水力插板成套技術研究與應用

前言

　　古語說：“工欲善其事，必先利其器”，先進的工具是防治水患災害、治理大河、整修河道、建設城市、發(fā)展實業(yè)、優(yōu)化和改造自然環(huán)境的重要手段。在勝利油田發(fā)展、黃河三角洲開發(fā)、東營市興起的過程中，勝利石油管理局原副局長、教授級高級工程師何富榮同志創(chuàng)造發(fā)明的水力插板成套技術就是這樣的先進工具和創(chuàng)新技術?！　‖F(xiàn)在何富榮同志和黃河水利委員會黃河河口研究院院長、教授級高級工程師程義吉同志以及中國海洋大學環(huán)境科學與工程學院許國輝與項目組人員已把水力插板技術發(fā)展為水力插板成套技術開發(fā)，并通過國家鑒定，從而進人推廣應用階段。如果說勝利油田為黃河三角洲的開發(fā)、東營市的興起注入了第一經(jīng)濟推動力，那么從勝利油田鉆井核心技術轉移、發(fā)展、再創(chuàng)造形成的水力插板成套技術則為黃河三角洲的開發(fā)、東營市的興起注入了第二科技推動力。這樣評價這項新技術對東營和國家的貢獻，實不為過?！　∵@一新技術是水工樁基工程技術的真正革命，是防治水患災害，建設優(yōu)化海岸線，建設沖積海岸的海港、河港的先進武器和剎手锏。這一先進技術使過去在漲落潮干擾下異常艱難的海堤建設變?yōu)楣S化、機械化作業(yè)，而且使工程造價大大降低、工期大大縮短、安全穩(wěn)定性能大大提高。這種工程技術的設想產(chǎn)生于1992年黃河三角洲地區(qū)遭受第16號風暴潮孤東大堤被摧毀之后，1997年正式進人現(xiàn)場試用，至今已12年之久，目前已累計獲得28項國家發(fā)明和實用新型專利，并已通過國家鑒定，表明該項技術已經(jīng)成熟，進入實用推廣期；幾年來已在黃河河道整治、利津漁港、東營市中心漁港、勝利油田海底管線運輸航道、吉林省松花江防洪堤壩等多項工程中應用，并取得預期成功?！　∵@項自主創(chuàng)新的工程技術產(chǎn)生于東營市，應首先在東營市大力推廣應用，為黃河三角洲的開發(fā)、東營市的興起發(fā)揮應有的作用，為向全國的推廣樹立榜樣，并在這個基礎上創(chuàng)辦組建水力插板高科技工程集團，為黃河三角洲的開發(fā)乃至全國海岸線優(yōu)化、海域開發(fā)、京杭大運河恢復和發(fā)展作出大貢獻。歷史證明，科學技術的創(chuàng)新和發(fā)展推動著社會經(jīng)濟的變革，蒸汽機的發(fā)明引起一場世界范圍內的工業(yè)革命，電、計算機、網(wǎng)絡、基因技術等無不如此。相信《水力插板成套技術研究與應用》一書的出版，對水利工程、樁基工程、港口航道工程建設，防治水患，優(yōu)化海岸線，進行海洋高效養(yǎng)殖開發(fā)都將發(fā)揮重要的作用，產(chǎn)生重大而深遠的影響。我深信，水力插板成套技術研究與應用將為黃河三角洲帶來新的面貌，給東營市人民帶來巨大效益，由此及遠，凡采用這種先進工程技術的地區(qū)均會如此。

內容概要

本書論述了黃河三角洲區(qū)域自然災害、特點以及水力插板成套技術的形成背景，闡述了水力插板施工工藝、施工技術和施工設備機具的研制。本書通過對水力插板工程的試驗研究，提出了水力插板工程建設的設計與施工規(guī)程，對獲得國家發(fā)明和實用新型的28項專利做了介紹。根據(jù)水力插板建設工程成功應用實例，展望了水力插板技術推廣應用的領域和前景。    本書可供從事水利工程、海洋工程、樁基工程和建筑工程等專業(yè)的施工、科研工作者閱讀參考。

書籍目錄

序前言第一章  水力插板技術的由來　第一節(jié) 黃河三角洲區(qū)域概況　第二節(jié) 黃河三角洲風暴潮災害及特點　第三節(jié) 水力插板技術的形成第二章  水力插板施工工藝及技術　第一節(jié) 進樁技術　第二節(jié) 水力插板整體連接技術　第三節(jié) 水力插板進樁技術與整體連接技術第三章  水力插板專用施工設備和機具的研制　第一節(jié) 水力插板起吊設備　第二節(jié) 噴射動力水泵設備　第三節(jié) 注漿固縫裝置　第四節(jié) 專用運載設備及其他輔助設備第四章  水力插板工程試驗　第一節(jié) 水力插板堤壩安全穩(wěn)定性能試驗　第二節(jié) 水力插板承載能力試驗　第三節(jié) 海上水力插板工程安全穩(wěn)定性能試驗　第四節(jié) 控制泥沙自流回淤提高水力插板穩(wěn)定性試驗　第五節(jié) 水力插板堤壩防止泥沙淤積航道試驗　第六節(jié) 深水海域地層液化淤積航道試驗第五章  水力插板工程設計與施工技術標準　第一節(jié) 水力插板樁工程設計規(guī)定　第二節(jié) 鋼筋混凝土水力插板設計指南　第三節(jié) 水力插板工程施工技術規(guī)定第六章  應用水力插板建設工程實例　第一節(jié) 黃河口水力插板險工護灘工程　第二節(jié) 應用水力插板建設多種工程第七章  水力插板技術推廣應用前景　第一節(jié)水力插板技術的優(yōu)勢　第二節(jié) 水力插板技術具有廣闊的應用前景附錄  水力插板獲國家專利情況　附錄一 水力插板及使用方法　附錄二 水力插板樁板及其加固與形成大腳樁的方法　附錄三 海上高效養(yǎng)殖區(qū)建設方法　附錄四 水力插板平衡吊機　附錄五 水力插板限位滑道與限位滑板　附錄六 水力插板防潮堤壩　附錄七 水力插板航道攔沙堤壩　附錄八 水力插板圍海透水防浪墻　附錄九 設有伸縮縫的水力插板　附錄十 水力插板噴射管　附錄十一 水力插板滑道、滑板　附錄十二 水力插板透水防潮堤壩　附錄十三 水力插板套筒樁　附錄十四 水力插板閘　附錄十五 水力專用插板　附錄十六 插板碼頭　附錄十七 堤壩和橋梁插入施工的組合樁體　附錄十八 插板航道　附錄十九 插板堤壩　附錄二十 插板涵洞　附錄二十一 水力插板橋　附錄二十二 水力插板噴射管與過水管　附錄二十三 水力插板導流回淤自動填沙裝置　附錄二十四 海上水力插板施工腳手架　附錄二十五 建設海上深水航道的方法　附錄二十六 水力插板橋與堤壩及施工建設方法　附錄二十七 灘海作業(yè)吊機　附錄二十八 海上水力插板施工平臺參考文獻

章節(jié)摘錄

　　七、沉積模式黃河三角洲的基底是現(xiàn)代沉積層，大致以1855年海岸線為界，北部為渤海淺海沉積層，該層廣泛而穩(wěn)定，厚4-8m，由灰黑色黏土質粉砂組成，平均粒徑為7mm左右，含有大量淺海有孔蟲及介形蟲。有些地方，在渤海淺海沉積層的頂部可見一層厚10-20cm的粗粉砂一極細砂層，含有大量貝殼碎片，是淺海沉積物經(jīng)多次風暴潮改造形成的滯留沉積。南部為大清河等短源河流沉積層，沉積比較復雜，1128～1855年間，黃河經(jīng)徐淮人海，短源河流在渤海西岸堆起復雜的河道沉積、河口沉積、三角洲沉積和濱海沉積，沉積層厚4～8m，沉積物為黃色粉砂?！　↑S河三角洲是河流和海洋共同作用的堆積體，沉積過程復雜，由陸向海方向，包括3個相組合帶：　　（1）三角洲平原相。三角洲平原相在近代、現(xiàn)代黃河三角洲體系中發(fā)育最好，是多種亞環(huán)境的復合組?！　。?）三角洲前緣相。三角洲前緣相是三角洲體系中沉積速度最快、沉積砂最純、含重礦物最多的淺水環(huán)境，是水下三角洲的主要組成部分。強河流作用使海岸線不斷向海推進，三角洲前緣砂逐漸超覆在前三角洲粉砂質淤泥相之上，形成沉積物自下而上變粗的海退序列。黃河三角洲前緣沉積物主要是粒徑為0.1 25～0.025mm的細砂至粗粉砂粒級，黏土和有機質以淤泥形式沉積在河口沙嘴外緣回流區(qū)、河間淺海灣和潮間帶上部。　?。?）前三角洲相。前三角洲地區(qū)位于三角洲前緣的向海方向，從三角洲前緣平緩地向外延展，其邊緣在水深17～20m處過渡到淺海陸架區(qū)。前三角洲相沉積物主要是粒徑小于0.015mm的厚層灰色、深灰色、棕灰色淤泥或粉砂質黏土層夾薄層細粉砂透鏡體，有時見有淤積與粉質黏土的互層，有機質含量高，含有少量海生甲殼碎片和許多黑色的、極細的植物碎末，發(fā)育不太清晰的水平層理?！　↑S河三角洲的沉積模式主要與黃河來水來沙有關。據(jù)觀測，黃河人海泥沙除一部分粒徑小于0.015mm的極細顆粒擴散到外海，大部分粒徑為0.1 25～0.025mm的極細砂和粗粉砂都沉積在三角洲前緣地帶，以河口沙壩、沙嘴形式造陸，使海岸線向前推進。沙嘴不斷向外延伸，行水河道縱比降逐漸減小，當沙嘴延伸到一定長度，比降減小到一定臨界值，在適當水流條件下尾閭河道就發(fā)生決口改道，至三角洲其他部位人海，以后又重復這一過程。由于黃河含沙量高、淤積快、決口改道頻繁，因而難以形成伸長型的三角洲指狀沙壩，主要發(fā)育為河口沙嘴和沙壩，使三角洲前緣朵狀砂體及其外緣的席狀砂體向前延伸，逐漸覆蓋前三角洲泥相，形成沉積物向上變粗的層序，這就是黃河三角洲的沉積模式。

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