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循环荷载作用下浅埋坎儿井地基的稳定性研究
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作者 张冲 田凯元 +5 位作者 袁胜洋 翟伟 闵琦 宋瑾阳 陈伟志 刘先峰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期183-193,共11页
坎儿井是中西亚及我国新疆地区的特色地下水利工程结构。随着“一带一路”倡议的提出,在上述地区修建高速铁路不可避免地会遇到与坎儿井交汇问题。低矮路堤下隐伏浅埋的坎儿井暗渠可能会在高速列车荷载作用下塌陷,进而影响上部地基和路... 坎儿井是中西亚及我国新疆地区的特色地下水利工程结构。随着“一带一路”倡议的提出,在上述地区修建高速铁路不可避免地会遇到与坎儿井交汇问题。低矮路堤下隐伏浅埋的坎儿井暗渠可能会在高速列车荷载作用下塌陷,进而影响上部地基和路基的稳定。通过模型试验研究循环荷载作用下的浅埋坎儿井地基稳定性,探讨了暗渠埋深对地基土压力演变规律的影响,并结合PIV技术分析了地基土体的压缩变形特征及潜在破坏面。研究结果表明:1)随循环荷载增大,暗渠上方的土压力沿地表深度增加由先增后减的演化规律转变为持续减小,且最终均小于水平两侧的土压力;2)随着暗渠埋深增加,地基结构所能承受的最大循环荷载频率增加,在暗渠未完全塌陷时的地表沉降减小,但暗渠完全塌陷后的地表累计沉降也随之增大;不同暗渠埋深地基开始出现较大地表沉降变形的临界循环荷载频率均为5~10 Hz;3)上覆荷载作用下,浅埋暗渠地基土体的高变形区域随暗渠埋深的增加由“倒锥型”转变为“漏斗型”,潜在滑动破坏面在暗渠埋深达到7.5D(D为暗渠直径)后仅发展至暗渠上方;在暗渠埋深5.5D至7.5D之间存在循环荷载作用效果转折的临界点。试验结果为探讨坎儿井地区高速铁路地基的稳定性分析及破坏模式提供了参考依据。 展开更多
关键词 循环荷载 模型试验 坎儿井地基 破坏模式 稳定性
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坎儿井特征、勘察技术及与新建高速铁路相互影响
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作者 张炎飞 刘先峰 +4 位作者 陈伟志 张冲 宋瑾阳 田凯元 袁胜洋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1-16,共16页
为更深入全面了解坎儿井地基的研究现状,以伊朗德伊高速铁路为依托,对坎儿井特征、勘察技术及与新建高速铁路相互影响进行综述,重点介绍坎儿井的建造过程、结构形式、用途、优缺点以及相关灾害,卫星遥感、物探和钻探等技术在坎儿井勘察... 为更深入全面了解坎儿井地基的研究现状,以伊朗德伊高速铁路为依托,对坎儿井特征、勘察技术及与新建高速铁路相互影响进行综述,重点介绍坎儿井的建造过程、结构形式、用途、优缺点以及相关灾害,卫星遥感、物探和钻探等技术在坎儿井勘察应用方面的研究进展,坎儿井与新建高速铁路之间的相互影响机理,并针对德伊高速铁路沿线的坎儿井,开展勘察、分类和稳定性分析。结果表明:德伊高铁跨越坎儿井77处,下伏坎儿井暗渠埋深为2.0~40.0 m,直径为0.5~2.0 m,形状主要有马蹄形和圆形,支护类型分有无支护2类,可按暗渠与线路交角、暗渠埋深、截面面积、截面形状和支护类型对德伊高铁沿线的坎儿井进行分类;针对德伊高铁沿线坎儿井采用电法和瑞雷面波法探测效果不佳的问题,利用地质雷达可有效识别埋深小于15.0 m的坎儿井暗渠,在此基础上通过钻探可进一步明确坎儿井的准确埋深、大小和所处地层条件;当坎儿井暗渠埋深小于稳定临界深度时,须采取加固处理措施,并在后期运营阶段加强对路基长期变形的监测。针对坎儿井勘察、分类、稳定性评价和加固处理措施等方面开展的系统性深入研究,可为新疆地区和“一带一路”地区高速铁路建设工程领域提供技术支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 坎儿井 暗渠 勘察技术 坎儿井分类 稳定临界深度
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吐鲁番盆地坎儿井的价值及其保护 被引量:14
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作者 赵丽 宋和平 +1 位作者 赵以琴 刘兵 《水利经济》 2009年第5期14-16,共3页
阐述了吐鲁番盆地坎儿井的价值,针对吐鲁番盆地坎儿井数量减少的现状,分析了其衰败的原因,提出了保护吐鲁番盆地坎儿井的措施:①认真落实相关政策法规;②统筹规划水资源的开发和利用;③加强坎儿井的管理;④建立坎儿井保护区。
关键词 坎儿井 坎儿井价值 坎儿井保护 吐鲁番盆地
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吐鲁番盆地坎儿井冬闲水回灌适宜性评价及回灌方式研究
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作者 陈泽 吴彬 +1 位作者 高凡 杜明亮 《水电能源科学》 北大核心 2023年第5期139-143,共5页
为了实现吐鲁番盆地坎儿井冬闲水资源的有效利用,同时回补区域地下水,亟需建设地下水回灌工程,并确定合理的工程建设位置及有效的回灌方式。首先基于坎儿井流量、回灌水源距离、含水层渗透系数、地下水埋深、机井密度及地形坡度6项指标... 为了实现吐鲁番盆地坎儿井冬闲水资源的有效利用,同时回补区域地下水,亟需建设地下水回灌工程,并确定合理的工程建设位置及有效的回灌方式。首先基于坎儿井流量、回灌水源距离、含水层渗透系数、地下水埋深、机井密度及地形坡度6项指标构建地下水回灌适宜性评价体系,利用ArcGIS空间分析功能进行地下水回灌适宜性区划,并在典型回灌适宜区开展现场试验确定地下水回灌方式。结果表明,高昌区中部、鄯善县北盆地灌区及托克逊县东北部部分区域具有丰富的回灌水源及储水空间,整体渗透系数均大于15 m/d,适宜开展坎儿井冬闲水回灌;利用机电井回灌的井灌方式,能实现对地下水的有效回补,适用于研究区坎儿井冬闲水回灌。 展开更多
关键词 地下水回灌 适宜性 回灌方式 吐鲁番盆地 坎儿井
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清代吐鲁番盆地坎儿井人文景观类地名考释
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作者 张琼 刘博 黄佛君 《西部学刊》 2023年第5期25-29,共5页
以清代吐鲁番盆地坎儿井人文景观类地名为研究对象,运用数理统计及ArcGIS 10.8制图,揭示盆地内坎儿井人文地名景观空间分布与形成机制。研究发现:吐鲁番盆地坎儿井地名景观中,人文景观类地名占据主导地位,集中分布于火焰山南北部,占比达... 以清代吐鲁番盆地坎儿井人文景观类地名为研究对象,运用数理统计及ArcGIS 10.8制图,揭示盆地内坎儿井人文地名景观空间分布与形成机制。研究发现:吐鲁番盆地坎儿井地名景观中,人文景观类地名占据主导地位,集中分布于火焰山南北部,占比达77.38%,其赋名以人名为主体,占比达42.73%;政府政策是基础,投资主体是关键,“移民实边”政策及清朝在吐鲁番的军事防御实践,形成了汉族姓氏和带有军事色彩的坎儿井地名;坎儿井人名地名多以投资人、继承者、经营者、开挖者命名;多元文化在吐鲁番交流融合,成为坎儿井地名文化景观的特征。 展开更多
关键词 清代 吐鲁番盆地 坎儿井 地名文化景观
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坎儿井基层管理存在的问题及对策研究 被引量:1
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作者 徐伟伟 赵鹏博 《水利规划与设计》 2023年第12期77-79,116,共4页
多年来,吐鲁番坎儿井数量和总径流量急剧减少,坎儿井保护和利用形势不容乐观。为了全面厘清吐鲁番坎儿井基层管理现状,采用问卷和现场测量的方法对全市坎儿井开展了全面调查,根据调查结果提出建立坎儿井管理责任机制、良性资金支持机制... 多年来,吐鲁番坎儿井数量和总径流量急剧减少,坎儿井保护和利用形势不容乐观。为了全面厘清吐鲁番坎儿井基层管理现状,采用问卷和现场测量的方法对全市坎儿井开展了全面调查,根据调查结果提出建立坎儿井管理责任机制、良性资金支持机制、合理宣传监督机制、涉坎儿井项目管理机制、监督考核机制等措施建议,为国家各部门完善坎儿井基层管理机制提供参考依据。 展开更多
关键词 坎儿井 基层管理 对策建议
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吐鲁番坎儿井水质分析
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作者 段春霞 《中国资源综合利用》 2023年第7期158-160,165,共4页
坎儿井与长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程,它是世界上最大的地下水利灌溉系统。本文采用秩相关系数法,分析2011—2020年吐鲁番坎儿井水质变化。研究表明,十年间坎儿井水质均符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅱ类标... 坎儿井与长城、京杭大运河并称为中国古代三大工程,它是世界上最大的地下水利灌溉系统。本文采用秩相关系数法,分析2011—2020年吐鲁番坎儿井水质变化。研究表明,十年间坎儿井水质均符合《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅱ类标准,未发生明显变化,满足农业生产与群众生活用水要求。 展开更多
关键词 坎儿井 水质 秩相关系数
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伊朗坎儿井
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作者 刘斌(文/图) 靳佳敏(文/图) 《大众考古》 2023年第9期79-83,共5页
坎儿井是干旱地区一项特有的、古老的水利工程,同时也是人类改造利用自然环境的一大创举,被誉为“活的文化遗产”。它存在于至少40个国家和地区,从中国新疆一直到北非沙漠都有建造,其中尤以伊朗境内坎儿井为典型,它的出现为当地民众的... 坎儿井是干旱地区一项特有的、古老的水利工程,同时也是人类改造利用自然环境的一大创举,被誉为“活的文化遗产”。它存在于至少40个国家和地区,从中国新疆一直到北非沙漠都有建造,其中尤以伊朗境内坎儿井为典型,它的出现为当地民众的生产和生活带来了极大便利,承载着一代又一代人的智慧与心血。 展开更多
关键词 坎儿井 改造利用 自然环境 水利工程 伊朗 干旱地区
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高速铁路坎儿井地基勘察方法研究
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作者 雷洋 《建筑安全》 2023年第5期7-13,17,共8页
为解决高速铁路坎儿井地基勘察需要,以“德伊高铁”为研究对象,采取走访调查、卫星图片解译、现场调绘、竖井尺寸测量、井下空气取样化验、井下勘测、钻探取芯测试的勘察方法,并通过现场实际操作验证其可行性。结果表明:坎儿井地层类型... 为解决高速铁路坎儿井地基勘察需要,以“德伊高铁”为研究对象,采取走访调查、卫星图片解译、现场调绘、竖井尺寸测量、井下空气取样化验、井下勘测、钻探取芯测试的勘察方法,并通过现场实际操作验证其可行性。结果表明:坎儿井地层类型包括黏土质砂、黏土、圆砾土及含砂细粒土,土体含盐量均较高,属于中等(亚)硫酸盐渍土;贯通型坎儿井竖井井口呈“喇叭口”型,暗渠则呈拱型和半哑铃型,坍塌型坎儿井可划分为“隐伏型”和“修复型”,在暗渠厚跨比(λ)统计分析的基础上,构建了暗渠稳定状态判别方法,即当0≤λ<4.2、4.2≤λ<9.1、λ≥9.1时,暗渠可分别判定为“易塌型”“敏感型”“稳定型”;从地层类型、现存状态及尺寸特征3个角度,建立了坎儿井地基分类方法。 展开更多
关键词 高速铁路 坎儿井地基 竖井 暗渠 勘察方法
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干旱区内陆河流坎儿井式灌溉与排水工程研究
10
作者 裴建生 徐燕 《水利规划与设计》 2023年第9期66-71,113,143,共8页
坎儿井式灌溉与排水工程是一种创新的水利工程型式,其目标是提高干旱区水资源的利用效率。文章分析研究了干旱区中小河流的地形地貌、水文、水文地质特性及现有的灌溉与排水工程的缺点,并在此基础上提出了一种适合干旱区中、小河流的灌... 坎儿井式灌溉与排水工程是一种创新的水利工程型式,其目标是提高干旱区水资源的利用效率。文章分析研究了干旱区中小河流的地形地貌、水文、水文地质特性及现有的灌溉与排水工程的缺点,并在此基础上提出了一种适合干旱区中、小河流的灌排工程型式。它借鉴了传统坎儿井的技术精髓,工程的效果将使干旱区的洪水、泉水和咸水资源化,水资源利用效率最大化,最终使干旱区绿洲最大化。工程的特点在于“藏水于地下”、“取水于自流”、“输水于管道”和“上排下灌”。文章扼要论述了工程的布局、结构和原理,并通过实例说明了其量化效果。 展开更多
关键词 干旱区 坎儿井 灌溉与排水工程 水资源高效利用 绿洲最大化
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新时代新疆“坎儿井”供水灌溉建设路径探析
11
作者 张胜东 程刚 《吉林水利》 2023年第7期72-74,共3页
积极建设和发展新时代“坎儿井”,逐步实现水库山间化、输水管道化、用水计量化、运行节能化、田间滴灌化,实现节省资源、降低能耗的目标,立足于新疆水资源保障现状及未来发展规划,从供水端落实山区水库替代平原水库调蓄布局方案、因地... 积极建设和发展新时代“坎儿井”,逐步实现水库山间化、输水管道化、用水计量化、运行节能化、田间滴灌化,实现节省资源、降低能耗的目标,立足于新疆水资源保障现状及未来发展规划,从供水端落实山区水库替代平原水库调蓄布局方案、因地制宜建设新时代“坎儿井”供水系统、建设现代农业灌溉工程等方面,探索研究新疆建设和发展新时代“坎儿井”的途径,有力推动新疆农业高质量发展,为新疆未来规划提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 新时代 新疆 坎儿井 建设路径 探析
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坎儿井水利工程
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作者 李刚 徐静 《农村百事通》 2023年第2期64-65,共2页
坎儿井历史悠久,它是干旱地区一项特有的、古老的水利工程.全世界有40多个国家有坎儿井,我国见于新疆,主要分布在吐鲁番和哈密地区,另在奇台县、木垒县、库车县、皮山县及阿图什等地也可见到.目前仍在运行的坎儿井主要分布在吐鲁番和哈... 坎儿井历史悠久,它是干旱地区一项特有的、古老的水利工程.全世界有40多个国家有坎儿井,我国见于新疆,主要分布在吐鲁番和哈密地区,另在奇台县、木垒县、库车县、皮山县及阿图什等地也可见到.目前仍在运行的坎儿井主要分布在吐鲁番和哈密地区. 展开更多
关键词 坎儿井 水利工程 哈密地区 皮山县 木垒县 奇台县 库车县 吐鲁番
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南疆干旱区“坎儿井”式输配水系统模式研究
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作者 毛远辉 刘江 张鲁鲁 《陕西水利》 2023年第10期96-98,共3页
围绕新疆山区水库替代平原水库调蓄功能的总体布局,结合南疆灌区不同的分布特点及骨干工程的输水方式,研究灌区节水控水的改造方案。通过将南疆骨干输水系统“明改暗”示范分析,在具备水源保障(水库有调蓄沉沙能力)、自压管道输水、有... 围绕新疆山区水库替代平原水库调蓄功能的总体布局,结合南疆灌区不同的分布特点及骨干工程的输水方式,研究灌区节水控水的改造方案。通过将南疆骨干输水系统“明改暗”示范分析,在具备水源保障(水库有调蓄沉沙能力)、自压管道输水、有二次沉沙条件且环境影响小,高标准农田程度高和地下水超采灌区等条件下,采取干旱区“坎儿井”式输配水系统模式,可切实提高水资源的利用效率,具有较好地推广应用价值。可为干旱区深度节水控水和灌区高标准农田改造提供指导和借鉴。 展开更多
关键词 南疆 干旱区 新时代“坎儿井”输水模式
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坎儿井隧洞井壁剥落破坏原因与防渗加固 被引量:8
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作者 安鹏 邢义川 +1 位作者 王松鹤 程大伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期138-144,共7页
暗渠隧洞剥落坍塌破坏是坎儿井消亡的主要原因之一。该文选取典型坎儿井,通过现场实测调研、室内试验研究了坎儿井井壁的水份分布特征、来源以及土性参数;基于滤纸法获取的增湿土-水特征曲线,进行了坎儿井非饱和稳态渗流有限元分析。研... 暗渠隧洞剥落坍塌破坏是坎儿井消亡的主要原因之一。该文选取典型坎儿井,通过现场实测调研、室内试验研究了坎儿井井壁的水份分布特征、来源以及土性参数;基于滤纸法获取的增湿土-水特征曲线,进行了坎儿井非饱和稳态渗流有限元分析。研究表明:冬季坎儿井井壁水分来源主要是毛细水,0.6 m以下为暗渠毛细水强烈影响区,井壁土为冻胀性土;井壁严重剥落高度(1.0~1.5 m)与起始冻胀含水率高度(1.1 m)基本一致,冻融循环后低围压下有效粘聚力降低显著,可明确冻融是井壁剥落破坏的主要原因;基于防渗止水的井壁抗冻胀思路,提出了在隧洞纵深负温范围内进行局部防渗衬砌的工程加固措施,该措施具有井壁抗冻胀、施工维护简单、不破坏坎儿井这一历史文物原貌等优点,具有一定的理论和技术推广价值。 展开更多
关键词 渠道 冻土 水分 坎儿井 剥落 冻融 非饱和渗流 局部防渗
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近60年鄯善县地下水补排量演变与坎儿井流量衰减关系 被引量:8
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作者 吴彬 杜明亮 +1 位作者 杨鹏年 李英连 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第16期102-108,共7页
为揭示干旱区地下水补排量演变规律及其与坎儿井流量衰减的关系,通过梳理1949年以来鄯善县水资源开发利用、地下水资源调查评价资料,分析了地下水补排量的变化,划分地下水补排量演化的阶段。利用双变量相关分析法,分析了地下水主要补排... 为揭示干旱区地下水补排量演变规律及其与坎儿井流量衰减的关系,通过梳理1949年以来鄯善县水资源开发利用、地下水资源调查评价资料,分析了地下水补排量的变化,划分地下水补排量演化的阶段。利用双变量相关分析法,分析了地下水主要补排量演化与坎儿井流量衰减之间的关系,并分析了其原因。结果表明:1)鄯善县地下水补排量的变化主要受人类活动影响,气候变化的影响微弱,且主要补排量变化的突变点与国家实施改革开放、西部大开发等政策的起始点相一致,政策是人为因素中的关键因素;2)坎儿井出流量与河道渗漏补给量、渠道渗漏补给量、田间入渗补给量、机井地下水开采量之间的相关系数依次为0.312、-0.327、-0.574、-0.959,说明坎儿井流量的衰减主要受机井开采地下水影响,其次为田间入渗补给量,河道和渠道(干支渠)渗漏补给影响较小;3)坎儿井出流量与地下水补排量的响应关系主要由其空间分布位置决定。该研究对坎儿井保护和超采区治理提供参考。 展开更多
关键词 干旱 渠道 鄯善县 地下水系统演化 坎儿井流量衰减
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机井和地下水位对坎儿井水量影响的数值模拟 被引量:3
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作者 张伟 张爱军 +3 位作者 邢义川 宋志鹏 买尔旦.买买提 柳丽英 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期442-449,共8页
长期以来坎儿井和机井是吐鲁番地区2种重要的灌溉水源工程,但由于吐鲁番地区机井布局和水源开采缺乏科学规划,造成区域地下水位的下降,直接威胁到了坎儿井的存在.为了探究机井抽水和地下水位对坎儿井水量的影响规律,在研究火焰山山前洪... 长期以来坎儿井和机井是吐鲁番地区2种重要的灌溉水源工程,但由于吐鲁番地区机井布局和水源开采缺乏科学规划,造成区域地下水位的下降,直接威胁到了坎儿井的存在.为了探究机井抽水和地下水位对坎儿井水量的影响规律,在研究火焰山山前洪积扇水文地质条件的基础上,结合坎儿井独特的运行机制,建立了坎儿井出水模型,通过施加不同位置和数量的机井,变换抽水量和地下水位等方式以控制影响因素.结果表明:坎儿井水量与机井的距离和抽水量呈负相关,但会因其位置和排布形式的不同而产生不同程度的影响;单井对坎儿井水量的影响十分有限,群井对坎儿井水量的影响较大,其中又以集水段附近设置机井的影响最大;而在所有对坎儿井水量影响的因素中,地下水位起到了决定性作用.因此坎儿井的保护工作应以控制地下水位为主,同时严格控制坎儿井周围的机井数量和抽水量. 展开更多
关键词 坎儿井 机井 地下水位 数值模拟 出水量 吐鲁番
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坎儿井地下水资源涵养与保护措施研究 被引量:7
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作者 邢义川 张爱军 +2 位作者 王力 胡海涛 安鹏 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2016年第2期129-137,共9页
坎儿井是在用的古代著名水利工程,也是我国重要的水利遗产,目前面临消亡的危险。针对这一问题,本文通过当地水环境演变趋势分析,重点分析了机电井对坎儿井出水量的影响;通过吐鲁番盆地山前冲积扇蓄洪入渗地下水技术论证,提出蓄洪入渗补... 坎儿井是在用的古代著名水利工程,也是我国重要的水利遗产,目前面临消亡的危险。针对这一问题,本文通过当地水环境演变趋势分析,重点分析了机电井对坎儿井出水量的影响;通过吐鲁番盆地山前冲积扇蓄洪入渗地下水技术论证,提出蓄洪入渗补给地下水的鱼鳞坑或拦洪坝技术方案,并进行了入渗效果分析;通过坎儿井破坏机理与加固技术研究,提出自旋式锚杆挂土工格栅喷(抹)混凝土的加固方案,修建了一处示范工程;最后对坎儿井地下水涵养技术进行研究,对非灌溉期和灌溉期农闲水量进行了预测,提出农用机电井和设置反滤回灌井回灌农闲水的两种技术方案,并通过现场试验验证了回灌效果。 展开更多
关键词 坎儿井 地下水资源涵养 蓄洪入渗 加固处理 农闲水回灌
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保护吐鲁番水文化遗产——坎儿井 被引量:8
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作者 周洁 白木 《水资源保护》 CAS 2003年第2期59-60,共2页
关键词 吐鲁番 水文化遗产 坎儿井 地下水利灌溉工程 保护
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新疆温宿县台兰河坎儿井式地下水库水量分析 被引量:3
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作者 王杰 孙鑫 邓澄 《人民长江》 北大核心 2016年第2期19-22,共4页
由于地质构造挤压运动的影响,新疆台兰河流域上游山区地形抬升,山前地形凹陷,导致凹陷区沉积了大量的砂卵石松散层,形成良好的地下水库建设条件。为了更好地利用台兰河洪水期及冬闲期的水资源,经研究,决定在台兰河山前区修建地下水水库... 由于地质构造挤压运动的影响,新疆台兰河流域上游山区地形抬升,山前地形凹陷,导致凹陷区沉积了大量的砂卵石松散层,形成良好的地下水库建设条件。为了更好地利用台兰河洪水期及冬闲期的水资源,经研究,决定在台兰河山前区修建地下水水库。在分析台兰河流域水资源情况的基础上,分析了地下水库工程的布置方案、水库蓄水能力以及水库的灌溉经济效益。水库的建成将有利于促进当地的社会经济发展。 展开更多
关键词 取水廊道 地下水 坎儿井 地下水库 台兰河 新疆
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