水利工程專業論文發表

　　水利事業不但關係著老百姓的日常工作和生活,同時其對百姓的生命財產安全也是有著直接的影響的,我國各地現階段都已經加大了對水利工程的建設力度。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　論水利水電工程中土石壩設計中的接合部位的處理

　　無論是在國內的水利水電工程的建設中，還是在國外的專案工程建設中，土石壩都是一種主要的壩型，其數量已經遠遠超出了混凝土壩型的數量。以我國為例，在進行水利水電工程建設的過程中，土石壩的數量已經達到90%以上，尤其是在當前社會如此看重水利水電建設的今天，更加應該從根本上保證土石壩的整體牢固性，並且在安全性以及抗震性方面多下功夫，這些都是設計人員應該重點考慮的問題。本文以接合部分為例，對水利水電工程中土石壩的設計做出了分析，重點對其處理進行了研究，以避免出現更多的安全事故，從而影響到土石壩的正常應用。希望通過本文的論述，能夠令水利水電工程的使用壽命得到進一步的強化，從而實現更好的發展。

　　1 土石壩的形成與發展

　　我國是一個發展的大國，在各個領域都處於佼佼者的位置。其中，水利水電工程是最為基本的建設專案之一，對人們的生活具有重要的影響。縱觀其發展的一系列歷程，土石壩是其中發展最為顯著的一種壩型，並且逐漸成為最主要的組成部分。最早的壩型為土壩，緊接著發展為石壩，在經歷了不斷的變遷之後，最終形成了的當前所應用的土石壩，土石壩實際上是土壩與石壩兩種型別的結合體。可以說結合了二者之間的優勢，因此在整體性方面更加顯著，在效能方面也更為優越。如果按照專業化的方面對土石壩的優越性進行分析，那麼土壩的特點是土質較軟，並且滲透性極小，在顆粒方面也具有一定的優勢，同時需要較大的斷面。另外石壩的主要特點是擁有較高的強度，具有透水性的特點，在顆粒以及斷面的需求方面與土壩恰恰相反。將這兩種型別結合後，就產生了土石壩這種新型的壩體。不但各自的優勢都能夠得到充分的發揮，同時也變得更加牢固與實用。從材料的配合方面進行分析，並不具有一個固定的標準，根據工程的實際情況不同，對於土料與石料的混合比也是不固定的，所以還是要具體問題具體分析。

　　2 土石壩與岸坡接合部位的處理方法

　　在土石壩的設計中，應儘量避免岸坡出現垂直的臺階面，而是要將其設定為傾斜面、傾斜折面等形式，這樣就有效減小了結合面的坡度。通常情況下，土石壩與岸坡接合面的坡度應小於1：0.75，在特殊情況下也要嚴格控制在l：0.5。由於岸坡上部壩體的填土壓力相對較小，極易發生裂縫現象，所以，儘量減小接合面的坡度是極為重要的。在進行岸坡岩石的表面處理時，設計方案中應明確標註塗抹的材料。如果設計方案中選取塗抹材料在實際應用中效果不理想，則應在施工中及時進行更換，以防止完工後出現各種質量問題。在設計斜牆、黏土心牆等土石壩構造與岸坡的接合時，應根據需要適當加寬斜牆、黏土心牆的截面，同時在岸坡處修建牢固的混凝土齒牆，以保證接合部位的安全性與可靠性，並且減小水力的坡降，增加滲徑的長度。

　　3 土石壩與壩基接合部位的處理方法

　　在斜牆、黏土心牆等設有防滲結構的土石壩中，當需要進行壩基與壩體防滲結構的接合處理時，製藥徹底清除壩基表層的雜物和腐殖土即可，根據需要決定是否修建混凝土齒牆。在進行黏性土壩體與壩基的接合部位處理時，則需要按照要求在壩基底部沿著壩軸線開挖幾道淺溝，同時回填相應的壩體填料。淺溝、齒牆的尺寸設計時，應結合土石壩與壩基接合面的實際滲流速度來確定，當滲流面的直徑擴大時，可以採取增加壩底總寬度的處理方法，其基本原則是減少滲流對於土石壩與壩基接合面的衝擊。對均質的土石壩而言，如果壩體土壩基之間距離過近，可以在進行壩基清理後，直接進行填土處理。而當壩基的土質不同時，則需要在土石壩與壩基的接合面設定相應數量的槽，然後進行填土處理。如果土石壩的壩體與岩基完全連線時，則要將岩石的表面徹底清洗乾淨，並且經過仔細的檢查後，使用水泥漿、素混凝土、水泥砂漿等進行表面缺陷的處理，當岩石表面的縫隙完全填實後，方可進行土料的填築，以保證接合面的穩定性。另外，在土石壩與壩基接合部位的處理中，要注意各種工藝和技術的合理選用，特別是對於不同構造形式的壩基，一定要合理區分其接合面的實際情況，從而進行有效的處理。

　　4 土石壩與砼建築物接合部位的處理方法

　　1在土石壩內砼洞、砼管等與溢洪道砼邊牆的接合部位，取消截水環、刺牆的設定;2將土石壩黏土心牆與砼結構接合部位的側面坡度調整為8：1～10：1之間，從而保證了碾壓機械可以沿著砼壁面的方向行駛，提高土料的壓實效果;3土石壩的輸水洞或輸水管的四周，以及與溢洪道邊牆接合部位的下游段必須嚴格按照規範的工藝和技術要求做好反濾料，以保證接合部位的防滲效果達到理想化;4在土石壩與砼建築物接合部位的設計中，應注重下游側反濾料的具體設計，並且明確規定施工中的工藝和技術標準，以確保實際防滲效果。在土石壩的設計工作中，設計人員必須採取有效的處理方法，合理進行土石壩與岸坡、壩基、砼建築物接合部位的處理。同時，根據施工環境的不同，設計人員應通過實地勘探確定土石壩與各結構接合面之間的實際強度，從而在設計方案有針對性的進行處理，從而才能保證土石壩施工作業的順利進行，並且提高土石壩與壩上建築的安全性、穩定性。

　　結束語

　　綜上所述，隨著我國建設水平的穩步提升，水利水電工程是社會發展中最基礎的組成部分，因此更加應該對這一專案中的土石壩設計加以合理化的研究與分析。因為我國當前最主要的壩體型別就是土石壩，而土石壩在設計時最容易忽略掉的部分就是接合位置，在今後具體設計的過程中，相關設計人員一定要對這方面的問題加以重視，由此實現我國水利水電工程更加全面的發展。本文著重探討了在接合部位的關鍵處理手段，希望能夠對今後的工作有所幫助。

　　篇2

　　淺談水利工程節能設計中的幾個問題

　　隨著我國社會經濟的快速發展，我國的能源緊缺問題變得越來越突出，因此依託先進的科學技術降低各項生產的能耗，是社會實現可持續發展的重要要求之一。水利工程作為促進我國國民經濟發展的重要組成部分，無論是建設規模還是建設數量都得到了很大的提升，因此水利工程設計體現“節能”宗旨是十分必要的。總體而言，水利工程節能設計不僅需要結合當前的法律規章制度進行編制，同時還需要結合工程的實際情況對工程能耗進行分析，並結合建設要求進行合理的選址。此外，還應對供電方案進行節能設計，包括供電的方式的設計以及供電裝置的選擇等。為了使水利工程節能設計更加直觀化，本文結合實際的工程案例進行分析。

　　1 工程概況

　　某水庫的主要任務是用來灌溉以及為該地區提供飲水。該水庫設計灌溉的面積為40500畝，需要解決43000人以及1萬多頭牲畜飲水需求。本工程水庫設計等級為三級，設計庫容量約1350萬m2。

　　此外，該工程設計概況為：建壩型碾壓砼重力壩1座，大壩底高程為1138m，壩頂的高程為1187m，最大壩高為49m，壩頂寬度為6m，壩頂長度為142.85m。此外，壩頂溢流，其進口淨寬為30m，堰頂高程為1182m，該水庫末端設挑流鼻坎，使水流向下游挑射，提水泵站2座，其裝機容量為847kW，灌溉渠道為22.34km，灌溉管道為65.85km。

　　2 能耗分析

　　本工程主要能耗程式是水泵從渠道內提水至高位水池這一工序，其中主要涉及電能與勢能之間的轉換，因此該工程的主要能耗是電力。

　　因此，結合相關理論公式，對該專案的綜合能源消耗計算如下：

　　工程年綜合能耗=機電裝置能耗+線損+汽油能耗+柴油消耗=電力消耗+汽油消耗+柴油消耗=528.61+2.914+3.237=534.76tce

　　該水庫單位電耗=年電耗量/產品年總產量=430.12/1407=0.306kW?h/m3

　　綜上，本水庫工程的單位綜合能耗計算為：

　　年綜合能耗/產品年總產量=447070kgce÷1407萬m3=0.038kgce/m3

　　該專案線損率=線損總量/電能消耗總量×100%=3.247÷430.12=0.75%

　　3 工程機電裝置的配置

　　結合能耗分析，該水利工程的機電裝置型號與配置見表1所示。

　　該水利工程主要耗能為電能、汽油、柴油，其中年耗電量為1697160kW?h，主要用能為提水水泵1460000kW?h、壩區閘門600kW?h、輔助機電裝置25920kW?h、照明28800kW?h、線損181850kW?h;年消耗汽油量2t以及柴油量2.2t，主要是用來維持柴油裝置的正常運作。在該工程規劃中，一級、二級、三級提灌站水泵的型號分別為300JC-10.5×9、DFSS80-270B、CDL32-50;裝機分別為5×90kW1備4用、5×75kW1備4用、裝機為2×11kW1備1用;設計流量分別為210m3/h、192m3/h、32m3/h;設計揚程分別為94.5m、85m、67m;電動機功率分別為90kW、75kW、11kW;電動機效率分別為76.5%、75.2%、82%。水庫房屋建設包括3座泵房、2座閘室和1座管理房，總面積約1378m2。

　　4 工程選址設計優化

　　在制定水庫方案時，選址是至關重要的環節，因此在不考慮地質因素的情況下，主要需要考慮如下三點：其一，工程區域內應有地形為口袋型的可以用來處理儲水的窪地或是盆地。因為腹地寬闊，庫容量就比較大;其二，水庫大壩應建於峽谷較窄處或者等高線趨於閉合的地段，可以大大減少大壩建設投資，降低成本，以及確保大壩的安全;其三，水庫應建在較高位置，以減少閘門數量的同時，提高排水系統修建的效率。

　　5 水利工程的節能措施

　　通過上文分析，該工程的主要能源消耗為電能，因此本文主要對電能方案進行優化。

　　5.1 供電方案的節能設計

　　由於本工程的主要能耗為電能，因此要實現水利工程的節能宗旨以及高效應用。本文建議可以從以下三點方面進行設計優化：

　　5.1.1 選擇直網供電。

　　一般情況下，水泵電動機都擁有較大的功率。所以，在設計中，若水庫容量>250kW，建議設計採用高壓電動機。根據資料表明，大多工程使用電壓等級為6kV的電動機，但是我國電網的電壓普遍為10kV。因此，在水利工程水泵的選用中，通常設定了降壓變壓器，不僅增加了工程建設的成本，而且在緊急情況下會導致排水系統排水量不足。鑑於這一問題，可以優選10kV等級的水泵電動機，進行直接聯網執行。這一方案不僅能夠降低工程建設的成本，還簡化了水利工程管理的內容，此外還大大降低了強排過程中的能耗。

　　5.1.2 合理配置變壓器。

　　根據以往大量的水利工程例項表明，採用的電動機都會消耗大量的電能，因此需要通過降壓變壓器維護正常運作。一般情況下，只有在比較緊急的條件下，才會啟動排水泵站，換而言之，排水泵站使用的頻率雖然較少，而水利工程站每天都需要消耗電能。因此，為水利工程設計供電方案的時候，建議增設站用變壓器，這一舉措雖然會增加工程建設投資，但對於保障供電的穩定有積極的作用，而且在一定程度上可以節省電能消耗，是一項長遠的發展措施。

　　5.1.3 採用就地補償。

　　其實很多地理條件以及環境因素都會使水利工程受到不同程度的影響，所以可以選擇大型非同步電動機進行作業。雖然難以滿足供電公司的要求。但是在這種情況下，往往可以採用“集中補償”進行功率補償。調查表明，在水利工程中，需要予以功率補償的電動機大約有85%以上。所以，本文建議在設計中採取就地補償技術，使電動機就地並聯補償電容櫃，然後選擇防爆型電容器，並串聯電抗器以限制電流衝擊。

　　5.2 用電裝置節能設計

　　5.2.1 合理選擇水泵。

　　在當前的水利工程建設中，以大型軸流樣式水泵應用最多。這一型別的水泵有多種系列，能夠適應多種工況。而在設計中，應該注重的是選擇合理的水泵，結合實際需求，對水泵的各項引數進行分析，包括水泵的泵型、轉速等，最好選擇具有高效作業能力的水泵。

　　5.2.2 採用直連方式。

　　通常，水泵與電動機的連線方式有兩種，即直連方式和齒連方式。齒連方式也就是通過齒輪變速箱將水泵與電動機相連線，因此可以選擇高速電動機。而直連方式則是水泵、電動機之間直接相連，兩者轉速一致，一般情況下，大中型軸流水泵轉速要相對較低，因此與之配套的電動機也應保持低度。總體來說，出於日常維護與成本控制，直連方式更加經濟划算。

　　6 節能優化設計後的應用效果

　　本水利工程分別在電氣裝置選擇、水利機械選擇、生活消防、建築選材等諸多方面應用了節能措施。採取統計演算法可以得知，該工程每年可節約40萬kW?h電量，以0.9元/kW?h的標準收費，每年可以節約36萬元。通過分類計算，本工程在管理上以及才能措施上投入的成本均比較低，所以經濟投入較小，而且產生的經濟效益要遠遠大於技能投入的成本。

　　7 結語

　　節能設計作為水利工程建設中一個全新的論題，在現有的國家規章制度下，受到了越來越廣泛的重視。在實際的水利工程技能設計中，應當結合水利工程的實際情況與特徵，針對性地提出節能措施，不僅是水利工程設計更加科學化的前提，同時也是水利工程真正體現節能效果的重要要求。本文結合實際的工程案例，對該水利工程的水庫能耗進行了分析，並就水庫的選址進行了優化設計，最後提出了幾點針對性的節能措施。總體而言，能源作為國家經濟建設的重要保障，加大水利工程環節的節能控制，無論是對於水利工程的發展，還是社會的可持續發展都有非常積極的意義。

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