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文档简介

水利专业知识1防汛抗旱四防;四防是指防汛,防洪,防旱,防涝。水位;水位一般指江、河、库水面高出海平面若干米。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。到了这个水位级,防汛专业人员要检查港口、闸门、堤防险段情况,以保证安全,沿江各主要河段都有各自的设防水位位级。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。危险水位;当水位超过警戒水位后继续上涨到某一高程时,可能对防洪工程、沿江(海)主要建筑物及集中居民区等构成灾害性的威胁,这一水位值称为危险水位。保证水位;根据防洪工程当年状况确定的可防御洪水最高水位,可以是防洪标准设计的堤防设计洪水位或历史上防御过的最高洪水位。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,给下游地区造成灾害。这种溃坝洪水虽然范围不太大,但破坏力很大。此外,在山区河流上,在地震发生时,有时山体崩滑,阻塞河流,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。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。根据产生干旱的原因不同,又分为大气干旱和土壤干旱。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,根据国家防总办公室制定的有关规定,汛前安全检查的主要内容包括: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发展情况如何,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怎样,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:工程管理单位应根据当年的汛情、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,按照分级管理原则呈报上级防汛指挥部批复。需要说明的是,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,各工程管理单位负责人和行政首长,要代表管理机关签署限期改正的意见。对检查中发现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在建工程汛期预防措施1)施工现场排水施工现场应按标准实现现场硬化处理。根据施工总平面图、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。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。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。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。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)施工现场运输道路临时道路起拱5%,两侧做宽300mm、深200 mm的排水沟。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。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)边坡基坑支护汛期前应清除沟边多余弃土,减轻坡顶压力。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,观察边坡情况,如发现边坡有裂缝、疏松、支撑结构折断、走动等危险征兆,立即采取措施解决。因雨水原因发生坡道打滑等情况时,应停止土石方机械作业施工。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。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。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。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。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。吊蓝脚手架在汛期来临前,应予拆除。5)施工用电严格按照施工现场临时用电安全技术规范(JGJ462005)落实临时用电的各项安全措施。各种露天使用的电气设备应选择较高的干燥处放置。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。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。雨期要检查现场电气设备的接零、接地保护措施是否牢靠,漏电保护装置是否灵敏,电线绝缘接头是否良好。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。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,如果在相邻建筑物、构筑物的防雷装置保护范围以外,应按规范设置防雷装置。6)垂直运输设备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说明书设计高度的,应朝建筑物方向设置两根钢丝绳拉结。自升式塔吊未附着,但已达到设计说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。龙门架(井子架)和施工用电梯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;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、坍塌等灾害地段。工地宿舍设专人负责,进行昼夜值班,每个宿舍配备不少于2个手电筒。发现险情时,要清楚记得避险路线、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。采用彩钢板房应有产品合格证,用作宿舍和办公室的,必须根据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。当地气象部门发布强对流(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。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,发现问题及时处理。汛期调度基本原则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控制蓄水时,不得强调眼前利益违章蓄水;4)编制水库控制运用计划,必须分清主次,保证重点用水部门的需求。2水土保持水土流失成因及影响因素在水力、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。造成水土流失的主要因素有自然因素和人类活动因素。影响水土流失的自然因素主要有:气候,如降水量、降雨强度、风速等;地形,如坡度、坡长、坡面形状、沟壑密度等;地质,如岩石的风化性、坚硬性、透水性等;土壤,如土壤透水性、抗蚀性、抗冲性等;植被,如植被种类、覆盖度等。加剧水土流失的人类活动因素主要有: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。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,保护、改良与合理利用水土资源而采用的农业耕作措施、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,主要包括:以改变小地形为主的耕作技术,有沟垄耕作、坑田、新式圳田;增加植被覆盖度或被覆时间;保留残茬,用秸秆、地膜或砂卵石覆盖地面;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。山坡水土保持工程主要有梯田、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。沟道治理工程措施主要有沟头防护工程、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。3水库大坝水库调度的类型和主要任务水库调度可以分为兴利调度和防洪调度两大类;根据调度方式不同又可以分为常规调度和优化调度。兴利调度的主要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。防洪调度的主要任务是根据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害。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,主要包括: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,特别是径流过程数据或流量过程线等。水库调度的主要工作内容 (1)编制年、季、月、旬发电计划。参照长期水文气象预报式果与保证率典型年相结合的方法,确定年度的生产计划。(2)编制洪水调度方案。根据设计的原则、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、各综合利用部气约要求,进行洪水调节计算,统筹兼顾地得出各时期水库控制术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。在长、中、短三种预报结合应用对一般是以长期预报作为调度的控制,以中期预报进行逐月、逼旬用水计划的修正。(4)做好日常工作。主要包括收集上下游雨量站及水文站一觑雨情和水情,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。水库调度总结及其主要内容答: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。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影响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别留心和格外小心;(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、崩塌淘空,感觉水温是否异常等;(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,以便及时发现险情。4水力发电略5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。根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。主要水工建筑物是指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物,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害,或者对工程效益影响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用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用的洪水标准,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,应根据建筑物的结构类型和级别,结合风险度综合分析,合理选择, 对失事后果严重的,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(SL2522000)确定。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、滨海区分别确定。江河采取梯级开发方式,在确定各梯级永久性水工建筑物的洪水标准时,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、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准,应按表1确定。表1 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准重现期(年) 项目水工建筑物级别12345设计10005005001001005050303020校核土石坝可能量大洪水(PMF) 100005000500020002000100020001000300200混凝土坝、浆砌石坝50002000200010001000500500200200100b)平原地区永久性水工建筑物洪水标准, 应按表2确定。表 平原区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准重现期(年) 项目永久性水工建筑物级别12345水库工程设计300100100505020201010校核200010001000300300100100505020拦河工程设计1005050303020201010校核3002002001001005050303020c)潮汐河口和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准,应按表2-3确定。表3 潮汐河口段和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的潮水标准 永久性水工建筑物级别1234及5设计潮水位重现期(年)1001005050202010当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工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、滨海地区的水利水电工程其永久性水工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。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,应在表4的幅度内,考虑风险度综合分析,合理选用。表4? 临时性水工建筑物洪水标准 重现期(年) 临时性建筑物类型临时水工建筑物级别345土石结耕50202010105混凝土坝、浆砌石结耕2010105532)工程等级的划分水利水电工程等级划分根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 2522000)的规定,水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性,划分为、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 等级工程规模水库总库容 (108m3)防? 洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业的重要性保护农田(104亩)治涝面积(104亩)灌溉面积(104亩)供水对象重要性装机容量 (104kW)大型10特别重要500200150特别重要120大型101.0重要5001002006015050重要12030中型1.00.10中等100306015505中等305小型0.10.01一般30515350.5一般51小型0.010.001530.51注:水库总库容指水库最高水位以下的静库容;治涝面积和灌溉面积指设计面积。对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别不同时,其工程等别应按其中的最高等别确定。3)水工建筑物的级别水利水电工程中水工建筑物的级别,反映了工程对水工建筑物的技术要求和安全要求。应根据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性分析确定。永久性水工建筑物级别水利水电工程的永久性水工建筑的级别应该根据建筑物所在工程的等别,以及建筑物的重要性确定为五级,分别为1、2、3、4、5级,见表6。表6 永久性水工建筑物级别 工程等别主要建筑物次要建筑物工程等别主要建筑物次要建筑物1345235534堤防工程水工建筑物的级别,应该按照堤防工程设计规范(GB5028698)确定。临时性水工建筑物级别对于水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别,应根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限和临时建筑物的规模,按表7确定。对于同时分属于不同级别的临时性水工建筑物,其级别应按照其中最高级别确定。但对于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别 级别保护对象失事后果使用年限(年)临时性水工建筑物规模高度(m)库容 (108m3)3有特殊要求的1级永久性水工建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟总工期及第一台(批)机组发电,造成重大灾害和损失3501.041、2级永久 性水工建筑物淹没一般城镇、工矿企业、交通干线或影响总工期及第一台(批)机组发电,造成较大经济损失31.550151.00.153、4级永久 性水工建筑物淹没期坑,但对总工期及第一台(批)机组发电影响不大,经济损失较小1.5151.0(3)水工建筑物失事的主要原因水工建筑物失事的主要原因,一般包括设计质量、控制运用、工程维护管理,以及超标准洪水、地震等。但不同的建筑物,由于工程的特点,失事的主要原因不尽相同。1)土石坝事故原因防洪标准低。由于规划、设计时对洪水估计偏低,致使坝顶高程不足或溢洪道设计能力太小,造成坝顶漫水直至溃坝的严重事故。出现贯穿防渗体的裂缝。由于散粒体结构土体颗粒间存在孔隙,在荷重的作用下,孔隙将被压缩,而结构本身将产生深陷。往往引起坝体的裂缝, 并进而造成严重的渗漏和滑坡事故。裂缝按其生成的原因,可以分为四类:干缩或冻融引起的裂缝;坝体变形引起的裂缝;水力劈裂作用引起的裂缝;地震引起的裂缝。由于抗剪强度不足出现大滑坡。由于岸坡逐渐推动稳定而产生滑动,出现崩坍,对水工建筑物和水库下游造成严重危害。护坡出现破坏。干砌块石护坡砌筑质量差;块石粒径偏小,重量不够;在城石下面没有垫层级配不好以及块石风化等原因,使得护坡破坏。产生坝身渗漏及绕坝渗漏。坝身渗漏及绕坝渗漏严重时,将使岸坡软化,形成集中渗流通道;甚至引起岸坡塌陷和滑坡。2)混凝土坝事故原因抗滑稳定性不够。当坝基内存在软弱夹层时,坝和地基的抗滑稳定性不够,常常成为一种常见的最危险的病害现象。表面损坏。由于设计、施工、 管理或其他方面的原因,引起不同程度的表层损坏,有蜂窝、麻面、骨料架空外露、表层裂缝、钢筋锈蚀以及表层混凝土松软、脱壳和剥落等。裂缝。当混凝土坝由于温度变化、地基的不均匀沉陷有他原因引起的应力和变形超过了混凝土的强度和抵抗变形的能力时,将产生裂缝。3)拱坝的事故原因温度变化。在运行期周围环境温度的变化,会在坝内引起温度应力。当考虑不周或者在设计组合之外运行,将有可能因拉应力过大而引起开裂事故。洪水漫顶。如果设计洪水误差过大,泄洪能力过小,造成洪水漫项;如若坝基和坝座岩体的抗冲能力不足,将会造成严重破坏事故。库内外岸坡岩体崩塌。水库蓄水后,水位的变化和地表水的渗入会引起岩体抗滑能力下降,促使岩层由蠕动而滑崩。4)堤防工程的事故原因漫溢。由于堤防防洪标准较低,或者遇到超标准的特大洪水时,水位陡涨,堤防来不及培厚加高,洪水将漫越堤防顶部。漫溢也可能是由于堤防局部地段塌陷等险情和风暴潮袭击所致使。漫溢将会直接导致堤防溃决。冲决。堤身临近河岸、汛期可能由于大溜顶冲随河岸的坍塌而失事,称为冲决。冲决多发生在弯道水流的凹岸一侧,因为此处受水流顶冲和横向弯道环流的作用较强,尤其是凹岸的顶点稍下位置,是最危险的地段,有可能出现冲堤塌岸事故。溃决。在汛期高水位时,由于堤身隐患而造成堤防产生渗漏、管涌、沉陷、滑坡等险情。当抢险不及时或抢护方法不当,将可能发生堤防塌陷而形成决口,称为溃决。凌汛险情。在北方结冰的河流,当开河解冻,冰块下泄过程中,出现冰块聚集堵塞河道的冰坝现象称为凌汛。冰坝雍高上游水位,可造成洪灾;冰坝突然溃决,可能出现垮坝洪水。5)水工隧洞事故原因脉动压力、空化、空蚀。高速泄水隧洞中,由于水流内部脉动压力,促使水流发生空化,可能引起建筑物的振动。高速水流的泄水隧洞由于体形不良、施工缺陷、运行不当而发生空蚀破坏。水工隧洞的塌方。由于地质和水文地质条件不好;施工方法的不当;设计考虑不周造成隧洞发生塌方。6)溢洪道事故原因溢洪道泄流能力不足。由于实际过水能力低于设计能力,使得溢洪道泄流能力不足或病害而导致水库的溃决。闸门启闭设备问题。当溢洪道的闸门动力不能得到保证、或管理不善造成启闭设备损坏,造成洪水漫顶或出现险情。 岸坡滑坡堵塞。由于岸坡开挖过陡,破坏了自然稳定状态,造成岸坡大面积滑坡,溢洪道因被边坡坍滑体的堵塞而不起作用,致使洪水漫坝,导致水库溃决。6水利工程施工(1)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:施工中土石塌方和结构坍塌安全事故;特种设备或施工机械安全事故;施工围堰坍塌安全事故;施工爆破安全事故;施工场地内道路交通事故;其它原因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(GB 6441-1986),事故可分为物体打击、车辆伤害、机械伤害、起重伤害、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、中毒和窒息和其他伤害20个类别。根据相关统计资料,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、车辆伤害事故、机械伤害事故、起重伤害事故。(2)施工导流与截流导流导流是指水利水电工程整个施工过程中的施工水流控制,又称施工导流。广义上可以概括为采取“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,避免水流对水工建筑物施工的不利影响,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影响或尽可能少影响水资源的综合利用。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,就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,就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,就是在时间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重的河流上。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,特别是重力式混凝土坝。采用分段围堰法导流时,纵向围堰位置的确定,也就是河床束窄程度的选择是关键问题之一。全段围堰法导流。全段围堰法导流就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,而枯水期流量则很小,水位暴涨暴落、变幅很大。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,可以考虑采用允许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,围堰挡水时再继续施工。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,这就是截流。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,它是影响施工进度的一个控制项目。此外,截流本身无论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,但基本方法为立堵法和平堵法两种。(3)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碎、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)爆破的基本方法岩土介质的爆破破碎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。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。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,节省劳力,爆破效率高,导洞、药室的开挖受气候影响小。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重。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。预裂爆破和光面爆破。预裂爆破,就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,形成一个平整的开挖面。预裂爆破和光面爆破采用不耦合装药结构,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发展,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通成缝。2)爆破安全控制在完成岩石爆破破碎的同时,爆破作业必然会带来爆破飞石、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原因、公害强度的分布与衰减规律,通过科学的爆破设计、采用有效的施工工艺措施,以确保保护对象(包括人员、设备及邻近的建筑物或构筑物等)的安全。爆破公害的控制与防护可以从爆源、公害传播途径以及保护对象三方面采取措施。在爆源控制公害强度。包括合理采用爆破参数、炸药单耗和装药结构;采用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控制措施对消减爆破公害的强度也是非常重要的方面。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,可有效降低传播至保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。保护对象的防护。对保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。(4)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动性和胶凝性的浆液,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,经过硬化胶结以后,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,主要有水泥灌浆、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,除了用来控制闸坝基础的渗流外,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、地下水库的修筑等。防渗墙的基本型式是槽孔型,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。(5)土石方挖填1)质量控制措施填筑质量检查控制项目如下:各填筑部位的边界控制及坝料质量,防渗体与反滤料、部分坝壳料的平起关系。碾压机具的规格、质量、振动碾的振动频率、激振力,气胎碾气胎压力等。铺料厚度和碾压参数。防渗体碾压层面有无光面、剪切破坏、弹簧土、漏压或欠压土层、裂缝等。防渗体每层铺土前,压实土体的表面是否按要求进行了处理。与防渗体接触的岩石表面上的石粉、泥土以及混凝土表面的乳皮等杂物的清除情况。与防渗体接触的岩石或混凝土面上是否涂浓泥浆等。过渡料、堆石料有无超径石、大块石集中和夹泥等现象,尤其是各种材料界面上有无块石集中。坝体与坝基、岸坡、刚性建筑物等的结合,纵横内接缝的处理与结合,土、砂结合处的压实方法及施工质量。坝坡控制情况。2)面板堆石坝施工混凝土面板堆石坝是用堆石料分层碾压成坝体,并以混凝土面板作为防渗体的堆石坝,简称面板坝。这种坝型因断面小、安全性好、施工方便、适应性强、造价低等优点,受坝工界的普遍重视。混凝土堆石坝的主要特征可概括为:薄层碾压堆石、级配垫层料及堆石体分区、薄型混凝土面板及趾板、滑模浇筑面板、混凝土及多层止水结构。混凝土面板堆石坝与土石坝相比较,在以下几个方面有其自身的特点:导流与度汛。混凝土面板堆石坝在施工中,可利用碾压堆石抗冲刷和抗渗透破坏能力较强的特点,改变传统观念,容许施工中的堆石坝体在适当防护的条件下挡水或过水度汛。在不降低导流标准的同时,简化了导流度汛的程序和导流建筑物的规模。坝料平衡。面板坝的主体是堆石体。堆石体材料通常有爆破开采的石料、砂砾石等。由于填筑材料用量多、费用大,直接关系到工程的进度和投资,因此必须重视和规划好坝料的空间平衡和时间平衡。特别要充分利用枢纽开挖料,实施就近取料的原则。坝体填筑。填筑是面板堆石坝施工中的关键,直接影响坝体施工质量及施工速度。其施工特点是填筑量大,填筑强度高;采用大型设备机械化程度高;除垫层、过渡层、部分主堆石要求平起上升外,坝体可根据施工需要在平面和立面上合理分期填筑,这就为填筑施工提供了灵活性,为施工度汛、均衡施工提供了有利条件;堆石体填筑受气候的影响较少,冬、雨季一般可照常施工。面板混凝土浇筑及裂缝控制:面板是带状薄板混凝土结构,易产生裂缝。混凝土浇筑一般均采用无轨滑模,连续浇筑成形,为防止和控制裂缝的发生和发展,必须十分注重并采取综合措施以提高混凝土面板的抗裂、抗渗和耐久性。(6)混凝土浇筑1)混凝土制备混凝土坝在高坝中占的比重较大,特别是重力坝、拱坝应用最普遍。混凝土坝施工中,大量砂石骨料的采集、加工,水泥和各种掺和料、外加剂的供应是基础,混凝土制备、运输和浇筑是施工的主体,模板、钢筋作业是必要的辅助。拌和机是制备混凝土的主要设备,拌和机拌制混凝土有两种方式:一种是利用可旋转的拌和筒上的固定叶片,将混凝土料带至筒顶自由跌落拌制;另一种是装料鼓筒不旋转,固定在轴上的叶片带动混凝土进行强制拌和。混凝土生产系统应根据浇筑强度确定生产规模,按用料分散或集中情况设拌和站或拌和楼。拌和楼式集中布置的混凝土工厂,常按工艺流程分层布置,分为进料、储料、配料、拌和出料共五层。2)混凝土施工质量控制为了避免不均匀沉降引起坝体开裂,常采用结构缝将坝体分段。为了控制温度裂缝和施工方便,用纵缝将坝段分成若干柱状块,在浇筑时又用临时的施工缝将柱状块分层,形成若干浇筑仓,又称浇筑块,保证每个仓的浇筑质量,以保证坝体质量。混凝土养护是保证混凝土强度增长,不发生开裂的必要措施。严格来说,混凝土施工的质量控制应从原材料的质量控制入手,至混凝土的拌和、运输、入仓振捣、养护等各个环节。混凝土浇筑结束后,还需进一步取样检查,若不符合要求,应及时采取补救措施。常用的检查和监测的方法有物理监测、钻孔压水、大块取样、原型观测。(7)地下建筑工程水利水电工程地下建筑物施工,一般是指在岩土地下修建水工建筑物。它受到工程地质、水文地质、水工结构特征和施工条件的制约。1)地下建筑物施工的特点施工作业空间狭小、工序交叉多、施工干扰比较大。在长隧洞施工中,往往由于施工进度要求,需要开挖施工支洞以增加工作面。地下工程主要采用钻孔爆破法进行开挖,因此钻孔、爆破、出渣等工序在同一工作面常表现为周期性的循环。地下工程施工,岩石是成洞开挖对象,开挖后又是支护对象,这就需要在充分了解围岩性质和合理运用洞室体型特征,以发挥围岩的自承稳定能力。由于地质条件的不确定性,施工过程中常需根据围岩情况的变化,相应调整设计,及时采取有效的支护措施。因此,设计、施工和围岩观测应始终密切相结合。地下建筑物属隐蔽工程,因此工程的施工质量必须按规范和设计要求,一次达标。地下工程施工基本不受外界气候影响,但洞室内施工劳动条件较差,安全问题比较突出。遇到不良地质地段往往会发生塌方、逸出有害气体和涌冒地下水等突发事件。对此,施工中必须备有充分的应急措施。地下建筑物施工方法主要包括钻孔爆破法和机械开挖法。钻孔爆破法是当前地下工程施工的主要方法。机械开挖法主要有岩石掘进机、软土盾构掘进机和顶管掘进法。2)掘进机开挖全断面隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,简写为TBM)是一种专用的开挖设备。它利用机械破碎岩石的原理,完成开挖、出渣及混凝土(钢)管片安装的联合作业,连续不断地进行掘进。根据破碎岩石的方法,掘进机

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