水利工程概论

摘 要：水库是我国水利工程中一个重要的部分，它整体质量的提高，对其工程的发挥及使用寿命都有着明显的促进作用。在我国经济的发展过程中，各个领域对于水资源的需求量不断增多，因此，水库工程的数量也越来越多。在这样的形势下，只有有效的保障水库工程的质量，才能够更好的为人们的生产和生活提供服务。 关键词：水库；水闸；工程施工 　　1水工建筑物――大坝 　　1.1大坝概念 　　挡水建筑物的代表形式就叫坝。可分为土坝、重力坝、混凝土面板堆石坝、拱坝。 　　堤坝式水电站中的主要壅水建筑物，又称拦河坝。其作用是抬高河流水λ，形成上游调节水库。坝的高度取决于枢纽地形、地质条件，淹û范Χ，人口迁移，上、下游梯级水电站的关系以及动能指标等。大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。大坝的类型根据坝址的自然条件、建筑材料、施工场地、导流、工期、造价等综合比较选定。 　　1.2大坝的分类 　　混泥土坝分为重力坝、拱坝和支墩坝3种类型。 　　①重力坝：依靠坝体自重与基础间产生的摩擦力来承受水的推力维持稳定。 　　重力坝的优点是结构简单，施工较容易，耐久性好，适宜于在岩基上进行高坝建筑，便于设置泄水建筑物。但重力坝体积大，水泥用量多，材料强度δ能利用。 　　②拱坝：为一空间壳体结构，平面上呈拱形，凸向上游，利用拱的作用将所承受的水平载荷变为轴向压力传至两岸基岩，两岸拱座支撑坝体，保持坝体稳定。拱坝具有较高的超载能力。拱坝对地基和两岸岩石要求较高，施工上亦较重力坝难度大。在两岸岩基坚硬完整的狭窄河谷坝址，特别适于建造拱坝。一般把坝底厚度T与最大坝高H的比值（T/H）小于0.1 的称为薄拱坝；在0.1～0.3间的称为拱坝；在 0.4～0.6间的称为重力拱坝。若T/H 值更大时， 拱的作用已很小，即近于重力坝。 　　③支墩坝：由倾斜的盖面和支墩组成。支墩支撑着盖面，水压力由盖面传给支墩，再由支墩传给地基。支墩坝是最经济可靠的坝型之一，与重力坝相比具有体积小、造价低、适应地基的能力较强等优点。按盖面形式，支墩坝主要可分为3种：盖面为平板状的称为平板坝；盖面为拱形的称为连拱坝；盖面由支墩上游端加厚形成的称为大头坝。支墩坝一般为混凝土或钢筋混凝土结构。和重力坝比较，支墩坝具有如下特点：上游盖面常做成倾斜状，盖面上水重可帮助稳定坝体；支墩的侧向刚度较小，设计时应对侧向地震时支墩的工作条件进行验算；支墩坝对地基条件的要求较重力坝高。 　　土石坝包括土坝、堆石坝、土石混合坝等，又统称为当地材料坝。它具有就地取材、节约水泥、对坝址地基条件要求较低等优点。一般当地材料坝由坝体、防渗体、排水体、护坡等4部分组成。 　　①坝体：坝的主要组成部分。坝体在水压力与自重下主要靠坝体自重维持稳定。 　　②防渗体：主要作用是减少自上游向下游的渗透水量，一般有心墙、斜墙、铺盖。 　　③排水体：主要作用是引走由上游渗向下游的渗透水，增强下游护坡的稳定性。 　　④护坡：防止波浪、冰层、温度变化和雨水径流等对坝体的破坏。 　　2水利工程施工 　　2.1土石坝施工技术 　　利用土、砂、石等当地材料填筑堤坝，有着悠久的历史，施工经验也相当丰富。土石坝的施工方法很多，应用最早，采用最广泛的是分层压实法（见图），以后又相继应用水力冲填法筑坝、振动碾压法筑坝以及定向爆破筑坝等。由于岩土力学理论的发展和新技术、新设备的采用，土石坝的施工技术不断提高。主要表现在：①施工机械化程度日益提高，许多工程从料场开采、运输、上坝到铺散、压实的全过程实现了机械化联合作业，上坝强度高，用人少，工期短，填筑质量可以保证；②筑坝材料使用范Χ扩大，重型压实机具的采用使劣质当地材料得到合理利用；③高土石坝的比重逐步上升。 　　中国水利资源大部分集中在西部，大多处于交通不便，地质条件复杂的地区，开发水电的自然条件和施工条件越来越差。土石坝较易适应复杂的地质条件，能就地取材，节约水泥，且减少场外运输，降低工程造价。需要解决的技术问题是：①深覆盖层的处理；②施工导流及渡汛措施；③大流量、高流速的泄洪设施；④在缺乏粘土或多雨地区，采用混凝土面板或沥青混凝土等防渗措施。 　　2.2混凝土坝施工技术 　　中国绝大部分混凝土坝的施工方法基本上沿袭30年代的柱状浇筑法，只是在部分工艺上有所进展，如：①在混凝土内掺粉ú灰和外加剂以降低水泥用量，减少水化热；②使用组合钢模板，减少木材用量和减少模板安装工时；③人工生产砂石骨料，优化混凝土级配；④引进和研制混凝土施工专用设备（混凝土拌和¥、混凝土泵车、平仓振捣机等）。在中国混凝土坝施工中，投产较快的是新安江水电站，坝高105m，坝体方量175m3，从开工到第一台机组发电仅用3年时间（1957～1960）；浇筑强度最大的是葛洲坝水利枢纽，年最大浇筑强度203万m3，最高月浇26万m3。1986年在福建修建的坑口坝，是中国第一座全碾压式混凝土坝，坝高56.8m。对一些水利水电工程的部分坝段以及Χ堰采用了碾压混凝土的施工方法。 　　2.3施工管理 　　施工管理是在水利工程施工中对各项工序进行组织、检查、协调与控制的工作。其目的是以最少的人力、物力和资金，按照设计要求，确保工程质量和安全，使工程如期或提前竣工投入生产，发挥效益。施工管理的内容主要包括：①计划管理，这是管理工作的核心；根据施工组织设计，按施工阶段编制施工进度计划和作业计划，通过施工调度，开展工作，以保证任务如期完成。②技术管理，其中心内容是通过技术革新，改进施工方法和施工工艺，促进劳动生产率的提高，并为保证质量和安全制定相应的技术规程。③物资设备管理，指按质、 按量、 按施工进度供应所需的物资和机械设备，并改进物资设备的运输、保管和使用，以节约资金。④劳动工资管理，指合理安排人员编制、劳动组织、职工培训、 劳动保护、 工资奖励等工作。⑤工程定额管理，即对人力物力的消耗进行控制。它是计划管理的基础，通过计时观测和调查研究，掌握现行定额执行情况，并为制定新定额提供原始资料，不断提高定额水平。⑥财务管理，包括成本核算，减少建设费用，合理使用资金，从经济上控制施工全过程，保证施工任务的完成。 　　2.4水利工程施工展望 　　第二次世界大战以来，水利工程不断发展，工程规模越来越大，加以一些条件优越的地点已经开发，将来许多高坝大库只能修建在人烟稀少的高山峡谷地区，面临地质条件复杂和交通不便等情况。由此带来一系列施工技术问题需要解决。如复杂地基处理、抗高速水流冲刷磨蚀、高坝快速施工、大跨度地下工程和长隧洞的快速掘进等。为了保证工程的施工质量，缩短建设周期，降低工程造价，水利工程施工技术的发展趋势是：①采用大容量、高效率并且配套的施工机械；②广泛采用新技术（如液压、电子、激光、声波等技术）、新材料（如高分子合成材料）和新工艺（如振动碾压、高

土工膜是一种以高分子聚合物为基本原料的防水阻隔型材料。主要分为： 低密度聚乙烯LDPE土工膜、高密度聚乙烯HDPE土工膜和EVA土工膜。1.幅宽、厚度规格齐全。2.具有优良的耐环境应力开裂性能及优良的耐化学腐蚀性能。3.优良的耐化学腐蚀性能。4.具有较大的使用温度范围和较长的使用寿命。5.使用于垃圾填埋场、尾矿储存场、渠道防渗、堤坝防渗及地铁工程等。

压喷射、ê喷支护、快速掘进等），并不断发展；③运用系统工程的理论和电子计算机技术，进行水利工程施工的科学组织与管理。 　　参考文献： 　　1）金文良，ë建平主编.水利水电工程施工.土石坝工程出版社：黄河水利水电出版社.125页 　　2）钟汉华主编.水利水电工程施工技术.混凝土工程、灌浆工程.出版社：中国水利水电出版 100页