和价值观。

好的学科教学犹如“跳高”,学生在课堂中的学习仅仅是一个“跳板”,学科教学既不能离开这个“跳板”,又要促成学生最终的“凌空一跃”。

第5篇:地下水的含义范文

关键词:夏热冬暖地区;空心砌块;地源热泵;原则

1 地源热泵技术

对热泵的狭义定义就是指“那些能够通过实现蒸发器与冷凝器功能转换的制冷设备”。但是,根据对具体的工程实践以及多个施工项目的工作积累,笔者认为“地源热泵”的概念要远远超出该限制。根据地源热泵的工作原理可以将地源热泵分为这样两类:其一,将传统的热泵空调系统中的冷凝器向地下延伸,与大地进行人热交换,进而实现热交换介质的相变目的。当前广泛使用的一种地热源热泵就是这种类型的热泵。其二,就是通过液态热交换介质的流动实现了土壤热源和室内空气的热量交换。

上述两种热泵系统都是依靠土壤和地下水的热稳定性来实现稳定运行的。由于一定深度范围当中土壤的温度在季节变化的过程中变动的幅度并不大,相对空气而言将十分的小,且夏季温度低于大气,冬季又高于大气,基本与当地的年平均气温保持一致。

总的来讲,地源热泵系统是一种将传统热泵冷凝器以及蒸发器延伸到地下,且能够和浅层岩土以及地下水进行热交换;或者说是一种通过导热介质在一个封闭的循环路径当中实现对地表层以及建筑物内部环境进行热交换的一种建筑节能技术与措施。

1.1 第一类地源热泵系统

该类型的地源热泵主要包括地下水热泵以及地埋热泵两种基本的类型。两种热泵都是采用了将传统热泵系统中的冷凝器(蒸发器)向地下延伸的方式实现热量的交换。

其中,地下水热泵属于一种开放式的热泵系统,它将地下水中的热量进行交换。这种热泵需要开设80~600m深的地下深井,将处于地下水层的水开采出来。在夏季可以作为冷凝器当中热量交换用到的冷却水源,而在冬季则可以作为蒸发器中的热水源。在利用的过程中,为了能够有效的防止地面出现沉降,机组在抽取地下水时还应该向该地下水层中回灌同样量的水。从这个条件来看,使用该套系统设备的建筑物所处的环境应该有对应的水文要求。

由于在实际的操作过程中,由于回灌水量远远要小于抽水量,该系统在使用过程中容易造成水资源的浪费。而且设备在运行的过程中由于需要抽取地下水,这就不可避免的对受到铁锈、管网污垢等污染,再次回灌到地下水层之后容易对地下水造成污染。

而地埋管热泵属于一种封闭式的热泵系统,它通过在土壤中设立水平或者是竖直方向的管道实现和土壤进行热交换。首先在土壤的井孔当中埋设PE管,之后将PE管和热泵机房进行连接,然后将水注入到PE管中进行封闭式的闭路循环,通过PE管来与地层中的岩土进行热量交换。因为这种地埋管热泵能够达到与地下水热泵相同的热交换效果,而且基本不会对地下水资源造成危害,因此国际地源热泵协会极力推广该种热泵系统。

1.2 第二类地源热泵系统

该类型的地源热泵和第一类地源热泵系统不同,其实际上已经不包含有传统意义之上的“热泵”含义,而仅仅只是指一个相对单纯的封闭式的热介质循环系统。将热交换器埋设在地下,然后在其中加入液态的导热介质进行热量循环,在冬季将土壤中的热量输入到室内进行采暖,这时的土壤是作为整个系统中的“热源”。;在夏季则将室内的热量向土壤中转移,这时的土壤是作为整个系统的“冷源”而存在的。在建成之后只需要给水泵提供对应的电力支持就可以,实现真正意义上的节能。与传统的空调系统相比,其节能量可以达到近50%,而且在运行的过程中所带来的噪声也极其小,维护程序和维护费用等也很低。同时这种系统不存在室外机组,因此对建筑的整体观感不会造成负面影响,尤其适宜对历史保护建筑的改造工程。

但是,这种系统也存在一定的局限性,那就是需要预选埋设大量的地热桩。因此这种系统主要应用于那些拥有一定的庭院面积的中小型建筑,而对于那些建筑密度大或则是容积率很高的建筑而言,这种系统并不合适。同时,该系统的除湿问题也需要进一步的改进。

2 地源热泵技术在夏热冬热地区节能适度中的应用

2.1 地源热泵技术在该类型地区的使用具有的优势

主要包括:其一,该类型的地源热泵系统可以充分的利用地表存在的热源,与传统的空气热源热泵空调系统相比,这种热泵系统具有更加明显的节能优势,在夏热冬暖地区的应用尤为明显;其二,由于冬冷夏热地区的土质一般属于淤泥性质的土壤,其蓄热量要比砂质土壤明显增大,而且该中土质的热传导性很好,在该类地区使用第一类地源热泵当中的地埋管式系统或者是第二类地源热泵将具有很高的热效率;其三,夏热冬暖地区的地下水资源相对较为丰富,而且有利于第一类地缘热泵系统中地下水热泵系统的使用;其四,这种地源热泵系统虽然在初始投资方面比传统的空气热源泵的投资大,但是其节能效果尤为明显,能够在建成之后通过使用费用的降低来实现使用效益的提高。尤其是在经济发达地区以及能源供应紧张的地区,采用这种技术具有明显的优势。

2.2 地源热泵技术在该类型地区的使用具有的问题和不足

在夏热冬暖地区使用地源热泵系统所存在的问题和不足主要包括这样几个方面:其一,在该地区,夏季的特点是“高温高湿”,假若采用第二类地源热泵系统,将可能导致建筑物内的温度虽然得到了控制,但是湿度却依然,使得其中的人感觉到不舒服;其二,处于深层的地下水资源是一种非常宝贵的资源,其自我洁净的周期是非常长的,一旦被污染将难以得到有效的恢复与治理;其三,处于30~300m之间的地下恒温地层中间的地层并不是那种取之不尽,能够不断再生的低温地热资源。因为地壳的导热系数一般很小,而且热容量相当的大,要想使得太阳光照射的能量或者是地幔中的热量能够通过热传递的方式逐步的传递到该层面,其所需要的时间将是几十年,甚至是上百年。若在开采和使用的过程中对之不加节制,只是单纯的连续向该恒温带输送热量,而不去考虑进行热量平衡,这将导致该地区地层的温度上升,地源热泵系统的工作效率也将逐步下降。

3 混凝土小型空心砌块在墙体保温中的应用

随着小型空心砌块在建筑墙体中的应用越来越广泛,其在建筑物节能中的应用地位得到了逐步的认同。当前,在夏热冬暖地区所采用的外墙保温材料主要包括:EPS外墙外保温、XIS外墙外保温热量供应系统、EPS与混凝土结合的外墙整体浇筑系统以及胶粉聚苯颗粒等外墙敷设保温系统。

小型空心砌块在使用过程中由于具有施工简单,施工成本相对较低、节能效果明显以及不占用使用空间等方面的优点。同时,可以结合其他的保温措施进行保温、节能。例如,采用小型空心砌块的同时还采用粘结EPS板,形成一个综合的外墙保温系统。该种保温系统集防水、保温以及装饰等多种功能于一体,尤其适合夏冷冬暖地区的住宅建筑对外墙节能方面的要求,具有较为广阔的市场应用前景。

参考文献

[1]郑鸿.夏热冬暖地区混凝土小型空心砌块墙体保温与节能分析[D].浙江大学.2006

第6篇:地下水的含义范文

关键词:泥浆护壁钻孔灌注桩泥浆比重清孔 导管 替代优势 混凝土坍落度

中图分类号: O213.1 文献标识码: A

随着我国城镇化的不断推进,建筑业蓬勃发展,泥浆护壁灌注桩以其施工噪音低、桩长和直径变化自如、单桩承载力大、刚度大、变形小、可方便水下施工等突出优点,被广泛应用于各种特殊、复杂地质条件下的高层建筑、公用建筑、铁路、桥梁的基础工程。

泥浆护壁灌注桩工艺复杂,作业环节多,施工程序性强,水下施工属地下隐蔽工程,施工质量难以直观控制。施工过程中任何细小环节上的疏忽大意都可能造成工程的失败。因此泥浆护壁灌注桩施工必须严格程序化管理,从狠抓施工环节质量入手,强化施工过程动态控制。

现结合多年来在泥浆护壁灌注桩方面的施工经验和对建筑桩基技术规程的理解,对泥浆护壁灌注桩质量控制的关键环节和要点进行深入探讨,以期透过对规范的学习,不但要熟悉规范的规定,更重要的是理解其规定的深刻含义,只有这样在实际工作中,我们才能做到有的放矢,有效控制。

泥浆护壁钻孔灌注桩成孔环节质量控制

1、成孔机械的选择:首先要根据地质条件选择合适的成孔机械,例如在淤泥和淤泥质土层、在地下水量大的土层的情况下,使用冲击钻成孔会使桩端承载力和桩身摩阻力大幅度降低,不宜采用;再如潜水电钻成孔,适用于地下水较高的软硬土层,但不得用于漂石。

2、对泥浆技术指标的要求:

[规范要求施工中应经常测定泥浆比重,并定期测定泥浆粘度、含砂率和胶体率,泥浆的控制指标:粘度18-22S、含砂率不大于4%-8%、胶体率不小于90%。]

在泥浆护壁钻孔灌注桩施工中,泥浆主要有两方面作用:一方面是护壁作用;另一方面是排渣作用。对于泥浆的排渣作用,残渣的比重越大,就要求泥浆的比重和粘度越大,一般来讲在粘土和亚粘土中成孔时,泥浆的比重应控制在1.1-1.2之间;在风化岩中成孔时,泥浆的比重应控制在1.2-1.4之间。对于泥浆的护壁作用,在砂层、砂卵石层、软弱土层以及塌孔回填的情况下,泥浆比重应相应提高到1.3-1.5之间,以加强对孔壁的支护作用。

3、成孔过程中针对特殊地质情况的处理措施:①在地下水位较高的情况下,一旦发生孔内泥浆面低于护筒下端或地下水位的情况,在地下水的作用下,桩孔内外就会形成水压差,从而造成突涌和流砂现象,特别是淤泥和砂石土层,很容易造成塌孔事故。因此规范中明确规定 :[施工期间桩孔内泥浆面应高出地下水位1.0m以上,在受地下水位涨落影响时,孔内泥浆面应高出地下水位1.5m以上]。②在砂层、砂卵石层、淤泥层等地质条件较差的土层,当使用冲击钻成孔时,须采用向桩孔内投放粘土块或粘土夹小石片,通过冲击锤侧向挤入孔壁,以加强孔壁的稳定性。

4、桩孔垂直度的控制:在灌注桩成孔过程中,常会遇到孤石、土质软硬变层和其他容易引向倾斜面的情况,因此在[钻进过程中应每隔1-2m检查一次桩孔的垂直度],常用的方法是通过线坠或导向杆,目测钻杆或冲击锤钢丝绳的垂直度,如发现偏移应立即停机,通常处理桩孔偏移的方法是向孔内抛入20-30cm石块找平,然后先低锤快击成平台后再转入正常施工。

5、对嵌岩桩入岩条件的判断:对以桩尖端承力为主的嵌岩桩,根据设计有入强风化、中风化和微风化岩石之分,施工中准确判断入岩界面是确保桩基承载力的关键。对于中、小直径嵌岩桩,通常参照以下方面进行判断:第一桩长必须满足设计规定的有效桩长;第二岩石界面标高不得高于地勘报告就近探孔岩石界面高度,一般取桩四邻探孔岩石界面最低标高;第三界面处所取岩样符合设计要求,此外通过钻头进尺的明显变化也可作为参考,间接判断是否达到岩石界面。对大承载力、大口径嵌岩桩,为确保准确入岩,通常使用地勘钻机钻取岩芯的方法确定岩石界面。

(二)对泥浆护壁灌注桩清孔的质量控制:当泥浆护壁灌注桩达到终孔条件后,要及时通过泥浆循环等工艺进行排渣清孔,使桩底沉渣厚度达到规范要求,在清孔结束时,要尽量调稀泥浆比重,为水下灌注混凝土创造条件。一般黏土土层,清孔结束时泥浆比重应控制在1.1左右,当土质较差时,为防止塌孔泥浆比重可放宽至1.15-1.25。第一次清孔完成后,要进行钢筋笼吊装等作业,过程中泥浆中的残渣会再次沉积桩底,同时过程中钢筋笼扰动泥浆、碰撞孔壁可能会造成孔壁局部坍塌,因此规范规定:[泥浆护壁灌注桩在灌注混凝土前必须二次清孔]。

(三)对水下灌注混凝土的质量控制:

1、对混凝土的质量要求:规范要求:[水下混凝土坍落度宜为180-220mm,水泥用量不少于360/,砂率40%-45%]。水下混凝土必须要有良好的和易性,其中流动性和粘聚性两指标尤为重要。混凝土流动性越大,混凝土在导管中的冲击力就越大,混凝土自导管底部顶升泥浆的效果就越好 ;粘聚性的作用是确保混凝土在灌注过程中不发生离析、不与泥浆混合的关键。坍落度是代表流动性的指标,水泥最小用量和砂率要求是粘聚性的保障,两者对立统一,既要确保流动性又要有良好的粘聚性。施工中必须严格控制混凝土的质量,坍落度不达标、粘聚性不良的混凝土坚决不允许浇灌,这是保证桩基质量必须达到的的最基本条件。

2、对导管的技术要求:导管在水下混凝土浇注中起着隔离泥浆和输送混凝土的作用。规范规定:[导管接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头,使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6-1.0mpa]。灌注桩施工要求导管接头必须有良好的水密、承压和抗拉性能。导管底部在整个混凝土灌注过程中要始终埋入混凝土中,确保混凝土和泥浆始终相互隔离。在混凝土浇灌过程中要始终关注导管的密封情况,要倾听导管内混凝土下落声音,要观察上拔拆卸的导管内壁是否挂有泥浆,如有异常必须果断处理,防止发生由于导管接头密封不严造成泥浆渗入导管,与管内混凝土混合而发生的断桩和夹渣的情况。

第7篇:地下水的含义范文

只有知识才是力量,只有知识能使我们诚实地爱人,尊重人的劳动,由衷地赞赏无间断的伟大劳动的美好成果;只有知识才能使我们成为具有坚强精神的、诚实的、有理性的人;下面小编给大家分享一些高中地理关于水的知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

高中地理关于水的知识1第1课时 自然界的水体和河流专题

一、相互联系的水体

(一)水的存在形式及分布

1.气态水:数量最少,分布最广。

2.固态水:分布高纬、高山和特殊条件存在。

3.液态水:数量最多,分布次之。

(二)地球上的水体:海洋水、陆地水、大汽水,其中海洋水最主要,占全球的水量的96.53%。

(三)陆地上的水体:河流水、湖泊水、沼泽水、土壤水、地下水、冰川水、生物水。冰川水为主体。

(四)人类利用的主要淡水资源:河流水、淡水湖泊水、浅层地下水。

二、陆地水体的相互关系(其它水体与河流的关系)

(一)冰川水补给是单向的,冰川水可以补给任何水体,但是其他水体不能直接补给冰川

(二)其他水体可以相互补给

(三)河流和湖泊水、地下水的补给关系

1.河流水与湖泊水之间相互补给关系

2.湖泊水与地下水的补给关系

(四).冰川——是地球上淡水的主体约占地球淡水总储量的2/3,人类利用的还不多。

1.大陆冰川分布:两极地区(南极和格陵兰岛)

2.山岳冰川分布:高大山脉的山顶

(五)地下水

1.地下水的来源:大气降水、河湖水补给、凝结水

2.地下水的类型:潜水和承压水的区别

(3)地下水利用中的问题

①干旱或半干旱地区,大水漫灌,地下潜水水位上升造成土壤盐渍化;

②过量开采地下水,形成地下漏斗,并引起地面下沉,沿海海水入侵,地下水水质变坏;

③污染造成地下水水质变坏。

(4)保护措施

①保护补给区的自然环境,防止水污染;

②适量开采,防止过度,避免形成漏斗区;

③及时人工回灌,填补地下漏斗区;

④有灌有排,科学灌溉。

三.河流

(一)河流水的主要补给类型:大气降水、高山冰川融水、季节性的积雪融水、湖泊水、地下水

(二)河流流量影响因素

1.气候:根据气候类型判读流经地区降水量与蒸发量关系,是地形的迎风坡还是背风坡;

2.内流河主要看降雪量和温度决定下的冰雪融化量;

3.流域(集水)面积大小,面积越大,流量越大;

4.根据水系是否庞大,判读支流的多少,支流多汇集水量大;

(三)河流径流的变化变化特点:

1.雨水补给型:河流径流随降水量的变化而变化,降水量的季节和年际变化大,径流量的季节和年际变化也较大,水旱灾害也比较频繁;

2.积雪冰川融水补给型:河流径流随气温变化而变化,流量的季节变化大,夏季流量大,冬季流量小,甚至断流,但流量的年际变化小

3.湖泊水地下水补给型:径流量稳定而可靠,且与河流互补,即湖泊对河水流量有调蓄作用。

(四)典型地区河流流量过程曲线的分析

1.东部季风区:南方河流流量大,汛期长;北方河流流量小,汛期短;

2.西北内陆地区:降水稀少,蒸发和下渗强,流量小;汛期在气温最高的7、8月份,冬季流量小或出现断流;流量还有日变化;

3.东北地区:4、5月份形成第一次汛期(春汛);

7、8月份东南季风带来降雨,河流又出现第二次汛期(夏汛);冬季气温低,河流封冻,小河流会断流。

4.西南喀斯特地区:溶洞、暗河等发育,河流与地下水关系密切,补给量稳定可靠,径流量一般变化比较小。

5.长江中下游地区:6月受江淮准静止锋带来的梅雨影响形成汛期,7、8月受副高带来的伏旱影响形成枯水期,9、10月锋面雨带南移又会有一次小汛期;

6.华北地区:降水集中在7、8月,故汛期为7、8月或稍晚一些时间;

由于冬、春降水少,枯水期出现在12、1、2月份(春旱)。

7.季风气候和草原气候的降水属夏雨型,汛期在夏季;地中海气候的降水属冬雨型,汛期在冬季;

(五)断流的原因:

1.在温带干旱地区:以冰川补给的河流,在冬季由于气温低冰雪未融化而断流;

2.半干旱半湿润地区:①自然:降水少、干旱、蒸发大、渗漏严重;

3.人为:河流中上游工农业生活大量用水而断流;

(六)河流含沙量多少:

①降水强度:暴雨频率;

②植被:覆盖率高低,主要受人类活动影响较大;

③土壤:疏松程度,一般黄土高原含沙量大;

④地形:坡度越大,含沙量越大。

(七)河流凌汛(初春秋末)生成条件:

1.成因:

①最冷月气温在0℃以下,有结冰期(温带季风气候和温带大陆性气候,极地气候)

②较低纬度流向较高纬度。

2.对策:一是汛情通报,做好预防工作;

二是炸掉堵塞的冰坝。

(八)分析河流水能丰富的原因

①河流的落差(阶梯过渡地带,山地),一般落差越大,水流越急,水力资源越丰富。

②河流水量的大小(看降水量的多少、流域面积的大小、蒸发量的大小),一般水量越大,径流越稳定,水力资源越丰富。

(九)评价河流的航运价值:

(1)自然条件:

①地形——平原地形,地势平坦,水流平缓,航运条件好。

山地为主,地形崎岖,水流急促,航运条件差。

②气候——降水丰富且均匀,河流流量大,流量季节变化小, 航运条件好。

降水少且变率大,河流流量小,流量季节变化大, 航运条件差。

③水文——河网密布,通航里程长;河道宽阔平直;冰期短;植被覆盖率高,含沙量小,航道不易淤积,使用时间长,航运条件好,反之较差。

(2)社会经济条件:

④水运本身的优点(运量大,投资省,运费低反之,就是有航运条件再好,流域内人口稀少,经济发达落后,运输的需求量小,也不具备海运价值,如:亚马孙河。

⑤流域内人口稠密,经济发达,联系密集,运输量大,航运价值高。

⑥水运与其他交通运输方式联系;⑦流域的资源开发、工农业情况(如答“黄金水道”);

(十)河流水系

(1)河流水系特征的描述

①发源地、注入地、干流长短、流向自--向--流、流域面积大小、河网形态、密度

②支流数量及其形态:支流多少、支流排列形状(常见的水系形状有向心状(塔里木盆地)、放射状(海南岛)、扇形、树枝状、平行状、格子状、网状、对称和不对称),或主要分布在河流北(南、东、西)岸,湖泊的数量及分布等

③河道曲直情况、宽窄、深浅、高低(即为河床特征)、落差或峡谷分布

④上中下游的划分及各段河道特征。

(十一)河流水文特征:

①河流的内(外)流区、河流补给类型(大气降水、冰川融水、积雪融水、地下水补给)

②年径流量:大小、季节变化、年际变化、有无断流——以雨水补给的外流河主要由降水决定:降水量的多少、降水季节变化、流域面积大小;以冰川融水补给的内流河由气温决定。

③汛期(水位):有无明显汛期,一个还是两个,汛期在什么季节,水位高低,水位变化的大小——取决于河流补给类型、补给时间长短、水利工程、湖泊调蓄作用

④含沙量:大或小——地面坡度,土壤的疏松程度,植被覆盖状况,降水强度(集中程度或暴雨发生频率)等

⑤结冰期:有无、长短——取决于温度冬季是否低于0℃;是否有凌汛(两条件:有结冰期和低纬流向高纬)

⑥流速快慢 :上游山区河段,一般地势起伏大、河流落差大、流速快,多水能资源;中下游平原河段,一般地势平坦、流速慢,航运条件好;

注意:外流河上述①——⑥条均要描述,内流河仅描述①②两条。

(十二)河流流向的判读方法

常见的的判定方法有如下几方面:

1、根据一条等高线的弯曲,判定河流流向

河流在山谷中流动,河流流经处的地势比两侧低。只要知道一条等高线的弯曲状况,就可以确定河流的流向,即河流流向与等高线的弯曲方向相反。

2、根据一组等潜水位线,判定河流流向

潜水位线的数值大小可以反映地势的高低,即潜水位线的数值大表明地势较高即河流从等潜水位线高值指向低值。

潜水位线的弯曲可以反映河流与潜水的互补关系:垂直等潜水位线,由高值指向低值,可判定其互补关系。

3、根据湖泊或水库上下游的水位变化曲线,判定河流流向

湖泊或水库对河流径流有调节作用,使得湖泊或水库下游的河流年经流量比较稳定,所以水位变化曲线的起伏较小。

4、根据城市的合理规划图判定河流流向

城市合理规划最主要的是处理好工业区与住宅区的区位,需清洁水源的工厂(如自来水厂,酒厂,食品厂等)应位于居民区上游地区;产生水污染的工厂(如电镀厂,化工厂)应位于居民区下游地区;高级住宅区往往位于地势较高的上游等。

5、根据河床的深浅判定河流流向

在河岸弯曲处,由于受水流的冲刷,凹岸河床较深,而凸岸往往形成河漫滩,即河床较浅;在河岸平直处,由于受地转偏向力的作用,北半球右岸河床较深,左岸则较浅,南半球正好相反。

高中地理关于水的知识2自然界的水循环

一.水循环的含义及类型

(一)概念:自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。

(二)类型和过程:

1.海陆间大循环:海洋水蒸发水汽输送降水下渗径流(地表径流、地下径流)大海;

2.陆地内循环:陆地蒸发(蒸腾)水汽输送降水下渗径流(地表径流、地下径流)陆地;

3.海上内循环:海洋蒸发降水。

(三)意义

1.维护全球水热的动态平衡,缓解不同纬度水热收支不平衡的矛盾;

2.使陆地淡资源水不断更新;

3.联系四大圈层和海陆间纽带,使地表各圈层之间、海陆之间实现物质迁移和能量转换。

(四)人类活动影响水循环

1.人类活动改变地表径流:引河湖水灌溉、修建水库、跨流域调水、填河造陆、围湖造田

2.影响地下水:人工回灌、抽取地下水

3.影响局部降水:人工降雨

4.影响蒸发:植树造林、修建水库

5.影响下渗:城市路面硬化、植被破坏。

高中地理关于水的知识3大规模的海水运动

一、海水的运动形式及因素

(一)海水的运动形式

1.波浪:风浪和海啸

2.潮汐:日月引力下海水有周期性的运动,一天两次,白天为潮、晚上为汐。

3.洋流:洋流又叫海流,是指大洋表层海水常年大规模沿一定方向进行的较为稳定的流动。

(二)影响洋流的因素:

1.盛行风:大气运动和近近地面风带。

是形成洋流的主要动力,洋流分布与盛行风风带分布是一致,如图所示。

2.海陆分布:陆地形状和地转偏向力,其中地转偏向力影响洋流的运动方向。

3.海水密度和补偿作用:如秘鲁寒流。

二、洋流的类型

(一)按性质分类(南半球的西风漂流是寒流,而北半球的西风漂流是暖流)

1.暖流:从水温高的海区流向水温低的海区的洋流。

2.寒流:从水温低的海区流向水温高的海区的洋流。

寒暖流的区别方法:东西向洋流中,中低纬度的是暖流,中高纬度的是寒流;南北向洋流中由较低纬度流向较高纬度的洋流是暖流(索马里暖流除外,因为它是向岸风作用下的下沉流),由较高纬度流向较低纬度的洋流为寒流(索马里寒流除外,因为它是离岸风作用下的上升流);

3.洋流与等温线的关系:洋流的判读方法

①根据海水等温线的分布规律确定南、北半球:海水等温线的数值自北向南逐渐增大为北半球;如果海水等温线的数值自北向南逐渐变小为南半球;

②确定洋流流向:等温线的凸出方向就是洋流方向。

③确定洋流性质:如果海水等温线向高纬凸出(北半球向北、南半球向南),说明洋流水温比流经海区温度高,则该洋流为暖流;如果海水等温线向低纬凸出(北半球向南,南半球向北),说明洋流水温比流经海区温度低,则该洋流为寒流。

④根据洋流流向、性质、纬度位置和海陆位置确定洋流名称。

(二)按照成因分:风海流、密度流、补偿流

1.风海流:盛行风吹拂海面,推动海水运动而形成。

如:赤道暖流、西风漂流、北大西洋暖流

2.补偿流:风力和密度差生的洋流,使海水流出海区海平面下降,流入海区平面上升,相邻海区相互补给的洋流。

如:本格拉寒流、秘鲁寒流、西澳大利亚寒流、索马里寒流。

3.密度流:由于海水的温度、盐度不同,影响起海水密度不同,引起的海水运动。

(1)发生地区:封闭海区-开阔海区之间

(2)海水的流动方向:表层:低密度-高密度;底层;高密度-低密度。

(3)主要发生区域:直布罗陀海峡、苏伊士运河、曼德海峡、霍尔木兹海峡等地区。

三、世界海洋表层洋流的分布及规律

(一)世界表层洋流分布

(二)洋流的分布规律:

1.南北半球中低纬海区,形成以副热带为中心的反气旋型大洋环流。

(1)方向:北半球呈顺时针方向流动,南半球呈逆时针方向流动。

(2)洋流性质:东寒西暖。

2.北半球中高纬度海区,形成以副极地为中心的气旋型大洋环流,呈逆时针方向流动,大洋东岸是暖流,大洋西岸是寒流。

3.南半球中纬度海区,受西风影响(风海流),形成规模很大、自西向东流(南极上空看为顺时针)环绕地球的西风漂流(性质是寒流)。

4.北印度洋海区,由于受季风影响,形成季风洋流(冬逆夏顺)。

四、洋流对地理环境的影响

(一)洋流对气候的影响

1.维持全球热量和水分平衡,促进高、低纬度间热量和水分的输送和交换;

2.对大陆沿岸气候的影响:①暖流对大陆沿岸有增温增湿的作用②寒流对大陆沿岸有降温减湿的作用

(二)对海洋生物资源和渔场分布有显著影响

1.渔场形成的区位条件:(温带、大陆架、寒暖流交汇、上升流及河流入海口附近)。

A.温带海域:温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,浮游生物众多;

B.地形:面积广阔的大陆架(水温高,阳光充足,光合作用强,饵料丰富)

C.河口处:河流带来丰富的营养盐类,有利于浮游生物繁殖,饵料丰富

D.洋流:寒暖流交汇处或离岸风导致的上升流补偿流处,海水上泛,将海底营养物质带至表层,饵料丰富。

2.世界著名渔场的分布——世界四大渔场成因

(三)对海洋航行的影响

1.顺流可节省

燃料,加快速度,逆洋流航行速度慢——最佳航线的选择

例如,我国明朝郑和曾七次下西洋,他总是选择冬季从我国出发冬季出发。一是此时我国东南沿岸地区吹偏北风,顺风行船;二是北印度洋海区盛行东北风,海水自东向西流,船队顺风顺水而行。次年夏季反航,也是利用了顺水航行的道理;

2.寒、暖流交汇处或冬季暖流上空多海雾,对海上航行不利。

3.流从两极带来的冰山对航行不利。

(四)对近海污染的影响;加快净化速度(有利);扩大污染范围(不利)。

(五)盐场形成的区位条件答题模式:

1.气候:降水量少,晴朗光照充足,气温高、多风蒸发旺盛。

2.地形:沿海地形平坦,适于晒盐的泥质海滩。

(六)海雾的形成及分布:

(一)形成:海雾是由海面的低层大气中水汽凝结,通常是白色,能见度在1米以下。

(二)海雾的分布及季节

1.寒暖流交汇处形成全球

第8篇:地下水的含义范文

实行以来,农村原有由集体所有的水利设施老化、破损严重,为保证农业生产需要,水利产权改革在农村蓬勃发展,而这种产权的演变对农业生产的影响却很少有人研究。本文的目的是以地下水灌溉系统产权演变为例,探讨其对农作物种植结构的影响。研究采用计量经济方法对河北省30村4个年份种植业生产和地下水灌溉系统产权变化进行了分析。研究结果表明产权演变促使了种植结构的调整,扩大了经济价值较高作物的种植面积,提高了农民收入;国家粮食收购政策、市场价格及劳动力机会成本等因素也是影响农民对作物生产结构选择的重要因素。文章最后还对主要研究结果的政策含义做了讨论。

关键词:灌溉系统 产权演变 种植结构调整 模型

一 研究背景

改革开放以来,农村生产关系的变革和的实行,使农业生产由集体经营转变为家庭经营,原来属于集体所有的许多小型水利工程的管理体制与农村分户经营的模式不相适应,水利工程破坏或老化现象严重,制约着农村经济的发展(陈雷和杨广欣,1998)。为满足农业生产的需要,农村小型水利灌溉设施产权改革于80年代兴起并不断发展,从初期的经营权逐渐深化到建设权、处置权甚至是所有权,农民自己投资并管理水利设施的现象逐步增加。

有研究指出,农户积极支持小型水利工程产权改革,是因为他们认为产权明晰后,水利工程覆盖面积扩大,各种用水服务加强,会带来农作物产量提高及经济价值较高作物种植面积的扩大,从而增加家庭收入;另外,用水损失减少、水土流失、盐碱化程度的降低,也可使播种面积保持稳定,减少损失(Darra和Raghuvanshi,1990)。另外,农民可根据水资源的情况来选择合适的农作物种植方式,而不必象以前一样必须按照政府的指示,这样也可以扩大经济价值较高的作物的种植面积(Patil和 Lele,1995)。因此,水利工程产权改革,可以合理开发利用与管理农业水资源,提高水资源利用效率和效益(王金霞等,2000),通过调整农业结构,改革耕作措施与种植制度,发展节水、高产、优质、高效农业(刘昌明和何希吾,1996)。

虽然有的研究已提到灌溉设施产权改革与农作物种植结构的调整有关系,但现有的研究多数是描述性的,很少有从实证的角度对灌溉设施产权演变对农作物种植结构调整的影响进行定量分析的。本文的目的是以地下水灌溉系统产权演变为例,探讨产权演变对农作物种植结构的影响。

二、研究资料和调查点概况

(一)样本点的选择

河北省的人均水资源量仅为全国平均水平的1/10,灌溉用水中有70%来源于地下水。本研究选取了河北省青龙、元氏和肥乡县三个县做为调查点,三个县的水资源短缺程度都比较严重并且都是主要粮食产区,每个县随机抽取10个村作为调查的样本村,选择了开始年(1983年左右)、1990年、1997年和1998年四个年份为调查时期,样本点产权类型比较全且在不同地区间有一定的区别,农作物种植结构有一定的差异。

表1列出了样本点的一些基本情况,从表1人均耕地、地下水位及有效灌溉面积数据可看到青龙、元氏和肥乡三个县情况差异比较大,但三个县各项指标四个年份间的变化趋势基本上是一致的,人均耕地面积在不断减少,而水资源短缺状况日益严重,灌溉用水中地下水比例越来越高,元氏和肥乡县在1998年甚至达到了100%。

本文的地下水灌溉系统指机井,一个机井及其附属设备为一套地下水灌溉系统(以下简称为机井)。这里把机井分为集体产权机井和非集体产权机井两种,由私人所有及农民合股所有的机井被统称为非集体产权机井。用非集体产权机井数量占机井总数的比例变化来反映机井产权演变的情况。表1表明机井产权的演变是由集体产权形式向非集体产权形式发展的。三个县非集体产权机井所占比例从到1998年都是逐渐增大的,但三个县非集体产权机井比例的变化幅度不同,青龙县变化幅度最大(从0增加到69%),肥乡县的比例变化达到了7倍多,元氏县也有2倍多。

表1.样本点基本情况

县名

年份

耕地面积

(千公顷)

有效灌溉面积占

耕地面积比例(%)

人均耕地面积(公顷/人)

灌溉用水中地下水比例(%)

非集体产权井所占比例(%)

青龙

83年*

1.05

13

0.07

71

90年

0.98

15

0.06

69

4

97-98年

0.93

42

0.06

94

69

元氏

83年*

2.02

94

0.11

93

28

90年

1.92

95

0.10

85

48

97-98年

1.81

95

0.08

100

63

肥乡

83年*

1.62

61

0.15

100

9

90年

1.53

69

0.13

99

54

97-98年

1.50

83

0.12

100

80

注:83年*代表开始年,97-98年的数据为97年和98年样本点数据的平均值。

数据来源:作者对青龙、元氏和肥乡县30个样本村的实地调查。

(二)机井产权与农作物种植结构的变化

从开始到1998年,三个县小麦玉米的播种面积比例都是增加的,杂粮、薯类等其他粮食作物播种面积的比例基本上呈下降趋势(表2)。从经济作物播种面积变化来看,棉花的播种面积比例从80年代初到90年代初是增加的,但到了97、98年急剧下降。在元氏和

表2. 按年份分组的农作物种植结构变化

县名

年份

总播种面积(千公顷)

粮食作物占

总播种面积比例(%)

经济作物占

总播种面积比例(%)

合计

小麦玉米

其他

合计

棉花

其他

青龙

83年*

1.10

99

38

61

1

1

90年

1.08

98

41

57

2

2

97-98年

1.13

95

55

40

5

5

元氏

83年*

3.47

87

84

3

13

7

6

90年

3.41

88

86

2

12

7

5

97-98年

3.37

93

91

2

7

3

4

肥乡

83年*

2.38

73

66

8

27

23

4

90年

2.39

78

72

6

22

19

3

97-98年

2.50

93

85

8

7

3

4

注:经济作物包括棉花、油料作物和蔬菜等。其它注释及数据来源详见表1。

肥乡县,棉花以外的其他经济作物的播种面积比例从开始年到90年是稳中趋降的,98年元氏县还是略有下降,而肥乡县则是迅速上升但幅度小于棉花面积比例的变化。在没有种植棉花的青龙县,经济作物在总播种面积中的比例从80年代初开始一直是增加的。另外,数据反映出尽管各地区农作物种植结构的调整变化趋势有相似之处,但地区间作物种植结构变化还是有些差异。那么,是什么因素导致种植结构在不同时期和地区间存在差异呢?

由表3数据可以看出,机井产权状况同农作物种植结构存在一些相关关系。非集体产权机井比例越大,经济作物播种面积比例越高,而粮食作物播种面积所占比例越小。农作物种植结构也同人均耕地紧密相关(表3)。粮食作物种植面积比例同人均耕地成负相关,而经济作物种植面积比例则与人均耕地成正相关,这可能与我国农民自给半自给的农业生产方式有关。

在粮食作物内部,随着非集体产权机井比例的增加,小麦和玉米的播种面积比例不断扩大,而杂粮、薯类等粮食作物所占比例不断下降(表3)。农民自己打井后,有些地方从种植一季比较抗旱的杂粮作物转为种植冬小麦—玉米需水较多的两季粮食作物或其他两熟作物,因此杂粮、薯类作物播种面积减少,小麦、玉米播种面积扩大。小麦、玉米是国家订购粮的主要品种,这两种作物产量比较高,经济效益比杂粮、薯类好,符合农民的利益。从另一角度来看,农民有能力自己投资打井,说明生活水平在不断提高,对食物要求也在不断提高,所以从小米、高粱、薯类等粗粮转向小麦等细粮。

表3. 按非集体产权和人均耕地面积分组的农作物播种结构情况

分组

分组指标均值

总播种面积

(千公顷)

粮食作物占

总播种面积比例(%)

经济作物占

总播种面积比例(%)

合计

小麦

玉米

其他

合计

棉花

其他

按非集体产权机井比例(%)

0-0.99

10.18

90

74

16

10

7

3

1-89.9

51

8.24

89

79

11

11

6

5

90-100

98

9.40

88

80

8

12

7

5

按人均耕地面积(公顷/人)

0.030-0.079

0.06

6.11

96

67

29

4

1

3

0.080-0.111

0.10

11.61

90

82

22

10

4

6

0.113-0.227

0.14

10.10

84

79

5

16

12

4

数据来源:见表1。

随着机井非集体产权形式的发展,经济作物内部种植结构也在发生着变化(表3)。棉花是调查点的30个村种植的最主要的经济作物。棉花相对于粮食作物需要投入更多的劳动力,劳动力机会成本的变化对其影响比较大,另外棉花的种植还要受国家棉花收购政策及病虫害的影响,因此表中数据显示产权的变化对棉花播种面积无明显影响关系,计量模型中我们将对影响棉花播种面积的因素做进一步分析。其他经济作物这里主要指油料作物、蔬菜等经济价值较高的作物。我们调查的样本点中果树栽种面积也不少,但大部分果园与耕地面积是分开计算的,所以在我们的分析中没有把果园与其他作物放在一起进行比较。表中数据显示,随着非集体产权机井比例的增加,除棉花外的经济作物的播种面积比例也是增加的,这与预期是一致的。

非集体产权机井比例的增加,表明农民对水利投资越来越多。农民不但意识到水是一种稀缺且十分珍贵的资源,也接受了地下水的利用要有一定的成本的观念,所以要合理、有效地利用水资源以提高自己的收益,而种植结构的变化就是农民对此作出的反应。从以上分析可以看出,随着地下水灌溉系统非集体产权形式的发展,农民相应地调整了种植结构,经济价值较高的农作物播种面积比例增加,而粮食作物的播种面积比例有所下降。但以上单因素分析只是非集体产权与农作物种植结构之间表面的相关关系,我们不能因此而简单地对其关系下结论,因为农作物生产还受国家政策、市场价格和劳动力机会成本等多方面因素的综合影响。所以,为了较准确地分析产权与其他因素对农业生产结构的影响,必须建立计量经济模型进行分析。

三、计量经济模型的选择

根据以上分析,可以建立如下计量经济模型对影响农作物生产结构的因素进行分析:

Aij t=F(Rjt 、Wj t、ln(Qjt) 、(PG/PI) jt-1 、(PC/PI) jt-1、Njt、Dk、Tt )

上式中i代表作物(分别为粮食作物、棉花和其他经济作物),j代表村,k代表地区(县),t代表时期,Aij t代表第j村在t年i种农作物占农作物总播种面积的比例。R代表非集体产权机井的比例(%),由于产权变量是内生变量,为了避免模型解释变量的内生性问题,模型估计时用两阶段最小二乘法把非集体产权作为内生变量来分析产权演变对农作物种植结构调整的影响(机井产权演变的影响因素模型见附表1)。Q代表人均粮食定购任务(公斤/人),是用来测定粮食收购政策对种植结构影响的变量。PG,PC和PI分别代表粮食市场价格、棉花收购价格和化肥价格指数。因为同一时期内,县内各村的价格基本相似,所以价格的差异主要体现在年份之间的差异。上式中资源及投入品价格用到的是影子价格,即反映资源稀缺程度的灌溉用地表水比例(W,%)和劳动力机会成本(非农收入比例N,%)。为了显示地区间和年份间的差异,采用了地区虚变量Dk和年份虚变量Tt。模型各变量的平均值见表4。

表4. 模型变量

被解释变量 平均值

解释变量 平均值

非集体产权

机井比例(R,%)

42

地下水位(米)

44

灌溉用水中地表水比例(W,%)

8

人均耕地(公顷/人)

0.1

人均收入(元/人)

782

粮食播种

面积比例(AG,%)

91

集体经济力量(元/人)

29

教育程度(%)

44

人均粮食定购任务(Q,公斤/人)

61

棉花播种

面积比例(AC,%)

5

上年粮食价格与化肥价格指数比(PG/PI) t-1

0.4

上年棉花价格与化肥价格指数比(PC/PI) t-1

2

非农收入比例 (N,%)

40

非棉花经济作物

播种面积比例(AO,%)

4

有政府财政扶持样本数

37

能得到水利贷款样本数

63

有道路通过本村的样本数

82

注:人均收入和集体经济力量按90年价格计算,地下水位是调查年份上一年的地下水位,教育文化程度指样本村具有初中以上文化程度的劳动力比例,有政府财政扶持样本数、能得到水利贷款样本数和有道路通过本村的样本数的数值为合计数,其它数值为变量平均值。总样本数为120个 。数据来源:见表1。

四、计量经济模型估计和结果

由于粮食定购任务在同一地区内差别不大,主要是体现在地区之间的差异,其变量同地区虚变量存在较强的共线相关。同时,价格变量在地区间差异很小,主要是年份间存在着差异,这同模型中的年份虚变量相关较大。为了解决这两个问题,选用了4种方案对模型进行估计。方案1(表5)和方案3(附表2)加入了年份虚变量而没有用农作物价格与化肥价格指数之比的变量,在地区虚变量(方案1加入了地区虚变量,方案3 则没有)的取舍上对模型进行比较。方案2(表5)和方案4(附表2)是分别对方案1和方案3用农作物价格与生产资料价格指数之比的变量代替年份虚变量对模型进行估计。四种方案的结果(表5、附表2)显示,影响农作物种植结构的解释变量的系数符号与理论预期相同,且产权变量、劳动力机会成本变量在四种方案中的结果变化不大,且基本达到了统计显著水平,说明模型比较稳定,下面采用方案2(表5)来对模型系数的估计结果进行讨论。转贴于

表5. 作物种植结构决定因素计量模型估计结果(方案1和方案2)

解释变量

粮食作物

棉花

其它经济作物

方案1

方案2

方案1

方案2

方案1

方案2

截距

82.530

99.377

7.448

-10.100

10.022

10.723

(25.19)***

(13.14)***

(2.39)**

(-1.41)

(5.69)***

(2.64)***

Pjt

-0.078

-0.082

0.033

0.039

0.045

0.043

(-3.42)***

(-3.63)***

(1.54)

(1.83)*

(3.63)***

(3.54)***

Ln(Qjt)

3.029

2.964

-0.730

-0.649

-2.299

-2.315

(4.07)***

(3.99)***

(-1.03)

(-0.92)

(-5.75)***

(-5.82)***

Wjt

0.031

0.028

-0.023

-0.019

-0.008

-0.009

(0.92)

(0.83)

(-0.72)

(-0.59)

(-0.44)

(-0.50)

(PG/PI) jt-1

2.604

-3.336

0.732

(0.15)

(-0.20)

(0.08)

(PC/PI) jt-1

-5.430

5.713

-0.283

(-2.90)***

(3.21)***

(-0.28)

Njt

0.108

0.095

-0.054

-0.037

-0.054

-0.058

(1.81)*

(1.65)*

(-0.96)

(-0.67)

(-1.69)

(-1.88)*

元氏县虚变量

-9.173

-9.141

4.241

4.204

4.932

4.937

(-3.86)***

(-3.82)***

(1.88)*

(1.85)*

(3.87)***

(3.85)***

肥乡县虚变量

-12.566

-12.825

10.247

10.596

2.319

2.229

(-4.51)***

(-4.62)***

(3.87)***

(4.02)***

(1.55)

(1.50)

1990年虚变量

0.412

-0.068

-0.344

(0.18)

(-0.03)

(-0.28)

1997年虚变量

6.921

-7.253

0.332

(2.23)**

(-2.46)**

(0.20)

1998年虚变量

7.251

-7.047

-0.204

(2.34)**

(-2.40)**

(-0.12)

调整后的R2

0.43

0.43

0.40

0.40

0.29

0.23

F值

10.86

12.26

9.66

10.83

5.41

6.06

注:“*”、“**”、“***”分别代表10%、5%和1%的统计显著水平。

(一)非集体产权机井的发展会促进农民调整种植结构

从模型系数估计的结果来看,非集体产权机井的发展对农业种植结构的影响与理论预期基本上是一致的。非集体产权机井比例变量在粮食作物及其他经济作物方程中的系数都达到了1%的显著水平,这意味着非集体产权机井的发展对传统的粮食作物与高经济价值的作物间结构的调整有着显著的影响。

粮食作物方程中,产权变量的系数为-0.082,说明非集体产权机井的比例增加10%(从样本平均值的42%增加到52%),粮食作物的播种面积比例就要减少0.82%(0.082×10=0.82),而相应地棉花和其他经济作物播种面积比例则分别增加0.39%和0.43%。

从分析中可看出,地下水灌溉系统非集体产权的发展对种植结构的调整起到重要的作用,特别是在增加经济价值比较高的作物上表现更加明显。农民在自己投资打井后,提高了水资源利用效率,使一部分水能够用来扩大经济作物的种植面积。另外,自己的井使用起来比较方便、及时,农民也敢种植对灌溉用水要求比较高的经济价值高的作物。

(二)粮食收购政策仍然是影响农作物生产结构的重要原因

人均粮食定购任务变量在粮食作物和其他经济作物方程中都达到了1%的统计水平,表明粮食定购任务对农民种植结构有显著的影响,主要体现为人均粮食定购任务的增加会导致粮食作物种植面积比例的扩大,而相应地棉花和其它经济作物的播种面积都有所减少。

从方案2(表5)与方案4(附表2)的结果比较来看,地区虚变量与人均粮食定购量变量之间有一定的相关关系,方案2中人均粮食定购量变量的系数大于方案4的变量系数,同方案2中地区虚变量的负值系数有关。

(三)价格信号是指导农民进行生产决策的重要因素

模型估计结果表明,粮食与化肥比价每上升1%(从样本平均值的0.4增加到0.404),粮食播种面积比例会增加1%(2.604×0.3=1.04),棉花的播种面积比例会减少1.3%(3.336×0.4=1.3),其他经济作物播种面积比例会增加0.3%(0.732×0.4=0.3)。而棉花与化肥比价比每增加1%(从样本平均值的2增加到2.02),粮食播种面积比例将减少10.86%(5.43×2=10.86)、棉花的播种面积比例将增加11.42%(5.713×2=11.42),其他经济作物播种面积比例会减少0.56%(0.28×2=0.56)。

(四) 劳动力机会成本影响作物种植结构的选择

随着经济的发展,农业劳动力的机会成本不断上升,外出就业的比例逐年增加,非农收入可看作是农民从事农业生产的机会成本。农民放弃部分农业生产时间外出就业会对种植结构产生一定的影响。结果显示非农收入比例在粮食播种面积和其他经济作物播种面积方程中均达到了10%的统计显著性水平。三个方程中非农收入的系数分别是0.095、-0.037和-0.058,说明非农收入每增加10%(从40%增加到50%),粮食作物的播种面积比例将增加0.95%,棉花和其他经济作物播种面积比例则分别减少0.37%和0.58%。

棉花和其他经济作物与粮食作物相比是劳动相对密集的农作物,为满足口粮的需要,在劳动力机会成本不断上升的情况下,农作物播种面积首先减少的是非粮食作物。

五 结论与政策含义

上述分析结果表明,地下水灌溉系统产权的演变促进了农作物种植结构的调整,扩大了经济价值较高的农作物的种植面积比例,使粮食作物种植面积比例有所下降。另外,粮食价格与生产资料价格比的升高、粮食订购任务的增加及劳动力机会成本的提高都会导致粮食播种面积比例的增加。对这些结论的主要政策含义讨论如下:

(一) 地下水灌溉系统产权演变和农业结构调整

农作物种植结构的调整是在地下水灌溉系统产权由集体产权形式逐渐向非集体产权形式发展的情况下,农民在对农业生产投入与产出收益比较后进行的合理的行为。同其他制度创新一样,这种产权制度演变对农业生产的影响意味着农民生产的优化行为意识和能力在不断增强。它对农业生产结构的调整、资源的有效合理利用和农民收入的增长会起促进作用,政府应通过制定相关政策加速和完善灌溉系统产权的演变。科技是第一生产力,制度创新也是非常重要的生产力。 (二)地下水灌溉系统产权演变与粮食发展政策

过去的研究指出地下水灌溉系统产权的演变会加强灌溉管理,维持灌溉系统的持续运行并提高水资源的利用效率。本研究结果表明地下水灌溉系统非集体产权形式的发展还会使粮食作物播种面积比例有所下降。因此在灌溉系统非集体产权形式成为产权演变发展趋势的情况下,如果政府农业政策的目标包括粮食生产的稳定增长,政府则要考虑用增加农业科研和推广投资、增加农业基础设施建设投资等政策来提高单位面积产量,以抵消由于灌溉系统产权演变给粮食生产面积减少带来的影响。 (三)农业生产结构的优化要有准确、合理的市场信号

随着市场经济的发展,农民在生产时虽然还受国家政策及口粮需求等条件的约束,但已经在按价格信号的引导调整农作物的种植结构。因此,在农业生产结构调整过程中,国家应该加强建立信息畅通、公正规范的市场环境,为农民的生产决策提供准确的市场价格信息。

(四)农业生产结构调整受粮食收购政策的制约

目前粮食收购政策制约着农业生产结构的进一步调整,也制约着水资源的有效利用。这也意味着在华北灌区,取消粮食收购任务,经济作物面积将显著增长,而粮食作物面积则显著下降。而市场化是经济发展的趋势,靠粮食收购政策来维持粮食总量供给不是长远之计,这进一步论证了科技在保证国家粮食安全的重要地位。 附表1:产权演变模型

影响产权演变因素

解释变量

系数

T检验值

截距

-177.785

(-1.61)

自然资源条件

W地表水源比例

0.428

(2.76)***

W地下水位

65.548

(3.01)***

人口压力

ln(LP人均耕地)

-84.815

(-2.33)**

政策因素

水利扶持政策

13.162

(1.92)*

水利贷款政策

-61.877

(-2.05)**

经济条件

ln(人均集体收入)

1.497

(0.78)

ln(农民人均收入)

-10.892

(-0.81)

文化程度

EDU文化程度

-0.035

(-0.046)

市场化程度

R道路

22.000

(2.13)**

村虚变量

年份虚变量

调整后的R2

0.75

F值

9.54

注:“*”、“**”、“***”分别代表10%、5%和1%的统计显著水平,在产权演变影响因素模型的几种不同方案中,选用的是调整后的R2比较高的方案,这样产权变量的拟合程度比较好。水利扶持政策、水利贷款政策及表示市场化程度的道路变量是虚变量,变量值为1分别表示样本点能得到水利扶持及贷款政策和有道路通过(模型的分析详见王金霞、黄季焜和Scott,2000)

附表2 作物种植结构决定因素计量模型估计结果(方案3和方案4)

解释变量

粮食作物

棉花

其他经济作物

方案3

方案4

方案3

方案4

方案3

方案4

截距

77.451

90.703

13.088

-1.357

9.461

10.654

(24.50)***

(11.54)***

(4.43)***

(-0.19)

(5.61)***

(2.56)**

Pjt

-0.078

-0.083

0.029

0.034

0.049

0.049

(-3.16)***

(-3.40)***

(1.24)

(1.50)

(3.74)***

(3.78)***

ln(Qjt)

1.396

1.275

0.008

0.125

-1.394

-1.400

(2.11)**

(1.98)*

(0.01)

(0.21)

(-3.98)***

(-4.10)***

Wjt

0.047

0.044

-0.039

-0.037

-0.008

-0.007

(1.30)

(1.20)

(-1.15)

(-1.07)

(-0.42)

(-0.39)

(PG/PI) jt-1

-3.925

13.371

-9.446

(-0.22)

(0.80)

(-1.00)

(PC/PI) jt-1

-3.678

3.035

0.643

(-2.00)**

(1.76)*

(0.66)

Njt

0.236

0.222

-0.191

-0.177

-0.045

-0.045

(4.56)***

(4.45)***

(-3.95)***

(-3.79)***

(-1.62)

(-1.72)*

元氏县虚变量

肥乡县虚变量

1990年虚变量

-1.259

2.156

-0.897

(-0.52)

(0.96)

(-0.70)

1997年虚变量

4.019

-3.333

-0.686

(1.28)

(-1.14)

(-0.41)

1998年虚变量

4.317

-3.143

-1.174

(1.38)

(-1.08)

(-0.70)

调整后的R2

0.33

0.33

0.32

0.32

0.11

0.12

F值

9.36

10.77

8.84

10.03

3.77

4.47

注:“*”、“**”、“***”分别代表10%、5%和1%的统计显著水平。

参考文献刘昌明和何希吾,《中国21世纪水问题方略》,科学出版社,1996

陈雷和杨广欣,“深化小型水利工程产权改革加快农村水利事业发展”,《中国农村水利水电》,1998年第6期,第1-4页

王金霞、黄季焜、Scott,“地下水灌溉系统产权制度的创新与理论解释”,《经济研究》,2000年第4期第66-74页

Darra, B.L.and C.S.Raghuvanshi,Irrigation Management,Atlantic P&D, 1990

R.K.Patil and S.N.Lele,"Irrigation Management Transfer:Problems in Implementation" in Irrigation Management Transfer,Food and Agricultural Organization,Rome, 1995

Douglas J.Merrey, Expanding the Frontiers of Iirrigation Management Research:Results of Research and Development at the International Irrigation Management Institute 1984-1995,International Irrigation Management Institute, 1997

第9篇:地下水的含义范文

关键词:隧道;开挖;地下水;处理;压注法

Abstract: based on highway construction practice, through the tunnel construction practice, the paper introduces the tunnel excavation in groundwater meet how to safely tunnel design and construction, and the ground water control measures are discussed, and focuses on the check of the water injection method.

Keywords: tunnel; Excavation; Groundwater; Processing; Injection method

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

近几年来,随着我国高速公路的大力发展,在山岭隧道修建过程中,我们发现一个重要的问题就是遇到高水压、富水地段时,如何在不影响生态环境的条件下,也能够安全地进行隧道的设计和施工,这个问题也是当前我国隧道建设中必须研究的课题。本文结合近几年的施工实践,现就对地下水的控制措施论述如下。

一、地下水的控制措施

所谓控制地下水的措施它指两方面的含义,一是结构物的防水与排水,二是施工中的止水和排水,二者之间既有区别又有联系,这里我们主要讨论施工中的止水和排水。另外,施工中的止水常常与围岩加固联系在一起。常用的措施是在围岩中实施围岩的压注止水,而目前在岩质围岩的压注止水方面的经验非常缺乏,在以前的隧道施工中一旦遇到这个问题,不得不采取围岩压浆止水技术。在选择该方法施工前,首先要进行详细的涌水调查,经过调查后,明确掌握了地下水的运动状态和水量的大小及动向。同时考虑围岩的地质条件和涌水量、埋深、以及周边环境条件等综合因素来确定止水方法。

根据以往取得的经验,在以下条件时,可以考虑采用止水方法:

1、仅用降低地下水位方法,而不能获得降水效果时;

2、为保护环境不能降低水位时;

3、水底隧道等涌水的供水无限时;

二、控制方法

目前止水方法有压注法、压气法和冻结法等,以下仅介绍以压注法,以止水为目的的压注法,根据围岩的性质不同,其效果是不同的。无论遇到那种情况,就目前的施工技术水平来看,仅采用止水法是不能达到完全止水的效果的。必须根据围岩的地质条件和周围的环境条件,同时配合采用压注工法和降低水位法,才能取得较好的效果,而且既经济又合理。也可以根据实际情况采用压缩空气法和隔断墙法。

2.1压注法

2.1.1 压注法的原理

压注法是向地层中压注浆液,造成土的固结,这样可以降低地层的透水性,同时也强化地层的方法,从压注目的和压注机理上看,可分为充填岩层裂隙的岩层压注和固化土质地层为目的的地层压注。需要说明的是用压注止水方法目前不可能达到完全止水的目的,只能是使周边岩层中形成一个难于透水带,在一定范围内可以提高围岩的止水性能,把围岩层的透水系数提高到一个基准则。

2.1.2 压注方法一般有:①从地表面压注; ②从隧道洞内压注;③利用超前导坑进行压注;

药液压注的材料,一般都具有在一定时间内起到胶凝的作用,大多数情况下都采用水玻璃(NaO.nSiO2)为主体材料的药液。压注材料的选择应根据压注对象、压注目的及压注方法来确定。

2.1.3 沙质土的压注

在这种土质中目的是加强缺乏连续性的砂粒子。故应选用能均匀浸透到粒子间的材料,可以选择用溶液型的水玻璃,效果比较可靠。

2.1.4 粘性土的压注

其目的是能劈裂压注,应选用强度较大的悬浮型水玻璃系列,压注范围内的改良围岩强度,压注材料的强度和劈裂时间会影响周围压密效果。其中注浆溶液的胶凝时间对压注效果影响最大

2.1.5 填充裂隙和孔隙

以填充围岩内的裂隙和孔隙水为目的,通常采用悬浮性非药液系的压注材料,在有涌水的情况下,要采用胶凝时间短的压注材料。

三、施工实例

3.1 例如:据资料介绍岐岭隧道长2536米,地质复杂,对施工最不利的是进口段280米,该段花岗岩严重分化,隧道通过最深分化层深达50米,表层为后厚2―9米为第四季残坡崩积层,在已经分化的岩体内含有多种亲水性矿物质,岩体内裂隙水较发育,岩体的组织结构完全遭到破坏,仅仅在外观上保持了岩体状态,矿物晶体已经失去胶结联系,大部分矿物变异,石英岩和长石已经分化成砂砾和高岭土,设计为四级围岩。

在隧道施工过程中工作面突然出现了涌水,泥沙很快淤积了导坑,经技术人员和有关地质专家现场会诊认为这种严重分化且富水的花岗岩,是少见的特殊不良地质,要确保施工安全,要想加快施工进度,关键是如何解决注浆技术。

3.2 方案的选择

合理选择注浆方案非常关键,我们通过现场调查对该隧道注浆方案的选择主要取决于注浆的目的、围岩性质、注浆设备等因素。结合本隧道对围岩注浆目的就是为了加固围岩,根据本隧道地质段围岩的特点,要想提高注浆质量和保证加固效果,必须解决以下三个问题:

(一)找出浆液在岩层中扩散渗透的有效途径和方法;

(二)超前降排岩体中的孔隙水和残留的裂隙水,以利浆液渗透扩散;

(三)如何来提高浆液胶结体的强度;为以上三个问题来创造条件。

采用以控制浆液为主的不同注浆方法,在致密且严重分化的层状岩体中,采用分段前进式长套管挤压劈裂注浆,并辅以负压超前抽排水的施工方案。对突出涌水段采用渗透、劈裂注浆。其余采用大管棚充填、挤压注浆。

3.3 软地层的注浆

调查发现软原状地层岩体未经扰动,虽然分化较严重,但还保持原有花岗岩的结构,因地下水丰富而处于饱和状态,当失水后强度明显会增加,故可利用岩体来选择注浆方法和注浆参数。

3.3.1 注浆方法

对于这种地层采用比较适用的方法是挤压、劈裂注浆法,首先是能填满注浆管周围的空间,随着压力的增大,对孔壁周围岩体产生的挤压和局部剪切,破坏岩体的结构,当挤出水和空气后,压力继续增加,浆液继续扩散并吸收去一部分挤出来的水,同时浆液在水化作用下吸收去一部分水,能使岩体中水量减少,其强度和自稳性相应也得到相应的提高。

3.3.2 注浆压力

对于挤压、劈裂注浆,其注浆压力是注浆影响效果的关键因素,根据前进式注浆的特点,每次都要采用不同的注浆压力。一般开始注浆压力选用2―3MPa, 第二次选用3―4MPa,第三次采用4―6MPa;并应对每次的压力进行记录,并据此判断压注效果。

3.3.3 注浆数量

压注浆量对周围岩石的改良程度影响非常大,挤压劈裂注浆的浆液,除了起到填充空隙外,还要挤压地层,使其空隙减小,改变岩体结构。随着注浆压力和时间的增加,注入浆液受到压缩,并产生脱水现象密度增大,这样可能出现注入浆液的体积比加固岩体的空隙体积还大的现象,因此注浆量需计算得到。(Q=0.266V; 其中V―受注岩体的体积).

3.3.4 布置注浆孔

注浆孔按全断面封闭注浆布孔要求进行布孔,一般情况下泄水洞与平导布孔10―12个,侧壁导坑布孔16―20个。

3.4 拱顶管棚注浆

该隧道围岩软弱,且开挖跨度比较大,因此在上弧导坑采用管棚与注浆相结合的超前支护法。由于开挖体积较大,管棚注浆时很难形成一个强大的止浆体系,使的注浆压力受到限制,所以管棚注浆主要考虑充填挤压注浆。

四、结束语

通过以上对该隧道采取注浆法处理措施,不仅能改善岩体的力学性质,从注浆施工情况来看,注浆压力一般能到达设计终值,从以上例子中通过现场调查,采取对已经加固的地层挖开来看,我们发现有大部分浆液能劈开岩层相互贯通,使围岩得到挤压,充填的比较密实,胶结的也很牢固,同时也加快了施工进度,比以前提高二倍以上;降低了岩体的含水量;有效地控制了隧道的整体下沉。