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心肺復(fù)蘇是關(guān)鍵
有資料顯示,腦缺氧10秒即可出現(xiàn)意識喪失;缺氧4~6分鐘,腦神經(jīng)元發(fā)生不可逆的病理改變;缺氧6~9分鐘死亡率可達65%;而缺氧12分鐘成活率幾乎為零。因此,溺水早期現(xiàn)場搶救必須快速、有效、分秒必爭,力爭做到早發(fā)現(xiàn)、早復(fù)蘇、早治療。
若發(fā)現(xiàn)有人溺水,應(yīng)立刻呼叫“120”急救電話,與當(dāng)?shù)鼐仍藛T協(xié)助搶救。
一旦發(fā)現(xiàn)溺水者,應(yīng)迅速游到其附近,從其后方出手救援(防止被溺水者緊抱纏身而雙雙發(fā)生危險)或投入木板、救生圈、長桿等,將溺水者救上岸。
將溺水者救上岸后,立即清除其口、鼻腔內(nèi)的水、泥、水草等污物(包括取下假牙),只要溺水者呼吸道通暢,就可以直接做心肺復(fù)蘇,這樣的效果要比先“控水”好很多。
控水:通俗地講,就是將溺水者吸入的水盡量排出來。常用方法:救援者一腿跪地,另一腿屈膝,將溺水者的腹部項在屈膝側(cè)的大腿上,使其頭下垂;接著按壓溺水者背部,使積水流出。
心肺復(fù)蘇的要領(lǐng)是:溺水者仰臥在平實的地面上,救援者的右手掌放在溺水者兩與胸骨連線的正中,另一手掌重疊放于手背上,肘關(guān)節(jié)伸直,垂直向下平穩(wěn)而有規(guī)律地按壓,深度為4~5厘米。按壓至最低點時應(yīng)稍有停頓,按壓頻率為l00次/分。
心肺復(fù)蘇的同時要輔以人工呼吸,一般心臟按壓與口對口呼吸次數(shù)比例單人(心臟按壓與人工呼吸均由一人操作)按30∶2(即心臟按壓30次,口對口呼吸2次),雙人(心臟按壓與人工呼吸由2人分別操作)按15∶2(即心臟按壓15次,口對口呼吸2次)比例進行。
人工呼吸時,救援者位于溺水者一側(cè),托起溺水者下頜,并捏住其鼻孔,深吸一口氣后,往溺水者嘴里緩緩吹氣,待其胸廓稍有抬起時,放松其鼻孔,并用一手壓其胸部以助呼氣,反復(fù)并有節(jié)律地(每分鐘吹16~20次)進行,直至溺水者恢復(fù)呼吸為止。
需要強調(diào)的是,心肺復(fù)蘇要不間斷地進行,至少要做30分鐘以上,這對溺水者非常重要。如果只等醫(yī)生來現(xiàn)場,旁觀者不進行心肺復(fù)蘇,溺水者生還的幾率微乎其微。
由于心肺復(fù)蘇非常消耗體力,最好由流做,直到急救醫(yī)生到來。
游泳前要了解環(huán)境
為避免溺水的發(fā)生,建議游泳者最好不要到不知水情或易發(fā)生溺水傷亡事故的地方去游泳。對游泳場所的環(huán)境,如該水庫、浴場是否衛(wèi)生,水下是否平坦,有無暗礁、暗流、雜草及水域的深淺等情況要了解清楚。
1、清除口、鼻中雜物:上岸后,應(yīng)迅速將溺水者的衣服和腰帶解開,擦干身體,清除口、鼻中的淤泥、雜草、泡沫和嘔吐物,使上呼吸道保持暢通,如有活動假牙,應(yīng)取出,以免墜入氣管內(nèi)。
2、 空水:將進入溺水者呼吸道、肺部和腹中的水排出。常用的一種方法是,救生者一腿跪地,另一腿屈膝,將溺水者腹部擱在屈膝的腿上,然后一手扶住溺水者的頭部使口朝下,另一手壓溺水者的背部,使水排出。
3、人工呼吸:是使溺水者恢復(fù)呼吸的關(guān)鍵步驟,應(yīng)堅持做到溺水者完全恢復(fù)正常呼吸為止。
4、胸外心臟按摩法:是對尚未出現(xiàn)真死現(xiàn)象的溺水者之生命做最后挽救,使其恢復(fù)自主心跳與呼吸的重要手段。溺水者仰臥在平實的地面上,救護者的右手掌放在溺水者兩與胸骨連線的正中,另一手掌重疊放于手背上,肘關(guān)節(jié)伸直,垂直向下平穩(wěn)而有規(guī)律地按壓。
關(guān)鍵詞:虛擬水;虛擬水貿(mào)易;虛擬水戰(zhàn)略;社會調(diào)節(jié)能力;民勤
中圖分類號:F127.42 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1003―4161(2008)06―0048―05
石羊河是我國內(nèi)陸河流域中人口最密集、水資源開發(fā)利用程度最高、用水矛盾最突出、生態(tài)環(huán)境問題最嚴重的流域之一?,F(xiàn)狀流域水資源開發(fā)利用已嚴重超過其承載能力,致使流域生態(tài)環(huán)境日趨惡化,危害程度和范圍日益擴大。下游民勤縣的生態(tài)惡化形勢極其嚴峻,其湖區(qū)北部已嚴重危及居民的生存。近年來,民勤的生態(tài)危機問題備受社會關(guān)注,其生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)面臨崩潰,主要原因是由于石羊河上中游地區(qū)人口持續(xù)增加和經(jīng)濟規(guī)模不斷擴張從而大量的截留下游來水造成。而當(dāng)前眾多學(xué)者通過壓縮上中游的用水?dāng)?shù)量以保證對下游民勤地區(qū)的供水量,從節(jié)水、調(diào)水、移民等方面提出解決地區(qū)水問題的政策性建議,但越來越多的事實表明僅僅通過流域內(nèi)部的水資源重新配置是不能完全解決民勤的生態(tài)經(jīng)濟問題。虛擬水概念的引入和虛擬水戰(zhàn)略的提出,為更好地解決類似于民勤地區(qū)這樣的由于水資源短缺引起的西北干旱區(qū)典型生態(tài)經(jīng)濟問題提供了一種新的思路和途徑。
1 虛擬水概念和研究進展
1.1 虛擬水與虛擬水戰(zhàn)略
虛擬水是TonyAllan于1993年提出,是指生產(chǎn)商品和服務(wù)中所需要的水資源數(shù)量。虛擬水不是真正意義上的水,因為它包含在產(chǎn)品中以虛擬的形式體現(xiàn)出來,消費者從產(chǎn)品中看不見水的影子。因此虛擬水又叫“嵌入水”和“外來水”,其中“外生水”指進口虛擬水的國家使用了非本國的水的事實。
虛擬水的定義一般包括兩種:(1)從生產(chǎn)者的角度定義,即為生產(chǎn)這種產(chǎn)品的真實用水量,它取決于生產(chǎn)地的生產(chǎn)狀況(包括時間和地點)和水資源利用效率。(2)從使用者角度定義,即一種產(chǎn)品的虛擬水含量是在使用地生產(chǎn)該產(chǎn)品的需水量。該定義對于平衡缺水地區(qū)水資源赤字時(如采用進口代替生產(chǎn)一種水密集產(chǎn)品時給地區(qū)節(jié)約了多少水量)特別有用。
虛擬水戰(zhàn)略是指缺水國家或地區(qū)通過貿(mào)易方式從富水國家或地區(qū)購買水密集型產(chǎn)品來獲得水和糧食的安全。如果一個國家以虛擬水出口水密集型產(chǎn)品給其他國家,實際上就是以虛擬的形式出口了水資源。通過這種途徑,國家或地區(qū)可以向另一國或地區(qū)提供“虛擬的”水資源。水資源稀缺的國家可以通過犧牲一定的經(jīng)濟利益,從水資源豐富的國家進口水密集型產(chǎn)品來節(jié)約本國的水資源,實現(xiàn)水安全。長距離的輸水與巨額成本,使得富水國和貧水國之間的實體水貿(mào)易較為困難,而水密集型產(chǎn)品的貿(mào)易(虛擬水貿(mào)易)是現(xiàn)實可行的。如此而來,國家之間甚至洲際之間的虛擬水貿(mào)易,可以作為一種提高全球水資源利用效率和獲得缺水地區(qū)水安全的有效工具。
1.2 研究進展
自Allan提出虛擬水的概念以后,經(jīng)過近十多年的時間,科學(xué)界才認識到虛擬水概念對地平衡地區(qū)和全球水資源安全的重要性,并先后于2002年、2003年召開關(guān)于虛擬水的國際會議和專題研討會。目前,虛擬水的研究工作主要在量化產(chǎn)品虛擬水含量、水足跡、虛擬水貿(mào)易節(jié)水量和虛擬水儲量等方面不斷深入開展。最近,將虛擬水、水足跡測算與消費、人口、富裕程度和技術(shù)等因素相結(jié)合探討人類活動產(chǎn)生的環(huán)境影響,拓展了虛擬水的研究領(lǐng)域。
2 虛擬水計算方法
虛擬水的計算是采用賬戶的方式來解釋水資源在社會經(jīng)濟系統(tǒng)中的遷移和轉(zhuǎn)換,考察產(chǎn)品和服務(wù)中嵌入的水資源。虛擬水的計算主要包括:農(nóng)作物虛擬水含量計算,動物產(chǎn)品虛擬水含量計算。
2.1 農(nóng)產(chǎn)品虛擬水含量計算
根據(jù)Zimmer和Renault的研究,農(nóng)產(chǎn)品虛擬水含量具體的計算過程根據(jù)不同的產(chǎn)品分類而有所差異。Zimmer和Renault將農(nóng)產(chǎn)品類型分為初級產(chǎn)品、加工產(chǎn)品、轉(zhuǎn)化產(chǎn)品、副產(chǎn)品、多重產(chǎn)品及耗水或不耗水產(chǎn)品六種主要類:(1)初級產(chǎn)品,是指直接從作物身上提取的產(chǎn)品,包括谷物、蔬菜、水果等。生產(chǎn)這類產(chǎn)品需要的水資源主要取決于農(nóng)作物的類型、生長區(qū)域的自然地理條件、使用的灌溉系統(tǒng)及其管理方式等。首先,利用考慮氣候影響因素計算的參考作物需水量乘以作物系數(shù)進行調(diào)整,得到單位面積作物需水量,然后通過單位面積作物需水量除單位面積作物產(chǎn)量得到單位質(zhì)量初級產(chǎn)品的虛擬水含量。參照作物需水量采用聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的標(biāo)準彭曼公式。(2)加工產(chǎn)品,以初級產(chǎn)品為原料進行加工后的產(chǎn)品,如糖(原材料為甘蔗、甜菜)、植物油(原材料為菜籽、胡麻、花生等)、面粉、加工飼料、酒精飲料(原材料為糧食)等。這一類產(chǎn)品的虛擬水含量取決于加工過程中初級產(chǎn)品的投入比例,通常按照初級產(chǎn)品投入重量比例加權(quán)得到。同時,加工產(chǎn)品還需要考慮加工轉(zhuǎn)化效率。(3)轉(zhuǎn)化產(chǎn)品,主要包括動物產(chǎn)品,該類產(chǎn)品的計算包括在動物產(chǎn)品的計算中。(4)副產(chǎn)品,是指該類農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)主要是為了其他目的而不是他們的營養(yǎng)價值。副產(chǎn)品的計算主要有三種方法:①按提供所有副產(chǎn)品的重量比例來分配虛擬水;②按提供副產(chǎn)品的價值量比例進行分配;③不考慮實際生產(chǎn)過程用水量,按營養(yǎng)均衡規(guī)律來進行分配。(5)多重產(chǎn)品,考慮農(nóng)產(chǎn)品的種植的多重目的。(6)低耗水、非耗水產(chǎn)品。(5)、(6)兩類產(chǎn)品生產(chǎn)的虛擬水消費量的計算相當(dāng)困難,目前通常采用營養(yǎng)均衡規(guī)律計算虛擬水含量。
2.2 動物產(chǎn)品虛擬水含量計算
動物產(chǎn)品虛擬水的計算主要包括活動物的虛擬水含量和動物產(chǎn)品虛擬水含量?;顒游锾摂M水含量是指動物從出生到死亡的整個生命周期內(nèi)所消耗的總水量,包括飼料所含的虛擬水、飲用水、動物飼舍清潔用水等。飼料消費中的虛擬水包括飼料作物中所包含的虛擬水和混合飼料作物所需的實體水兩部分內(nèi)容。飼料作物中不同成分作物的虛擬水含量采用前面介紹的方法計算,然后按照在飼料作物中的重量比例加權(quán)就得到飼料作物虛擬水的含量。動物的飲用水需要計算動物整個生存期間的飲用水。動物產(chǎn)品虛擬水含量計算不同動物產(chǎn)品的虛擬水含量需要將活動物的虛擬水含量在動物產(chǎn)品間進行分配。
3 民勤縣2005年虛擬水計算與分析
按照前面介紹的虛擬水計算方法,計算產(chǎn)品中的
虛擬水含量。農(nóng)產(chǎn)品虛擬水含量計算依據(jù)民勤氣象站的氣象觀測資料和土地數(shù)據(jù),利用FAO提供的CROP,WAT軟件計算單一農(nóng)作物的初級產(chǎn)品的虛擬水含量,再依據(jù)加工效率進行調(diào)整得到最終消費產(chǎn)品的虛擬水含量。動物產(chǎn)品的虛擬水含量Chapagin提供的處理辦法,測算動物產(chǎn)品的虛擬水含量。目前對于民勤地區(qū)虛擬水的研究中,對于消費品中的虛擬水關(guān)注不多,主要是由于缺少必要的消費統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這里,通過采用從事多年國民統(tǒng)計工作的研究人員的建議,對民勤的消費數(shù)據(jù)進行比較接近的替代,估算民勤城市和農(nóng)村居民消費的虛擬水總量。
結(jié)合民勤2005年國民社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料等,計算民勤2005年城鄉(xiāng)居民生活消費虛擬水量和實際生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品和動物產(chǎn)品的虛擬水量。計算結(jié)果表明,2005年民勤城鄉(xiāng)年人均虛擬水消費分別為1018.35m3,572.69m3,全社會全年消費虛擬水量與實際生產(chǎn)產(chǎn)品中的虛擬水含量分別為1.93×108m3,9.52×108m3,是民勤總用水量(7.82×108m3)1的0.28、1.22倍。
通過比較可以發(fā)現(xiàn),民勤城市居民人均虛擬水消費量約是農(nóng)村居民人均虛擬水消費量1.8倍,但由于總?cè)丝谥谐鞘芯用駭?shù)量相對較少,而使得城市居民的虛擬水消費總量只有農(nóng)村居民虛擬水消費總量的23%,城市與農(nóng)村居民消費虛擬水總量分別占全社會消費總虛擬水量的18.6%和81.4%。這一結(jié)果表明,從虛擬水的角度來看,解決廣大農(nóng)村居民的問題是解決民勤生態(tài)經(jīng)濟問題的關(guān)鍵。
利用實際產(chǎn)量測算的虛擬水量要大于消費量測算得到虛擬水量可能的原因包括:貿(mào)易活動和產(chǎn)品的儲存原因。由于缺少足夠的統(tǒng)計數(shù)據(jù),這里對于貿(mào)易活動和產(chǎn)品儲存的影響沒有進行更深入的探討。
同時,從虛擬水消費總量和實際產(chǎn)量的虛擬水構(gòu)成來看,糧食消費的虛擬水和糧食生產(chǎn)的虛擬水量所占比例都較高,分別為43%、30%。可見糧食的生產(chǎn)和消費對于虛擬水總量的需求影響很大。糧食是人類生活的必需品并且攜帶有大量的虛擬水,而且糧食也是當(dāng)前貿(mào)易中數(shù)量最大的商品。同時,一般認為大規(guī)模的長距離調(diào)水(實體水)由于工程技術(shù)和巨額成本實施起來很困難,而通過富水國與貧水國之間的產(chǎn)品貿(mào)易如糧食貿(mào)易,進口產(chǎn)品中虛擬水來實現(xiàn)節(jié)約貧水地區(qū)的實體水,形成了“實體水一糧食一虛擬水一實體水”虛擬水貿(mào)易戰(zhàn)略的分析思路。同時,虛擬水貿(mào)易戰(zhàn)略打破了一味從國家、地區(qū)或流域內(nèi)部尋找解決水資源問題的慣性思維,充分調(diào)動域內(nèi)與域外的水資源解決自身的問題。
4 民勤縣實施虛擬水戰(zhàn)略分析
實施以“水-糧食-貿(mào)易”為主線的虛擬水貿(mào)易,對解決當(dāng)前民勤由于水資源短缺引起的生態(tài)經(jīng)濟問題具有十分重要的意義:
4.1 解決區(qū)域水資源短缺的問題,增加地區(qū)水資源總量供給
虛擬水貿(mào)易是一種新的“供水方式”,特別是對于民勤縣這樣的貧水地區(qū)來講,可以通過進口糧食來節(jié)約本地區(qū)有限的水資源,增加水供給總量。中通過劃分五種不同的情景,估算了在進口民勤糧食總產(chǎn)量的1/3、1/2及全部產(chǎn)量和進口城市居民糧食消費量1/3、進口農(nóng)村糧食消費量1/3等情景下,民勤縣節(jié)約的虛擬水量。從情景的分析結(jié)果可以看出,通過虛擬水貿(mào)易進口糧食對于民勤地區(qū)的節(jié)水效果是顯著的(與總用水量7.28億立方米相比);同樣進口居民消費糧食1/3的情景下,增加農(nóng)村糧食消費供給的進口節(jié)約虛擬水的效果(0.37億立方米),要好于增加城市居民糧食消費的進口供給的節(jié)水效果(0.21億立方米)。
4.2 提高水資源的配置效率,增加有限水資源利用的收益
虛擬水是比較優(yōu)勢的一個應(yīng)用。國際貿(mào)易理論指出,一個國家或地區(qū)可以出口自身有相對比較優(yōu)勢的產(chǎn)品,而進口自身存在比較劣勢的產(chǎn)品來獲得自身效益最大化。就水資源來講,由于富水國家或地區(qū)生產(chǎn)單位產(chǎn)品所需要的水資源數(shù)量比貧水國家或地區(qū)要低,水資源的外部性較??;而從經(jīng)濟學(xué)角度講,貧水國家以一定的經(jīng)濟成本為代價節(jié)約了本地區(qū)的實體水資源,并增加由進口產(chǎn)品中虛擬水資源與本地區(qū)實體水資源構(gòu)成的水資源總供給。虛擬水貿(mào)易成為提高和實現(xiàn)全球、國家和地區(qū)間水資源收益的工具。
(表2)在不同的情景中,在僅考慮工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益差額的條件下,測算了各情景下民勤縣實施虛擬水戰(zhàn)略的收益和GDP的增加比例。各情景中對于實施虛擬水戰(zhàn)略收益測算的過程為:在任一情景下,通過進口糧食而節(jié)約下來的水資源用于發(fā)展工業(yè)或其他生產(chǎn)效益更高的行業(yè),以求獲得更高的收益,實現(xiàn)水資源的效益最大化。從測算的結(jié)果表明,通過將實施虛擬水貿(mào)易節(jié)約下來的水資源轉(zhuǎn)向收益更高的工業(yè)等部門之后,增加的凈收益非常顯著,相對于GDP的增加比例也十分明顯,特別是進口民勤糧食產(chǎn)量1/2的情景下,節(jié)約下來的水資源用于工業(yè)生產(chǎn),GDP增加比例達到了81.50%,對于經(jīng)濟的增長的拉動非常大。增加的收益增強了區(qū)域經(jīng)濟能力和財政支持能力,提供了用于從地區(qū)外進口糧食的所需的更多的資本,減少了當(dāng)?shù)鼐用裆顚τ诒镜貐^(qū)的糧食生產(chǎn)的需求,緩解了地區(qū)水資源短缺壓力和環(huán)境壓力,有利于解決地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟問題,推進生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
4.3 提高居民節(jié)水意識,推進節(jié)水型社會建設(shè)
虛擬水的概念的提出,使人們更清楚地認識到產(chǎn)品和服務(wù)的消費會對資源系統(tǒng)造成影響。由于不同產(chǎn)品和服務(wù)中“嵌入”的虛擬水含量不同,了解產(chǎn)品中的虛擬水含量,進行虛擬水核算特別是對于虛擬水消費的核算展示了不同的產(chǎn)品和服務(wù)消費下對于水資源系統(tǒng)的影響程度,這對于提高人們節(jié)水意識,促進更加謹慎地利用有限的水資源十分有益。這對于民勤這樣的貧水地區(qū)節(jié)約水資源,提高對有限水資源的有效利用,建設(shè)節(jié)水型社會意義更加重要。
從對民勤縣虛擬水核算過程來看,提高居民節(jié)水意識主要包括兩方面:虛擬水總量需求與飲食消費結(jié)構(gòu)模式調(diào)整。虛擬水總量方面的調(diào)整主要是改變地區(qū)消費產(chǎn)品的供給渠道,如對于糧食等采用虛擬水戰(zhàn)略從其他富水地區(qū)向民勤地區(qū)調(diào)入糧食消費的供給。從(表2)中的情景4、5的估算結(jié)果來看,在有效節(jié)約有限水資源的同時提高地區(qū)的整體經(jīng)濟能力。飲食消費結(jié)構(gòu)對水資源的影響巨大,隨著人們生活水平的提高將消費更多的肉、蛋、奶等,但從虛擬水核算的角度來看這些都是虛以水含量較高的產(chǎn)品,過多的消費這些產(chǎn)品將增大對水資源的壓力。從民勤縣的虛擬水消費核算過程可以清楚看出,在必要的糧油、蔬菜外,肉類、鮮奶的虛擬水消費量很大分別為0.43億立方米、0.24億立方米,占消費的總虛擬水消費量的22%、12%。為減輕對于貧水地區(qū)資源的壓力,應(yīng)當(dāng)在保證民居生活質(zhì)量不受影響的同時,適量地減少較高虛擬水含量產(chǎn)品的消費。
4.4 充分利用社會資源,提升社會調(diào)節(jié)能力
Ohlsson提出社會調(diào)節(jié)能力是指適應(yīng)自然資源缺乏而提高社會資源的運用水平。他主張自然缺乏的存在
是被視作第一性的缺乏,而一個社會沒有充分的調(diào)節(jié)能力去應(yīng)對資源不足和做出相關(guān)的調(diào)整被視作第二性缺乏。實施虛擬水戰(zhàn)略,是貧水地區(qū)充分利用社會資源,提升社會調(diào)節(jié)能力的有效手段。虛擬水戰(zhàn)略利用“實體水一糧食一虛擬水一實體水”間的關(guān)系,借助于產(chǎn)品和服務(wù)的貿(mào)易,充分利用社會調(diào)節(jié)能力,解決本地區(qū)的水資源缺乏問題。虛擬水戰(zhàn)略,廣泛利用了社會資源的調(diào)節(jié)能力,這也可以為解決其他由于自然資源缺乏造成的第一性缺乏問題所借鑒。
另一方面,由于人口增長是水資源短缺的最原始的動力,人口問題在民勤縣虛擬水戰(zhàn)略的實施中需要引起相當(dāng)?shù)闹匾?。?表1)對民勤縣虛擬水消費計算過程中,就可以發(fā)現(xiàn)人口因素對于該地區(qū)水資源系統(tǒng)壓力的巨大作用。當(dāng)前,很多學(xué)者為解決民勤地區(qū)生態(tài)經(jīng)濟問題提出“生態(tài)移民”的建議。從某種程度上來講,這也是虛擬水貿(mào)易的另一種表現(xiàn)形式:實施生態(tài)移民,部分人口特別是廣大的農(nóng)村人口外遷,可以減少地區(qū)虛擬水的消費量,減輕對當(dāng)?shù)厮Y源系統(tǒng)的產(chǎn)生的壓力。從虛擬水的角度,可以形象地解釋為,生態(tài)移民就是移水,移出人口而節(jié)約虛擬水。這樣一來,就形成了另一條與“水一糧食一貿(mào)易”關(guān)系相對應(yīng)的“水一人一生態(tài)移民”的虛擬水分析路線。
由于生態(tài)移民附帶的成本較高,實施生態(tài)移民需要一定的財政支持。按照(表2)中的方法,以虛擬水角度簡單估算,進行以“水一人一生態(tài)移民”為主線的虛擬水戰(zhàn)略實施情況。假定居民人均消費數(shù)量不變化,至2020年前移民15萬人(按2005年城市與農(nóng)村居民比例分配城市與農(nóng)村人口數(shù)量),移民成本確定為1.5萬元,并將所節(jié)約的虛擬水用于工業(yè)生產(chǎn)以實現(xiàn)經(jīng)濟收益最大化,單方水工業(yè)收益仍采用2005年估算結(jié)果19.7元/立方米。估算結(jié)果表明,實施假定的生態(tài)移民政策可以節(jié)約虛擬水0.94億立方米,增加收益18.61億元,與生態(tài)移民本間存在3.89億元財政缺口。這一估算很粗略,但簡單地展示了實施“水一人一生態(tài)移民”政策的可行性與收益。進一步的工作需要對移民成本的確定、消費量、人口數(shù)量變化等采用更準確的情景條件設(shè)定,分析采用“水-人-生態(tài)移民”這一虛擬水戰(zhàn)略對貧水地區(qū)的意義。
5 結(jié)語
關(guān)鍵詞:區(qū)間隧道;變形縫;結(jié)構(gòu)自防水;防水層
中圖分類號:U45文獻標(biāo)識碼:A文章編號:
一、工程概述
舊廣州水泥廠隧道下穿西灣路,連接西灣路東西兩側(cè)地塊居住區(qū)道路及地下停車庫,而且車輛可以通過東區(qū)出口通道進入西灣路兼顧調(diào)頭功能。隧道主線雙向二車道,分為入口隧道、出口隧道、東區(qū)出口通道三部分。長度分別為202米、196.98米和67.80米,其中入口隧道與出口隧道在下穿西灣路段匯合成一條隧道主線。
二、防水等級和標(biāo)準
本隧道采用明挖現(xiàn)澆施工,主體結(jié)構(gòu)防水等級為二級:頂部不允許滲漏,其它不允許漏水,結(jié)構(gòu)表面允許有少量濕漬,總濕漬面積不大于總防水面積的6/1000;任意100㎡防水面積上的濕漬不超過四處,單個濕漬最大面積不大于0.2㎡。
三、隧道防水設(shè)計原則
參照廣州地鐵防水設(shè)計原則,舊廣州水泥廠隧道的防水措施亦遵循“以防為主、防排結(jié)合、多道設(shè)防、剛?cè)岵⑦M”的原則,確定鋼筋砼結(jié)構(gòu)自防水體系以結(jié)構(gòu)自防水為主,附加外防水為輔的做法。
1、以防為主
隧道防水主要以鋼筋混凝土自防水為主,首先應(yīng)保證混凝土的澆筑質(zhì)量。為此我司采取了積極有效的技術(shù)保障措施,確?;炷吝_到設(shè)計和規(guī)范要求的密實性、抗?jié)B性和抗裂性。
2、防排結(jié)合
由于地下隧道工程所處環(huán)境水文地質(zhì)狀況復(fù)雜,若要求完全達到滴水不漏,確實存在很大的難度,所以除做好結(jié)構(gòu)自防水、附加防水層防水外,在襯砌外做防水溝、地坪下的防水網(wǎng)絡(luò)同樣需結(jié)合使用。
3、多道設(shè)防
除提高混凝土密實度、抗?jié)B和抗裂等指標(biāo)外,應(yīng)以柔性防水層為輔,并在圍護結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工中積極設(shè)置多道防線,比如控制好基坑支護樁和攪拌樁的施工質(zhì)量,包括樁間的無縫咬合等,同時隧道變形縫、施工縫等設(shè)多道防水措施,確保達到防水要求。
4、剛?cè)岵⑦M
采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自防水和“外防外貼法”并進的防水方式。將地下水與混凝土進行有效隔離,提高隧道抵抗外部滲水的能力。
四、防水施工及技術(shù)措施
1、隧道防水混凝土施工
舊廣州水泥廠隧道主體結(jié)構(gòu)采用C30防水混凝土,抗?jié)B等級為P8。在混凝土中摻入粉煤灰和以減水劑為主的化學(xué)外加劑,稱為雙摻技術(shù)。使用雙摻技術(shù),不僅可以節(jié)約水泥,降低水化熱溫升,提高混凝土可泵性能,而且可取得混凝土抗裂性、高抗?jié)B透性和耐久性,低收縮和徐變等優(yōu)良特性。配制泵送粉煤灰混凝土的技術(shù)關(guān)鍵在于以下兩點:
(1)粉煤灰質(zhì)量必須穩(wěn)定:其品質(zhì)參數(shù)應(yīng)達I、II級灰的要求。
(2)雙摻技術(shù)有利于激發(fā)粉煤灰的活性:泵送粉煤灰混凝土離不開雙摻技術(shù),這是由于以減水劑為主的化學(xué)外加劑能使水泥中硅酸鈣水化所產(chǎn)生的Ca(OH)2增多,有利于粉煤灰與Ca(OH)2反應(yīng),從而激發(fā)粉煤灰的活性;其次,其減水作用可以彌補目前II級粉煤灰需水量比大于100%的弊端,有利于粉煤灰混凝土早期強度的發(fā)揮。
此外,在混凝土澆筑過程中,無論隧道底板、側(cè)墻或頂板混凝土,由于進料容易產(chǎn)生離析、振搗不到位、漏振或振搗時間控制不到位等現(xiàn)象,將導(dǎo)致混凝土密實度、抗?jié)B性達不到要求,進而嚴重影響結(jié)構(gòu)混凝土自防水能力,我們應(yīng)引起高度重視。
2、防水層施工
本隧道工程外防水主要是在底板、側(cè)墻、頂板外側(cè)全包的防水體系,形成一個封閉的防水層,使結(jié)構(gòu)達到不滲不漏的目的。
防水卷材施工工序:
基面檢查卷材檢查每幅卷材鋪設(shè)彈線(頂、墻、底)底板鋪設(shè)卷材鋪設(shè)保護層側(cè)墻鋪設(shè)卷材 頂板鋪設(shè)卷材鋪設(shè)卷材工程質(zhì)量全面檢查驗收。
(1)底板下防水層施作
底板下的防水層關(guān)鍵是PVC防水卷材與防水板的鋪設(shè),在底板與側(cè)墻連接處,縱向施工縫設(shè)有兩道遇水膨脹橡膠止水條,分段環(huán)向施工縫處同樣設(shè)兩道遇水膨脹橡膠止水條。
A 底板與側(cè)墻拐角處要用防水水泥砂漿把腋角抹圓順,避免卷材打折。
B 墊層一定要鋪設(shè)平順,不允許有凹凸不平處,避免在卷材鋪設(shè)時有空腔出現(xiàn)。
C 防水板搭接用熱合機進行焊接,接縫為雙焊縫,中間留出空腔以便充氣檢查。
(2)側(cè)墻外防水層施工
本隧道圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)分離,防水施工順序是:在澆筑結(jié)構(gòu)側(cè)墻后,在結(jié)構(gòu)外側(cè)涂刷5~8mm厚水泥砂漿進行找平處理,揭掉緊鄰結(jié)構(gòu)側(cè)的光面膠膜,貼雙面自粘卷材在結(jié)構(gòu)側(cè)墻上,然后撕掉緊鄰?fù)羵?cè)的光面膜,涂刷20mm厚1:2水泥砂漿保護層,完成后砌筑120mm厚的磚墻保護層,以保證防水效果,最后回填基坑。
(3)頂板外防水層施工
頂板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完畢后,進行基層處理?;鶎犹幚硗戤叢⒔?jīng)過驗收合格后,先在陰陽角和伸縮縫等特殊部位涂刷防水涂膜,然后開始進行大面積涂膜防水層施工,上下層與基層之間應(yīng)粘結(jié)牢固,不得有空鼓、砂眼、脫層等現(xiàn)象。成膜厚度不得出現(xiàn)翹邊、空鼓部位。
頂板防水層及7CM厚C15細石混凝土保護層施工完畢后,宜采用粘土或亞粘土進行回填,回填土中不得含有石塊、碎石等容易破壞涂膜的回填材料。人工夯實每層不大于25CM,機械夯實每層不大于30CM,夯實時應(yīng)防止損傷防水層。
3、合理設(shè)置隧道施工縫及變形縫,做好防水施工
施工縫指的是在混凝土澆筑過程中,因設(shè)計要求或施工需要分段澆筑而在先、后澆筑的混凝土之間所形成的接縫。
變形縫是由于考慮結(jié)構(gòu)不均勻受力和混凝土結(jié)構(gòu)脹縮而設(shè)置的允許變形的結(jié)構(gòu)縫隙。施工縫與變形縫是防水處理的難點,也是結(jié)構(gòu)自防水中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
(1) 施工縫防水施工步驟及技術(shù)措施如下:
①在止水帶安裝之前,先在側(cè)墻兩側(cè)水平筋的內(nèi)側(cè)上焊上Φ12的架立筋,架立筋間距0.5m,內(nèi)外側(cè)錯開放置。
②架立筋焊接好后,將止水帶分段放入安裝位置并與架立筋焊接固定。
③止水帶安裝好后,進行止水帶連接,由于止水帶采用豎向焊接,其施焊方向由下往上進行,必須確保焊接質(zhì)量。
④由于側(cè)墻較高,砼施工時,采用串筒進行布料,為了工程施工的方便,在保證防水砼質(zhì)量的前提下,止水帶也可在砼澆筑至距施工縫面1.0m處時安裝。
(2)變形縫施工
變形縫施工的關(guān)鍵在于確保橡膠止水帶在施工中不移位及變形縫處的砼振搗密實。為保證變形縫的施工質(zhì)量,我們擬采用以下的施工方法及技術(shù)措施(如下圖示)。
舊廣州水泥廠隧道共設(shè)置變形縫12 道,縫寬30 mm,防水材料選用中埋式橡膠止水帶,聚苯板充填縫隙內(nèi)部,而在變形縫口部采用雙組份聚氨酯密封膠封填,厚度不小于20 mm,該材料具有優(yōu)良的粘結(jié)性、抗下垂性、氣密性及耐腐蝕等良好性能。為加強防水效果,在頂板及側(cè)墻變形縫位置外設(shè)1mm厚200mm寬不銹鋼鋼板并做成U型接水槽。
(1)止水帶埋設(shè)位置應(yīng)準確,其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫重合,中埋式止水帶應(yīng)處在接頭斷面中部位置。
(2)止水帶定位時,應(yīng)使其在界面部位保持平展,不得翻滾、扭結(jié),如發(fā)現(xiàn)有扭結(jié)不展現(xiàn)象應(yīng)及時進行調(diào)正。
(3)止水帶接頭必須粘接良好,粘接前應(yīng)做好接頭表面的清刷與打毛,接頭處應(yīng)選在襯砌結(jié)構(gòu)應(yīng)力較小的部位,采用熱硫化粘接時,搭接長度不得小于10cm,冷接法應(yīng)采用專用粘結(jié)劑,搭接長度不得小于20cm。
(4)在澆搗靠近止水帶附近的混凝土?xí)r,應(yīng)嚴格控制澆搗的沖擊力(澆搗沖擊力與振搗器功率密切相關(guān),作業(yè)人員應(yīng)詳細了解其功率),避免力量過大而刺破橡膠止水帶,同時還必須充分震搗,保證混凝土與橡膠止水帶的緊密結(jié)合,施工中如發(fā)現(xiàn)有破裂現(xiàn)象應(yīng)及時修補。
4、外墻穿墻管及底板穿墻件防滲施工
(1)外墻穿墻管設(shè)置止水環(huán),止水環(huán)與管滿焊連接。
(2)穿墻件主要包括中間立柱從底板穿過,由于鋼立柱插入鉆孔樁中,不直接與地下水接觸,其防水措施為在立柱中灌混凝土后加鋼板滿焊。
(3)節(jié)點防水施工方法見下圖所示:
穿墻管件防水施工示意圖
五、結(jié)語
隧道防水是一個系統(tǒng)工程,本工程施工吸取了以往的經(jīng)驗教訓(xùn),嚴格按照“以防為主、防排結(jié)合、多道設(shè)防、剛?cè)岵⑦M”的防水原則,把好質(zhì)量監(jiān)控關(guān),認真處理好防水施工各個細部環(huán)節(jié)及相互之間關(guān)系,實現(xiàn)了設(shè)計結(jié)構(gòu)防水目標(biāo)。
參考文獻:
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[2] 吳建華.高性能大摻量粉煤灰混凝土研究[D].重慶:重慶大學(xué),2000.
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關(guān)鍵詞:大斜度 水平井 水泥塞 推薦做法
中圖分類號:TE256.5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)04(b)-0016-01
對于大斜度及水平井來說,由于井斜大,裸眼段較長,鉆具緊貼井眼低邊,井內(nèi)流體沿井眼高邊上返,流動性差,清潔效率有限,致使部分巖屑始終留在井眼低邊。在這種情況下,注回填水泥漿過程中,水泥漿始終沿環(huán)空高邊上返,井眼底邊幾乎沒有水泥漿封固,由于巖屑的堆積,同時水泥漿容易被污染和造成很長的混漿段,這樣水泥漿的封固效果差,導(dǎo)致水泥塞側(cè)鉆施工失敗[1-2],基于這種困難狀況并結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗,提出了一套注回填水泥漿的推薦做法。
1 施工情況介紹
LD32-2-A21H井為一口水平井,鉆進至1910 m后,對地層情況基本清楚,決定注回填水泥塞,從上部井眼側(cè)鉆,著陸至油層物性較好的地層,回填井段為1910~1070 m,井斜60~90 °,井斜較大,第一次注回填水泥塞側(cè)鉆施工失敗,總結(jié)分析后,第二次注回填水泥塞后,側(cè)鉆成功,并順利完工。
2 回填水泥塞要求
LD32-2-A21H井的回填水泥塞設(shè)計嚴格按照鉆完井手冊進行,鉆井平臺注水泥塞時,每個水泥塞長度不超過200 m。根據(jù)LD32-2-A21H井現(xiàn)場回填側(cè)鉆的要求,設(shè)計的水泥塞頂高于側(cè)鉆點以上至少100 m,以減少側(cè)鉆點附近的混漿,確保側(cè)鉆點處水泥塞的強度。設(shè)計前置液至少占環(huán)空長度400 m,同時計算水泥漿出鉆桿時的壓力,確保水泥漿出鉆桿時上下活動鉆具1~2 m,在活動時注意懸重變化。
注水泥塞作業(yè)前,預(yù)計固井施工、起鉆和循環(huán)清洗水泥漿時間,保證稠化時間足夠。注水泥塞前,循環(huán)至少1.5周,降低氣全量和井底溫度,同時必須保證井眼穩(wěn)定,循環(huán)鉆井液至進出口密度均勻、一致,振動篩無巖屑[3]。
連續(xù)水泥塞作業(yè)時,應(yīng)保證第1個水泥塞清洗結(jié)束后,上起鉆具至少30 m,才能進行第2個水泥塞作業(yè);如果工程上要求水泥塞之間不能有間隔,則等第1個水泥塞初凝后(視樣品強度決定)再進行第2個水泥塞作業(yè)。懸空水泥塞作業(yè),需要墊至少50 m的“稠塞”;水泥塞作業(yè)時,原則上不得使用加重鉆桿作業(yè),如果必須使用,加重鉆桿不能處于水泥塞井段;下光鉆桿過程中如阻卡情況嚴重,必須先通井然后再進行水泥塞作業(yè);如果不計劃通井,則在光鉆桿不遇卡的井段設(shè)計水泥塞。
頂替鉆井液時按97%泵效確定頂替量,替漿時緩慢開泵保證上水效率;泵注水泥漿和頂替過程中,錄井監(jiān)控泥漿池液面和返出流量的變化,有異常情況及時通知監(jiān)督和固井工程師,以便及時發(fā)現(xiàn)漏失跡象采取應(yīng)急措施。作為計量手段之一,根據(jù)固井注入量提前備作好回收鉆井液的準備,在固井開始后及替鉆井液過程中盡量避免倒泥漿池、放漿的操作,如必須進行則必須做好記錄,并通知固井工程師,保證替漿量的計量;在循環(huán)多余水泥漿時注意及時排放,防止水泥漿進入泥漿池[4-5]。
3 第一次作業(yè)失敗原因分析
LD32-2-A21H井注完回填水泥漿后,由于施工時井眼內(nèi)壓差大、鉆具與井壁之間摩阻大等原因,極易造成壓差卡鉆,其主要因素有以下幾點:①水泥漿密度遠大于鉆井液密度,打水泥塞后井眼液柱壓力大于地層壓力,與地層形成較大的壓差,這是造成壓差卡鉆的首要原因;②在大斜度水平井中,下部井段的鉆具在井內(nèi)處于井眼的低邊,鉆具與井眼之間的摩擦阻力比直井較大,井筒泥漿液柱壓力較大,形成的壓差越大,鉆具就越貼緊井壁,起鉆摩擦阻力就越大,這是造成壓差卡鉆的又一個原因;③打水泥塞結(jié)束后,由于井內(nèi)鉆具有一段靜止時間,鉆具一旦靜止,環(huán)繞在鉆具四周的壓力失去平衡,早已形成的壓差就作用在鉆具上,濾餅和鉆具產(chǎn)生彌合形成很大的摩擦阻力;而且,根據(jù)水泥漿的特性,水泥漿從流動到靜止?fàn)顟B(tài),其剪切應(yīng)力迅速增大,也增大了鉆具與水泥漿的摩擦阻力。造成起鉆困難,如不及時克服則形成壓差卡鉆;④水泥漿的失水比鉆井液大,尤其在砂巖地層、高壓條件下失水就更大,水泥顆粒之間容易搭橋形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增大起鉆的阻力。
4 解決方案
針對在大斜度井打水泥塞易發(fā)生壓差卡鉆的問題,可以采取以下方式,提高打水泥塞施工的安全性及水泥塞的封固質(zhì)量:①水泥漿在環(huán)空中上返時,從打水泥塞開始上下活動鉆具1~2 m、至頂替鉆井液結(jié)束,并在條件允許的條件下加快起鉆速度,可防止因鉆具在井內(nèi)靜止時間過長引起的粘附卡鉆。②在水泥中適當(dāng)加入漂珠等減阻材料,減小鉆具與地層之間的摩阻,適當(dāng)降低水泥漿密度。③如果需要打水泥塞回填的井段較長,根據(jù)現(xiàn)場起鉆速度,合理確定水泥塞段長,以減小施工風(fēng)險。
5 第二次注回填水泥塞作業(yè)
借鑒第一次失敗經(jīng)驗,后續(xù)注水泥塞過程中,嚴格按照推薦做法施工,保質(zhì)保量的完成了注水泥塞工作,并且通過樣品檢驗,候凝18小時候后,下鉆探水泥面并做承壓實驗,均滿足側(cè)鉆需要,順利完成側(cè)鉆作業(yè)。
6 結(jié)語
進行大斜度井及水平井注回填水泥塞作業(yè)時,壓差卡鉆是造成作業(yè)失敗、側(cè)鉆不成功的一個重要因素,在作業(yè)過程中活動鉆具、加快起鉆、合理確定水泥塞長度、改善水泥性等措施是改善壓差卡鉆、提高作業(yè)的成功率的有效措施。
參考文獻
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