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人工降雨方法范文第1篇

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管;污染 ;  余漿; 離心

中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

1預(yù)應(yīng)力鋼筒管現(xiàn)狀及存在問題

1.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的定義

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP）指在帶有鋼筒的混凝土管芯外側(cè)纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲，然后制作水泥沙漿保護(hù)層而制成的管子。

1.2預(yù)應(yīng)力鋼筒管成型工藝的分類及特點(diǎn)。

1.2.1預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管的分類

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管根據(jù)生產(chǎn)成型工藝分為兩種，一種是預(yù)應(yīng)力鋼筒管PCCP-L，管芯生產(chǎn)采取離心成型工藝生產(chǎn)，另一種預(yù)應(yīng)力鋼筒管PCCP-E，管芯生產(chǎn)采取振動成型工藝生產(chǎn)。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP-L離心工藝根據(jù)喂料方式分為機(jī)器喂料和人工喂料，管子口徑小的較多使用人工喂料，口徑較大的一般使用機(jī)器喂料。人工喂料和機(jī)器喂料各有優(yōu)缺點(diǎn)，人工喂料時喂料準(zhǔn)確，內(nèi)壁光滑，缺點(diǎn)是勞動強(qiáng)度大，機(jī)器喂料恰好相反，優(yōu)點(diǎn)時減輕了勞動強(qiáng)度，缺點(diǎn)是喂料準(zhǔn)確性較低，需要人工打釬拉平內(nèi)壁，機(jī)器的清洗也比較費(fèi)時。

1.2.2離心工藝的特點(diǎn) 

在離心成型過程中，管模連同混凝土在離心機(jī)上以一定的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)動，混凝土在離心力作用下分布于管模內(nèi)表面并形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)，這種以離心法成型的混凝土稱為離心混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼筒管PCCP-L管芯生產(chǎn)離心成型工藝制度分為慢速、中速、快速三種離心階段，慢速的作用是布料，中速的作用是使物料均勻分布，快速階段是通過較大的離心力使物料密實(shí)并擠出混凝土里多余的空氣和水分。

  離心混凝土的基本特點(diǎn)是，由于離心力的作用使混凝土中的固相粒子沿著離心方向沉降，與此同時將多余的水分排出，從而形成密實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)，由于混凝土系由多種固相組分組成，在離心力作用下其沉降速度各不相同，因而又造成混凝土的分層現(xiàn)象，內(nèi)壁是水泥漿層，靠外壁是混凝土層，中間夾著一層水泥砂漿，這種分層現(xiàn)象是在混凝土離心過程中發(fā)生的。其優(yōu)點(diǎn)是管子內(nèi)表面比較光滑，液體通過時阻尼系數(shù)比較小。其缺點(diǎn)是混凝土產(chǎn)生內(nèi)外分層，破壞原設(shè)計(jì)混凝土級配，降低強(qiáng)度，其強(qiáng)度比普通砼強(qiáng)度降低6%以上，內(nèi)壁水泥漿層強(qiáng)度降低更大，由于內(nèi)壁水泥漿層水灰比大、強(qiáng)度低、因而耐磨性能差，水泥漿收縮大，放置時間一長，內(nèi)壁容易出現(xiàn)裂縫。離心工藝自動化程度低、勞動強(qiáng)度大、能耗高，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生余漿液污染環(huán)境。

2 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP余漿的分析。

我國目前多數(shù)水泥制品企業(yè)在使用離心成型方式生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時，對產(chǎn)生的余漿一般都是使用水把其稀釋后沖進(jìn)下水道，既污染了環(huán)境，又造成了很大的浪費(fèi)，時間長了還會堵塞管道，處理成本很高。

2.1余漿的成分分析

余漿是管子離心結(jié)束后從其內(nèi)壁傾倒出來的懸濁液，含有水泥、砂粉、水和極少量的減少劑等。余漿的固相物質(zhì)主要是水泥、砂粉。其含量稱為余漿的含固量，含固量的測定方法參照GB/T8077-2000《混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗(yàn)方法》。由于在預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管生產(chǎn)中使用的砂不能通過0.080mm的篩，水泥和粉煤灰在該孔徑的篩余少于3%，因此，把通過0.0080篩的余漿烘干可檢測出余漿的含固量，經(jīng)檢測，余漿的密度與固體含量呈線性關(guān)系。密度為1000-1200G/mm，含固量為30%左右，主要由水泥和砂粉組成。每立方米混凝土大約產(chǎn)生80KG的余漿，如果通過回?fù)矫苛⒎矫卓梢匀〈?0KG水泥。

2.2余漿失去流動性時間檢測

余漿循環(huán)利用是一個收集、存儲、利用的過程，因此在不同溫度下，余漿失去流動性的時間測定也是一個關(guān)鍵，通過檢測“余漿失去流動性時間”試驗(yàn)結(jié)果如表2.1

序號 管徑（mm） 密度(kg/l) 含固量(%) 漿體失去流動性時間 對應(yīng)混凝土初凝時間 備注

1 400 1.21 30.1 4h45min 7h10min 取樣時漿體溫度為14℃，試驗(yàn)溫度為20℃。

2 500 1.23 28.4 4h24min 7h20min

3 600 1.20 29.5 4h50min

4 800 1.24 27.9 5h12min

3 預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管PCCP余漿循環(huán)利用方法實(shí)踐

3.1離心制度及配合比的確定

（1）離心制度制定

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管芯的生產(chǎn)首先得確定離心制度，經(jīng)長期生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)制定出如下表3.1的離心制度。

表3.1

管徑 喂料 慢速 中速 快速

轉(zhuǎn)速

（轉(zhuǎn)/分） 轉(zhuǎn)速

（轉(zhuǎn)/分） 時間

不少于 轉(zhuǎn)速

（轉(zhuǎn)/分） 時間

不少于 轉(zhuǎn)速不低于（轉(zhuǎn)/分） 時間

不少于

400-500 120-150 150-200 3分鐘 200-280 4分鐘 380 8分鐘

600-800 120-150 150-200 3分鐘 200-280 4分鐘 350 10分鐘

900-1000 120-160 160-200 3分鐘 200-270 4分鐘 330 12分鐘

1200-1400 120-160 160-200 3分鐘 200-260 4分鐘 320 14分鐘

（2）配合比設(shè)計(jì)

由于要循環(huán)利用余漿，這就需要設(shè)計(jì)兩種配合比，兩種配合比水泥用量和水用量不一樣，第一批混凝土料配合比為表3.2

表3.2

材料名稱 材料規(guī)格 配 合 比 每M3 用量 （kg）

水泥 PO42.5 1 450

砂 邕江中砂 1.904 857

石子 5-20mm 1.904 857

粉煤灰 Ⅱ級 0.222 100

減水劑 NF-2(30%水劑） 0.024 11.0

水 潔凈水 151

水灰比 0.275

塌落度 20-30mm

第二批混凝土料配合比為表3.3

表3.3

材料名稱 材料規(guī)格 配 合 比 每M3 用量 （kg）

水泥 PO42.5 1 430

砂 邕江中砂 1.904 857

石子 5-20mm 1.904 857

粉煤灰 Ⅱ級 0.222 100

減水劑 NF-2(30%水劑） 0.024 11.0

水 潔凈水 100

水灰比 0.189

塌落度 0-10mm

3.2直接循環(huán)利用方法

由于預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管離心工藝的高速離心時間較長，速度較高，所產(chǎn)生的余漿固含量較少，摻加進(jìn)混凝土料中對原混凝土強(qiáng)度不會造成太大的影響，余漿失去流動性時間也較每批管子的離心時間長，也不會影響余漿的回?fù)綍r的流動性。所以可以直接摻加進(jìn)混凝土中循環(huán)利用。

3.2.1制作收集存儲箱

首先用鐵板制作兩個存儲箱，長、寬、高為3500mmx500mmx400mm，鐵箱放在離心機(jī)兩端，比離心機(jī)上的鋼模低些，用于收集余漿。

3.2.2余漿循環(huán)利用操作要求

離心第一批管子時采用第一批料配合比生產(chǎn)，第一批離心結(jié)束后產(chǎn)生的余漿通過漿耙把余漿耙出，存放在存儲箱里，當(dāng)生產(chǎn)第二批管子時使用第二批料配合比生產(chǎn)，把水和水泥都減少了，目的就是要用余漿中的水泥和水取代部分水泥和水進(jìn)行回?fù)?，喂料時操作人員用鐵鏟把存儲箱中的余漿鏟出與混凝土混合均勻后再喂料。第三批重復(fù)第二批的步驟，如此類推，直到生產(chǎn)最后一批時產(chǎn)生少許余漿，與清理場地廢料一起清理掉。既節(jié)約了成本，又避免了沖入管道時間長后造成堵塞管道。工藝也不復(fù)雜，是一種非常有效的節(jié)約成本，減少污染的好方法。

4結(jié)束語

如今環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為全球化的問題，因此，如何減少污染、提高能源利用效率成為各行各業(yè)研究的熱點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管作為水泥制品行業(yè)的一個重要的有很好發(fā)展前景的產(chǎn)品，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時，應(yīng)該采取各種有效措施降低能耗，減少污染。各企業(yè)在生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管時，都會碰到廢料污染的問題，任何減少環(huán)境污染、節(jié)約成本的措施，都成為各企業(yè)研究的課題。各企業(yè)也都有自己的一些處理方法，本文是根我公司生產(chǎn)實(shí)際摸索出的預(yù)應(yīng)力鋼筒管離心工藝人工喂料余漿循環(huán)利用的方法及實(shí)踐，取得了一定經(jīng)濟(jì)效益，本文如有不足之處請各位專家同仁指正。

參考文獻(xiàn)

［1］陳建紅 王海飛．先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁余漿回收循環(huán)利用技術(shù)，2009.9.30

人工降雨方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：人工影響；防災(zāi)減災(zāi)；氣象災(zāi)害；影響天氣

中圖分類號：P48 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

前言

人工影響天氣在我國目前是非常重要地減災(zāi)和防災(zāi)的手段，為我國大部分干旱等地區(qū)輸送了大量的雨水，保證了當(dāng)?shù)刈魑锏慕】党砷L，隨著干旱天氣的欲加頻繁，我國對于人工影響天氣的技術(shù)更加地重視，對于水資源的合理利用，它有著不可磨滅的功績。

隨著我國科技的不斷發(fā)展，氣象衛(wèi)星、雷達(dá)、地理信息技術(shù)等的不斷更新，促進(jìn)了人工增雨以及其技術(shù)的發(fā)展，有了整體的提高，給了災(zāi)害區(qū)域的百姓，創(chuàng)造出了更好的種植環(huán)境，讓他們可以最大限度地遠(yuǎn)離災(zāi)害的侵?jǐn)_。

1 人工影響天氣概述

人工影響天氣是相關(guān)的科學(xué)家運(yùn)用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，在計(jì)算的大氣環(huán)境區(qū)域或地球環(huán)境中，通過人工催化等技術(shù)，對于局部大氣中的云層施加適當(dāng)?shù)挠绊?，使其發(fā)生各種變化，從而實(shí)現(xiàn)人們對于增雨，增霧，增雪等不同的氣候需求，達(dá)到降低災(zāi)害的目的。

在我國，發(fā)生氣象災(zāi)害比較嚴(yán)重的國家之一，氣候的明顯變化，各種極端天氣的增加，帶動了水資源的嚴(yán)重缺乏，各地干旱地區(qū)也越演越烈，嚴(yán)重地制約了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因?yàn)樵谙嚓P(guān)的科學(xué)家不斷地研究之下，人們終于研究出了向云層中播撒干冰，碘化銀等催化劑，可以實(shí)現(xiàn)人工降雨的愿望，減少氣候的災(zāi)害。從此這種方法被廣泛地應(yīng)用在我國各個干旱高發(fā)的城市，進(jìn)行人工增雨，對于冰雹，霜霧高發(fā)的城市，也通過這種方法，進(jìn)行人工的防雹，人工防霧，可以讓百姓減少很多的經(jīng)濟(jì)損失。

2 人工影響天氣的主要表現(xiàn)

2.1 人工降雨

克拉瑪依市的氣候特征是非常典型的大陸氣候，干旱少雨，是干旱的高發(fā)地區(qū)，特別是隨著近年來全球氣候的變暖，讓該市的干旱災(zāi)害更加地嚴(yán)重，對于當(dāng)?shù)氐淖魑锷L，產(chǎn)生了很大的影響。

而人工降雨是一項(xiàng)見效非?？斓姆罏?zāi)方式，克拉瑪依市由于春風(fēng)多風(fēng)，讓本來已經(jīng)積聚的云層，因?yàn)楸伙L(fēng)吹散而導(dǎo)致降雨的缺乏。而人工降雨，通過飛機(jī)、大炮等方式向云層里投送各種催化劑可以讓云層迅速地產(chǎn)生降雨功能。人工降雨功能的發(fā)展，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境做出了重要的貢獻(xiàn)。

2.2 人工防雹

克拉瑪依市大部分地域都是戈壁和荒漠，所以在這樣的地方，冬季會十分地寒冷，非常地容易受到冷氣流的影響，造成嚴(yán)寒的冰雹天氣或者是雨雪天氣，隨著近年各種異常天氣的加劇，這種不利的氣候因素，在該地也是更加頻繁。

因此，人工的防雹就成為了防災(zāi)的重點(diǎn)，通過近年改進(jìn)的火箭作業(yè)技術(shù)，將各種催化劑發(fā)射地相關(guān)的云層，破壞冰雹的形成，利用已經(jīng)成形的雷達(dá)網(wǎng)、通訊網(wǎng)等，可以讓防雹作業(yè)，少了很多的盲目性，變得更加地有效率，能夠最快時間，最低消耗地達(dá)到防雹地效果，給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，減少了很多自然的災(zāi)害。

3 人工影響天氣的深層思考

3.1 增強(qiáng)防災(zāi)意識

要牢固地建立起抗災(zāi)防災(zāi)的意識，將防災(zāi)作為氣象部的第1要素，把人們的糧食豐收作為第1考慮要素。從一切為民的角度出發(fā)，要嚴(yán)格地執(zhí)行黨部宣傳的抗災(zāi)奪豐收的原則，增加各部門的抗災(zāi)和防災(zāi)，把自然災(zāi)害對人民的損害給降到最低，加大各種人工影響天氣設(shè)備的引進(jìn)，配備成熟的技術(shù)人員，給當(dāng)?shù)氐姆罏?zāi)和抗災(zāi)，做堅(jiān)固的技術(shù)和設(shè)備支撐，把防災(zāi)抗災(zāi)真正地落到實(shí)處。

3.2 加強(qiáng)研究

人工影響天氣，作為重要的防災(zāi)手段，是人民能夠不受災(zāi)害影響達(dá)到豐收的保證，因此要加大在該領(lǐng)域的研究力度。目前，對人工影響天氣的研究，尚處于邊摸索邊試驗(yàn)的階段，研究的力度不夠明確，所以在生產(chǎn)作業(yè)的同時，在加大研究的力度，提高作業(yè)的效率，制定嚴(yán)密的研究計(jì)劃，讓作業(yè)效率能夠得到最大限度地提高，減少作業(yè)的盲目性。

3.3 與現(xiàn)有設(shè)施相結(jié)合

在作業(yè)的期間，要充分地與當(dāng)?shù)氐母鞣N氣象基礎(chǔ)設(shè)備相結(jié)合，根據(jù)當(dāng)?shù)氐睦走_(dá)網(wǎng)等種種網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮出火箭發(fā)射裝置等設(shè)備的作業(yè)能力，2種設(shè)施相結(jié)合，將作業(yè)的效率提高到最大，提高人工降雨、防雹等工作的效率，良好地利用天空雷達(dá)對冰雹或者強(qiáng)對流空氣的示警功能，與人工影響天氣相結(jié)合，將災(zāi)害最大限度地排除在高空之內(nèi)，保證人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

3.4 增加降雨力度

隨著本市干旱氣候的越來越嚴(yán)重，各部門要加強(qiáng)人工降雨的力度，把緩解水資源缺乏作為今后工作的重點(diǎn)，利用人工影響天氣的技術(shù)，積極地增加人工降雨的次數(shù)和范圍，讓人工增雨能夠最大限度地給本市所有地區(qū)都帶來福音。

3.5 完善技術(shù)體系

對于人工影響天氣的氣象災(zāi)害減災(zāi)技術(shù)及理由，要加大研究的力度，形成一整套的人工影響天氣的理論和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對于現(xiàn)階段遇到的各種問題，要加大研究，攻克難關(guān)，對人工影響天氣的作用進(jìn)行具體研究，分析其可行性意義。

對于目前人工影響天氣的理論和技術(shù)，進(jìn)行廣泛地推廣，在全國范圍內(nèi)普遍地執(zhí)行，可以讓人工影響天氣理論和技術(shù)，變得更加地成熟，從而帶動人工影響天氣技術(shù)的不斷發(fā)展，從而循環(huán)地造福于人民。

3.6 健全作業(yè)制度

要確保作業(yè)的安全，對于作業(yè)炮點(diǎn)等，要實(shí)行責(zé)任制，健全其制度，在操作時，必須把安全放在首位，本著安全與科學(xué)的原則，完善作業(yè)的流程和規(guī)范，制定各種應(yīng)急預(yù)案，確保作業(yè)的安全性；要加強(qiáng)對作業(yè)人員的崗位培訓(xùn)，作業(yè)人員必須在這種嚴(yán)格的培訓(xùn)機(jī)制下，經(jīng)過相關(guān)部門的論證，才能夠參加作業(yè)的上崗，作業(yè)時，要嚴(yán)格地按照操作程序和操作規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，保證高空發(fā)射的安全性，避免造成不必要的損傷。

4 結(jié)語

從上述論證中可知，對人工影響天氣工作的開展，不僅在農(nóng)業(yè)抗旱方面有著積極的促進(jìn)作用，同時對于防雹減災(zāi)等各種災(zāi)害，也有著重大的影響作用。隨著我國農(nóng)田的逐漸減少，水資源的安全保障，就成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大保障。所以對于人工影響天氣的防災(zāi)技術(shù)，各部門必須要提高認(rèn)識，加大研究和普及的力度，讓其能夠真正地落到實(shí)處，為當(dāng)?shù)氐姆罏?zāi)做出重要貢獻(xiàn)，真正地服務(wù)于民。

參考文獻(xiàn)

[1] 王昌明.氣象防災(zāi)減災(zāi)中人工影響天氣的探究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2012（10）.

人工降雨方法范文第3篇

人工降雨的科學(xué)原理。云是由水汽凝結(jié)而成，而云的厚度以及高度通常由云中水汽含量的多寡以及凝結(jié)核的數(shù)量、云內(nèi)的溫度所決定。一般來說，云中的水汽膠性狀態(tài)比較穩(wěn)定，不易產(chǎn)生降水，而人工增雨就是要破壞這種膠性穩(wěn)定狀態(tài)，讓云中的水滴體積變大掉落下來。高炮人工降雨就是將含有碘化銀的炮彈打入云霧厚度比較大的4000至5000米中低高空，碘化銀在高空擴(kuò)散，成為云中水滴的凝聚核，水滴在其周圍迅速凝聚，達(dá)到一定體積后便產(chǎn)生了降雨。

一般在自然云已經(jīng)降水或者接近于降水的條件下，人工降水的方法才能發(fā)揮作用。由于降水的自然變率很大，人工增加降水量的幅度較小，如何估價(jià)人工降水的效果就顯得十分困難。人工催化增加的降水量，是催化后的實(shí)際降水量和不經(jīng)催化的自然可能降水量之差。實(shí)際降水量可以測定，但能否正確估價(jià)自然可能降水量，就成了效果檢驗(yàn)的關(guān)鍵。在對降水的物理規(guī)律認(rèn)識不足的情況下，主要依靠統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對自然可能降水量作出估價(jià)。初期的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法，多數(shù)采用回歸統(tǒng)計(jì)法，在人工催化目標(biāo)區(qū)附近選擇一個不受催化影響的地區(qū)作為對比，用歷史資料建立目標(biāo)區(qū)和對比區(qū)降水量的回歸方程。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

人工降雨方法范文第4篇

關(guān)鍵字：斜拉橋，拉索，風(fēng)雨激振

中圖分類號：U448.27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1.引言

斜拉橋是一種由三種基本承載構(gòu)件，即梁（橋面）、塔和兩端分別錨固在塔和梁上的拉索共同承載的結(jié)構(gòu)體系，以其結(jié)構(gòu)受力性能好、跨越能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)造型多姿多彩、抗震能力強(qiáng)及施工方法成熟等特點(diǎn)，而成為現(xiàn)代橋梁工程中發(fā)展最快、最具有競爭力的橋型之一，在橋梁工程中得到了越來越多的應(yīng)用。

由于斜拉索質(zhì)量、剛度和阻尼都很小，隨著斜拉橋跨度的增大，拉索振動問題的影響日益顯著。在各種振動情況中，風(fēng)雨激振是拉索風(fēng)致振動中最強(qiáng)烈的一種，且風(fēng)雨激振的起振條件容易滿足，振幅極大，對橋梁的危害最為嚴(yán)重，因而關(guān)于斜拉橋拉索風(fēng)雨激振的研究得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。

風(fēng)雨激振是指干燥氣候下氣動穩(wěn)定的圓形截面的拉索，在風(fēng)雨共同作用下，由于水線的出現(xiàn)，改變了拉索的截面形狀，使其在氣流中失去穩(wěn)定性，由此發(fā)生的一種大幅振動。

2.研究現(xiàn)狀

2.1.現(xiàn)場實(shí)測

現(xiàn)場觀測是最早用于研究風(fēng)雨激振的手段。它可以獲得拉索風(fēng)雨激振最準(zhǔn)確的特征，為驗(yàn)證風(fēng)洞試驗(yàn)和理論分析研究結(jié)果的真實(shí)性、可靠性提供寶貴的資料。

Hikami等[1]對日本名港西(MeikoNishi)大橋的實(shí)測。20世紀(jì)80年代，在日本建造名港西大橋的過程中，發(fā)現(xiàn)了比較嚴(yán)重的風(fēng)雨激振現(xiàn)象，Hikami等選取了其中24根索進(jìn)行實(shí)測，對該橋進(jìn)行了為期5個月的現(xiàn)場實(shí)測，實(shí)測內(nèi)容包括索面的拉索振幅。

Main和Jone[3]對美國Fred Hartman橋的斜拉索風(fēng)雨激振記錄。進(jìn)行了16個月的現(xiàn)場監(jiān)測，分析了記錄的5000組5分鐘時程的斜拉索加速度和氣象資料。

陳政清[4]等對洞庭湖大橋的實(shí)測。自2001年1月至2004年4月，陳政清在國家自然科學(xué)基金資助下，與香港理工大學(xué)合作，在岳陽洞庭湖大橋上進(jìn)行了連續(xù)4年的風(fēng)雨激振觀測研究。

通過研究國內(nèi)外專家對風(fēng)雨激振現(xiàn)場觀測的結(jié)果，得出了一些結(jié)論：(1) 與拉索振動形態(tài)的關(guān)系。進(jìn)入穩(wěn)定的大幅振動后，其波形猶如甩鞭狀，拉索表面會形成振蕩的水線，表現(xiàn)為低階振型。(2) 與環(huán)境參數(shù)的關(guān)系。風(fēng)雨激振存在起振振動，只在一定風(fēng)速范圍內(nèi)發(fā)生；在無雨情況下，很少觀測到風(fēng)雨激振，而且雨量為小到中雨情況觀測到風(fēng)雨激振次數(shù)最多。(3) 與拉索本身參數(shù)的關(guān)系。風(fēng)雨激振的振幅大小與拉索的表面材料、長度、風(fēng)偏角和傾斜方向等參數(shù)有關(guān)。

2.2.風(fēng)洞試驗(yàn)

按照水線的模擬方法，研究風(fēng)雨激振的風(fēng)洞試驗(yàn)可分為兩種類型：人工降雨試驗(yàn)和人工水線試驗(yàn)。

1. 人工降雨試驗(yàn)

人工降雨試驗(yàn)是在風(fēng)洞內(nèi)通過人工模擬降雨，提供與實(shí)際拉索發(fā)生風(fēng)雨激振相類似的風(fēng)雨條件，對通過彈簧懸掛在固定支架上的拉索節(jié)段模型進(jìn)行的一種試驗(yàn)形式。

2. 人工水線試驗(yàn)

人工水線試驗(yàn)是在風(fēng)洞內(nèi)對帶有人工水線的拉索節(jié)段模型進(jìn)行的一種試驗(yàn)形式。根據(jù)人工水線與拉索的連接形式和試驗(yàn)的測量內(nèi)容的不同，人工水線試驗(yàn)可分為：固定人工水線測振試驗(yàn)、固定人工水線測力試驗(yàn)、固定人工水線測壓試驗(yàn)和運(yùn)動人工水線測振試驗(yàn)。

2.3.理論分析

目前關(guān)于斜拉索的風(fēng)雨激振問題形成機(jī)理大致可分為如下幾類觀點(diǎn)：

1. 馳振機(jī)理

日本的Hikami與Shiraishi[1]1985年在Meiko.Nishi橋最先觀測到風(fēng)雨激振現(xiàn)象。隨后他們通過一系列的人工降雨風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)了這一現(xiàn)象。他們在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上初步分析了風(fēng)雨振的發(fā)生機(jī)理，認(rèn)為風(fēng)雨激振可能有兩種機(jī)理：一種是Den Hartog馳振機(jī)理；另一種是彎扭兩個自由度馳振機(jī)理。

2. 上水線振蕩誘發(fā)機(jī)理

H.Yamaguchi[6]認(rèn)為單自由度Den Hartog馳振理論不能解釋風(fēng)雨振的形成機(jī)理水線是風(fēng)雨激振不可缺少的條件，當(dāng)水線的振蕩頻率接近于拉索的自振頻率時，水線與拉索之間的相互作用導(dǎo)致斜拉索產(chǎn)生負(fù)阻尼，引發(fā)斜拉索發(fā)生大幅振動。Peil, U.& Nahrath, N[8]認(rèn)為上水線的運(yùn)動是導(dǎo)致風(fēng)雨振的主要原因。Seidel等[9]指出當(dāng)風(fēng)速大于某個限制，流動不存在轉(zhuǎn)變，這時不會發(fā)生風(fēng)雨激振；發(fā)生風(fēng)雨激振的速度下限是由風(fēng)偏角和拉索傾斜角決定的。

3. 上水線特定位置致振機(jī)理

顧明和杜曉慶[10]建立了三維拉索風(fēng)雨激振的準(zhǔn)二自由度運(yùn)動方程，氣動力系數(shù)根據(jù)帶人工水線三維拉索模型試驗(yàn)得到，分析了水線平衡位置和水線振幅的取值，采用數(shù)值求解方法計(jì)算了拉索風(fēng)雨激振振幅，得出了水線特定位置是引起索結(jié)構(gòu)大幅振動的主要因素的結(jié)論。

4. 渦激振動機(jī)理

Delong Zuo[11]揭示了風(fēng)雨激振與高風(fēng)速下干索渦激振動之間的聯(lián)系，認(rèn)為風(fēng)雨激振的內(nèi)在機(jī)理與渦激振動的相同，與降水無關(guān)。由于風(fēng)偏角和拉索傾角的存在使得這種渦激振動不同于經(jīng)典卡門渦脫，是一種三維渦激振動。

2.4.CFD數(shù)值模擬

風(fēng)工程的研究方法中數(shù)值模擬是最近30年在前三種方法的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的，下面的介紹為CFD技術(shù)在拉索風(fēng)雨激振方面的相關(guān)研究。

陳文禮和李惠[13]提出物理試驗(yàn)與CFD數(shù)值模擬的混合子結(jié)構(gòu)方法，通過與圓柱渦激振動的流固耦合方法結(jié)果進(jìn)行比較，分析了上水線對繞流場特性的影響，然后采用有限元程序ANSYS和計(jì)算流體動力學(xué)程序CFX對考慮風(fēng)速剖面的CFRP斜拉索渦激振動進(jìn)行流固耦合方法的CFD數(shù)值模擬。

3.結(jié)語與展望

本文參考國內(nèi)外文獻(xiàn)，對斜拉橋拉索風(fēng)雨激振問題進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié), 并對今后的研究提出展望。總結(jié)如下:

在現(xiàn)場觀測和風(fēng)洞試驗(yàn)方面，未來的研究應(yīng)更加關(guān)注水線的形成及其在風(fēng)雨激振中的作用，精確測量不同拉索運(yùn)動狀態(tài)下的水線形狀和位置，為理論分析和數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)。

在理論分析方面，雖然國內(nèi)外很多學(xué)者和專家提出了各種理論模型和數(shù)值解析方法分析風(fēng)雨激振發(fā)生機(jī)理，但是迄今為止還是沒有一種大家公認(rèn)的對斜拉索風(fēng)雨激振的發(fā)生機(jī)理能夠完全解釋清楚的模型，今后的研究應(yīng)側(cè)重于風(fēng)雨激振的軸向流、風(fēng)場與水線間的氣液兩相耦合現(xiàn)象以及風(fēng)場、水線與拉索間的氣液固三相耦合現(xiàn)象的研究，對風(fēng)雨激振機(jī)理進(jìn)行更加深入和精細(xì)化的研究。

參考文獻(xiàn)

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[3] 陳文禮. 斜拉索風(fēng)雨激振的試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

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[5] C. Seidel, D. Dinkler. Rain-wind induced vibrations-phenomenology, mechanical modeling and numerical analysis [J]. Computers and Structures, 2006, 84: 1584~1595.

人工降雨方法范文第5篇

關(guān)鍵詞：小型工程；農(nóng)田水利；規(guī)劃設(shè)計(jì)

1 小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 水源工程規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則

首先是人工降雨，結(jié)合相關(guān)的物理原理和氣象原理，利用空中作業(yè)和地面作業(yè)的人工降雨方式，在水庫和河流水量不足的情況下，就需要以這種方式緩解旱情；其次是水源涵養(yǎng)林，截留降雨和調(diào)節(jié)徑流，以控制土壤的侵蝕、削減洪峰、提高土壤入滲能力、提高土體貯水能力、改善小氣候環(huán)境等；再次是地面取水，借助無壩引水、攔河壩、水閘和泵站等，攔截天然河流的水體，并引入灌溉區(qū)域當(dāng)中。

1.2 輸水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則

該工程的功能是將水流引入灌溉區(qū)域和將多余水資源排出灌溉區(qū)域，一方面是構(gòu)建明渠、低壓管道、噴灌系統(tǒng)、滴管系統(tǒng)等，其中常見明渠包括土渠、襯砌渠道兩種，低壓管道輸水工程需要突出節(jié)水、節(jié)能、省地、省工、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，噴灌和滴管則要求提高灌水的效率。另一方面是排水工程，以排水溝為主，旨在控制降雨流徑和調(diào)節(jié)地下水位，關(guān)于排水溝的布置，需要盡量設(shè)置于較低區(qū)域，并以自流排水的方式，以及保證排水站的電源。

1.3 田間工程規(guī)劃設(shè)計(jì)基本原則。

該工程的方案布置，需要在考慮田、渠、溝、路協(xié)調(diào)性的基礎(chǔ)上，以“溝-渠-路”、“溝-路-渠”、“路-溝-渠”等模式，因地制宜地安排機(jī)耕道路布置方式。如果工程具有防范風(fēng)沙的需求，還需要設(shè)置防護(hù)林。

2 小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的方法建議

為了進(jìn)一步加強(qiáng)小型農(nóng)田水利工程規(guī)劃建設(shè)的合理性，我們可以采用一些新的技術(shù)與理念，進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，下面主要針對其規(guī)劃的基本原則進(jìn)行詳細(xì)的分析介紹。

2.1 水源工程規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1.1 人工降雨

這里所說的人工降雨主要是針對旱情比較嚴(yán)重的地區(qū)，尤其是在每年的6～10月份左右，一些地區(qū)將出現(xiàn)大面積的干旱。此時，農(nóng)田水利將很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用，各種水利工程項(xiàng)目都將被迫停止，為了緩解旱情對農(nóng)業(yè)作物的影響，此時將采用人工降雨的方式進(jìn)行水利工程的補(bǔ)給，進(jìn)行合理的施工降雨。

2.1.2 水源涵養(yǎng)林

隨著工業(yè)的不斷變化發(fā)展，自然環(huán)境的日益惡化，農(nóng)田水利水土流失的日益加劇，環(huán)境問題成為了發(fā)展農(nóng)田水利工程首要解決的問題之一，在充分考慮氣候、土壤、植被等因素的同時必須采取科學(xué)合理的灌溉方式進(jìn)行水利工程的建設(shè)與發(fā)展?，F(xiàn)今我國主要采用的是飛機(jī)播種造林、封山育林等兩種主要的養(yǎng)林方式，進(jìn)行水源的保護(hù)，并在一定程度上推動了節(jié)約水利工程的建設(shè)。

2.1.3 取水工程

就目前而言，我國主要采取三種形式進(jìn)行取水。在熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)，由于其降水量比較充足，水土流失現(xiàn)象不是很嚴(yán)重，植物生長比較茂盛，故此可以采用無壩取水的方式進(jìn)行取水作業(yè)。在進(jìn)行選址過程中，為了避免洪水、泥石流、自然環(huán)境等突發(fā)事件的破壞，一定要綜合各種因素進(jìn)行選址，這種獨(dú)立的小面積灌溉在一定程度上可以節(jié)省大量的水源。為了保證泄洪安全以及河床的穩(wěn)定性，可以在此基礎(chǔ)上安裝閘門進(jìn)行控制，特別是在一些降水不夠很均勻的地區(qū)，可以采用攔河壩的取水方式，將高處的梯田水引進(jìn)低處，這樣不僅僅可以大大提高水的利用率，更能有效的保持水土的穩(wěn)定性，達(dá)到節(jié)約用水的目的。然在一些比較干旱的地區(qū)或者是降水比較稀少的地區(qū)，大多采用的是水閘、泵站灌溉技術(shù)進(jìn)行取水。這主要是依靠電力和輸電設(shè)備等措施來進(jìn)行泵站取水，進(jìn)行灌溉。水閘主要包括分水閘、泄洪閘、節(jié)制閘、沖沙閘等，主要是為了更好的穩(wěn)定泄洪的需要以及灌溉。

2.2 輸水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.2.1 引水工程

首先是確定設(shè)計(jì)引水流量，尤其是技術(shù)力量比較薄弱的小型灌區(qū)，在用水高峰期的時候，根據(jù)最大灌水定額和延續(xù)時間，確定渠道的設(shè)計(jì)引水流量，具體可根據(jù)主要作物種植比例、渠道灌溉面積、作物用水高峰期日耗水量、日灌水小時數(shù)、渠系水系用系數(shù)等計(jì)算得出，以此作為渠道設(shè)計(jì)的依據(jù)。其次是渠道橫斷面的設(shè)計(jì)，根據(jù)水力均勻流確定橫斷面的尺寸，其中明渠均勻流是通過渠道平均流速、謝才系數(shù)、水力半徑、渠底比降計(jì)算得出，水位變化較大的河流渠道，要求設(shè)置水閘門或者固定面積的進(jìn)水口擋水墻，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、地質(zhì)等情況，決定采用明渠自流灌溉、提水管道灌溉、噴灌、滴灌等方式，以提高水資源的利用效率。

2.2.2 排水工程

首先，確定排水溝的流量，可借助平均排除的計(jì)算方法，并根據(jù)不同的地形條件，設(shè)計(jì)暴雨標(biāo)準(zhǔn)，其中包括：旱地設(shè)計(jì)排澇模數(shù)，可根據(jù)排澇歷時推算得出；水田設(shè)計(jì)排澇模數(shù)，可根據(jù)歷時為T的設(shè)計(jì)暴雨量、水田滯蓄水深、歷時為T的水田蒸發(fā)量、歷時為T的水田滲漏量計(jì)算得出；旱地和水田綜合設(shè)計(jì)排澇模式，可根據(jù)旱地面積和水田面積推算得出。其次是渠道橫斷面的設(shè)計(jì)，可參考引水明渠的設(shè)計(jì)方式，采用漿砌石、漿砌空心磚制U型槽襯砌等，建設(shè)排水溝，可利用地勢較低的天然河道，以提高工程的經(jīng)濟(jì)性。

2.3 田間工程規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.3.1田、購、渠、路的布置

首先，合理布置灌排合區(qū)，按照田塊的形狀劃分，選擇園林化規(guī)整格田或者比較規(guī)整條帶狀田塊，解決田間灌溉的串排、串灌等問題，減少田塊受到水淹的影響。其次，根據(jù)合適的地形，以及綜合農(nóng)村生活區(qū)域的布置條件，合理設(shè)置渠、田、林、橋涵、路等。

2.3.2 田間渠道襯砌

目前主要是采取預(yù)制砼U型槽渠和漿砌砼空心磚渠這兩種田間渠道襯砌。第一種方式最大的優(yōu)點(diǎn)則是，在施工過程中不會受到自然環(huán)境天氣變化的影響，同時可以減少大量的土方填置。但同時它也存在著一定的缺陷，就是抗震性能較差，土方在回填的過程中不能很好的進(jìn)行凝結(jié)，進(jìn)而導(dǎo)致槽底的開裂，此時將出現(xiàn)大量的水流失。這就要引起我們足夠的重視，加以避免，將損失降到最低。第二種田間渠道襯砌方式可以有效的進(jìn)行田面與位置的合理搭配，為農(nóng)作物的生長提供了一個很好的生長環(huán)境，而且在施工中具備了強(qiáng)大的耐磨性以及抵御雨水沖刷的能力。具有較好的防滲效果以及防凍能力。

3 結(jié)束語

綜上所述，為了進(jìn)一步提高工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，我們需要從水源工程、輸水工程、田間工程入手，找準(zhǔn)各個工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的切入口，并結(jié)合各工程的功能需求，做好規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，一方面是水源工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌兼顧人工降雨、水源涵養(yǎng)林、取水工程的功能實(shí)現(xiàn)，另一方面是從引水工程和排水工程兩個方面，提高水資源的利用效率和提高水力工程的經(jīng)濟(jì)性，同時合理布置灌排合渠，并綜合渠、田、林、橋涵、路等，做好田間渠道的襯砌規(guī)劃。

參考文獻(xiàn)

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