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水库工程论文范文1
本工程于2002年10月开工建设,由于资金不足等原因,造成工程建设时断时续,工程于2006年12月全面停工。2009年业主委托我院做修正初步设计工作,同年7月我院完成了修正初步设计及概算报告。由于资金不到位,工程直到2010年12月才复工建设,停工时间长达4年。根据现在工程的实际情况,对金属结构及机电部分内容进行了优化设计修改,包括闸门重量、启闭设备的变化及新增坝顶照明等内容。
2工程设计变更及原因分析
2.1大坝设计变更
2.1.1大坝设计变更的主要内容(1)筑坝堆石料的的变化情况:初步设计时,筑坝堆石料场位于坝址上游右岸的蹶马屯附近,距坝址约5km,有乡间小路相通,分布高程在350m~370m。下游刘家崴子堆石料场运距较近约1.5km,但储量较小,不能满足设计要求。修正初步设计料场利用情况为:上游蹶马屯料场7.43万m3,下游刘家崴子料场13.75万m3,溢洪道开挖二次倒运堆石料11.44万m3,合计堆石料32.62万m3。(2)施工阶段筑坝料场情况:堆石料场位于坝址上游5km处的蹶马屯附近,施工期间由于库区征林、征地手续未办理,至今未完成移民、征地工作。修正初步设计将堆石料的料场选在了大坝下游2.5km右岸富裕村四队东侧。(3)大坝坝坡变化方案:原初步设计大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,最大坝高22.86m,上下游边坡均为1∶1.5。本次施工图设计:大坝上下游坝坡分别调整为1∶1.6,1∶1.75。(4)沥青心墙变化方案:原初步设计沥青混凝土心墙厚度分为三段,底部高程从344.5~346.00m为梯形断面,底宽为1.5m,顶宽为0.6m;中部高程从346.00~354.50m,厚度为0.6m;上部高程354.50~364.09m厚度为0.5m;施工图设计心墙底部高程从343.5~345.5m为梯形断面,底宽为1.32m,顶宽为0.6m,中部和上部厚度统一为0.6m。
2.1.2大坝设计变更的主要原因筑坝材料技术指标变化引起坝坡变化及设计优化引起的变化、由于施工阶段地质条件改变引起的变化、由于停工等历史遗留问题引起的变化、新增项目引起的变化、截流方案改变引起的变化、其他内容引起的变化。
2.2溢洪道设计变更内容及原因分析
2.2.1溢洪道末端挑流消能后增加尾水渠原初步设计溢洪道末端为挑流消能,由于修正初步设计将轴线向山体内平移了15m,施工时发现挑坎后地形较高阻水,无法挑流泄洪,且河道下游为耕地。为了便于泄洪及避免泄洪冲毁耕地引发社会矛盾,本次设计变更新增挑坎后尾水渠,让水流消能后通过尾水渠进入河道。
2.2.2溢洪道钢筋混凝土及边墙与岸坡之间回填碎石土量的增加主要原因是由于修正初步设计轴线向右岸平移了15m,由于地形、地质条件发生变化,造成回填断面加大,从而增大了回填碎石土量。
2.2.3溢洪道铺盖底板分缝处铜止水改为天然橡胶止水带原初步设计溢洪道铺盖底板分缝处均设铜止水,本次设计将铜止水改为天然橡胶止水带。右岸翼墙1与山体结合处回填碎石为回填粘土,粘土与下游碎石土之间铺筑砂砾石过渡料衔接。其主要原因为:溢洪道铺盖已伸入库区,泄洪时铺盖上部水流流速较小,底板到正常蓄水位水头只有6.3m,属于低水头、低流速运行。因此采用天然橡胶止水带也能满足强度及防渗要求。右岸翼墙1与山体结合处由碎石土换填为粘土的主要目的是防渗,防止高水位时溢洪道边墙两侧形成渗漏通道。
2.2.4溢洪道检修门上部工作桥由预制改为现浇钢筋混凝土结构,取消桥两侧排架初步设计检修闸门采用电动葫芦启闭,由于电动葫芦使用中可靠性低,容易出现故障,且起吊闸门时同步性差,因此做此变更。
2.3输水洞设计变更
2.3.1闸门室后尾水渠长度增加主要原因是2009年修正初步设计时输水洞轴线向右坝肩平移了15m,地形条件发生了变化,施工时发现出口地面高程较高,输水洞出口无法和下游河道联通。
2.3.2尾水渠上新建涵管桥大坝截流后,输水洞承担导流任务,需在尾水渠上修建交通桥,满足上坝填筑要求,同时也便于运行管理。在输水洞尾水渠上新建涵管桥1座。
2.4施工组织变更变更后方案为:直接将原设计一期左、右岸上游围堰及缺口导流部位加高培厚至二期围堰高程,围堰采用壤土斜墙防渗。围堰顶宽5.0m,上下游坡比均为1∶2.0。
2.5管理设施变更水库生产区原办公用房建筑面积不变,根据水库生产区的实际需要本次设计新增内容为:在生产区增加砖围墙、门卫、铁大门、绿化及深水井等。水库办公生活区原办公用房及住宅建筑面积不变,新增内容吸是在办公生活区增加砖围墙、门卫、电动伸缩门、车库等。
3工程设计变更投资比较
3.1工程设计变更投资扬旗山水利枢纽工程修正初步设计批复工程总投资为30534.41万元,本次工程设计及建设征地移民安置变更概算总投资为61811.23万元,其中,已完工程15089.73万元,未完工程46721.50万元。与修正初步设计比较投资增加31276.82万元。(2)建设征地及移民安置、水保和环境部分:修正初步设计批复工程总投资为11762.26万元,本次设计变更概算总投资为41088.45万元,已完工程5365.06万元,未完工程35723.39万元,与修正初步设计比较投资增加29326.19万元,见表1。
水库工程论文范文2
现状溢洪道仅局部护砌,出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄,难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定,张家沟水库为三类病险水库。为确保张家沟水库安全运行,必须进行除险加固改造。
2除险加固工程方案设计
2.1大坝
2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。
2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶3.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。
2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。
2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1014.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。
2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。
2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽3.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至4.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。
2.2溢洪道
本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至4.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽3.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度4.8-3.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高4.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。
2.3放水卧管
由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。
3主要加固改造工程施工要点
3.1大坝加固施工
坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。
3.2下游护坡施工
坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。
3.3溢洪道施工
施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。
4结语
水库工程论文范文3
①农业基础设施的严重老化,由于建设使用年限过长,造成灌渠的损坏堵塞或因年久失修造成灌渠或者其他基础设施根本就不能使用。
②就渠道来说,由于维护不及时或者其他因素造成渠道堵塞或者损坏,造成支渠等已经不能通水,即使是通水也达不到大面积灌溉的要求。
③一些地区的农业配套灌溉设施老化严重,出现裂纹,排水闸已经不能使用,或者是闸口遭到破坏造成水资源的流失,水没能够被引到最需要的地方。
④由于时间太长不维护造成渠道的边坡不稳定进而造成渠道被滑坡或者桥梁断裂形成堵塞的现象。以上问题是在灌区的农业基础设施中最为重要的灌渠最常出现的问题,这些问题的出现直接影响到了灌渠的使用,并直接导致水资源无法顺利地得到利用,进而影响到农作物的收成,时间长了会影响到整个灌区的农作物的生产这些问题需要得到足够的重视,特别是灌渠等基础设施的日常性的基本维护工作必须要做到位。
2一些地区的灌区工程建设管理工作现状
2.1资金资金是进行灌区基础设施维护的最直接问题,虽然我国是农业大国但是却称不上是农业强国,在现阶段来说农作物还不能带给农民很高的收益,而在农业灌溉基础设施出现问题的时候最让人头疼的就是钱的问题,出现了损坏,需要补修的时候钱从哪来,特别是在一些农业大省,虽然农业作物产出量较大,但是农业作物所创造的直接经济价值是不太高的,这就造成农民种地的产量在不断的增长但是相应的收入却没有很大的提高,这也造成了农民对于农业的积极性不高,而对于相应的基础设施的维护就更不上心了,因为即使是投入资金维护也起不到很大的作用,不能直接地创造更多的财富。进行渠道或者农业基础设施的维护需要投入大量的资金和人力。在我国很多地区,农业虽然较为发达,但是经济却相对落后,因此在这些地区进行农业基础设施的维护困难重重,一方面由于农业灌溉设施的占地面积较大,维护成本也相对较大,另一方面人力资源不足造成日常的维护工作无法进行,更不用说再进行大面积的渠道等基础设施的维修与管理了。在很多农业发达地区都采用投劳折资的办法,但是实施标准却没有及时地更新,很多农民宁愿出去打工也不愿意在家门口挣那么少的工资。资金和人力资源的缺乏造成了农业区的农业基础设施维护很难进行。
2.2工程建设的管理需要进一步完善无论是何种工程建设其施工过程都需要完善的严谨严密的工程监理工作,这是工程质量的保证,也是工程建设的必然要求,但是在灌区的相关配套设施建设或者节水工程的建设过程中还是存在一些问题的,很多监理工作只停留在对施工阶段的质量监理而不是对于整个工程的全程监理,另外一方面,灌区工程建设由于其特殊性某些地方的监理合同内容是很不规范的,有时候只是走走形式,这对整体的灌渠管理是极为不利的。再有就是施工技术和观念的脱节。有一些沿用了很长时间的技术还在使用而没有任何更新,陈旧的施工技术与处理工艺在很大程度上影响了渠道的使用效果。
2.3资料管理的问题工程建设是一项需要专业素质的工作,无论是工程相关资料的管理还是施工人员都需要有较高的专业素质,但是在一些施工单位或者质检部门存在着很多未接受专业培训的人在做着需要专业知识的工作,造成资料管理的混乱,这主要是由于资料管理人员不具备相关的资料管理知识,时间长了就会出现自己设计数据的现象,这种行为的影响是巨大的。
3灌区水利工程管理的对策
3.1注重整体完整化的监督管理在日常的维护工作当中要做好养护工作,把养护细节做好,日常使用中一旦发现出现损坏要及时的进行维修,使破损度降到最低,这样做虽然会增加一些日常维护的工作量,但是从长远来看对灌区设备和灌区的资金投入都有着积极的意义。再有就是要注意各部门的协同合作,在出现问题时要采用何种维护模式进行修补都要通过统一的系统进行共享,生成维护检测报告给各部门参考,这样做能够优化资源,在最短的时间内把问题解决。
3.2加大宣传力度,营造爱护水利工程的舆论氛围灌溉区的水利设施对于灌溉区的意义是不言而喻的,对农作物来说水利设施可能就相当于命脉,经过一些灌溉设施的维修记录来看,很多问题是因为日常的使用方法不正确或者人为的破坏造成的,这就涉及到对于爱护灌区设备的日常宣传,灌区设备的健康状况与运转情况与灌区生活的人们的利益是紧密相连的,对水利设施的爱护就是对自己家园的爱护,另外要下大力度对蓄意破坏水利设施的违法行为进行处罚,不断进行爱护水利设施的宣传。
3.3加强工程建设,确保工程质量水利设施的质量直接关系到水利设施的寿命,在一些案例中我们发现确实存在一些地区的水利设置质量不过关,造成在使用过程中出现很多问题,这就要求在灌区的水利设施的建设之初就要严格把守质量关,完善质量保证体系,建立健全质量追溯体系,在进行施工之前首先要严格筛选施工单位,一定要选择有相关的施工资质且在业内较为先进的施工单位,在进行施工过程中要不时地进行抽查,对于不符合质量要求的设施要进行整改直到达到相关要求为止。最后建立完善的建设资料体系,这对于日后的设施维护有着重要的参考意义。
3.4转变工程管理观念,创新管理体制建立完善完整的工程管理体系对于整个工程的建设与维护有着积极的意义。要不断进行体制上的创新以适应不断变化的环境,创新管理体制,使工程从施工到后期的维护都能够在完整的体制内进行,这样对工程安全及日后的维护都有着重要的意义。
3.5加大管护经费投入,保证工程管理工作资金是工程建设,工程维护的基础,没有资金投入工程建设与维护是无法进行的,这就需要相关的管理部门开拓思想,进行体制创新,让自己管理的资源能够自行的运转起来,产生收益,保证工程的建设与维护能够进行。
3.6加大考核力度,建立长效管理机制管理者是人,对人要严格考核,做到考核的细化,切忌一刀切,要准确的找出责任人,建立较为完善的人事管理制度,将考核与灌区的设施维护结合到一起。
4结束语
水库工程论文范文4
关键词:水利工程 土石坝 筑坝材料 研究
1概述
20世纪70年代,四川省三岔水库粘土斜墙石渣坝及南部升钟水库坝高70 m粘土心墙石渣坝的建设,标志着四川省土石坝建设摆脱了早期建设单一均质土坝的传统模式。
冕宁大桥水库坝高93 m的混凝土面板堆石坝的建成,是四川省水利建设史上的新发展。这些大型水利工程大坝的成功建设,都显示了筑坝材料研究的发展和对大坝建设的强有力支持。随着对当地筑坝材料的深入研究和开发,促进了我省一大批各具特色的土石坝工程的建设。20多年的工程实践,已在防渗料、反滤过渡料、坝壳料诸方面得到了深入的研究和发展,取得了可喜的成果。21世纪初,岷江紫坪铺水利枢纽坝高156 m面板堆石坝的兴建,必将开创四川省水利史上土石坝建设的新篇章。
2防渗料的研究
2.1膨胀土的研究
70年代中后期,针对四川盆地9个水库大坝土料400余组试验成果,分析研究了本地区膨胀的主要判别指标,同时研究了大坝防渗体应用膨胀土的方法,并在升钟水库大坝心墙中成功运用,论文“筑坝工程利用膨胀土的研究”在第四届全国土力学及基础工程学术会上进行了交流,为我省土石坝工程建设中对膨胀土判别及应用提供了经验。
2.2泥岩石渣作防渗料
80年代后期,随着大、中型水利工程建设的需要,大量开采土料已对耕地造成威胁。针对四川中部“红色地层”广布风化砂和泥岩料的特点,开展了研究其替代粘土作防渗料并在工程实践中取得实效。论文“风化砂、泥岩石渣作防渗料的研究”总结了我省双河口及双溪水库大坝建设中的研究应用成果,该论文在第三十届国际地质大会上发表,这个阶段强调的是风化泥岩石渣的使用。90年代中后期,在应用风化泥岩作防渗料的基础上,更进一步地研究了弱风化或新鲜泥岩石渣作防渗料。在研究方法及施工开采上有了新的突破,并在沉抗水库中得以实施应用,论文“沉抗水库大坝泥岩心墙防渗料的研究”在《土石坝工程》上进行了交流。目前,在建的大洋沟水库、关门石水库、牛角坑水库大坝都采用了泥岩石渣做防渗料。在我省的土石坝建设中,采用“红层”泥岩石渣料作防渗料取得了显著的社会效益及经济效益。
2.3砾质红粘土研究
红土在我国南方诸省用作筑坝材料早已是不争的事实。但在80年代,四川省特别是在大型水利工程对其的使用则存在着相当大的疑虑,如在大桥水库勘测设计阶段进行主坝坝型比较中,对这种天然密度低、含水量高、天然孔隙比在0.95~1.13的砾质红粘土作为防渗料存在着极大的争议。为此,对级配连续之宽级配砾质红粘土(因其砾石为棱角状,在大桥工程中通称碎石土)进行了系统的研究。主要包括砾质红粘土矿物成分、天然含水量、级配及相应的力学特性研究。对砾质红粘土不同季节含水量的变化、含水量与细粒含量、碎石风化程度、天然含水量与击实最优含水量的关系等作了专门性研究,并获得科学结论,证明砾质红粘土符合防渗材料质量的技术要求,是较好的筑坝材料,因而支持了在大桥水库副坝沟昔格达地层上修建坝高29.5 m的砾质红粘土心墙堆石坝的方案,从而免去了在中酸性混染岩地层上修建坝高60 m面板堆石坝的方案,节约了大量资金,取得了较好的经济效益。随后,其在瓦都水库、晃桥水库都得以应用,并取得显著的工程效益。
3洪积扇碎石土
四川西部地区属高烈度地震区。在西部地区进行水利水电工程建设,土石坝有着更强的优势和前景。为保证工程安全,降低工程造价,对该地区广泛分布的洪积堆积物的研究和利用具有重要意义。大桥水库利用洪积扇碎石土作为主坝面板堆石坝垫层料成为工程建设之首例;瓦都水库利用洪积扇碎石土作为大坝下游坝壳填料,为开发利用天然资源,降低工程造价作出了贡献。论文“筑坝工程利用洪积扇碎石土的研究”及“大桥水库混凝土面板堆石坝垫层的设计与研究”分别发表在《’99中西部岩土力学与工程学术讨论会论文集》及《土石坝工程》2000年第1期,对洪积扇碎石土特性研究及应用作了介绍。 4反滤过渡料的研究
(1)传统的反滤层和过渡层是分层设计的,我们把既对防渗体起反滤保护,又对坝壳料起过渡的双重作用称为反滤过渡层。采用这种连续级配料可以得到降低工程造价和简化施工的效果;
(2)反滤过渡料设计选择的方法:①级配连续。无论是人工破碎或天然砂卵石反滤过渡料都遵循连续级配的原则,保证充填关系;②运用中国水科院刘杰的研究成果(国家自然科学基金资助项目),针对防渗体的不同性质,控制并选择与反滤过渡料相适应的D20料径;③反滤过渡料最大粒径的控制一般多为80 mm,如双溪水库人工破碎反滤过渡料、瓦都水库天然砂卵石反滤过渡料控制最大粒径为80~60 mm;大桥水库副坝碎石土心墙堆石坝因其心墙的砾质红粘土特性,天然砂卵石反滤过渡料最大粒径选为200 mm,基本为全级配砂卵石,从而大大降低了造价;④试验论证。通过反滤试验,检验反滤过渡料反滤保护及排水效果,控制其渗透系数在A×10-3 cm/s~A×10-4cm/s量级范围;
(3)利用破碎带石渣作反滤过渡料。晃桥水库堆石料场中有宽约45 m的挤压破碎带,通过对破碎带的全面研究,得出破碎带石渣符合用作反滤过渡料质量的技术要求,从而确定取代原设计采用之人工破碎反滤过渡料。破碎带石渣单价约为人工破碎料的1/4,因此而节省了资金。论文“利用挤压破碎带石渣作反滤过渡料的研究”在《土石坝工程》2000年第2期中对研究成果作了详细介绍。
5坝壳料的研究
5.1坝壳用料
70年代中后期,我省土石坝坝壳用料范围已有较大发展,岩性已涉及到砂岩、泥质粉砂岩、灰岩、白云岩、中酸性混染岩(花岗岩、闪长岩、辉绿岩混染)、玄武岩、石英正长岩、砂质页岩、砂卵石等诸多品种,岩石强度涉及软岩硬岩不同等级,研究范围广泛并在相应工程中应用,使土石坝建设获得成功。
5.2坝壳料最大干密度
坝壳料填筑干密度是土石坝设计和施工控制中最重要的指标之一,而研究无粘聚性坝壳料最大干密度的方法,求得科学合理的指标则成为关键。自1990年起,对紫坪铺、大桥等大型工程堆石料即开始进行振动台法及表面振动器法堆石最大干密度的比较研究。随着各工程筑坝材料岩石及强度的不同,已形成了一套较完整的表面振动器法求堆石料最大干密度方法,论文“无粘聚性粗粒料最大干密度试验方法探讨”已在《土石坝工程》中作了全面介绍。大量的工程实践已经证明,采用该方法求得的最大干密度更接近实际,以此最大干密度值确定的设计干密度,完全能达到指导施工和控制施工质量的目的。
6紫坪铺水利枢纽工程大坝筑坝料
自1990年起,开始了紫坪铺大坝筑坝料的试验研究,各设计阶段经历了对尖尖山灰岩、水西关砂岩及青城桥砂卵石料的研究。在招标设计阶段,则进一步对尖尖山料场作扩大调查及复查,对灰岩堆石、垫层及过渡料做了大量的试验,确定了相应的级配、控制干密度及其力学特性指标。由于尖尖山系飞来峰,历经地质构造作用,岩体裂隙发育,因而对该料是否可获得堆石所需块度存在疑虑。2000年,经四川大学、水电五局及我院共同努力,通过爆破试验,已成功地取得爆破开采堆石料(最大粒径800 mm)、过渡料(最大粒径400 mm)成果,爆破级配达到堆石、过渡料设计控制级配范围。此外,本阶段还对坝址覆盖层砂卵石及基岩开挖料利用以及青城大桥砂卵石料均作了研究,为大坝填筑料作了充分的技术准备。
7筑坝材料的质量技术要求
土石坝建设的发展离不开筑坝材料的研究与开发,而正确评价筑坝材料质量是选择工程建设安全、价格低廉的当地材料,进而作出优秀设计的基本条件。我省通过近30年的工程实践,深刻体会到原天然建材“78规范”已不适应土石坝设计水平发展的需要,而2000年新版《天然建筑材料勘察规程》的天然建筑材料质量技术要求仍滞后于当今土石坝设计与建设的发展。结合我省土石坝建设的实践,论文“试论碾压式土石坝筑坝材料勘察质量评价”(《土石坝工程》2000年第2期)在这方面作了详细的介绍,可供工程建设参考。
8结语
水库工程论文范文5
[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。
老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。
一、区域地质概况
(一)地层岩性
区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。
(二)地质构造
境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为30-50度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东50-60度,倾角30-45度,断层带宽度40-80m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为30-45度,在库区范围内无地震活动记录。
(三)岩溶水文地质特征
区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般
二、库区工程地质条件
(一)库区渗漏
水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。
(二)库岸稳定
库区植被较好,除上游为良田外,老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。
三、坝址区工程地质条件
(一)地形地貌
坝址区沟谷浅切,呈不对称的“U”型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度40-50度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度-40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。
(二)岩溶水文地质特征
坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。
(三)渗漏原因分析
水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。
根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面:
①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏; 转贴于
②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上;
③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。
(四)渗漏处理措施
根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为:
①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕;
②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。
③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80 m,孔距4m,共计 20 个孔;
④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。
⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%;
⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O 32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O 42.5水泥――水玻璃双液灌为主;
⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。
四、结论
在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案;
对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌;
灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术;
加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。
参考文献
[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.
[2]中国七三二部队,区域水文地质报告.
水库工程论文范文6
【关键词】水库工程;工程信息化;应用
水库工程的种类有很多,不同种类的水库工程,作用与所处的客观环境也是不一样的,所以管理的内容与方法也应该有自己的特色。对大坝进行安全管理是水库工程管理的工作重点,其次是对水库的调度运用等。在水库工程方面,目前已有几千座水库完成了除险加固的工作,但是这些投资主要是用来解决大中型水库的除险加固工程,对于量大、面广和危险隐患众多的中小型的水库则无法得到解决[1]。因此,对水库工程进行信息化的应用便显得尤为重要。
1.全国水库工程的基本数据
2013年,经国务院正式批准,水利部与国家统计局正式了《第一次全国水利普查公报》,根据公报数据显示,到2011年12月31日为止,我国水库共有98002座,总库容量约为9323亿立方米[2]。其中,97246座为已经建成的水库,总库容量约为8105亿平方米;756座为还在建设中的水库,总库容量约为1220亿立方米。根据早两年公布的数据显示,我国总共有86353座水库,总库容量约为747792立方米。其中529座为大型水库,总库容量约为581600立方米;3181座为中型水库,总库容量约为98280立方米;82634座小型水库,总库容量约为67824立方米[3]。从上述数据不难看出,虽然大型水库所占全国水库的比例不高,甚至可以说很低,但是总库容量却占据了四分之三以上。虽然在2011年的全国水利普查数据中没有具体的大型水库数量,但是完全可以按照经验分析得出其数据的变化系数不会很大。因为各大型水库的具体资料,国家防汛总指挥部掌握得较为详细,而且这两年建成的大型水库也是有限的,所以其总库容量的变化系数也不会很大。另根据报道显示,我国目前有四万多座小型的水库具有不同程度的病险问题。根据国家防汛总指挥部的要求,对于水库的病险问题,大型水库与重点中型的水库必须保障不垮坝,而普通的中型水库与小型的水库则要在预设计的标准内确保遭遇洪水冲击后不会垮坝。依据上述的数据与报道,不难看出,对全国的水库工程进行信息化的应用重要性已经越来越突出了。
2.我国水库工程信息化现状
(1)大型水库与重点中型的水库在调度模拟、闸门控制管理、水文预报、水雨情监测与大坝安全监测等方面大都已经实现了信息自动化,但是从使用情况来看,只有水雨情监测系统能和厅属水库中的少数视频实现和水利厅中心的连接。而水库大坝中的其他安全监测信息与调度模拟等信息要想只能在水库当地的范围内实现,进行远程信息成果的则是难以在水利厅进行的[4]。
(2)工情、水情与坝体的安全监测和闸门控制等系统已经在大多数水库中建成,且都是独立进行建设,运行时也是孤立的,这样每个系统之间就没有了有机的关联,整体的综合信息化系统体系也就无法建立与应用[5]。水库安全的预警系统基础是对水库安全的综合评价,在以洪水预报为主的水库安全预警中又没有建立良好的安全预警系统的情况下,自动画和信息化的建设成果的总体效益在发挥的过程中就会受到影响。
(3)“重水情,轻工情”是大多数中小型水库在建设自动化系统的过程中表现出来的弊端,只有在建设水库水雨情遥测系统时才有工情安全的监测系统,使得对水库枢纽的健康状态便无法实现动态的掌握。这样,中小型水库中便存在着大量的病险库隐患。
(4)有一部分小型的水库,对水雨情的观测设施严重缺乏,甚至有些小型水库连稳定水位的观测设施和降水的观测站都没有,再加上有些水库的现场没有任何的管理人员,这样对流域进行防汛调度工作时便存有非常大的隐患。
(5)很多系统在线运行的工作年数都已经超过了10年,严重超出了系统设计的寿命,使得主要设备出现严重老化的现象,再加上后续技术纸盒与备品备件都已经停止了生产,造成各系统都难以正常运行的局面,从而使其提供出来的技术支持能力越来越少,能发挥出来的效率也就愈来愈低。
3.水库工程信息化应用的途径
3.1 做好水库工程信息化的前期准备工作
首先,决策者要有绝对的决心。因为对水库工程进行信息化管理建设具有一定的风险性,所以决策者要有一定的决心,并把握好全局,对信息化发展的重要意义和其必然的趋势等有一个理性的认识。
其次要建立一个良好的管理体制与机制[6]。水库工程信息化的核心和精髓是科学的思维与先进的技术方法。所以建立的管理体制与机制,必须与现代化的水利工程管理思路相符,实现水利工程的信息系统化、科学化、标准化。
再者,要对人力资源进行充分的挖掘。当前激烈的市场竞争可以说是人才的竞争,因此各企业单位必须重视对具有创新意识,能够接受新知识、新事物、新技术而且具备较强实践能力的人才培养。因为实现水库工程信息化的关键是优秀的人才,而这些优秀的人才必须具备专业的知识、善于交流、且有良好的开拓性意识。最后,从实际出发,进行总体的规划,然后分步骤给予实施。从实际出发是所有工作的基本点与根本点,所以各水库工程的单位必须充分了解前期工作的基础以及各项信息化应用的现状,建立一个信息化的实现目标,并对其进行逐步的实施与完善。
3.2 避免信息化建设中的误区
首先对贪大求全的行为要坚决的杜绝,因为水库工程的建设与管理关系着千千万万条生灵的性命与人类的生存环境。因此,对水库工程中的行业特点、管理模式、地理位置以及人员素质等因素都要进行充分的考量,秉着实事求是的态度,准确的对需求进行定位。其次,对系统开发的个性在应用的时候应该给予足够的重视。因为水库工程信息化的各项应用系统的开发,不仅有水库工程系统的理论与方法的共性,而且还都带有自身一定的管理个性。所以在应用时应该给予足够的重视,对其开发的成功性给予衡量。最后,不能盲目的进行跟风,对已有的自动化系统如何发挥其最大的作用才是需要大量投入工作精力的[7]。
3.3 加强各系统的集成研究与应用
首先要对基础类的信息进行集成,对基础类信息中的各项自动化系统中日常运行过程都要进行集成,使其可以成为水库工程信息化的基础。其次要对应用类的信息进行集成,并将集成后的基础类信息作为应用类信息集成的基础。如果任务与目标不同,还要开发出专用的软件系统对数据进行二三次的处理,从而达到直接用于信息化的目的。最后,还要对管理类的信息进行集成,主要是对水文水资源、防汛调度指挥、工程管理和水质水环境四大类管理信息进行集成。
3.4 加强专业技术人员的培训
信息化工作的关键是人才,尤其是水库等基层水利单位,对专业技术人才的需求量是非常大的。因为现阶段很多水库工程普遍都存在着现代化技术水平不高,应用管理水平也较低的现象。通过多种形式对职工加强培训,可以从整体上提高水库工程工作人员的综合素质,从而有利于培养出水利与信息化都懂的技术型人才。
4.结语
综上所述,随着水利工程的不断发展,对水库工程实行信息化的应用将会成为其必然发展的趋势。现阶段,虽然很多水库工程已经投入了信息化的应用,但是诸多病患问题还是存在。这样,我们就必须从病患的根源出发,为水库工程的信息化应用开拓出更为方便、实用、科学的道路。
参考文献
[1]程邦谊.湖北省水库工程管理体制改革研究[D].2005届中国农业大学硕士学位论文.
[2]吴苏琴.基于计算机技术的水利工程管理信息化系统研究[D].2010届西安理工大学硕士学位论文
[3]范文.刍议水库工程管理信息化建设[J].电子技术与软件工程,2013(9):271.
[4]朱永琪,韩保国,刘春晓.所前泊水库工程管理信息化建设[J].水利建设与管理,2008(4):53-54.
[5]温会军.辽宁省水库工程综合信息化系统建设探讨[J].现代农业科技,2012(6):258-259.