水利工程施工特点课件

水利工程施工三峡大学水利与环境学院水利工程施工三峡大学水利与环境学院第0章绪论【主要内容】1、水利工程施工的概念2、水利工程施工任务和特点3、本课程主要内容和特点4、水利工程施工技术的发展简述第0章绪论【主要内容】

一、水利工程施工概念1.水利:籍助于工程设施以合理利用水力资源并和水害作斗争。2.水利工程：为达到兴水利，除水害之目的而兴建的工程设施。包括：

防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、港口工程、排水工程、环境水利工程等

四个阶段：勘测、规划、设计、施工3.水利工程施工：将水利工程的规划、设计方案转变为工程实体的过程。绪论

一、水利工程施工概念1.水利:籍助于工程设施以合理利用水水利工程按目的或服务对象可分为：防洪工程；农田水利工程,或称灌溉和排水工程;水力发电工程；航道和港口工程；城镇供水和排水工程；水土保持工程和环境水利工程；渔业水利工程；海涂围垦工程等。水利工程按目的或服务对象可分为：流域规划前期阶段项目建议书可行性研究报告初步设计工程实施阶段施工准备建设实施竣工投产阶段生产准备竣工验收交付使用项目后评价流域规划前期阶段项目建议书可行性初步设计工程实施工准备建设实流域规划前期阶段项目建议书可行性研究报告初步设计机会研究初步可行性研究最终可行性研究投资估算工程实施阶段施工准备建设实施招标标底施工详图设计竣工投产阶段生产准备竣工验收交付使用项目后评价设计概算项目管理概算施工图预算工程决算报价流域规划前期阶段项目建议书可行性初步设计机会研究初步可行最终

一、水利工程施工概念其主要任务：

充分发挥施工技术人员的能动性和创造性，把包括能源、原材料和设备在内的各种物资，结合施工技术、进行科学的组织、筹划和管理，达到用最少的人力、物力、财力和最短的时间，把设计付诸实施。这必要求对施工技术、施工机械化和施工组织管理三个方面，不断地进行研究和总结。绪论

一、水利工程施工概念其主要任务：绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务1）编制切实可行的施工组织设计依据设计、合同任务和有关部门的要求，根据工程所在地区的自然条件，当地社会经济状况，设备、材料和人力等的供应情况以及工程特点，编制切实可行的施工组织设计；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务2）多快好省地起全面完成施工任务按照施工组织设计，做好施工准备，加强施工管理，有计划的组织施工，保证施工质量，合理使用建设资金多快好省地起全面完成施工任务；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程的施工主要任务3）解决工程技术关键问题在施工过程中开展观测，试验和研究工作，解决工程建设技术与组织管理的关键问题，促进水利水电建设科学技术的发展；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程的施工主要任务绪论

2、水利工程施工特点（1）需采取专门的施工方法和措施（2）需采取专门的地基处理措施（3）多要求进行施工导流、截流或水下作业水利工程承担挡水、蓄水和泄水等任务，因而对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗腐蚀等性能都有特殊要求，需按照水利施工的技术规范，需采取专门的施工方法和措施，确保工程质量。水利工程对地基的要求比较严格，工程又常处于地质条件比较复杂的地区和部位，处理不当留下隐患，难于补救，需采取专门的地基处理措施。水利工程多在河道、湖泊及其他水域施工，需根据水流的自然条件及工程建设的要求进行施工导流、截流或水下作业。2、水利工程施工特点（1）需采取专门的施工方法和措施（2）需绪论

（4）施工受自然条件的影响较大水文、气象、地形、地质、水文地质：影响施工难易程度、施工方案（5）综合利用制约因素多通航、灌溉、供水、漂木、过鱼：使施工组织复杂化（6）工程量巨大

（7）工程质量要求高

土石方工程：1）三峡二期上下游围堰土石方工程量1032万m3；2）水布垭开挖总量2653万m3，填方总量1800万m3；百年、千年大计，关系下游人民生命财产的安全。例如：三峡、溪洛渡水电站进行了溃坝、堰计算。2、水利工程施工特点（4）施工受自然条件的影响较大水文、气象、地形、地质、水文地绪论

（10）其它（8）工程地点偏僻政治、环保、移民问题日渐突出交通不便、人烟稀少。常需修建对外专用公路、场内交通道路、临时施工工厂、生活、办公、福利等设施。工期较长、投资较大与此有关。以上特点，反映出水利水电工程建设的

复杂性、系统性，必须以质量、工期、投资为目标，科学地进行施工。（9）工程工期长水利工程施工工期一般较长，短则1~3年，长则5~10年。2、水利工程施工特点（10）其它（8）工程地点偏僻政治、环保、移民问题日渐突绪论

从水利水电工程施工的需要和特点出发，探讨和发展有关工程安全、优质、快速、经济施工的技术。3水利工程施工研究内容一般可分为9个方面，如下：①施工准备工程：包括施工交通、水工供水、施工供电、施工 通信、施工供风及施工临时设施等。④土石方施工：包括土石方开挖、土石方运输、土石方填筑等③地基处理：包括桩工、防渗墙、灌浆、沉井、沉箱以及喷锚等②施工导流工程：包括导流、截流、围堰及度汛、临时孔洞封 堵与初期蓄水等从水利水电工程施工的需要和特点出发，探讨和发展有关工程安全、绪论

⑤混凝土施工：包括混凝土原材料制备、储存，混凝土制备、运输、浇筑、养护，模板制作、安装，钢筋加工、 安装，埋设件加工、安装等⑧施工机械：包括挖掘机械、铲土运输机械、凿岩机械、土石方 压实机械、混凝土施工机械、起重输运系统等。⑥金属结构安装：包括闸门安装、起闭机安装、钢管安装等⑦水电站机电设备安装：包括水轮机安装、水轮发电机安装、 变压器安装、断路器安装以及水电站辅助设备安装等。⑨施工组织与管理：包括施工组织、监督、协调、指挥和控制。 全面实施项目法人制、招标承包制、建设监理制。3水利工程施工研究内容⑤混凝土施工：包括混凝土原材料制备、储存，混凝土制备、⑧施工绪论

多快好省的原则按基本建设程序办事按系统工程原则组织施工尊重施工的科学规律，实施科学管理合理推广新技术、新材料、新工艺和新设备水利水电工程施工组织与管理的基本原则

勘测、规划、设计、施工实行招标投标制、工程建设监理制明确目标，注意协调、配合，使总体达到最优。多快好省的原则水利水电工程施工组织与管理的基本原则勘测、单项工程（能独自发挥效益的系统，如引水工程、拦河坝工程、发电厂房工程等）单位工程（按性质、能否分离施工，如将引水工程分为进水口、引水隧洞、调压井、压力管道；引水隧洞中又分为建筑工程与安装工程）分部（按工种，如建筑工程又细分为土方工程、石方工程、混凝土工程等）分项工程（按结构部位，混凝土工程又细分为隧洞底板、边墙、顶拱等）单项工程（能独自发挥效益的系统，如引水工程、拦河坝工程、发电绪论

1水利工程施工方向课程体系三、本课程主要学习内容和特点（1）施工组织与管理：从整体、全局、全过程研究最合理的组织与管理方法（2）施工技术：研究单项工程中的组织、技术问题（3）施工机械：大型、新型施工机械；配套问题（4）施工经济：工程方案的经济分析、评价；概预算1水利工程施工方向课程体系三、本课程主要学习内容和特点（1三、本课程主要学习内容和特点2.水利工程施工课：是一门理论与实践紧密结合的专业课。它是在总结国内外水利水电建设先进经验的基础上，从施工机械、施工技术、施工组织与管理等方面，研究多快好省地进行水利水电建设基本规律的一门科学。

本课程围绕水利水电工程几种典型建筑物的施工和一些专门问题，介绍水利水电施工的基本原理、施工程序、施工特点、施工方法、主要设备选型、施工组织与管理及国内外当前的发展水平和发展趋势。

绪论

三、本课程主要学习内容和特点2.水利工程施工课：是一门理论与2本课程内容分析水利工程施工技术

主要讲述工程师应具备的水利水电工程基础技术知识，尤其是各类施工技术，包括施工导流、地基处理与灌浆施工、土石方工程、土石坝工程、混凝土坝工程、地下建筑物及爆破工程等。水利水电工程施工组织与管理围绕工程建设程序的各个阶段，以水利、水电行业规章、技术规范为依据，着重阐述施工组织设计、招标投标、施工质量、安全生产、造价与成本等方面的内容。绪论

2本课程内容分析水利工程施工技术《水利工程施工》教学内容第一章施工水流控制第二章爆破工程第三章基础工程第四章土石坝工程第五章混凝土坝工程第六章地下建筑工程第七章施工总组织第八章施工管理施工技术施工组织与管理绪论

《水利工程施工》教学内容第一章施工水流控制施工技术施工组（1）第一章施工导流和第七章施工总组织是以整个枢纽工程为对象的。施工导流贯穿整个枢纽工程的施工，对整个枢纽工程的施工方案和施工技术起重要的甚至决定性的作用。（2）第二章爆破工程和第三章基础工程与各项单项工程都可能相关，作为专题集中论述其原理和方法。（3）第四章土石坝工程、第五章混凝土坝工程和第六章地下建筑工程，作为枢纽工程有代表性的建筑物论述单项工程的施工特点、原理和方法。（4）土石坝以碾压式土石坝为主、混凝土坝以大体积混凝土坝为主、地下建筑工程以平洞为主。2本课程内容分析学习时应着眼于掌握基本概念、基本原理、基本方法绪论

（1）第一章施工导流和第七章施工总组织是以整个枢纽工程为对象第一章施工导流一.导流－方式施工导流的基本方法围堰工程导流设计流量导流方案选择二.截流工程基本概念基本方法截流设计流量截流材料截流水力计算三.拦洪渡汛坝体拦洪的洪水标准拦洪渡汛措施四.蓄水与封堵蓄水计划封堵技术五.基坑排水初期排水经常性排水人工降低地下水六.案例：三峡导截流工程绪论

第一章施工导流一.导流－方式四.蓄水与封堵第二章爆破工程一.爆破作用原理爆破作用原理药量计算二.爆破的基本方法孔眼爆破洞室爆破三.特种爆破定向爆破预裂爆破与光面爆破水下岩塞爆破

案例：密云水库水下岩塞爆破拆除爆破四.钻孔机具与爆破器材钻孔机具炸药和起爆器材起爆和起爆网络五.爆破安全控制处理安全距离瞎炮爆破作业安全防护绪论

第二章爆破工程一.爆破作用原理四.钻孔机具与爆破器材第三章基础工程一.岩基处理(一)基础开挖水工建筑物对地基的基本要求开挖要解决好的问题(二)基础灌浆钻孔冲洗压水试验灌浆化学灌浆(三)岩基锚固二.软基处理(一)砂砾石地基灌浆可灌性灌浆材料钻灌方法(二)防渗墙槽孔布置造孔筑墙高压喷灌筑墙(三)振冲加固软基绪论

第三章基础工程一.岩基处理二.软基处理第四章土石坝工程料场规划综合机械化施工三.坝面作业质量控制面板堆石坝施工案例：大型土石坝工程－小浪底/天生桥绪论

第四章土石坝工程料场规划第五章混凝土坝工程一.总体概念与施工工艺流程二.骨料料场规划与生产加工三.模板与钢筋作业四.混凝土的制备五.混凝土的运输浇筑方案六.混凝土的浇筑与养护七.碾压混凝土施工八.混凝土温度控制案例：德沃夏克/托克托古尔/三峡绪论

第五章混凝土坝工程一.总体概念与施工工艺流程第六章地下建筑工程一.地下建筑工程施工程序平洞施工程序大断面洞室施工程序竖井和斜井施工程序二.钻爆法开挖三.掘进机开挖四.衬砌施工五.喷锚支护新奥法施工支护形式六.案例奥林匹克地下体育场那不勒斯地铁广州地铁绪论

第六章地下建筑工程一.地下建筑工程施工程序五.喷锚支护绪论

三、水利工程施工课程内容和特点3课程特点专业性综合性实践性本课程着重阐述水利工程中常见的、有代表性的水工建筑物施工方案、施工方法、施工机械和组织管理等。技术性、工艺性的知识，内容比较繁琐，不如数学、力学等基础理论知识有紧密的逻辑关系引导思考。对于某一工种的施工，可以有不同的施工设备及施工方案，本课程对其进行归类比较分析，有选择地应用，以理论联系实际，进行施工的方案优化。大多所涉及的力学、水文、地质等基础知识隐含于技术性、工艺性知识的叙述之内，需要加以领悟，才能真正理解和掌握技术和工艺知识。

实践性很强的课程，要借助实习和课外阅读设计资料与期刊等文献加深理解。三、水利工程施工课程内容和特点3课程特点本课绪论

（1）理论基础（2）基本概念、理论、方法、技术（3）工程经验的积累4、学习、研究方法三、水利工程施工课程内容和特点（1）理论基础4、学习、研究方法三、水利工程施工课程内容和特5教材：

《水利工程施工》

武汉大学袁光裕主编

中国水利水电出版社2009年3月第五版64课时5教材：水利工程施工特点课件绪论

1、悠久的历史和成就公元前250多年修建的都江堰黄河大堤、钱塘江海塘等特点：人力施工四、水利工程施工技术的发展和展望不仅在规划设计取得成就，在施工技术方面也有创造，如鱼嘴与飞沙堰的卵石砌护，该施工方法沿用至今。1、悠久的历史和成就四、水利工程施工技术的发展和展望不仅在规绪论

原因：科学技术的发展，新型建筑材料的出现，大型专用施工机械的研制与改进特点：由传统的人力施工转向机械化施工时间：工业发达的国家从20世纪30年代，而我国从50年代以开始2、成果累累的现代原因：科学技术的发展，2、成果累累的现代绪论

（1）施工导流工程各种大流量条件下导流建筑物（围堰、明渠、导流洞、底孔等）的修建、拆除与封堵。

施工期通航当今世界上最大规模的中国三峡水利枢纽导流明渠（长3410m，宽350m）导流设计流量83700m3/s

二滩水电站最大过流段面17.5m×23m的导流洞

2、成果累累的现代（续）2、成果累累的现代（续）绪论

开挖强度大幅提高各种复杂的、高陡边坡治理问题复杂地质条件下的大型地下厂房开挖与衬砌支护（2）土石方工程中国三峡水利枢纽土石方年最大开挖强度高达4400万m3这些问题的解决，除高施工机械化程度和水平外，还采用了许多新技术：如在爆破方面，经常采用预裂爆破，光面爆破等；在岩石支护方面，广泛采用锚洞、锚杆、锚桩、预应力锚固等（2）土石方工程中国三峡水利枢纽土石方年最大开挖强度高达4绪论

中国高压水泥灌浆技术的成功运用各类防渗墙技术发展也很快世界上最深的防渗墙已达131m。小浪底施工中的混凝土防渗墙深度达82m。另外沉井、抗滑桩和振冲加固技术的运用也用于一些特殊要求的地基处理（3）地基处理工程为高坝水库防渗、高压输水道围岩的结构稳定和渗流稳定提供了保证（3）地基处理工程为高坝水库防渗、高压输水道围岩的结构稳定绪论

人工砂石料系统逐步取代天然砂石料系统，并不断发展混凝土综合机械化施工水平不断提高混凝土碾压筑坝技术不断发展（4）混凝土工程※70年代，乌江渡、灰岩※80年代，二滩、正长岩※90年代，三峡：花岗岩，规模最大人工砂石料系统80年代开始，大渡河上的铜街子用在围堰上；86年坑口大坝运用取得成功，逐步得以运用。至2001年我国开工的龙滩碾压混凝土坝初期达192m高，后期建成坝高已达216.5m。人工砂石料系统逐步取代天然砂石料系统，并不断发展（4）混凝土绪论

施工工期缩短质量逐步提高二滩水电站（拱坝高240m，大型地下厂房装机3300MW，地形险峻，地质复杂，施工难度大）：

1991年11月主体工程开工，

1998年8月～11月第一批2台机组相继并网发电，工程质量优良。（5）快速施工与质量控制施工工期缩短（5）快速施工与质量控制绪论

·1980年前：100万kw水电站仅一座（刘家峡）

·2000年前：100万kw水电站18座（二滩330Mw）

·2005年前：建成100m以上大坝约84座

·2005年后：已开工100m以上大坝24座（如下表1统计）3、水利水电工程施工的进展与展望·1980年前：100万kw水电站仅一座（刘家峡）3、水利以大型水电站建设为例：1912年中国第一座水电站石龙坝水电站；1949年装机360MW；50年代：新安江、柘溪、新丰江、盐锅峡；60年代：刘家峡、丹江口、三门峡；70年代：葛洲坝、乌江渡、龚嘴、凤滩、东江；80年代：龙羊峡、广蓄、水口、岩滩、隔河岩、漫湾；90年代：五强溪、李家峡、天荒坪、十三陵、莲花、二滩、天生桥等；世纪之交：三峡、小浪底、大朝山、棉花滩、公伯峡、拉西瓦、小湾、龙滩等；以大型水电站建设为例：1912年中国第一座水电站石目前正在建设中的:

1.白鹤滩大坝(四川):最大容量14000MW

2.溪洛渡水电站(云南):最大容量12600MW

3.向家坝水电站(云南):最大容量6400MW

4.糯扎渡水电站(云南):最大容量5580MW

5.

锦屏二级水电站

(四川):最大容量4800MW

6.

锦屏一级水电站

(四川):最大容量3600MW

7.

观音岩水电站

(四川):最大容量3000MW

8.两河口水电站

(四川):最大容量3000MW

9.

大岗山水电站

(四川):最大容量2600MW

10.

梨园水电站

(云南):最大容量2400MW

11.

鲁地拉水电站

(云南):最大容量2100MW

12.双江口水电站(四川):最大容量2000MW

13.

阿海水电站

(云南):最大容量2000MW

计最大容量:6.408万MW(是三峡水电站的3倍)目前正在建设中的:

1.白鹤滩大坝(四川):最大容量11999年水电装机容量7297万KW处于世界第三；2000年底水电装机容量7700万KW，位于世界第二；2004年9月黄河公伯峡水电站投产发电标志着中国水电装机容量突破1亿千瓦。2010年8月，华能小湾水电站四号机组(装机70万千瓦)正式投产发电，标志我国水电装机已突破2亿千瓦，位居世界第一。截至2013年底，我国水电装机容量已经超过2.8亿千瓦，稳居世界第一水电大国1999年水电装机容量7297万KW处于世界第三；2004年2005年后建成100m以上大坝

库容（108m3）；装机容量（万kw）坝名开工年份建成投产河流最近的城市县省市区坝类型坝高（m）库容装机容量小湾20022012澜沧江凤庆、南涧云南抛物线型砼双曲拱坝292151.3420水布垭20002009清江巴东湖北砼面板堆石坝23345.8160构皮滩20032013乌江余庆县贵州砼重力拱坝232.564.51300龙滩20012010红水河天峨广西碾压砼重力坝216.5272.7540三板溪20012006清水江锦屏贵州砼面板堆石坝18640.94100瀑布沟20032009大渡河汉源、甘洛四川心墙堆石坝1860.051330三峡19932010长江宜昌湖北砼重力坝1813931820洪家渡20002006六冲河黔西贵州砼面板堆石坝179.549.2560滩坑20032008小溪青田县浙江砼面板堆石坝16135.360吉林台20012006喀什河尼勒克新疆砼面板堆石坝15725.346紫坪铺20002006岷江都江堰四川砼面板堆石坝15611.1276龙首二级20022006黑河张掖甘肃面板堆石坝1470.8615.72005年后建成100m以上大坝2005年后建成100m以上大坝（续）

库容（108m3）；装机容量（万kw）坝名开工年份建成投产河流最近的城市县省市区坝类型坝高（m）库容装机容量瓦屋山20032007周公河洪雅县四川砼面板堆石坝1405.4535公伯峡20012006黄河循化、化隆青海砼面板堆石坝1396.2150洞坪20002006忠建河宣恩湖北拱坝1343.3610.2百色20012006右江百色市广西碾压砼重力坝13056.654街面20032006尤溪尤溪福建砼面板堆石坝12610.8530冶勒20012006南桠河石棉四川沥青砼心墙堆石坝1262.9824藤子沟20022006龙河石柱重庆双曲拱坝1171.937芭蕉河20022006芭蕉河鹤峰湖北砼面板堆石坝1150.993.4水牛家20032006火溪河平武四川粘土心墙碎石堆石坝1141.470恰甫其海20022007特克斯河巩留新疆粘土心墙堆石坝11116.832双沟20022006松江河抚松县吉林砼面板堆石坝109.73.928云鹏20032007南盘江泸西云南粘土心墙堆石坝1003.741.82005年后建成100m以上大坝（续）绪论

随着科学技术的发展，水利工程建设中的新设备、新的施工方法、新工艺、新材料等不断出现和更新施工经验的日益积累施工管理体制的进一步改革为水利工程施工展示了广阔的前景总之随着科学技术的发展，水利工程建设中的新设备、新的施工方法、新中国的水能资源及其开发利用一。地形与河川概述地形我国国土面积960万km2，地势西高东低，明显分为三个阶梯第一阶梯地：青藏高原，海拔在4500m以上。第二阶梯地：在大兴安岭、太行山脉、巫山、武陵山及云贵高原东缘以西，海拔1000~2000m。第三阶梯地：海拔1000m以下，在大兴安岭、太行山、巫山、武陵山及云贵高原东缘一线以东。水利行业当前和未来的发展形势中国的水能资源及其开发利用水利行业当前和未来的发展形势主要水系长江：我国第一大河，全长约6300km，先后经过青、藏、川、滇、豫、湘、赣、皖和江苏，在上海注入东海（10省市）黄河：我国第二大河，全长5464km，流经青、川、甘、宁、蒙、陕、晋、豫、鲁（9省），于山东垦利、利津两县间注入渤海黑龙江：国际河流，全长4370km（境内3474km），国内流域面积仅次于长江、黄河，列第三位珠江：全长2200km，年径流量位列第二海河：全长约1000km淮河：约长1000km，豫、皖、苏、鲁钱塘江：全长约600km主要水系水利工程施工特点课件水利工程施工特点课件中国水能资源水能资源总蕴藏量6.8亿kW，折合年发电量5.9万亿度；技术可开发电量3.8亿kW，折合年发电量1.9万亿度。中国水能资源世界水力资源状况世界水力资源状况中国水能资源分布的特点水资源丰富、人均占有少中国人均径流量为2200立方米，是世界人均径流量的24.7%

空间分布上的不均匀性

中国水能资源分布的特点中国水能资源分布的特点时间分布上的不均匀性我国河流多为降雨形成径流，年内降水很不均匀

优良的水力地址大多集中在高山峡谷地区，电站容量大、水头高、单机容量大、技术复杂。

大型水电站的比重很大，单站规模大于200万kW的水电站资源量占50%。

中国水能资源分布的特点十二大水电基地水力资源十二大水电基地水力资源十二大水电基地分布十二大水电基地分布中国水电建设的发展

十大水电基地闽、浙、赣1118万kW湘西885万kW长江干流3000万kW乌江560万kW黄河中上游1800万kW金沙江5130万kW雅砻江1910万kW

大渡河1870万kW澜沧江2073万kW

红水河1000万kW中国水电建设的发展1金沙江水电基地1金沙江水电基地2雅砻江水电基地待建10座已建1座2雅砻江水电基地待建10座3大渡河水电基地待建14座已建2座3大渡河水电基地待建14座4乌江水电基地待建6座已建3座正建2座4乌江水电基地待建6座5长江上游水电基地待建4座已建2座正建2座5长江上游水电基地待建4座6南盘江红水河水电基地待建3座已建5座正建1座6南盘江红水河水电基地待建3座7澜沧江水电基地待建12座已建2座7澜沧江水电基地待建12座8黄河上游水电基地待建8座已建7座正建3座8黄河上游水电基地待建8座9黄河中游北干流水电基地待建4座已建2座9黄河中游北干流水电基地待建4座10湘西水电基地待建34座已建7座正建2座10湘西水电基地待建34座11闽浙赣水电基地共56座11闽浙赣水电基地共56座共22座共22座共37座共37座12东北水电基地待建6座12东北水电基地待建6座待建2座已建6座正建1座待建2座待建5座已建4座待建5座水利工程施工特点课件水电开发率还比较低，约30%左右，而发达国家基本上达80%-90%。如果按照我国政府承诺的到2020年非化石能源消费比重占一次能源消费15%比重来推算，至2020年，全国水电装机容量将达到3亿千瓦，其中，东部和中部地区水力资源基本开发完毕，水能资源开发转向深度开发，西部地区广西、重庆、贵州等省市基本开发完毕，云南、四川、青海、西藏等省市还有较大的开发潜力。到2030年，全国常规水电装机容量将达到3.3亿千瓦，约占电力总装机容量的25%。预计2015年，全国水利投资累计总额将达1.8万亿元，到2017年水利投资约为2.6万亿元，到2020年将达4万亿元。

水电开发率还比较低，约30%左右，而发达国家基本上达80%-这意味着在“十二五”、“十三五”期间的水电开发都将处于持续高峰时期，其中，未来十年内每年的水电投产量需要要超过1千万千瓦，还需大量的水利水电专业类的毕业生参与建设。到2020年，中国将成为名副其实的水电和电力大国与强国。在二十一世纪前五十年，我国水电将有一个更大的发展。作为水利水电工程高级专业人才，未来的水电工程师，任重而道远！这意味着在“十二五”、“十三五”期间的水电开发都将处于持续高水利工程施工三峡大学水利与环境学院水利工程施工三峡大学水利与环境学院第0章绪论【主要内容】1、水利工程施工的概念2、水利工程施工任务和特点3、本课程主要内容和特点4、水利工程施工技术的发展简述第0章绪论【主要内容】

一、水利工程施工概念1.水利:籍助于工程设施以合理利用水力资源并和水害作斗争。2.水利工程：为达到兴水利，除水害之目的而兴建的工程设施。包括：

防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、港口工程、排水工程、环境水利工程等

四个阶段：勘测、规划、设计、施工3.水利工程施工：将水利工程的规划、设计方案转变为工程实体的过程。绪论

一、水利工程施工概念1.水利:籍助于工程设施以合理利用水水利工程按目的或服务对象可分为：防洪工程；农田水利工程,或称灌溉和排水工程;水力发电工程；航道和港口工程；城镇供水和排水工程；水土保持工程和环境水利工程；渔业水利工程；海涂围垦工程等。水利工程按目的或服务对象可分为：流域规划前期阶段项目建议书可行性研究报告初步设计工程实施阶段施工准备建设实施竣工投产阶段生产准备竣工验收交付使用项目后评价流域规划前期阶段项目建议书可行性初步设计工程实施工准备建设实流域规划前期阶段项目建议书可行性研究报告初步设计机会研究初步可行性研究最终可行性研究投资估算工程实施阶段施工准备建设实施招标标底施工详图设计竣工投产阶段生产准备竣工验收交付使用项目后评价设计概算项目管理概算施工图预算工程决算报价流域规划前期阶段项目建议书可行性初步设计机会研究初步可行最终

一、水利工程施工概念其主要任务：

充分发挥施工技术人员的能动性和创造性，把包括能源、原材料和设备在内的各种物资，结合施工技术、进行科学的组织、筹划和管理，达到用最少的人力、物力、财力和最短的时间，把设计付诸实施。这必要求对施工技术、施工机械化和施工组织管理三个方面，不断地进行研究和总结。绪论

一、水利工程施工概念其主要任务：绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务1）编制切实可行的施工组织设计依据设计、合同任务和有关部门的要求，根据工程所在地区的自然条件，当地社会经济状况，设备、材料和人力等的供应情况以及工程特点，编制切实可行的施工组织设计；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务2）多快好省地起全面完成施工任务按照施工组织设计，做好施工准备，加强施工管理，有计划的组织施工，保证施工质量，合理使用建设资金多快好省地起全面完成施工任务；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程施工的主要任务绪论

二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程的施工主要任务3）解决工程技术关键问题在施工过程中开展观测，试验和研究工作，解决工程建设技术与组织管理的关键问题，促进水利水电建设科学技术的发展；二、水利工程施工任务、特点和内容1、水利工程的施工主要任务绪论

2、水利工程施工特点（1）需采取专门的施工方法和措施（2）需采取专门的地基处理措施（3）多要求进行施工导流、截流或水下作业水利工程承担挡水、蓄水和泄水等任务，因而对水工建筑物的稳定、承压、防渗、抗冲、耐磨、抗腐蚀等性能都有特殊要求，需按照水利施工的技术规范，需采取专门的施工方法和措施，确保工程质量。水利工程对地基的要求比较严格，工程又常处于地质条件比较复杂的地区和部位，处理不当留下隐患，难于补救，需采取专门的地基处理措施。水利工程多在河道、湖泊及其他水域施工，需根据水流的自然条件及工程建设的要求进行施工导流、截流或水下作业。2、水利工程施工特点（1）需采取专门的施工方法和措施（2）需绪论

（4）施工受自然条件的影响较大水文、气象、地形、地质、水文地质：影响施工难易程度、施工方案（5）综合利用制约因素多通航、灌溉、供水、漂木、过鱼：使施工组织复杂化（6）工程量巨大

（7）工程质量要求高

土石方工程：1）三峡二期上下游围堰土石方工程量1032万m3；2）水布垭开挖总量2653万m3，填方总量1800万m3；百年、千年大计，关系下游人民生命财产的安全。例如：三峡、溪洛渡水电站进行了溃坝、堰计算。2、水利工程施工特点（4）施工受自然条件的影响较大水文、气象、地形、地质、水文地绪论

（10）其它（8）工程地点偏僻政治、环保、移民问题日渐突出交通不便、人烟稀少。常需修建对外专用公路、场内交通道路、临时施工工厂、生活、办公、福利等设施。工期较长、投资较大与此有关。以上特点，反映出水利水电工程建设的

复杂性、系统性，必须以质量、工期、投资为目标，科学地进行施工。（9）工程工期长水利工程施工工期一般较长，短则1~3年，长则5~10年。2、水利工程施工特点（10）其它（8）工程地点偏僻政治、环保、移民问题日渐突绪论

从水利水电工程施工的需要和特点出发，探讨和发展有关工程安全、优质、快速、经济施工的技术。3水利工程施工研究内容一般可分为9个方面，如下：①施工准备工程：包括施工交通、水工供水、施工供电、施工 通信、施工供风及施工临时设施等。④土石方施工：包括土石方开挖、土石方运输、土石方填筑等③地基处理：包括桩工、防渗墙、灌浆、沉井、沉箱以及喷锚等②施工导流工程：包括导流、截流、围堰及度汛、临时孔洞封 堵与初期蓄水等从水利水电工程施工的需要和特点出发，探讨和发展有关工程安全、绪论

⑤混凝土施工：包括混凝土原材料制备、储存，混凝土制备、运输、浇筑、养护，模板制作、安装，钢筋加工、 安装，埋设件加工、安装等⑧施工机械：包括挖掘机械、铲土运输机械、凿岩机械、土石方 压实机械、混凝土施工机械、起重输运系统等。⑥金属结构安装：包括闸门安装、起闭机安装、钢管安装等⑦水电站机电设备安装：包括水轮机安装、水轮发电机安装、 变压器安装、断路器安装以及水电站辅助设备安装等。⑨施工组织与管理：包括施工组织、监督、协调、指挥和控制。 全面实施项目法人制、招标承包制、建设监理制。3水利工程施工研究内容⑤混凝土施工：包括混凝土原材料制备、储存，混凝土制备、⑧施工绪论

多快好省的原则按基本建设程序办事按系统工程原则组织施工尊重施工的科学规律，实施科学管理合理推广新技术、新材料、新工艺和新设备水利水电工程施工组织与管理的基本原则

勘测、规划、设计、施工实行招标投标制、工程建设监理制明确目标，注意协调、配合，使总体达到最优。多快好省的原则水利水电工程施工组织与管理的基本原则勘测、单项工程（能独自发挥效益的系统，如引水工程、拦河坝工程、发电厂房工程等）单位工程（按性质、能否分离施工，如将引水工程分为进水口、引水隧洞、调压井、压力管道；引水隧洞中又分为建筑工程与安装工程）分部（按工种，如建筑工程又细分为土方工程、石方工程、混凝土工程等）分项工程（按结构部位，混凝土工程又细分为隧洞底板、边墙、顶拱等）单项工程（能独自发挥效益的系统，如引水工程、拦河坝工程、发电绪论

1水利工程施工方向课程体系三、本课程主要学习内容和特点（1）施工组织与管理：从整体、全局、全过程研究最合理的组织与管理方法（2）施工技术：研究单项工程中的组织、技术问题（3）施工机械：大型、新型施工机械；配套问题（4）施工经济：工程方案的经济分析、评价；概预算1水利工程施工方向课程体系三、本课程主要学习内容和特点（1三、本课程主要学习内容和特点2.水利工程施工课：是一门理论与实践紧密结合的专业课。它是在总结国内外水利水电建设先进经验的基础上，从施工机械、施工技术、施工组织与管理等方面，研究多快好省地进行水利水电建设基本规律的一门科学。

本课程围绕水利水电工程几种典型建筑物的施工和一些专门问题，介绍水利水电施工的基本原理、施工程序、施工特点、施工方法、主要设备选型、施工组织与管理及国内外当前的发展水平和发展趋势。

绪论

三、本课程主要学习内容和特点2.水利工程施工课：是一门理论与2本课程内容分析水利工程施工技术

主要讲述工程师应具备的水利水电工程基础技术知识，尤其是各类施工技术，包括施工导流、地基处理与灌浆施工、土石方工程、土石坝工程、混凝土坝工程、地下建筑物及爆破工程等。水利水电工程施工组织与管理围绕工程建设程序的各个阶段，以水利、水电行业规章、技术规范为依据，着重阐述施工组织设计、招标投标、施工质量、安全生产、造价与成本等方面的内容。绪论

2本课程内容分析水利工程施工技术《水利工程施工》教学内容第一章施工水流控制第二章爆破工程第三章基础工程第四章土石坝工程第五章混凝土坝工程第六章地下建筑工程第七章施工总组织第八章施工管理施工技术施工组织与管理绪论

《水利工程施工》教学内容第一章施工水流控制施工技术施工组（1）第一章施工导流和第七章施工总组织是以整个枢纽工程为对象的。施工导流贯穿整个枢纽工程的施工，对整个枢纽工程的施工方案和施工技术起重要的甚至决定性的作用。（2）第二章爆破工程和第三章基础工程与各项单项工程都可能相关，作为专题集中论述其原理和方法。（3）第四章土石坝工程、第五章混凝土坝工程和第六章地下建筑工程，作为枢纽工程有代表性的建筑物论述单项工程的施工特点、原理和方法。（4）土石坝以碾压式土石坝为主、混凝土坝以大体积混凝土坝为主、地下建筑工程以平洞为主。2本课程内容分析学习时应着眼于掌握基本概念、基本原理、基本方法绪论

（1）第一章施工导流和第七章施工总组织是以整个枢纽工程为对象第一章施工导流一.导流－方式施工导流的基本方法围堰工程导流设计流量导流方案选择二.截流工程基本概念基本方法截流设计流量截流材料截流水力计算三.拦洪渡汛坝体拦洪的洪水标准拦洪渡汛措施四.蓄水与封堵蓄水计划封堵技术五.基坑排水初期排水经常性排水人工降低地下水六.案例：三峡导截流工程绪论

第一章施工导流一.导流－方式四.蓄水与封堵第二章爆破工程一.爆破作用原理爆破作用原理药量计算二.爆破的基本方法孔眼爆破洞室爆破三.特种爆破定向爆破预裂爆破与光面爆破水下岩塞爆破

案例：密云水库水下岩塞爆破拆除爆破四.钻孔机具与爆破器材钻孔机具炸药和起爆器材起爆和起爆网络五.爆破安全控制处理安全距离瞎炮爆破作业安全防护绪论

第二章爆破工程一.爆破作用原理四.钻孔机具与爆破器材第三章基础工程一.岩基处理(一)基础开挖水工建筑物对地基的基本要求开挖要解决好的问题(二)基础灌浆钻孔冲洗压水试验灌浆化学灌浆(三)岩基锚固二.软基处理(一)砂砾石地基灌浆可灌性灌浆材料钻灌方法(二)防渗墙槽孔布置造孔筑墙高压喷灌筑墙(三)振冲加固软基绪论

第三章基础工程一.岩基处理二.软基处理第四章土石坝工程料场规划综合机械化施工三.坝面作业质量控制面板堆石坝施工案例：大型土石坝工程－小浪底/天生桥绪论

第四章土石坝工程料场规划第五章混凝土坝工程一.总体概念与施工工艺流程二.骨料料场规划与生产加工三.模板与钢筋作业四.混凝土的制备五.混凝土的运输浇筑方案六.混凝土的浇筑与养护七.碾压混凝土施工八.混凝土温度控制案例：德沃夏克/托克托古尔/三峡绪论

第五章混凝土坝工程一.总体概念与施工工艺流程第六章地下建筑工程一.地下建筑工程施工程序平洞施工程序大断面洞室施工程序竖井和斜井施工程序二.钻爆法开挖三.掘进机开挖四.衬砌施工五.喷锚支护新奥法施工支护形式六.案例奥林匹克地下体育场那不勒斯地铁广州地铁绪论

第六章地下建筑工程一.地下建筑工程施工程序五.喷锚支护绪论

三、水利工程施工课程内容和特点3课程特点专业性综合性实践性本课程着重阐述水利工程中常见的、有代表性的水工建筑物施工方案、施工方法、施工机械和组织管理等。技术性、工艺性的知识，内容比较繁琐，不如数学、力学等基础理论知识有紧密的逻辑关系引导思考。对于某一工种的施工，可以有不同的施工设备及施工方案，本课程对其进行归类比较分析，有选择地应用，以理论联系实际，进行施工的方案优化。大多所涉及的力学、水文、地质等基础知识隐含于技术性、工艺性知识的叙述之内，需要加以领悟，才能真正理解和掌握技术和工艺知识。

实践性很强的课程，要借助实习和课外阅读设计资料与期刊等文献加深理解。三、水利工程施工课程内容和特点3课程特点本课绪论

（1）理论基础（2）基本概念、理论、方法、技术（3）工程经验的积累4、学习、研究方法三、水利工程施工课程内容和特点（1）理论基础4、学习、研究方法三、水利工程施工课程内容和特5教材：

《水利工程施工》

武汉大学袁光裕主编

中国水利水电出版社2009年3月第五版64课时5教材：水利工程施工特点课件绪论

1、悠久的历史和成就公元前250多年修建的都江堰黄河大堤、钱塘江海塘等特点：人力施工四、水利工程施工技术的发展和展望不仅在规划设计取得成就，在施工技术方面也有创造，如鱼嘴与飞沙堰的卵石砌护，该施工方法沿用至今。1、悠久的历史和成就四、水利工程施工技术的发展和展望不仅在规绪论

原因：科学技术的发展，新型建筑材料的出现，大型专用施工机械的研制与改进特点：由传统的人力施工转向机械化施工时间：工业发达的国家从20世纪30年代，而我国从50年代以开始2、成果累累的现代原因：科学技术的发展，2、成果累累的现代绪论

（1）施工导流工程各种大流量条件下导流建筑物（围堰、明渠、导流洞、底孔等）的修建、拆除与封堵。

施工期通航当今世界上最大规模的中国三峡水利枢纽导流明渠（长3410m，宽350m）导流设计流量83700m3/s

二滩水电站最大过流段面17.5m×23m的导流洞

2、成果累累的现代（续）2、成果累累的现代（续）绪论

开挖强度大幅提高各种复杂的、高陡边坡治理问题复杂地质条件下的大型地下厂房开挖与衬砌支护（2）土石方工程中国三峡水利枢纽土石方年最大开挖强度高达4400万m3这些问题的解决，除高施工机械化程度和水平外，还采用了许多新技术：如在爆破方面，经常采用预裂爆破，光面爆破等；在岩石支护方面，广泛采用锚洞、锚杆、锚桩、预应力锚固等（2）土石方工程中国三峡水利枢纽土石方年最大开挖强度高达4绪论

中国高压水泥灌浆技术的成功运用各类防渗墙技术发展也很快世界上最深的防渗墙已达131m。小浪底施工中的混凝土防渗墙深度达82m。另外沉井、抗滑桩和振冲加固技术的运用也用于一些特殊要求的地基处理（3）地基处理工程为高坝水库防渗、高压输水道围岩的结构稳定和渗流稳定提供了保证（3）地基处理工程为高坝水库防渗、高压输水道围岩的结构稳定绪论

人工砂石料系统逐步取代天然砂石料系统，并不断发展混凝土综合机械化施工水平不断提高混凝土碾压筑坝技术不断发展（4）混凝土工程※70年代，乌江渡、灰岩※80年代，二滩、正长岩※90年代，三峡：花岗岩，规模最大人工砂石料系统80年代开始，大渡河上的铜街子用在围堰上；86年坑口大坝运用取得成功，逐步得以运用。至2001年我国开工的龙滩碾压混凝土坝初期达192m高，后期建成坝高已达216.5m。人工砂石料系统逐步取代天然砂石料系统，并不断发展（4）混凝土绪论

施工工期缩短质量逐步提高二滩水电站（拱坝高240m，大型地下厂房装机3300MW，地形险峻，地质复杂，施工难度大）：

1991年11月主体工程开工，

1998年8月～11月第一批2台机组相继并网发电，工程质量优良。（5）快速施工与质量控制施工工期缩短（5）快速施工与质量控制绪论

·1980年前：100万kw水电站仅一座（刘家峡）

·2000年前：100万kw水电站18座（二滩330Mw）

·2005年前：建成100m以上大坝约84座

·2005年后：已开工100m以上大坝24座（如下表1统计）3、水利水电工程施工的进展与展望·1980年前：100万kw水电站仅一座（刘家峡）3、水利以大型水电站建设为例：1912年中国第一座水电站石龙坝水电站；1949年装机360MW；50年代：新安江、柘溪、新丰江、盐锅峡；60年代：刘家峡、丹江口、三门峡；70年代：葛洲坝、乌江渡、龚嘴、凤滩、东江；80年代：龙羊峡、广蓄、水口、岩滩、隔河岩、漫湾；90年代：五强溪、李家峡、天荒坪、十三陵、莲花、二滩、天生桥等；世纪之交：三峡、小浪底、大朝山、棉花滩、公伯峡、拉西瓦、小湾、龙滩等；以大型水电站建设为例：1912年中国第一座水电站石目前正在建设中的:

1.白鹤滩大坝(四川):最大容量14000MW

2.溪洛渡水电站(云南):最大容量12600MW

3.向家坝水电站(云南):最大容量6400MW

4.糯扎渡水电站(云南):最大容量5580MW

5.

锦屏二级水电站

(四川):最大容量4800MW

6.

锦屏一级水电站

(四川):最大容量3600MW

7.

观音岩水电站

(四川):最大容量3000MW

8.两河口水电站

(四川):最大容量3000MW

9.

大岗山水电站

(四川):最大容量2600MW

10.

梨园水电站

(云南):最大容量2400MW

11.

鲁地拉水电站

(云南):最大容量2100MW

12.双江口水电站(四川):最大容量2000MW

13.

阿海水电站

(云南):最大容量2000MW

计最大容量:6.408万MW(是三峡水电站的3倍)目前正在建设中的:

1.白鹤滩大坝(四川):最大容量11999年水电装机容量7297万KW处于世界第三；2000年底水电装机容量7700万KW，位于世界第二；2004年9月黄河公伯峡水电站投产发电标志着中国水电装机容量突破1亿千瓦。2010年8月，华能小湾水电站四号机组(装机70万千瓦)正式投产发电，标志我国水电装机已突破2亿千瓦，位居世界第一。截至2013年底，我国水电装机容量已经超过2.8亿千瓦，稳居世界第一水电大国1999年水电装机容量7297万KW处于世界第三；2004年2005年后建成100m以上大坝

库容（108m3）；装机容量（万kw）坝名开工年份建成投产河流最近的城市县省市区坝类型坝高（m）库容装机容量小湾20022012澜沧江凤庆、南涧云南抛物线型砼双曲拱坝292151.3420水布垭20002009清江巴东湖北砼面板堆石坝23345.8160构皮滩20032013乌江余庆县贵州砼重力拱坝232.564.51300龙滩20012010红水河天峨广西碾压砼重力坝216.5272.7540三板溪20012006清水江锦屏贵州砼面板堆石坝18640.94100瀑布沟20032009大渡河汉源、甘洛四川心墙堆石坝1860.051330三峡19932010长江宜昌湖北砼重力坝1813931820洪家渡20002006六冲河黔西贵州砼面板堆石坝179.549.2560滩坑20032008小溪青田县浙江砼面板堆石坝16135.360吉林台20012006喀什河尼勒克新疆砼面板堆石坝15725.346紫坪铺20002006岷江都江堰四川砼面板堆石坝15611.1276龙首二级20022006黑河张掖甘肃面板堆石坝1470.8615.72005年后建成100m以上大坝2005年后建成100m以上大坝（续）

库容（108m3）；装机容量（万kw）坝名开工年份建成投产河流最近的城市县省市区坝类型坝高（m）库容装机容量瓦屋山20032007周公河洪雅县四川砼面板堆石坝1405.4535公伯峡20012006黄河循化、化隆青海砼面板堆石坝1396.2150洞坪20002006忠建河宣恩湖北拱坝1343.3610.2百色20012006右江百色市广西碾压砼重力坝13056.654街面20032006尤溪尤溪福建砼面板堆石坝12610.8530冶勒20012006南桠河石棉四川沥青砼心墙堆石坝1262.9824藤子沟20022006龙河石柱重庆双曲拱坝1171.937芭蕉河20022006芭蕉河鹤峰湖北砼面板堆石坝1150.993.4水牛家20032006火溪河平武四川粘土心墙碎石堆石坝1141.470恰甫其海20022007特克斯河巩留新疆粘土心墙堆石坝11116.832双沟20022006松江河抚松县吉林砼面板堆石坝109.73.928云鹏20032007南盘江泸西云南粘土心墙堆石坝1003.741.82005年后建成100m以上大坝（续）绪论

随着科学技术的发展，水利工程建设中的新设备、新的施工方法、新工艺、新材料等不断出现和更新施工经验的日益积累施工管理体制的进一步改革为水利工程施工展示了广阔的前景总之随着科学技术的发展，水利工程建设中的新设备、新的施工方法、新中国的水能资源及其开发利用一。地形与河川概述地形我国国土面积960万km2，地势西高东低，明显分