水利水電工程建筑

水利水電工程建筑

摘要：興水之利，謂之水利；利水之力，建二次能源，稱水電；壩、渠道、隧洞、水電站等為體現人類改造，開發水利水電的水工建筑物。

關鍵詞：水利水電水工建筑物

前言
　　人類到今天，資源變得如此的稀缺性。從發現資源到開發資源到資源的枯竭。我們不得不反思“為什么是這樣子？”，答案很明確資源是有限的，而人類的需求是無限的。我們要尋找循環的、清潔的、環保的資源是社會發展的永恒的指南針。
　　水，作為萬物之源是如此的珍貴。從原始社會到社會，事實證明，人類的力量是弱小的，但人類的智慧是強大的。作為一個古老而文明的國家，從古到今在水利水電世界上都作出了突出的貢獻。例如：京杭大運河、都江堰水利工程、引灤入津及正在建設的南水北調等；水電有葛洲壩、劉家峽、小浪底、二灘、三峽等。
　　中國，作為一個地形地質復雜（幾乎包括世界所有種類的地形地質）。同樣中國也是一個災難重重的國度——自然災害頻頻發生，如旱、澇、泥石流、地震等。人類發展的也是人類改造自然的歷史。
　　實現資源的最優配置是我們共同的愿望。此時同時，神州大地將崛起體現人類意志的標志性上午建筑。隨著人類對資源的無限需求，作為屬水電工程建設的每一個人都是一種挑戰（自然、地形、地質、氣候更加的復雜，不便，將付出更大的代價）。然而，我們有信心有進步才有發展，有發展才可以讓我們騰飛在蔚藍色的天空之上。
　　作為普通人接觸的水電工程是看得見摸的著的東西，實際上它是表面的、膚淺的。而本質的靈魂的東西才是它本身最偉大的世界。
萌芽篇
　　我是一點，小小的一點。何為“�！�，海納百川，分開則為水與每。也就是我要每天與水接觸；“長”則表示為時間的概念。我出生于一個交通不發達，電力緊張的地方。人們對水的需求變得怨天尤人。大自然是無情的是隨機的不會依照人類的意志來執行每一次命令。
　　我只相信一點，聚點成線，聚線成面，聚面成體。
篇
　　我是于2000年進入四川電力學院的，當時我的選擇是水工。從小我對水利水電方面就產生很大的興趣，我有時感覺我應該屬于這個世界的一樣。我愿用一生來在這個世界行走→飛翔。
　　在這里，我真正的尋找到了自己的天堂，這里條件很好。有很多實驗室，里面有許多的儀器、模型，了解到水工歷史的具體體驗。
　　那時，老師給了我很多關心和機會，我非常的感謝我的父親及所有關心我的人，他們在我最需要的時候幫了我，給我勇氣面對任何困難，并戰勝它。
　　本人以施工放來對水電工程的一點理解。
第一章土石壩施工
　　土石壩包括各種碾壓式土壩、堆石壩和土石混合壩。土石壩具有就地取材，對壩基地質條件要求不高，結構簡單節約三材和易于施工等優點。隨著大型高效機具的采用，壩體防滲結構和材料的改進，施工人數的大量減少，施工工期的進一步縮短以及施工費用的顯著降低等，為土石壩的發展開辟了廣闊前景。當今國內外不僅中低壩廣泛采用土石壩，而且興建的高土石壩也也來也多。砼面板堆石壩的性和快速施工，已成為壩工建設中具有很強競爭力的一種新壩性，更是使土石壩“錦上添花”。
第一節料場規劃
　　土石壩施工中，料場的合理規劃和使用，是土石壩施工中的關鍵技術之一，它不僅關系到壩體的施工質量、工期和工程造價，甚至還會到周圍的農林業生產。
　　施工前，應配合施工組織設計，對各類料場作進一步的勘探和總體規劃、分期開采計劃。使各種壩料有計劃、有次序地開采出來，以滿足壩體施工的要求。
　　選用料場材料的物理力學性質，應滿足壩體設計施工質量要求，勘探中的可供開采量不少于設計需要量的2倍。在儲量集中繁榮主要料區，布置大型開采設備，避免經常性的轉移；保留一定的備用料場（為主要料場總儲量的20%～30%）和近料場，作為壩體合龍以及搶筑攔洪高程用。
　　在料場的使用時間及程序上，應考慮施工期河水位的變化及施工導流使上游水位抬高的影響。供料規劃上要近料、上游易淹料先用；遠料，下游不淹料后用。含水量高料場夏季用；含水量低料場雨季用。施工強度高時利用近料，強度低時利用遠料，平衡運輸強度，避免窩工。對料場高程與相應的填筑部位，應選擇恰當，布置合理，有利于重車下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料過壩的交叉運輸，減少干擾。
　　充分合理地利用開挖棄渣料，對降低工程造價和保證施工質量具有重要的意義。作到棄渣無隱患，不影響環保。在料場規劃中應考慮到挖、填各種壩料的綜合平衡，作好土石方的調度規劃，合理用料。料場的覆蓋剝離層薄，有效料層厚，便于開采，獲得率高。減少料物堆存、倒運，作好料場的防洪、排水、防止料物污染和分離。不占或少占農業耕地，作到占地還地、占田還田。
　　總之，在；料場的規劃和開采，考慮的因素很多而且又很靈活。對擬定的規劃、供料方案，在施工中不合適的即使進行調整，以取得最佳的技術經濟效果。
第二節土石料開挖運輸
　　土石壩施工中，從料場的開挖、運輸，到壩面的平料和壓實等各項工序，都可由互相配套的工程機械來完成，構成“一條龍”式的施工工藝流程，即綜合機械化施工。在大中型土石壩，尤其在高土石壩中，實現綜合機械化施工，對提高施工技術水平，加快土石壩工程建設速度，既有十分重要的意義。
　　一、開挖運輸方案
　　壩料的開挖與運輸，是保證上壩強度的重要環節之一。開挖運輸方案，主要具壩體結構布置特點、壩料性質、填筑強度、料場特性、運距遠近、可供選擇的機械型號等多種因素，綜合比較確定。土石壩施工中開挖運輸方案主要有以下幾種。
　　1.正向鏟開挖，自卸汽車運輸上壩
　　正向鏟開挖、裝載，自卸汽車運輸直接上壩，通常運距小于10km。自卸汽車可運各種壩料，運輸能力高，設備通用，能直接鋪料，機動靈活，轉彎半徑小，爬坡能力較強，管理方便，設備易于獲得，在國內外的高土石壩施工中，獲得了廣泛的，且挖運機械朝著大斗容量、大噸位方向發展。在施工布置上，正向鏟一般都采用立面開挖，汽車運輸道路可布置成循環路，裝料時停在挖掘機一側的同一平面上，既汽車魚貫式地裝料與行駛。這種布置形式，可避免或減少汽車的倒車時間，正向鏟采用60°～90°的轉角側向卸料，回轉角度小，生產率高，能充分發揮正向鏟與汽車的效率。
　　2.正向鏟開挖、膠帶機運輸
　　國內外很多水利水電工程施工中，廣泛采用了膠帶機運輸土、砂石料。國內的大伙房、岳城、石頭河等土石壩施工，膠帶機成為主要的運輸工具。膠帶機的爬坡能力大，架設簡易，運輸費用較低，比自卸汽車可降低運輸費用1/3～1/2，運輸能力也較高，膠帶機合理運距小于10km，膠帶機可直接從料場運輸上壩；也可與自卸汽車配合，作長距離運輸，在壩前經漏斗由汽車轉運上壩；與有軌機車配合，用膠帶機轉運上壩做短距離運輸。，國外已發展到可用膠帶機運輸塊徑為400～500mm的石料，甚至向運輸塊徑達700～1000mm的更大堆石料發展。
　　3.斗輪式挖掘機開挖，膠帶機運輸，轉自卸汽車上壩
　　當填筑方量大，上壩強度高的土石壩，料場儲量大而集中，可采用斗輪式挖掘機開挖，它的生產率高，具有連續挖掘、裝載的特點，斗輪式挖掘將料轉入移動式膠帶機，其后接長距離的固定式膠帶機至壩面或壩面附近經自卸汽車運至填筑面。這種布置方案，可使挖、裝、運連續進行，簡化了施工工藝，提高了機械化水平和生產率。石頭河土石壩采用DW-200型斗輪式挖掘機開采土料，用寬1000mm、長1200余m、帶速150m/min膠帶上壩，經雙翼卸料機于壩面用12t自卸汽車轉運卸料，日強度平均達4000～5000m＾3，最高達10000m＾3（壓實方）。美國圣路易土石壩施工中，采用特大型斗輪式挖掘機，開采的土料經兩個卸料口輪流直接裝入100t的底卸汽車運輸，21個工作小時裝車1000車，取土高度12m，前沿開挖寬度18.3m。
　　4.采砂船開挖，有軌機車運輸，轉膠帶機（或自卸汽車）上壩
　　國內一些大中型水電工程施工中，廣泛采用采砂船開采水下的砂礫料，配合有軌機車運輸。在我國大型載重汽車尚不能充分滿足需要的情況下，有軌機車仍是一種效率較高的運輸工具，它具有機械結構簡單修配容易的優點。當料場集中，運輸量大，運距較遠（大于10km），可用有軌機車進行水平運輸。有軌機車運輸的臨建工程量大，設備投資較高，對線路坡度和轉彎半徑的要求也較高。有軌機車不能直接上壩，在壩腳經卸料裝置至膠帶機或自卸汽車轉運上壩。
　　壩料的開挖運輸方案很多，但無論采用何種方案，都應結合工程施工的具體條件。組織好挖、裝、運、卸的機械化聯合作業，提高機械利用率；減少壩料的轉運次數；各種壩料鋪填及設備應盡量一致，減少輔助設施；充分利用地形條件，統籌規劃和布置；運輸道路的質量標準，對提高工效，降低車輛設備損耗，具有重要作用。
二.開挖運輸機械設備容量確定
　　分期施工的土石壩，應根據壩體分期施工的填筑強度和開挖強度來確定相應的機械設備容量，可按qd=K*K1*Vd/T*N
　　式中qd——壩體分期填筑強度，m^3/h;Vd——壩體分期填筑方量，m^3；K——施工不均勻系數，可取1.2~1.3；K1——考慮沉降，削坡、損失等系數，可取1.15～1.2；T——分期時段的有效工作日數，d;按分期時段的總日數，扣除節假日、降雨及氣溫影響可能的停工日數，即為有效工作日數；N——每日的工作小時數，以20h計。壩體分期施工的開挖強度qc(m^3/h)為qc=K2*qd*rd/rn式中K2——開挖及運輸中的損失系數，可取1.05～1.10；rd——土料的設計干表觀密度，t/m^3;rn——土料的天然干表觀密度，t/m^3。
　　滿足上壩填筑強度要求的挖掘機數量Nc為Nc=qc/Pc式中Pc——一臺挖掘機的生產率，m^3/h。
　　滿足上壩填筑強度要求的汽車總數量Na為Na=qc/Pa式中Pa——一輛汽車的生產率，m^3/h。配合一臺挖掘機所需的汽車數量n，其總的生產率應略大于一臺挖掘機的生產率，因此應滿足nPa

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