水利水電工程師設計過程中需要注意的問題

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我國科技及經濟的快速發展,大大的促進了基礎設施的建設,尤其是近年來,水利水電事業取得的成績是有目共睹的。隨著社會需求的不斷增加,人們對 水利水電工程需求量也是不斷的增加。然而,在水利水電工程的設計中還存在著一些問題,例如,許多水利水電工程建設的地理位置都比較偏僻,其自然條件,如地址、水文以及氣象等自然特點呈現出復雜的現象,這就大大的加大了施工設計的難度,同時也對水利水電的施工提出了更高的要求。

水利水電工程師設計過程中需要注意的問題

1 水利水電施工設計中常用的技術

科技的發展在很大程度上促進了水利水電工程施工技術的進步,同時也使得混凝土面板堆石壩、碾壓混凝土筑壩等新壩型、新結構出現之后的應用更加廣泛。目前,在水利水電工程的施工設計中,經常用到的施工技術有三種,即施工導流、土石方工程、混凝土工程。

1.1 施工導流技術的應用

施工導流技術是水利水電工程施工設計中常見的一種技術,對水利水電工程的樞紐布置、壩型選擇、施工程序、工期及造價等因素造成重要影響的是施工導流采用的技術標準以及導流方式的選擇。為了更好的研究施工導流的技術標準,在施工導流技術的應用中引入了可靠度理論,所謂可靠度理論就是利用經濟流量的方式,把水利水電工程中的一些內容,如若設計流量、洪水重現期、導流建筑物使用年限、風險率和工程費用等因素綜合起來,加以分析,然后來確定導流的技術標準。

1.2 土石方技術的應用發展

二戰時期,戰爭的出現大大的擾亂了人們的生活,使得這一時期的科技發展比較落后,最典型的體現就是在水利水電工程的建設中,這一時期,碾壓技術以及大型地下建筑物快速安全施工技術相對比較落后,因此很少有高土石壩應用于水利水電工程建設中。但是,當戰爭期過去之后,世界的科技都取得了突飛猛進的進步,因此巖石及土力學理論和試驗技術呈現出日臻完善的特點,而大型土石方施工機械、爆破及填筑技術取得了驕人的成績和發展,同時土石壩及地下工程的發展也呈現出蓬勃的趨勢。

例如,前蘇聯建設的羅貢壩其高度就達到了335m,我國的三峽水電站在建設時的船閘開挖邊坡深度達到了175m,而美國的奧洛維爾壩每天的填筑量達到了9.4萬m3。這些水利水電的建立,大大的豐富了我國的水利水電建設技術庫。同時,在許多水利水電工程的建設中需要把原來的石塊進行爆破,以便工程的后期建設,因此,石方爆破技術也在近年來取得了較大的進步,技術日臻完善,大大的減少了工程建設中的不安全因素,定向爆破、深孔梯段微差爆破、預裂和光面爆破、保護層一次爆破、水下巖塞與巖坎爆破、塊石成型爆破等新技術的不斷出現更使得土石方的定向爆破技術形式更加完善。也使得水利水電工程建設中可選的技術種類逐漸增多。

1.3 混凝土技術的應用

早在1930年左右混凝土壩施工技術和方法就在水利水電工程建設中得到了應用,例如美國建胡佛壩建造的高度達到了221m,這項水利水電工程的建設就是采用的混凝土壩施工技術。其技術流程主要是采用柱狀塊澆筑混凝土技術,在壩內預埋水管,等合適的時候向內部通水冷卻,使壩內的溫度降至穩定溫度之后,利用接縫灌漿的技術使整個混凝土形成整體,來達到使用的目的。之后,隨著科技的發展,通倉澆筑技術、薄層澆筑技術也逐漸用于混凝土澆筑中,而碾壓混凝土筑壩技術則是出現于1980年左右。

2 水利水電設計過程中要注意的問題

由于水利水電工程設計中采用的技術是多樣的,因此其建設比較發雜,在設計中需要注意的問題就有很多。

2.1 不斷提高工程質量,保障大規模水利建設順利實施

水利水電工程建設是一項大的工程,其建設意義往往是重大的,因此,要保證工程的質量是設計中必須注意的要點問題。

1998 年的大水讓人們清醒的認識到了水利水電工程建設的重要性,因此,之后的大規模水利水電建設如黃河小浪底、萬家寨和長江三峽水利樞紐等的建設,為了保證其施工質量就必須遵循相應的設計原則及設計標準,而保證水利水電工程質量建設的最主要的參考設計依據就是《水利水電工程施工質量通病防治導則》。同時,國務院在《質量發展綱要(2011—2020)》中也已經明確的提出,到 2015 年左右,水利水電工程質量通病的治理將會取得顯著的成效。

2.2 注意自然條件對工程設計的影響

水利水電工程的施工環境往往都是露天的天然河道,因此,其在施工設計中受到的自然約束比較多,天氣、地形等大大加大了工程建設的難度。因此,在水利水電工程的建設中,要提前做好當地的氣候了解,避開惡劣的天氣,選擇合適的時節進行開工建設。除此之外,水利水電工程的施工設計還會受到材料供應、機械設備供應、資金的周轉和供應以及設計、施工等因素的影響。但是,盡管如此,由于水利水電工程周圍的建筑物是一定的,但是設計人員可以根據施工中的物流、人流、資金流在時間和空間上多變性來適當的調節施工現場,為施工設計做好一切的準備工作。

2.3 注意工程與周邊環境的協調

隨著時代的發展,人們在水利水電工程的建設中不僅僅要求其功能性的齊全,同時還要求其能夠達到一定的美觀性,即要體現文化品味,要將水利水電工程的使用功能和生態功能、美化功能、和諧功能相統一,使得水利水電工程具備!可持續發展的功能。只有這樣才能實現水利水電工程集安全、資源、環境和景觀四位于一體。為了實現這一設計要求,就要求水利水電工程在建設之前好好的熟悉周邊的地理環境及文化背景、建筑特點,注意水利水電工程的景觀設計,并在設計中遵循整體性原則、生態可持性原則、地方性原則和獨特性原則。尊重當地的地形,地貌,設計富有地方民族特色,符合民族風情和審美習慣的民族建、構筑物。

3 結語

總而言之,目前來說,我國正處于經濟快速增長的時期,據研究結果可知,面對我國目前水資源短缺的問題,在未來一段很長的時間內,為了實現水資源的合理分配,滿足社會發展對防洪以及供電的要求,將會有大批的水利水電工程走進人們的視野。同時,在大多數的水利水電工程設計中,設計的要點內容往往是工程的質量、安全、進度及投資控制,卻經常忽略水利水電工程與自然的和諧關系,在今后的發展中,水利水電工程將會向著形成自己獨有特色的方向發展。

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