第一篇:苏州市桥梁发展的现状与展望
苏州市桥梁发展的现状与展望
土木0911班马中骏 0920104127
Timmy’s PC
道路与桥梁工程概论课程期末报告
“古宫闲地少,水巷小桥多”
“一桥飞架南北,天堑变通途”
这座古老的城市,似乎从古至今都和桥有着不解之缘。
苏州市桥梁发展的现状与展望
苏州市桥梁发展的现状与展望
前言:
提到苏州,我们不得不谈到她深厚的历史底蕴,古语有云:上有天堂,下有苏杭。漫步在苏州的街头,那纵横交错的河网,又不禁使人想起她另一个别称“东方威尼斯”——苏州又是一座水城,这座古老的城市,从古至今都似乎和桥有着不解之缘。
一、调查目的:
在苏州度过了四年的大学生活,对这座城市有着莫名的感情,而桥文化是这座城市文化当中不可分割的一部分;希望通过自身的调查学习,对这座城市有更深入的了解,并对城市桥梁的发展提出一些自己的看法。
二、调查时间:
2012年12月20号至2012年12月27号
三、调查地点:
苏州市老城区(姑苏区),苏州市工业园区,其余涉及内容来自资料查阅。
四、正文:
(一)、“古宫闲地少,水巷小桥多”——浅谈苏州古桥的保护
太湖之畔,河湖密布,水多桥多,唐朝诗人
杜荀鹤的诗句赞美了苏州众多的桥梁。根据记载,到目前为止,苏州桥梁总数已达到3.2万余座,其中清代以上古桥557座。素有“水都桥城”之美誉。
苏州古桥历史之久,可上溯到春秋,下及清末民初。如《吴地记》载:“定跨桥为吴王阖闾造。”另外还有都亭桥、鹤舞桥、临顿桥、剪金桥、胭脂桥等。保存到现在的著名古桥中,建造年代久的要数宝带桥和枫桥。宝带桥:建成于唐代元和年间(1829),由当时的苏州刺史王仲舒主持建造。为筹措建桥资金,王仲舒带头将自己身上的宝带捐出来,宝带桥之名由此而来。宝带桥用坚硬素朴的金山石筑成,桥长316.8米,桥孔53孔,是我国现存的古代桥梁中,最长的一座多孔石桥。我们现在所见的宝带桥是明代正统年间重新修建的。清咸丰年间和抗日战争时期,由于英国和日本侵
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略者的破坏,毁损已相当严重。解放后,政府根据明代的规模和形制,修缮了这座古桥。近些年来,对于这座古桥的修缮与保护从未间断过。
枫桥:地处苏州西南端,南北舟车在此交会,自古就是水陆交通要道。因唐代时在此设卡,每当皇粮北运时,便封锁河道,枫桥又作封桥。枫桥是江南随处可见的一种单孔石拱桥,只是唐朝诗人张继写下了《枫桥夜泊》的诗作,从而使枫桥名噪天下。枫桥所处地带由于舟车云集、商旅际会而异常繁华,是旧时苏州物资的集散交流中心。如今的枫桥安然的坐落在寒山寺旅游景区的保护范围内,经过多次的修葺,依然默默的陪伴着这座城市。
人的认识总是在不断得发展,应该说,相较于周边城市,苏州市的古城保护工作还是卓有成效的。最初,人们的想法就是一个字——拆,随着时间的推移、社会的发展以及人们认知的提升,大家发现,拆掉重建的东西就算建的再像,它也永远失去了原来的韵味,慢慢地,到了近些年,人们开始提出“修旧如旧“的说法,这不得不说是一种飞跃。相较于国外成熟的经验,例如:威尼斯,我们不难发现自身还有许多的不足。如何在保持古桥梁的实用性的同时又进行有效的保护,或者采取封闭式保护措施,这一系列的问题都有待思考。
当然,关于苏州古城区的保护与建设,从改革开放初期就有相应的方案不断出台,到今天已经相对成熟,举例来说,苏州市有专门的《苏州紫线管理办法》对古建筑进行保护,其中就提到古桥梁的保护。
如今,当我们拨开藤蔓纠结、青苔斑驳的古桥石柱,拂拭吟咏那经受水浸风蚀,残缺漫漶的诗句时,这些古桥便似一位位饱经风霜的长者,默默地向后人展示着往昔的辉煌,你一定会从浓重的文化品位中感受到岁月的沧桑。保护她们,留住城市的文化底蕴。
苏州市桥梁发展的现状与展望
(二)、“一桥飞架南北,天堑变通途”——苏州市现代桥梁的发展 随着经济的发展、社会的变迁,一座城市对于桥梁的需求愈来愈迫切,这也就自然而然得催生了大批新的桥梁工程的建设。有着深厚桥文化的苏州当然也不例外,从建国初期到现在,尤其是改革开放以来,苏州涌现了许许多多优秀的桥梁,下面举几例作介绍。
苏州人民桥:人民桥位于人民路南端,跨外城河、南门路,与之形成立交,南接人民南路。1950年7月开辟人民路三元坊以南段时破城兴建,1951年9月30日落成。5孔钢筋混凝土结构,宽6.71米,长42.25米。中孔距最高水位4少,1977年重建,5孔钢筋混凝土悬臂T型梁结构,跨外城河二墩三孔,跨度23.40米,左右旱孔跨度各14.60米。桥宽22米,其中车行道16米,左右两侧人行道各宽3米。长62米,花岗石栏。1993年8月6日开工进行部分改建。增桥南坡引道148米,车行道改小方石路面为沥青路面。桥北旱孔改为机动车回车道,由一座装配式实心板梁旱孔桥及150米长、24.50米宽的匝道组成。桥北堍新建一条地下人行、自行车通道,由34米长、8米宽的箱型地下通道及4座梯道组成。同年10月30日竣工通车。何山大桥:何山大桥位于苏州市的西北部,桥位处河宽约80m,正是大运河曲线整治段,航运特别繁忙。该桥西接河西新区,东接古城区,北邻著名的寒山寺风景区,西有现代化的狮山大桥。该桥在建造时,要求桥型既能体现苏州文化历史名城和旅游城市的风貌,保护寒山寺风景区,又能体现苏州市的技术水平,线型简洁流畅,还要在充分考虑桥型美观的同时,考虑在确定方案后设计周期尽可能短,所以设计时应尽可能采用较为成熟的桥型结构,最终确定为拱桥。
苏通大桥:全称为苏通长江公路大桥,位于江苏省东部的南通市和苏州(常熟)市之间,西距江阴大桥82公里,东距长江入海口108公里,是交通部规划的国家高速公路沈阳至海口通道和江苏省公路主骨架的重要组成部分。路线全长32.4公里,主要由跨江大桥和南、北岸接线三部分组成。其中跨江大桥长8146米,北接线长约15.1公里,南接线长约9.2公里。跨江大桥由主跨1088米双塔斜拉桥及辅桥和引桥组成。主桥主孔通航净空高62米,宽891米,满足5万吨级集装箱货轮和4.8万吨级船队通航需要。工程于2003年6月27日开工,于2008年6月30日建成通车。
苏州市桥梁发展的现状与展望
苏通大桥工程规模浩大:其主跨跨径达到1088米,是世界位居第二大跨径的斜拉桥(目前最大斜拉桥主跨是俄罗斯的跨东博斯鲁斯海峡的俄罗斯岛大桥,其主跨1104米);其主塔高度达到300.4米,为世界第二高的桥塔(第一高桥塔为俄罗斯的跨东博斯鲁斯海峡的俄罗斯岛大桥,其桥塔高超过320米);主桥两个主墩基础分别采用131根直径2.5米至2.85米,长约120米的灌注桩,是世界最大规模的群桩基础;主桥最长的斜拉索长达577米,也是世界最长的斜拉索。主要工程量有:桥涵混凝土149.3万立方米,钢箱梁4.9万吨,钢材23万吨,斜拉索6278吨,填挖方317.6万立方米,征用土地1.1万亩。苏通大桥的建设在技术方面极具挑战性,难度非常大,是我国建桥史上建设标准最高、技术最复杂、科技含量最高的现代化特大型桥梁工程之一。
迄今为止,古今中外所有的桥梁均按照构造和受力体系分类,大致可分为8种:刚架桥、拱桥、系杆拱桥、简支梁桥、连续梁桥、T构桥、斜拉桥、悬索桥。如苏州古桥枫桥、各种石拱桥、混凝土拱桥(如何山大桥)、钢管拱桥均属拱桥类;南京长江大桥、九江长江大桥、杭州钱江二桥等属连续梁桥类;美国旧金山的金门大桥、中国西陵长江大桥、汕头海湾大桥均属悬索吊桥;武汉长江二桥、芜湖长江大桥、宜昌夷陵长江大桥等均属斜拉桥类。21世纪,随着高强度钢、玻璃钢、铝合金、碳纤维等太空轻质材料的大量启用,桥梁建筑的主要材料将不断更新,桥梁结构的形式将呈现出多样化发展格局。
以上三座桥梁的建设,跨越了共和国的历史,不仅对于苏州,甚至整个中国都是一个现代桥梁史的缩影。从中,我们不难看出现代桥梁发展的趋势:更长、更大、更柔。
五、结束语
苏州,这座美丽而古老的江南水城,在日新月异的社会发展大背景中,不仅有许多新的桥梁不断涌现,还承担着保护古桥梁的重任,可谓任重而道远。从长远来说,继续做好古城区古桥梁的保护工作是一项重要的课题,从我的个人观点出发,至少应该做好以下几条:
苏州市桥梁发展的现状与展望
⑴、加强已有古桥梁的保护工作,对年代久远的桥梁,在条件允许的情况下,采取各种限行措施;
⑵、建立健全古桥梁保护法规,对于苏州这样一座古桥众多的水城,可以出台专门的保护条例;
⑶、宣传保护古桥的意义,提高市民的自觉性,努力做到自下而上的保护与珍惜;
⑷、古桥保护理念要创新,修旧如旧的思想可以进一步运用; 只有这样,我们才可以真正维护住这座城市的底蕴与风采。
与此同时,苏州也应该抓住现代桥梁发展的大趋势——更长、更大、更柔,在将来,吸取现在桥梁建设中所总结的种种经验,努力造出更现代,更适合经济社会发展的桥梁,为苏州市民以及每一个到苏州来的人提供便利,也为城市增添靓丽的风景线。
当然,桥梁的建设与发展也不能盲目地跟风,个人觉得合理的桥梁建设应该遵从以下几点:
⑴、因地制宜,合理的发展,既要考虑将来的社会发展,又不能盲目地过分建设;
⑵、运用新技术、新工艺,淘汰落后的工艺,要确保桥梁的质量,更应该警惕人为的事故,如设计缺陷、工程质量问题;
⑶、以人为本,科学合理,纵观全局;
古典与现代的碰撞,保护与发展的矛盾,在苏州桥梁的现在与将来中,体现的淋漓尽致,在有限的空间与时间下,苏州这座城市的潜能将会被最大得激发,我相信苏州桥梁的建设与发展将愈来愈好。
参考文献:
【1】 道路与桥梁工程概论.贾朝霞主编.中国建筑工业出版社.2010 【2】 中国公路桥梁发展趋势.《城市建设理论研究》.2012年第28期 【3】 桥梁建设的回顾和展望.曾宪武.2002 【4】 中国古代桥梁文献精选.李合群.华中科技大学出版社.2008年11月 网络资料来源: 百度文库、百度百科
第二篇:我国桥梁景观设计的现状与发展
我国桥梁景观设计的现状与发展
摘要:桥梁景观TRANBBS设计在我国越来越被重视。伴随其成长过程,还存在一些如建设管理机制、建筑师素质及设计风格等方面的问题。桥梁景观设计也出现了一些新方法及新趋势如桥梁环境景观、桥梁夜景观、桥梁景观CI等,这是现代桥梁景观设计与传统的不同。
1.我国桥梁景观设计的现状及问题
我国桥梁景观设计历来受到政府及老一辈桥梁学家的关注。早在五十年代,围绕武汉长江大桥的景观建设就曾发动建筑师、艺术家与桥梁工程师为一体的设计专班对其桥型、桥塔、桥两侧观景台以及硬质景观元素如桥栏、灯具、雕塑等进行反复比较设计,直至今天武汉长江大桥还以其独特的景观、耐人寻味的细部、完整优美的桥姿成为武汉的一大景观与TRANBBS城市标志。
自改革开放至本世纪初的20年,我国建成永久性公路桥梁22.4万座。如此众多的桥梁,理应为景观设计提供广阔舞台。然而桥梁建设的功用传统使人们忽视了景观或是对景观心有余而力不足。九十年代末,厦门高格路桥景观设计研究中心设计的厦门海沧大桥被认为是桥梁全面引入景观及环境美化设计的先驱。我们在欣慰的同时也觉得来势稍晚。其后该公司又相续承担了武汉军山大桥、京珠高速公路的湖北段桥梁及互通,宜昌夷陵长江大桥,宁波杭州湾大桥等的景观TRANBBS规划与设计工作。从建成桥梁的总体效果看,经景观设计后的桥梁确实是有更好的观感,更少的遗憾。厦门高格路桥景观设计研究中心对推动我国桥梁景观设计的发展功不可没。
我国桥梁设计部门的建筑师在五、六十年代曾为桥梁的景观建设发挥重要作用。改革开放后,桥梁建设活动急剧增加,桥梁设计部门的建筑师由于数量不足,使景观设计工作受到制约,也使桥梁景观跟不上社会的要求。桥梁的地标意义,桥梁对社会主义两个文明建设的影响及桥梁作为基础设施配套对经济的作用使各地政府或投资商对桥梁景观的营造更为倾情,这是社会意识超前的主要原因。国外或我国的港澳地区其桥梁设计一般均有工程师与建筑师协同参与,象前两年香港特区路政署为征集昂船洲大桥设计方案而举办的国际性桥梁设计比赛,有十六支设计队伍踊跃参加,其中便有多位世界知名的桥梁工程师及建筑师。我国的路、桥设计与管理部门应完善机制,鼓励专业设计部门与景观设计单位的联
合,以吸纳更多的建筑师、地景师、环境艺术师、雕塑师介入,使桥梁在决策伊始便体现景观与TRANBBS技术、经济、功能的和谐、优化,从而提高景观本体的内在“素质”。
桥梁景观设计还存在一些误区。其一是桥梁景观“包装”式设计方法。在社会或桥梁设计界有这么一种传统认识,景观设计仅仅是对桥梁设计后的包装。这种将桥梁设计与桥梁景观设计脱节的做法是一种误区。桥梁景观设计要早期介入,建筑师应在桥位的勘测阶段便介入到设计工作中,并对桥梁、调治构造物、引道路堤、引道线型进行综合思量使之成为有机整体。另外建筑师还应对桥位方案从政治、经济、技术、环保上进行多方面比较,从景观高度提出桥型设想,或对结构专业提出的桥型方案进行景观论证,以便作为决策或方案深化的依据。
其二是桥梁景观设计上的“伪桥型”现象。这里有建设、管理部门对“时代风尚”的盲目追求,也有桥梁设计者无原则的阿奉。如将梁板结构的桥附加上悬索或拱,使桥梁形式与结构完全不符。这种违背桥梁设计基本原则的设计方法是桥梁景观设计上的另一种误区。
现代的桥梁已不纯粹以满足功能为目的,桥梁巨大的跨度、强烈的形体表现力、超凡的尺度均对城市或大地景观产生影响。桥梁景观设计既要保持对功能、构造技术、形态美学、材料肌理研究的传统,还应针对随社会发展而产生的新景观问题保持敏锐的跟踪,这样才能与朝气蓬勃的祖国对环境品质的更高要求相适应。
2.桥梁景观设计的新趋势与新方法
2.1 桥梁的环境景观
桥梁景观英文为Bridgescape,按美国桥梁景观学家Frederick Gottemoeller的定义为设计桥梁的艺术(The art of designing bridges)。Gottemoeller将桥梁景观分解成线型设计、造型设计、平面布局设计、色彩设计、肌理设计、装饰设计等六大部分。Gottemoeller还对桥梁景观设计中符号学运用、历史文化表达、及技术美学特性等方面的设计创作进行了阐述,力图使桥梁功能、美学、文化与技术达到统一。[注1]
Gottemoeller有关桥梁景观设计及其内容的研究着重于桥梁的本体景观。这也代表了我国桥梁界、建筑界对桥梁景观设计的传统认识。然而桥梁不是孤立
于环境,其景观总是与地景(Landscape)、城市景观(Urbanscape)相伴生,有时其复合景观意义更大。如悉尼大桥与悉尼歌剧院的景观伴生成为悉尼甚至澳大利亚的标志;武汉长江大桥与与龟蛇两山的景观伴生一直为武汉城市的骄傲等。景观的伴生效果实质为环境中的景观和谐与有机,这里的环境既包含自然环境因素又包含人文环境因素。因此桥梁的环境景观理应成为桥梁景观设计与研究的重要方面。
二十世纪末是我国环境意识觉醒的时代。随我国国民经济的持续高速发展,土地的漠化、黄河断流、水源污染、长江洪水及城市建设对历史文化环境的破坏等一系列问题使我们认识到人类在自我价值实现的同时还应与环境和谐。1999年第二十届世界建筑师大会发表的《北京宪章》明确提出了对环境的和谐与尊重应该成为一切建设行为的基本原则。在桥梁景观设计中强调环境景观即是对此大背景的呼应,同时也是保持景观可持续发展的一重要举措。反映到桥梁景观设计中便是桥梁景观与大地或城市景观尺度的和谐研究,桥梁景观对地形、地貌的适合,桥梁景观对文化环境的尊重与共生及桥梁建设对建设地点的自然原生景观的保护等。这些内容均为传统的桥梁景观学所不包容。
2.2 桥梁的夜景观
桥梁夜景观与桥梁TRANBBS交通照明有本质区别,当然我们不能否认功能照明对夜景观有一定作用。可以说桥梁夜景观是照明科学与桥梁艺术的有机结合,是社会物质文明达到一定高度后,人们对城市景观多样化的必然要求,也是社会物质文明与精神文明建设的综合体现。桥梁夜景观拓展了桥梁的景观表达,全天候展示了桥梁魅力,是桥梁空间与时间的延伸。
桥梁夜景观的提出有两个大背景,其一是二十世纪九十年代中我国电力资源由“贫困”向“富裕”的发展,这是其物质基础。其二是桥梁在城市格局中的战略性地位使桥梁夜景观成为城市亮化的一重要组成。桥梁所处的滨水区域,其广阔的视域是城市景观的表达重点,桥梁夜景观对于表现城市夜景观的景深与空间层次有重要作用。这是桥梁夜景观被注重的社会原因。
桥梁夜景观的设计虽然与建筑夜景观设计有相通之处,但其巨大的体量及带状的格局使夜景观有一些自身的规律。如桥梁夜景观更趋向为一亮带,而桥型艺术高潮处象桥塔、桥台、桥墩等则可形成亮点。这种点、线结合的夜景观格局更
能体现桥梁个性与本质美。笔者见过不少桥梁其桥体通亮,光照均匀配置,这不仅消蚀了桥梁鲜明的空间、体积,同时还浪费了能源。
桥梁夜景观其灯光、灯色不仅有软质景观特点,其灯具还是桥面重要的硬质景观构成,灯具造型所传达的信息还可能是桥梁景观理念表达的一重要方面。如具有地域风格的灯具造型,可反映桥梁景观中对文化的追求等。现代的建筑夜景观设计提出了建筑与灯具一体化的概念[注2],桥梁夜景观亦应如此。无论是观赏型的灯具如路灯,还是隐蔽型的如泛光灯均应在桥梁设计之始便有所考虑,并与桥梁景观成为一整体,以避免桥梁完成后灯具成为景观的负担。
2.3 桥梁景观CI
CI是Corporate Identity 的缩写,意即是企业形象识别系统。该概念于1905年由德意志制造联盟贝伦斯率先发轫;二十世纪八十年代末传入中国。CI的主要含义是指将企业文化与经营理念统一设计,利用整体表现体系(尤其是视觉表达系统),传达企业营销概念与公众,使其对企业产生一致的认同,以形成良好的企业形象。CI有MI(理念识别——Mind Identity)、BI(行为识别——Behaviour Identity)、VI(视觉识别——Visual Identity)三方面组成。狭义的CI即指VI,它以各种视觉传播为媒体将企业活动的规范等抽象的语意转换为标志、标准字、标准色等视觉符号,塑造企业独特的视觉形象。在CI中视觉识别系统设计是最有传播和感染力的,也易为公众所接受,且具有新奇和整体等特点。CI发展至今已形成了完备的理论与实践系统,并有许多成功的范例。该概念延伸到城市景观元素的组织即为“城市CI”[注3]。城市CI是将CI的一整套方法与理论嫁接于城市规划与设计中,全称为城市形象识别系统。笔者以为桥梁景观元素也可运用城市CI的景观组织与设计方法,以形成完整统一的视觉形象。
桥梁景观CI与城市CI一样需有以下几个步骤。首先是慎重处理桥梁形象的定位;第二步就是依据形象定位及分析得出的概念进行图式化处理;第三对桥梁的标志性组件依据上述结果进行设计;第四确定桥梁景观的标志色;第五桥梁景观元素的CI设计。下面给予简述。
形象定位:包括城市精神、市民行为准则、城市发展战略目标等,从中形成桥梁景观理念。
标志物与标志图案:包括标志物与标志图案的多样化比较设计;根据桥梁尺度确定的标志物及图案的尺寸要求;标志物与标志图案的适合纹样设计等(可考虑方形适合、圆形适合甚至椭圆形等不同的类型)。桥梁标志物可以是桥塔、桥台、桥头堡或其他对桥梁有景观制高作用的构件。
标志色:可沿用城市标志色,也可根据城市的环境、文化确定标志色,选用的色彩应有一个量化标准,并要与标志物与图案纹样的色彩设计配合,同时还应与桥梁防腐涂装结合。
桥梁景观元素的CI设计:包括桥梁附属的花坛、座椅、栏杆、广告牌、电话亭、公交车站、人行天桥、垃圾桶、指示标牌及灯具等元素,也包含地面铺装、窖井盖板、建筑小品等。其设计要以标志色为统一,以标志图案为特征。桥梁景观元素可采用举证式的设计方法。
桥梁景观CI所涉及的内容基本为桥梁学、建筑学、城市设计涵盖,只不过这些内容分散于各专业工种之中。桥梁景观CI却将分散于各处的影响形象的因素提取、整理并作统一的设计组织,这是其创新之处。因此桥梁景观CI提出的整合桥梁形象组件的思想对塑造桥梁总体形象具有方法论意义;虽然桥梁景观CI的操作与实施是桥梁建设与管理中的新课题,但桥梁景观CI的成果中包含很多可以定型化与量化的因素,这将有助于桥梁景观的管理与实施。
3.结语:桥梁景观设计是我国经济持续高速发展条件下对桥梁环境品质提出的更高要求,究其实质则是物质文明的高度发展所引发的精神追求。因此各级政府均将桥梁景观的建设作为一种反映城市特色、体现地域文化、展示时代风貌的精神文明建设活动加以倡导与推崇,这为桥梁景观设计提供了广阔空间,同时也对桥梁设计提出了新的要求。桥梁设计部门应加强景观方面的人才与技术准备,一则为顺应时代潮流,另外也是为与国际接轨使我们的桥梁设计走向世界。
第三篇:余干县桥梁概况与展望
余干县桥梁概况与展望
姓名_____张鹏辉__________
学号___0145130319________
学院___土木工程学院________
专业班级___土木工程1305______
2016年3月11日
余干县桥梁概况与展望
余干县地处江西省东北部,鄱阳湖东南岸,信江下游。全县面积2330.77平方公里总人口84.9万人。地势东南高,西南低,由东南部丘陵向西北缓慢倾斜,过渡到湖滨平原。地形基本由低丘和湖滨平原组成。纵贯全境的信江分东西支流注入鄱阳湖,左股名互惠河,北流经石口入鄱阳湖;右股经马背嘴至乐安村,与乐安河汇合后经鄱阳镇、龙口入鄱阳湖。
1.余干县桥梁发展现状
虽然地处江南鱼米之乡,但由于境内多丘陵不利于农业机械化,工业与服务业起步又较晚,故现今余干县仍是全国一百个贫困县中的一员。对于我们这种贫困县来说,要想拿巨款来修一座桥是十分困难的。因此对于信江的一些支流要想联通两岸,通常的做法是直接筑堤,把一条河活生生变成了一个湖。甚至在有些地方还在使用船渡这种原始的方式,不仅费时而且安全性不好。由于上述现状余 干境内的大桥主要都集中在信江上,已经建成的信江上的大桥有黄金埠大桥、瑞洪大桥、马背嘴大桥;在建的有中洲大桥工程、龙津大桥工程。
1.1黄金埠大桥
黄金埠大桥位于信江黄金埠段,为1999年渡改桥项目,大桥桥长307米,桥面宽度9米,工程概算总投资841.4万元。实施黄金埠大桥建设工程将彻底改变黄金埠—南昌最后一个孤岛乡镇依靠渡船对外交通的历史,同时对根除水上安全隐患,促进当地经济社会的全面发展都具有十分重要而深远的意义。在建设过程中,工程项目部、施工单位紧紧依靠县乡两级政府和当地群众的支持,按照上级领导对工程质量、安全生产和建设进度的要求,严格管理,扎实苦干,克服了大量的困难。
由于规划过程中没有考虑交通量的巨大变化,近年来由于大型卡车的出现和交通量的日益增大,黄金埠大桥已经损坏严重,政府决定在黄金埠大桥旁边重新修建一座新的桥,苦于财政紧张一直未能实施。
图1黄金埠大桥 1.2马背嘴大桥
马背嘴大桥建成于1992年,全长393.70米,桥面净宽12+2×1.5米,主跨上部结构为预应力混凝土T型刚构,最大跨径70米,1991年12月建成通车。设计荷载为汽车-20;挂车-100。近年来余干县与县域周边经济发生重大飞跃,重大型甚至百吨王货运车辆的问世,致使该桥负荷太重出现病害,现已危胁到人民生命财产安全。为了满足日益增长的交通需求和保障人民生民财产安全,2015年县政府组织对现有桥梁进行了一次维修扩建。老桥整修工程技术难度较大,维修施工分上部与下部结构进行,桥上部结构进行拆除处理后,按照一级桥梁技术参数进行重新安装;桥下部结构进行钢筋水泥外部包装浇筑。
图2马背嘴大桥
1.3瑞洪大桥
瑞洪大桥是德兴至南昌高速公路的一座特大桥,位于信江河谷冲积平原地区,该桥大致南西走向,横跨信江,起始桩号K168+031.44~K169+694.56,全长 1663.12米,主桥采用预应力混凝土变截面连续箱梁方案,引桥为40m预应力混凝土T梁。桥址区属冲积平原地貌,地势较为平坦,大桥跨越的信江宽约600米,东岸为人工堤坝,块石堆砌,可通行汽车,岸线稳定,西岸为自然堤,其上游400m左右为昌万公路的瑞洪大桥,下游约1200m处为瑞洪镇,线位与航道线基本正交。
图3瑞洪大桥
1.4中洲大桥工程、龙津大桥工程
从上面的三座桥的介绍中可以看出,余干县的桥梁基本上年代较久远,设计规划过程中未能考虑到后期的交通发展,没有很好地与经济社会发展相协调。习主席曾说“要致富,先修路”,而桥梁是道路工程的关键节点,修建满足交通要求的桥梁对余干县的发展来说是至关重要的。为此县政府开始了总投资6亿元的 “二路二桥”工程,即德昌高速余干互通连接线工程、余黄一级公路改造工程、中洲大桥工程、龙津大桥工程。
近年来,余干县积极抢抓鄱阳湖生态经济区建设的有利机遇,抓项目、促发展、办实事、惠民生,以大手笔、大谋划做好乡镇至县城、县城至高速的交通网络。2013年11月15日,余干县为德昌高速余干互通连接线工程、余黄一级公路改造工程、中洲大桥工程“两路一桥”举行了开工仪式。德昌高速余干互通连接线是县城连接德昌高速余干互通的一条高等级公路,全长11.5公里,按一级公路兼城市道路标准建设,总投资为2.8亿元。该工程的竣工通车,在交通上实现余干与南昌半小时快速对接,加速了该县融入南昌一小时经济圈。余黄一级公路是在原县城至黄金埠二级公路基础上改建的一条高等级公路,全长23.2公里,路幅宽20米,双向四车道,总投资2.657亿元。该公路的建成通车,大大缩短了余干和周边城市的距离,实现了余干中心城区与黄金埠工业园区的快速连接。中洲大桥横跨信江,大桥主体长332米、宽8.5米,引桥长772米,总投资1900万元。该大桥解决了江埠乡中洲圩内5个行政村、3万名百姓以船代步的历史。河埠信江大桥总投资3187万元,项目路线全长1462米,大桥的贯通,推动了余干南部五乡一场的发展。
“二路二桥”加速了余干至南昌、鹰潭、景德镇一小时经济圈的发展步伐,为余干建设生态宜居的中等城市,实现全县经济社会又好又快发展具有积极作用。
图4龙津大桥工程
图5 中洲大桥工程
2.余干县桥梁发展展望
现阶段余干正处于飞速发展时期,基础设施建设的浪潮正在掀起,个人认为 未来余干县的桥梁建设应朝以下几方面努力:
(1)规划一体化
早期的桥梁建设在规划上没有能够准确的预测车流量大小和车辆的载重量,产生这些问题的原因之一是建模求解产生误差,另外的很大一部分原因是没有把桥梁的规划与该地区的房地产、工农业、交通网等联系起来,没有能够统筹全局而是立足与一小块。可想而知这样设计出的桥梁是很难适应发展中的经济建设的。
(2)桥式多样化
无论是已建成的黄金埠大桥、瑞洪大桥、马背嘴大桥,还是在建的中洲大桥工程、龙津大桥工程,所用的桥式均为梁桥且简支梁桥居多,桥式之单一足以使人审美疲劳。在桥梁的设计原则中美观性就身在其中,伴随着经济的发展人们对桥的美观性要求只会增加。我认为未来余干的桥梁应尝试更多的桥式,如悬索桥、斜拉桥等,我们不仅要把桥梁当民生工程在做,还要当面子工程来做,努力把桥梁做成余干的地标性建筑。
(3)全过程设计
在建成的三座大桥中均出现建成后频繁维修,经常封路修桥,严重影响了交通系统的运行能力,且使得桥梁的维修成本加大,有时造价比较低的桥梁在维修上的花费远大于造价较低的桥梁。因此在设计中目光应放的长远,应考虑桥梁生命全周期的总花费,合理选择设计方案。在桥梁结构的可靠性,桥梁结构的初始投资,故障损失和维护和维修成本中找到平衡点。
第四篇:我国可再生能源发展现状与展望
我国可再生能源发展现状与展望.txt恨一个人和爱一个人的区别是:一个放在嘴边,一个藏在心里。人生三愿:一是吃得下饭,二是睡得着觉,三是笑得出来。我国可再生能源发展现状与展望
2010-2-21 7:48:17 国际能源网 网友评论
可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了很大作用。我国政府一直重视可再生能源的开发利用,除水电自上世纪50年代开始蓬勃发展外,自上世纪80年代,风电、太阳能、现代生物质能等技术应用和产业也在政府的支持下稳步发展,小水电、太阳能热水器、小风电等一些可再生能源技术和产业的发展已经走在世界的前列。
“十五”期间,我国进入了可再生能源快速发展时期,水电建设大中小并举,开发建设速度显著加快;通过采取特许权招标等措施,积极推进风电规模化发展;以送电到乡和解决无电人口生活用电为契机,发展太阳能光伏发电、小型风电,推动分散式可再生能源发电技术的发展;围绕改善农村环境卫生条件和增加农民收入,积极发展农村户用沼气;通过市场推动,大力推广普及太阳能热水器;以技术研发和试点示范为先导,积极推动生物质能发电和生物液体燃料开发利用。到2008年底,可再生能源年利用量总计约为2.5亿吨标准煤(不包括传统方式利用的生物质能),约占一次能源消费总量的9%,比2005年的7%左右上升了2个百分点,其中水电为1.8亿吨标准煤,太阳能、风电、现代技术生物质能利用等提供了7000万吨标准煤的能源,向2010年实现可再生能源占全国一次能源的比例达到10%的战略目标走出了坚实的一步。同年开始实施的《可再生能源法》标志着我国可再生能源发展进入了一个新的历史阶段。除水能外,我国资源丰富、近期利用技术较为成熟、开发潜力较大的主要还有风能、生物质能和太阳能,地热、海洋能利用等在中远期也有很好的发展前景。我国可再生能源近年未发展的形势可以归纳为以下几点:
一、风力发电规模化发展风头正劲
在20世纪80年代后期和2004—2005年,我国政府分别组织了第二次和第三次全国风能资源普查,得出陆地10米高度层风能技术可开发量分别为2.53和2.97亿kW的结论。但是,联合国开发署太阳能风能资源评价研究对我国风电资源的评价大大高出了国内权威部门的结论,指出,我国可利用的陆上风能资源在十多亿千瓦以上,风电实际发展也验证了这一结论。中国工程院综合现有的国内风能资源研究成果以及国际机构的研究结果,提出我国陆地风能资源的基本结论:10米高度层理论储量在40亿kW以上,技术可开发量的底线为3亿kW,实际可开发面积约20万km2。如果按照现有的技术水平,在50米高度层上,1km2布置6—8MW风机,我国20万km2陆地可开发面积上风能技术可开发量可能达到14亿kW。风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿,内蒙古、新疆和甘肃河西走廊,东北、西北、华北和青藏高原的部分地区。另外,内陆也有个别风能资源丰富的地区。我国的并网风电发展从上世纪80年代起步,“十五”期间,风电发展提速,2006年加速发展,总装机容量从2005年的126万千瓦增长到2008年的1200万千瓦(见图1),年增长率超过100%。风电装机容量在2004年位居世界第1O,到2008年底上升为世界第4位。
风电特许权项目是促进我国风电规模化国产化发展的重要因素。从2003年开始,国家连续组织5期风电特许权项目,以上网电价和设备的本地化率为条件,通过招标选择投资者。5期共计49个项目项目,确定了880万千瓦建设规模,同时有效地降低了风电的上网电价,促进了风电投资多元化,提高了风电装备国产化和本地化的能力和活力。目前,我国已经基本掌握单机容量750kW以下大型风力发电设备的制造技术,2007年自主研发的直驱和引进技术消化吸收研制的1.5兆瓦风电机组已经投入试运行,1.5兆瓦风电机组开始规模化批量生产,2兆瓦级及以上的风电机组正进入研制阶段并开始试运行。在国家风电设备国产化政策的有力推动下,风电设备零部件制造水平也有了较大提高,具备了齿轮箱、叶片、电机等关键零部件制造能力,外商已开始在我国采购风电设备零部件。2008年在风电新增市场份额中,国内产品占65%左右,比2005年提高了近30个百分点,国外产品占35%;在累计市场份额中,国内企业55%,国外企业占45%。此外,我国已经建成了250多个风电场,掌握了风电场运行管理的技术和经验,培养和锻炼了一批风电设计和施工的技术人才,并积极推动风力发电技术实验平台和人才培养机制的建设,为风电的大规模开发和利用奠定了良好的基础。总之,我国的并网风电已经开始进入规模化发展阶段。
根据国家可再生能源中长期发展规划中提出的目标,到2010年和2020年,全国风电总装机容量将达到500万千瓦和3000万千瓦,2008年又将201O年的发展目标修订为1000万千瓦。“十一五“期间,将在我国风能资源丰富的地区,即东部沿海和西北、华北和东北地区,建设30个左右100万千瓦等级的大型风电项目,从而在江苏、河北、内蒙古、甘肃、新疆等地形成6个千万千瓦风电基地,营造出风电场开发的广阔市场。从2007年和2008年的发展形势判断,2010年可望达到3000万千瓦,2020年实现装机容量1亿千瓦的目标前景良好。风电发展的长期目标是,经过10—15年的准备,大约在2020年前后,使得风电能够与其他常规能源发电技术相竞争,成为火电、水电之后的第三大常规发电电源,至少达到装机容量8000万千瓦,积极创造条件实现1亿千瓦,占届时发电装机容量的1O%。2040年或2050年实现5亿乃至10亿千瓦,在届时的发电装机和发电量中占据20%以上。为了实现这一战略目标,需要利用5—10年的时间,在2010至2015年期间,建立起具有国际竞争力的风电产业体系,为实现长期目标奠定技术、产业和人才基础。
离网型小风电也是我国风电发展的重要方面,我国已经形成了世界上最大的小风机产业和市场,到2008年,已经推广了约38万台小型风机(总容量约7.5万kW)用于边远地区居民用电,估计目前有约30万台小风机在运行。我国已经形成了单个系统容量从100W到10kW的系列成熟的小风机产品,在2008年生产的50000多台小风机中,有20000多台出口到世界30多个国家和地区,创造了很好的经济和社会效益。世界各国普遍看好我国的风电市场,国际社会预计,我国能在2020年以后超过德国和美国,成为世界最大的风电安装国家和最大的风电设备供应国家。根据各方专家的估计,到2020年,我国的风电装机有可能达到1—1.2亿千瓦。总之,我国风能资源丰富,电力需求充足,将成为世界上最重要的风电市场之一。
二、生物质能发展困难重重
生物质能资源种类繁多,利用技术多样。生物质能包括农作物秸秆、林业剩余物、油料植物、能源作物、生活垃圾和其它有机废弃物。目前,每年可作为能源使用的农作物秸秆资源量约为1.5亿吨标准煤,林业剩余物资源量约2亿吨标准煤,小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高梁等油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万吨生物液体燃料的原料需求。工业有机废水和禽畜养殖场废水资源量,理论上可以生产沼气近800亿立方米,相当于5700万吨标准煤。根据目前我国生物质能利用技术状况,生物质能利用重点将是沼气、生物质发电、生物质液体燃料等。
我国的沼气利用技术基本成熟,尤其是户用沼气,已经有几十年的发展历史。自2003年,农村户用沼气建设被列入国债项目,中央财政资金年投入规模超过25亿元,在政府政策的大力推动下,户用沼气已经形成了规模市场和产业;自2000年,畜禽场、食品加工、酒厂、城市污水处理厂等的大中型沼气工程也开始发展,到2008年底,全国已经建设农村户用沼气池约3000万口,生活污水净化沼气池14万处,畜禽养殖场和工业废水沼气工程达到2700多处,年产沼气约100亿立方米,为近8000万农村人口提供了优质的生活燃料。同时,随着沼气技术不断进步和完善,我国的户用沼气系统和零部件基本实现了标准化生产和专业化施工,大部分地区建立了沼气技术服务机构,具备了较强的技术服务能力。大中型沼气工程工艺技术成熟,已形成了专业化的设计和施工队伍,服务体系基本完备,具备了大规模发展的条件。
2007年7月,农业部颁布了《农业生物质能发展规划》,提出了到2010年,建成一批农业生物质能示范基地,部分领域关键技术达到国际先进水平,产业化程度明显提升,农业废弃物利用范围和规模明显扩大,农村生活用能结构明显优化,农民从农业生物质能产业中获得的收益不断提高,农业生物质能在国家能源消费中的比例和地位不断上升。到2015年,建成一批农业生物质能基地,技术创新和产业发展体系基本建成,开发利用成本大幅度降低,初步实现农业生物质能产业的市场化。生物质能产业成为农业发展的重要领域,对促进农民增收、改善农村生活条件,建设社会主义新农村作用日趋明显,成为保障国家能源安全、保护生态环境的重要力量。到201O年,全国农村户用沼气总数达到4000万户(新建1800万户),占适宜农户的30%左右,年生产沼气155亿立方米;到2015年,农村户用沼气总数达到6000万户左右,年生产沼气233亿立方米左右,并逐步推进沼气产业化发展。年,新建规模化养殖场、养殖小区沼气工程4000处,年新增沼气3.36亿立方米;到2015年,建成规模化养殖场、养殖小区沼气工程8000处,年产沼气6.7亿立方米。
除沼气外,我国其它生物质能技术的应用仍处于产业化发展初期。在生物质发电方面,已经基本掌握了农林生物质发电、城市垃圾发电、生物质致密成型燃料等技术,但目前的开发利用规模还有待扩大。到2006年,全国生物质发电装机容量超过220万千瓦,其中蔗渣发电170万kW,碾米厂稻壳发电5万kW,城市垃圾焚烧发电40万kW,此外还有一些规模不大的生物质气化发电的示范项目。截止2008年底,共投产150多万千瓦。生物质气化以及垃圾填埋气发电方面,2007年投产10多万千瓦,在建20万千瓦。目前全国已有10多个生物质直燃发电项目在建,装机规模超过20万千瓦。混燃项目装机约50万千瓦。但是,对于达到2010年和2020年生物质发电装机500万千瓦和3000万千瓦的发展目标,仍需解决资源分散、原料收集成本高、原料供应的连续性和保证度等问题。
在生物液体燃料方面,为了缓解石油供需矛盾,国家积极推进生物液体燃料技术的研发和试点示范工作。“十五”期间国家批准建设了4个以陈化粮为原料的生物燃料乙醇生产试点项目,形成年生产能力102万吨,自2004年,先后在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5个省及河北、山东、江苏、湖北4个省的27个地市开展车用乙醇汽油试点工作,2006年产量达到了165万吨。2007年以来,国家开始限制以粮食为原料的燃料乙醇的生产,燃料乙醇的发展势头变缓。近期内我国生物液体燃料的重点技术研发方向是利用非粮食原料(主要为甜高梁、木薯以及木质纤维素等)生产燃料乙醇技术,以及以小桐子等油料作物为原料制取生物柴油技术,并建设规模化原料供应基地,建立生物质液体燃料加工企业。目前,以甜高梁、木薯为原料的燃料乙醇和以小桐子为原料制取生物柴油已开展了小规模试验,为我国大规模开发利用生物液体燃料积累了经验。预计到2010年,燃料乙醇的年生产能力将达到约200万吨,生物柴油的年生产能力可达到20万吨,总计年替代200万吨成品油。与此同时,我国的部分企业正在研究开发以秸秆、木材等非粮食为原料的生物液体燃料技术,并取得了一定的突破,可望在2010年前后形成规模化生产能力。但是总起来看,不论是生物质发电还是生物液体燃料的发展,达到可再生能源中长期发展规划的目标,局势扑朔迷离、困难重重。
三、太阳能光伏发电产业超常规发展
我国具有丰富的太阳能资源,太阳能较丰富的区域占国土面积的2/3以上,年辐射量超过60亿焦耳/平方米,每年地表吸收的太阳能大约相当于1-7万亿吨标准煤的能量,具有良好的太阳能利用条件。特别是西北、西藏和云南等地区,太阳能资源尤为丰富。
太阳能光伏发电是目前成熟的技术,其应用的市场障碍主要是成本过高以及硅材料的短缺,目前光伏发电的成本仍在4—6元/千瓦时左右,与商业化应用有相当的距离。但是,自2004年,在国际光伏市场尤其是德国、日本市场的强大需求的拉动下,我国的光伏产品生产能力迅速扩张,包括晶体硅片和太阳能电池的生产能力、以及太阳能电池组件的封装能力都大为增加,形成了一批具有国际竞争力和国际知名度的光伏电池生产企业。2000年,我国光伏组件的生产能力不到10兆瓦,但截止到2008年底,我国光伏电池产量达到了2500多兆瓦,居世界第1位,出现了跳跃式发展。自2006年以来,一些光伏生产企业又鉴于光伏产业链的发展不平衡的局面,即上游环节(硅锭/片的生产)能力小,下游环节(组件的封装)能力大,造成国际市场多晶硅原料的紧缺和涨价,开始考虑投资硅材料的生产,2007年已经形成了1000吨左右的生产能力,2008年可能生产4000吨的生产能力,估计2010年我国的光伏发电产品产量可能突破5000兆瓦,成为世界最大的光伏电池生产国。
在太阳能光伏市场应用方面,2002—2004年,国家组织实施了“送电到乡”工程,中央和地方财政共安排47亿元的资金,在内蒙古、青海、新疆、四川、西藏和陕西等12个省(市、区)的1065个乡镇,建设了一批独立的光伏、风光互补、小水电等可再生能源电站,其中光伏电站占大部分,应用了1.7万千瓦的光伏电池,促进了国内光伏产业的兴起。但由于光伏发电价格高昂,与主要依赖于国际市场的蓬勃发展的产业相比,国内光伏市场发展步伐稍缓,但一直处于稳步发展和上升状态。特别是各地结合城镇建设,推广屋顶计划、路灯等太阳能发电产品的应用,使得我国光伏发电应用呈上升趋势。到2008年底,累计光伏发电容量为20万千瓦,其中40%左右为独立光伏发电系统,用于解决电网覆盖不到的偏远地区居民用电问题。此外,通信等工业领域和光伏消费品的市场份额也在增长。
考虑到经济成本和支持我国光伏产业持续发展的需要,我国的光伏发电采取了稳步发展的原则和策略。在今后5—10年内,我国的光伏发电系统的应用一方面还将以户用光伏发电系统和建设小型光伏电站为主,解决偏远地区无电村和无电户的供电问题,将建设光伏发电20万千瓦,为200万户偏远地区农牧民(即目前我国1/3的无电人口)提供最基本的生活用电;另一方面,借鉴发达国家发展屋顶系统的经验,在经济较发达、城市现代化水平较高的大中城市,在公益性建筑物和其他建筑物以及在道路、公园、车站等公共设施照明中推广使用光伏电源,此外,还将开展大型并网光伏系统的示范,为在光伏发电成本下降到一定水平时开展大型并网光伏系统的大规模应用做准备。到2010年和2020年,光伏系统在这3个方面的应用总量将达到约40万千瓦和180万千瓦。
四、太阳能热水器市场稳步推进 在太阳能热利用方面,目前最广泛应用的技术是太阳能热水器,主要用于提供生活洗浴热水,为提高中小城市居民的生活质量发挥了重要作用。到2008年,我国太阳能热水器总集热面积运行保有量约1.35亿平方米,年生产能力超过2500万平方米,比2007年增长1O%,使用量和年产量均占世界总量的一半以上。太阳能热水器已基本实现了商业化,形成原材料加工、产品开发制造、工程设计和营销服务的产业体系,同时带动了玻璃、金属、保温材料和真空设备等相关行业的发展,成为一个产业规模迅速扩大的新兴产业,目前有1300多家有一定规模的太阳热水器生产企业。尤其是我国自主创新的真空管热管技术,技术水平居于世界领先地位,真空管热水器在我国得到广泛应用,年产量超过1600万平方米,占世界真空管热水器市场的90%以上。同时真空管热水器以其优良的性能,出口亚洲、欧洲、非洲等几十个国家。
近年来,随着与建筑结合技术水平的不断提高,我国建设完成了一批太阳能热水器与建筑结合项目,太阳能热水器与房地产项目同步设计、同步施工、同步验收的理念逐步被建筑行业所接受。建设社会主义新农村活动的开展,为太阳能热水器在农村地区的推广应用提供一个很好的契机,越来越多的农村的新农村改造项目使用太阳能热水器,北京等一些地区还开始利用太阳能热水器为农户供暖。2005年底,建设部颁布了太阳能热水系统与建筑结合的技术规范,2007年4月,国家发展改革委和建设部联合召开全国太阳能热利用大会,鼓励地方出台太阳能热水器强制应用的政策,承诺加大对太阳能热利用的支持力度,进一步扩大了太阳能热水器的市场。
除了太阳能热水器外,我国正在开发和扩大太阳能热利用的领域,包括太阳能供暖、制冷空调、海水淡化、工业加热、太阳能热发电等诸多领域,已经开始前期的研究和示范系统建设工作。根据2008年的初步统计,如果不考虑水电和传统的生物质利用,在我国7000万吨标准煤的其它再生能源利用量中,太阳能热水器就提供了1/3以上。太阳能资源潜力巨大,热水器利用技术成熟,具有经济性和市场竞争力,在我国的热水器市场方面出现了电热水器、燃气热水器和太阳能热水器并驾齐驱的局面,因此太阳能热利用在我国的可再生能源利用中,甚至在今后的能源的供应中能够扮演一个重要的角色。
我国将继续在城镇推广普及太阳能与建筑结合、太阳能集中供热水工程,并建设太阳能采暖和制冷示范工程。在农村和小城镇推广户用太阳能热水器。目标是到2010年,全国太阳能热水器总集热面积达到1.5亿平方米,加上其它太阳能灶、太阳房等太阳能热利用,年替代能源量将超过5000万吨标准煤以上。2008年下半年不期而遇的金融海啸的影响已经从美国蔓延到全世界,从金融体系扩散的实体经济,并开始对我国的经济发展产生重大的影响,国际上主要的发展机构开始大幅度下调对包括对我国在内的主要经济体发展速度的预期,覆巢之下无完卵,此次金融危机将不可避免的对世界可再生能源产业的发展产生不同程度的影响,关于2009年发展形势的判断归纳起来,主要有以下几点:
1、世界各国支持可再生能源发展的政策没有变化,可再生能源产业发展增长趋势不会发生大的变化.
首先是美国国会延长了可再生能源发电补贴政策,2009年风电等可再生能源发电上网的退税政策得以延续,美国可再生能源发电市场的发展得到了法律的保障;二是,日本恢复了停滞了两年的光伏发电补贴政策,日本光伏发电市场将重新启动;三是,中国政府进一步规范了可再生能源发电上网电价(国家发改委价格司核准了10多省区、70多个项目的风电和光伏发电项目的上网电价和提高了生物质发电上网电价),规划6个千万千瓦的风电基地,并准备启动大型光伏并网发电项目的特许权招标,可再生能源发电市场环境得到一定的改善;四是,欧盟各国的可再生能源发展目标得到各自政府的批准,可再生能源市场需求得到保障,因此,尽管会收到金融危机的影响,但是可再生能源发展的基本面没有发生大的变化,其快速增长的势头,尤其是具有价格竞争力比较优势的风力发电的快速增长势头,将会得以保持。
2、主要依赖投行支持的光伏发电产业将遭遇融资瓶颈,重新洗牌不无可能
除了日本的夏普、京瓷等少数企业之外,包括我国在内的大多数光伏发电企业,近年来的发展和扩张,得益于风险投资的倾力支持,自2005年开始,我国的光伏发电企业先后有17家在海内外上市,募集了发快速扩张的资金,形成了尚德、英利、赛维、天合等10多家大型企业和数百家光伏发电中小型企业,也催生了徐州中能、洛阳中硅、星光硅业等~批多晶硅生产企业。但是,不容否认,2005年以来的光伏发电产业发展存在着“泡沫”。估计,2009年,遭受金融危机冲击最大的也可能是这些企业,与年初相比,在美国上市的光伏发电企业的市值下降幅度均在80%以上,进一步的融资将会变得十分困难,加之国际光伏发电产品需求市场的不确定性,大型企业的快速扩张可能受阻,中小型企业的增长将更加困难,除少数具有价格竞争优势的企业之外,国内一批多晶硅原材料生产企业,可能面临更加残酷的市场竞争。2009年我国和世界光伏发电市场虽然会仍然保持增长的势头,但是,增速将大幅度下降,进而转变为消化近年来形成的市场泡沫,整个行业开始重新洗牌不无可能。
3、粮食价格上扬和石油价格下滑对生物液体燃料的发展影响巨大
2006年下半年以来开始世界粮食危机造成的粮食价格上扬,使得世界各国政府开始保护粮食市场,包括我国政府在内,开始大幅度提高粮食收购价格,加之国际油价一路下滑,饱受争议的以粮食和糖类为原料的生物液体燃料的发展将会收到粮价上涨和石油价格下滑的双冲压力,进一步增长的困难很大。而以纤维素为原料的第二代生物液体燃料技术尚未成熟,2009年,生物液体燃料的发展前景不会十分光明,陷入停滞也不会是天方夜谭。我国生物液体燃料的发展在2007年以来,已经开始陷于停滞,2009年的形势也不会有的大改观。
四、风电建设速度取决于电网建设,集中和分散相结合是中国风电发展的主要方向
世界大多数国家风电发展主要以分散的小型风电场为主,我国起步阶段也是以5万千瓦以下的小型风电场为主。由于我国风电资源主要分布在华北、西北和东北,以及东南沿海地区,尤其是国家实行风电特许权招标项目,促进风电项目规模化发展以来,我国风电集中规模化发展成为主流,由此而产生的电网接人和电力输送问题将成为风电大规模发展的主要瓶颈。解决这一矛盾的主要途径:一是理顺各方面的关系,加快电网建设步伐;二是加速发展分布式风电,在电网覆盖地区,实施供电侧人网。因此,2009年除了国家正在规划的几个大型风电基地的建设需要电网建设的配套之外,对于分布式风电的入网的技术和政策问题也会提上议事日程。
五、可再生能源发展前景广阔任重道远
我国具备发展可再生能源的丰富的资源条件和一定的产业基础,近年来的可再生能源处于快速发展阶段,其中一些技术已经达到或接近商业化发展水平,从资源、技术和产业的角度,在近期都有大规模发展的潜力。政府对可再生能源的发展给予了充分的重视,根据我国制订的发展目标,2020年可再生能源的发电比例可以达到15%以上,2040年之后可以达到30%或更高的水平,成为重要的替代能源。经过近年来的培育,可再生能源已经开始在我国的能源供应中发挥作用,今后5—10年将是我国风电、光伏发电和生物质能大规模利用的起步阶段,能否抓住机遇,打牢基础,迅速形成可再生能源市场和产业,是推动可再生能源规模化应用的关键所在。总之,我国可再生能源发展潜力巨大、前景广阔,但是技术和产业的发展方面还存在诸多障碍,任重而道远,需要政府的积极扶持,需要产业、研究机构等社会各界持之以恒的努力。
第五篇:灌浆材料的发展现状与展望
灌浆材料的发展现状与展望
摘要:灌浆工法作为防渗补强加固的一种重要手段,其灌浆材料起着至关重要的作用。本文对灌浆材料的种类及其使用性能作了详细的描述,同时对今后浆材的发展方向提出了展望。关键词:灌浆 灌浆材料
注浆法出现于19世纪初,注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题,至今已有一个世纪的历史。浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用,注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、水泥,发展到今天的水泥--水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用,又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂,以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体,分为溶液型和悬浊液型两大类。灌浆材料的种类及其特点
1.1 溶液型浆材
溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1.1.1 水玻璃类灌浆材料
水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。
灌浆用水玻璃模数在2.4~3.4之间为宜,水玻璃溶液的浓度在35~45°Be'为宜。
水玻璃类浆材主要特点及性能:
(1)胶凝时间从瞬间~24小时不等;
(2)固砂体强度可达6MPa;
(3)粘度从1.2~200×10-3Pa·s;
(4)可灌性好,渗透系数可达10-5~10-6cm/s,可灌入 0.1mm以上的土层。
(5)毒副作用小,造价低。1.1.2 木质素类浆液
木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大,难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的,是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠,使之成为低毒、无毒木质素浆液,是一种很有发展前途的注浆材料。
浆液及胶凝体主要性能特点:
(1)浆液的粘度较小(2~5×10-3Pa·s),可灌性好,渗透系数为10-3~10-4cm/s的基础,均可适用于灌注。
(2)防渗性能好,用铬木质素浆液处理后的基础,其渗透系数可达10-7~10-8cm/s。
(3)浆液的胶凝时间可在几十秒至几十分钟之间调节。
(4)固沙体强度在0.4MPa以上。
(5)原料来源广,价格低廉。1.1.3 丙烯酰胺类浆液(丙凝浆液)
丙烯酰胺类浆液,国内又称丙凝浆液,是以丙烯酰胺为主剂,和其他交联剂,促凝剂和引发剂等材料所组成。常用的交联剂为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺(简称M),引发剂为过硫酸铵[(NH4)2S2O8],常用的促凝剂有β-二甲基丙腈[(CH3)2NCH2NCH2CN]和三乙醇胺[N(C2H4OH)3],缓凝剂一般用铁氰化钾(称简KF)。
浆液及凝胶体的主要特点:
(1)浆液粘度小。与水接近,常温标准浓度下黏度为1.2×10-3Pa·s。
(2)可灌性良好,浆液能渗入粒径小于0.01毫米的土层或渗透系数大于10-4cm/s的被灌体。
(3)胶凝时间可准确地控制在几秒至数十分钟之间。因此既可用于堵住大流量的集中涌水,也可用于细微裂隙的防渗处理。
(4)凝胶体的渗透系数为10-9~10-10cm/s,固砂体的渗透系数可达10-8cm/s,可以认为是不透水的。
(5)凝胶体的抗压强度较低,约为0.2~0.8MPa,在较大裂隙内的凝胶体易被挤出,因此仅用于防渗注浆。
(6)浆液及凝胶体耐久性较差,且有一定毒性。
(7)丙烯酰胺浆液价格较贵,材料来源也较小。
(8)丙凝浆液与铁质易起化学作用,具有腐蚀性。1.1.4 丙烯酸盐类浆液
丙烯酸盐是由丙烯酸和金属组成的有机电解质。加入交联剂后就生成不溶于水的聚合物。丙烯酸盐浆液是由一定浓度的单体、交联剂、引发剂、缓凝剂等组成的水溶液。常用的交联剂多为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺和六氢-1,3,5三丙烯酰基一均三嗪,丙烯酸盐常采用氧化还原引发体系,通过游离基聚合反应生成不溶于水的含水凝胶。
浆液和凝胶体主要性能:
(1)聚合反应开始前,粘度基本保持不变。聚合反应一旦开始,粘度急剧变化,具有很快达到最终凝胶的性能。
(2)浆液可灌性好,丙烯酸盐浆液更浸润土粒,对地基内的微细孔隙有较好的可灌性。
(3)浆液胶凝时间可在数秒到数小时内控制。
(4)凝胶体的渗透系数在10-7~10-10cm/s之间,固砂体的渗透系数在10-5~10-8cm/s之间。
(5)固砂体抗压强度在0.3~1MPa之间。1.1.5 聚氨酯类浆液
聚氨酯类浆液分非不溶性聚氨酯浆液(简称PM)和水溶性聚氨酯类浆液(简称SPM)。
(1)非水溶性聚氨酯类浆液非水溶性聚氨酯是由多异氰酸酯和多羟基化合物聚合而成。不溶于水,只溶于有机溶剂中。其浆液和凝胶体主要性能如下:
① 浆液相对密度1.036~1.125,是非水溶性的,遇水开始反应,因此不易被地下水冲稀,可用于动水条件下堵漏,封堵各种形式的地下、地面及管道漏水,止水效果好。
② 浆液遇水反应时,放出CO2气体,使浆液产生膨胀,向四周渗透扩散,直到反应结束时止。由于膨胀而产生了二次扩散现象,因而有较大的扩散半径和凝固体积比。
③ 浆液黏度低,可注性能好,可与水泥注浆相结合;采用单液系统注浆,工艺设备简单。
④ 固砂体抗压强度高,一般在0.6~1MPa,其凝胶体抗压强度可达3MPa,有时可作为补强材料。
⑤ 抗渗性能好,渗透系数可达10-6~10-8cm/s。
⑥ 浆液遇水开始反应,所以受外部水或水蒸气影响较大,在存放或施工时应防止外部水进入浆液中。
⑦ 不污染环境。
⑧ 注浆后,管道、设备需用丙酮、二甲苯等溶剂清洗。
(2)水溶性聚氨酯类浆液水溶性聚氨酯浆液是由预聚体和其他外加剂所组成。其与PM的主要区别在于SPM所用的聚醚是环氧乙烷聚合物,而PM所用的聚醚是环氧丙烷聚合物,前者具有亲水性。
浆液与凝胶体主要性能和特点:
① 浆液能均匀地分散或溶解在大量水中,凝胶后形成包有大量水的弹性体。
② 浆液相对密度1.10,黏度0.1Pa·s左右。
③ 凝胶时间在数秒到数十分钟内可调。
④ 固砂体抗压强度为0.1~5MPa,凝胶体强度可达2MPa。
⑤ 可用于水工建筑物及地下工程的防渗堵漏。1.1.6 环氧树脂类浆液
环氧树脂具有强度高,粘结力强,收缩小,化学稳定性好等特点。其粘结力和内聚力均大于混凝土,因此对于恢复结构的整体性,能起很好的作用。但其浆液黏度大、可注性小、憎水性强、与潮湿裂缝黏结力差。1.1.7 甲基丙烯酸酯类浆液(甲凝)
甲基丙烯酸酯类浆液是一种化学补强灌浆材料。其浆液和凝胶体主要性能特点如下:
(1)黏度低,在25℃时仅为5.7×10-4Pa·s。
(2)可灌性好,可注入0.05毫米的细微裂缝。在0.2~ 0.3MPa压力下,浆液可渗入混凝土内4~6厘米。
(3)聚合后的强度和黏结力较高。
(4)甲凝为憎水材料,液态时怕水,在注浆前,必须用风吹干裂缝和在浆液内加入一定的阻聚剂等。1.1.8 脲醛树脂浆液
脲醛树脂类浆液是以脲醛树脂或脲-甲醛为主剂,加入一定量的酸性固化剂所组成的浆液。脲醛树脂浆液有脲醛树脂浆液、脲-甲醛浆液、改性脲醛树脂浆液。
脲醛树脂浆液主要特点:
(1)粘度低,在10-3Pa·s范围内。可实现单液或双液注浆。
(2)凝胶时间在十几秒到几十分钟内可调。
(3)抗压强度在4~8MPa之间。
(4)固砂体抗渗系数为10-4~10-5cm/s 1.1.9 丙强浆液
丙强浆液是在丙凝浆液基础上发展起来的,它主要是以丙凝与脲醛树脂作为注浆材料的一种化学注浆浆液。
丙凝浆液主要性能特点:
(1)浆液相对密度为1.19~1.20。
(2)浆液粘度为(5~6)×10-3Pa·s。
(3)胶凝时间在数分钟到数小时内可调。
(4)固砂体渗透系数可达10-8cm/s。抗压强度可达 0.17Mpa。悬浊液型浆材
悬浊液型浆材是指固体颗粒悬浮在水中的注浆材料。主要包括纯水泥浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆等。2.1水泥浆液
注浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。水泥细度是决定水泥性能的重要因素之一。纯水泥浆的主要性能如下:
(1)材料来源广泛,成本较低,无毒性,施工工艺简单方便。
(2)黏度随水灰比而变,可小至16s,大至139s。
(3)凝结时间随水灰比的增加而延长,从数小时到数十小时。
(4)抗压强度可达22.0MPa。
(5)结石率可达99%·
(6)稳定性差,易沉淀析水,在地下水流速较大的条件下注浆时,浆液易受水的冲刷和稀释。
(7)为改善水泥浆性能,可掺入掺合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。2.2 水泥黏土类浆液
水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作为加固注浆时,黏土掺量一般为5%~15%。由于黏土的分散性高,亲水性好,因而沉淀析水性较小。水泥黏土浆液的稳定性大大提高。
浆液凝胶体主要性能如下:
(1)黏度随水灰比及黏土用量而变,从0~65s之间可调。
(2)凝结时间较长。
(3)结石率比纯水泥浆液高,可达100%。
(4)抗压强度可达13.6MPa。2.3 黏土类浆液
黏土来源广泛,成本低廉。多用于病险土工堤坝的防渗注浆工程。为改善黏土类浆液性能而研制了黏土水玻璃浆液。黏土40%~60%,水玻璃为黏土的10%~15%,熟石灰为黏土重量的1%~3%。其余为水。浆液的主要性能为:凝结时间为几十秒至几十分钟,黏度为20~30s,渗透系数为10-5~ 10-6cm/s。
2.4 水泥水玻璃类浆液
水泥水玻璃浆液亦称CS浆液,是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例采用双液方式流入,必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成的注浆材料。它克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗回固。
水泥水玻璃浆液的特点:
(1)浆液凝胶时间可控制在几秒到几十分钟范围内;
(2)波美度越小,胶凝越快;水玻璃掺量越少,胶凝越快;
(3)结石体抗压强度较高,可达10~20MPa;结石率可达100%。
(4)结石体渗透系数为10-3cm/s;
(5)可用于裂隙为0.2mm以上的岩体或粒径为1mm以上的砂层;
(6)材料来源丰富,价格较低廉;
(7)对环境及地下水无毒性污染,但有NaOH碱溶出,对皮肤有腐蚀性;
(8)结石体易粉化,有碱溶出,化学结构不稳定。2.5 微细水泥浆液
微细水泥浆液又叫MC浆液,其平均粒径为4μm。最大粒径为10μm。这个特性使MC浆液能够渗入渗透系数为10-3~10-4cm/s的细砂层和岩石的细裂隙中。
微细水泥浆液及结石体的主要性能特点:
(1)浆液的凝结时间可以用水玻璃在20s至几分钟的范围内调节。
(2)结石体抗压强度高,可达25MPa;固砂强度可高达62MPa。
(3)可灌性强,能注入0.1~0.2mm的细砂中。
(4)对于1:1的浆液,浆液析水率<5%,析水历时2h以上,稳定性大大提高。
(5)具有良好的工作环境,无毒,结石具有较高的耐久性。对裂缝中的钢筋无腐蚀。对裂隙的湿度不敏感。
(6)固砂体渗透系数可达1.0×10-6cm/s。灌浆材料的发展方向
传统的水泥和黏土类颗粒材料由于粒度大,可灌性低,难以满足各种地层类型的不同要求。传统的水玻璃类灌浆材料固结强底低,且生成的凝胶产物对环境有一定的污染。目前使用的高分子化学浆材施工成本较高,在经济性及耐久性方面使用其难以大量使用。且都有一定程度的毒性,易污染环境并危及人的身体健康。郑守仁院士指出:灌浆材料的环保问题、耐久性问题以及不适应不同环境开发新品种材料是今后灌浆材料研究的方向。因此寻求渗透性强、可注性好、无污染、固结体强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜和施工方便等综合性能指标高及成本较低的绿色新型灌浆材料是今后材料学界和工程界研究开发的共同课题。据此,笔者认为新型无机胶凝材料的研究开发及现有粒状材料的细化是今后注浆材料的发展方向。