時間:2023-04-03 10:03:12
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可是,在只有如此稀少的淡水資源的情況之下我們人類去依然在進行著浪費。一個關不緊的水龍頭一個月流掉1至6立方米水,一個漏水的馬桶一個月流掉3至25立方米的水。家庭用水浪費種種,讓人心痛!家庭用水其實存在不少隱性的浪費,以北京市為例,北京市節水辦調查顯示,北京居民生活用水嚴重超標,用水量超過8噸/月的用戶占總用戶的50%至80%,其中家庭洗衣用水浪費占相當大的比例。據統計,洗衣用水占到全部家庭用水的1/3。一般普通洗衣機洗一次衣服用水多在150—180升之間。目前我國城市洗衣機社會保有量約1.2億臺,以每周3次使用頻率粗略估算,全部洗衣機每年耗水量至少30億立方米。如把這些洗衣機全都換成節水洗衣機,一年大約能節出714個昆明湖或93個懷柔水庫。一臺小小的洗衣機竟也能節約出這么多水來!一個節水洗衣機,一年能節出714個昆明湖呢!這是多么驚人的一個數字呀!更還有小小水龍頭的浪費。據北京節水管理中心的資料顯示,家庭因為水龍頭沒關緊而“跑冒滴漏”造成的浪費是驚人的。據測定,“滴水”在一個小時里就可以集到3.6公斤水,一個月里可集到2.6噸水。如果是連續成線的小水流,每小時可集水17公斤,每個月可集水12噸。 所以推廣節水龍頭在內的節水器具刻不容緩,但情形不容樂觀。以北京為例,目前全市居民家庭節水器具的總普及率只有30%,市場上仍有節水龍頭“睡大覺”的情況在。
原始水域景觀豐富多彩
原始的水域及周邊的景觀是自然生成的景觀。水域景觀由水面景觀、過渡域景觀、周邊陸域景觀等三部分景觀構成。
水面的景觀或是碧波萬頃的湖泊,或是奔騰咆哮的大河,或是清澈見底的涓涓溪流……幾乎每一條河流,每一個水域都具有各自的性格、各自的風貌。
過渡域的景觀是指岸邊水位變動范圍內的景觀。在平原地區湖泊和河流周邊多是水草茂密的濕地,大片的葦草,鳥飛鶴舞。在山區的河流兩岸、湖泊的周圍大多是因為水位劇烈變動造成的坡地。
河流周邊的陸域景觀主要是由地理景觀所確定,如長江、黃河源頭的涌泉、沼澤、草原;長江三峽絕壁……在人口稠密區,更多的是受人文景觀的影響,如江南水鄉的小橋、流水、人家。
各不相同的水域、過渡域、陸域景觀組成了豐富多彩的水域自然景觀。這些景觀成為祖國的寶貴自然遺產,成為重要旅游資源。許多自然景觀由于長期人類的巧妙營造,被賦予文化內涵,列入世界文化遺產。
回歸多自然河流和家鄉河
由于人類活動的影響,水域的自然特征正逐漸消失,自然景觀被人工化。如大江大河的堤防多采用人工材料;兩岸濕地消失;沿河開山修建公路,邊坡巖石,植被破壞;城市的河道用混凝土包裹,完全變成了人工渠道……
保持環境的自然特征已經不僅是一個單純的景觀問題,它已經成為保護生物多樣性所必須的條件。所以現代水域景觀建設的重點任務是恢復水域景觀的自然特征。回歸自然成了水域景觀建設發展的主流,先后提出了“多自然特征的河流”“建設家鄉河”等概念。
多自然特征的河流意味著河流應當具有更多的自然特征。這種河流具有較強的凈化能力和較好的生物多樣性。盡量少采用人工建筑材料,或用天然材料覆蓋必須使用的人工材料。在已經被渠化的河道中恢復彎道,變均勻斷面河道為寬窄不一,深淺變化的,適合多種魚類生存的河道。
家鄉河更多地表達了成年一代對于童年時代家鄉河流的記憶和懷念。家鄉河就是指具有豐富自然特征,可以給人們提供舒適的休閑娛樂空間的水域環境。
景觀建設要有親水性
城市河流的景觀建設要充分考慮城市居民的要求,根據河流的功能區劃,分別形成自然景觀區、休閑娛樂區、人工景觀區等。建設一些與城市整體景觀相和諧的河流公園,使城市兩岸周邊的空間成為最引人入勝的休閑娛樂空間。
為了便于居民欣賞水域景觀,在景觀建設中還需要有親水性,即創造人與水接近的條件,如親水平臺、親水廣場等。人類從親近水到遠離水,現在的任務是把人們再吸引到水邊來。
景觀設計要充分考慮到觀賞者可能到達的角度和位置。好的景觀設計應當使各種景觀都精彩。
河流的景觀設計應當考慮到整體景觀的和諧、景觀的個性化、景觀的透視效果、景觀的耐看和居民的接受程度。
創造現代水文化
由于人類的生活和生產活動都離不開水,長期以來積累了豐富的水文化。河流環境形成獨特的風格,體現城市的文化底蘊。如北京的京城文化、上海的海派文化、廣州的嶺南文化、哈爾濱的北國俄風文化等。歷史水文化也是一種寶貴的文化遺產,記錄了我國的自然、地理、災害和社會變遷等。
我國水文化的形式和內容可分為詩歌類、碑刻類、繪畫類、史記傳說類、信仰類、祭祀類、民俗類、圖書著作類等等。在唐宋詩詞中,謳歌大江大河、湖泊壯麗景觀的作品隨手可得。山水畫一直是我國文化的主流,表達了人們對水域景觀的追求和向往。關于大禹治水,三過家門而不入的故事,至今家喻戶曉。西雙版納傣族的潑水節、洞庭湖區的賽龍舟等則是民俗類水文化的代表。
二、開展全民科教認知教育,加強水資源及生態環境的保護
我市不僅水資源匱乏,水污染現象也及其嚴峻。在2013和2014年中國30個省份生態文明水平排名中,河北省連續排名位居最后,具體到城市,2007年度衡水市廢污水排放總量為1.03億噸。域內河流監測斷面水質級別均為嚴重污染,沒有任何利用價值;衡水湖洼內為輕污染,衡水湖冀州為中污染,衡水湖水庫為重污染。地表水污染呈逐年加重趨勢。衡水市、滄州市等全國6城市因水環境功能區水質達標率較低被國家環保部曝光批評。2008年度全市地表水質總體為重度污染,重污染河段是100%;衡水湖在河北省14個生活用水水源地(湖庫)中,水質綜合情況倒數第一。造成水質污染的主要原因有:一、工業污染。工業廢水和生活污水通過滲坑、滲井滲入地下,是造成地下水中亞硝酸鹽氮、氨氮、高錳酸鹽指數超標的重要原因。二、農業面源污染。農業種植長期大量農藥、化肥的施打使得殘留物質經灌溉水或大氣水的淋澆而滲入地下,造成地下水水質污染。三、工業廢渣、生活垃圾等經處理堆放,降雨后有害物質帶入地下;生活污水中含合成洗滌劑量大等,這些是造成水污染的重要途徑。
三、水文化教育常駐學校,培養具有愛水意識的下一代
小到幼兒園的孩子,大到大學生,都應開展水文化教育。孩子是祖國未來的創造者,從娃娃抓起,教育下一代具有節水愛水意識,是保障水文化傳承的關鍵。學生是最容易接受美好事物的,也不會受利益的影響。一旦在孩子從頭腦中扎下根深蒂固的水文化,就會不自覺地從行為上惜水愛水。水文化校園教育可分為課上和課外兩方面。一、課上:不同的課程都可以融入水文化教育。如:思想品德課講節約水資源,語文課引導孩子寫愛水的文章,生活與勞動課和孩子一起探討費水再利用方法,美術課和學生用繪畫語言表達愛水的情感,常識課根據水的專題進行愛水教育和行動宣傳等;二、課外:開展豐富多彩的愛水活動,節水小調查、愛水標語設計、愛水自編報、黑板報評比等。大學生可開展更有深度的考察水利工程、開展水利調查、參觀水利景觀、采訪水利名人等社會實踐活動。
2含水層介質
西山地下水系統的地下主要是以奧陶系碳酸巖類巖溶水,上覆石碳二迭系碎屑巖裂隙孔隙水,其含水介質主要是奧陶系中統的上下馬家溝組為主和峰峰組石灰巖,徑流排泄區上覆由石碳二迭系碎屑石。北山和東山的地下水都主要是碳酸鹽巖類巖溶水,其含水介質北山為奧陶系中統上下馬家溝組石灰巖,東山主要是奧陶系統上下馬家溝組峰峰組石灰巖,其上覆基巖二迭系碎屑巖。盆地區則是以全新統松散堆積物砂礫石層和砂層為主要含水介質。
3太原地區地下水富水特征
太原地區地下水富水性主要是受到含水層巖性和地形地貌地質構造特征的綜合影響,通常情況下邊山強于山區,徑流排泄區和沖積扇、沖積平原區要強于補給區和洪積扇、洪積平原區,碳酸鹽巖石溶裂隙含水巖則強于松散巖類孔隙水含水巖組,而其又強于基巖裂隙含水巖組,在這其中富水性最弱的是碎屑巖類孔隙裂隙含水巖組。1)西山地下水系統,從汾河沿岸至古交和河口周邊地區,單井的涌水量為每日1000m3/d~2000m3/d,其后至邊山斷裂帶富水性開始激增,白家莊地區涌水量為5000m3/d,開化溝和洞兒溝涌水量分別為7000m3/d和13000m3/d左右,最大單井流量為平泉自流井,其最大流量高達36000m3/d。2)盆地區地下水系統的富水性從整體上看沖積扇要強于洪積扇,例如西邊山洪積扇單井單日涌水量在1000m3~5000m3,東邊山則要小于1000m3,而西張盆地的單井涌水量則達到了5000m3/d。3)北山的地下水系統在匯流區的陽曲泥屯盆地的涌水量在1000m3/d~2000m3/d,徑流至陽曲鎮東焉一帶后有了很大幅度的增長,每日的涌水量達到了1000m3/d~20000m3/d不等,集中排泄點蘭村的單日涌水量則達到了50000m3。
4地下水系統水化學和水溫特征
受到含水層巖性和補給徑流排泄條件的影響,太原地區的地下水水化學及水溫從整體上看基巖山區的裂隙巖溶水在補給區從水溫和水化學類型以及礦化程度上沒有什么很大差異,東山西山和北山三個地下水系統基本相同,但受到含水層巖性和其礦物成分、徑流長度、排泄的環境條件等因素的制約和影響,直到徑流排泄區域才發生變化出現差異。北山地下水系統因其含水介質主要為奧陶系中統上下馬家溝組灰巖、巖組中硫酸鹽巖含量很少、較少會有峰峰組出現、礦化度小于0.5g/L、地下水循環深度較小所以北山地下水水溫較低,一般為13℃~15℃。而西山的地下水系統在徑流排泄區受到峰峰組地層下滲補給巖溶水和徑流途徑長、循環深度大等因素的影響,其水溫從徑流區至排泄區呈明顯上升的變化,由14℃逐漸升高至25℃。
在建筑給水排水的工程建設中,如果給水配件閥壓力過大,已經超出了流出水頭的實際流水量,那么在一定時間內,給水配件實際流出的水量就會遠遠大過與配件額定出水量的最高值。超壓流出會嚴重的影響給水系統關于水量正常的、合理的分配,造成無效用水量的增加,這是造成水資源浪費的主要原因之一。另外過大的水壓會是水龍頭在打開和關閉的過程中因為壓力的過大造成水擊或者管道發生振動,加速閥門、水龍頭等配件的磨損,使其使用壽命大打折扣,而且管道連接處會因為長期的振動影響發生松動而漏水,使水資源浪費的情況加重。
1.2廢水不能有效利用
城市規模的擴大和城市生產活動的增加,造成了生活和生產中污水和廢水量的大幅度增加,廢水不能進行有效的處理和回收,不僅會對環境造成污染,而且直接導致水資源的浪費。特別是城市生產的廢水排放,一般排放量很大,對城市生態環境的影響是巨大的,水資源浪費也很嚴重。如果采取有效的措施對城市廢水加以處理,使其水質指標達到排放的標準要求,不僅對環境保護有利,而且通過一定的措施對其進行回收再利用,可有效的降低水資源的浪費。
1.3管道和配件老化
建筑給水排水管道在長期的投入運行后,發生老化生銹在所難免,加上配件閥門的老化損壞,會造成大量的水資源浪費。在給水排水工程的施工方面,施工人員技術不高加上質量控制上存在漏洞,管道配件的安裝質量不合格,爆管漏水等事故層出不窮。如果是地下水管道發生漏水或者爆管難以發現,會造成大量水資源的流失浪費。另外很多建筑經過長期的使用,給水管道的閥門、水表、水龍頭等配件不同程度的老化損壞,出現漏水。
2提升建筑給水排水工程與節能效果的措施
2.1將市政給水管網的壓力有效利用
在我國城市中市政水管網一般壓力在0.15~0.3MPa之間,對市政水管網的壓力可選擇分區供水的方式充分加以利用,這樣可以有效的減少因為二次加壓而造成的能源消耗。這樣不僅使市政管網的余壓得到充分的利用,又可以有效的避免低樓層管網壓力過大而水資源浪費。同時,分區給水的方式對超壓出流也能起到有效的預防作用,避免隱性水量浪費。
2.2使用無負壓供水設備
無負壓變頻供水設備是在繼承了變頻恒壓供水設備的基礎上經過更新升級而發展起來的新型設備,其構成組件包括無負壓調節罐、氣壓罐、水泵以及智能控制系統等。自來水管網中的水進入到無負壓供水設備的調節罐中,調節罐中的空氣向真空消除器內排放,當罐中充滿水之后,消除器關閉。當自來水的水量和壓力滿足要求時,向水管網供水。如果壓力不夠,系統中的傳感器會向水泵發出啟用信號,水泵接受到信號后開始運行。在供水高峰,如果管網內的水量過低,調節罐內的水被調動用以作為供水的補充水源。過了供水高峰期后,系統自動恢復成原有的正常狀態。當市政管網停水,調節罐內的水位會隨之不斷的降低,野味探測器向水泵發出信號,水泵接到信號后自動停機,防止水泵機組受到損害。無負壓供水具有占地面積小,避免污染等優點,能夠對市政水管網的余壓充分加以利用,節省資源。但是因為其是直接與市政管網相連,因此設備的性能要求很高。
2.3中水利用
中水是經過處理凈化后達到一定范圍內使用標準的污水,也叫再生水。中水水質介于“上水”和“下水”之間。中水一般作為工業冷卻水使用,也可用于農業和綠地的灌溉,沖廁,河湖景觀燈非人體直接接觸的用水。對中水有效的回收和利用不僅能夠有效的降低自來水的消耗,同時大大減少了污水的排放量,使污水總量降低,減少了污水對水資源環境的污染和破壞,屬于城市的第二個水源。中水處理系統在投資成本和運行維護上一般投入較大,但是其對于節水節能來說卻是最直接有效的方法。
2.4太陽能或熱泵的使用
太陽能的使用時節能的最直接有效的途徑。我國的氣候條件對于使用太陽能熱水器是非常適合的。使用太陽能熱水器進行熱水供應,能夠很好的滿足人們日常生活的需要,節能效果顯著。熱泵是由蒸發器、壓縮機、冷凝器以及膨脹閥組成的一種節能工程系統。利用工質對熱量進行吸收利用放出熱能。熱泵在運行過程中會消耗能量,但是其放出的熱量要比其消耗的能量高出很多。熱泵不僅能夠提供人們日常生活中需要的熱水,而且還可以供暖和制冷,有效節省能源的同時還能夠產出能源,而且環保性好,運行穩定,可靠性高,具有良好的應用價值和推廣價值。
3、正是那種神奇的液體,蘊涵了無數生命的真諦。水是一種精神,是大自然賦予每種生命都應有的精神。當我們認識了水,我們也等于認識了自己。當我們向“不可能”說“再見”時,我們就有了溪水的恒心與毅力;當我們欣然地接受挑戰,積極地面對挫折時,我們就有了長江的勇氣與堅強;當我們平淡地處理矛盾,謙虛地接受指教,和善地對待他人時,我們就有了大海的寬容與博愛。
4、我想告訴大家:珍惜水源要從身邊的一點一滴做起。記得曾經有人說過,地球上的最后一滴水,將會是人類悔恨的眼淚。所以,我們應該“珍惜一方水土,共享綠色大運!”
2泵站的組成
供水系統如圖1所示。它主要由5臺離心泵1-5,水池浮球閥、止回閥、截止閥、電接點壓力表組成。按《建筑給水排水設計規范》(GBJ15-88),計算出日用水最大小時流量QS=220.3m3/H。另外水泵房水泵機組安裝于地下6m處,最高建筑與水泵房地面高差為35m,所以選擇5臺泵的揚程均為60m,流量分別為12.6m3/H、18m3/H、32m3/H、72m3/H、100m3/H,這5臺泵組合可獲得級差近似流量:12.6、18、30.6、32、44.6、50、62.6、72、84.6、90、100、102.6、104、112.6、118、122、130.6、132、134.6、144.6、150、162.6、172、184.6、190、02.6、204、216.6、222、234.6m3/H(組合方式見上表),由此可見,當改變泵的組合供水時,流量的變化級差不大于12.6m3/H,所以能使供水壓力在較小的范圍內波動,保證實現準恒壓供水。裝在泵站輸出口的兩個電接點壓力表,一個按供水壓力下限設定,另一個按供水壓力上限設定。泵站輸出管一端通過截止閥和止回閥與市政管網連接,另一端與用戶管網連接。當管網壓力低于泵站供水壓力下限時,水泵運行加壓,此時止回閥防止加壓水回流市政管網。而當市政管網水壓大于或等于泵站供水壓力下限時,泵站停止運行,直接由市政管網供水,水池通過截止閥和浮球閥由市政管網供水,當水位達到控制水位時,浮球閥自動關閉進水。泵站5臺電機電路如圖2所示。
3控制系統及其工作過程
3.1輸入輸出線路
本泵站選用FX2N-32MR型PLC控制器,輸入輸出線路如圖3所示。輸入端子X0和X1分別連接電按點壓力表的水壓下限開關和上限開關;端子X2-X6分別是泵1-泵5的點動按鈕。點動按鈕的作用是控制系統安裝及調試及維修時,單獨對每臺泵進行試機。X7接水池低水位信號,X10為消防輸入信號,X11-X15接五臺水泵的電機主線路熱繼電器動合觸點,將電機的故障信號輸入到PLC中,X16為報警復位按鈕。PLC的9個輸出端子Y0-Y10分別連接驅動泵1-泵5電動機的交流接觸器KM1-KM9、Y11-Y15用于泵1-泵5的故障指示燈HL1-HL5,Y16接報警蜂鳴器。其中與電按點壓力表水壓下限開關連接的輸入繼電器X0采用動斷觸點;而與電按點壓力表水壓上限開關連接的輸入繼電器X1則采用用動合觸點。PLC的輸出繼電器Y0-Y10用于水泵電機交流接觸器KM1-KM9。Y16用于驅動報警用的蜂鳴器。
3.2控制系統動作過程
當泵站供水壓力P供水2,m2得電自鎖,并接通接觸器Km2,使泵2啟動,按此控制規律相繼接通T2、T3、T4并各延時30s后逐臺啟動泵3、泵4和泵5。如果相繼啟動到任一臺泵時,供水壓力符合P下限≤P供水〈P上限時,X0和X1均斷開,既不能啟動未啟動的泵,也不能使運行中的任一臺水泵停止運行。這樣就可以在用水量增加過程確保供水壓力始終處于P下限和P上限的范圍內;②若處于用水下降期,無論原來運行的泵是哪幾臺,只要用水量減少,P供水就會升高,當達到P供水≥P上限時,X0繼續斷開,切斷泵的啟動回路。X1動合觸點閉合,接通泵的停止回路。此時電路首先接通定時器T5,延時30s后,T5的動合觸點斷開輔助繼電器M1,令泵1停止,若泵1停止后,供水壓力仍處于P供水≥P上限狀態,則延時30s后停泵2,按此規律逐臺停止泵的運行。一旦供水壓力滿足P下限≤P供水
無論用水量如何變化,這種控制系統總能根據用水量變化后產生的壓力開關信號,自動控制泵的組合運行,輸出與用水量基本符合的流量,實現準恒壓供水。
泵站在自動組合過程中,由于壓力表指針抖動和有的泵停止或啟動后因供水壓力過低或過高,電機會頻繁啟動。為避免電機頻繁啟動、停止而產生水錘和對電網沖擊,在程序設置中,無論哪臺水泵啟動或停止均需作延時處理。
3.3故障報警及倒泵
如果供水系統出現故障,一般有以下三情況:一是某臺水泵電機堵轉或過載,串接在電機主線路的熱繼電器動作,該繼電器信號接點閉合,其開關信號送給PLC,PLC經程序運行后發出停泵指令并接通對應的信號燈及報警器,同時根據程序要求投入另外一臺水泵;一是P供水P上限時,由于控制系統控制失靈未能停泵。在這種情況下P供水一直等于或大于P上限,即X1始終閉合,在梯形圖中用該觸點驅動T15同樣設定時間為600s,如果該定時器有輸出信號,同樣驅動蜂鳴器,發出故障報警信號。該蜂鳴器通過導線連接到值班房中,一旦發生故障便可立即處理。
3.4消防及低水位停泵
當出現消防信號或水池低水位(水池必須至少留有200m3水以作消防用水)時,即使P供水
4供水控制系統的調試
4.1系統脫機調試
將程序寫入PLC按以下幾種情況進行調試。①用水上升期模擬,觀察PLC輸出指示燈,接通水壓下限接點X0,10秒后Y0燈亮,再過10秒,Y1燈亮,直至Y0、Y1、Y2、Y3、Y5、Y6、Y10燈亮后斷開水壓下限接點X0,此時所有燈均不滅。符合要求。②用水下降期模擬,緊接著上一步斷開水壓下限接點X0,保持水壓上限接點X1接通,10秒后Y0燈滅,再過10秒,Y1燈也滅,最后Y0到Y10燈均滅,斷開水壓上限接點X1,Y0到Y10任何一個燈都不亮,只有再次接通水壓下限接點X0時才又從Y0開始點亮。③模擬用水量交替變化情況,取流量62.6m3/H為測試點,分兩種情況,第一是先增后減,即從62.6m3/H到72m3/H再到50m3/H,模擬水壓低斷開水壓上限接點X1接通水壓下限接點X0直至Y0、Y1、Y2燈亮,再模擬水壓低接通水壓下限接點X0斷開水壓上限接點X1,Y3、Y5燈亮后又模擬水壓高斷開水壓下限接點X0接通水壓上限接點X1,10秒后Y0燈滅,再過10秒Y1燈滅,又過10秒Y2燈滅后剩下Y3、Y5。此時模擬水壓高斷開水壓下限接點X0接通水壓上限接點X1,則Y3、Y5燈也滅,又模擬水壓低接通水壓下限接點X0斷開水壓上限接點X1,Y0、Y1、Y2燈間隔10秒點亮。模擬水壓高再接通水壓上限接點X1斷開水壓下限接點X0,Y0燈滅,剩下Y1、Y2燈亮;第二先減后增,即從62.6m3/H到50m3/H再到72m3/H,接通水壓下限接點X0當Y0、Y1、Y2燈亮后模擬水壓高斷開水壓下限接點X0接通水壓上限接點X1,Y0燈滅,剩下Y1、Y2燈亮,再模擬水壓低接通水壓下限接點X0斷開水壓上限接點X1,10秒后Y0燈亮,再過10秒后Y3、Y5陸續點亮。即Y0、Y1、Y2、Y3、Y5均點亮,模擬水壓高斷開水壓下限接點X0接通水壓上限接點X1,10秒后Y0燈滅,再過10秒Y1燈滅,又過10秒Y2燈滅后剩下Y3、Y5。④故障模擬,接通水壓下限接點X0,當Y0、Y1燈亮時接通泵1故障接點水壓上限接點X11,Y0燈立即滅,Y11、Y16燈立即點亮,此時即使水壓上限接點X11斷開,Y11、Y16燈也不滅直至故障復位按X16鈕接通后才能滅。如果繼續接通水壓下限接點X0斷開水壓上限接點X1,10秒后Y2燈亮。按以上步驟再分別接通X12、X13、X14、X15。⑤水池低水位或消防信號模擬。先接通水壓下限接點X0斷開水壓上限接點X1,此時分兩種情況測試,第一,當Y0、Y1燈亮時接通X7或X10,在水壓下限接點X0仍接通時,Y1、Y0每隔10秒燈滅。且不復亮,只有X7或X10斷開10秒后Y0燈才亮。第二,當Y0、Y1、Y2、Y3、Y5、Y6、Y10均亮后接通X7或X10,Y2、Y3、Y5、Y6、Y10燈則立即滅,然后Y1、Y0間隔10秒燈滅,在不斷開X7或X10的情況下使水壓下限接點X0接通600秒,Y0到Y10燈均不亮。
4.2PLC在線有載調試
接上水泵電機主線路電源,用點動按鈕分別啟動每臺水泵電機,如果電機轉向與水泵運行方向相同時則分別在對應線端標上U1、V1、W1或U2、V2、W2標簽。如果電機轉向與水泵運行方向相反時則將任兩根電源線對調后再試,轉向相同后再分別在對應線端標上U1、V1、W1或U2、V2、W2標簽。
4.3電接點壓力表水壓下限P下限和上限P上限的調試設定
調試的關鍵是電接點壓力表水壓下限P下限和上限P上限的設定。我們用燃氣熱水器根據最高樓層中熱水器可靠點火供熱水時泵站最低供水壓力做為P下限,而供水壓力上限則根據本泵站的最小流量級差(12.6m3/H),在所選用的水泵的H-Q曲線上查出此流量差所對應的揚程差值H差,在泵組的H-Q曲線上取最大的H差max,則P上限=P下限+H差max,根據以上方法,本供水系統的P下限=0.41MPa,H差max=0.12MPa,則P上限=0.53MPa。
5結束語
本供水系統建成并投入運行至今已一年多,實踐表明,這種供水方式與變頻恒壓供水方式相比,具有以下優點:①控制系統簡單,價格低,投資少,設備折舊費低;②工作可靠,壽命長;③對使用、維護的技術要求低;④自動化程度相等;⑤節能效果比變頻恒壓供水差一些,但比傳統供水方式好得多;⑥對泵站周圍電子類電器等無噪聲干擾;⑦在供水系統控制系統的整個壽命期中,從投資、折舊、節能、維修等方面衡量,本系統綜合效益優于同容量的變頻恒壓供水系統,但主要缺點是水泵啟停頻繁,所以本系統只適用于供水量較小的場合。對市政等大型泵站不適用。
摘要:提出一種利用PLC控制的全自動組合供水系統,系統的泵站由5臺揚程相同流量不等級差相近的水泵和兩只電接點壓力表組成,5臺不同流量的水泵相互不同組合可實現30級供水流量,實現準恒壓供水效果。同時本系統還同時實現了消防信號和水池缺水停泵和故障自動倒泵功能。
關鍵詞:PLC;控制;水泵;組合供水
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二、存量房地產稅的收入測算
如果按照這三個模式對現有的全國范圍內的存量房進行房產稅的測算,可以看出三種稅制的功能作用。由于數據尋找的困難,我們無法找到早期的住宅竣工面積數據,最早的住宅竣工數據是從1995年開始,無法反映中國從80年代就開始的公房私售等改革,為了將各種產權所有制的房屋全部涵蓋,我們這里使用的是全社會房屋竣工面積指標(包括城鎮和農村的住宅和工商業房屋),該指標是從1981年—2010年。因為存在舊城改造、老房拆遷的問題,所以這個數據有高估的成分,但這并不影響我們對稅制設計的分析。別墅、高檔公寓的竣工數據可找到的最早始于1995年,基本與我們感受到的實際情況相符。中商品房平均銷售價格和別墅、高檔公寓的銷售價格為2010年的平均價格。重慶模式下,僅對別墅、高檔公寓征稅,對別墅、高檔公寓的竣工面積按平均每套140平方米作扣除后,以0.5%的稅率計算,則重慶模式的稅制設計下房產稅收入為39億元(如果按照每套180平方米扣除,房產稅收入為8億;按照每套100平方米扣除,房產稅收入為70億)。重慶模式重在調節收入分配,體現“均貧富”的功能,僅對面積占比0.05%的別墅、高檔住宅征稅,對99.5%的普通住宅不征稅,因此稅收規模非常有限。而在收入分配的調節上,由于僅關注了別墅、高檔住宅,忽視了對多套住宅所有者即炒房者的征稅問題,因此,其政策定位既非是籌集收入,也不是抑制房價,僅僅是為了實現“削富濟貧”的初衷。上海模式,由于其僅對增量住宅征稅,該模式下所征得的房產稅通常為負值。以2010年為例,本年竣工房屋面積為30億平方米,非農業人口為4.6億,只能保證供應每人6.5個平方米,而上海模式的扣除標準是每人60平方米,因此房產稅為負值。但如果我們把上海模式改良為按照存量房來計算,按照人均60平方米的扣除標準,70%的評估率和0.4%的稅率,則“改良版”的上海模式的稅制設計下房產稅可以達到3189億元。社科院模式,征稅對象為城鎮全部房屋(不論產權制度性質),扣除標準為人均40平方米,稅率沒有明確,僅表示可以征收累進稅率,這里對別墅、高檔住宅按3%的稅率,其他普通住宅按照國際平均1%的稅率征稅。經計算,房產稅收入可達到16508億元,其中有15926億元為普通住宅稅負,582億元為別墅、高檔住宅的稅負,別墅、高檔住宅的面積占總面積的比例為0.5%,稅負比例為3.7%,體現了縱向公平原則。三種模式下房地產稅預計收入占各類收入比如表4所示,重慶模式下的房地產稅收入預計為39億元,占地方財政收入、地方稅收收入、地方營業稅收入和土地出讓金收入的比例分別為0.1%、0.12%、0.35%和0.14%,收入規模及其有限。雖然,政策設計者的初衷有調節收入分配的目的,然而受規模小的影響,其調節分配能力有限。改良的上海模式下房地產稅收入預計為3189億元,占地方財政收入、地方稅收收入、地方營業稅收入和土地出讓金收入的比例分別為7.85%、9.75%、28.98%、11.61%,即使收入規模比重慶模式有較大的增加,但依然難以代替營業稅的地方主體稅種的地位。社科院模式下的房地產稅預計收入為16508億元,占地方財政收入40.65%、占地方稅收收入50.48%、占地方營業稅收入的150.02%、占土地出讓金收入的60.11%。雖然數字有高估的成分,但將社科院模式和改良的上海模式相對比,依然可以反映出該稅制設計的優勢:一方面,其扣除標準更加合理。2010年城市人均住宅建筑面積為31.6平方米,預計由于城市化建設,城市人口和城市住宅面積將同時增長,至2030年城市人均住宅建筑面積為38.2平方米,人均40平方米比2010年的城鎮人均住宅面積高20%,并且在相當長的時間內都超過城市實際住宅建筑面積。相比而言,人均60平方米幾乎是實際人均住宅建筑面積的2倍,扣除之后的應稅房屋范圍將大大減少,因此扣除標準按人均40平方米更加合理;另一方面,上海模式的實際稅率為評估率70%乘以稅率0.4%,即僅為0.28%,社科院模式的實際稅率為普通住宅稅率1%和別墅、高檔公寓的稅率3%,即使以1%的稅率與上海模式相比,仍是后者的3.6倍。而1%的稅率是世界平均稅率水平,因此并不是社科院模式稅率過高,而是上海模式稅率過低。
由于我院鉆探生產以小口徑金剛石鉆進工藝為主,對繩索取心鉆進工藝技術尚未實踐應用過,因此,為了能更好地投入到生產,先開展繩索取心技術的試驗性研究工作。本次試驗選用XY-2型液壓立軸式鉆機、BW-250型臥式三缸往復單作用活塞泵,循環液采用SM植物膠沖洗液,鉆桿、鉆頭、鉆具及附屬設備選用中地裝備無錫鉆探工具廠的S型標準系列。其中,S95、S75繩索取心鉆具各3套,鉆桿各200m,繩索取心鉆頭各10個,打撈器和木馬夾持器各2套,其它附屬材料若干。本次試驗孔深100m,首次對繩索取心鉆進工藝技術進行了深層次的分析研究和探索應用,緊緊圍繞孔內、護壁、取心及鉆進質量、效率等技術難題,重點探索研究了繩索取心鉆進的關鍵技術環節及與之配套的循環液,初期成果明顯,為實踐性生產應用奠定了基礎。
1.2實踐性應用
在試驗性應用取得成果的基礎上,在滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK2108孔進行了實踐性應用,對繩索取心鉆進工藝作進一步研究。
1.2.1項目概況滇中引水工程規劃區含迪慶、麗江、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、紅河等8個州(市)所轄的52個縣,國土面積約9.49萬km2(占全省總面積的1/4),根據《滇中引水工程規劃報告》、《滇中引水工程項目建議書研究報告》,滇中引水工程一次建成,工程總干渠奔子欄—蒙自全長848.2km,多年平均引水量34.17億m3,渠首設計流量145m3/s。萬家—新莊段處于云南高原中部之滇東高原盆地區,沿線經過楚雄紅巖高原亞區和昆明巖溶高原湖盆亞區兩個地貌單元,區內山脈和主干河流受構造控制明顯,線路通過地區地層發育齊全,沉積類型復雜、多樣,從元古界到第四系均有出露。可行性研究階段計劃(含預留)鉆探工作總量38250m,要求全孔巖心采取率≮95%,壓水試驗執行《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》(SL31—2003)。由于部分地層以破碎玄武巖、灰巖、白云質灰巖、生物碎屑灰巖等巖溶地層為主,巖層破碎程度高、孔壁穩定性差、孔內事故率高、鉆進難度大、鉆進效率低。ZK2108孔設計孔深220m,位于昆明市盤龍區兩面寺附近的昆明—呈貢隧洞出口處,覆蓋層主要為碎塊石和粘土,基巖主要是灰質白云巖、石英砂巖,節理裂隙較發育,裂隙間多充填泥質、巖屑等物質,面起伏粗糙,以緩傾節理為主,受構造影響,巖體較為破碎、松散,鉆進難度較大。
1.2.2鉆進器具及附屬設備的配置由于處于實踐性應用階段,并受到目前人員、設備、材料等資源的限制,ZK2108孔的鉆進主要用試驗性階段的設備和器具材料。
1.2.3鉆進參數繩索取心鉆進效率取決于鉆進規程參數的選擇,必須根據地層條件和繩索取心鉆具特點,合理選擇鉆壓、轉速和沖洗液量。
1.2.3.1鉆壓鉆進過程中,當鉆壓高于所鉆巖石的壓力硬度時,巖石就由表面破碎轉為體積破碎,但當壓力接近或超過金剛石本身抗壓強度時,金剛石開始破損,同時,隨著鉆壓的增加,金剛石的磨損量也增加。由于繩索取心鉆頭胎體壁要比標準鉆頭厚2mm,因此繩索取心鉆進環狀克取面積比常規取心鉆進增大了10%以上,鉆進時所用鉆壓亦相應增大10%左右。實際選擇鉆壓應按具體巖層條件、鉆頭類型、鉆頭實際尺寸等,通過實踐合理確定。該孔選用孕鑲金剛石鉆頭,結合地層實際情況,75mm口徑鉆壓選擇為11~14kN,95mm口徑鉆壓選擇為12~17kN。
1.2.3.2轉速轉速是影響繩索取心金剛石鉆進速度的重要因素,轉速過快或過慢,對繩索取心鉆進都不利。通常情況下,孕鑲金剛石鉆頭的圓周線速度在1.5~3m/s范圍內較合適,表鑲金剛石鉆頭則在1~2m/s較為合適。根據實際鉆進情況,該孔75mm轉速選擇為500~800r/min,95mm轉速選擇為400~700r/min。
1.2.3.3沖洗液量沖洗液除冷卻鉆頭和懸排巖粉外,還有調節金第42卷第2期張正雄:繩索取心鉆進工藝在剛石鉆頭胎體正常磨損的作用。由于繩索取心鉆桿與孔壁間隙很小,沖洗液上升速度得到了提高,因此,流量比普通雙管略低。通常情況下,保持環狀間隙上返流速在0.45~1.5m/s范圍內,鉆頭唇面單位面積(cm2)沖洗液量在3~5L/min(中硬—硬巖)或2.4~4L/min(硬—堅硬巖)較為合適,宜根據具體施工條件合理確定。該孔鉆進75mm口徑沖洗液量選擇為60~70L/min,95mm沖洗液量選擇為80~90L/min。
1.2.4沖洗液沖洗液的選用種類很多,一般可選用聚丙烯酰胺、不分散低固相沖洗液、低粘增效粉(LBM)泥漿、天然植物膠溶液、生物聚合物溶液等。繩索取心鉆進應根據地層特點、鉆孔設計深度來合理選擇沖洗液,沖洗液應有良好的流動性,對孔壁的側壓力小,防塌排粉效果好,能迅速堵塞巖石的自然空隙。該孔鉆進選用聚丙烯酰胺低固相沖洗液,按照膨潤土的加量為3%~5%,純堿的加量為0.2%~0.3%,聚丙烯酰胺的加量為0.1%來配制,將水解的聚丙烯酰胺和純堿溶液加入到泥漿中,混合攪拌均勻后即可使用。
1.2.5取心操作技術當鉆進到巖心快裝滿內管或發生巖心堵塞時,立即停泵起鉆。內管撈出孔口后,卸開撈鉤,檢查巖心采取情況,若有巖心,則擰開內管任意一端后,輕輕敲擊內管倒出巖心;若發現內管中無巖心或巖心欠缺時,應當判斷原因,采取相應措施及時處理。任何情況下,回次進尺長度不應超過巖心管有效容納長度。
1.2.6關鍵技術環節的探索與應用
1.2.6.1套管護壁鉆孔必須下孔口管保護孔口、防止偏斜,必要時,還應下表層套管,以防止表層漏失和坍塌。下好表層套管是保證繩索取心正常鉆進的基礎,一般情況下,應根據所采用繩索取心鉆具規格和孔徑要求來選擇套管直徑,套管直徑應與鉆具口徑相匹配,直徑過大會造成鉆具工作不穩定,容易折斷鉆桿,不利于提高鉆具回轉速度;直徑過小,容易造成起下鉆困難,不利于懸排巖粉。同時,還應根據所遇地層巖性完整程度來確定所下套管的深度,套管應下入完整基巖,并應盡量一次下入到需要的最大深度,以減少換徑次數,簡化鉆孔結構。該孔根據地層情況下入了孔口管和表層套管,并在鉆進至171m遇到破碎層出現坍塌、掉塊時,采取將表層套管撥出,擴孔到完整基巖下部3m左右下套管的方法解決護壁問題。
1.2.6.2巖心打撈在巖心打撈過程中,往往會存在內管卡死在外管總成內打撈不成功,或打撈器打撈不住內管總成,亦或是打撈途中遇阻提拉不上來等情況。對于這些情況的出現,應認真分析原因,采取鉆進前認真檢查、鉆進中起大鉆檢查、設置循環液沉淀池等有效措施進行防范和處理。該孔鉆進過程中,出現了打撈途中遇阻提拉不上來的情況,取出鉆具后檢查分析發現,阻礙內管起下的原因是鉆桿內有泥皮,通過調整泥漿性能,采用循環沉淀系統,增設除砂和除泥裝置后,該問題得以順利解決。
1.2.6.3孔內事故預防由于繩索鉆桿與孔壁間隙小、摩擦大,鉆桿接頭容易磨損變薄,容易發生鉆桿折斷事故,應選用優質的沖洗液進行,并選用材質良好的鉆桿及鉆具,在起下大鉆時多檢查鉆桿接頭處,以免發生事故。在地質條件復雜或地質情況不明的情況下,也可以考慮終孔孔徑比所要求的孔徑增大一級,以預防可能出現的意外情況,或者在不改變終孔孔徑的情況下,在開孔時預留一級口徑,以備在遇到意外情況時采取相應的處理措施。
1.2.6.4與普通鉆進工藝的結合使用對于破碎復雜地層,一般較為松散,孔壁易垮塌、掉塊,需要下套管隔離或采用水泥封孔,亦或是選用合適泥漿進行護壁。由于繩索取心鉆進技術本身的缺陷,采用繩索取心鉆進反而局限性較大,會出現無法鉆進的情況,這種地層往往需要采用與常規鉆進工藝相結合使用。該孔的鉆進過程中,先采用普通鉆進工藝鉆穿覆蓋層進入完整基巖,下入套管護壁,然后采用95mm口徑的繩索取心鉆進工藝鉆進。由于缺乏對地層的全面認識和了解,在鉆穿完整基巖遇到破碎、復雜的地層后,繩索取心鉆進工藝無法實施正常鉆進。起大鉆后采用110mm口徑的普通鉆進工藝擴孔穿過破碎層并下入套管護壁后,繼續采用繩索取心工藝鉆進。
1.2.7應用效果對比分析ZK2108孔與相距1.1km的ZK2109孔地層情況相似,ZK2109孔采用普通鉆進工藝。2個孔采用不同鉆進工藝的效果對比分析詳
2技術總結及推廣應用
2.1技術總結
(1)采用繩索取心鉆進工藝,大大節省了起下鉆的時間,也減少了起下鉆掃孔等輔助時間,還可以減小孔壁擾動和掉塊,從而提高了鉆進效率,降低了工人勞動強度和勘探成本,鉆進安全系數更高。
(2)由于繩索取心鉆進工藝巖心即堵即起,減小了巖心對磨或擾動,避免了重復破碎,對提高巖心質量有著重要的作用。
(3)在鉆進過程中,要根據巖層性質,盡量采用小口徑鉆進,并合理選擇鉆進規程參數,合理控制鉆進時效,遇到巖心堵塞時及時提鉆取心,不能盲目靠加大鉆壓來追求進尺速度。
(4)繩索取心鉆進外環間隙小、循環壓力高,容易造成循環漏失、壓塌孔壁,而頻繁提鉆產生的抽吸對地層的穩定性也造成一定程度的破壞,對非完整性地層需要使用優質的泥漿鉆進。尤其在鉆進復雜地層時,應放慢起下鉆速度,提升鉆具及打撈內管總成時,均須向孔內回灌一定量的沖洗液。
(5)繩索取心鉆進工藝的初次實踐應用效果較好,為我院在水利水電工程地質勘探中推廣該項工藝積累了經驗。
2.2推廣及應用
鑒于繩索取心在ZK2108孔應用取得的初期成果,結合本期實踐應用中積累的經驗,新購買了JS系列鉆桿JS95A、JS75C各700m,Q系列HQ、NQ繩索鉆具各4套,并成功應用于廣東某地質勘察項目650m的深孔和滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK1094(480m)、ZK1095(550m)的深孔鉆進,標志著我院繩索取心鉆進技術在水利水電工程鉆探中的應用取得了重大突破,并初步具備了推廣使用該項技術的條件。
由于水利水電工程的建設是一項大的工程,所需要的資金量也是極大的。因此,要想保證水利水電工程的順利進行,就必須做好前期工作經費的工作,從而保證水利水電工程資金的到位。水利水電工程不到位的現象尤其在財政比較困難的城市或鄉鎮地區存在。所以,水利水電工程的建設單位在前期工作中,要積極的向上級單位進行申請,并且通過銀行借貸等多種方法進行解決。
1.2建設單位應全過程介入設計工作
在我國許多水利水電建設單位中,普遍存在著建設單位不全程投入設計過程的現象。在實際的水利水電設計中,建設單位一般會將項目設計交給方后,就不予管理。這種現象的存在嚴重的影響了水利水電工程設計的質量。同時,建設單位不全程投入,還會使得所設計出來的設計方案不符合建設單位建設的思想,所以,無論是重新設計,還是繼續使用改變了設計思路的方案,都不利于水利水電工程的建設和發展。
1.3實行設計招標和設計監理制度
除了以上兩方面的方法外,實行設計招標和設計監理制度也是十分重要的一項舉措,并且這一舉措要在建設單位對項目進行設計時,就應該進行。實行設計招標和設計監理制度可以在很大程度上提高建筑質量,同時還能在一定程度上加快項目設計的速度。總之,實行設計招標和設計監理制度是建設單位做好前期工作的一個重要組成部分。
2保護環境是現代水利水電工程施工技術的一個重要組成部分
在傳統的水利水電施工技術中,由于施工的方法和手段,在施工的過程中總會對環境造成一定的污染。而在現代水利水電工程施工技術中,就要嚴格的對這一點進行控制。也就是說,在保護環境的前提下,進行施工,并且要經過嚴格的監督,從而使得施工的過程中,盡量減少或不對環境造成污染。