闸坝管理站应该做什么
1 总 则
1.0.1 为了对水闸进行全面技术管理,正确运用,确保安全完整,延长使用年限,充分发挥效益,更好地促进国民经济发展,特制订本规程。
1.0.2 本规程适用于大、中型水闸。小型小闸和水利部门管理的船闸可参照执行。
1.0.3 水闸的管理中应贯彻水量与水质管理并重的原则,注意协同有关部门加强水质监测与管理。
1.0.4 水闸管理单位应根据本规程,结合工程具体情况,制定或修订技术管理实施细则,报上级主管部门批准后执行。以后还应根据工程运用情况,适时进行修订。审批程序同上。
1.0.5 水闸管理单位必须建立完整的技术档案,内容应包括: (1)国家有关的方针政策、上级指示和有关的协议等; (2)工程规划、设计、施工及验收等技术文件、图纸等; (3)水闸技术管理有关的标准;
(4)控制运用、检查观测、养护修理及科学研究等方面的技术文件、资料及成果等。
1.0.6 水闸管理单位应结合技术管理工作,积极开展科学研究和技术革新。着重研究以下方面: (1)研究改进量测技术、监测手段,提高检测精度和观测资料整编分析水平;
(2)研究采用养护修理的新设备、新材料、新工艺。积极开展控制运用、闸门防腐蚀、防淤防冲、混凝土结构防腐蚀及有关补强加固新技术等专题研究; (3)改进通讯工作,提高通讯质量,完善通讯体系;
(4)根据水闸运用需要和可能,研究采用计算机管理、自动控制和远动装置。
1.0.7 本规程未作规定的,应按照现行有关标准执行。 2 控制运用 2.1 一般规定
2.1.1 水闸应根据规划设计的工程特征值,结合工程现状确定下列有关指标,作为控制运用的依据: (1)上、下游最高水位、最低水位; (2)最大过闸流量,相应单宽流量; (3)最大水位差及相应的上、下游水位; (4)上、下游河道的安全水位和流量; (5)兴利水位、流量。 双向运用的水闸,应有相应的上述指标。 2.1.2 水闸控制运用,必须符合下列原则:
(1)局部服从全局,全局照顾局部,兴利服从防洪、统筹兼顾; (2)综合利用水资源;
(3)按照有关规定和协议合理运用;
(4)与上、下游和相邻有关工程密切配合运用。
2.1.3 水闸管理单位应按年度或分阶段制订控制运用计划,报上级主管部门批准后执行。有防洪任务的水闸,汛期的控制运用计划应同时报送有管辖权的人民政府防汛指挥部备案,并接受其监督。
2.1.4 水闸控制运用,应按批准的控制运用计划或上级主管部门的指令进行,不得接受其它任何单位和个人的指令。对上级主管部门的指令应详细记录、复核;执行完毕后,应向上级主管部门报告。
2.1.5 当水闸需要超过规定的控制指标运用或单向运用改为双向运用时,必须进行充分的分析论证,提出可行的运用方案,报经上级主管部门批准后施行。 2.1.6 在保证工程安全,不影响工程效益的前提下,尚应尽量照顾以下要求:
(1)保持通航河道水位相对稳定和最小通航水深;
(2)鱼类回游河道,利用鱼道或采取其它运用方式纳苗; (3)小水电发电。
2.1.7 水闸上下游河道水质被污染时,除积极向有关部门反映,要求依法进行污染源治理外,有条件时应尽量调节河道径流,减轻下游水污染。污染严重,向下游排放将造成污染危害扩大的,应及时向上级主管部门报告。 2.1.8 有淤积的水闸,应采取妥善的运用方式防淤减淤。
2.1.9 泄流时,应防止船舶和漂浮物影响闸门启闭或危及建筑物安全。 2.1.10 通航河道上的水闸,管理单位应与当地交通主管部门签订通报有关水情的协议。
2.2 各类水闸的控制运用
2.2.1 节制闸的控制运用应符合下列要求:
(1)根据河道来水情况和用水需要,适时调节上游水位和下泄流量。 (2)当出现洪水时,及时泄洪;汛末适时拦蓄洪峰尾水,抬高上游水位。 (3)多泥沙河道取水枢纽中的节制闸,应兼顾取水和防沙要求。 2.2.2 分洪闸的控制运用应符合下列要求:
(1)当接到分洪预备通知后,立即做好开闸前的准备工作。
(2)当接到分洪指令后,必须按时开闸分洪。开闸前,鸣笛报警。 (3)分洪初期,严格按照实施细则的有关规定进行操作,并严密监视消能防冲设施的安全。
(4)分洪过程中,应随时向上级主管部门报告工情、水情变化情况,并及时执行调整闸门泄量的指令。
2.2.3 排水闸的控制运用应符合下列要求:
(1)冬春季节控制适宜于农业生产的闸上水位;多雨季节遇有降雨天气预报时,应适时预降内河水位;汛期应充分利用外河水位回落时机排水。
2)双向运用的排水闸,在干旱季节,应根据用水需要,适时引水。 (3)蓄、滞洪区的退水闸,应按上级主管部门的指令按时退水。 2.2.4 引水闸的控制运用应符合下列要求:
(1)根据需水要求和水源情况,有计划地进行引水。如外河水位上涨,应防止超量引水。
(2)来水含沙量大或水质较差时,应减少引水流量直至停止引水。 (3)多泥沙河道上的引水闸,如闸上最高水位因河床淤积抬高超过规定运用指标时,应停止使用,并采取适当的安全渡汛措施。
(4)利用浑水灌溉的引水闸,应充分利用沙峰时机,有计划地进行淤灌。 2.2.5 挡潮闸的控制运用应符合下列要求:
(1)排水应在潮位落至与闸上水位相平时开闸;在潮位回涨至与闸上水位相平时关闸。任何情况下应防止海水倒灌。
(2)根据各个季节供水与排水等不同要求,应控制适宜的内河水位,汛期有暴雨预报,应适时预降内河水位。
(3)汛期应充分利用泄水冲淤。非汛期有冲淤水源的,宜在大潮期冲淤。 2.2.6 通航孔的使用应遵守下列规定:
(1)设有通航孔的各类水闸,应以完成设计规定的任务为主,照顾通航。 (2)开闸通航宜充分利用白天时间进行,通航时的水位差,应以保证通航和建筑物安全为原则。
(3)遇有大风、大雪、大雾、暴雨等天气时,应停止通航。 (4)因防汛、抗旱等需要停止通航的,应经上级主管部门批准。 2.3 冰冻期间运用
2.3.1 寒冷地区的水闸,在冰冻期间启闭闸门前,必须采取措施,消除闸门周边和运转部位的冻结。
2.3.2 封冻期间,应保持闸上水位平稳,以利上游形成冰盖。
2.3.3 解冻期间一般不宜泄水,如必须泄水时,应将闸门提出水面或小开度泄水。
2.4 闸门操作运用
2.4.1 闸门操作运用的基本要求是:
(1)过闸流量必须与下游水位相适应,使水跃发生在消力池内。可根据实测的闸下水位~安全流量关系图表进行操作;
(2)过闸水流应平稳,避免发生集中水流、折冲水流、回流、漩涡等不良流态;
(3)关闸或减少过闸流量时,应避免下游河道水位降落过快; (4)避免闸门停留在发生振动的位置运用。 2.4.2 闸门启闭前应作好下列准备工作:
(1)对管理范围内停靠的船泊、竹木筏等,应予妥善处理; (2)检查闸门启、闭状态,有无卡阻;
(3)检查机、电、启闭设备是否符合运转要求; (4)观察上、下游水位、流态,查对流量。
2.4.3 多孔水闸的闸门操作运用应符合下列规定: (1)多孔水闸闸门应按设计提供的启闭程序或管理运用经验进行操作运行,一般应同时分级均匀启闭,不能同时启闭的,应由中间孔向两边依次对称开启,由两边向中间依次对称关闭;
(2)多孔挡潮闸闸下河道淤积严重时,可开启单孔或少数孔闸门进行适度冲淤,但必须加强监视,严防消能防冲设施遭受损坏;
(3)双层孔口或上、下扉布置的闸门,应先开启底层或下扉的闸门,再开启上层或上扉的闸门,关闭时顺序相反。
2.4.4 涵洞式水闸的闸门操作运用,应避免洞内长时间处于明满流交替状态。
2.4.5 闸门操作应遵守下列规定:
(1)应由熟练人员进行操作、监护,固定岗位,明确职责,做到准确及时,保证工程和操作人员安全;
(2)电动、手摇两用启闭机人工操作前,必须先断开电源;闭门时严禁松开制动器使闸门自由下落;操作结束应立即取下摇柄; (3)有锁定装置的闸门,闭门前应先打开锁定装置; (4)两台启闭机控制一扇闸门的,应严格保持同步;
(5)闸门启闭如发现沉重、停滞、杂声等异常情况,应及时停车检查, 加以处理;
(6)使用油压启闭机,当闸门开启到达预定位置,而压力仍然升高时, 应立即将回油控制阀开大至极限位置;
(7)当闸门开启接近最大开度或关闭接近闸底时,应注意及时停车;遇有闸门关闭不严现象,应查明原因进行处理;使用螺杆启闭机的,严禁强行顶压。 2.4.6 闸门操作应有专门记录,并妥为保存。记录内容应包括:启闭依据,操作时间、人员,启闭过程及历时,上、下游水位及流量、流态,操作前后设备状况,操作过程中出现的不正常现象及采取的措施等。 3 检查观测 3.1 一般规定
3.1.1 水闸检查观测的主要任务应包括以下内容:
(1)监视水情和水流形态、工程状态变化和工作情况,掌握水情、工程变化规律,为正确管理提供科学依据;
(2)及时发现异常现象,分析原因,采取措施,防止发生事故;
(3)验证工程规划、设计、施工及科研成果,为发展水利科学技术提供资料。
3.1.2 检查观测工作应符合下列基本要求:
(1)检查观测应按规定的内容(或项目)、测次和时间执行;
(2)观测成果应真实、准确、精度符合要求,资料应及时整理、分析,并定期进行整编。检查资料应详细记录,及时整理、分析;
(3)检测设施应妥善保护;检测仪器和工具应定期校验、维修。 3.2 检查工作
3.2.1 水闸检查工作,应包括经常检查、定期检查、特别检查和安全鉴定。 3.2.2 经常检查的范围和周期:水闸管理单位应经常对建筑物各部位、闸门、启闭机、机电设备、通讯设施、管理范围内的河道、堤防、拦河坝和水流形态等进行检查。检查周期,每月不得少于一次。当水闸遭受到不利因素影响时,对容易发生问题的部位应加强检查观察。
3.2.3 定期检查的范围和周期:每年汛前、汛后或用水期前后,应对水闸各部位及各项设施进行全面检查。汛前着重检查岁修工程完成情况,渡汛存在问
题及措施;汛后着重检查工程变化和损坏情况,据以制订岁修工程计划。冰冻期间,还应检查防冻措施落实及其效果等。
3.2.4 当水闸遭受特大洪水、风暴潮、强烈地震和发生重大工程事故时,必须及时对工程进行特别检查。 3.2.5 安全鉴定的周期:水闸投入运用后,每隔15~20年应进行一次全面的安全鉴定;当工程达折旧年限时,亦应进行一次;对存在安全问题的单项工程和易受腐蚀损坏的结构设备,应根据情况适时进行安全鉴定。安全鉴定工作由管理单位报请上级主管部门负责组织实施。 3.2.6 定期检查、特别检查、安全鉴定结束后,应根据成果作出检查、鉴定报告,报上级主管部门。大型水闸的特别检查及安全鉴定报告还应报流域机构和水利部。
3.2.7 经常检查和定期检查应包括以下内容:
(1)管理范围内有无违章建筑和危害工程安全的活动,环境应保持整洁、美观。
(2)土工建筑物有无雨淋沟、塌陷、裂缝、渗漏、滑坡和白蚁、害兽等;排水系统、导渗及减压设施有无损坏、堵塞、失效;堤闸连接段有无渗漏等迹象。 (3)石工建筑物块石护坡有无塌陷、松动、隆起、底部淘空、垫层散失;墩、墙有无倾斜、滑动、勾缝脱落;排水设施有无堵塞、损坏等现象。
(4)混凝土建筑物(含钢丝网水泥板)有无裂缝、腐蚀、磨损、剥蚀、露筋(网)及钢筋锈蚀等情况;伸缩缝止水有无损坏、漏水及填充物流失等情况。 (5)水下工程有无冲刷破坏;消力池、门槽内有无砂石堆积;伸缩缝止水有无损坏;门槽、门坎的预埋件有无损坏;上、下游引河有无淤积、冲刷等情况。 (6)闸门有无表面涂层剥落、门体变形、锈蚀、焊缝开裂或螺栓、铆钉松动;支承行走机构是否运转灵活;止水装置是否完好等。
(7)启闭机构是否运转灵活、制动准确,有无腐蚀和异常声响;钢丝绳有无断丝、磨损、锈蚀、接头不牢、变形;零部件有无缺损、裂纹、磨损及螺杆有无弯曲形;油路是否通畅,油量、油质是否合乎规定要求等。
(8)机电设备及防雷设施的设备、线路是否正常,接头是否牢固,安全保护装置是否动作准确可靠,指示仪表是否指示正确、接地可靠,绝缘电阻值是否合乎规定,防雷设施是否安全可靠,备用电源是否完好可靠。
(9)水流形态,应注意观察水流是否平顺,水跃是否发生在消力池内,有无折冲水流、回流、漩涡等不良流态;引河水质有无污染。 (10)照明、通讯、安全防护设施及信号、标志是否完好。 3.2.8 安全鉴定的内容应包括:
(1)在历年检测的基础上,通过先进的检测手段,对水闸主体结构、闸门、启闭机等进行专项检测。内容包括:材料、应力、变形、探伤、闸门启闭力检测和启闭机能力考核等,查出工程中存在的隐患,求得有关技术参数。
(2)根据检测成果,结合运用情况,对水闸的稳定、消能防冲、防渗、构件强度、混凝土耐久性能和启闭能力等进行安全复核。
(3)根据安全复核结果,进行研究分析,作出综合评估,提出改善运用方式、进行技术改造、加固补强、设备更新等方面的意见。 3.3 观测工作
3.3.1 观测项目应按设计要求确定。设计未作规定的,可结合工程具体情况和需要确定。必要时,可增列一些专门性观测项目。 必须观测项目有:垂直位移、扬压力、裂缝、混凝土炭化、河床变形、水位流量。
专门性观测项目有:水平位移、绕渗、伸缩缝、水流形态、水质、泥沙、冰凌等。
3.3.2 垂直位移观测:
3.3.2.1 观测时间与测次应符合下列规定:
(1)工程竣工验收后两年内应每月观测一次,以后可适当减少。经资料分析已趋稳定后,可改为每年汛前、汛后各测一次。
(2)当发生地震或超过设计最高水位、最大水位差时,应增加测次。 (3)水准基点高程应每五年校测一次,起测基点高程应每年校测一次。 3.3.2.2 观测时,应同时观测上、下游水位、过闸流量及气温等。
3.3.2.3 垂直位移观测应符合现行国家水准测量规范要求,水准测量等级及相应精度应符合表3.3.2.3的规定。
表3.3.2.3 垂直位移观测水准等级及闭合差限差
.3.3 水平位移观测:
3.3.3.1 观测时间与测次应符合下列规定:
(1)水平位移观测时间与测次按3.3.2.1(1)、(2)规定执行;
(2)工作基点在工程竣工后五年内应每年校测一次,以后每五年校测一次。 3.3.3.2 每一测次应观测二测回,每测回包括正、倒镜各照准觇标两次并读数两次,取均值作为该测回之观测值。观测精度应符合表3.3.3.2规定。 3.3.4 扬压力和绕渗观测:
3.3.4.1 观测时间与测次应符合下列规定: 表3.3.3.2 视准线观测限差
(1)不受潮汐影响的水闸,在工程竣工放水后两年内应每五天观测一次,以后可适当减少,但至少每十天应观测一次。当接近设计最高水位、最大水位差或发现明显渗透异常时,应增加测次。
(2)对于受潮汐影响的水闸,应在每月最高潮位期间选测一次,观测时间以测到潮汐周期内最高和最低潮位及潮位变化中扬压力过程线为准。
3.3.4.2 观测时必须同时观测上、下游水位,并应注意观测渗透的滞后现象,必要时还应同时进行过闸流量、垂直位移、气温、水温等有关项目的观测。 3.3.4.3 测压管管口高程应按三等水准测量要求每年校测一次,闭合差__ 限差为±1.4√n mm(n为测站数)。
3.3.4.4 不受潮汐影响的水闸,测压管灵敏度检查应每五年进行一次。 管内水位在下列时间内恢复到接近原来水位的,可认为合格:粘壤土──5天,砂壤土──24h,砂砾料──12h。
3.3.4.5 当管内淤塞已影观测时,应立即进行清理。如经灵敏度检查不合格,堵塞、淤积经处理无效,或经资料分析测压管已失效时,宜在该孔附近钻孔重新埋设测压管。
3.3.5 裂缝观测:
3.3.5.1 经工程检查,对于可能影响结构安全的裂缝,应选择有代表性的位置,设置固定观测标点,每月观测一次。裂缝发展缓慢后,可适当减少测次。在出现最高(低)气温、发生强烈震动、超标准运用或裂缝有显著发展时,均应增加测次。判明裂缝已不再发展后,可停止观测。
3.3.5.2 在进行裂缝观测时应同时观测气温,并了解结构荷载情况。 3.3.6 混凝土碳化观测:
3.3.6.1 观测时间可视工程检查情况不定期进行。如采取凿孔用酚酞试剂测定,观测结束后应用高标号水泥砂浆封孔。
3.3.6.2 测点可按建筑物不同部位均匀布置,每个部位同一表面不应于三点。测点宜选在通气、潮湿的部位,但不应选在角、边或外形突变部位。 3.3.7 伸缩缝观测:
3.3.7.1 观测时间宜选在气温较高和较低时进行。当出现历史最高水位、最大水位差、最高(低)气温或发现伸缩缝异常时,应增加测次。
3.3.7.2 观测标点宜设置在闸身两端边闸墩与岸墙之间、岸墙与翼墙之间建筑物顶部的伸缩缝上。当闸孔数较多时,在中间闸孔伸缩缝上应适当增设标点。 3.3.7.3 观测时应同时观测上下游水位、气温和水温。如发现伸缩缝宽上、下差别较大,还应配合进行垂直位移观测。 3.3.8 河床变形观测:
3.3.8.1 引河冲刷或淤积较严重时,应在每年汛前、汛后各观测一次,当泄放大流量或超标准运用、冲刷尚未处理而运用较多时,应增加测次。冲刷、淤积变化较小的工程,可适当延长观测周期。
3.3.8.2 观测范围一般从上、下游铺盖或消力池末端起,分别向上、下游延伸约1~3倍河宽的距离。对冲刷或淤积较严重的工程,可根据具体情况适当延长。
3.3.8.3 断面间距应以能反映引河的冲刷、淤积变化为原则,靠近水闸宜密,离闸较远处可适当放宽。
3.3.8.4 断面位置应在两岸设置固定观测断面桩。测量前应对断面桩桩__ 顶高程按四等水准要求进行考证,闭合差限差为±20√Kmm(K为测线长,单位km,不足1km时以1km计)。
3.3.8.5 断面测量宜在闸门关闭或泄量较小时进行,并同步观测水位。 3.3.8.6 当河面较宽,施测河道断面有困难时,可采取散点法测绘水下地形图,然后切取河道横断面。
3.3.9 水流形态观测包括水流平面形态和水跃观测,可根据工程运用方式、水位、流量等组合情况不定期进行。如发现不良水流,应详细记录水流形态,上下游水位及闸门启闭情况,分析其产生的原因。
3.3.10 水位、流量、水质、泥沙和冰凌等项目的观测,可参照现行水文观测规范的有关规定执行。
3.3.11 资料整理与整编:
3.3.11.1 观测结束后,应及时对资料进行整理、计算和校核。 3.3.11.2 资料整编宜每年进行一次,包括以下内容:
(1)收集观测原始记录与考证资料及平时整理的各种图表等; (2)对观测成果进行审查复核;
(3)选择有代表性的测点数据或特征数据,填制统计表和曲线图; (4)分析观测成果的变化规律及趋势,与设计情况比较是否正常,并提出相应的安全措施和必要的操作要求; (5)编写观测工作说明。
3.3.11.3 资料整编成果应符合以下要求:
(1)考证清楚、项目齐全、数据可靠、方法合理、图表完整、说明完备; (2)图形比例尺满足精度要求,图面应线条清晰均匀、注字工整整洁; (3)表格及文字说明端正整洁,数据上下整齐,无涂改现象。 3.3.11.4 资料整编成果,应提交上级主管部门审查。
3.3.11.5 水闸管理单位必须对发现的异常现象作专项分析,必要时可会同科研、设计、施工人员作专题研究。 4 养护修理 4.1 一般规定
4.1.1 水闸养护修理工作可分为养护、岁修、抢修和大修,其划分界限应符合下列规定:
(1)养护:对经常检查发现的缺陷和问题,应随时进行保养和局部修补,以保持工程及设备完整清洁,操作灵活。
(2)岁修:根据汛后全面检查发现的工程损坏和问题,对工程设施进行必要的整修和局部改善。
(3)抢修:当工程及设备遭受损坏,危及工程安全或影响正常运用时,必须立即采取抢护措施。
(4)大修:当工程发生较大损坏或设备老化,修复工程量大,技术较复杂,应有计划进行工程整修或设备更新。
4.1.2 养护修理工作应本着“经常养护、随时维修,养重于修、修重于抢”的原则进行,并应符合下列要求:
(1)岁修、抢修和大修工程,均应以恢复原设计标准或局部改善工程原有结构为原则;在施工过程中应确保工程质量和安全生产。
(2)抢修工程应做到及时、快速、有效,防止险情发展。
(3)岁修、大修工程应按批准的计划施工,影响汛期使用的工程,必须在汛前完成。完工后,应进行技术总结和竣工验收。 (4)养护修理工作应作详细记录。
4.1.3 水闸管理范围内环境和工程设施的保护,应遵守以下规定:
(1)严禁在水闸管理范围内进行爆破、取土、埋葬、建窑,倾倒和排放有毒或污染的物质等危害工程安全的活动。
(2)按有关规定对管理范围内建筑的生产、生活设施进行安全监督。 (3)禁止超重车辆和无辅垫的铁轮车、履带车通过公路桥。禁止在没有路面的堤(坝)顶上雨天行车。
(4)妥善保护机电设备、水文、通讯、观测设施,防止人为毁坏。 (5)严禁在堤(坝)身及挡土墙后填土地区上堆置超重物料。 4.2 土工建筑物的养护修理
4.2.1 堤(坝)出现雨淋沟、浪窝、塌陷和岸、翼墙后填土区发生跌塘、下陷时,应随时修补夯实。
4.2.2 堤(坝)发生渗漏、管涌现象时,应按照“上截、下排”原则及时进行处理。
4.2.3 堤(坝)发生裂缝时,应针对裂缝特征按照下列规定处理:
(1)干缩裂缝、冰冻裂缝和深度小于0.5m,宽度小于5mm的纵向裂缝,一般可采取封闭缝口处理。
(2)深度不大的表层裂缝,可采用开挖回填处理。
(3)非滑动性的内部深层裂缝,宜采用灌浆处理;对自表层延伸至堤(坝)深部的裂缝,宜采用上部开挖回填与下部灌浆相结合的方法处理。裂缝灌浆宜采用重力或低压灌浆,并不宜在雨季或高水位时进行。当裂缝出现滑动迹象时,则严禁灌浆。
4.2.4 堤(坝)出现滑坡迹象时,应针对产生原因按“上部减载、下部压重”和“迎水坡防渗,背水坡导渗”等原则进行处理。
4.2.5 堤(坝)遭受白蚁、害兽危害时,应采用毒杀、诱杀、捕杀等办法防治;蚁穴、兽洞可采用灌浆或开挖回填等方法处理。
曹瑞芝是谁
嬴政由于年龄小,吕不韦辅政。从公元前246年嬴政即秦王位到亲政,在将近10年的时间里,吕不韦以仲父、相国的身份辅佐嬴政,治理秦国,他的政治才能得到了淋漓尽致的发挥,为秦国的发展和强大起了重要作用。尤其吕不韦的治国理念很有特色。
吕不韦辅政期间,主要做了以下几件事。
第一,继续东进。
吕不韦辅政期间,继续对东方各国用兵,不断削弱各国的力量。秦对东方各国的打击,自秦昭王时就开始了。前278年(秦昭王二十九年),秦军在白起的率领下一举攻下了楚国的国都郢(今湖北江陵西北)迫使楚国将国都迁至陈(今河南淮阳)。秦在占领的地区设南郡。前260年(秦昭王四十七年)秦国攻打赵国的长平之战,又使赵国受到重创。赵国40多万士兵被杀。前249年,秦又从韩国夺得战略位置重要的成皋、荥阳,设立了三川郡。
吕不韦辅佐嬴政后,继续维持对东方诸国的高压态势。在嬴政即位的当年,秦军全部占领了上党郡,接着又平定晋阳,设立了太原郡。后来,又攻下韩国20多座城市,攻下魏国的20城,设立了东郡。东郡在今河南濮阳西南一带,已经接近山东了。经过连年的征战,秦的国土面积大大增加。
秦国东进的步伐加快,引起了各国的恐慌。前241年(秦王政六年),楚赵燕魏韩五国联合起来共同进攻秦国,吕不韦用正面迎击和分化瓦解的两手策略,粉碎了他们的进攻。
此时,战争的格局日益明朗,秦的强势使东方各国纷纷设法自保,其中韩国为了自身利益,想出了一个办法,他们派著名水利专家郑国到秦国,表示愿意帮助秦国修建一条水渠,灌溉关中东部的土地。其实韩国的目是以修水利工程为名,消耗秦国的人力、物力,达到其阻止或延缓秦国东征六国的目的。
水利是农业的命脉,既然郑国有意帮助秦国修建水利工程,吕不韦自然高兴,于是开工。然而秦投入的人力、物力很多,工程却进展缓慢。韩国的目的是“疲秦”,——拖住秦国,消耗秦的财力、物力和人力,吕不韦终于察觉到韩国的目的。派人把郑国抓起来,要杀郑国。郑国见阴谋败露,不但不慌张,反而很镇静,他说:“臣开始是为韩国做奸细而来的。但是这条水渠修成后将会对秦国有利,可建万世之功,而对韩国只不过能拖延几年寿命而已。”办事讲究“利”的吕不韦一听这话有理,决定不杀郑国,让他继续指挥把水渠修完。这条水渠被命名为郑国渠。(:郑国渠)
郑国渠长达150公里,起自池阳瓠(hu)口(今陕西泾阳境内),横跨渭北高原,灌溉关中低洼盐碱土地4万余顷。郑国渠以含沙量极高的泾河为水源,以有机质含量较高的浑水灌溉,使灌区的盐碱地成为良田,从此关中沃野千里,农业生产有了保障。《史记》记载,此渠修成后,“于是关中为沃野,无凶年。”
秦国有两条著名的水利工程,一为秦昭王时修的都江堰,一条是郑国渠,充足的水力资源保证了农业生产和百姓生活,为秦统一奠定了坚实的物质基础。
第二,引进人才。
秦国为什么强盛?原因很多。如商鞅变法彻底、实行奖励耕战政策、奖励军功等等,但引进人才是最重要的原因。没有人才,秦国不可能强盛。秦国从东方引进人才从春秋时期的秦穆公就开始了,如秦穆公引进百里奚、由余;秦孝公任用来自魏国的商鞅,主持变法,使秦国改变了面貌。
那位当了56年国君的秦昭王也是重视人才,礼贤下士的典范,他为了得到范睢,范是楚国人,有谋略,昭王为了得到他的强秦计策,在范睢面前五次下跪,成为一段佳话。
吕不韦当政期间,也大力引进人才。他担任相国后,就建造了数以千计的房屋,供到秦国的人才居住,还聘请了许多名厨为他们做饭。他在咸阳周边的城墙上挂起告示,欢迎各国和国内人士来相国府做客。在吕不韦以前,秦国引进人才多侧重法家和兵家,这与秦国变法和战争的需要有关系。吕不韦引进人才的特点是不拘一格,兼容并包。
战国时期,盛行养士之风,养士就是招引各种人才,为我所用。其中最有名的是战国四公子,四公子是:齐国孟尝君田文、赵国平原君赵胜、楚国春申君黄歇、魏国信陵君魏无忌,他们各养士三千人。在这些士中有各种人才,有的勇猛尚武,有的计谋多端,甚至还有鸡鸣狗盗者,他们替主人办各种事情,甚至帮助主人躲过危难。
吕不韦很仰慕四公子养士的做法,认为秦虽然强大,却不养士是件耻辱的事。《史记?吕不韦传》记载:“亦招致士,厚遇之,致食客三千人。”是说他招纳来自各国的士人,给予优厚的待遇,人数多达三千。
在吕不韦之前,秦国引进的人才中,偏重法家和军事家,吕不韦执政后这种情况有所改变,他引进的人才除了法家人物,还有其他各家学派的人物。后世称战国诸子百家,据《汉书?艺文志》记载,诸子中最主要的有10家,即儒、墨、道、法、阴阳、名、农、纵横、杂、小说家等,其实还应加上兵家。主张这些学派的人物在吕不韦时期陆陆续续到了秦国,造成了秦国各家学派荟萃,各路人才济济一堂,这是以前从未有过的现象。这些士包括了各方面的人才,绝大多数都没有留下姓名,其中有一个人后来在秦朝历史上产生了重大影响,他就是李斯。
李斯原来是楚国人,出身于上蔡(今河南上蔡),李斯年轻时,曾担任过小吏,身在社会下层,强烈要求往上爬。有一次,他在厕所中看见那里的老鼠,吃的是脏东西,见到人和狗来时,慌忙逃窜;而见到仓库的老鼠时,一个个都肥肥大大,吃的是好粮食,住在宽敞的库房里,没有人和狗来打扰,对比这两种情况,李斯感慨颇深,他说:“人的命运不同,不就和这些老鼠一样吗?所谓‘贤’和‘不肖’就看个人处在什么位置了!”后来李斯拜著名学者荀子为师,学成后,得知秦国招纳贤才,便来到秦国,投到吕不韦门下,当了一名普通的宾客——舍人。
李斯在秦国崭露头角,是他有一次在晋见秦王时,他对秦王分析了天下形势。《史记?李斯列传》记载,他说:“要成就大业,必须看准时机,该忍耐时就要忍耐,该进取时就要进取。以前在秦穆公时代,虽兵强马壮,独霸西戎,但最终未能灭掉关东六国,这是什么原因呢?因为当时诸侯国很多,作为天下共主的周天子还在,所以各诸侯争霸只能抬出周天子,搞尊王攘夷,秦穆公也不例外。而自秦孝公以后,周天子这个招牌越来越没用了,诸侯国公开争霸,秦国乘势发展起来。现在,秦国不断取胜已经六代了,东方各国被秦国打的狼狈不堪,这是千载难逢的大好时机,若不趁势消灭各国,早日统一天下,将来这些国家联合起来对付秦国,秦国恐怕就难办了!”李斯的话虽然是说给秦王的,但在朝廷执政的是吕不韦,所以实际是说给吕不韦听的。李斯的话有历史依据,符合当时的形势,显示了他超人的才华。引起了吕不韦的重视,李斯被任命为长史,长史是一个有实权的官。可能专为李斯而设置的。他从此进入了政坛。
第三,养士编书。
吕不韦为使各类人才发挥作用,把他的门客组织起来,编写了一部《吕氏春秋》。在学术史上,这部书被列为杂家,就是说这部书包含了各种思想,或者说是战国流行的各种思想学派的总结。能写成这样一部内容庞杂的书,必须具备两个条件。(:《吕氏春秋》书影)
第一,有人组织、策划,确定主导思想,提出写书的思想和宗旨。这部书是吕不韦动议和组织编写的,在编写之前,他向参与者阐明了自己的指导思想,书写成后,最后经过他修定。
第二,作者的知识结构多样化,编著这样一部涵盖各种学派、各种思想的书,一两个人是不行的,这是一部集体完成的著作,而大部分的作者是从东方到达秦国的士人。他们投靠在吕不韦门下,在吕不韦组织下从事写作。《史记?吕不韦列传》说:“吕不韦乃使其客人人著所闻,集论以为八览、六论、十二纪,二十余万言。”就是说吕不韦命令他的食客各自将所见所闻记下,综合在一起成为八览、六论、十二纪三部分,二十余万言。
曹瑞芝
曹瑞芝(1890-1953),水利学家。近代山西水利科技的奠基人。20世纪20年代起,曾先后在晋、豫、鲁、鄂、川、陕等省从事水利科技工作,最早制定山西水利发展规划,倡导制定水法和建立水文观测站,研究与推广黄河下游虹吸管淤灌工程和农村小型水电站,主持试验木制水轮机、水轮泵和轮叶调速器等,并曾参与拟订早期长江三峡开发计划,为开创中国近代水利水电事业和技术进步作出了重要贡献。
中文名:曹瑞芝
出生日期:1890年2月20日
逝世日期:1953年5月13日
职业:科学水利学家
毕业院校:山西大学土木工程系
主要成就:近代山西水利科技的奠基人
代表作品:山西水利状况及今后之进行方针
籍贯:山西省汾城县
简介
瑞芝,字子仙,1890年2月20日生于山西省汾城县(今襄汾县)曹家庄乡的乡里村。父亲经商,母亲是家庭妇女,粗通文字,曾担任过“天足会”委员。受家庭环境影响,他勤奋好学,性格开朗,热爱新生事物。幼年在村里私塾读书,后进入县城学堂。1910年,考取山西大学土木工程系预科,1916年本科毕业。1919年考入美国威斯康星大学(UniversityofWisconsin),学习水利工程和水力机械,1923年获硕士学位。回国后,即在山西、河南、山东、四川、陕西等省从事水利事业。从1930年开始身患十二指肠溃疡,到1943年在重庆做了胃切除手术,得以痊愈。患病期间得到他妻子尽心照料,一直坚持工作,全身心投入水利建设事业。
事业
曹瑞芝回国后,先在山西督军府任采运处处长,由于不能充分发挥自己的专长,于1927年离开山西去河南省水利局任工程师。创建了黄河下游虹吸引黄淤田工程,深受当地群众欢迎。由于他对虹吸管入迷,同行们给他起了个外号,叫他“虹吸管”。1930年后任山东省建设厅水利技正,仍继续该项工作的研究。1935年在全国性学术刊物《工程》10卷第1号上发表《虹吸管之水力情形及流量之计算》论文。这篇论文曾被中国工程师学会第四届年会评为第一名,获金质奖章。1936年又得到山东省政府的表彰,发给500块银元奖金。1932年他应邀参加长江三峡工程勘测队,在全国首次提出开发长江水电的宏伟计划。1937年8月,日本侵略军逼近济南,他辗转入川,在大后方开始新的水动力及小水电研究与建设。1946年他任重庆国民政府水利部专门委员时,率部属第224勘设队由重庆回山西工作。经西安北上到达晋南临汾时,因上党战役暴发,仅在晋南一带做短期查勘。
逝世
1952年3月曹瑞芝在山西省为建汾河水库做野外查勘时,由于过度劳累突患心脏病。同年秋病情加重,去沈阳军区202医院治疗,终因心力衰竭,医治无效,于1953年2月13日逝世,享年63岁。
制定三晋治水方略
瑞芝一生曾3次回山西工作,前后历时十余载,制定了符合山西省情的治水方略。第一次回山西工作是在1923-1926年。在此期间对山西省水利状况进行了全面调查,于1925年写出《治汾计划》和《山西水利状况及今后之进行方针》两篇论著,最早提出在汾河上游至罗家曲河段修筑水库、在下游新绛至河津河段兴建机械抽水高灌工程的设想。
提出问题
认为:“山西之水利,省南有八大堰,省北有三大渠,可称中国历来水利上之大成绩,”但要有大的发展,急需解决三方面的问题,即:(1)“兴办水利感受之困难,如省政府对于用水,无规定之水法,争讼起来,审判官无水法可依,人民用水毫无限制,强者得以霸占水利”;(2)“山西之水利缺点甚多,如水源之调查,水量之记录等等,都付缺如,虽有人起而研究,亦无复从”,而造成“坐失水源,殊可惜也”;(3)“山西已有之水利,类皆自然水利”,而目前开发自然水利之条件“已将告竭,此后欲再继续进行,舍科学水利其谁归”。在此基础上,曹瑞芝对山西发展水利提出四项具体计划:“(1)制定水法;(2)调查水源;(3)量水(水文观测);(4)试验(灌溉与盐碱地改良)”。并明确提出,“利用科学方法,以促进水利之发展,实是山西之根本办法”。
编制设计任务书
第二次是在1946-1949年。抗日战争胜利后,曹瑞芝率重庆国民政府水利部第224勘测设计队回到山西,对黄河龙门水库发电工程进行查勘,并编制设计任务书;对晋南龙子祠、霍泉渠、通利渠等古老灌溉工程进行了考察,提出利用现代技术改建扩建这些工程的科学方案。
水利局总工程师
第三次是中华人民共和国成立后1949-1953年,曹瑞芝接受山西省人民政府邀请,回到太原,出任山西省政府委员和山西省水利局总工程师。他虽年逾花甲,但壮心不已。1950年在全省第一届政治协商会议上,即提出兴修黄河龙门水库水电站的建议,引起与会同志的极大关注。从1949年到1952年,他率领水利技术人员,先后对汾河、滹沱河、涑水河、潇河等主要河道进行了调查,并对这些河道的治理和全省水利的发展,提出了比较全面的规划方案。在全省主要河系设立了多处水文和雨量站。在他的主持下,成功地建成了滹沱河、潇河两座现代化的大型灌溉工程;同时还对霍泉、南垣、鼓水、汾河等八大冬堰古老灌溉工程,进行了现代化技术改造;使全省万亩以上的自流灌区由11处增加到29处,有效灌溉面积由296万亩(19.73万公顷)增加到609万亩(40.6万公顷)。在他的倡导下,临汾地区设立了山西最早的灌溉试验站。他还从全盘考虑,积极筹办农村水电建设,在省水利局设立了水利机械研究室和水利机械修造厂,研究和制造农村水力水电建设所需要的机械设备。在此基础上,1956年洪洞县明姜水电站建成投产,很快在全省推广,到20世纪50年代末小水电站发展到129处。1960年农业部在洪洞县召开了全国11个省(市)的小水电会议,推动了全国农村水电事业的发展。
开创虹吸引黄淤田工程
1927年,曹瑞芝到河南不久,鉴于黄河下游两岸水高田低,可利用虹吸管抽取浑水越过大堤进行淤灌,开
始了虹吸管淤灌农田、改良土壤的工程建设。“在黄河花园口首次安装6英寸(15.2厘米)虹吸管,试验出水甚旺,由出水处开挖渠道14里(7千米),经南北两索水河,可达贾鲁河。”继之“又装设24英寸(61厘米)铁管八副,共可出水240立方英尺/秒(6.8米3/秒),可以灌溉沿岸5万余亩(0.33万公顷)旱地。”1930年他出任山东省建设厅技正时,仍积极倡议在黄河沿岸兴修虹吸管引黄淤田工程。“在厅长的支持和工程师褚文林等协助下,于1933年拟定了引黄淤田计划,拟建:厉城王家梨行、青城马闸子、齐河红庙、蒲台王旺庄等处虹吸管工程,计划淤田21.5万亩(1.43万公顷),需建设费301万元”。“安设管径王家梨行及马闸子为21英寸(53.3厘米),红庙及尉家口为18英寸(45.7厘米),王旺庄为15英寸(38.1厘米)”。“1933年11月18日,王家梨行工程试水成功,实引水0.15米3/秒。其他三处亦先后于1934年建成,工程效益较为显著”。当时山东省建设厅的报告说:“在设计之初,原拟放水数次,始有成功可睹焉,当马闸子验收之际,仅放淤十日,其附近淤成之地,可达一千余亩(66.7hm2),淤厚平均约七公分(7厘米)。这段田地,昔为卑湿碱卤不毛之区,今淤成之后,可变沃壤。由此可见,沿黄两岸全部虹吸淤灌工程之利益,确为救济农村之大计矣。”
上述工程见成效后,曹瑞芝等人又在建设厅的支持下,制定了全省淤田计划,拟“安设48英寸(121.9厘米)虹吸管300组,灌田2240万亩(149.3万公顷),使年农产收入达到1.12亿元。计划30年竣工,全部费用400万元。因经费无着,未能实现”。新中国成立后,仅1956-1958年的3年中,山东省就建成引黄虹吸工程24处共162条,设计引水160米3/秒,灌溉面积达560万亩(37.3万公顷)。
1935年前后,豫、冀、鲁三省政府合组虹吸工程勘察团,以曹瑞芝为团长,沿黄河查勘与测量达数月,编拟了详细的工程计划。他在山东期间潜心研究虹吸和航运技术,先后发表了多篇论文。
参与早期规划三峡开发方案
1932年10月上旬,曹瑞芝应扬子江水道整治委员会邀请,由鲁赴宁,会同郓震、宋希尚,加上原扬子江水利委员会指派的测量总工程师史笃培(美国人)、技术员陈晋模两人,组成了中国第一支长江三峡勘测队,于10月下旬自宜昌逆流而上,查勘了长江水力开发情况,于11月23日回到南京整理资料,编写出长江三峡第一个开发计划。这个计划比美国垦务局专家萨凡奇(J.L.Savage)1944年踏勘宜昌峡上游早10多年。打破了长期以来有些人为认为三峡开发计划最早是美国人提出的误传。计划认为:“自宜昌至秭归,其地质构造名曰‘黄陵背斜’,所谓‘黄陵花岗岩’者面积极广,地质学家公认此段为峡东背斜中心,花岗石质极坚固,以之为建坝基础,最合理想”。“黄陵庙、三斗坪一带之(震旦纪)花岗岩地质及地势应为详细研究”地段,此背斜之“东翼宜昌葛洲坝至石门一段,为第三纪之‘东湖沙岩’及‘石门砾岩’。”石门以上至石牌溪即为不宜筑坝之奥陶纪灰岩地层。从地质构造看,“葛洲坝之岩层远不如黄陵庙岩层之合于建坝设厂基础”,但“葛洲坝地势较好,初勘时认为是工程较省、工作较便之地点。宜昌若为化学工业区,而恰好有各种天然适合条件,则发电用电集中一地,解除高压输电之困难,最合经济之原则。”故关于选坝段“勘测队觅得地点二处,一在宜昌上游4海里(7.4公里)之葛洲坝;一在上游22海里(40.7公里)之黄陵庙附近一带。”根据两站当时的情况,按各装机30万千瓦的要求,对大坝的位置、坝型、船闸、投资等进行了初步规划。总的规划指导思想为低坝多级开发方案,此方案淹没损失甚微,宜昌重庆间
落差125米,利用枯水流量发电,约可得保证出力294万千瓦。故还提出:“万县巴阳峡、忠县黄花城、酆都蚕背梁、涪陵剪刀峡、长寿大滩子等几个水电开发点。”报告认为“葛洲坝和黄陵庙水电站仅是长江三峡开发中的一期工程,扬子江上游发展至最后时期,自宜昌至宜宾必有若干水坝、水闸及发电厂互相连属,水面降落,各成阶级,彼时不但航运之滩险问题可以完全解决,即两岸之农田亦因水位抬高受灌溉之利。”报告还建议“利用长江三峡丰富的水电资源,固定空气中的氮气,制造化学肥料,发展电气化学工业,供应川汉铁路。”据郓震先生回忆并撰文说:“当时计划中的计算部分和初步设计由曹瑞芝工程师负责,经郓、宋二工程师最后讨论定稿,然后送中国工程师学会《工程》杂志总编辑沈怡审定发刊。计划的发表是经钱昌照先生同意的。”
朱成章先生也曾回忆撰文说:“第一个三峡开发计划是从当时的技术经济条件出发提出的,现在看来他们选定的葛洲坝和黄陵庙两个坝段,经过50多年来继续勘测设计和建站证明是正确的。现在,葛洲坝工程早已建成发电,三峡高坝坝址选定三斗坪,也在当年选的黄陵庙坝段内,充分说明当时的勘测规划是相当严谨和科学的。”
发展改进水力机械
抗日战争时期,曹瑞芝在四川专心致力于水利水电事业。在此期间,由他主持在三台县兴修了长达50千米、灌溉1.33万公顷的郑泽堰,引涪江之水灌田,即现在的永和堰。这是运用现代水利技术在四川兴建的第一个中型引水工程。他还致力于水力提灌机械水轮泵的研制与推广。1940年由他倡导在成都青羊宫和灌县建立了高灌试验站,指导一批青年技术人员创造了木质水轮泵和水力筒车。这是中国现代水轮泵的最初机型。
1942年,重庆国民政府行政院水利委员会成立水利示范工程处,任务是利用四川丰富的水力资源,示范推广小型水力发电站、水动力加工厂和抽水站工程。曹瑞芝任该处主任,在他的领导下,兴建了重庆杨公桥水力机械试验场,设计了一个水动力站。该站采用低坝明渠引水,引水流量1.0米3/秒,水头5米。因设备简陋,白手起家,水轮机、水轮泵和尾水管都是木制品。经观测,木质旋桨式水轮机其效率仅达到30%左右。曹瑞芝与有关人员经过认真试验对比,根据DieKreiselpumpen所介绍的方法,利用飞机螺旋桨的原理,不断改进水轮泵,提出了科学的轮叶设计,运用流体力学原理,改进了轴流泵。大大提高了旋桨式水轮机的设计水平,使木质水轮机实际效率达到80%左右。这一试验成果随即应用于低水头水力发电站,取得了较为明显的效果。在此基础上,他还组织有关专业人员进行了开布朗(Kaplan)水轮机轮叶调速器的研究设计。在当时一无物质条件,二无像样的水轮机制造厂家情况下,成功地设计、制造了中国最早的活叶旋桨水轮机的成套设备,并在实践中推广应用,这是难能可贵的。
在试验研究的基础上,曹瑞芝指导中国农村水力实业公司,先后在达县阁溪桥、遂宁石溪寺建成两处低水头水电站(分别装机20千瓦和40千瓦)。在重庆北培建成了高水头小流量冲击式水轮机水动力加工厂,解决了当地群众的照明问题。新中国成立后,在山西较早地设计推广农村小型水电站,为全国起到了示范作用,就是应用这段时期的试验成果。
水利界同仁怀念曹瑞芝
曹瑞芝以他的远见卓识,赢得了同行和后人的尊敬与称赞。曾与他同绘三峡宏图的郓震先生称他:“诚挚勤奋,勇于任事,肯钻研问题,认真细致”。山西水利界,当年曾和他共过事的新中国第一代水利科技工作者都赞颂他:“为人正派,襟怀坦白,严以律己,厚以待人,从不沽名钓誉”。
主要论著
1
曹瑞芝。山西水利状况及今后之进行方针。山西水利——水利史专集,1985(1):43~452曹瑞芝。河南黄河水利初步计划书。华北水利月刊,1929,2(3)
3曹瑞芝。SeepageWater(英文)。工程,1930,5(3):394~451
4恽震,曹瑞芝,宋尚希。扬子江上游水力发电查勘报告。工程,1933,8(3):195~220
5曹瑞芝。虹吸管之水力情形及流量之计算。工程,1935,10(1):1~20
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