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【關(guān)鍵詞】彎沉;修正系數(shù);溫度;結(jié)構(gòu)層
0 引言
彎沉(Deflection)[1]是指柔性路面在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生豎向變形,在荷載作用后變形會(huì)恢復(fù),能夠恢復(fù)的那部分變形量。
修正系數(shù)(Modified Coefficient,Correction Coefficient,Correction Factor)是指在數(shù)據(jù)計(jì)算、公式表達(dá)等由于理想和現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)實(shí)和調(diào)查等產(chǎn)生偏差時(shí),為了使其盡可能的體現(xiàn)真實(shí)性能對(duì)計(jì)算公式進(jìn)行處理而加的系數(shù)。
公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(2006版)沿用了前一版(1997版)規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法[2],以路表彎沉值、瀝青面層和半剛性基層的層底拉應(yīng)力作為控制路面結(jié)構(gòu)總體剛度以及瀝青層和半剛性層疲勞開裂損壞的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
在應(yīng)用上述設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)各種路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)時(shí),都是路表容許彎沉指標(biāo)起控制作用[1-3]。對(duì)于半剛性基層瀝青瀝青路面,瀝青層和半剛性層的層底拉應(yīng)力指標(biāo)都不起作用。對(duì)于柔性基層瀝青路面,瀝青層的層底拉應(yīng)力也基本上不起控制作用。而在控制永久變形方面,除了對(duì)瀝青混合料提出穩(wěn)定度的要求外,沒有其他指標(biāo)。在路表彎沉成為唯一的控制指標(biāo)情況下,這項(xiàng)指標(biāo)究竟反映了路面的哪種指標(biāo)性能和損壞類型?其容許彎沉又是依據(jù)哪種路面損壞標(biāo)準(zhǔn)制定的?無法明確回答這些問題。
路表彎沉值作為一項(xiàng)整體性、綜合性和表觀性的指標(biāo)。路面是一種多層次的復(fù)合結(jié)構(gòu)。對(duì)于結(jié)構(gòu)層和材料類型多樣化的路面結(jié)構(gòu),采用路表彎沉值作為主要(唯一)設(shè)計(jì)控制指標(biāo),無法反映和包容路面結(jié)構(gòu)和損壞類型的多樣性,也難以協(xié)調(diào)和平衡各單項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。瀝青層底面或半剛性層底面的應(yīng)力狀況和大小,主要隨上下層的剛度比和層間接觸條件而變,它們受路表彎沉大小的影響很小。因而,代表結(jié)構(gòu)整體剛度的的路表彎沉指標(biāo)無法控制面層底面或基層底面的應(yīng)力狀況和大小,也不能如實(shí)反映路面可能出現(xiàn)的損壞類型。
迄今,我國(guó)瀝青路面絕大部分采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料作為基層或底基層,路表容許彎沉值指標(biāo)和相關(guān)參數(shù),主要以這類路面結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究成果為基礎(chǔ)。對(duì)于柔性基層瀝青路面,尚缺少使用經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究,現(xiàn)行規(guī)范提出的設(shè)計(jì)指標(biāo)和相關(guān)參數(shù)值有待補(bǔ)充和修正。
蘇聯(lián)柔性路面設(shè)計(jì)方法是較早采用彎沉作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)方法之一[3],但在早期的設(shè)計(jì)指標(biāo)體系中并未對(duì)彎沉進(jìn)行修正,計(jì)算彎沉采用的是近似公式,且與實(shí)測(cè)值有較大不符。我國(guó)早期的柔性瀝青路面設(shè)計(jì)方法承襲了蘇聯(lián)1954年《柔性路面設(shè)計(jì)須知》的方法,在隨后經(jīng)歷了多次瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范修改,1978年編制了雙圓雙層體系彎沉值諾謨圖及其綜合修正系數(shù),正式將彎沉值的修正作為柔性路面設(shè)計(jì)方法彎沉設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)部分。經(jīng)過多年的試驗(yàn)實(shí)踐和理論發(fā)展,彎沉修正得到進(jìn)一步的發(fā)展。
最新版瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中路表彎沉值ls如式(1)所示,并明確了彎沉綜合修正系數(shù)F如式(2)所示,理論彎沉系數(shù)ac如式(3)所示[1]。
ls=1000■?琢cF(1)
F=1.63■0.38■0.36(2)
?琢c=f■,■,…,■;■,■,…,■(3)
計(jì)算彎沉綜合修正系數(shù)是確定路表彎沉的重要計(jì)算過程,彎沉修正系數(shù)的確定需要根據(jù)路表彎沉ls、路基回彈模量E0才能確定,而路表計(jì)算彎沉則需要進(jìn)行回代計(jì)算,才能得到路表計(jì)算彎沉值。同時(shí)影響還有其他因素,如氣溫和季節(jié)、結(jié)構(gòu)層組合類型、瀝青混合料特性等都可能是路表彎沉的影響因素。本文針對(duì)上述瀝青路面設(shè)計(jì)方法中彎沉修正系數(shù)的影響因素提出自己的一些認(rèn)識(shí)和看法。
1 氣溫和季節(jié)影響因素
氣溫和季節(jié)影響路表彎沉值不僅表現(xiàn)在對(duì)路基回彈模量E0、各結(jié)構(gòu)層回彈模量Ei組成的理論彎沉系數(shù)ac,同時(shí)還應(yīng)表現(xiàn)在影響路面的結(jié)構(gòu)功能方面,反作用于路表彎沉值得大小,影響因素主要是高低溫、溫差極值、降水等條件。
雖然路表彎沉的修正系數(shù)中通過E0和Ei中考慮了溫度和季節(jié)的影響,通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)最不利季節(jié)實(shí)測(cè),或通過查表法、室內(nèi)試驗(yàn)法、換算法等測(cè)算路基回彈模量[1,3,6],這幾種方法中均涉及到了不同地區(qū)對(duì)路基回彈模量的影響,從大的范圍來看是考慮到了氣溫和季節(jié)的影響,然而同一氣候區(qū)劃的氣溫和季節(jié)特點(diǎn)也會(huì)存在較大差異,從最不利季節(jié)來講是能夠保證路表彎沉可能出現(xiàn)的最大值。最不利季節(jié)是指路面材料、路基路面結(jié)構(gòu)處于最不利工作狀態(tài)的季節(jié),通常是指春融季節(jié)或土基處于飽水狀態(tài)[1]。
在不同的氣候區(qū)劃內(nèi)其溫差極差和變溫速率也各有差異,這主要體現(xiàn)在對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的影響。指標(biāo)中所采用的各結(jié)構(gòu)層的回彈模量值Ei是在20℃和15℃條件下的回彈模量[1],這與實(shí)際應(yīng)用的條件有較大差異,對(duì)高溫條件和低溫條件考慮不足,也未考慮變溫速率的影響;在低溫條件下,路面結(jié)構(gòu)層的彎沉較小,但產(chǎn)生低溫縮裂的可能性較大,而在隨后春融和降雨季節(jié),將會(huì)給結(jié)構(gòu)層整體的彎沉帶來較大影響;在高溫條件下,車轍更易發(fā)生,轍槽易積水,車輪碾壓下使結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,進(jìn)而影響彎沉值;而在溫度變化速率大或溫度變化的頻率較高時(shí),高溫破壞和低溫破壞交替發(fā)生,彎沉值受影響的程度會(huì)更顯著;而季節(jié)性的條件與區(qū)劃因素相關(guān),雖然在氣候區(qū)劃上對(duì)季節(jié)性因素考慮較深入,但用來反映同一區(qū)劃的季節(jié)性差異性影響的只有回彈模量一個(gè)值,雖然可以通過最不利季節(jié)來提高其可靠度值,但確定最不利季節(jié)的條件受限,且最不利季節(jié)出現(xiàn)的時(shí)機(jī)和測(cè)試回彈模量時(shí)機(jī)的相符程度難以通過客觀定量表述。溫差和季節(jié)條件通過間接作用影響彎沉值[6],而在彎沉修正中僅通過單一的回彈模量修正,缺少對(duì)不同溫度條件的修正,以及季節(jié)性修正。
2 結(jié)構(gòu)層組合類型
不同的路面結(jié)構(gòu)層組合形式,彎沉值不同,在路表彎沉的計(jì)算公式(1)中對(duì)各結(jié)構(gòu)層的組合形式進(jìn)行了考慮,主要是通過路面厚度和相鄰層位回彈模量確定的理論彎沉系數(shù)來反映[4-5]。而在彎沉的修正系數(shù)F中僅對(duì)土基回彈模量進(jìn)行修正,而為考慮路面結(jié)構(gòu)層的影響,即路面結(jié)構(gòu)層的厚度和回彈模量;另外,結(jié)構(gòu)層類型、層間過渡層和粘結(jié)層的效果及其層間接觸狀態(tài)等在彎沉的修正中未充分體現(xiàn)。
路面結(jié)構(gòu)層厚度和回彈模量的修正是因?yàn)榇嬖凇胺闯,F(xiàn)象”,即隨著土基模量的增大,設(shè)計(jì)厚度也增大的現(xiàn)象[4],文獻(xiàn)[4]通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)路的測(cè)試分析,提出了新的彎沉修正系數(shù)F計(jì)算式如式(4)所示,以反映F隨不同路面結(jié)構(gòu)層厚的變化規(guī)律,適應(yīng)不同層厚的路面結(jié)構(gòu)。
F=11.35■0.75■0.27■0.19(4)
計(jì)算公式(4)彎沉修正系數(shù)F相比公式(1),增加了路面厚度h項(xiàng),如文獻(xiàn)[4]中所述能夠減小實(shí)測(cè)彎沉和理論彎沉之間的差值,且該彎沉修正系數(shù)F具有良好的回歸相關(guān)系數(shù),表明其適用性。然而從另一個(gè)角度來看,既然路面厚度能夠作為彎沉修正系數(shù)的影響變量,那么路面各結(jié)構(gòu)層的回彈模量也可能是影響路面彎沉修正系數(shù)的影響因素之一。因此,就有關(guān)于模量是否也是彎沉修正系數(shù)的影響因子的討論,且關(guān)于回彈模量和結(jié)構(gòu)層厚度的相關(guān)性討論,以及如何將模量和厚度二者因素對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響區(qū)分開及各部分對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響程度。對(duì)此,雖然關(guān)于路面厚度對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響較多,但若不考慮回彈模量對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響,也是造成理論彎沉與實(shí)際彎沉差異的原因。
路面結(jié)構(gòu)層類型對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響為路面基層結(jié)構(gòu)類型[3]。目前,常用柔性路面的基層結(jié)構(gòu)主要為半剛性基層和柔性基層兩類,其中,半剛性基層柔性路面結(jié)構(gòu)在我國(guó)廣泛應(yīng)用,而彎沉修正系數(shù)F的回歸系數(shù)的結(jié)果也大多來自半剛性基層結(jié)構(gòu),而柔性基層的應(yīng)用相對(duì)較少。同時(shí),由于柔性基層和半剛性基層物理力學(xué)性能之間存在較大的差異,以及兩種結(jié)構(gòu)層對(duì)路面面層結(jié)構(gòu)的響應(yīng)也不同;半剛性基層具有較高的強(qiáng)度和剛度,但易受水分和溫度的影響而產(chǎn)生裂紋,進(jìn)而導(dǎo)致面層產(chǎn)生反射裂縫、即漿、剝落等一些列病害,就目前的應(yīng)用狀況是喜憂摻半;柔性基層以期良好的變形能力,對(duì)裂縫和車轍具有良好的最塑性而在國(guó)外應(yīng)用較廣,而針對(duì)我國(guó)半剛性基層柔性路面結(jié)構(gòu)面臨的問題[7],柔性基層路面的研究逐漸引起眾多學(xué)者的關(guān)注。因此,現(xiàn)行的彎沉修正系數(shù)應(yīng)針對(duì)不同類型的基層結(jié)構(gòu)選取不同的彎沉修正系數(shù)體系[2],而不僅僅只是在計(jì)算結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力時(shí)采對(duì)不同基層結(jié)構(gòu)類型的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)進(jìn)行區(qū)分。
層間過渡層或粘結(jié)層的效果及其層間接觸狀態(tài)也是引起理論彎沉和實(shí)際彎沉差異的重要影響因素[7]。在彎沉的理論計(jì)算公式(1)中未對(duì)層間過渡層或粘結(jié)層進(jìn)行考慮,而層間結(jié)構(gòu)層直接影響了相鄰結(jié)構(gòu)層的接觸狀態(tài),在多層體系中的回彈模量和厚度等效計(jì)算的關(guān)鍵因素,也是計(jì)算理論彎沉系數(shù)的主要依據(jù)之一。而在彎沉修正時(shí)卻未考慮。
3 瀝青混合料特性
此處所指的瀝青混合料的特性主要是針對(duì)瀝青混合料的類型,即面層結(jié)構(gòu)是AC-13/16、SMA等瀝青混合料類型中的哪一類,不同類型瀝青混合料的力學(xué)和變形特性也各有差異,雖然在路表彎沉的理論計(jì)算公式中考慮了個(gè)結(jié)構(gòu)層的模量值,但理論彎沉系數(shù)是對(duì)相鄰兩結(jié)構(gòu)層回彈模量的相對(duì)值進(jìn)行確定,而沒有反映特定結(jié)構(gòu)層對(duì)彎沉的影響。同樣,在彎沉修正系數(shù)中也未對(duì)面層類型混合料結(jié)構(gòu)的考慮,沒有對(duì)回彈模量、混合料厚度、混合料類型的考慮。而面層結(jié)構(gòu)是路表彎沉計(jì)算的重要組成部分,雖然可通過雙層體系的等效換算、理論彎沉系數(shù)能夠消除不同結(jié)構(gòu)層類型的差異性,但是混合料的類型不同,其力學(xué)性能會(huì)有所差異,僅通過回彈模量來表征彈粘塑復(fù)合體材料的特性存在不妥[7],因此,有必要在以修正系數(shù)中增加不同類型混合料的類型特性表征值,減少?gòu)椥詫訝铙w系狀態(tài)下的彈粘塑性彎沉值得大小。
4 小結(jié)
通過對(duì)路表彎沉計(jì)算公式及彎沉修正系數(shù)的探討中,敘述了從溫度和季節(jié)、結(jié)構(gòu)層組合類型、瀝青混合料特性等幾方面對(duì)彎沉修正系數(shù)的影響。主要有一下結(jié)論:
(1)溫度和季節(jié)影響主要是從高低溫、變溫速率、季節(jié)特點(diǎn)等直接影響到土基回彈模量和結(jié)構(gòu)層回彈模量,從而間接影響到路表彎沉的計(jì)算值。
(2)現(xiàn)行的彎沉修正系數(shù)的回歸系數(shù)中多是以半剛性基層路面的實(shí)際彎沉結(jié)果為依據(jù),缺乏柔性路面彎沉修正的驗(yàn)證;鑒于計(jì)算結(jié)果與實(shí)際狀況出現(xiàn)的“逆反”現(xiàn)象,應(yīng)將結(jié)構(gòu)層的厚度和模型在彎沉修正系數(shù)中考慮;層間結(jié)構(gòu)層及其粘結(jié)狀態(tài)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行考慮其對(duì)彎沉結(jié)果的影響。
(3)瀝青混合料類型也應(yīng)作為彎沉修正系數(shù)的一部分,以減小因彈性層狀體系下計(jì)算彈粘塑性而存在本構(gòu)模型的不協(xié)調(diào)性。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞 臺(tái)站遷移;氣象要素;影響因素;安徽銅陵
中圖分類號(hào) P412.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2016)08-0216-03
2007年以來,隨著城市化的發(fā)展,銅陵縣城關(guān)鎮(zhèn)北郊箬笠山站(舊站)氣象觀測(cè)環(huán)境遭到破壞,部分氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)已不具有代表性、準(zhǔn)確性和比較性[1-3]。2011年12月底觀測(cè)站遷至郊外農(nóng)村(西湖新區(qū))。為了解新、舊觀測(cè)站因地理位置、周圍環(huán)境不同而形成氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)差異,選取遷站前后20年的氣溫、風(fēng)向風(fēng)速、相對(duì)濕度、降水量等與農(nóng)業(yè)密切相關(guān)氣象要素進(jìn)行對(duì)比分析,查找影響因素,為氣象資料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、災(zāi)情分析評(píng)估等方面提供參考。
1 新舊測(cè)站參數(shù)及周邊環(huán)境對(duì)比
銅陵市新舊氣象觀測(cè)站參數(shù)情況見表1。從表1可以看出新舊站直線距離相距6 620.5 m,觀測(cè)場(chǎng)海拔高度相差26.5 m。
圖1為新舊測(cè)站的地坪圈遮蔽圖和人為障礙物仰角對(duì)比圖。由圖1(A)可見,舊站被高大的人為障礙物近距離包圍,特別是其西北方向被人為障礙物遮擋,仰角達(dá)23.0°,探測(cè)環(huán)境已不符合規(guī)范要求。由圖1(B)可見,新測(cè)站在郊外農(nóng)村,遠(yuǎn)離城市,四周空曠,最大仰角5.5°,探測(cè)環(huán)境符合標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。
2 新、舊站氣象要素差異對(duì)比分析
選取舊站1996―2007年(以下簡(jiǎn)稱“舊站前”)、舊站2008―2011年(以下簡(jiǎn)稱“舊站后”)和新站2012―2015年(以下簡(jiǎn)稱“新站”)的各月平均氣溫(含最高、最低氣溫)、相對(duì)濕度、風(fēng)向風(fēng)速、降水量等氣象要素,運(yùn)用差值統(tǒng)計(jì)方法,分析、查找兩站氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的差異和原因[6-8]。
2.1 氣溫差異分析
氣溫是代表空氣冷熱程度的物理量,它的變化能夠反映局地環(huán)境的改變。遷站前后3段時(shí)間氣溫差異計(jì)算結(jié)果見表2,其中T1、T2、T3分別為舊站前、舊站后和新站月平均氣溫,TG1、TG2、TG3、TD1、TD2、TD3為同時(shí)段的月平均最高、最低氣溫。由表2可知,新舊站氣溫通過海拔高度差值(26.5 m)訂正(新站全年平均氣溫按照近地面層的平均遞減率0.006 5 ℃/m計(jì)算,減去0.16 ℃)后,年平均及最高、最低氣溫比遷站前4年偏低0.2~0.4 ℃,但年平均、最低氣溫比舊站前偏高0.1 ℃,年平均最高氣溫比舊站前偏低0.2 ℃。造成差異的原因是遷站前4年探測(cè)環(huán)境遭到破壞,受到周圍人為障礙物影響,空氣流通情況及地面散熱相對(duì)較差,城區(qū)人口較為密集,居民生產(chǎn)生活交通運(yùn)輸?shù)扰欧艧崃咳諠u增多,城市“熱島效應(yīng)”日漸增強(qiáng),氣溫上升明顯??傮w來看,氣溫呈逐年上升趨勢(shì),而新站在郊外農(nóng)村,遠(yuǎn)離城市,不受“城市熱島效應(yīng)”影響,四周空曠,空氣流通性好,氣溫更具真實(shí)性。
此外,季節(jié)按天文學(xué)劃分,即3―5月為春季,6―8月為夏季,9―11月為秋季,12月至來年2月為冬季。從表2看出,冬、春季節(jié)氣溫差值較大,夏、秋季節(jié)氣溫差值較小,說明在夏秋季節(jié)銅陵氣溫穩(wěn)定性較好。
2.2 風(fēng)向風(fēng)速差異分析
2.2.1 風(fēng)向年分布差異對(duì)比。圖2~向統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,新舊站主導(dǎo)風(fēng)向均在NE到ENE之間。舊站前(圖2)年最多風(fēng)向?yàn)镹E,出現(xiàn)頻率20%,次多風(fēng)向?yàn)閃SW,出現(xiàn)頻率為12%,排在第三的是ENE,出現(xiàn)頻率為11.4%;舊站后(圖3)最多風(fēng)向?yàn)镋NE,出現(xiàn)頻率22.1%,次多風(fēng)向?yàn)镹E,出現(xiàn)頻率為15.8%,排在第三的是WSW,出現(xiàn)頻率為14.4%;新站(圖4)年最多風(fēng)向?yàn)镋NE,出現(xiàn)頻率13.9%,次
多風(fēng)向?yàn)镹E,出現(xiàn)頻率為12%,排在第三的是NNE出現(xiàn)頻率為9.7%。新站除最多風(fēng)向和WSW風(fēng)向頻率較舊站減少外,其他各方向風(fēng)向頻率均有不同程度增加,原因是新站四周空曠,不受人為因素影響,反映了大氣運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況。結(jié)合新舊站觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明,銅陵地區(qū)秋冬季盛行東北偏東風(fēng),春夏季盛行西南偏西風(fēng),且風(fēng)向均有明顯的季節(jié)性變化,風(fēng)向季風(fēng)氣候特點(diǎn)明顯。
2.2.2 風(fēng)速月變化差異分析。遷站前后3段時(shí)間風(fēng)速月變化情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖5,其中F1、F2、F3分別為舊站前、舊站后和新站的月平均風(fēng)速。從圖5可以看出,1-4月新站風(fēng)速均大于舊站(F3>F1>F2);5―12月舊站前風(fēng)速最大(F1>F3>F2);新站與舊站前風(fēng)速差值(F3-F1)介于-1.2~0.4 m/s之間,平均差值為-0.4 m/s,新站與舊站后風(fēng)速差值(F3-F2)介于0.1~0.5 m/s之間,平均差值為0.3 m/s。舊站后與舊站前風(fēng)速差值(F2-F1)介于-1.5~0.0 m/s之間,平均差值為-0.7 m/s。數(shù)據(jù)分析表明,舊站后觀測(cè)場(chǎng)周圍高大建筑物增多,不僅阻擋了氣流,而且在其背風(fēng)面形成的湍流也削弱風(fēng)速,年平均風(fēng)速降低明顯;舊站海拔高于新站26.5 m,舊站前年平均風(fēng)速大于新站符合風(fēng)速隨高度遞增原理;新站地處農(nóng)村,受周圍人為障礙物影響較小,四周空曠,氣流暢通無阻,風(fēng)速貼近自然氣候的風(fēng)速,更具真實(shí)性。
2.3 相對(duì)濕度差異分析
相對(duì)濕度是空氣中實(shí)際水汽壓與當(dāng)時(shí)氣溫下的飽和水汽壓之比,而飽和水汽壓與氣溫成正相關(guān)。氣溫升高,飽和水汽壓增大,當(dāng)實(shí)際水汽壓不變時(shí),則相對(duì)濕度減?。环粗畾鉁亟档?,相對(duì)濕度增大。遷站前后3段時(shí)間的月平均相對(duì)濕度統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見圖6,其中U1、U2、U3分別為舊站前、舊站后和新站的月平均相對(duì)濕度。圖6分析結(jié)果表明,新舊站相對(duì)濕度在春秋冬季差異大,在夏季差異小;新站年平均相對(duì)濕度(U3)分別比舊站前(U1)和舊站后(U2)偏大2%和7%(U3>U1>U2);舊站后城市熱島效應(yīng)日漸增強(qiáng),氣溫逐年上升,濕度(U2)減小,低于舊站前;新站的相對(duì)濕度最大。原因在于新站遠(yuǎn)離城區(qū),受城市熱島效應(yīng)影響小,且距觀測(cè)場(chǎng)100 m以外東、西、北邊有人工湖(西湖)。
2.4 降水量月分布情況
遷站前后3段時(shí)間月平均降水量分布狀況見圖7,其中R1、R 2、R3分別為:舊站前、舊站后和新站的月平均降水量。圖7分析表明,新站(R3)在春季月平均降水量比舊站后(R2)偏多,與舊站前差值不大;新舊站在汛期(4―9月)各月降水差值相對(duì)較大,非汛期(10月至次年3月)各月降水差值較??;舊站前年平均降水量相對(duì)偏少,新站與舊站后基本持平。新舊站各月降水量年內(nèi)分布極為不均,呈現(xiàn)單峰型特點(diǎn);年總降水量主要集中在夏季,秋冬季降水最小,舊站前與舊站后月平均最大降水量均出現(xiàn)在6月,新站則出現(xiàn)在7月。
3 結(jié)語(yǔ)
舊站受探測(cè)環(huán)境破壞、城市熱島效應(yīng)逐年加重因素影響,氣溫呈逐年上升趨勢(shì);考慮海拔高度差因素后,新站年平均氣溫比舊站偏低0.2~0.4 ℃;新站相對(duì)濕度大于舊站7個(gè)百分點(diǎn)。
新舊站主導(dǎo)風(fēng)向未發(fā)生改變,均以NE到ENE為主導(dǎo)風(fēng)向;新站除最多風(fēng)向ENE和WSW頻率較舊站減少外,其余各個(gè)方位的風(fēng)向頻率均有所增加,新站風(fēng)向更能反映大氣的運(yùn)動(dòng)狀況;新站年平均風(fēng)速比舊站偏大0.3 m/s。
新舊站年平均降水量基本持平,年總降水量主要集中在夏季,秋冬季降水較小,總體分布呈現(xiàn)“單峰型”特點(diǎn)。新舊站在汛期各月降水量差值相對(duì)較大,非汛期各月降水量差值較小。
綜上所述,銅陵站遷址前后與農(nóng)業(yè)密切相關(guān)的氣象要素存在一定差異,主要與探測(cè)環(huán)境遭到破壞、周圍環(huán)境、站點(diǎn)海拔高度及城市熱島效應(yīng)有關(guān),在應(yīng)用兩站氣象資料指導(dǎo)農(nóng)業(yè)科學(xué)生產(chǎn)、災(zāi)害分析評(píng)估等方面應(yīng)結(jié)合氣象要素差異情況綜合研判。
4 參考文獻(xiàn)
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在上市公司的年報(bào)審計(jì)中,對(duì)銷售收入科目的查驗(yàn)至關(guān)重要。而隨業(yè)績(jī)壓力的不同,上市公司管理層分別具有遞延和激進(jìn)確認(rèn)收入的傾向。因此,在審計(jì)過程中,由于銷售收入科目的重要性和復(fù)雜性,審計(jì)人員必須通過恰當(dāng)?shù)姆治鲂詮?fù)核程序,找準(zhǔn)審計(jì)重點(diǎn),從而在審計(jì)過程中做到有的放矢,提高審計(jì)質(zhì)量和效率。而分析性復(fù)核程序?qū)⒃诤艽蟪潭壬蠜Q定整個(gè)銷售收入實(shí)質(zhì)性測(cè)試的成敗。
但傳統(tǒng)的分析性復(fù)核程序以不同公司間數(shù)據(jù)的橫比和同一公司不同時(shí)期數(shù)據(jù)的環(huán)比為基本方法,存在較大的局限性。首先,傳統(tǒng)的分析性復(fù)核程序只能簡(jiǎn)單地分析數(shù)據(jù)間的波動(dòng)性和識(shí)別明顯異常的個(gè)別現(xiàn)象,不能從收入動(dòng)因的高度來判斷其變化的合理性。如此,審計(jì)人員往往以“無重大波動(dòng)即為正?!边@樣明顯與現(xiàn)實(shí)不相符合的假設(shè)作為專業(yè)判斷的基礎(chǔ),極大地提高了“誤受”風(fēng)險(xiǎn)的概率。其次,傳統(tǒng)的分析性復(fù)核程序容易為被審計(jì)單位所熟悉,從而調(diào)整年度間或各月間的數(shù)據(jù),或者制造與同行業(yè)其他公司發(fā)展趨勢(shì)相符的假象,從而極大地降低審計(jì)人員的警惕性和干擾審計(jì)人員的職業(yè)判斷。因此,以代數(shù)方法為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)分析性復(fù)核技術(shù)已經(jīng)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代審計(jì)的要求,日益復(fù)雜的審計(jì)環(huán)境要求在銷售收入等主要報(bào)表科目的審計(jì)過程中,引入以現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)技術(shù)為基礎(chǔ)的回歸方法作為分析性復(fù)核的主要手段。簡(jiǎn)單的說,回歸分析就是通過研究被解釋變量與解釋變量之間的依賴關(guān)系,從而估計(jì)或預(yù)測(cè)被解釋變量均值的一種方法。在銷售收入的分析性復(fù)核時(shí),審計(jì)人員通過公司銷售收入的歷史資料,可以確定若干與銷售收入相關(guān)聯(lián)的解釋變量,建立揭示銷售收入與各解釋變量之間依賴關(guān)系的回歸模型,從而對(duì)公司被審計(jì)年度的銷售收入做出合理的預(yù)測(cè)。與傳統(tǒng)的分析性復(fù)核程序相比,回歸方法具有以下兩大優(yōu)點(diǎn):第一,從收入動(dòng)因的高度來判斷收入變化的合理性,徹底拋棄了前述“無重大波動(dòng)即為正常”的不合理假設(shè)。并且,回歸分析不再只是簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)比較,而是以一整套科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法為基礎(chǔ)。第二,運(yùn)用回歸方法對(duì)銷售收入進(jìn)行分析性復(fù)核,可以考慮更多的影響因素作為解釋變量,即使被審計(jì)單位熟悉了這種方法,其粉飾和操縱財(cái)務(wù)報(bào)表的成本也十分高昂。
二、運(yùn)用回歸分析測(cè)算銷售收入:基本步驟和一個(gè)實(shí)例
運(yùn)用回歸分析測(cè)算銷售收入,應(yīng)遵循以下五個(gè)基本步驟。第一,確定影響公司銷售收入的主要因素。由于以預(yù)測(cè)為主要目的,因而相關(guān)的變量應(yīng)盡可能的多,不必考慮變量間相關(guān)性所引起的共線性問題。第二,以上一步驟確定的影響因素為回歸元,收集待預(yù)測(cè)年度之前年度各回歸元的數(shù)據(jù)資料。第三,建立回歸模型,利用統(tǒng)計(jì)分析軟件估算模型中的參數(shù)。第四,將待預(yù)測(cè)年度的回歸元的實(shí)際數(shù)據(jù)代入經(jīng)估算的回歸模型中,得到預(yù)測(cè)的銷售收入,并比較預(yù)測(cè)和實(shí)際的銷售收入之間的差異。第五,分析差異產(chǎn)生的原因,并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的重要性水平,結(jié)合審計(jì)過程中得到的其他相關(guān)信息,判斷差異的可接受程度,制定下一步審計(jì)測(cè)試的重點(diǎn)領(lǐng)域。
以重慶啤酒股份有限公司2005年下半年度銷售收入的測(cè)算為例,對(duì)回歸分析方法的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用說明如下。
第一,確定影響公司銷售收入的主要因素。由于啤酒銷售和天氣具有強(qiáng)烈的正相關(guān)性,天氣越熱,喝啤酒的人就越多。啤酒的銷售量也就越大。同時(shí),啤酒的銷售還與啤酒市場(chǎng)的發(fā)展程度、上市公司銷售人員的銷售努力程度、廣告策略等具有相關(guān)性。因此??蓪⑵骄鶜鉁?、啤酒市場(chǎng)發(fā)展程度以及銷售費(fèi)用變化程度這幾個(gè)因素確定為影響公司銷售收入的主要因素。
第二,收集數(shù)據(jù)資料,相關(guān)數(shù)據(jù)見表1:
第三,建立回歸模型并估計(jì)模型中的參數(shù)。承前述,回歸模型應(yīng)為:銷售收入=A0+A1×平均氣溫+A2×啤酒市場(chǎng)發(fā)展程度+A3×銷售費(fèi)用變化程度+μ。根據(jù)公司的歷史資料,利用Eviews經(jīng)濟(jì)計(jì)量分析軟件,可求得回歸方程為:銷售收入=-5236001+370.7747×平均氣溫+0.757616×啤酒市場(chǎng)發(fā)展程度+2.348723×銷售費(fèi)用變化程度。
關(guān)鍵詞:成品油裝車 計(jì)量 差量 影響因素
一、引言
“靜態(tài)計(jì)量”和“動(dòng)態(tài)計(jì)量”是成品油裝車過程中用到的兩種主要計(jì)量方式。其中靜態(tài)計(jì)量方式由來已久,主要是依靠人工操作完成計(jì)量,雖然這種操作方法應(yīng)用廣、計(jì)量參數(shù)直觀、準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)單,但是計(jì)量成本過高,高壓、有害的氣體環(huán)境會(huì)給操作人員造成很大傷害同時(shí)計(jì)量操作時(shí)的油氣不可做回收利用。因此隨著自動(dòng)化儀表技術(shù)的提高,越來越多的人們?cè)敢馐褂觅|(zhì)量流量計(jì)配合大鶴管集中裝車。相較于靜態(tài)計(jì)量,這種計(jì)量工作場(chǎng)地相對(duì)集中、裝車速度快、占地面積小、更容易控制,且計(jì)量操作時(shí)油氣可回收,影響計(jì)量準(zhǔn)確性的因素也相對(duì)較少。由于兩者之間的多重差異,使用靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)計(jì)量引起的糾紛案件不斷發(fā)生。為了解決這一問題,本文先對(duì)影響靜態(tài)、動(dòng)態(tài)計(jì)量準(zhǔn)確度的影響因素進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹并在此基礎(chǔ)上探討了兩種計(jì)量之間的誤差,以及應(yīng)如何減少這種誤差。
二、影響科氏力質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量準(zhǔn)確性的因素分析
從1995年我國(guó)頒布了JJG897-1995《質(zhì)量流量計(jì)》檢定規(guī)程之后,科氏力質(zhì)量流量計(jì)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)檢測(cè)儀表的主流儀表。目前科氏力質(zhì)量流量計(jì)主要被用于長(zhǎng)距離管輸計(jì)量交接及水運(yùn)裝船計(jì)量等方面的計(jì)量工作。在成品油鐵路裝車過程中,流量計(jì)在工作時(shí)主要是一個(gè)從零流量到正常流量再到零流量的循環(huán)過程,雖然這個(gè)過程僅有6、7分鐘,但是因?yàn)檫^程中影響因素多,所以利用該流程進(jìn)行流量計(jì)量和人工計(jì)量之間的數(shù)據(jù)還是存在很大差異,有時(shí)這種差異甚至高達(dá)500kg。利用科氏力質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行成品油鐵路裝車流量計(jì)量時(shí)主要受以下三個(gè)方面的因素影響,介質(zhì)流體特性、儀表操作條件及安裝條件。具體而言主要包括以下幾項(xiàng)細(xì)節(jié):(1)儀表出現(xiàn)誤差,裝車中用于液烴交接計(jì)量根據(jù)等級(jí)可以分為0.15級(jí)和0.2級(jí)兩種,雖然正常情況下兩種儀表的使用都符合在線實(shí)液檢定的要求,但是從實(shí)際應(yīng)用來看,0.15級(jí)儀表的使用性能明顯高于0.2級(jí);(2)發(fā)油流程中因缺少必須或推薦的附屬裝備而造成了儀表的使用誤差;(3)儀表安裝不合理造成使用誤差,科氏力質(zhì)量流量計(jì)在安裝時(shí)首先儀表應(yīng)處于無應(yīng)力狀態(tài),其次需保證流量計(jì)和管線在同一軸線上,最后質(zhì)量流量計(jì)的傳感器必須有支撐和卡子進(jìn)行固定,且左右支撐必須能夠和傳感器保持相同的間距。若安裝時(shí)沒有按照以上步驟進(jìn)行,則很可能出現(xiàn)因儀表安裝不合格而造成誤差。
三、影響靜態(tài)計(jì)量計(jì)量準(zhǔn)確性的因素分析
雖然靜態(tài)計(jì)量進(jìn)行流量計(jì)量時(shí)具有數(shù)據(jù)直觀、可靠、可信度高等一系列優(yōu)點(diǎn),但是利用這種計(jì)量方式進(jìn)行流量計(jì)量相較于動(dòng)態(tài)計(jì)量誤差更大,影響因素也更多。下面筆者就造成靜態(tài)計(jì)量誤差的主要一個(gè)影響因素進(jìn)行簡(jiǎn)單概述。
1.人工操作行為不規(guī)范
靜態(tài)計(jì)量主要是以人工操作為主,但是很多工作場(chǎng)所的上崗人員在具體工作前沒有經(jīng)過嚴(yán)格的上崗資格培訓(xùn),對(duì)工作缺乏責(zé)任心,尤其是在裝卸車這種緊張氣氛下更會(huì)出現(xiàn)工作誤差甚至錯(cuò)誤。例如這種沒有經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的工作人員由于工作中需要主要的細(xì)節(jié)無法注意通常會(huì)做出以下不規(guī)范行為:沒有在已作出規(guī)定的檢尺位置上進(jìn)行計(jì)量;油樣標(biāo)本采集不合格;成品油密度測(cè)量不精確;不會(huì)估讀計(jì)量尾數(shù)或者估讀不準(zhǔn)確。這些不規(guī)范行為很容易造成計(jì)量的誤差甚至出現(xiàn)大的錯(cuò)誤。
2.使用計(jì)量器具不夠規(guī)范
當(dāng)計(jì)量器具不符合技術(shù)規(guī)范時(shí)也會(huì)造成計(jì)量誤差。出現(xiàn)計(jì)量器具誤差主要包括兩個(gè)方面:(1)計(jì)量器具檢定出現(xiàn)問題,例如一些工作場(chǎng)地使用的器具很多都是檢定證書超期或沒有經(jīng)過檢定的器具,這種器具一旦投入使用,肯定會(huì)造成使用誤差;(2)計(jì)量器具使用不符合技術(shù)規(guī)范,由于使用時(shí)間較長(zhǎng),很多使用器具都出現(xiàn)磨損,例如量油尺尺帶被扭折,尺砣和掛鉤連接不再緊密、計(jì)量處數(shù)字或刻度線不清楚,出現(xiàn)這種狀況后很容易造成計(jì)量失誤。
3.裝車時(shí)容量計(jì)表號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤
通常油罐車返廠進(jìn)行罐車容量檢定時(shí),長(zhǎng)修單位會(huì)根據(jù)檢定書上的容量計(jì)表號(hào)涂打在罐體上,且每一輛罐車的容量計(jì)表號(hào)都包含這特定的信息和數(shù)據(jù)。但是有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)罐車上涂打的容量計(jì)表號(hào)和實(shí)際出現(xiàn)差異的問題,一旦出現(xiàn)這種情況,在罐裝車實(shí)際使用時(shí),也會(huì)造成計(jì)量誤差。
四、減少動(dòng)態(tài)、靜態(tài)計(jì)量誤差的對(duì)策探討
造成動(dòng)態(tài)、靜態(tài)計(jì)量的計(jì)量誤差的影響因素很多,有些是無法避免的客觀原因,有些卻是可以避免的主觀原因,只要在實(shí)際操作中加強(qiáng)管理就可以降低計(jì)量誤差。筆者以為可以從以下幾個(gè)方面減少兩者計(jì)量之間的差量:(1)強(qiáng)化員工的服務(wù)意識(shí)和責(zé)任意識(shí),盡量減少計(jì)量中的人工誤差;(2)改進(jìn)計(jì)量管理水平。據(jù)實(shí)地考察發(fā)現(xiàn),很多油庫(kù)管理者只注重經(jīng)營(yíng)而不注重油庫(kù)安全及油品的計(jì)量質(zhì)量。管理思想上的不足導(dǎo)致油品計(jì)量在購(gòu)置、檢定、管理等多個(gè)方面都有欠缺,從而造成很大糾紛,因此改進(jìn)計(jì)量管理水平至關(guān)重要;(3)把好裝車關(guān),盡量降低主觀原因所造成的油品損耗。在油品裝車過程中,罐車附件好壞、路途中環(huán)境、氣溫的顯著變化、路途時(shí)間、油品是否含有蠟晶體等都會(huì)造成一定的油品損耗。因此在油品裝車時(shí)一定要考慮多方面因素,通過多方面把關(guān),在上路之前,對(duì)罐車附件進(jìn)行檢查、對(duì)罐體是否破損、罐車是否出現(xiàn)嚴(yán)重變形等情況進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),一旦出現(xiàn)不合格,就不允許裝車。即使裝車后,還要進(jìn)行認(rèn)真封車才允許最終上路。
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一、漓江樣點(diǎn)的選擇和測(cè)試方法
眾所周知,漓江是一條地表河流,發(fā)源于我國(guó)南嶺中越城嶺的貓兒山,匯入珠江的支流西江。漓江全長(zhǎng)164km,流經(jīng)地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫18~19℃,年降水量1 686.5~2 182.5mm,年蒸發(fā)量為1 263~1 566mm。漓江流域氣候濕熱,雨量充沛。上游流經(jīng)花崗巖地區(qū),中下游流經(jīng)石灰?guī)r地區(qū),是我國(guó)典型的巖溶地貌分布區(qū)。2014年6月,以桂林為首的中國(guó)南方喀斯特第二期項(xiàng)目申遺成功,桂林山水亦榮登世界自然遺產(chǎn)名錄。
2016年暑假,在領(lǐng)略峰叢峰林、孤峰平原的漓江風(fēng)光和桂林山水時(shí),選擇漓江上游的新寨村(距離桂林市30km)和中游的桂林市作為研究地點(diǎn)。在每個(gè)地點(diǎn)上,沿著漓江水流方向各選擇4個(gè)樣點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)漓江水化學(xué)的變化情況。實(shí)時(shí)測(cè)量使用儀器包括:便攜式Multiline3430多參數(shù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,分辨率分別為0.1℃、0.01pH單位和1μs/cm,用來監(jiān)測(cè)水溫、pH值和電導(dǎo)率三個(gè)變量;堿度計(jì),用來測(cè)量HCO3-和Ca2+含量變量。
二、結(jié)果與討論
漓江在新寨村流經(jīng)花崗巖地區(qū),而在桂林市流經(jīng)石灰?guī)r地區(qū)?;◢弾r主要是由石英(SiO2)、長(zhǎng)石和云母等硅酸鹽類礦物質(zhì)組成,而石灰?guī)r主要是由方解石(CaCO3)礦物質(zhì)組成。因此,漓江流經(jīng)這兩個(gè)地區(qū)的天然水化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出很大差異(如表1)。
從表1測(cè)量的數(shù)據(jù)中,可清楚地看出所測(cè)量五個(gè)變量的變化情況。
第一,水溫。漓江水溫從上游向下游方向有逐漸增大的趨勢(shì)。這與漓江自北向南所流經(jīng)地區(qū)的氣溫和土溫等有很大關(guān)系,自然會(huì)影響其余參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。
第二,pH值。pH值是表示溶液酸性或堿性程度的數(shù)值,也是水化學(xué)性質(zhì)的基本參數(shù)。在大多數(shù)天然水中(pH=6~10),酸度主要由二氧化碳與水形成的碳酸構(gòu)成。新寨地區(qū)(樣點(diǎn)XZ1~XZ4)pH處于6.1~6.5,偏酸性。表明水中含有較多的游離二氧化碳,隨著二氧化碳的水解,水質(zhì)偏酸性。桂林地區(qū)(樣點(diǎn)GL1~GL4)pH基本都大于7,普遍偏堿性,這是典型巖溶水pH的特點(diǎn)。表明巖溶地區(qū)由于碳酸鹽巖(主要包括石灰?guī)r和白云巖)的強(qiáng)堿弱酸性使天然河水的pH多呈弱堿性。另外,水解的二氧化碳溶解易溶的石灰?guī)r礦物方解石(CaCO3)使水質(zhì)趨向于飽和,消耗二氧化碳,使pH動(dòng)態(tài)上升。
第三,電導(dǎo)率。電導(dǎo)率是測(cè)定水中鹽類含量的相對(duì)指標(biāo),能夠反映天然水中離解成分的總濃度。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:漓江在流經(jīng)花崗巖地區(qū)時(shí),電導(dǎo)率偏低一些,處于55~83μs/cm。流經(jīng)石灰?guī)r地區(qū)時(shí),電導(dǎo)率急劇增高,達(dá)到109~163μs/cm。這反映水中可溶性鹽類含量的逐漸累積過程和流經(jīng)不同巖性區(qū)含量顯著變化的差異。與漓江中下游石灰廣布巖且與它的易溶巖性有很大關(guān)系。
第四,HCO3-。HCO3-是天然水中所含的一種主要陰離子,由碳酸巖礦物與含有CO2的水作用而形成。從表1可看出,新寨花崗巖地區(qū)的漓江水HCO3-大多小于1mmol/L,桂林石灰?guī)r地區(qū)HCO3-普遍大于1mmol/L。這說明石灰?guī)r比花崗巖更易受水化學(xué)風(fēng)化的影響。漓江中下游流域純石灰?guī)r分布廣泛,石灰?guī)r在CO2和 H2O 的參與下非常容易發(fā)生巖溶作用,造成HCO3-成為河流中最主要的陰離子。研究得到如下推:在流經(jīng)巖溶地區(qū),漓江水中HCO3-含量在陰離子中最高,占陰離子的總量高達(dá)90%;而在流經(jīng)新寨地區(qū)的只有40%。
第五,Ca2+。Ca2+是天然水中所含的一種主要陽(yáng)離子。漓江流經(jīng)桂林地區(qū)時(shí),水中的Ca2+含量較高,在19.66~22.29 mg/L之間。新寨地區(qū)則要低很多,在2.31~9.56mg/L之間。這一結(jié)果有助于證實(shí)如下推論:漓江巖溶地區(qū)陽(yáng)離子中Ca2+含量最高,可占陽(yáng)離子總量的85 %以上;而在新寨區(qū)可能只有60%。桂林地區(qū)由于石灰?guī)r分布厚度大,質(zhì)地純,是我國(guó)典型的巖溶地區(qū)。因此,流經(jīng)該地區(qū)的地表水和地下水普遍偏堿、含Ca2+高等特點(diǎn)。水的化學(xué)成分主要來源于碳酸鹽礦物的溶解,其它鹽類成分很少,成為典型的巖溶水,主要屬于HCO3-―Ca2+型水。新寨地區(qū)由于花崗巖分布(花崗巖主要由石英、長(zhǎng)石和云母等硅酸鹽類礦物組成)。因此,水中SiO2含量相對(duì)較高。這是二者巖性不同使得流經(jīng)此區(qū)的漓江從上游至中下游,水中主要離子含量表現(xiàn)出顯著差異的原因。
三、結(jié)論
巖石的礦物組分是影響天然水化學(xué)性質(zhì)的主要物質(zhì)來源。漓江在新寨村流經(jīng)花崗巖地區(qū),在桂林市流經(jīng)石灰?guī)r地區(qū)。因此,它們的水化學(xué)表現(xiàn)出顯著的差異。新寨地區(qū)水化學(xué)主要體現(xiàn)為偏酸性、HCO3-和電導(dǎo)率較低、SiO2含量較高等特點(diǎn)。桂林地區(qū)水化學(xué)主要體現(xiàn)為偏堿性、HCO3-和電導(dǎo)率較高、Ca2+含量較高等特點(diǎn),屬于典型的HCO3-―Ca2+巖溶水。結(jié)合已有資料可知,天然水在流經(jīng)碳酸鹽巖分布地區(qū)的天然河流時(shí),其陰陽(yáng)離子通常以HCO3-和Ca2+為主導(dǎo)。
通過實(shí)驗(yàn),明確了漓江能夠在流經(jīng)桂林地區(qū)時(shí)形成 “山青、水秀、石美、洞奇”的典型巖溶(喀斯特)地形地貌的主要原因:這里分布的石灰?guī)r是一種非常易溶且殘留物很少的巖石,流經(jīng)該地區(qū)的漓江水能夠把巖石溶解并帶走。因此,水中含有的主要離子來源于石灰?guī)r的HCO3-和Ca2+,由此也形成了桂林地區(qū)地上地下都存在喀斯特侵蝕和沉積景觀?;◢弾r的組成礦物石英和長(zhǎng)石等抗風(fēng)化能力都非常強(qiáng),其結(jié)構(gòu)和構(gòu)造致密。因此,它們往往保持高大而奇峰獨(dú)立的特點(diǎn)。我國(guó)很多高大的名山,例如,黃山、泰山、華山等,大多由花崗巖形成。
天然地基的基槽開挖后,均應(yīng)經(jīng)過驗(yàn)槽(程序)方能進(jìn)行基礎(chǔ)施工,以防基下隱藏于勘察報(bào)告不相符合的異常地質(zhì)情況,給建筑物造成破壞留下隱患。
(1)核對(duì)建筑體落地位置及基槽位置,平面尺寸和槽底標(biāo)高是否與勘察時(shí)的情況吻合。
(2)檢驗(yàn)勘察報(bào)告中所提各項(xiàng)地質(zhì)條件及結(jié)論建議是否正確,是否與基槽開挖后的地質(zhì)情況相符合。
(3)檢驗(yàn)基槽中出現(xiàn)異常點(diǎn)的分布,分析了解異常的原因,解決驗(yàn)槽中出現(xiàn)的和勘察報(bào)告中未能解決的遺留問題。
(4)按建筑單元檢查(驗(yàn))槽底土質(zhì)是否與勘察報(bào)告中建議的持力層相符。在城市別注意,基底有無雜填土分布。
(5)在驗(yàn)槽中直觀不能確定的地基條件,應(yīng)采用輔助儀器查明。如:基底下是否有古井、坑穴、古墓、菜窖等存在。
(6)根據(jù)驗(yàn)槽結(jié)果和勘察報(bào)告內(nèi)容,確認(rèn)在建筑施工中及竣工后提出采取相關(guān)措施和預(yù)防水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)問題等建議。
驗(yàn)槽的準(zhǔn)備工作
當(dāng)確定驗(yàn)槽工作后,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目委托的實(shí)際工作內(nèi)容和建設(shè)場(chǎng)地的實(shí)際情況,做出以下的相關(guān)準(zhǔn)備工作。
(1)確定現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)槽負(fù)責(zé)人(應(yīng)是熟悉場(chǎng)地概況,對(duì)勘察成果有所了解的人)。
(2)準(zhǔn)備本項(xiàng)目形成的勘察文件和必備的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)儀器。
(3)準(zhǔn)備分項(xiàng)驗(yàn)槽記錄文表或全項(xiàng)目驗(yàn)槽記錄文表。
(4)熟悉勘察采用的相對(duì)高程或城市坐標(biāo)網(wǎng)點(diǎn)的水準(zhǔn)點(diǎn)位與高程。
驗(yàn)槽工作應(yīng)注意的問題
(1)根據(jù)勘察形成報(bào)告的周期,分析驗(yàn)槽時(shí)形成的自然差異,注意水位變化,氣溫變化和環(huán)境條件變化。若出現(xiàn)勘察成果與基槽檢驗(yàn)間的差異,應(yīng)正確評(píng)價(jià)自然地基條件和反映的常規(guī)項(xiàng)定性指標(biāo)。
(2)剛開挖的基槽土應(yīng)仔細(xì)觀察,鑒定是否結(jié)構(gòu)未被破壞的原狀土,堅(jiān)決杜絕在擾動(dòng)、水侵、風(fēng)填、凍融等基槽上直接進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
(3)對(duì)已形成冰脹、凍融、人為覆蓋層、自然殘留層的基槽,應(yīng)堅(jiān)持清除。并清除已受到影響持力層上部的浮土。對(duì)于與勘察成果資料有顯著差異的地基,要認(rèn)真找出內(nèi)在的原因和影響因素。
(4)基槽檢驗(yàn)中動(dòng)用試驗(yàn)儀器,應(yīng)尊重場(chǎng)地的實(shí)際情況,防止人為因素造成場(chǎng)地冒水、涌砂或破壞局部地基。
驗(yàn)槽的程序及工作要求
(1)大型工程的驗(yàn)槽,多數(shù)皆為分步進(jìn)行,全項(xiàng)驗(yàn)槽時(shí)間可達(dá)幾天至十幾天甚至幾個(gè)月或跨年度。一定要清楚先后順序,勘察期間的平面位置在哪,那一次驗(yàn)的才是最終的基槽。
(2)驗(yàn)槽文件的形成既不能脫離原始勘察的自然條件和基礎(chǔ)資料,更不能把委托方超限的驗(yàn)槽內(nèi)容涵蓋進(jìn)去。
(3)分步和分項(xiàng)進(jìn)行的驗(yàn)槽工作,應(yīng)按序排列,以使形成的文件按序記錄,如實(shí)反應(yīng)當(dāng)時(shí)的工作過程。
(4)提供給建設(shè)單位的文件應(yīng)與存查的文件是同一個(gè)模式的文本。
(5)相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)勘察過程中提供的成果認(rèn)可驗(yàn)槽中驗(yàn)證記錄的內(nèi)容,并形成會(huì)簽手續(xù)。
驗(yàn)槽資料歸檔問題
當(dāng)驗(yàn)槽成果形成后相關(guān)部門可留查和使用,一是勘察單位留查,二是建設(shè)單位資料匯總留存和審批部門匯總成果留查??辈靻挝恍纬傻模ǔ醪诫A段、詳查階段、施工階段)勘察文件在歸檔問題上差異很大,各單位由于規(guī)模、重視程度、文件(資料)采集側(cè)重點(diǎn)上的偏差而導(dǎo)致歸檔成果(文件、資料)存在人為的不同,致使后期的查閱及再利用(樓房接層、鄰基超深、舊樓改造)等出現(xiàn)困難,主要反映以下幾方面。
(1)勘察期間給出的基準(zhǔn)(BM)點(diǎn)設(shè)置的隨意,使資料復(fù)核時(shí)立據(jù)不準(zhǔn),導(dǎo)致資料出現(xiàn)人為誤差。
(2)當(dāng)勘察場(chǎng)地出現(xiàn)幾個(gè)技術(shù)人員進(jìn)行外業(yè)巖芯編錄時(shí),由于個(gè)人的業(yè)務(wù)水平、認(rèn)識(shí)能力上的偏差,導(dǎo)致外業(yè)資料出現(xiàn)離散性,歸檔前應(yīng)對(duì)野外資料進(jìn)行整理與修正,避免資料再次利用時(shí)出現(xiàn)問題。
(3)許多建設(shè)場(chǎng)的勘察和驗(yàn)槽不是在一個(gè)年度,個(gè)別場(chǎng)地有3年以上才形成,由于各勘察單位成果資料文件歸檔都限定在一個(gè)年度(1~12個(gè)月)內(nèi)完成,許多后期形成的驗(yàn)槽結(jié)論只有參與的人最清楚(指會(huì)簽的),這就出現(xiàn)了兩個(gè)問題:一是參加會(huì)簽的驗(yàn)槽人,回到單位后應(yīng)補(bǔ)充一個(gè)驗(yàn)槽文件。二是驗(yàn)槽人沒有把應(yīng)歸檔的驗(yàn)槽文件補(bǔ)充到原始形成的勘察匯總文件中,致使后期的資料再利用出現(xiàn)不足。
(4)個(gè)別的建設(shè)場(chǎng)地在勘察工作完成后,由于整體設(shè)計(jì)的調(diào)整和修改,會(huì)出現(xiàn)建筑體落地位置移動(dòng)、建筑體落地面積增加或減少的情況,許多設(shè)計(jì)部門并不因此再對(duì)勘察成果要求補(bǔ)充,只在驗(yàn)槽時(shí)要求勘察單位協(xié)助補(bǔ)充一下會(huì)簽手續(xù),這種情況一般在歸檔的文件中是找不到相關(guān)說明的。
結(jié)論
關(guān)鍵字:安全監(jiān)測(cè);因素;敏感度
中圖分類號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、 工程概況
天福廟水庫(kù)是宜昌市黃柏河?xùn)|支梯級(jí)開發(fā)工程的第二個(gè)梯級(jí),位于遠(yuǎn)安縣荷花鎮(zhèn)黃柏河?xùn)|支上游,東經(jīng)111.4°,北緯31.2°,距河口(葛洲壩水利樞紐三江船閘上游引航道)91km。水庫(kù)以灌溉為主,結(jié)合防洪、發(fā)電和城鎮(zhèn)供水等綜合利用的中型水庫(kù),由砌石雙曲拱壩、左岸溢流重力壩、壩頂溢洪道、左岸溢洪道、灌溉兼放空底孔、發(fā)電引水管和電站廠房組成。
大壩為單心雙曲拱壩,壩頂高程410.3m,防浪墻頂高程411.3m,建基面高程347.0m,最大壩高63.3m。壩頂中心角91.5o,右岸50 o,左岸41.5o,平均半徑105.50m,壩頂平均弦長(zhǎng)150.76m,平均弧長(zhǎng)168.49m,壩底寬20m,頂寬4.2m。壩體為細(xì)石混凝土漿砌塊石,上、下游為厚約0.5m條石鑲面,并于上游條石鑲面后現(xiàn)澆厚1m的150#素混凝土防滲墻。壩頂溢洪道4孔8×7.4m泄洪閘,堰頂高程402.4m;左岸溢洪道設(shè)置2孔13×11.5m泄洪閘,堰頂高程398m。
二、觀測(cè)設(shè)施布置
本工程主要觀測(cè)內(nèi)容為:壩頂水平位移觀測(cè)、垂直位移觀測(cè)、正倒垂線觀測(cè)、斷層觀測(cè)、裂縫觀測(cè)、揚(yáng)壓力觀測(cè)、滲漏觀測(cè)等。觀測(cè)布置見外部變形觀測(cè)平面布置圖。
2.1壩頂水平位移觀測(cè)
采用視準(zhǔn)線觀測(cè)壩體和壩肩的水平位移值。壩區(qū)共設(shè)8條視準(zhǔn)線,13個(gè)測(cè)點(diǎn),以觀測(cè)拱冠、左右拱環(huán)、拱端及右壩肩巖體和左岸溢流重力壩閘墩等部位的水平位移。使用瑞士威爾特T3經(jīng)緯儀和武漢光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的活動(dòng)覘標(biāo),1982年開始觀測(cè)。
2.2壩頂沉降觀測(cè)
用精密水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)定壩體垂直位移。始測(cè)于1982年,使用蔡司004水準(zhǔn)儀和配套的銦鋼水準(zhǔn)尺,執(zhí)行國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范。壩頂共設(shè)置35個(gè)測(cè)點(diǎn),其中3個(gè)點(diǎn)為固定點(diǎn)。
2.3正(倒)垂線觀測(cè)
在大壩右拱圈35°和左拱圈30°位置各設(shè)1條倒垂線,拱冠設(shè)1條正垂線測(cè)定壩體撓度和壩體相對(duì)基礎(chǔ)的位移即拱冠撓度。倒垂觀測(cè)采用武漢地震研究所生產(chǎn)的CG—2A型光學(xué)垂線儀,始測(cè)于1987年;正垂觀測(cè)使用靖江儀器廠生產(chǎn)的垂線坐標(biāo)儀,始測(cè)于1982年,1996年失效停止觀測(cè),2002年7月恢復(fù)觀測(cè)。
2.4斷層觀測(cè)
在大壩右岸下游存在兩條斷層F1、F3,采用精度0.02mm,量程0-300mm的游標(biāo)卡尺觀測(cè)裂縫對(duì)向、錯(cuò)向、垂直三相位移,始測(cè)于1982年8月。
2.5裂縫觀測(cè)
壩體共有四條裂縫測(cè)點(diǎn),分別為大壩右岸為貫穿性裂縫設(shè)置上游組和下游組兩個(gè)測(cè)點(diǎn),左岸溢洪道右側(cè)導(dǎo)墻、中間溢洪道左右邊墩。采用精度0.02mm,量程0-300mm的游標(biāo)卡尺觀測(cè),始測(cè)于1982年8月。
2.6揚(yáng)壓力觀測(cè)
在大壩廊道內(nèi)設(shè)有測(cè)壓管,在管口裝有壓力表,通過壓力表讀數(shù)觀測(cè)。
2.7滲漏觀測(cè)
在廊道出口及左、右壩肩排水洞出口均設(shè)有量水堰,測(cè)定兩岸壩基和繞壩滲漏量。始測(cè)于1984年。
三、監(jiān)測(cè)資料分析
3.1 水平位移
壩頂水平位移觀測(cè)是天福廟水庫(kù)大壩外部變形監(jiān)測(cè)中的主要項(xiàng)目,對(duì)掌握大壩的水平變位及其變化規(guī)律有著決定性的作用。自1982年開始觀測(cè),根據(jù)歷年的觀測(cè)資料分析,壩頂5個(gè)位移測(cè)點(diǎn)中,除右環(huán)Ⅰ的位移與溫度、庫(kù)水位相關(guān)關(guān)系不密切之外,其余4個(gè)測(cè)點(diǎn)相關(guān)關(guān)系較好,變位具有明顯的規(guī)律性,其變化規(guī)律為:庫(kù)水位愈低、氣溫愈高,壩體向上游位移量就愈大;水位高、氣溫高,壩體同樣向上游位移;水位高、氣溫低,壩體向下游位移量就愈大,且呈年周期性近似正弦曲線變化,即:4~10月,壩體向上游位移,11~3月壩體向下游位移。多年最大位移年變幅為28.55mm,尚屬?gòu)椥宰冃?。由此說明庫(kù)水位對(duì)大壩變位的影響不及溫度影響明顯,從位移過程線可以看出,上下游方向位移受溫度變化影響為主,水位變化影響次之。但值得注意的是,高溫加低水位是拱壩最不利的運(yùn)行狀態(tài)。分析見圖1。
觀測(cè)成果表明:左右拱環(huán)變位不對(duì)稱,左環(huán)變位比右環(huán)大,同時(shí)左環(huán)Ⅱ的變位大于冠中,反映了建筑物構(gòu)造和壩基地質(zhì)構(gòu)造差異的影響,因左拱端設(shè)有溢洪道,下部是體積不大的填筑砌體,削弱了對(duì)拱的支承;同時(shí),左壩肩和壩基斷層發(fā)育,基巖彈模較右岸低。
3.2 壩頂垂直位移
水庫(kù)加固前,根據(jù)歷年的觀測(cè)成果分析,大壩垂直位移呈年周期性變化,即:夏季呈上升趨勢(shì),冬季呈下沉趨勢(shì),溫度與垂直位移變化密切相關(guān),水位變化對(duì)其影響不明顯。分析見圖2-1、圖2-2.
3.3 拱冠撓度
拱冠處撓度變化趨勢(shì)與壩頂水平位移變化規(guī)律基本一致,即溫度升高向上游,溫度降低向下游;水位降低向上游,水位上漲向下游,并呈年周期性回歸。水庫(kù)在2009年10月放空前的觀測(cè)資料見表三。分析表明,左壩段T1倒垂線測(cè)得最大位移值為-12.1mm(向上游),發(fā)生時(shí)間2002年8月9日,觀測(cè)時(shí)壩前水位401.78m。當(dāng)月平均氣溫30℃。
右壩肩T2倒垂線觀測(cè)最大位移值為-4.14mm(向上游),發(fā)生時(shí)間1991年9月3日,觀測(cè)時(shí)壩前水位405.56m,當(dāng)月平均氣溫21℃;
3.4斷層觀測(cè)
以溫度變化影響最為明顯,即高溫季節(jié)裂縫寬度減小,低溫裂縫寬度增大,符合熱脹冷縮規(guī)律。分析見圖四。
3.5大壩裂縫
大壩裂縫主要有溫度和庫(kù)水位兩個(gè)影響因素,其中溫度影響是主要因素,庫(kù)水位的影響較小。溫度的影響同斷層觀測(cè)結(jié)論。分析見圖五。
3.6揚(yáng)壓力觀測(cè)
在右壩肩共設(shè)4排滲流觀測(cè)孔,1排在帷幕前,以測(cè)試帷幕前滲壓情況,其余3排設(shè)在帷幕下游,以確定壩肩可能滑移面上的揚(yáng)壓力。根據(jù)1982年6月至1984年6月的觀測(cè)成果,湖北省水利科學(xué)研究所于1984年9月提出《天福廟拱壩右壩肩滲透壓力試驗(yàn)及觀測(cè)資料分析》報(bào)告,認(rèn)為右壩肩山體中由于t7-9的存在,地下水分成了上、下兩層不同類型的滲流場(chǎng),上層為無壓滲流,下層近似有壓滲流;表層地下水滲壓以t7-9(393.60m)為底面向上計(jì)算8m水頭,深層地下水滲透壓力按所給的等勢(shì)線圖確定。
根據(jù)壩基揚(yáng)壓力觀測(cè)資料整編分析,揚(yáng)壓力折減系數(shù)α介于0.12~0.22之間,小于原設(shè)計(jì)采用值0.5,滲透壓力大小和庫(kù)水位變化趨勢(shì)吻合,無異常情況。
3.7滲漏觀測(cè)
滲漏量觀測(cè)對(duì)大壩來說也是一項(xiàng)較為重要的觀測(cè)項(xiàng)目。觀測(cè)資料表明:壩前水位上升,滲漏量增大,水位降低,滲漏量減小,滲漏量大小正比于庫(kù)水位,滲漏水質(zhì)清澈,變化有規(guī)律。
[關(guān)鍵詞]城鎮(zhèn);電力負(fù)荷特性;預(yù)測(cè)技術(shù);分析
中圖分類號(hào):TM223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2017)12-0079-01
引言:對(duì)電力負(fù)荷特性進(jìn)行研究最主要的目的在于,對(duì)相關(guān)城鎮(zhèn)地區(qū)的負(fù)荷特性與狀況進(jìn)行準(zhǔn)確了解,掌握負(fù)荷特性的發(fā)展方向與規(guī)律,保證針對(duì)電力負(fù)荷所開展一系列調(diào)控工作的科學(xué)性。隨著社會(huì)的發(fā)展,電力工業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步具有的意義開始為人們所熟知,對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的重要性逐漸顯示了出來,可以說預(yù)測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確,與電力投資所獲取效益之間具有非常緊密的聯(lián)系。
1 電力負(fù)荷特性的分析
1.1 概念
1.1.1 內(nèi)容
電力系統(tǒng)負(fù)荷主要指的是在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行連接的過程中,需要應(yīng)用到的用電設(shè)備所對(duì)應(yīng)功率總和,作為典型的時(shí)變系統(tǒng),電力系統(tǒng)需要保證供電、發(fā)電和用電三者始終處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)下,不然極易導(dǎo)致系統(tǒng)故障的發(fā)生,進(jìn)而對(duì)日常生活與生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。因此,針對(duì)電力負(fù)荷特性開展相關(guān)研究是非常有必要的。以電力負(fù)荷特性為核心內(nèi)容所進(jìn)行的一系列分析工作,其實(shí)質(zhì)就是對(duì)行業(yè)信息、負(fù)荷電量、經(jīng)濟(jì)狀況、氣象條件等多種相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)與分析的工作。
1.1.2 組成
我國(guó)幅員遼闊,不同地區(qū)所對(duì)應(yīng)氣候條件和經(jīng)濟(jì)狀況均有所不同,因此,不同地區(qū)所對(duì)應(yīng)電力負(fù)荷的組成也必然存在著較為明顯的差別,這就在一定程度上決定了,τ諳嗤影響因素而言,對(duì)于不同地區(qū)電力負(fù)荷所產(chǎn)生的影響通常會(huì)具有細(xì)微的不同[1]。即使是在相同的地區(qū),相同影響因素對(duì)于處于不同時(shí)期的該地區(qū)電力負(fù)荷產(chǎn)生的影響也不盡相同,這種現(xiàn)象就是通常所說的電力負(fù)荷組成所具有的差異性。
常見的電力負(fù)荷組成所具有的差異性通常表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一方面是負(fù)荷比重,另一方面是負(fù)荷種類。正是由于組成不同的電力負(fù)荷在上述兩個(gè)方面均存在一定的差異性,因此,所對(duì)應(yīng)負(fù)荷特性帶來的影響程度也會(huì)隨之更改。由此可以看出,負(fù)荷組成對(duì)于電力負(fù)荷所具有的特性而言,具有非常重要的意義。
1.2 影響因素
1.2.1 氣候條件
研究表明,能夠?qū)﹄娏ω?fù)荷產(chǎn)生影響的因素,不僅局限在經(jīng)濟(jì)狀況和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面,同時(shí)還包括所在地區(qū)的氣候條件。導(dǎo)致不同地區(qū)所對(duì)應(yīng)電力負(fù)荷在特性方面具有較大差異的主要原因之一,就是地區(qū)氣候條件的差異,例如,南方地區(qū)夏季所對(duì)應(yīng)降溫負(fù)荷通常情況下大于北方地區(qū),另外,南方地區(qū)冬季所對(duì)應(yīng)取暖負(fù)荷也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于北方地區(qū)。一般來說,對(duì)月負(fù)荷產(chǎn)生較為明顯影響的因素為氣候的變化,夏季平均氣溫與同期相比略高的月份,所對(duì)應(yīng)月負(fù)荷率就會(huì)隨之降低[2]。除此之外,氣候條件對(duì)電力負(fù)荷產(chǎn)生的影響還體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的灌溉方面,這主要是因?yàn)樵趯?duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行灌溉時(shí),對(duì)應(yīng)用電量和同時(shí)期的降水量間具有非常緊密的聯(lián)系,如果某月降水較多,那么該月所對(duì)應(yīng)灌溉用電量就會(huì)隨之減少,負(fù)荷率的水平與同期相比就會(huì)明顯提高。
1.2.2 經(jīng)濟(jì)水平
其一,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),人們生活水平普遍提高,電氣化的程度也會(huì)隨之上升,負(fù)荷率與經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)相比呈現(xiàn)出較為明顯的下降趨勢(shì);其二,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),占據(jù)比重較大的通常為第三產(chǎn)業(yè),因而,該類地區(qū)普遍具有負(fù)荷率水平相對(duì)較低的特征;其三,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,第三產(chǎn)業(yè)和人們?nèi)粘I钣秒娝鶎?duì)應(yīng)負(fù)荷與之前相比有了較為明顯的提升,這也從側(cè)面說明一個(gè)問題,如果相關(guān)人員沒有及時(shí)采取有效手段對(duì)其加以調(diào)節(jié),那么,相應(yīng)的負(fù)荷率水平便會(huì)持續(xù)下降。
2 電力負(fù)荷特性的預(yù)測(cè)技術(shù)
2.1 概述
2.1.1 原理
2.1.1.1 系統(tǒng)性原理
預(yù)測(cè)作為典型的連續(xù)過程,想要保證最終預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,相關(guān)人員必須對(duì)需要預(yù)測(cè)事件過去以及現(xiàn)在的情況,具有非常清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。
2.1.1.2 可能性原理
正是由于事物在發(fā)展的過程中會(huì)遇到許多無法預(yù)知的因素,而不同因素對(duì)事物發(fā)展產(chǎn)生的影響也是有所不同的,因此,相關(guān)人員只能夠針對(duì)某一事物,對(duì)其可能呈現(xiàn)出的發(fā)展結(jié)果加以預(yù)測(cè)。
2.1.1.3 可控性原理
預(yù)測(cè)的主要目的在于對(duì)事物發(fā)展的方向加以控制,也就是說,以預(yù)測(cè)結(jié)果作為基礎(chǔ),對(duì)下一階段所開展的活動(dòng),或是所做出的行為進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
2.1.2 分類
以預(yù)測(cè)指標(biāo)為立足點(diǎn)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行分類,可將其分為以網(wǎng)供電量、社會(huì)電量為代表的電量預(yù)測(cè),以及以負(fù)荷曲線、負(fù)荷率為代表的電力預(yù)測(cè)。作為與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的工作,電力負(fù)荷預(yù)測(cè)通常包括以下幾種形式:超短期、短期、中期以及長(zhǎng)期預(yù)測(cè)[3]。
2.2 常用預(yù)測(cè)技術(shù)
2.2.1 回歸模型技術(shù)
針對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)所才去的回歸模型技術(shù),主要以歷史數(shù)據(jù)作為立足點(diǎn),相關(guān)人員通過對(duì)電力負(fù)荷所對(duì)應(yīng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的方式,建立數(shù)學(xué)模型,以此完成電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)工作。簡(jiǎn)單來說就是將回歸分析與電力負(fù)荷預(yù)測(cè)相結(jié)合,通過分析和統(tǒng)計(jì)的方式獲得不同變量所對(duì)應(yīng)的關(guān)系,完成預(yù)測(cè)工作。
常見的回歸預(yù)測(cè)有非線性以及線性回歸兩種。線性回歸相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單,但是通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),應(yīng)變量和自變量所對(duì)應(yīng)的關(guān)系通常屬于非線性關(guān)系,因此,在對(duì)這部分關(guān)系進(jìn)行處理前,相關(guān)人員首先應(yīng)當(dāng)確定非線性關(guān)系是否可以向線性關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這樣做主要是因?yàn)樘幚矸蔷€性情況往往較線性情況更為復(fù)雜。
2.2.2 趨勢(shì)外推技術(shù)
電力負(fù)荷較易受到以天氣狀況為代表的多種隨機(jī)因素的影響,這些因素的出現(xiàn),對(duì)相關(guān)預(yù)測(cè)工作的開展帶來了一定的阻礙。除此之外,電力負(fù)荷在不同時(shí)期呈現(xiàn)出的變化趨勢(shì)也極為明顯,以農(nóng)業(yè)為例,農(nóng)業(yè)在夏季的日用電量與冬季相比極小,且電量穩(wěn)定。雖然通常來說對(duì)某一階段所對(duì)應(yīng)用電量進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn),其常見表現(xiàn)形式為線性,但也無法排除非線性存在的可能。因此,在對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)的過程中,相關(guān)人員通常選擇散點(diǎn)圖作為確定變化趨勢(shì)的主要方法,在保證所確定變化趨勢(shì)準(zhǔn)確性的前提下,相關(guān)人員便可以開展下一階段的預(yù)測(cè)工作。這就是通常意義上所說的趨勢(shì)外推[4]。通過對(duì)不同事物所對(duì)應(yīng)發(fā)展規(guī)律進(jìn)行掌握的方式,能夠在很大程度上提升對(duì)該事物發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行推斷的結(jié)果的準(zhǔn)確性。
結(jié)論
綜上所述,正是因?yàn)殡娏w制的改革進(jìn)程與過去相比有了非常明顯的進(jìn)步,因此,以電力市場(chǎng)為立足點(diǎn)所開展的分析工作,對(duì)電力企業(yè)所具有的重要意義開始被人們所熟知。上文的敘述重心主要落在電力負(fù)荷特性的分析以及預(yù)測(cè)方面,通過對(duì)電力負(fù)荷的組成、影響因素以及常見預(yù)測(cè)技術(shù)進(jìn)行敘述的方式,為相關(guān)工作的開展提供了科學(xué)、可靠的參考依據(jù),希望能夠在一定程度上推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】 臭氧 季節(jié)分布 氣象因子 人為因子 大氣邊界層
1 引言
臭氧雖是大氣中的微量成分,但是卻時(shí)影響城市大氣環(huán)境的重要成分。90%以上的臭氧集中在平流層10-30km處,平流層中的O3起到保護(hù)人類與環(huán)境的重要作用,僅有10%左右的O3分布在對(duì)流層中,但在大氣化學(xué)、氣候變化和空氣質(zhì)量等方面具有重要的意義。O3在地球大氣化學(xué)中扮演著重要角色,近地面的臭氧含量不高,主要是由人類活動(dòng)所排放的NO、NMHC(非甲烷烴)等污染物在大氣中經(jīng)光化學(xué)過程形成,但是對(duì)環(huán)境污染具有重要貢獻(xiàn)。若對(duì)流層中臭氧濃度上升,則會(huì)引起不良影響,對(duì)人類健康,環(huán)境污染和動(dòng)植物生長(zhǎng)生活產(chǎn)生影響,造成一系列污染現(xiàn)象,如光化學(xué)污染等等。臭氧可對(duì)眼睛和呼吸道產(chǎn)生很強(qiáng)的刺激性,并可損害人體肺功能,甚至可能導(dǎo)致癌癥等嚴(yán)重疾病,因此研究邊界層的臭氧濃度變化具有重要意義。
邊界層對(duì)流層臭氧的特征:前體物來源于局地排放源,同時(shí)受周圍污染物傳傳輸作用的影響。
對(duì)流層臭氧的生成涉及到十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),絕大部分的氮氧化物是以NO形式排放的。大約70%~90%的氮氧化物是由人為源排放的。NO在大氣中極容易被氧化變成NO2,而NO2又可以吸收紫外光后進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)而生成臭氧。
而NO同時(shí)可以和臭氧之外的其他物種進(jìn)行反應(yīng)。研究者越來越普遍認(rèn)為對(duì)流層中發(fā)生的光化學(xué)反應(yīng)是造成臭氧濃度升高的主要原因。由于空氣中排放的O3生成前體物,如NOx、可揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)和CO濃度的增加,對(duì)流層中臭氧污染日益嚴(yán)重。臭氧生成的原因很復(fù)雜,不僅與前體物(特別是NOx)有關(guān),與氣象因素也有密切的關(guān)系。因此,近幾年的研究主要集中在氣象因子、生成前體物與臭氧的關(guān)系上。本文根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析了廣州市臭氧污染的特征,并通過相關(guān)性分析研究了相關(guān)污染物因子及氣象條件對(duì)臭氧濃度的影響,試圖對(duì)控制臭氧濃度、研究和防治城市光化學(xué)污染提供一定的借鑒意義。
2.2 資料與方法
根據(jù)香港,北京,廣州近10年臭氧月平均濃度觀測(cè)資料,選取典型月臭氧濃度值分析臭氧濃度的時(shí)間變化特征,同時(shí)選擇相關(guān)污染物CO,NOx(NO,NO2),SO2和PM10的月平均濃度以及氣象資料月平均值數(shù)據(jù)分析其之間的相關(guān)性。
分析方法采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS和Excel研究臭氧濃度的時(shí)間變化特征,以及與各污染物與氣象條件的相關(guān)性。臭氧探空儀可同時(shí)探測(cè)溫度,為是高度,風(fēng)向和風(fēng)俗以及臭氧分壓強(qiáng)。資料處理時(shí),臭氧分壓轉(zhuǎn)換成臭氧濃度或體積混合比。原始數(shù)據(jù)經(jīng)現(xiàn)行內(nèi)插轉(zhuǎn)化成等間距,即十米。討論邊界層臭氧濃度變化時(shí),假定各個(gè)站點(diǎn)不同季節(jié)邊界層頂平均高度為1500米。
3.3 站點(diǎn)附近邊界層臭氧濃度變化特征及相關(guān)因子分析
本文將主要討論香港、北京和廣州三個(gè)站點(diǎn)附近邊界層內(nèi)臭氧濃度的時(shí)空變化特征,并據(jù)此推測(cè)分析造成這些變化的可能影響因子,分析它們的相關(guān)性。
3.1 邊界層臭氧時(shí)間變化特征
本文應(yīng)用香港、北京和廣州三個(gè)站點(diǎn)2000到2010年10年的臭氧探空數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
文中折線圖給出了月濃度平均值,從圖中可以看出,不同緯度不同站點(diǎn)邊界層內(nèi)臭氧的的季節(jié)分布存在較大差異。春季,三個(gè)地區(qū)均出現(xiàn)臭氧濃度的極大值。分析造成這種變化的原因可能是氣象條件和其他人為影響造成的。夏季,受東亞季風(fēng)環(huán)流的影響,北京和廣州均觀測(cè)到一年中最低值。秋季和冬季受西伯利亞冷高壓影響以及太陽(yáng)輻射等因素影響,三個(gè)站點(diǎn)邊界層內(nèi)臭氧濃度的年平均和年較差均不相同。造成各地年較差不同的原因包括人為污染源和氣象條件,其中以東亞季風(fēng)和大氣環(huán)流的影響為主。
3.2 氣象條件對(duì)臭氧變化的影響
氣象條件對(duì)于臭氧濃度的變化時(shí)主要的,且從各個(gè)氣象要素上來說都有一定影響。這些氣象要素包括:氣溫、氣壓、相對(duì)濕度、總云量、低云量和風(fēng)向風(fēng)速。通過研究這些可觀測(cè)氣象要素值與臭氧月平均濃度的相關(guān)性,可以發(fā)現(xiàn)它們之間的影響作用規(guī)律。分析結(jié)果見表2。
從圖表2中可知,三個(gè)站點(diǎn)的臭氧月平均濃度均與溫度成正相關(guān),且相關(guān)性很強(qiáng),其中處于副熱帶中部的廣州站溫度與臭氧濃度相關(guān)性最強(qiáng)。氣壓對(duì)三個(gè)站點(diǎn)的影響也為正相關(guān),但影響很有限。相對(duì)濕度是較為顯著的負(fù)相關(guān)影響因子,尤其對(duì)緯度較低的廣州站、香港站影響更為顯著。總云量、低云量與臭氧濃度均呈負(fù)相關(guān)。此外,臭氧濃度與天氣過程有關(guān),一般高壓系統(tǒng)控制下,天氣比較晴朗,容易形成臭氧高濃度;而鋒面附近和低氣壓中,往往形成云雨,臭氧濃度較低??梢?,在氣溫較高,濕度較低的晴朗少云天氣時(shí),易造成東亞地區(qū)臭氧高濃度。
3.3 其他條件(人為)對(duì)臭氧變化的影響
主要討論氣候變化和人為污染源的增加對(duì)邊界層內(nèi)臭氧濃度的影響。CO、NO、NOx以及SOx、PM10等污染物的排放都對(duì)O3濃度有很大影響。相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果如表2所示:
由圖表3可知,O3與各種污染物濃度的相關(guān)程度差別可能和各種污染物的來源產(chǎn)生和物理化學(xué)轉(zhuǎn)化有關(guān)。陽(yáng)光充足,O3濃度較高,NO迅速轉(zhuǎn)化為NO2,在此條件下,也有利于NOx在空氣中轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生臭氧及PM10等污染物質(zhì)。在污染源和氣象條件的綜合作用下,出現(xiàn)O3與CO、NO、NOx濃度呈負(fù)相關(guān),而與PM10正相關(guān)。環(huán)境中SO2主要來源于污染源的一次污染,與O3的關(guān)聯(lián)性較低。香港和北京站O3濃度與NO2呈正相關(guān),分析其原因可能是城區(qū)NOx濃度較高,光解后的NO2被大氣中新產(chǎn)生的NO2補(bǔ)給,產(chǎn)生濃度大于光解速度,從而導(dǎo)致O3濃度與NO2呈正相關(guān);而廣州站NOx濃度相對(duì)較低,其排放源少,光解速度大于產(chǎn)生速度,從而O3濃度與NO2呈負(fù)相關(guān)。
4 結(jié)語(yǔ)
利用香港、北京和廣州三個(gè)站點(diǎn)10年的探空資料,結(jié)合衛(wèi)星和相關(guān)的氣象觀測(cè)資料,討論了2000-2010年期間不同緯度邊界層內(nèi)臭氧濃度的季節(jié)分布和變化趨勢(shì),系統(tǒng)地討論了相關(guān)氣象因子和人為排放源對(duì)它們的影響。
(1)邊界層內(nèi)臭氧濃度的分布具有季節(jié)時(shí)間上的變化。三個(gè)站點(diǎn)春季均觀測(cè)到季節(jié)平均的極大值。受東亞季風(fēng)和大氣環(huán)流的影響最為嚴(yán)重。
(2)通過分析臭氧濃度與氣象條件和人為排放污染源的相關(guān)性,得出相關(guān)系數(shù)表格,刻畫折線圖,分析得出溫度和相對(duì)濕度以及臭氧的前體化學(xué)物質(zhì)對(duì)臭氧濃度的影響都較大。
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