人工降雨的成因

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人工降雨的成因范文第1篇

最大实验室都能做什么

北京顺义一所国际学校耗资3000万建的防霾帐篷的照片，前些天流传很广，不过雾霾天并不是所有人都能躲进这样的环境里。

同样在北京郊区，怀柔也在准备建造一个与雾霾相关的设施，这是中国科学院的“大气环境模拟系统”，也被称作“烟雾箱”。中科院研究员、项目筹备负责人贺泓表示，竣工后的怀柔“烟雾箱”将成为全球最大的雾霾实验室。

按照科学家的预想，新的“大气环境模拟系统”其中最大的两个“箱子”都是300立方米，如建成，将是具有世界先进水平的大气环境模拟实验室，优先用于雾霾模拟与控制研究。

现在，世界上主要的大型室外环境烟雾箱分别在德国地质化学和动力学研究所（370立方米），欧洲光化学实验室（204立方米）和美国北卡罗来纳州立大学（300立方米），怀柔的这个实验室若能利用600立方米的污染空气进行试验，比欧、美等国的实验室容量都大了很多。

在研究大气污染的科学界，基本有两种研究方式，一种是直接对现实中的大气污染进行研究，如2008年奥运期间，因为减排措施而污染物骤然下降的这个过程，成为了全球大气物理科学家重点研究的“天然实验室”。另一种方式则是在封闭的空间进行模拟试验，这被称为“烟雾箱”。在一个密闭的容器内注入不同的污染气体，研究其在日照作用下的各种化学反应。

目前不少科学家仍在为弄清中国雾霾的成因而挠头，尽管一些机构对雾霾的成因进行了一些研究和分析，并给出了相应的解析结果，但由于是大气中的化学反应导致了雾霾中大多数细微颗粒的形成，目前对此现象还缺乏准确的理解。在过去几十年里，科学界提出了用于解释欧洲和美国雾霾的理论和数学模型，但很多人认为其并不适用于中国的城市，而未来在怀柔的实验室，科学家们有望找到更为可靠的答案，通过把不同的污染物压入两个半球形容器内，研究人员将能够在日照条件下细致地研究其化学反应，这种成对的箱体设计将使科学家能够对比试验结果。

不过，北京大学环境科学工程学院副院长谢绍东已经表示，研究“烟雾箱”是为治理空气提供理论支持，但与空气治理的实际操作并没有太大关联性，换句话说，光靠理论是无法“治霾”的。

人工除霾法试验刚起步

在这个全球最大的雾霾实验室建成前，北京的相关部门已经在开展人工消减雾霾的科学试验。京津冀及周边地区相关的工作组早已成立，主要负责京津冀及周边地区防治大气污染的人影（人工影响天气）工作，包括科学组织实施人工增雨（雪）作业及人工消减雾霾试验。

此前，中国气象局已经出台《贯彻落实（大气污染防治行动计划）实施方案》，要求到2015年全国各地气象部门形成人工影响天气改善空气质量作业能力，在重污染天气条件下能够采取可行的气象干预措施，组织开展人工影响天气消减雾霾，改善空气质量。

中国气象局人工影响天气中心负责人郭学良介绍，人工影响天气消减雾霾的主要方式是人工增雨和人工消雾。目前人工增雨在我国各地气象部门已经成为一项业务工作，应用范围较广，其对清除雾霾有较好的效果，但前提是必须有降水形成的条件。

我国是目前世界上最为广泛地进行人工影响作业的国家。一直以来，北京的增雨体系主要着眼于增加降雨的水资源量，因此联合了河北张家口、承德地区，建成了包含潮白河流域在内的约3.5万平方公里的人工增水作业网，每年除开展两架飞机增雨作业外，北京市目前建有29个火箭增雨作业点、22个高山碘化银发生器增雨雪作业点，但在北京城区以及南部大兴区，这样的作业点基本不存在。因为南边没有水库，没有必要增雨，城里则根本不能建。

如今，减霾或将成为人工影响作业的一项新任务。

据了解，此前人工增雨目的主要是为了增加水资源或者对抗干旱，并没有专门针对净化空气操作过，到底下多大的雨才能清除雾霾，都需要经过试验评估，雾霾天气一般天气状况比较静稳，空气流动性差，人工增雨作业的前提条件出现的可能性不太大。针对没有人工增雨条件的雾和霾的混合体，只能通过物理办法来消雾，在北京、四川双流机场等地，都做了多年的消雾科研试验，表明有一定的效果，消除冷雾的效果比消除暖雾更为明显，不过消雾目前还没有成为气象部门的常规业务工作。

郭学良表示，针对空气中全是灰霾、没有雾的天气，目前还没有有效办法来解决。这种情况下大气干燥、水汽少，目前还没有有效手段消除空气中的污染物，需要探索和试验新技术方法和手段。他表示，人工影响天气过去主要是用于增加降水、减少冰雹灾害等，要在消减雾霾、改善空气质量方面形成业务能力，作为一项业务工作来发展，还需在管理上、技术上进一步完善。

人工来干预治标不治本

北京大学物理学院教授毛节泰对通过人工增雨作业减少雾霾的做法并不十分乐观。他表示，按照现在北方地区的惯常做法，如果在冬春之际有人工增加雨雪的可能，一般都会进行增雨作业，目的都是保证农业生产。不过北京目前的情况是空气湿度低，水汽不足，要想人工增雨难度很大，更何况是人工增雨消霾。

毛节泰介绍，只有天气条件符合，比如空气中的水分子含量较高，人工向大气中抛洒碘化银等试剂，才能有效地行云布雨，倘若空气干燥，无形成降水所需要的凝结核，人工干预措施根本无法发挥作用，用简单一句话来形容，人工干预天气只能“锦上添花”，还做不到“无中生有”，如果老天不给机会，人们照样玩不转。

雨雪真的能除雾霾吗？毛节泰说，人们的经验是，雨后往往空气变得清新了，但这不是雨水冲刷的结果，而主要是靠伴随在降雨过程中的风，仅仅靠雨洗，没有风吹，人工降雨消霾的效率应该不会太高，风是降雨过程中驱散雾霾的主力，人工降雨降雪只能造雨雪，不能造风，因此除霾效果并不很乐观。

有研究人员曾对南京市区的一些气象监测数据进行过分析研究，发现夏季在风速小、温湿度大的天气条件下，人工增雨的作用仅仅能在降水区域短时间内降低PM2.5浓度。而随着时间推移，当日的PM2.5平均浓度不仅不一定会降低，反而有可能因为大量地面水汽的蒸发，气溶胶难以扩散而升高。

据说中航工业研制的除霾无人机继去年试飞成功后，近期有望在机场和港口展开试验。这种无人机型便于携带催化剂和气象探测设备进行消雾作业，可以在低播撒高度和低能见度时不受传统作业的飞行安全限制，可起到短期内消除部分区域雾霾的作用。“雾霾中的PM2.5是最可怕的，消雾作业固然可能提高能见度，但PM2.5中的哪些粒子可以被消掉，哪些根本消不掉，这都需要认真研究。”毛节泰表示，现在人们正在做有关试验，这种试验是必要的，但要想看到效果，可能需要十几年甚至几十年的时间，急不得。

人工降雨的成因范文第2篇

一位退休的华侨商人，凭借自己孜孜以求的创新精神，经过多年的钻研求索，不仅终于破解了这一难题，而且他还在对灾难成因的研究过程中，进一步发现了可造福人类的巨大潜能。这位发明家就是来自香港的爱国华商廖意民。

廖意民先生自小喜欢自然科学和发明创造，对自然动力和天气的研究尤为深入。通过多年的研究，廖先生发明了“预防龙卷风、台风、水灾，冰雪灾、冰雹的方法”(专利申请号200510035210.5)与“自然空气动力发电系统”(专利号ZL200410011608.D)。其中自然空气发电系统在2005年第八届中国北京国际科技产业博览会专利项目展上荣获专利发明奖，不久又在“2005美国lNPEX发明展”上获得发明奖，预防龙卷风和台风等的方法同年在台湾也获得了发明奖。

我们知道，龙卷风通常多发于舂夏季，而且往往与强烈的雷雨云一起出现，所以科学家们称发展强烈的雷雨云为“龙卷风的摇篮”。通过研究，廖意民先生指出，龙卷风，台风和风切变是在多云而形成的低气压中产生的，而云和自然的热是形成低气压的主要元素，人为的热和污染气体是次要元素。由于温室效应使地球越来越热，热能蒸发又使得云越来越多，高热能又使云的密度和厚度增加。高热和多云能形成更多和更严重的天气灾难，亦会使空气更污染。一旦污染空气积聚，温室效应加剧，又会造成大气压更低，从而形成一个恶性循环链条。廖意民明确了灾害的成因并提出了解决方案。即依据气象卫星的观察和人为的分析，在产生龙卷风、热带气旋、水灾和冰雹之前，于积雨云层的中心位置制作长形的催雨带并进行人工降雨，以便降低积雨云层的温度和量度，云层下和地面空气的温度等等，从而使形成龙卷风、台风、水灾和冰雹等的自然条件消失。他指出，阻止天灾的治本的方法是尽量减少人为热量，例如减少高污染的石油和煤发电，燃石油的交通工具等等(可以用电器化高速火车代替飞机和汽车)，多用可再生的环保能源，降低温室效应，加强民众环保意识，切实做到绿色环保无处不在，无时不在。

在对龙卷风形成原理的研究过程中，廖意民打破传统理论，产生了一个更富创造性的想法，这就是他的另一项发明“自然空气动力发电系统”。我们知道，风能发电以其无污染和可再生等优势在能源日益紧张的今天备受关注，但是风力的来源却完全是“靠天吃饭”。廖意民认为，人类完全可以模拟龙卷风形成的动力源(来自高处的低气压吸力)，依地势和山势铺设一条管身密封的特别设计管道，通过利用高空无穷无尽的强大低压，抽吸低处的高压高温空气，使之昼夜不停地产生强大的气流在管道内拉动大量的发电机发电。他的这项系统不但无需任何燃料，不会造成任何污染，而且此发电量大、建造简单，维修便宜，还可在发电的同时抽走或过滤工厂或其他建筑物甚至地底矿坑的废热和毒气，从而达到了经济与环保的双重功效。

人工降雨的成因范文第3篇

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结（或凝华）的产物。霾，是指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊的现象。对于雾和霾的关系，清华大学环境与工程研究院院长郝吉明解释称：“从气象的角度，可能叫雾；从污染的角度，如果形成了我们就经常说是霾，其实质就是大气当中颗粒物的浓度高了。”

雾霾的主要成因是什么

2010年，中国环境监测总站解淑艳等人在全国选取了9个城市试点监测灰霾天气，发现灰霾日与非灰霾日相比，PM2.5质量浓度增幅33.3%～123.1%，远远高于粗粒子（粒径在2.5～10微米），他们认为，PM2.5是产生灰霾的重要因素之一。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。科学家用PM2.5表示每立方米空气中这种颗粒的含量，数值越高，就代表空气污染越严重。

空气质量指数超过900意味着什么

近日北京市多个监测点空气质量指数（AQI）一度超过900微克，最高值达到993微克，这超过了国务院《环境空气质量标准》中，PM2.5的24小时平均浓度限值（750微克/立方米）。中科院大气物理研究所研究员、博士生导师王跃思称，PM2.5每立方米超过了900微克，这是中国有PM2.5检测数据以来最高的一次。“它的污染程度相当于一次连续性中度沙尘暴，而危害性却比沙尘暴更为严重。”王跃思称。中国环境科学院副院长柴发合也表示，此次污染过程是一种极端的污染过程，“近几年1月份真是不常见。”这样的极端污染过程说明污染物的排放已经超过了环境自净能力。

为什么此次雾霾持续时间这么长

解读一：极其不利于污染物扩散的天气过程和气象条件。

在王跃思看来，极其不利于污染物扩散的天气过程和气象条件是本次大面积灰霾污染形成的客观原因。我国华北、山东及河南等地受低压辐合或均压场影响，天气系统较弱，近地面大气非常稳定，风速小，以弱偏南风为主，严重阻碍了空气的水平流通。“空气湿度大（如1月11日夜间空气相对湿度最大值为85%，通常只有20%～30%），逆温层厚，进一步阻碍了空气垂直方向的对流输送，混合层高度低；空气大气污染物容量急剧减小，污染物‘横竖’都出不去，导致局地和区域污染物的迅速积累，造成空气污染严重。”

解读二：机动车为北京和京津冀主要城市的最主要污染源。

导致空气质量下降的污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧等。在一些地区，尤其是大城市，工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散，导致空气质量显著下降，可吸入颗粒物PM10和PM2.5是首要污染物。

王跃思表示，主要的PM2.5排放源为机动车、工业和电厂。其中，机动车排放和道路扬尘所占比例为50%，工业排放占37%，居民化石燃料燃烧和电厂排放仅占10%左右。机动车为北京和京津冀主要城市的最主要污染源，其中私家小汽车占有相当大的比例；其次为工业源，主要为冶金、窑炉、化工、制造和电子工业等；其三为热力发电厂；其四为居民源，包括餐饮、建筑装修等。

解读三：化学反应助纣为虐。

王跃思称，污染源排放的SO2（二氧化硫）气体、NOx气体（氮氧化物）人们用肉眼看不见，只有卫星或是仪器用特殊的“眼”才能看到，但SO2气体和NOx气体一旦变成硫酸盐和硝酸盐颗粒物，人们就能看到它们了，这就是我们称之为“霾”的污染物。

硫酸盐和硝酸盐，最重要的原因是它们溶于水，吸湿性很强，很小的粒子人们也看不到（人眼只能看到粒径>0.4微米以上的粒子），但这些超细粒子如果含有硫酸盐和硝酸盐就会吸水，一吸水就变“胖了”，胖到0.4微米（400纳米）以上，人们就看到它们了（雾霾混合体）；城市汽车排放的细小颗粒（含碳粒子）峰值在200纳米，人们看不到，晴天空气湿度低，随风扩散得很快，当静稳天气湿度又大，特别是吸收了工业排放的SO2，很快就会增长到400纳米以上，进入到人们的视线。

如何理解指数“爆表”

爆表，本是指仪表指针超过表上所示的极限。前段时间，该科普性词汇被国内各媒体频繁使用，起因是位于北京的美国驻华大使馆自行监测到，其监测点附近的PM2.5瞬时浓度达到522微克/立方米，对应的空气质量指数（AQI）已经超过上限值，即出现“爆表”情况。不过，北京环保监测中心相关负责人表示，在专业的监测领域，并无“爆表”一词，只是某些仪器会人工设置一个最大量程，但该负责人并未透露PM2.5监测仪器的最大量程。

如此高的指数对健康有什么危害

有关PM与人体健康的联系，一直是学界和舆论关注的重点。《整体环境科学》上曾刊登过北京大学医学部公共卫生学院教授潘小川及其同事的一项发现：2004年至2006年期间，当北京大学校园观测点的PM2.5日均浓度增加时，在约4公里以外的北京大学第三医院的心血管病急诊患者数量也有所增加。虽然PM10（大气中直径在10微米以下的颗粒物）和PM2.5（大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物）都是心血管病发病的危险因素，但PM2.5的影响显然更大。

联合国环境规划署的一份报告称，PM2.5每立方米的浓度上升20毫克，中国和印度每年会有约34万人死亡。“对PM2.5引起的死亡人数至今争议还很大，但PM2.5引起我国居民呼吸道疾病发病率上升，如慢性阻塞性肺疾病、肺癌、支气管哮喘等疾病发病率不断攀升确实是不争的事实。”复旦大学环境科学与工程系教授陈建民透露。

面对严重污染有无应急之策

对此，王跃思表示，人工降雨难以消散雾霾，因为降雨的范围本来就有限，如果降雨方式实施不当，就会增加空气中的水汽饱和度，不但不能使雾霾散去，反而会使污染继续聚集在水汽中，加剧城市污染。

污染的成因、来源是什么

PM2.5是形成雾霾污染最主要的原因，而有关PM2.5的来源则一直存在争议。复旦大学空气颗粒物专家庄国顺教授认为，机动车尾气和工业生产是目前我国PM2.5的主要来源。“比如说北京，一个将近2000万人口的城市聚集地，它每天要排放出多少的汽车尾气，有多少诸如此类的挥发物产生出来。”针对PM2.5的形成与中国油品质量存在关联的说法，《南都周刊》曾在去年做过报道，称“按照国三汽油的标准，中国内地汽油硫含量比日本和欧洲高15倍，比美国高5倍，而且大部分中小城市连这个宽松的标准都无法达到”。中国环境科学研究院车用燃油和排放实验室主任岳欣透露，目前，我国绝大多数的柴油车都没有安装高效的尾气净化装置，更容易生成大量的PM2.5。

雾霾污染面前民众如何保护自己

目前，并没有行之有效的举措能够保证民众不受雾霾污染影响，根据公益环保网站的整理信息，民众可以通过下列举措保护自己：

尽量少出门。如果一定要出门，最好避开出行高峰，尽量选择公共交通。

尽量少抽烟。香烟在不完全燃烧的情况下也会产生PM2.5，因此，在雾霾天气中要尽量减少抽烟。

少开窗。如确实需要开窗透气应尽量避开早晚雾霾高峰时段，可以将窗户打开一条缝通风，时间每次以半小时至一小时为宜。

选对口罩。普通口罩对于2.5微米的空气颗粒基本起不到什么作用，要阻挡PM2.5需要医用N95口罩。

做好个人卫生。外出回家后要及时洗脸、漱口、清理鼻腔，去掉身上所附带的污染残留物，以防止PM2.5对人体的危害。

选择清淡饮食。少吃刺激性食物，多吃新鲜蔬菜和水果，不仅可以补充各种维生素和无机盐，还能够润肺除燥、祛痰止咳、健脾补肾。

如何治理雾霾污染

北京的污染较重将采取极重污染日应急措施，在党政机关和企事业单位带头停驶公务用车30%。但在王跃思看来，“停驶公车”并不能有效缓解污染问题。北京三面环山，一面是平原，一个偏南风，这就可以让北京PM2.5数值处于严重污染状态，但一股西北风冷空气也容易让北京回归蓝天。它的地理条件就不利于污染扩散，再加上城市高楼林立，污染更难扩散。”

在王跃思看来，大气污染治理无法单凭一个地方政府的努力来完成，需要区域联防联控。“这不能仅是一句口号，地方政府间联防联控要有具体的实施方案，这个方案需要一个顶层设计。以京津冀为例，北京和天津嵌在河北省之中，大气PM2.5污染还受到山西、河南、山东和内蒙古的影响。这就至少需要一个负责环保的副总理牵头，各省省长参与，组建一个不受地方干涉的大气污染控制管理委员会。”

人工降雨的成因范文第4篇

关键词： 地理教学 辩证唯物主义教育 物质第一 对立统一

要充分发挥地理学科的优势，加强学生的思想教育，提高学生的思想素质，实施素质教育，科学的地理学知识中充满辩证唯物主义观点，例如物质第一、联系和发展变化的观点，以及对立统一的规律等。下面就地理教学中的辩证唯物主义教育谈谈看法。

一、物质第一的观点

地理学告诉我们，人类生存的地球只是太阳系中的一颗行星，太阳不过是有一千五百多亿个恒星的银河系的恒星;银河系不过是一亿多个恒星系中的一个。银河系和已经发现的河外星系，称为总星系。总星系只是无穷无尽的宇宙中的一小部分。

地球上的万事万物，天上的日月星辰，都是物质的东西，天和地是相对而言的。地球上看月球，月球在天上：登上月球以后看地球，地球也是在天上，天上、人间是一个物质世界。

古时候，由于科学不发达，人们对风、雨、雷、电等自然现象的发生原因不能解释，就把自然力人格化，认为是神的力量在支配着一切，于是形成神的观念，以后逐渐形成宗教。科学的发展，正确地解释这些问题。地理课的任努之一，就是传授给学生这些科学知识，破除封建迷信。在一定温度下，当空气不能再容纳更多水汽时，就成了饱和空气。空气饱和时，如果气温降低，空气中容纳不下的水汽，就会附着在空气中以尘埃为主的凝结核上，形成微小的水滴――云和雾。云中的小水滴互相碰撞合并，体积就会逐渐变大，成为雨、雪、冰雹等降落到地面，总称降水。三国诸葛孔明能呼风唤雨，那只是传说。当然，现在科学发达可人工降雨。又如我国的钱塘江大潮是十分壮观一景。但据一种迷信传说，是由于春秋末年，吴王夫差杀害了伍子胥，令人用锅煮了他的尸体，抛入钱塘江中。钱塘江水有规律的涨落，是因为伍子胥被害以后，心怀愤慨，驱波逐浪激起的。这迷信说法流传了五百多年，东汉时期才由王充进行批判。学过地理学的人都明白潮汐是一种自然现象，月亮的作用是潮汐的根本原因，波涛的周期变化与月亮的盈亏、大小有密切联系，同时与钱塘江口的地形密切相关。

二、联系的观点和发展变化的观点

辩证法承认事物的相互联系和事物的发展变化。所谓相互联系，就是相互影响，相互制约相互作用的辩证法告诉我们世界上没有任何事物是孤立存在的，也没有任何事物是孤立发生的，也就是说，任何事物都是处于和其他事物的相互影响、相互制约和相互作用之中。

地理学认为，在自然界中，植物的生长不但离不开土壤、水分、阳光、空气等条件，而且植物和植物之间、植物和动物之间也都存在相互影响、相互制约的关系。地球表面的生物圈乃是一个巨大而复杂的生态系统，是一个相互制约、相互作用的体系。构成这个体系的每个部分或每个因子发生变化，都会影响到其他部分和因子。如果无视了这种关系，破坏了生态的平衡，就会产生意想不到的严重后果，受到自然界的惩罚。我国土地辽阔、山河壮丽、资源丰富，但人口众多，人均资源少，国土开发需要与国土整治同步进行，必须按自然规律和经济规律办事，发展经济必须与环境保护同步进行，实施可持续性发展战略如珍惜和合理利用每一寸土地;实行计划生育，控制人口数量，提高人口素质等。人地必须协调，人与自然必须和谐发展，否则会适得其反，成为人类发展的障碍，反而不利于人类自身的发展。

辩证法告诉我们，世界上的任何事物都不是静止不变的，而是发展变化的。恩格斯指出：“整个自然界，从最小的东西到最大的东西，从沙粒到太阳，从原生物到人，都处于永恒的产生和消灭中，处于不断的流动中，处于无休止的运动和变化中。”科学证明，人类赖以生存的地球，就有它生存和发展变化的历史。地球的年龄大约是四十五亿年，就是说，在四十五亿年之前，宇宙中还没有地球。地球有它形成和发展的历史，地球上存在的一切东西，包括人类和人类社会在内，例如地壳的变迁、山脉和河流的形成、城市的发展和人口的增加等，都有自己产生和发展变化的历史。

地球本身时刻在发生变化，例如人们常说的“沧海桑田”，就是由于地球内部炽热岩浆活动，经常造成强烈的地壳运动，引起火山爆发和地震，使地球发生巨大变化，沧海变成桑田，桑田变为沧海。事实上，在地球的历史上，沧海桑田是经常发生的。地球上千姿百态的地形每时每刻都在不断变化。中国科学工作者在喜马拉雅山区考察时，发现山中的岩石含有鱼、海螺、海藻等海洋生物的化石，原来现在的喜马拉雅山在几千万年前还是一片大海，只是后来受强大挤压力的作用，海底隆起抬高，才成为今天雄伟商峻的山脉。

古希腊哲学家赫拉克利特一语中的，一针见血，他说：“人不可能两次进入同一条河流。”河水是不断流动变化的，第二次进入河流已变化，流速、流量、水中所含物质如含沙量等都不同，已经不是第一次进入时的河流，所以人不可能两次进入同一条河流。

三、对立统一规律

地理课的教学中经常会讲到地理事物的成因。根据辩证法，一切事物都是矛盾的统一体，矛盾双方的斗争推动事物的发展，是事物发展的动力。

地理环境中的各种事物和现象总是处于对立统一之中。例如人类既是生产者又是消费者，是矛盾的统一体，消费促进生产，生产的目的是满足消费，可以说生产、消费的钳制推动人类社会的发展，是人类社会发展的动力。

又如地球上地形的变化。地球上千姿百态的地形就是内力和外力共同作用的结果。地壳运动、地震、火山活动等内力作用使山川隆起，塑起山岭和低地，造成地表高低不平。流水、风、海浪、冰川等非力作用，则把高山削低，将低谷填平，使高低不平的地表形态趋于平坦，二者的交互作用不断改变、塑造地表形态。

人工降雨的成因范文第5篇

关键词：公路桥梁；混凝土；施工温度；裂缝

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

随着交通运输行业的不断发展，公路与桥梁工程项目不断增多。然而,在公路与桥梁工程项目施工中，往往由于混凝土的裂缝使得公路与桥梁的承载能力降低、外形变得不美观，进而影响到公路与桥梁的使用年限。为了将温度裂缝控制在合理的宽度范围内，这就需要对影响温度裂缝宽度的因素进行分析并且把握温度裂缝的机理以及特点。除此之外，还需要进行有效的监测以及分析混凝土内部的温度和应力分布状况，结合以上的分析，在对实际工作中采取针对且有效的防治措施，进而保障工程的质量，有效的增加工程的使用年限。

1、混凝土施工温度与裂缝因素探析

1.温度的应力的形成与影响

在混凝土当中，温度应力的形成需要经历三个过程，分别是早期，从混凝土浇筑完成到放热结束为止，一般需要30d，在此期间，水泥将释放大量水化热，致使混凝土弹性模量发生剧烈变化，进而于内部生成应力；中期，从放热结束到混凝土性质稳定为止，该时期混凝土弹性模量无明显变化，但早期余下应力与受温差变化而产生的应力将相互重叠；晚期，从混凝土完全冷却下来后开始，此阶段出现的温度应力一般是因外界温度变化过大所导致，且会与早期、中期应力共同重叠。温度应力对混凝土造成的影响主要有两个方面：一是约束应力，是由于结构的个别边界或全部边界受到外界因素的抑制，导致其不能任意变形而引发的应力，该种温度应力常与干缩应力相互结合而产生共同作用。施工人员要预测混凝土温度应力，只有全方位掌握施工现场的具体情况、温度以及混凝土配合比等种种信息才可实现。二是自生应力，即结构边界缺乏任何制约力量，使得结构处于不稳固状态，在该种情况下，其内部发生的任何非线性分布都会由于结构自身力量相互制约而形成温度应力。

2.裂缝的发生原因

混凝土发生裂缝主要是由三个因素所引起，一是施工前准备阶段由于未重视混凝土配合比，使得混凝土不仅水灰比稳定性不足，材质不均匀，且还在浇筑期间发生离析现象，进而导致混凝土裂缝的发生；此外，在通常情况下，设计均会要求不出现或只能出现一点拉力，但在个别施工现场，混凝土内部往往存在较大拉应力，甚至超过其外部荷截的应力，而混凝土一旦受到较长时间的拉应力，就不可避免会产生裂缝现象。二是混凝土可受气温影响，若在浇筑与养护期间出现气温温差过大情况，则极易在混凝土表面形成拉应力，增加裂缝发生率；同时，混凝土在浇筑后会持续释放水化热，致内部温度升高，于表面形成拉应力，而在后期降温阶段，则会在内部形成拉应力，可见，若不做好浇筑后的养护工作，同样会加大混凝土裂缝风险。三是没有对混凝土材料质量进行严格要求，不仅材质呈脆性、不均匀性，且整体结构也不合理，这种混凝土极易受内外温度与湿度的影响而产生裂缝。

3.骤然降温

由于混凝土的内部温度变化缓慢，当外部环境温度下降较快时，会产生较大的内外温差，进而造成裂缝的产生，外部环境温度的下降的情况有日落、人工降雨、冷空气侵袭等等，都将产生较大的内外温差，这就需要在计算骤然降温内力时，要参考实际案例。

4.温度应力分析

产生温度裂缝的主要原因是在于温度应力的产生，温度应力的产生分为三个阶段，分别是早期开始浇筑混凝土到水泥放热基本结束、中期水泥放热结束到混凝土冷却到稳定温度以及晚期混凝土完全冷却后的运转时期。其中，早期具有两个特点，即水泥放出大量的热以及混凝土弹性模量发生剧烈的变化，弹性模量的改变导致混凝土内会形成残余应力。而中期的温度应力主要由于混凝土的冷却以及外界环境的变化造成的，再此期间弹性模量的变化不大。晚期的温度应力主要是有外界温度变化所造成的，三个阶段的应力相互叠加从而造成温度裂缝。自生应力以及约束应力是形成温度应力的主要两个方面，自生应力是边界上没有任何约束的结构。因为混凝土内部温度分布是非线性的，导致结构本身相互约束从而产生温度应力。约束应力则是结构的边界受到外界的约束，导致不能自由变形所形成的应力。两种温度应力往往与混凝土干缩引起的应力共同作用造成温度裂缝。而根据温度对混凝土进行温度应力分布的分析以及大小的计算是一项非常复杂的工作，不仅需要模型实验，还需要大量的实践经验，这就需要施工人员以及设计人员具有良好的知识理念以及负责任的态度，来保障工程的质量。

2、公路与桥梁混凝土施工温度与裂缝的防御措施

1、施工前准备阶段

混凝土原材料与配合比优化对策由上可知，混凝土在施工期间发生裂缝的常见因素是由原材料与配合比不合标准所致，因此，在施工前准备阶段应采取以下措施以保证混凝土质量。首先，在选用混凝土配合比材料前应对工程的整体概况有大致了解，能够掌握工程基本的设计要求以及工程对承载力的标准，而后再以这些信息为依据选择适宜的混凝土配合比材料，其别要注意的是水泥品种与等级的选择，若水泥等级过低，将会对混凝土的刚性与强度造成影响，进而降低路桥工程质量，而若水泥等级过高，则会由于在混凝土中释放过量水化热而令混凝土产生裂缝。此外，在选用砂石等原材料时也不可掉以轻心，确保工程中的所有材料都达到规定要求。其次，膨胀剂的选择应根据路桥工程的实际情况与混凝土配合比来决定，注意各个品种的膨胀剂可产生的膨胀效果及其掺料，从中选出最适于该工程的配置。最后，相关施工人员在施工前必须对补偿收缩技术有一定程度的了解，以保证该技术在施工期间中得到正确合理的运用。

2.施工阶段温度控制对策

温度控制不善是导致混凝土发生裂缝的重要原因，为了避免施工阶段形成温度裂缝，需要实行下述措施。首先，在气候炎热的条件下实行路桥工程混凝土浇筑作业时，应严格控制浇筑厚度，以不超过50cm厚度为宜，以确保混凝土热度能在短时间内经由表面散去，同时，在浇筑第二层时必须注意浇筑速度，尽可能保证在第一段混凝土初凝前完成浇筑。其次，参考路桥工程混凝土浇筑面积，取一定数目测温管分别置入混凝土上、中、下等3个部位，并规定混凝土内外温度检测时间，通常情况下，1～4d时，每2h检测一次，5～7d时，每4h检测一次，8～15d时，每24h检测一次，在对温度做好观察记录的同时，要将路桥混凝土内外温差控制在25℃以内，如温度呈上升趋势，则需及时采取调整养护措施来达到降低温差的目的。其三，混凝土拆模不可任意实施，否则混凝土将因温度骤变而受刺激，于表面形成拉应力，为此，应根据施工现场情况明确科学的拆模时间。其四，优化保温养护措施，浇筑完成后，取塑料薄膜先覆盖一层，而后取厚度8～10cm左右、以锯末填充的麻袋进行中层覆盖，最后取岩棉覆盖1～2层，每层厚度10cm。其五，在炎热气候下，为防止路桥工程混凝土内部水分因蒸发过快而产生裂缝，应对长时间暴露于日光下的混凝土实行洒水养护措施。此上述操作外，还可通过使用干硬性混凝土掺混合料[5]，添加塑化剂或引气剂，减少水泥比例，或是在进行混凝土搅拌工作时适当加水冷却碎石以降低浇筑温度来减少裂缝风险，从而最大程度保证路桥工程施工阶段混凝土质量。

3.混凝土的养护

许多的实际案例告诉我们，由于温度梯度造成混凝土表面有着不同深度的裂缝，尤其是在寒冷地区的温度骤降十分容易造成裂缝，为此混凝土的养护工作的好坏，对于工程使用年限有着重大意义。混凝土的早期养护，主要目的是为了保持适宜的温湿条件，这样做有两方面的考虑，其一是保障混凝土不受外界环境的骤变而损坏变形，其次则是使水泥水化作用能够顺利进行，理论上来说新浇筑的混凝土中的水分能过满足水泥水化的要求，但是由于蒸发等因素，使得水分不足，造成水泥水化的缓慢，为此需要注意的是混凝土浇筑后的几天是养护的关键时期。由于混凝土硬化期间其内部将释放大量热量致温度升高，为此，可通过预先在其结构内部布置冷却管路，于浇筑完成后立刻开启水流来达到降温目的。通常情况下，进水温度为10℃以下时，水流时速应为1500L/h，如进水温度偏高，则水流时速也应适当调快；同时，还应合理设置冷却水出口，确保冷却管排水不会对施工部位产生不良影响，另外，为提高水利用率，在混凝土全部完成初凝后可根据情况对混凝土实施蓄水保温养护措施。养护结束后，由于冷却管为中空，若不采取任何措施将会对混凝土整体结构的强度造成影响，为此，可实施真空压浆或注浆措施将空管填满，从而使混凝土性能得到保证。