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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(chēng)水電；壩、渠道、隧洞、水電站等為體現人類(lèi)改造，開(kāi)發(fā)水利水電的水工建筑物。關(guān)鍵詞：水利水電水工建筑物
前言
人類(lèi)到今天，資源變得如此的稀缺性。從發(fā)現資源到開(kāi)發(fā)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(lèi)的需求是無(wú)限的。我們要尋找循環(huán)的、清潔的、環(huán)保的資源是社會(huì )發(fā)展的永恒的指南針。
水，作為萬(wàn)物之源是如此的珍貴。從原始社會(huì )到社會(huì )，事實(shí)證明，人類(lèi)的力量是弱小的，但人類(lèi)的智慧是強大的。作為一個(gè)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(gè)地形地質(zhì)復雜（幾乎包括世界所有種類(lèi)的地形地質(zhì)）。同樣中國也是一個(gè)災難重重的國度——自然災害頻頻發(fā)生，如旱、澇、泥石流、地震等。人類(lèi)發(fā)展的也是人類(lèi)改造自然的歷史。
實(shí)現資源的最優(yōu)配置是我們共同的愿望。此時(shí)同時(shí)，神州大地將崛起體現人類(lèi)意志的標志性上午建筑。隨著(zhù)人類(lèi)對資源的無(wú)限需求，作為屬水電工程建設的每一個(gè)人都是一種挑戰（自然、地形、地質(zhì)、氣候更加的復雜，不便，將付出更大的代價(jià)）。然而，我們有信心有進(jìn)步才有發(fā)展，有發(fā)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(jiàn)摸的著(zhù)的東西，實(shí)際上它是表面的、膚淺的。而本質(zhì)的靈魂的東西才是它本身最偉大的世界。
萌芽篇
我是一點(diǎn)，小小的一點(diǎn)。何為“�！�，海納百川，分開(kāi)則為水與每。也就是我要每天與水接觸；“長(cháng)”則表示為時(shí)間的概念。我出生于一個(gè)交通不發(fā)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(wú)情的是隨機的不會(huì )依照人類(lèi)的意志來(lái)執行每一次命令。
我只相信一點(diǎn)，聚點(diǎn)成線(xiàn)，聚線(xiàn)成面，聚面成體。
篇
我是于2000年進(jìn)入四川電力學(xué)院的，當時(shí)我的選擇是水工。從小我對水利水電方面就產(chǎn)生很大的興趣，我有時(shí)感覺(jué)我應該屬于這個(gè)世界的一樣。我愿用一生來(lái)在這個(gè)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(shí)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(shí)，老師給了我很多關(guān)心和機會(huì )，我非常的感謝我的父親及所有關(guān)心我的人，他們在我最需要的時(shí)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(lái)對水電工程的一點(diǎn)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(zhì)條件要求不高，結構簡(jiǎn)單節約三材和易于施工等優(yōu)點(diǎn)。隨著(zhù)大型高效機具的采用，壩體防滲結構和材料的改進(jìn)，施工人數的大量減少，施工工期的進(jìn)一步縮短以及施工費用的顯著(zhù)降低等，為土石壩的發(fā)展開(kāi)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(lái)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(chǎng)規劃
土石壩施工中，料場(chǎng)的合理規劃和使用，是土石壩施工中的關(guān)鍵技術(shù)之一，它不僅關(guān)系到壩體的施工質(zhì)量、工期和工程造價(jià)，甚至還會(huì )到周?chē)霓r林業(yè)生產(chǎn)。
施工前，應配合施工組織設計，對各類(lèi)料場(chǎng)作進(jìn)一步的勘探和總體規劃、分期開(kāi)采計劃。使各種壩料有計劃、有次序地開(kāi)采出來(lái)，以滿(mǎn)足壩體施工的要求。
選用料場(chǎng)材料的物理力學(xué)性質(zhì)，應滿(mǎn)足壩體設計施工質(zhì)量要求，勘探中的可供開(kāi)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(kāi)采設備，避免經(jīng)常性的轉移；保留一定的備用料場(chǎng)（為主要料場(chǎng)總儲量的20%～30%）和近料場(chǎng)，作為壩體合龍以及搶筑攔洪高程用。
在料場(chǎng)的使用時(shí)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(chǎng)夏季用；含水量低料場(chǎng)雨季用。施工強度高時(shí)利用近料，強度低時(shí)利用遠料，平衡運輸強度，避免窩工。對料場(chǎng)高程與相應的填筑部位，應選擇恰當，布置合理，有利于重車(chē)下坡。作到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料過(guò)壩的交叉運輸，減少干擾。
充分合理地利用開(kāi)挖棄渣料，對降低工程造價(jià)和保證施工質(zhì)量具有重要的意義。作到棄渣無(wú)隱患，不影響環(huán)保。在料場(chǎng)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(chǎng)的覆蓋剝離層薄，有效料層厚，便于開(kāi)采，獲得率高。減少料物堆存、倒運，作好料場(chǎng)的防洪、排水、防止料物污染和分離。不占或少占農業(yè)耕地，作到占地還地、占田還田。
總之，在；料場(chǎng)的規劃和開(kāi)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(jìn)行調整，以取得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效果。
第二節土石料開(kāi)挖運輸
土石壩施工中，從料場(chǎng)的開(kāi)挖、運輸，到壩面的平料和壓實(shí)等各項工序，都可由互相配套的工程機械來(lái)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(shí)現綜合機械化施工，對提高施工技術(shù)水平，加快土石壩工程建設速度，既有十分重要的意義。
一、開(kāi)挖運輸方案
壩料的開(kāi)挖與運輸，是保證上壩強度的重要環(huán)節之一。開(kāi)挖運輸方案，主要具壩體結構布置特點(diǎn)、壩料性質(zhì)、填筑強度、料場(chǎng)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(kāi)挖運輸方案主要有以下幾種。
1.正向鏟開(kāi)挖，自卸汽車(chē)運輸上壩
正向鏟開(kāi)挖、裝載，自卸汽車(chē)運輸直接上壩，通常運距小于10km。自卸汽車(chē)可運各種壩料，運輸能力高，設備通用，能直接鋪料，機動(dòng)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(zhù)大斗容量、大噸位方向發(fā)展。在施工布置上，正向鏟一般都采用立面開(kāi)挖，汽車(chē)運輸道路可布置成循環(huán)路，裝料時(shí)停在挖掘機一側的同一平面上，既汽車(chē)魚(yú)貫式地裝料與行駛。這種布置形式，可避免或減少汽車(chē)的倒車(chē)時(shí)間，正向鏟采用60°～90°的轉角側向卸料，回轉角度小，生產(chǎn)率高，能充分發(fā)揮正向鏟與汽車(chē)的效率。
2.正向鏟開(kāi)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(jiǎn)易，運輸費用較低，比自卸汽車(chē)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(chǎng)運輸上壩；也可與自卸汽車(chē)配合，作長(cháng)距離運輸，在壩前經(jīng)漏斗由汽車(chē)轉運上壩；與有軌機車(chē)配合，用膠帶機轉運上壩做短距離運輸。，國外已發(fā)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(fā)展。
3.斗輪式挖掘機開(kāi)挖，膠帶機運輸，轉自卸汽車(chē)上壩
當填筑方量大，上壩強度高的土石壩，料場(chǎng)儲量大而集中，可采用斗輪式挖掘機開(kāi)挖，它的生產(chǎn)率高，具有連續挖掘、裝載的特點(diǎn)，斗輪式挖掘將料轉入移動(dòng)式膠帶機，其后接長(cháng)距離的固定式膠帶機至壩面或壩面附近經(jīng)自卸汽車(chē)運至填筑面。這種布置方案，可使挖、裝、運連續進(jìn)行，簡(jiǎn)化了施工工藝，提高了機械化水平和生產(chǎn)率。石頭河土石壩采用DW-200型斗輪式挖掘機開(kāi)采土料，用寬1000mm、長(cháng)1200余m、帶速150m/min膠帶上壩，經(jīng)雙翼卸料機于壩面用12t自卸汽車(chē)轉運卸料，日強度平均達4000～5000m＾3，最高達10000m＾3（壓實(shí)方）。美國圣路易土石壩施工中，采用特大型斗輪式挖掘機，開(kāi)采的土料經(jīng)兩個(gè)卸料口輪流直接裝入100t的底卸汽車(chē)運輸，21個(gè)工作小時(shí)裝車(chē)1000車(chē)，取土高度12m，前沿開(kāi)挖寬度18.3m。
4.采砂船開(kāi)挖，有軌機車(chē)運輸，轉膠帶機（或自卸汽車(chē)）上壩
國內一些大中型水電工程施工中，廣泛采用采砂船開(kāi)采水下的砂礫料，配合有軌機車(chē)運輸。在我國大型載重汽車(chē)尚不能充分滿(mǎn)足需要的情況下，有軌機車(chē)仍是一種效率較高的運輸工具，它具有機械結構簡(jiǎn)單修配容易的優(yōu)點(diǎn)。當料場(chǎng)集中，運輸量大，運距較遠（大于10km），可用有軌機車(chē)進(jìn)行水平運輸。有軌機車(chē)運輸的臨建工程量大，設備投資較高，對線(xiàn)路坡度和轉彎半徑的要求也較高。有軌機車(chē)不能直接上壩，在壩腳經(jīng)卸料裝置至膠帶機或自卸汽車(chē)轉運上壩。
壩料的開(kāi)挖運輸方案很多，但無(wú)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(lián)合作業(yè)，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(zhì)量標準，對提高工效，降低車(chē)輛設備損耗，具有重要作用。
二.開(kāi)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(kāi)挖強度來(lái)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(shí)段的有效工作日數，d;按分期時(shí)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(shí)數，以20h計。壩體分期施工的開(kāi)挖強度qc(m^3/h)為qc=K2*qd*rd/rn式中K2——開(kāi)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(guān)密度，t/m^3;rn——土料的天然干表觀(guān)密度，t/m^3。
滿(mǎn)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(chǎn)率，m^3/h。
滿(mǎn)足上壩填筑強度要求的汽車(chē)總數量Na為Na=qc/Pa式中Pa——一輛汽車(chē)的生產(chǎn)率，m^3/h。配合一臺挖掘機所需的汽車(chē)數量n，其總的生產(chǎn)率應略大于一臺挖掘機的生產(chǎn)率，因此應滿(mǎn)足nPa
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