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文档简介
84/84水利公共知识一、自然地理(1)
我国地势地貌我国地势西高东低,自西向东逐级下降,形成一个层层降低的阶梯状斜面,成为我国地貌总轮廓的显著特征。青藏高原是我国地势的第一级阶梯,平均海拔4000m以上;素有“世界屋脊”之称的珠穆朗玛峰海拔8844.43m,为世界第一高峰,其北部与东部边缘分布有昆仑山脉、祁连山脉、横断山脉,是地势一级、二级阶梯的分界线。地势的第二级阶梯上分布着大型盆地和高原,平均海拔1000~2000m。跨过第二级阶梯东缘的大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山,向东直达太平洋沿岸,是我国地势的第三级阶梯,此阶梯上分布着宽敞的平原,间有丘陵和低山,海拔多在500m以下。我国地势、地貌特点对河流的阻碍最显著。我国闻名的江河大都发源于第一、第二级地形阶梯上,自西向东流注,沟通了东西之间的交通,加强了沿海与内陆的联系。在地势呈阶梯状急剧下降的地段,河流下切,坡大流急,峡谷栉比,水力资源丰富,适于大型水利水电枢纽工程的梯级开发。(2)
我国气候我国的大部分地区位于北温带,气候和气,四季分明,大陆性季风气候是我国气候的要紧特点。每年9月至次年4月,干寒的冬季风从西伯利亚和蒙古高原吹来,严寒干燥,南北温差甚大;每年的4至9月,暖湿的夏季风从东部和南部海洋吹来,普遍高温多雨,南北温差甚小。年降水量的空间分布规律是从东南沿海向西北内陆递减,各地区差不专门大。大致是沿海多于内陆,南方多于北方,山区多于平原,山地迎风坡多于背风坡。降水量的时刻变化表现在两个方面,即季节变化和年际变化。季节变化是一年内降水量的分配状况,其分配特征是南方雨季开始早,结束晚,雨季长,集中在5~10月;北方雨季开始晚,结束早,雨季短,集中在7~8月。全国大部分地区夏秋多雨,冬春少雨。年际变化是年与年之间的降水分配情况,大多数地区降水量年际变化较大,一般是多雨区年际变化较小,少雨区年际变化较大;沿海地区年际变化较小,内陆地区年际变化较大,而以内陆盆地年际变化最大。干湿状况是反映气候特征的指标之一,一个地点的干湿程度由降水量和蒸发量的对比关系决定,降水量大于蒸发量,该地区就湿润,降水量小于蒸发量,该地区就干燥。干湿状况与天然植被类型及农业等关系紧密。我国各地干湿状况差异专门大,共划分为4个干湿地区:湿润区、半湿润区、半干旱区和干旱区。(3)
我国水系据统计,我国河流总长度约为42万km,流域面积超过100km2的河流达5万多条,流域面积超过1000km2的河流有1500多条。这些河流由水利部的派出机构,即“七大流域机构”进行治理,其名称及机关所在地分不为:长江水利委员会――机关所在地为湖北省武汉市;黄河水利委员会――机关所在地为河南省郑州市;海河水利委员会――机关所在地为天津市;淮河水利委员会――机关所在地为安徽省蚌埠市;珠江水利委员会――机关所在地为广东省广州市;松辽水利委员会――机关所在地为吉林省长春市;太湖流域治理局――机关所在地为上海市。我国的第一大河――长江,全长6397km,发源于青藏高原唐古拉山主峰――各拉丹冬雪山西南侧,干流流经青、藏、滇、川、渝、鄂、湘、赣、皖、苏、沪等11个省、自治区、直辖市,注入东海;黄河全长5464km,为我国第二大河,发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地,流经青、川、甘、宁、内蒙古、晋、陕、豫、鲁等9省、自治区,在山东省注入渤海。我国淡水湖泊要紧分布在长江和淮河中下游,如鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖等。鄱阳湖位于江西省北部、长江的南岸,湖水要紧依靠地表径流和湖面降水补给,是我国第一大淡水湖。咸水湖泊有青海湖、呼伦湖、纳木错等湖泊。湖泊具有蓄洪、供水、养殖、航运、旅游、维护生态多样性等多种功能,在整个经济社会持续进展中起着重要作用。我国国际河流要紧分布在东北、西北和西南三大片区,如流经中俄边境的黑龙江、乌苏里江;流经中朝边境的图们江和鸭绿江;流经中缅边境的澜沧江、怒江;流经中哈边境的伊犁河;流经中吉边境的阿克苏河等。二、水资源(1)
水能资源的差不多定义及特性水能资源以动能、位能和压能等形式存在于水体中,是可提供动力的水资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源;日常谈及的水能资源治理差不多上是狭义的水能资源范畴。水能资源具有以下特性:1)从属性。水资源是集水量、水质、水能、水域和水温等多种要素于一体的综合体。水资源的各种要素是不可分割的,分割其中的任何一项,水资源就不能表现出其完整的资源特性。水能是水量和水位差的函数,必须以水为载体,不能离开水体而独立存在;水能是水资源密不可分的组成部分;水能资源依存于水资源之中,从属于水资源。2)可再生性。受水文循环支配,水资源和水能资源均具有重复再生、循环利用的特点。我国《可再生能源法》也明确了水能是清洁的可再生能源。3)可调节性。受河川径流随机变化的阻碍,可利用的水能资源的大小是随机变化的。水能开发是对山川水文在时刻和空间上的人为调节和再分配,通过筑坝建库,可增加对水能的调蓄能力,提高水能资源的利用程度,同时,可提高供电的灵活性和经济性。关于水库调节能力比较弱的水电站,丰水期与枯水期、丰水年与枯水年的来水量往往相差专门大。4)综合利用性。对水能资源的开发是非排他的,除可获得水力发电效益外,还可兼顾防洪、灌溉、供水以及航运等效益。多目标利用的各个方面既相互促进、相辅相成,又相互阻碍、相互制约,因此要综合协调,以取得最大的整体效益。5)社会公共性。水能开发会引起流域自然环境和生态系统的变化,产生土地淹没、移民等社会问题,水能资源属国家有限自然资源,单纯的垄断性、市场性开发可能引致国家资源的不当分配。因此,水能资源开发不能完全采纳市场方式,而必须采取政府统一监管下的准市场方式,进行科学规划、有序开发。6)流域性。水能资源的空间分布、水生态系统和外部阻碍场等都贮存于流域单元,经济社会进展与之密不可分。水能资源的开发利用往往会对流域上下游、干支流的水文情势及其他用水功能产生重大阻碍,必须在流域层面上合理开发和统一治理。(2)
我国水能资源的分布特点1)总量并不丰富,人均占有量更低。中国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240立方米,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。2)地区分布不均,水土资源不相匹配。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。3)年内年际分配不匀,旱涝灾难频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水较为常见。(3)
水能资源开发利用的原则水能资源的开发利用,应当坚持统筹规划、合理开发、爱护生态、统一治理的原则。(4)
水能资源使用年限水能资源使用年限一般为30~50年。三、水利工程(1)
水利工程差不多情况水利工程:指为了操纵、调节和利用自然界的地面水和地下水,以达到除害兴利的目的而兴建的各种工程。(2)
水利工程范围为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程,称为综合利用水利工程。(3)
水利工程等级划分工程等不工程规模水库总库容(108m3)防
洪治涝灌溉供水发电爱护人口(104人)爱护农田面积(104亩)爱护区当量经济规模(104人)治涝面积(104亩)灌溉面积(104亩)供水对象重要性年引水量(108m3)发电装机容量(MW)Ⅰ大⑴型≥10≥150≥500≥300≥200≥150特不重要≥10≥1200Ⅱ大⑵型<10≥1.0<150≥50<500≥100<300≥100<200≥60<150≥50重要<10≥3<1200≥300Ⅲ中型<1.0≥0.10<50≥20<100≥30<100≥40<60≥15<50≥5中等<3≥1<300≥50Ⅳ小⑴型<0.10≥0.01<20≥5<30≥5<40≥10<15≥3<5≥0.5一般<1≥0.3<50≥10Ⅴ小⑵型<0.01≥0.001<5<5<10<3<0.5<0.3<10
(4)
水库水库是人们为了防洪、发电、灌溉、供水、航运等,在山沟或河流的峡口处建筑拦河坝,对河川径流在时刻和空间上进行重新分配而形成的人工湖泊。水库一般由挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物构成。(1)挡水建筑物,如大坝,其作用是拦截河流,抬高水位,形成水库;(2)输水建筑物,如输水隧洞、涵洞、输水管,其作用是输送水量,满足灌溉、发电、供水等兴利需求;(3)泄水建筑物,如溢洪道、泄洪洞、泄洪闸,其作用是宣泄洪水,保证大坝安全。依照《水利水电工程等级划分及洪水标准》,水库规模等级:大(1)型水库:总库容≥10亿立方米;大(2)型水库:1亿立方米≤总库容<10亿立方米;中型水库:0.1亿立方米≤总库容<1亿立方米;小(1)型水库:0.01亿立方米≤总库容<0.1亿立方米;小(2)型水库:0.001亿立方米≤总库容<0.01亿立方米。(5)
水电站水电站是指将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水建筑物、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水电站的高水位经引水系统流入厂房推动水轮机发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。(6)
大坝按不同的标准,大坝的分类也有所不同。比如,依照抵抗水头压力的机制不同,可分为重力坝和拱坝。重力坝,顾名思义确实是利用坝体自身重量来抵抗上游水压力并保持自身稳定,比如闻名的三峡大坝确实是混凝土重力坝;而拱坝则是像拱桥一样,是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物,借助拱的作用将水压力的全部或部分传到河谷两岸的基岩上,比如美国闻名的胡佛拱坝。按筑坝材料的不同,可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝、钢闸门坝等。土石坝的断面一般为梯形,由土料、石料等,通过抛填、碾压等方法筑成,是历史最悠久的一种坝型,比如小浪底大坝;橡胶坝是将充满气体或者水的橡胶固定于河床上,用来挡水,要紧用于都市景观、河流生态修复等。另外,按施工方式的不同,大坝还能够分为冲填坝、抛石坝、常规浇注的混凝土坝、碾压混凝土坝等。(7)
水闸水闸由闸室、防渗排水、消能防冲、两岸连接等四部分工程组成。水闸规模等级:大型水闸:过闸流量≥1000立方米每秒;中型水闸:100立方米每秒≤过闸流量<1000立方米每秒;小型水闸:过闸流量<100立方米每秒。(8)
堤防堤防是沿江、河、湖、海、渠道或水库、行洪区、分滞洪区、围垦区的边缘修建的挡水建筑物,包括堤身和堤基。依据《堤防工程设计规范》,堤防等级为:1级:防洪标准[重现期(年)]≥100;2级:50≤防洪标准[重现期(年)]<100;3级:30≤防洪标准[重现期(年)]<50;4级:20≤防洪标准
[重现期(年)]<30;5级:10≤防洪标准
[重现期(年)]<20。(9)
泵站泵站工程是将电(热)能转化为水能进行排灌或供水的提水设施,是机电排灌工程的核心。通常由水泵、动力机及辅助设备和相应的配套建筑物组成。依据《泵站设计规范》,泵站等级为:大型泵站:设计流量≥50立方米每秒或装机功率≥1万千瓦;中型泵站:10立方米每秒≤设计流量<50立方米每秒或0.1万千瓦≤装机功率<1万千瓦;小型泵站:设计流量<10立方米每秒或装机功率<0.1万千瓦。(10)
水利工程趣味知识1)四川都江堰,世界上现存历史最悠久的无坝引水枢纽。2)公元1954年,安徽霍山的佛子岭水库竣工。坝体高74.4m,为中国第一座混凝土连拱坝。3)公元1956年,安徽金寨建成梅山水库,坝高88.24m,为中国最高的混凝土连拱坝。4)灵渠是世界最早的有闸运河。5)三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。它的许多指标都突破了我国和世界水利工程的纪录。6)京杭远河,世界上最长的运河,北京至杭州全长1794km,13世纪开通。7)公元1980年,中国在湖南沅陵建成凤滩坝,高112.5m,为世界最高的混凝土空腹重力拱坝。8)公元1972年,中国湖南青山水轮泵站竣工。总抽水流量15.26m/s,净扬程50m,年提水量1.3亿m,灌溉农田35万亩,是世界规模最大的水轮泵站。9)公元1977年,江苏建成江都排灌站,由4个电力排灌站组成,总装机49800kW,抽水能力473m/s,为中国平原区最大的电力排灌站。10)小浪底拦河大坝坝顶长1667m、坝高154m,总填筑量5185m3,属中国规模最大的堆石坝。11)公元1986年,浙江温岭建成江厦潮汐电站,装机达3200kW,是中国最大的潮汐电站。12)葛洲坝水利枢纽二江泄水闸事故闸门,中国最大尺寸的平板闸门,宽×高为12m×24m。13)葛洲坝水利枢纽二号船闸下闸首人字闸门,中国最大的人字闸门,单扇19.7m×34.5m。14)公元1988年,四川都江堰灌区,经几次扩建,灌溉面积由1949年的288万亩进展到近1100万亩,成为中国最大的灌区。15)公元1971年,中国在河南焦作建成群英坝,高100.5m,为世界最高的浆砌石重力拱坝。16)三峡工程从首倡到正式开工有75年,是世界上历时最长的水利工程。17)三峡水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米,水库调洪可消减洪峰流量达每秒2.7~3.3万立方米,是世界上防洪效益最为显著的水利工程。18)三峡大坝坝轴线全长2309.47米。泄流坝段483米,水电站机组70万千瓦×26台,双线五级船闸+升船机,不管单项、总体差不多上世界上建筑规模最大的水利工程。19)三峡工程主体建筑物土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量2794万立方米,钢筋制安46.3万吨,金结制安25.65万吨,是世界上工程量最大的水利工程。20)三峡工程截流流量9010立方米/秒,施工导流最大洪峰流量79000立方米/秒,是世界水利工程施工期流量最大的工程。21)三峡工程泄洪闸最大泄洪能力10.25万立方米/秒,是世界上泄洪能力最大的泄洪闸。22)
三峡工程的双线五级、总水头113米的船闸,是世界上级数最多、总水头最高的内河船闸。23)
三峡工程升船机的有效尺寸为120×18×3.5
米,船箱带水重量达11800吨,最大升程113米,过船吨位3000吨,是世界上规模最大、难度最高的升船机。24)
三峡工程水库移民最终可达百万,是世界上水库移民最多、工作也最为艰巨的移民建设工程。25)在我国,建筑大坝历史悠久,见诸于文字的最早的大坝是建于公元前598~前591年间的安徽省寿县的安丰塘坝。(11)
水利水电工程质量治理三大体系依照《水利工程质量治理规定》:1)水利工程质量实行项目法人负责,监理单位操纵、施工单位保证和政府监督相结合的质量治理三大体系。2)水利工程质量由项目法人(建设单位)负全面责任。监理、施工、设计单位按照合同及有关规定对各自承担的工作负责。质量监督机构履行政府部门监督职能,不代替项目法人(建设单位)、监理、设计、施工单位的质量治理工作。水利工程建设各方均有责任和权利向有关部门和质量监督机构反映工程质量问题。
水利专业知识一、防汛抗旱(1)
四防;四防是指防汛,防洪,防旱,防涝。(2)
水位;水位一般指江、河、库水面高出海平面若干米。(3)
设防水位;设防水位:在汛期,江水漫滩或到堤脚时的水位称为设防水位。到了那个水位级,防汛专业人员要检查港口、闸门、堤防险段情况,以保证安全,沿江各要紧河段都有各自的设防水位位级。(4)
警戒水位;发生洪水或暴潮,当地江河湖库海沿岸水位达某一高程时,可能对防洪工程或当地人民生命财产与重要设施等构成威胁,需开始警戒并防备的既定水位值。(5)
危险水位;当水位超过警戒水位后接着上涨到某一高程时,可能对防洪工程、沿江(海)要紧建筑物及集中居民区等构成灾难性的威胁,这一水位值称为危险水位。(6)
保证水位;依照防洪工程当年状况确定的可防备洪水最高水位,能够是防洪标准设计的堤防设计洪水位或历史上防备过的最高洪水位。(7)
溃坝洪水;溃坝洪水是指大坝或其它挡水建筑物发生瞬时溃决,水体突然涌出,给下游地区造成灾难。这种溃坝洪水尽管范围不太大,但破坏力专门大。此外,在山区河流上,在地震发生时,有时山体崩滑,堵塞河流,形成堰塞湖。一旦堰塞湖溃决,也会形成类似的洪水。这种堰塞湖溃决形成的地震次生水灾的损失,往往比地震本身所造成的损失还要大。(8)
干旱干旱:由于植物根系吸水不足以致破坏了植物体水分平衡和协调的现象,称为干旱。依照产生干旱的缘故不同,又分为大气干旱和土壤干旱。(9)
汛前安全检查内容汛前安全检查是在汛期前,对各地各部门各工程单位在防汛组织机构、工程运行状况及其防洪工程建设、防汛抢险物资、防汛经费、通讯预警系统及防汛预案落实情况等方面进行全面检查和督促。为使防汛检查工作规范化,依照国家防总办公室制定的有关规定,汛前安全检查的要紧内容包括:组织方面:是否建立健全以行政首长负责制为核心的、各部门、各行业分工负责的各项防汛规章制度,防汛抢险的组织情况及防汛抢险队伍是否得到了落实;机构方面:防汛指挥机构及其内设的各部门各行业机构是否健全,防汛行政首长及其相关责任人是否得到落实,到位情况如何;工程运行状况及工程建设方面:枢纽工程是否存在病险隐患,以及病险隐患的程度和变化进展情况如何,国家及省市下达的防洪工程,以及需要自筹资金安排的必须汛前完成的防汛保安工程建设的进度质量如何;物资储备及其经费落实方面:对本年度的指令性防汛抢险物资器材的储备情况如何样,应筹集的防汛经费落实情况;通讯预警系统方面:防汛通讯系统是否灵活可用,能否确保防汛报警需要,防汛抢险紧急避灾预警系统是否建立;度汛方案方面:工程治理单位应依照当年的汛情、雨情及工程存在的病险隐患等情况,综合制定并完善度汛方案,按照分级治理原则呈报上级防汛指挥部批复。需要讲明的是,对上述检查情况必须进行下述处置:认真填好安全检查卡,指出存在的问题,提出限期处理的技术意见,检查人员要签名盖章,各工程治理单位负责人和行政首长,要代表治理机关签署限期改正的意见。对检查中发觉的问题要及时向同级人民政府行政首长及上级防汛指挥机构报告(10)
在建工程汛期预防措施1)施工现场排水²
施工现场应按标准实现现场硬化处理。²
依照施工总平面图、规划和设计排水方案及设施,利用自然地形确定排水方向,按规定坡度挖好排水沟。²
设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施,防止泥浆、污水、废水外流或堵塞下水道和排水河沟。
²
若施工现场临近高地,应在高地的边缘(现场上侧)挖好截水沟,防止洪水冲入现场。²
汛期前做好傍山施工现场边缘的危石处理,防止滑坡、塌方威胁工地。²
雨期指定专人负责,及时疏浚排水系统,确保施工现场排水畅通。2)施工现场运输道路²
临时道路起拱5%,两侧做宽300mm、深200mm的排水沟。²
对路基易受冲刷部分,铺石块、焦渣、砾石等渗水防滑材料,或设涵管排泄,保证路基的稳固。²
雨期指定专人负责维修路面,对路面不平或积水现象应及时修复、清除。3)边坡基坑支护²
汛期前应清除沟边多余弃土,减轻坡顶压力。²
雨后应及时对坑、槽、沟边坡和固壁支撑结构进行检查,并派专人对深基坑进行测量,观看边坡情况,如发觉边坡有裂缝、疏松、支撑结构折断、走动等危险征兆,立即采取措施解决。²
因雨水缘故发生坡道打滑等情况时,应停止土石方机械作业施工。²
雷雨天气不得露天进行电力爆破土石方,如爆破过程中遇到雷电,迅速将雷管脚线、电线主线两端连成短路。²
加强对基坑周边的监控,配备足够的潜水泵等排水设施,确保排水及时,防止基坑坍塌。4)脚手架工程²
遇大雨、高温、雷击和6级以上大风等恶劣天气,停止脚手架搭设和拆除作业。²
大风、大雨等天气后,组织人员检查脚手架是有摇晃、变形情况,遇有倾斜、下沉、连墙件松脱、节点连接位移和安全网脱落、开绳等现象,应及时进行处理。²
落地式钢管脚手架立杆底端应当高于自然地坪50mm,并夯实整平,留出一定散水坡度,在周围设置排水措施,防止雨水浸泡脚手架。²
悬挑架和附着式升降脚手架在汛期来临前要有加固措施,将架体与建筑物按照架体的高度设置连接件或拉结措施。²
吊蓝脚手架在汛期来临前,应予拆除。5)施工用电²
严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》落实临时用电的各项安全措施。²
各种露天使用的电气设备应选择较高的干燥处放置。²
总配电箱、分配电箱、开关箱应有可靠的防雨措施,电焊机应加防护雨罩。²
雨期前应检查照明和动力线有无混线、漏电现象,电杆有无腐蚀、埋设松动等,防止触电。²
雨期要检查现场电气设备的接零、接地爱护措施是否牢靠,漏电爱护装置是否灵敏,电线绝缘接头是否良好。²
暴雨等险情来临之前,施工现场临时用电除照明、排水和抢险用电外,其他电源应全部切断。²
施工现场高出建筑物的塔吊、外用电梯、井字架、龙门架以及较高金属脚手架等高架设施,假如在相邻建筑物、构筑物的防雷装置爱护范围以外,应按规范设置防雷装置。6)垂直运输设备①塔吊自升式塔吊有附着装置的,在最上一道以上自由高度超过讲明书设计高度的,应朝建筑物方向设置两根钢丝绳拉结。自升式塔吊未附着,但已达到设计讲明书最大独立高度的,应设置四根钢丝绳对角拉结。塔身螺栓必须全部紧固,塔身附着装置应全面检查,确保无松动、无开焊、无变形。严禁对塔吊前后臂进行固定,确保自由旋转。塔机的避雷设施必须确保完好有效,塔吊电源线路必须切断。②龙门架(井子架)和施工用电梯²
有附墙装置的龙门架(井字架)物料提升机和施工用电梯,要采取措施强化附墙拉结装置;²
无附墙装置的物料提升机,应加大缆风绳及地锚的强度,或设置临时附墙设施等作加固处理。7)宿舍、办公室等临时设施²
选址必须在安全可靠的地点,避开滑坡、泥石流、山洪、坍塌等灾难地段。²
工地宿舍设专人负责,进行昼夜值班,每个宿舍配备许多于2个手电筒。发觉险情时,要清晰记得避险路线、避险地点和避险方法。台风来临之际,严禁工人到海边游玩或观景看浪。²
采纳彩钢板房应有产品合格证,用作宿舍和办公室的,必须依照设置的地址及当地常年风压值等,对彩钢板房的地基进行加固,并使彩钢板房与地基牢固连接,确保房屋稳固。²
当地气象部门公布强对流(台风)天气预报后,所有在砖砌临建宿舍住宿的人员必须全部撤出到达安全地点。临近海边、基坑、砖砌围挡墙及广告牌的临建住宿人员必须全部撤出。在以塔机高度为半径的地面范围内的临建设施内的人员也必须全部撤出。²
施工现场宿舍、办公室等临时设施,在汛期前应整修加固完毕,保证不漏、不塌、不倒,周围不积水,严防水冲入室内。大风和大雨后,应当检查临时设施地基和主体结构情况,发觉问题及时处理。(11)
汛期调度差不多原则1)在保证水库工程安全的前提下,遵循“局部服从整体,兴利服从防洪”的原则;2)水库必须按设计要求留足防洪库容;3)当水库主体工程存在险工隐患,经上报主管部门批准需要操纵蓄水时,不得强调眼前利益违章蓄水;4)编制水库操纵运用打算,必须分清主次,保证重点用水部门的需求。二、水资源爱护水资源爱护是指为防止因水资源不恰当利用造成的水源污染和破坏,而采取的法律、行政、经济、技术、教育等措施的总和。(1)
农业措施通过农业措施调节水体的污染状况,改善区域生态环境。1)
节水灌溉,减少农田退水,降低农业面源污染物进入江、河、湖、库,从源头上操纵污染物的蔓延。2)
减少农药、化肥的施用量,农药、化肥的施用是农业生产对水资源环境污染最要紧的因子,因此,减少施用量确实是减少污染物。3)
积极进展生态农业,增强有机肥料,提高土体的自然修复能力。(2)
林业措施1)
植树造林,涵养水源,绿化江、河、湖、库周围的山丘大地,以涵养水源,净化空气,减少氮干湿沉降,建立美好生态环境。2)
建立种植业、养殖业、林果业相结合的生态工程。将畜禽养殖业粪尿利用于粮食瓜果的种植业,形成一个封闭系统,使生态系统中生产的营养素在系统循环利用,而不排入水体;减少水土流失,防止泥石流及塌方。(3)
水土保持1)
水土流失成因及阻碍因素在水力、风力、重力、冻融等外营力作用下,水土资源和土地生产力遭到破坏和损失,包括土地表层侵蚀及水的损失,称为水土流失。水土流失的形式除雨滴溅蚀、片蚀、细沟侵蚀、浅沟侵蚀、切沟侵蚀等典型的土壤侵蚀形式外,还包括河岸侵蚀、山洪侵蚀、泥石流侵蚀以及滑坡等侵蚀形式。造成水土流失的要紧因素有自然因素和人类活动因素。阻碍水土流失的自然因素要紧有:①气候,如降水量、降雨强度、风速等;②地形,如坡度、坡长、坡面形状、沟壑密度等;③地质,如岩石的风化性、坚硬性、透水性等;④土壤,如土壤透水性、抗蚀性、抗冲性等;⑤植被,如植被种类、覆盖度等。加剧水土流失的人类活动因素要紧有:滥垦乱伐、陡坡开荒、顺坡耕种、过度放牧、铲挖草皮、乱弃矿渣废土等。2)
水土保持措施水土保持是在水土流失地区,为防止水土流失,爱护、改良与合理利用水土资源而采纳的农业耕作措施、林草措施和工程措施的总称。农业耕作措施也称为水土保持农业技术措施,要紧包括:①以改变小地形为主的耕作技术,有沟垄耕作、坑田、新式圳田;②增加植被覆盖度或被覆时刻;③保留残茬,用秸秆、地膜或砂卵石覆盖地面;④免耕、少耕。水土保持林草措施包括在水蚀和风蚀地区营造水土保持林、水源涵养林、农田防护林、因沙造林以及封山育林、封山育草、人工种草、天然草地改良、合理放牧等。水土保持工程措施包括山坡水保工程、沟道治理工程、山洪排导工程、小型蓄水供水工程。山坡水土保持工程要紧有梯田、拦水沟埂、水平沟、水平阶、鱼鳞坑、山坡截留沟、水窖、蓄水池、挡土墙等。沟道治理工程措施要紧有沟头防护工程、谷坊、拦沙坝、淤地坝、沟道护岸工程和引洪漫地等。山洪导排工程有排洪沟、导流堤等,小型蓄水供水工程有小水库、塘堤、引水渠等。多种水土保持措施要有机结合,坡沟兼治,上下游治理统一规划。水土保持监测是通过遥感地面定位观测、模拟实验和流域调查、对比分析等途径,全面、系统、准确地掌握水土流失现状、水土流失成因、治理措施及产生的效益,为不断加强和改进水土保持工作提供基础数据和科学依据。(4)
工程措施1)
水利工程措施水利工程措施包括引水、调水、蓄水、排水等各种设施的综合应用,能够改善也能够破坏水资源质量。因此,采取正确的水利工程设施能够改善水质状况,调节水源,具体包括以下内容。调蓄工程通过江、河、湖、库水系上的一系列的水利工程,改变天然水系的丰、枯水期及水量不平衡状况,操纵江河径流量,使河流在枯水期具有一定的水量,稀释净化污染物质,改善水资源质量。特不是水库的建设,能够明显改变天然河道枯水期径流量,改善水环境状况。进水工程措施。从汇水区来的水一般要通过若干沟、渠、支河流如湖泊、水库,在其进入湖库之前可设置一些工程措施操纵水量水质。需依照具体情况从以下
3方面考虑:⑴设置前置库。对库内水进行渗滤或兴建小型水库调节沉淀,确保水质达标后才能汇入到大型江、河、湖、库之中。⑵兴建渗滤沟。此方法适用于径流量波动小、流量小的情况下,也适用于农村、畜禽养殖场等分散污染源的污水处理,属于土地处理系统。在土壤结构符合土地处理要求且有适当坡度时可考虑采纳。⑶设置渗滤池。在渗滤池内铺设有人工的渗滤层。
湖、库底泥疏浚。是利用机械清除湖、库的污染底泥,环保疏浚越来越受到相关人士的重视。在环保疏浚工程中必须把握好几个关键技术环节:⑴尽量减少泥沙搅动,并采取防扩散和泄漏措施,保证高浓度吸入,以幸免处于悬浮状态的污染物对周围水体造成污染。⑵高定位精度和高开挖精度,完全清除污染物,并尽量减少超挖量,在保证环保疏浚效果的前提下降低工程成本。⑶幸免输送过程中的泄漏对水体造成二次污染。⑷对疏浚的污染底泥进行安全处理,幸免污染物对其他水系及环境的再污染。污水走廊工程。依照当地水系特点和污染源分布状况,采纳污水走廊的方法处置污水,利用河流的净化能力和送污集中处理方法,改变水质状况。
人工曝气。要紧有
2个环节:⑴对分层的湖、库水层进行人工混合。采纳曝气机进行水层人工混合,将导致水体中藻类群体结构、数量和生殖生长速率等发生变化,同时也能向水体增氧以补偿由于水生生物新陈代谢活动引起的缺氧效应。由于人工混合导致水质较浑浊,亦能抑制藻类的生长生殖,通过浮游动物吞食藻类,进而操纵其生长。人工混合较适合于水深比较均匀的湖泊、水库的应用。⑵下层曝气。从水库底部将压缩气引入圆柱体,在空气上升过程中与水充分混合,达到使水体富氧的目的。2)
市政工程措施
完善下水道系统工程,建设污水/雨水截流工程截断向江、河、湖、库水体排放污染物,是操纵水质的全然措施之一。我国老都市的下水道系统多为合流制系统,这是一种既收集、输送污水,又收集、输送降雨后地表排水的下水道系统。在晴天,它仅收集、输送污水至都市污水处理厂处理后排放,在雨天,由于截流管容量及输水能力的限制,仅有一部分雨水污水的混合水可送至污水处理厂处理,其余的混合污水则就近排入水体,往往造成水体污染。为了有效地操纵水体污染,应对合流的下水道的溢流进行严格操纵,其措施与方法要紧为:源操纵;优化排水系统;改合流制为分流制;加强雨水、污水贮存;积极利用雨水资源。建设都市污水处理厂并提高其功能。进行都市污水处理厂规划,选择合理流程是一个十分重要又特不复杂的过程。它必须基于都市的自然、地理、经济及人文的实际条件,同时考虑到都市污水防治的需要及经济上的可能,它应该优先采纳经济廉价的天然净化处理系统,也应在必要时采纳先进高效的新技术新工艺,既满足当前都市建设和人民生活需要,也应该预测并满足一定规划期后都市的需要。总之,这是一项系统工程,需要进行深入细致的技术经济分析。都市污水的天然净化系统。都市污水天然净化系统的特点,是利用生态工程学的原理及自然界微生物的作用,对废水、污水实现净化处理。在稳定水生植物塘、水生动物塘、湿地、土地处理系统,以及上述处理工艺的组合系统中,菌藻及其它微生动物、浮游动物、底栖动物、水生植物和农作物水生动物等群落的同时,进行多层次多功能的代谢过程,还有相伴随的物理的、化学的、物理化学的多种过程,可使水中的有机污染物、N、P
等营养素及其他污染物进行多级转换、利用和去除,从而实现废水的无害化、资源化与再利用。因此,天然净化符合生态学的差不多原理,而且具有投资省、运行维护费用低、净化效率高等优点。三、水库大坝(1)
水库调度的类型和要紧任务水库调度能够分为兴利调度和防洪调度两大类;依照调度方式不同又能够分为常规调度和优化调度。兴利调度的要紧任务是依据规划设计确定的开发目标,合理调配水量,充分发挥水库的综合利用效益。防洪调度的要紧任务是依照规划设计确定或上级主管部门核定的水库安全标准和下游防护对象的防洪标准、防洪调度方式及各级防洪特征水库对入库洪水进行调蓄,保证大坝和下游防洪安全。遇超标准洪水,应力求保证大坝安全并尽量减轻下游的洪水灾难。(2)
水库调度应掌握的水文气象特征水库所在的流域水文气象特征是水库调度的客观依据,要紧包括:历年的实测水位,日平均流量(或月平均流量)和各种特征流量、月降水量和暴雨特征,以及蒸发、渗漏和泥沙方面的数据。这些数据应该掌握并及时整编,特不是径流过程数据或流量过程线等。(3)
水库调度的要紧工作内容(1)编制年、季、月、旬发电打算。参照长期水文气象预报成果与保证率典型年相结合的方法,确定年度的生产打算。(2)编制洪水调度方案。依照设计的原则、主管部门的指示及有关规定、设计频率的洪水或水文预报结果、各综合部门利用的要求,进行洪水调节计算,统筹兼顾地得出各时期水库操纵水位和各种洪水的泄流量,编制水库的洪水调度方案。(3)进行水文气象预报。(4)做好日常工作。要紧包括收集上下游雨量站及水文站的雨情和水情,进行流域平均雨量的计算,水库水量平衡的计算,编制洪水预报和泄洪方案等。(5)做好对外联系。(6)做好汛后总结。(7)水库运行参数的复核。(4)
水库调度总结及其要紧内容答:水库调度总结应当包括雨情、水情的分析,经验教训和今后的改进意见等内容,其中应突出洪水调度实况和经验教训两部分。(5)
水库大坝巡查内容和方法水库大坝巡查内容:坝体、坝基、坝肩、各类泄洪输入设施及其闸门,以及对大坝安全有重大阻碍的近坝区岸坡和其他与大坝安全有直接关系的建筑物和设施。巡查的方法:(1)心到,重点部位或关键设施特不留心和格外小心;(2)眼到,查看大坝、坝脚有无漏水、管涌、变形松动等现象,防浪墙和坝体有无裂缝,闸门有否漏水;(3)手到,用手来探摸和检查土体松动、倒塌淘空,感受水温是否异常等;(4)耳到,听有无出现不正常水流声;(5)脚到,用脚检查坝坡、坝脚是否出现土质松软或潮湿甚至渗水;(6)物到,随身携带探水杆、铁锨等,以便及时发觉险情。四、水力发电(1)
水电站分类1)按开发方式分类①坝式水电站,是在河流上拦河筑坝,壅高水位,以形成发电水头的水电站。坝式水电站,按厂房与坝的相对位置,可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。②引水式水电站,是采纳引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。依照引水道的水力条件,引水式水电站可分为无压与有压两类。无压引水采纳明渠或无压隧洞明流引水,适用于中小型水电站;有压引水采纳压力隧洞或压力管道引水,适用于大中型水电站。③混合式水电站,是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。发电水头的一部分靠拦河挡水闸坝雍高水位取得,另一部分靠引水道集中落差取得。混合式水电站通常兼有坝式和引水式水电站的工程特点,具有较好的综合利用效益。④抽水蓄能电站,是具有上、下水库,利用电力系统中低谷多余电能,把下水库的水抽到上水库内,以位能的形式蓄能,需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。按水源不同,抽水蓄能电站又可分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站。2)按工作水头分类①高水头水电站,通常指水头大于200m的水电站。高水头水电站一般建在河流上游的高山地区,多为引水式或混合式水电站。如为坝式水电站,坝的高度常在250m以上。②中水头水电站,通常指水头为40~200m的水电站,中水头水电站应用范围比较广泛,多数为坝式或混合式水电站。③低水头水电站,通常指水头在40m以下的水电站,也有将2~4m水头的水电站称为极低水头水电站。低水头水电站多建在河流坡降平缓的中下游河段,普遍采纳河床式电站。3)按装机容量分类①大型水电站。电站总装机容量在30万kW(300MW)及以上的水电站。大型水电站多建在大江大河上,需要研究解决的环境、社会、技术和经济问题也比较复杂。②中型水电站。电站总装机容量为5万~30万kW(不含30万kW)的水电站。中型水电站多建在中小河流上,需要研究的问题相对较简单,易于解决。③小型水电站。电站总装机容量在5万kW(50MW)以下的水电站。小水电资源多分布在山丘地区中小河流上,小水电的迅速进展,成为我国宽敞农村生产、生活的重要能源设施。4)按调节性能分类①多年调节水电站,是具有足够调节库容的水库,能够使江河丰水年份多余的水量存储在水库里供枯水年份使用的水电站。多年调节水电站的水库调节周期一般在2年以上,有的多达数年。多年调节水库在一般水文情况下,库容系数在0.3以上,并可同时进行年调节、周调节和日调节。②年调节水电站,是具有一定调节库容的水库,可将设计枯水年的年径流量调节为全年均匀分布的水电站。年调节水库的库容系数一般为0.25~0.30。年调节水电站常有完全年调节和不完全年调节之分,前者即为年调节水电站,后者则为季调节水电站。③季调节水电站,是具有一定调节库容的水库,能将设计枯水年丰水期一部分径流量储存起来,供枯水期使用的水电站。又称不完全年调节水电站。季调节水库的库容系数一般为0.025~0.20。季调节所能达到的程度,取决于枯水年径流变化情况和调节库容大小两个因素,其调节时段的长短,有的水电站可达半年,有的只有1~2个月。④周调节水电站,是具有周调节的水库,能将一周内的天然来水量按周内各日负荷变化过程重新分配的水电站。周调节水电站可同时进行日调节。⑤日调节水电站,是具有日调节的水库(或水池),能将一日内的天然来水量按日负荷变化过程重新分配的水电站。日调节常分为无限制日调节和有限制日调节,其中有限制日调节,是指因水库容积不够,或因下游用水部门的限制,不同意下游水位和流量变幅太大,水电站只能按照一定条件担负日负荷图上的工作位置。为了不受下游水位、流量的限制,有时修建反调节水库,将水电站下泄的不均匀流量按照下游用水部门的要求再调节一次。⑥径流式水电站,是对天然径流无调节能力的水电站和仅能进行日调节水电站的通称。无调节径流式水电站是完全按照天然径流量发电,出力和发电量随着天然流量变化而变化,保证出力低,季节性电能比重大。径流式水电站,只有在其上游有调节性能好的水电站,才能获得良好的动能经济指标。(2)
水电站来水及其表示方法水电站的来水是指水电站所在河流以上流域内,流向水电站的河川径流。有以下几种表示方法:1)流量。单位时刻内通过某一断面的水量,m3/s。2)径流量。某一时段内流过某一断面的水量,m3。3)径流深。某一时段内河流某一断面或某一水文站以上流域流量被均匀分布于流域面积时的水层深度,mm。4)径流率。流域内单位面积上所产生的流量,m3/(km2・s或L/(km2・s)。5)径流系数。某一时段内,流域内径流深与相应的降水量的百分比值。(3)
装机容量装机容量一般指电站安装的发电机的额定容量。(4)
水电站安全运行“两票三制”“两票”指工作票制度和操作票制度;“三制”是交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验轮换制度。(5)
“五防”“五防”是指高压开关柜要有防止发生五种常见误操作的功能,具体是指:防止带负荷拉、合隔离开关,防止误拉、合断路器,防止带接地线合闸,防止带电挂接地线和防止误入带电间隔。(6)水电站电气设备安全技术治理内容电气设备安全技术治理内容包括:1)电气设备运行维护。电气设备在运行中应经常掌握运行参数,分析设备的运行状况,并不断对发觉的向题进行处理。对电气设备的操作必须正确并建立相应的保证制度。2)电气设备技术监督。对电气设备的健康状况进行经常性的技术监督,是保证电气设备安全运行的有力手段。3)电气设备重点技术检查。为保证电气设备的安全运行,每年应依照季节和气候的特点,组织人员对重点技术进行专项检查,以便及时发觉事故隐患,防止事故发生。4)电气设备定级。依照要紧电气设备在运行和检修中发觉的问题,并结合试验和校验的结果进行综合分析,按要紧电气设备技术状况的好坏程度来评定要紧电气设备的等级,将设备分为一类设备、二类设备和三类设备三个等级,是考核企业技术治理的重要指标之一―设备完好率。5)电气设备缺陷治理。运行人员发觉设备缺陷后应填报、登录,并由有关领导将设备缺陷通知单送交检修部门。对危及设备安全运行或能及时修理的缺陷应争取及时消除。一时不能消除但可不能阻碍安全运行的缺陷应汇总后列入设备大、小修打算,然后交检修部门修理。在缺陷消除后,检修部门应填写消除缺陷的回单交运行部门查核、登录。6)电气设备检修。电气设备存在缺陷应及时进行检修,防止缺陷扩大而发生事故。另外,为保证设备运行安全,应定期对电气设备进行试验检查和检修,使设备一直处于健康状态。7)备品备件治理。为了检修工作顺利进行和满足事故抢修的需要,平常应有一定数量的质量合格的设备备品备件,以便急用。8)电气设备试验。电气试验是检查电气设备健康水平的有效方法。通过各种电气试验,能够掌握设备的健康状况,及时发觉事故隐患,做好预防措施,保证设备安全可靠的运行。《电力设备预防性试验规程》是进行电气试验的准则,电气试验必须按照那个规程的要求进行。(7)水电站电气设备技术监督内容电气设备技术监督包括以下内容:1)绝缘监督。严密监视电气设备的绝缘情况,定期进行绝缘预防性试验和各种检查(包括摇测绝缘电阻、测量介质损失角正切值、做泄漏试验和汲取比试验等),将测试结果与该设备的历史试验记录作比较,从其上升或下降的趋势、升降的速度来推断设备的健康状况及变化趋势,以便及时采取措施,进行故障预防。绝缘监督的重点是变压器、断路器、电机等要紧电气设备。2)油务监督。对用油作为要紧绝缘和冷却介质的电气设备,每年雷雨季节到来之前要进行一次检测,包括化学分析和电气绝缘试验。对大容量电气设备和重要电气设备,每半年要进行一次检测。依照油质检验,可发觉绝缘受潮、进水、油的化学性质和物理成分的变化、局部故障等缺陷。3)仪表监督。各种仪表是直接监视电气设备运行状况的设备,随时反映电气设备在运行中的各种参数,对正确掌握电气设备运行状况极为重要。因此要按规定的周期定期对仪表校验,保证表计准确度并及时调换不能满足要求的表计和相应的互感器。4)继电爱护监督。继电爱护装置是保障电气设备和电力系统安全的自动装置,要有专人负责治理,按规程规定的校验周期进行定期校验,校验整定值和进行动作跳闸试验,验证其可靠性。调试中要做好详细的记录,对历史资料要妥善保管并做好分析。(8)水电站设备(设施)分类依照设备(设施)按其相关于设计制造和运行要求的技术性能的差异程度划分为三个类不:1)Ⅰ类设备(设施):通过运行检验、技术状况良好,无缺陷,能保证安全、经济运行的设备(设施)。其要紧条件是:①水工建筑物、金属结构等完整良好,能保证安全运行;②机电设备能达到设备(设施)铭牌出力或设计能力,或经技术鉴定并书面报告主管部门批准的出力和能力;③各种要紧运行指标、参数和效率符合设计或有关规程规定;④设备本体不存在阻碍安全运行的缺陷,部件、零件完整齐全,腐蚀磨损轻微,备品备件齐全,保管妥善;⑤附属设备(设施)技术状况及运行情况良好,能保证主设备(设施)的安全运行、出力和效率;⑥继电爱护、信号及各种仪表完整、良好、指示正确,动作正常;⑦要紧自动装置能正常投入使用;⑧各种技术资料(包括设计文件,施工记录、竣工验收资料、设备(设施)讲明书、检修调试记录、运行记录、缺陷记录、事故记录等)齐全;⑨各种标志、编号醒目、齐全、正确;⑩设备(设施)及环境整齐清洁,差不多消除“三漏”(漏油、漏水、漏气)。2)Ⅱ类设备(设施):差不多完好的设备(设施),个不零部件虽有一般性缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全。3)Ⅲ类设备(设施):有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低,“三漏”情况严峻。(9)水电站设备缺陷等级依照缺陷对安全运行威胁的程度,通常将缺陷分成四类等级:一类缺陷。对安全运行有严峻威胁,短期内可能导致事故,或一旦发生事故其后果极为严峻,必须迅速申请停电或带电处理,进行抢修的缺陷。二类缺陷。对安全运行有一定的威胁,短期内尚可不能导致事故,单必须在下个月度打算中安排停电处理的缺陷。对这类缺陷在正常巡视中应加强检查和监视,防止缺陷升级。三类缺陷。设备存在一定问题,但对安全运行威胁较小,在较长时期内可不能导致事故,能够再检修或改进过程中结合消除的缺陷。四类缺陷。设备不符合规程要求,或已属淘汰产品,或者设备存在的薄弱环节由于材料设备、技术水平的限制,在较长时刻内差不多上难以解决的问题。这类缺陷必须结合基建、扩建或更新改造来解决。(10)设备报废的要紧依据设备报废的要紧依据包括:1)设备修复所需费用接近于更新设备的价值。2)设备虽能够接着使用,但其设计选型或制造上存在着严峻缺陷,接着使用在经济上显然已不合理。3)设备的要紧功能差不多丧失,或者投产运行后设备要紧功能远偏移设计标准,不适宜接着运行。4)通过检测,机组效率比新机组效率下降5%以上者。5)机组存在严峻磨损,设备老化,振动加剧,噪音增大,严峻漏油、漏水等弊病,危及电站的安全运行。(11)触电事故的抢救措施及注意事项1)触电事故的抢救措施触电急救首先要使触电者迅速脱离电源,然后迅速诊断,若触电者神志清醒,损害并不严峻,只是心慌、四肢发软、全身乏力,则只须安静休息,严密观看;若触电者出现假死,心跳停止、呼吸停止、意识丧失则采纳心肺复苏法进行现场急救。①使触电者迅速脱离低压电源的方法:²
拉开电源开关或刀开关,拔除电源插头。²
使用绝缘工具、干燥的木棒、木板、绳索等不导电的东西设法使触电者与电源解脱,也可抓住触电者干燥而不贴身的衣服将其拖离电源。²
戴绝缘手套或用干燥衣物将手包起来绝缘,然后解脱触电者。²
站在绝缘垫上或干木板上绝缘自己,然后解脱触电者。②使触电者迅速脱离高压电源的方法:²
立即通知有关部门停电。²
戴好绝缘手套,穿好绝缘靴,拉开高压断路器或用相应电压等级的绝缘工具拉开跌落式熔断器,切断电源。抢救人员在抢救过程中应注意保持自身与周围带电部分足够的安全距离。2)抢救时的注意事项①抢救人员不得采纳金属或其他潮湿的物品作为抢救工具。②未采取任何绝缘措施,抢救人员不得直接触及触电者的皮肤或潮湿衣服。③在使触电者脱离电源的过程中,抢救人员最好用一只手操作,以防止自身触电。④当触电者站立或位于高处时,应采取措施防止触电者脱离电源后摔跌。⑤夜晚发生触电事故时,应考虑切断电源后的临时照明,以利抢救。五、水工建筑物(1)水工建筑物的分类水工建筑物一般按它的作用、用途和使用时期等来进行分类。1)水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。挡水建筑物。是用来拦截江河,形成水库或雍高水位的建筑物,如各种坝和水闸以及抗御洪水,或沿江河海岸修建的堤防、海塘等。泄水建筑物。是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌,以及为了人防、检修而放空水库、渠道等,以保证大坝和其他建筑物安全的建筑物。如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。输水建筑物。是为了发电、灌溉和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物,如引水隧洞、引水涵盖、渠道、渡槽、倒虹吸等。取(进)水建筑物。是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。整治建筑物。是用以改善河流的水流条件,调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物,如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房;专为灌溉用的沉沙池、冲砂闸、渠系上的建筑物;专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。2)按用途分类水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。一般性水工建筑物具有通用性,如挡水坝、水闸等。专门性水工建筑物,仅用于某一个水利工程,只实现其特定的用途。专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等。3)按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。依照其重要性又分为要紧建筑物和次要建筑物。要紧水工建筑物是指失事后将造成下游灾难或严峻阻碍工程效益的建筑物,如大坝、水闸、泄洪建筑物、输水建筑物及电站厂房等;次要水工建筑物是指失事后将不致造成下游灾难,或者对工程效益阻碍不大并易于修复的建筑物,如挡土墙、导游墙、工作桥及护岸等。临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物,如围堰、导流明渠等。(2)水利工程等级和水工建筑物设计标准1)水工建筑物设计标准在水利水电工程设计中不同等级的建筑物所采纳的按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准,包括洪峰流量和洪水总量。永久性水工建筑物所采纳的洪水标准,分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况。临时性水工建筑物的洪水标准,应依照建筑物的结构类型和级不,结合风险度综合分析,合理选择,对失事后果严峻的,应考虑超标准洪水的应急措施。各类水利水电工程的洪水标准应按《水利水电工程等级划分及洪水标准》确定。①永久性水工建筑物的洪水标准水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准,应按山区、丘陵区和平原、滨海区分不确定。江河采取梯级开发方式,在确定各梯级水库工程的永久性水工建筑物的设计洪水与校核洪水标准时,还应结合江河治理和开发利用规划,统筹研究,相互协调。a)山区、丘陵区水库工程的永久性水工建筑物的洪水标准,应按表1确定。表1
山区、丘陵区水库工程永久性水工建筑物洪水标准项目永久性水工建筑物级不12345设计/[重现期(年)]1000~500500~100100~5050~3030~20校核洪水标准[重现期(年)]土石坝可能量大洪水(PMF)10000~50005000~20002000~10002000~1000300~200混凝土坝、浆砌石坝5000~20002000~10001000~500500~200200~100b)平原、滨海区水库工程的永久性水工建筑物洪水标准,应按表2确定。表2
平原、滨海区水库工程永久性水工建筑物洪水标准项目永久性水工建筑物级不12345设计[重现期(年)]300~100100~5050~2020~1010校核[重现期(年)]2000~10001000~300300~100100~5050~20c)水电站厂房永久性水工建筑物洪水标准,依照其级不,应按表3确定。表3
水电站厂房永久性水工建筑物洪水标准
水电站厂房级不12345山区、丘陵区/[重现期(年)]设计200200~100100~5050~3030~20校核100050020010050平原、滨海区/[重现期(年)]设计300~100100~5050~2020~1010校核2000~10001000~300300~100100~5050~20
当山区、丘陵区水库工程永久性挡水建筑物的挡水高度低于15m,且上下游最大水头差小于10m时,其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。当平原、滨海区水库工程永久性挡水建筑物的挡水高度高于15m,且上下游最大水头差大于10m时,其洪水标准宜按山区、丘陵地区标准确定。②临时性水工建筑物的洪水标准临时性水工建筑物的洪水标准,应依照建筑物的结构类型和级不,按表4的规定综合分析确定。表4
临时性水工建筑物洪水标准建筑物结构类型临时性水工建筑物级不345土石结构/[重现期(年)]50~2020~1010~5混凝土、浆砌石结构/[重现期(年)]20~1010~55~32)工程等级的划分①水利水电工程等级划分依照《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定,水利水电工程依照其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等,适用于不同地区、不同条件下建设的防洪、灌溉、发电、供水和治涝等水利水电工程,见表5。表5
水利水电工程分等指标工程等不工程规模水库总库容(108m3)防
洪治涝灌溉供水发电爱护人口(104人)爱护农田面积(104亩)爱护区当量经济规模(104人)治涝面积(104亩)灌溉面积(104亩)供水对象重要性年引水量(108m3)发电装机容量(MW)Ⅰ大⑴型≥10≥150≥500≥300≥200≥150特不重要≥10≥1200Ⅱ大⑵型<10≥1.0<150≥50<500≥100<300≥100<200≥60<150≥50重要<10≥3<1200≥300Ⅲ中型<1.0≥0.10<50≥20<100≥30<100≥40<60≥15<50≥5中等<3≥1<300≥50Ⅳ小⑴型<0.10≥0.01<20≥5<30≥5<40≥10<15≥3<5≥0.5一般<1≥0.3<50≥10Ⅴ小⑵型<0.01≥0.001<5<5<10<3<0.5<0.3<10注1:水库总库容指水库最高水位以下的静库容;治涝面积指设计治涝面积;灌溉面积指设计灌溉面积;年引水量指供水工程渠首设计年均引(取)水量。注2:爱护区当量经济规模指标仅限于都市爱护区;防洪、供水中的多项指标满足1项即可。注3:按供水对象的重要性确定工程等不时,该工程应为供水对象的要紧水源。关于综合利用的水利水电工程,当按各综合利用项目的分等指标确定的等不不同时,其工程等不应按其中的最高等不确定。3)水工建筑物的级不水利水电工程中水工建筑物的级不,反映了工程对水工建筑物的技术要求和安全要求。应依照所属工程的等不及其在工程中的作用和重要性分析确定。①永久性水工建筑物级不水利水电工程的永久性水工建筑的级不应该依照工程的等不或永久性水工建筑物的分级指标综合分析确定。水库及水电站工程的永久性水工建筑物级不应按表6确定。表6
永久性水工建筑物级不工程等不要紧建筑物次要建筑物工程等不要紧建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅳ45Ⅱ23Ⅴ55Ⅲ34
②临时性水工建筑物级不关于水利水电工程施工期使用的临时性挡水、泄水等水工建筑物的级不,应依照爱护对象、失事后果、使用年限和临时性挡水建筑物规模,按表7确定。关于同时分属于不同级不的临时性水工建筑物,其级不应按照其中最高级不确定。但关于3级临时性水工建筑物,符合该级规定的指标不得少于两项。表7
临时性水工建筑物级不级不爱护对象失事后果使用年限(年)临时性挡水建筑物规模围堰高度(m)库容(108m3)3有专门要求的1级永久性水工建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟工程总工期及第一台(批)机组发电,推迟工程发挥效益,造成重大灾难和损失>3>50>1.041级、2级永久性水工建筑物淹没一般城镇、工矿企业或阻碍工程总工期和第一台(批)机组发电,推迟工程发挥效益,造成较大经济损失≤3,≥1.5≤50,≥15≤1.0,≥0.153级、4级永久性水工建筑物淹没基坑,但对总工期及第一台(批)机组发电阻碍不大,对工程发挥效益阻碍不大,经济损失较小<1.5<15<1.0
(3)水工建筑材料水工建筑物所用的差不多材料要紧有:矿物质材料、有机质材料、金属材料和复合材料。1)矿物质材料矿物质材料是以矿物为要紧成分的材料,要紧包括石料、无机胶凝材料(石灰、水泥、粉煤灰、硅粉、磨细矿渣与天然矿石粉等)。天然石料丰富,且分布专门广,便于就地取材。新奇石料的抗压强度较高,牢固耐久。块状石料多用于堆石或砌石工程,散粒石料或按一定级配轧制的石料用作混凝土的骨料。石灰与水泥为富含钙质的无机胶凝材料,其中石灰为气硬性胶凝材料,水泥则为水硬性胶凝材料。粉煤灰、硅粉、磨细矿渣等工业废料为现代混凝土的重要辅助胶凝材料。以水泥及其辅助胶凝材料配制的砂浆、混凝土和钢筋混凝土在水利工程中应用极为广泛。2)有机质材料有机质材料是含有机质的材料,要紧包括木材、沥青及高分子合成材料等。木材具有质轻、强度高,能承受冲击和振动,易于加工,在适宜环境下经久耐用,产地分布广,易于就地取材等特点,是水利工程中的常用材料。沥青要紧用于防水、防腐材料。沥青及其改性沥青常用于渠道、蓄水池防渗、大坝的防渗墙、灌注伸缩缝、止水井及灌浆材料。高分子合成材料要紧包括合成树脂、塑料、涂料、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维及合成化学外加剂等。要紧用作黏结剂、防水止水、护面、装修、改性材料以及加固与修补材料等。高分子合成材料进展专门快,其品种时有更新,性能不断改善。3)金属材料金属材料是由金属元素组成的单质与合金材料,具有良好的导电性和导热性、强度和弹性,以及延展性,其组织均匀密实,为晶体结构。分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属材料在水利工程中应用广泛,如用于钢结构中的型钢(圆钢、角钢、槽钢、工字钢)、板材和管材;用于钢筋混凝土结构中的钢筋和钢丝等。水力发电工程中的电厂设备、送变电设备、施工机械及钢闸门、钢模板等都需用大量钢材和有色金属材料。4)复合材料两种或两种以上的材料复合组成的材料,一般常以不同的非金属(或金属)材料相复合或非金属材料与金属材料相复合。复合材料能发挥组成材料各自的优点,克服单一材料的缺点,其综合性能往往是单一材料无法相比的。工程复合材料一般由高强度、高弹模的增强材料(如玻璃纤维、钢纤维、合成纤维、碳纤维、金属材料等)和基体(如塑料、树脂、橡胶、水泥砂浆、混凝土等)组成,如水利工程用的聚合物混凝土、土工合成材料、合成胶黏剂等。
六、水利工程施工(1)
水利工程施工特点水利工程项目的施工对象要紧是土方、混凝土、石方以及金属结构、机电安装等,因此对建筑机构的自身稳定性、防渗能力、承压性、抗冲性以及耐磨和抗裂性,均有特不严格的要求。在水利工程项目施工过程中,应当严格按照相关技术规范和施工方法进行操作,如此才能确保工程的施工质量。水利工程建设过程中,对地基有较高的要求。水利工程项目建设与湖泊、河道以及沿河等水域施工有着较为紧密的联系,实践中一定要依照水文条件、工程项目建设要求施工,并做好截流、导流以及水下作业施工。同时,水利工程建设过程中应尽可能地在枯水期进行施工作业,因为其具有较强的季节性要求,施工过程中应注意气候、温度等诸多阻碍因素。(2)
水利工程施工常见事故类型1)依据《水利工程建设重大质量与安全事故应急预案》,结合水利水电工程建设的实际,按照生产安全事故发生的过程、性质和机理,水利水电工程建设常见重大安全事故包括:²
施工中土石方塌方和结构坍塌安全事故;²
特种设备或施工机械安全事故;²
施工围堰坍塌安全事故;²
施工爆破安全事故;²
施工场地内道路交通事故;²
其它缘故造成的水利水电工程建设安全事故。2)依据《企业职工伤亡事故分类》,事故可分为物体打击、车辆损害、机械损害、起重损害、触电、淹溺、灼烫、火灾、高处坠落、坍塌、冒顶片帮、透水、放炮、瓦斯爆炸、火药爆炸、锅炉爆炸、容器爆炸、其他爆炸、中毒和窒息和其他损害20个类不。依照相关统计资料,水利水电工程建设多发事故类型包括坍塌事故、触电事故、高处坠落事故、物体打击事故、车辆损害事故、机械损害事故、起重损害事故。(3)
施工导流与截流①导流导流是指水利水电工程整个施工过程中的施工水流操纵,又称施工导流。广义上能够概括为采取“导、截、拦、蓄、泄”等工程措施来解决施工和水流蓄泄之间的矛盾,幸免水流对水工建筑物施工的不利阻碍,把河水流量全部或部分地导向下游或拦蓄起来,以保证干地施工和施工期不阻碍或尽可能少阻碍水资源的综合利用。在河流上修建水利水电工程时,为了使水工建筑物能在干地上进行施工,需要用围堰维护基坑,并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄,即施工导流。施工导流大体上可分为三类,即分段围堰法导流、全段围堰法导流、淹没基坑法导流。分段围堰法导流。分段围堰法亦称分期围堰法,确实是用围堰将水工建筑物分段、分期维护起来进行施工的方法。所谓分段,确实是在空间上用围堰将建筑物分为若干施工段进行施工;所谓分期,确实是在时刻上将导流分为若干时期。分段围堰法导流一般适用于河床宽、流量大、施工期较长的工程,尤其在通航河流和冰凌严峻的河流上。分段围堰法导流,前期都利用束窄的原河道导流,后期要通过事先修建的泄水道导流,常见的有底孔导流、坝体缺口导流、束窄河床导流等三种后期导流方式,一般只适用于混凝土坝,特不是重力式混凝土坝。采纳分段围堰法导流时,纵向围堰位置的确定,也确实是河床束窄程度的选择是关键问题之一。全段围堰法导流。全段围堰法导流确实是在河床主体工程的上、下游各建一道断流围堰,使河水经河床以外的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。主体工程建成或接近建成时,再将临时泄水道封堵。全段围堰法导流的泄水道类型通常有隧洞导流、明渠导流、涵管导流三种。淹没基坑法导流。淹没基坑法是一种辅助导流方法,在全段围堰法和分段围堰法中均可使用。适用于山区河流,洪水期流量大、历时短,而枯水期流量则专门小,水位暴涨暴落、变幅专门大。若按一般导流标准要求来设计导流建筑物是不经济的。在这种情况下,能够考虑采纳同意基坑淹没的导流方法,即洪水来临时围堰过水,若基坑被淹没,河床部分停工,待洪水退落,围堰挡水时再接着施工。②截流在施工导流中,只有截断原河床水流,才能把河水引向导流泄水建筑物下泄,在河床中全面开展主体建筑物的施工,这确实是截流。整个截流过程包括戗堤的进占、龙口范围的加固、合龙和闭气等工作。截流以后,再对戗堤进行加高培厚,直至达到围堰设计要求。截流在施工导流中占有重要的地位,常把截流看作一个关键性问题,它是阻碍施工进度的一个操纵项目。此外,截流本身不管在技术上和施工组织上都十分艰巨和复杂。河道截流有立堵法、平堵法、立平堵法、平立堵法、下闸截流以及定向爆破截流等多种方法,但差不多方法为立堵法和平堵法两种。(4)
爆破工程爆破是利用炸药的爆炸能量对周围的岩石、混凝土或土等介质进行破裂、抛掷或压缩,达到预定的开挖、填筑或处理等工程目的的技术。爆破工程常应用于水工建筑物基础、导流隧洞与地下厂房等的开挖、料场开采、定向爆破筑坝和建筑物拆除等。正确掌握各种爆破技术,对加快工程进度,保证工程质量,降低工程成本具有十分重要的意义。1)爆破的差不多方法岩土介质的爆破破裂是炸药爆轰产生的冲击波的动态作用和爆轰气体准静态作用的联合作用的结果。①钻孔爆破。钻孔爆破依据钻孔的深度可划分为浅孔爆破、深孔爆破。浅孔爆破的孔径小于75mm,孔深小于5m;深孔爆破的孔径大于75mm,孔深超过5m。深孔台阶爆破的钻孔分为垂直孔和倾斜孔。②洞室爆破。洞室爆破又称大爆破,其药室是专门开挖的洞室。药室用平洞或竖井相连,装药后按要求将平洞或竖井堵塞。洞室爆破的特点是一次爆落方量大,有利于加快施工进度,需要的凿岩机械设备简单,节约劳力,爆破效率高,导洞、药室的开挖受气候阻碍小。但开挖条件差,爆破后块度不均,大块率高,爆破震动、空气冲击波等爆破公害严峻。常适用于挖方量大而集中并需在短期内发挥效益的工程,山势陡峻、不利于钻孔爆破安全施工的场合。当地质、地形条件满足要求时,洞室爆破可用于定向爆破筑坝、面板堆石坝次堆料区料场开挖以及定向爆破截流。③预裂爆破和光面爆破。预裂爆破,确实是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包,形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝,再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破,保证保留岩体免遭破坏。光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体,然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包,将光爆层炸除,形成一个平坦的开挖面。预裂爆破和光面爆破采纳不耦合装药结构,其特征是药包和孔壁间有环状空气间隔层,该空气间隔层的存在削减了作用在孔壁上的爆炸压力峰值。加之孔与孔间彼此的聚能作用,使孔间连线产生应力集中,孔壁连线上的初始裂纹进一步进展,而滞后的高压气体的准静态作用,使沿缝产生气刃劈裂作用,使周边孔间连线上的裂纹全部贯穿成缝。2)爆破安全操纵在完成岩石爆破破裂的同时,爆破作业必定会带来爆破飞石、地震波、空气冲击波和噪音等负面效应即爆破公害。因此,在爆破作业中,需研究爆破公害的产生缘故、公害强度的分布与衰减规律,通过科学的爆破设计、采纳有效的施工工艺措施,以确保爱护对象(包括人员、设备及邻近的建筑物或构筑物等)的安全。爆破公害的操纵与防护能够从爆源、公害传播途径以及爱护对象三方面采取措施。①在爆源操纵公害强度。包括合理采纳爆破参数、炸药单耗和装药结构;采纳深孔台阶微差爆破技术;合理布置岩石爆破中最小抵抗线方向;保证炮孔的堵塞长度与质量,针对不良地质条件采取相应的爆破操纵措施对消减爆破公害的强度也是特不重要的方面。②在传播途径上削弱公害强度。包括在爆区的开挖线轮廓进行预裂爆破或开挖减震槽,可有效降低传播至爱护区岩体中的爆破地震波强度;对爆区临空面进行覆盖、架设防波屏可削弱空气冲击波强度,阻挡飞石。③爱护对象的防护。对爱护对象的直接防护措施有防震沟、防护屏以及表面覆盖等。此外,严格爆破作业的规章制度,对施工人员进行安全教育也是保证安全施工的重要环节。(5)
基础处理1)坝基岩石灌浆岩基灌浆是提高岩基强度,加强岩基整体性和抗渗性的有效措施。岩基灌浆处理是将某种具有流淌性和胶凝性的浆液,按一定的配比要求,通过钻孔用灌浆设备压入岩层的空隙中,通过硬化胶结以后,形成结石,以达到改善基岩物理力学性能的目的。岩基灌浆按目的不同,有固结灌浆、帷幕灌浆和接触灌浆。岩基灌浆按灌注材料不同,要紧有水泥灌浆、水泥黏土灌浆和化学灌浆。2)防渗墙施工防渗墙是修建在挡水建筑物和透水地层中防止渗透的地下连续墙,它的实际应用远远超过了防渗的范围,除了用来操纵闸坝基础的渗流外,还用于坝体的防渗加固、泄水建筑物下游基础的防冲、水工建筑物基础的承重、地下水库的修建等。防渗墙的差不多型式是槽孔型,它是由一段段槽孔套接而成的地下墙。先施工的槽孔称一期槽孔,后施工的槽孔称二期槽孔。(6)
土石方挖填1)质量操纵措施填筑质量检查操纵项目如下:²
各填筑部位的边界操纵及坝料质量,防渗体与反滤料、部分坝壳料的平起关系。²
碾压机具的规格、质量、振
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