水利水電發(fā)展前景精選(九篇)

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第1篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：電催化氧化;染料廢水;優(yōu)勢;問題

中圖分類號：X703.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-9944（2015）04-0188-03

1引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)與工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，各個行業(yè)排放的污染物種類繁多，對環(huán)境和人們生活危害加大，尤其是印染行業(yè)產(chǎn)生的染料廢水，具有色度高，酸堿性強(qiáng)，高生物毒性，難降解等特點(diǎn)，不經(jīng)過處理任意排放會給水環(huán)境帶來嚴(yán)重危害，因而對染料化合物廢水的處理一直是人們關(guān)注的問題。電催化氧化法是通過電化學(xué)過程中產(chǎn)生較高氧化還原電位的OH、O等自由基與染料分子之間的氧化還原反應(yīng)使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，達(dá)到去除污染物的目的。當(dāng)前，電催化氧化工藝技術(shù)作為發(fā)展較快的新方法，在染料廢水處理領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。

2電催化氧化法概述

電化學(xué)催化氧化法處理有機(jī)廢水在1940年左右由歐美發(fā)達(dá)國家興起，但受到當(dāng)時有電資源及硬件條件的制約，沒得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，到1960年，全世界電力的開發(fā)與應(yīng)用水平大幅提高，電化學(xué)氧化方法處理廢水逐漸進(jìn)入快速發(fā)展時期，但到目前為止，國內(nèi)外科學(xué)家對電化學(xué)氧化法處理廢水的技術(shù)有了初步了解和應(yīng)用，但對其深入的研究不夠完善，處理廢水的各類也比較單一，主要集中在水中溶解性金屬陽離子的還原處理，目前有機(jī)廢水污染越來越嚴(yán)重，電化學(xué)方法逐漸開始應(yīng)用于有機(jī)廢水的處理。電化學(xué)氧化是在設(shè)計的水處理裝置內(nèi)，水分子在電壓作用下與有催化活性的陽極反應(yīng)從而產(chǎn)生具有高氧化還原電位的自由基，通過自由基與有機(jī)分子發(fā)生反應(yīng)，破壞分子結(jié)構(gòu)，達(dá)到去除有機(jī)物的目的，是未來有機(jī)廢水處理發(fā)展的趨勢，尤其是難以用生物法處理的有機(jī)廢水。根據(jù)所采用的電極材料的不同可以分為以下兩種不同的的過程，一種是污染物在電極表面直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，稱為直接電化學(xué)氧化，另一種是利用電極產(chǎn)生的自由基（較高的pE值）與污染物作用，稱為間接電化學(xué)氧化。

2.1直接電化學(xué)氧化

直接電化學(xué)氧化主要是污染物與陽極表面直接作用，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移直接改變污染物分子結(jié)構(gòu)，電極表面作為反應(yīng)發(fā)生的區(qū)域，因?yàn)榻到馑俾逝c程度不同分別稱為電化學(xué)轉(zhuǎn)化和電化學(xué)燃燒，電化學(xué)轉(zhuǎn)化是把污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其它一種或者幾種中間產(chǎn)物，從而提高污染物的可生化性能，然后進(jìn)行后續(xù)生物化學(xué)處理;而電化學(xué)燃燒則是將有機(jī)物在反應(yīng)器中直接完全氧化為CO2和H2O。電化學(xué)燃燒比電化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)更徹底，但消耗能量也相對較多。

2.2間接電化學(xué)氧化

間接電化學(xué)氧化是利用水在陽極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的具有較強(qiáng)氧化還原特性的活性自由基，與污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng)將其去除，活性自由基作為發(fā)生電子交換的載體，既可以是電化學(xué)反應(yīng)生成的瞬時產(chǎn)物，也可以是特制的催化劑，間接電化學(xué)氧化的瞬時中間產(chǎn)物一般是產(chǎn)生的?OH或?O等自由基來氧化有機(jī)物，此外當(dāng)電解溶液中有Cl-存在時，可以產(chǎn)生ClO-，進(jìn)而產(chǎn)生更強(qiáng)烈的氧化作用，電化學(xué)間接氧化既有電極的氧化因素，也有自由基的氧化作用，所以反應(yīng)的速率非常高，同時這些自由基氧化性強(qiáng)，一般對有機(jī)物的氧化降解更徹底，而且只在外加電壓、極板間產(chǎn)生電流時才會產(chǎn)生自由基，電壓消失，電流停止，自由基的氧化作用就會停止。

3電催化氧化在國內(nèi)外染料廢水處理中

的研究與應(yīng)用

電催化氧化技術(shù)因?yàn)榉磻?yīng)過程中運(yùn)行條件和影響因素眾多，目前對其機(jī)理的研究不夠深入，只能大致從表面上解釋有機(jī)物被分解的原因以及各種不同條件下對有機(jī)物分解去除效果影響，但對具體在分解過程中發(fā)生的轉(zhuǎn)化規(guī)律不能進(jìn)行深入的解釋和論證。

阮湘元等[1]研究了有機(jī)染料廢水在經(jīng)鋁系及PAM混合絮凝預(yù)處理后，在釕氧化物和鈦氧化物制備的催化劑電極氧化絮凝床內(nèi)，極板間電壓4.8V，HRT為5h，使染料廢水達(dá)標(biāo)排放。

趙國華等[2]采用電化學(xué)方法，經(jīng)過氧化還原反應(yīng)制備了納米級金屬鉑顆粒電極。通過SEM分析表明，鉑微粒在空間網(wǎng)絡(luò)形狀的氧化鈦膜中分布呈均勻分散狀態(tài)，而且顆粒直徑很小，鉑微粒能夠完全展露，使得納米鉑顆粒電極反應(yīng)活性位置分布廣泛，氧化還原作用強(qiáng)。研究還發(fā)現(xiàn)納米級鉑顆粒電極對甲醇的電催化氧化行為，在不同的酸堿度介質(zhì)中納米級鉑顆粒電極對甲醇的氧化性能均明顯優(yōu)于常規(guī)的金屬鉑片電極，可能是因?yàn)榧{米級的顆粒在狀態(tài)和性質(zhì)上與原物質(zhì)發(fā)生質(zhì)的變化引起的。采用兩種不同的鉑電極催化氧化降解甲基橙染料時，納米鉑微粒電極的平均氧化分解性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通金屬鉑電極，這進(jìn)一步表明納米級鉑微粒電極具有良好的催化活性。

方建章等[3]研究了用電化學(xué)方法生成強(qiáng)氧化劑H2O2和HClO處理酸性鉻蘭K染料廢水。在電解過程中向陰極表面通純氧，氧在陰極上還原可生成H2O2，以NaCl作為電解質(zhì)，Cl-在陽極上還原為Cl2，Cl2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為HClO，HClO是強(qiáng)氧化劑，可氧化降解燃料分子。反應(yīng)時間30min，脫色率和化學(xué)需氧量去除率分別達(dá)到90%以上和75%以上，當(dāng)處理時間增加到50min時，兩個指標(biāo)分別增加至100.0%和83%。

周建等[4]采用電催化氧化法處理染料廢水，當(dāng)反應(yīng)時間40min，H2O2的加入量與廢水體積比為0.005∶1，催化劑的用量與廢水為0.005∶1，pH值為2.5時，處理效果達(dá)到最佳。電解處理后能夠進(jìn)一步降低廢水的COD與色度值，未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的染料廢水經(jīng)生物化學(xué)處理使排放水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的二級排放標(biāo)準(zhǔn)。這為電催化法作為染料廢水預(yù)處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。

余瓊衛(wèi)等[5]的實(shí)驗(yàn)以Ti為基體，并通過一定方法制備了Sn和Pb氧化物半導(dǎo)體催化劑電極。并通過掃描電鏡和電化學(xué)等手段分別對以上兩種電極進(jìn)行結(jié)構(gòu)和電化學(xué)特性檢測。在相同工作條件下，Sn半導(dǎo)體電極的析氧電勢比Pb半導(dǎo)體電極高，且其對實(shí)驗(yàn)中的模擬廢水COD值分解去除速度更迅速。在模擬染料廢水處理體系中，提高反應(yīng)溫度有利于促進(jìn)染料的降解，可能是因?yàn)槿玖戏纸夥磻?yīng)是吸熱反應(yīng)，高溫有利于反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)過程中檢測到降解產(chǎn)物CO2充分證明有機(jī)物的礦化。

王敏等[6]在催化電解法去除滲濾液中CODcr、NH3-N的動力學(xué)研究中，進(jìn)行了滲濾液的SBR出水中CODcr、NH3-N的去除研究，在一定工藝下，對滲濾液的SBR出水進(jìn)行電化學(xué)氧化，反應(yīng)時間為30min時，NH3-N去除率100%，當(dāng)反應(yīng)時間增加到120min時，CODcr的去除率達(dá)90%以上;有機(jī)物指標(biāo)的分解反應(yīng)符合一級動力學(xué)反應(yīng)方程，其速率常數(shù)隨反應(yīng)器中的電流密度的增加、極板間距的減小而提高。

李天成等[7]在電催化氧化技術(shù)處理苯酚廢水研究中，分別測定了SnO2/Ti復(fù)合電極、不銹鋼電極、柔性石墨電極的析氧電位，并以這三種不同電極材料，施加5V左右電壓，對模擬苯酚廢水進(jìn)行了電化學(xué)氧化分解實(shí)驗(yàn)。研究表明：析氧過電位次序?yàn)椴讳P鋼<柔性石墨<SnO2/Ti，處理后水的化學(xué)需氧量值約為100mg?L-1，且出水的苯酚濃度<0.5mg?L-1。處理取得良好效果。

賈金平等[8～10]研制了鐵/活性炭纖維的復(fù)合材料電極，并應(yīng)用該電極對染料廢水進(jìn)行處理，研究結(jié)果表明，在最佳工藝條件下，該復(fù)合電極可以對染料廢水的脫色率達(dá)到100%，TOC的去除率也達(dá)到60%以上，處理的效果比采用單一的鐵電極要更好，從而證明活性炭纖維在該復(fù)合電極中起了主要的作用，我們認(rèn)為具體催化作用機(jī)理可能是因?yàn)榛钚蕴坷w維其具有較大的比表面積和對污染物有較強(qiáng)吸附能力有關(guān)。

婁紅波等[11]采用碳棒電極，在室溫下進(jìn)行了電化學(xué)法處理苯酚模擬廢水的研究，通過改變廢水中Na2SO4電解質(zhì)濃度、電極電壓、pH值和初始濃度等條件，研究了不同條件對處理效果的影響，研究結(jié)果表明：處理最佳條件為pH值為8.0，電極電壓為5.5VNa2SO4電解質(zhì)濃度為20.0g/L。最后對苯酚的降解機(jī)理進(jìn)行了初步探討。但我們認(rèn)為，最佳處理條件的適用范圍有限，因?yàn)殡姌O間距及電極表面積大小的影響對處理效果影響也非常大。

林海波等[12]以煉油廠二級出水回用為目的，研究了電催化氧化法降解煉油廠二級出水CODCr的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：電催化氧化法可在煉油廠二級出水回用中降解CODCr，當(dāng)廢水處理后ρ（CODCr）小于30mg/L時，處理每噸廢水的電能消耗在1kW?h左右。CODCr的降解效果依賴于廢水性質(zhì)、電解時間、電極材料、電流密度、電極間距、電解槽結(jié)構(gòu)、廢水流量等因素。

殷鐘意等[13]在活性炭負(fù)載納米TiO2電催化氧化處理染料廢水中，用溶膠凝膠―動態(tài)吸附法制備顆?；钚蕴浚℅AC）負(fù)載納米二氧化鈦（TiO2）催化劑，以甲基橙的脫色率為考察指標(biāo)，研究TiO2/GAC電催化反應(yīng)體系對甲基橙染料廢水的電催化氧化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在甲基橙廢水pH值為4，TiO2/GAC催化劑用量為0.5g，F(xiàn)e2+濃度為250mg/L，電解電壓為16V時，電催化氧化30min的條件下，甲基橙脫色率達(dá)99.2%，COD去除率達(dá)93.1%。

電催化氧化方法和光催化結(jié)合方法處理染料廢水近年來引起研究人員的興趣，李國亭等[14]在電催化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的降解過程研究中采用光照協(xié)同作用，采用具有電催化活性和光催化活性二氧化鈦摻雜PbO2復(fù)合材料電極，研究了對偶氮染料酸性橙Ⅱ的光助電催化降解效果。結(jié)果表明，單獨(dú)電催化過程會產(chǎn)生大量醌類化合物，可能是因?yàn)殡姶呋蛔阋越到膺@類化合物，因而在溶液中積累;而在光協(xié)同電催化氧化過程中，光催化氧化過程大大減少了電催化過程中產(chǎn)生的醌類物質(zhì)。在反應(yīng)時間為120min，光協(xié)同電催化氧化是其使TOC去除率高于單獨(dú)電催化1.5倍以上，協(xié)同作用非常顯著。

在鈦基二氧化錫電極電解過程中羥基自由基檢測及電催化機(jī)理中，丁海洋等[15]采用浸漬――熱分解方法制備了鈦基二氧化釕（Ti/RuO2）和鈦基二氧化錫（Ti/SnO2）兩類尺寸穩(wěn)定陽極電極。以掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）對電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。用循環(huán)伏安法（CV）比較研究了Ti/RuO2和Ti/SnO2電極直接電催化氧化苯酚性能，表明苯酚在Ti/RuO2和Ti/SnO2電極上均可發(fā)生直接電氧化反應(yīng)，兩種電極上氧化峰電位分別為0.96和1.43V（vs.Ag/AgCl）。以對苯二甲酸為捕獲劑，利用熒光光譜法進(jìn)行了羥基自由基（?OH）檢測。Ti/SnO2電極在電解過程中能夠產(chǎn)生?OH;而Ti/RuO2電極?OH的生成極其微弱。Ti/SnO2電極電解過程中生成?OH是其具有高電催化活性的主要原因，也表明了用熒光法進(jìn)行羥基自由基檢測方便、靈敏，可以用于電催化過程羥基自由基的檢測。

4電催化氧化法的優(yōu)勢

目前電催化氧化法應(yīng)用于有機(jī)廢水處理，優(yōu)勢主要在以下幾個方面。

（1）電能屬于清潔能源，可以再生，并且該方法對電能利用效率{，反應(yīng)條件寬松。在廢水處理過程中，主要是依靠瞬時活性自由基和電子，無需額外添加化學(xué)藥劑，沒有二次污染，對環(huán)境不產(chǎn)生負(fù)面影響。

（2）電催化氧化法不僅能對有機(jī)物進(jìn)行礦化分解，另外本身不引入菌膠團(tuán)，沒有生物污染，同時電化學(xué)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的活性自由基對廢水中的有害生物起到殺滅作用，這樣可采用生物法作后續(xù)消毒的工藝。

（3）基礎(chǔ)建設(shè)和運(yùn)行成本較低[16]，控制簡單，工藝組合靈活，可以單獨(dú)處理污水，也可為難生物降解的高濃度廢水提供可生化性預(yù)處理。

5結(jié)語與展望

電催化氧化法處理污水有深遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的發(fā)展空間[17]，盡管電催化氧化工藝處理染料廢水有許多優(yōu)勢，但目前還是存在很多急需解決的問題，這些問題的產(chǎn)生主要體現(xiàn)在電極組成結(jié)構(gòu)、電催化氧化的機(jī)理、高催化性能電極的研發(fā)以及電催化氧化整體工藝的研究這四個領(lǐng)域，這是電催化氧化水處理研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，同時對電催化氧化的工業(yè)化應(yīng)用研究還有待加強(qiáng)，今后的發(fā)展要從解決實(shí)際問題出發(fā)，逐步把理論研究過渡到實(shí)際工業(yè)應(yīng)用研究上。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：水利水電；建筑設(shè)計；現(xiàn)狀與發(fā)展

中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

泵站和水電站的廠房、啟閉機(jī)房、輸水工程的建筑物等相關(guān)設(shè)施都是水利水電工程建筑設(shè)計所包括的內(nèi)容。隨著社會的不斷需求和水利水電建設(shè)的發(fā)展，建筑設(shè)計在理念上有了很大的突破。即在基礎(chǔ)的設(shè)計要求上，進(jìn)行最大限度的創(chuàng)新，使水利水電的建筑設(shè)計能夠達(dá)到美觀、適用、經(jīng)濟(jì)、安全的效果，并且還能與周圍的山、水、草、木等有效的結(jié)合起來，形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的關(guān)系。這樣一來，就會促進(jìn)靚麗風(fēng)景的建成，給人們帶來美感，促進(jìn)旅游和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為此，要對水利水電的建筑設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步的探索，滿足水利發(fā)展和精神文化的提高。

一、水利水電建筑設(shè)計的現(xiàn)狀

進(jìn)行各種水利水電設(shè)施的修建中，都會有很多資金的投入，又由于水利水電設(shè)施是專業(yè)的設(shè)計師所建設(shè)完成的，所以在功能和壽命上都有很好的保障。但作為一門專業(yè)學(xué)科的水利水電建筑而言，一些專業(yè)的技術(shù)人員在進(jìn)行水利水電的施工中，往往缺乏相應(yīng)的建筑學(xué)知識。他們追求更多是建筑的實(shí)用性，就其美觀性和藝術(shù)性來說，都有所忽略。這樣建筑設(shè)計的模式下，就形成了沉重的鋼筋水泥形象，如一個笨重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隨著精神文明的發(fā)展，建筑的視覺感受已經(jīng)成為設(shè)計者和使用者的高度重視，水利水電的建筑工程也不例外。如位于景德鎮(zhèn)市的玉田水庫的建筑設(shè)計，就成為了旅游的一個重要部分。所以說，現(xiàn)代的水利水電的建筑設(shè)計應(yīng)逐步的開始像藝術(shù)性的建筑的方向前行。

二、建筑的設(shè)計特點(diǎn)

（一）一般來說，水工建筑物制約著水利水電工程建筑的基礎(chǔ)，其根據(jù)專業(yè)的使用要求來對建筑物的范圍和平面位置進(jìn)行確定；而水閘啟閉機(jī)運(yùn)行高度、水力設(shè)備的吊裝高度或、變配電設(shè)施高度也會對建筑物高度起到一定的影響。依據(jù)水利工程建筑設(shè)計的形狀、平面位置、高度、設(shè)計尺寸等要求，都會明確的認(rèn)識到其對建筑設(shè)計空間的限制，給建筑設(shè)計藝術(shù)性的創(chuàng)造帶來很大的難度。

（二）水利水電工程能夠促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)的建設(shè)提供良好的條件，隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，周圍的建筑物也會得到良好的建設(shè)和改造，促成人為景觀的建成。為此，在水利水電的建設(shè)中，要有一定的超前意識。當(dāng)周邊的建筑都建立起來以后，就與水利建筑相互融合，形成一個完美的整體景象。

（三）進(jìn)行水利水電的建筑設(shè)計中，探索和研究的活動會受到管理機(jī)制和節(jié)約思想的影響，使建造資金的投入變得緊張起來。這樣，在實(shí)際的施工中，超出預(yù)算的數(shù)額就被視為不合理。要想投入很少的資金，又進(jìn)行施工圖紙的實(shí)際建設(shè)，相對是比較困難的，加上一些客觀因素的影響，建設(shè)的方案會隨時發(fā)生改變，如此一來，建筑的施工方案就不在是設(shè)計者們原來的構(gòu)思了。

三、建筑設(shè)計的某些問題

（一）建筑設(shè)計與業(yè)主之間的交流

1.市場經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行之下，表明建筑設(shè)計并不是設(shè)計者們的獨(dú)自活動，在進(jìn)行施工的設(shè)計與實(shí)施中，還要與相關(guān)的各個方面進(jìn)行全面交流，最主要就是與業(yè)主之間的交流。在水利水電建筑施工中，就建筑的裝飾和外觀等內(nèi)容上來說，業(yè)主有時會對此進(jìn)行一些自己的方案指明，其要求與設(shè)計者的要求能夠達(dá)有效的溝通和交流，都會在風(fēng)格和使用上得到很大的突破。

2.有時候，業(yè)主可能沒有對建筑的設(shè)計提出明確的格調(diào)要求，但對其外觀及其裝飾的要求就很突出，像這些業(yè)主，經(jīng)濟(jì)實(shí)力一般都很強(qiáng)，雖然不是什么專業(yè)的設(shè)計者，但也有一定的鑒賞能力，在進(jìn)行雙方的交流過程中，就要反復(fù)進(jìn)行意見的交換，并通過實(shí)際考察，對比和分析雙方的觀點(diǎn)與方案，確保意見的統(tǒng)一。

（二）經(jīng)濟(jì)與設(shè)計的相互配合

在建筑的建設(shè)中，作為設(shè)計師，追求的當(dāng)然是建筑的藝術(shù)與審美。作為一個設(shè)計師，不僅要熟悉建筑的施工工藝，還要能夠成為一名優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)師。這樣，設(shè)計者在進(jìn)行建筑的設(shè)計時，就能夠很好的以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)實(shí)力作為依據(jù)，設(shè)計出更加合理的設(shè)計方案來。在面對經(jīng)濟(jì)投入相對困難的建筑中。設(shè)計者就要利用有限的資金對建筑進(jìn)行最大限度的設(shè)計和改觀，既保障資金的使用，也使建筑的外觀和裝飾能夠得到合理的建設(shè)。

（三）建筑設(shè)計的美觀性與經(jīng)濟(jì)性

建筑的設(shè)計中，其方針?biāo)蟮氖敲烙^、經(jīng)濟(jì)與適用的共同結(jié)合，而在實(shí)際的工程建設(shè)中，建筑的美觀性與經(jīng)濟(jì)性一般都被對起來，得不到有效的結(jié)合。俗話說，追求藝術(shù)性就必須多投資，少投資就必定無法實(shí)現(xiàn)藝術(shù)性。對這一問題，就要辯證的進(jìn)行看待，國家對水利水電進(jìn)行最大程度的投資，就要以節(jié)約國家資源為建設(shè)原則，用合理價格的建筑材料進(jìn)行設(shè)計意圖的實(shí)現(xiàn)，還要能夠保障建筑的耐久性。

（四）建筑的設(shè)計與藝術(shù)創(chuàng)作的相關(guān)聯(lián)系

在水利水電的建筑設(shè)計中，其建筑的設(shè)計和藝術(shù)創(chuàng)造有著密切的關(guān)系，這就可以看作是：建筑是設(shè)計者眼中的藝術(shù)創(chuàng)造。在實(shí)際的建設(shè)施工中，設(shè)計者要對水利水電工程建筑的外部聯(lián)系和內(nèi)部特點(diǎn)進(jìn)行深入的研究，依據(jù)美學(xué)規(guī)律和科學(xué)的建設(shè)規(guī)律，提出一個合理的建設(shè)方案來。其次在這一方案的前提下，進(jìn)行不斷的揣摩和探討，運(yùn)用不同的技巧與手法，將其表現(xiàn)出來，充分體現(xiàn)水利水電建筑設(shè)計的實(shí)用和美觀。

四、建筑設(shè)計創(chuàng)新前景

滿足使用功能、安全、運(yùn)行管理等要求，是水利水電工程建設(shè)的主要內(nèi)容，但除此以外，隨著工程建設(shè)的發(fā)展，建筑形式上的創(chuàng)新，也成了工程施工的重點(diǎn)要求。面對水利水電工程建筑設(shè)計的前景，設(shè)計者就要充分的結(jié)合求實(shí)與創(chuàng)新，深入建設(shè)的研究，開拓水利的優(yōu)美景象。今后的發(fā)展中，水環(huán)境和水生態(tài)的發(fā)展將是水利水電建筑設(shè)計的發(fā)展趨勢，在這種趨勢的帶動之下，旅游業(yè)也會得到大的發(fā)展，成為人們休閑的又一圣地，這就為水利水電的建筑設(shè)計提出來更高的要。為此，在水利水電的有效建設(shè)中，還要能夠追求其美觀性和藝術(shù)性，使得建筑的形態(tài)呈現(xiàn)優(yōu)美的姿態(tài)，吸引更多的人流連忘返，推動水利水電的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水利水電的建筑設(shè)計要不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，其在三個方面應(yīng)該具有很大的發(fā)展和探索。1.在水利水電的建筑設(shè)計中，最先考慮的應(yīng)該是建筑的性能和適用以及耐久。2.依據(jù)牢固、經(jīng)濟(jì)、安全的建設(shè)原則，充分結(jié)合完備的技術(shù)要求進(jìn)行建筑的施工設(shè)計，即材料選擇、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工的可能性等。3.在基礎(chǔ)的設(shè)施完善的條件下，最大限度的進(jìn)行建筑設(shè)計的藝術(shù)追求，此外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，運(yùn)用設(shè)計者自身的創(chuàng)造力與想象力，精心的進(jìn)行建筑的設(shè)計，施工人員則按要求進(jìn)行嚴(yán)格的施工和建造。只有建筑師對建筑的外形、內(nèi)部、外部的空間組合、建筑材料的色彩和材質(zhì)、立面構(gòu)思、等設(shè)計要素進(jìn)行充分的考慮，建筑的設(shè)計就能達(dá)到良好的形象塑造，使各個方面得到統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，表現(xiàn)建筑的藝術(shù)美感，給人以強(qiáng)烈的視覺震撼。

結(jié)束語

總而言之，水利水電的建筑設(shè)計中，經(jīng)濟(jì)與設(shè)計方面都存在著很多的問題，為此，就要提出有效的措施解決這些問題。在社會的不斷發(fā)展和建筑設(shè)計的改進(jìn)中，汲取各方面的因素，結(jié)合周圍所有的事物，進(jìn)行藝術(shù)式的完美創(chuàng)造，將是建筑設(shè)計的發(fā)展前景，這也為人們的生活帶來更多的驚奇和享受。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張樹軍，王瑋，吳菁，水利建筑美化設(shè)計探索與思考[J].治淮，2001,11.

第3篇：水利水電發(fā)展前景范文

【關(guān)鍵詞】GPS；水利水電；工程測量；應(yīng)用前景

中圖分類號：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

0.引言

GPS（全球定位系統(tǒng)）是到目前為止，世界上最先進(jìn)和最完善的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與定位系統(tǒng)。它的特點(diǎn)不僅有全球性、全天候性、實(shí)時高精度，三維導(dǎo)航和定位能力這幾點(diǎn)，而且還包括了具有良好的抗干擾和保密性。所以這引起了世界各國軍事部門和廣大民用部門的深切關(guān)注。GPS定位技術(shù)的高度自動化所達(dá)到的高精度以及其所具備的潛力，同時也引起測繪界的極力關(guān)注。特別是最近這幾年來，GPS定位技術(shù)在應(yīng)用基礎(chǔ)的研究方面、新應(yīng)用領(lǐng)域的開拓方面、軟件和硬件的開發(fā)等等一系列方面都取得了快速發(fā)展，并在廣泛的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動方面也展現(xiàn)出了極為廣闊的發(fā)展前景[1]。

1.GPS測量技術(shù)的概述

全球定位系統(tǒng)，即GPS，它是“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS”的英文縮寫。它是以衛(wèi)星的測時和測距進(jìn)行導(dǎo)航，并構(gòu)成全球定位的一種系統(tǒng)?，F(xiàn)在，國際上已經(jīng)公認(rèn)地把這種全球定位系統(tǒng)簡稱為GPS。GPS (全稱：全球定位系統(tǒng))，是美國國防部在20世紀(jì)80年代研發(fā)成功的一種高精度衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。同時，它也是現(xiàn)代空間技術(shù)的又一次重大突破。它的建立是為了美國DOD（國防部）滿足對軍事部門對海上、陸地和空中設(shè)施進(jìn)行高精度導(dǎo)航和定位的要求。這個系統(tǒng)是從1973年開始設(shè)計、研發(fā)的，歷經(jīng)20年在1993年的時候全部完成。到1994年年底為止，28顆GPS衛(wèi)星全部發(fā)射完成,其定位工作開始正常進(jìn)行。因此,對現(xiàn)在來說，不論在任何時候,在地球的任何地方,都可以接收到不少于6顆的GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號[2]。

GPS定位系統(tǒng)具有高度的精度性、全天候、連續(xù)性、速度快、費(fèi)用低、方法種類多樣和操作簡單等一系列特點(diǎn)。這使其在水利水電工程測量及其相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域得到了極其廣泛的運(yùn)用。

GPS衛(wèi)星的主要作用是:第一，向用戶連續(xù)發(fā)送定位信息；第二，接收和儲存由地面監(jiān)控站發(fā)來的衛(wèi)星導(dǎo)航電文等信息,并適時發(fā)送給用戶；第三，接收并執(zhí)行由地面監(jiān)控站發(fā)來的控制指令,適時地改正運(yùn)行偏差和啟用備用衛(wèi)星等；第四，通過星載的高精度銣鐘和銫鐘,提供精密的時間標(biāo)準(zhǔn)。

近些年來，GPS在水利水電工程測量方面也獲得了很大的發(fā)展。特別是在首級控制,碎部測量以及變形觀測等各個方面,都得到了充分的應(yīng)用。下面，本文將從其應(yīng)用情況和效果作必要的論述,以及對它以后發(fā)展前景和優(yōu)勢作相關(guān)說明。

2.GPS在水利水電工程測量中的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)勢

2.1首級控制

對于建立某一測區(qū)內(nèi)的首級控制網(wǎng)，技術(shù)人員可以應(yīng)用高精度的GPS進(jìn)行相對定位技術(shù)。

2.1.1網(wǎng)的圖形設(shè)計

全球定位系統(tǒng)首級控制網(wǎng)的基本圖形一般是三邊形或多邊形，加密網(wǎng)點(diǎn)時也可取附合線路或者極坐標(biāo)法這兩種方法。

（1）三角形網(wǎng)

非同步的獨(dú)立觀測邊可以組成GPS網(wǎng)中的三角形邊。并且依據(jù)地測量的經(jīng)驗(yàn)可以知道：三角形邊的幾何結(jié)構(gòu)強(qiáng)，而且具備出色的自檢能力，能夠及時有效的發(fā)現(xiàn)觀測成果出現(xiàn)的問題,以此來保障網(wǎng)的可靠性。與此同時，經(jīng)過平差后的網(wǎng)中相鄰點(diǎn)間的基線向量的精度一般分布比較均勻。

（2）環(huán)形網(wǎng)

環(huán)形網(wǎng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比三角形網(wǎng)的稍差。在大地測量和精密工程測量中使用的兩種基本圖形是：三角形網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)。在水利工程測量中，也能用它們作為首級控制網(wǎng)。在首級控制網(wǎng)精度并非很高而且測區(qū)范圍不是很大的情況下，也可以采用附合線路和星形網(wǎng)的形式[3]。

2.1.2 GPS接收機(jī)的精度要求

現(xiàn)在，我國普遍使用的GPS接收機(jī)一般有單頻機(jī)和雙頻機(jī)兩種。單頻機(jī)相對定位精度是10mm+1ppm×D；雙頻機(jī)相對定位精度是5mm+1ppm×D。以上兩種都滿足首級控制的精度要求。但是，按要求，單頻機(jī)測量基線邊長度一般不超過10km。

2.1.3數(shù)據(jù)預(yù)處理及平差計算

處理觀測數(shù)據(jù)的基本過程包括：第一，預(yù)處理；第二，平差計算；第三，坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換或者與已有地面網(wǎng)的聯(lián)合平差。耐心地對原始數(shù)據(jù)編輯、加工與整合，仔細(xì)地分類出各種游泳信息，為平差計算作好充分的準(zhǔn)備，這是預(yù)處理的主要目的。第二步，平差計算的主要內(nèi)容：（1）同步觀測同一基線邊多歷無同步觀測值的平差計算。（2）GPS網(wǎng)平差:把上面提到的基線邊的平差結(jié)果當(dāng)作相關(guān)觀測量進(jìn)行網(wǎng)的整體平差。在WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行整體平差。數(shù)據(jù)處理的最后一個過程是對GPS網(wǎng)與經(jīng)典地面網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)合平差和坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過這一最后階段的處理，可以獲得所需要的結(jié)果數(shù)據(jù)。

2.2圖根控制

GPS作圖根點(diǎn)控制測量的特點(diǎn)：

（1）使用的是單頻機(jī)，機(jī)身輕，攜帶方便；

（2）采用附合路線。從一已知點(diǎn)出發(fā),又回到這一已知點(diǎn)。由此可知，在控制點(diǎn)較少的測區(qū)內(nèi)，也只需一個已知點(diǎn)，就可以進(jìn)行測量。

（3）運(yùn)用同濟(jì)大學(xué)GPS快速定位軟件，每一測站點(diǎn)的定位時間一般只需2-3分鐘便可完成。使用GPS大比例尺地形圖圖根控制測量,，在水利水電工程測量中，可以起到很好的效果。

2.3變形監(jiān)測

水負(fù)荷的重壓可能引起水庫水電站大壩變形，為了大壩的安全，需要對大壩變形連續(xù)精密地進(jìn)行監(jiān)測。GPS（全球定位系統(tǒng)）的精密定位技術(shù)可以滿足監(jiān)測工作的精度要求(1.0—0.1ppm)。并且也可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測工作的自動化。譬如：全球定位系統(tǒng)接收機(jī)可很長一段時間安置在適當(dāng)?shù)奈恢茫捎眠b控裝置操作，并以此來觀察監(jiān)測大壩的形變。并可以使用適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)傳輸技術(shù)，按時自動地將監(jiān)測數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理中心，方便以后進(jìn)行處理和分析。

3.GPS技術(shù)在水利水電工程測量中的前景展望

在水利水電工程測量中，GPS的應(yīng)用已獲得了很好的效果。其具備經(jīng)典測量方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)勢將使在其他方面獲得更為廣泛的應(yīng)用。不久之后，隨著GPS接收機(jī)的不斷改良和國內(nèi)數(shù)據(jù)后處理軟件的不斷開發(fā)與利用，這將促使GPS在應(yīng)用領(lǐng)域和定位測量技術(shù)方面不斷地拓寬和發(fā)展，并為以后促進(jìn)測繪科技的發(fā)展和應(yīng)用更好地服務(wù)[4]。

4.結(jié)語

這些年來，GPS（全球定位系統(tǒng)）精密定位技術(shù)在我國得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。無論是在大地測量中還是在工程測量或者變形監(jiān)測更或者資源勘察等等方面，都取得了非常好的效果。成功經(jīng)驗(yàn)以及良好的效果，充分地表明了GPS精密定位技術(shù)巨大的優(yōu)越性和潛力。在新世紀(jì)里，GPS導(dǎo)航與定位技術(shù)一定會取得進(jìn)一步的發(fā)展。并為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)揮出更大更積極的作用。

【參考文獻(xiàn)】

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第4篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆混凝土；護(hù)坡板；水利工程應(yīng)用；研究

在現(xiàn)代社會發(fā)展的過程中，水利水電工程的重要性愈發(fā)重要，這直接關(guān)系到社會的進(jìn)一步發(fā)展以及可持續(xù)道路的形成，過去的經(jīng)驗(yàn)表明，水資源緊缺的原因有一部分是因?yàn)樵谒こ讨械睦速M(fèi)導(dǎo)致的，這直接影響了社會的和諧發(fā)展。況且在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的今天，先進(jìn)的施工技術(shù)必然會帶動工程的進(jìn)一步建設(shè)。以實(shí)際工程的施工建設(shè)為例，對此進(jìn)行了詳細(xì)的論證，希望在今后的施工建設(shè)中，能夠?qū)F(xiàn)澆混凝土護(hù)坡技術(shù)的優(yōu)越性得到進(jìn)一步的凸顯，為促進(jìn)我國水利水電工程的建設(shè)作出重要的貢獻(xiàn)。

1水利水電水庫工程中現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡施工工藝的應(yīng)用

1.1工程概況與相關(guān)設(shè)計方案

本文中主要選取了某水利水電工程的施工建設(shè)，并且針對該工程具體論述了現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡工藝的應(yīng)用。該水庫總體綜合流域范圍為13.4平方公里，其中壩頂?shù)拈L度為203m，寬度為4.5m，總庫容量能夠達(dá)到190.6萬m3，地震烈度為7，因?yàn)槭┕r間距今較為長遠(yuǎn)，已經(jīng)有幾十年的歷史，因此在重新修建的過程中，充分考慮到工程護(hù)坡質(zhì)量嚴(yán)重不符合工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，因此決定采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的施工工藝，以達(dá)到理想的工程標(biāo)準(zhǔn)，在對護(hù)坡進(jìn)行加固的基礎(chǔ)上，工程的整體效果得到明顯的提升。在具體對邊坡進(jìn)行加固的方案設(shè)計中，原有工程中的護(hù)坡是由干砌石堆砌而成的，所以既不能滿足工程成本的要求，也不能達(dá)到加固的效果，需要重新選擇護(hù)坡的原材料，現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行護(hù)坡具有理想的效果，可以在橫向設(shè)置幾處伸縮縫，將護(hù)坡版的厚度控制在16cm左右，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)的施工建設(shè)。

1.2施工過程設(shè)計

在開展具體護(hù)坡施工的過程中，有以下幾個重點(diǎn)的步驟。首先是要安裝模板，在進(jìn)行模板安裝時，不僅需要確保工程更順利的施工，還要盡可能的降低施工成本，因此采用隔一塊支一塊的施工方式，將模板事先排好編號，按照1、3、5的順序進(jìn)行安裝，相鄰兩個模板之間的距離為2m，同時還要對壩坡的坡度進(jìn)行測量，采用水準(zhǔn)儀以及經(jīng)緯儀兩種工具對其進(jìn)行有效的控制，使得可以將設(shè)置點(diǎn)位得到更加牢固的安裝。同時對坡面線進(jìn)行相應(yīng)的測量，使用線繩將相鄰的楔子聯(lián)系起來，以便進(jìn)行控制，然后按照高程的不同進(jìn)行安裝，這是其前提條件。其次是進(jìn)行混凝土模板的澆筑。這一道工序主要是在壩頂上得以實(shí)現(xiàn)的，主要工具為鐵皮、模板以及滑槽，按照由下至上的順序進(jìn)行澆筑，同時將塌落度控制在5-7cm之間，使用振搗棒對混凝土進(jìn)行振搗，進(jìn)一步提高混凝土的密實(shí)程度，先使用振搗棒進(jìn)行一次振搗后，再將平板振動器固定牢靠，進(jìn)行二次振搗，反復(fù)進(jìn)行3至4次后，將坡面找平，如果有些坡面不平整，那么可以采用人工的方式對其進(jìn)行整平處理，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，14d后基本就能夠成形。第三道工序是進(jìn)行排水孔以及伸縮孔的施工。在進(jìn)行這道工序前，需要確?；炷恋南嚓P(guān)強(qiáng)度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上在面板上鉆取4個排水孔，分別位于上下左右四個位置，呈現(xiàn)梅花狀的分布，分別在面板的橫向以及縱向每隔2m設(shè)置一道伸縮縫，當(dāng)縱縫完全凝固后再將其使用切割機(jī)進(jìn)行切割。此外，在完成護(hù)坡的加固工程后，還要對其效果進(jìn)行檢驗(yàn)，該工程共耗時一個月的時間，采用現(xiàn)澆混凝土的護(hù)坡工藝進(jìn)行施工，施工時間得到有效的縮短，并且經(jīng)過一段時間的使用后，具有明顯的護(hù)坡效果，這一施工工藝可見一斑。在今后類似工程的建設(shè)過程中，可以作為全新的工藝進(jìn)行推廣。

2水利水電堤防工程中現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的應(yīng)用

2.1工程基本情況

位于某河兩側(cè)的城區(qū)段水利堤防整治工程共分為兩段，其中右堤長15.18公里，左堤長7.787公里。設(shè)計堤防為50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，吹填筑堤法進(jìn)行堤身填筑，1：3的坡比，利用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡板作為堤防護(hù)坡，其尺寸規(guī)格100cm*150cm*12cm，C20F150混凝土等級，10cm砂礫石為護(hù)坡板的下墊層，再下層則是復(fù)合土工膜400g/m2，護(hù)坡板工程量為38*104m2。

2.2施工過程設(shè)計

制作安裝模板砂礫墊層鋪設(shè)攪拌、運(yùn)輸、振搗、抹平混凝土拆除模板養(yǎng)護(hù)混凝土。標(biāo)準(zhǔn)型12槽鋼制作縱向模板，6mm鋼板則制作橫向模板，綜合考慮混凝土板的施工誤差因素，將橫向模板制作的長度定為994mm。安裝模板的依據(jù)要嚴(yán)格按施工高程及放線位置施行，模板平直度則依靠堤腳與堤頂?shù)臉稈炀€進(jìn)行校正，從而確保順直的板縫。砂礫石墊層的鋪設(shè)應(yīng)在敷設(shè)土工膜合格后立即進(jìn)行，以起到保護(hù)土工膜的作用。在施工中利用布袋向下運(yùn)輸?shù)姆绞?，運(yùn)輸墊層料至設(shè)計位置后整平。安裝模板合格后則將墊層找平，以保證混凝土厚度標(biāo)準(zhǔn)，澆筑前將墊層濕潤。本工程混凝土為集中攪拌方法，運(yùn)輸則利用罐車實(shí)現(xiàn)，以防止離析或漏漿等問題，同時利用4mm鐵板制作的溜槽作為垂直運(yùn)輸混凝土的工具，半徑30cm。利用這種溜槽連接混凝土罐車出料口與下部小車，可大大減少人工量，提高了工作效率，而且溜槽可重復(fù)使用且不易損壞。振搗混凝土的方式為振搗棒，手持插入振搗棒，并控制30cm范圍內(nèi)的插點(diǎn)間距且不能對墊層產(chǎn)生擾動或是過振、漏振現(xiàn)象。

完成振搗混凝土后，應(yīng)再次進(jìn)行掛線校正，以確定模板沒有出現(xiàn)走模問題，如果有走模問題存在，則應(yīng)在混凝土初凝之前完成校正工作?；炷撩婺ㄆ綐?biāo)準(zhǔn)為高于模板1至2mm，二次抹面開始于初凝后，平整度在2mm以內(nèi)。澆筑12h后對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，本工程養(yǎng)護(hù)方法為CM-2型的養(yǎng)護(hù)劑噴灑，利用該養(yǎng)護(hù)劑能夠?qū)⒒炷撩?xì)孔堵塞且2h還原成膜的功能，得到具備耐久性的保水體系。在拆除模板的步驟上應(yīng)注意，橫向模板的拆除時機(jī)應(yīng)在混凝土初凝抹面時進(jìn)行，必須保證操作時垂直向上，以確保得到順直、清晰的縫隙。而拆除縱向模板則在混凝土強(qiáng)度為10%設(shè)計強(qiáng)度時進(jìn)行，必須確保拆除時混凝土沒有損邊、掉角問題。

3結(jié)論

總結(jié)上述兩個工程案例，可見現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡的相關(guān)施工工藝具有良好的施工效果，并且實(shí)現(xiàn)了對水利工程的養(yǎng)護(hù)，在今后發(fā)展建設(shè)中可以得到進(jìn)一步的推廣使用，在成本以及技術(shù)等相關(guān)方面均能達(dá)到理想的效果，可見其發(fā)展前景是十分廣闊的。

參考文獻(xiàn)

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[2]謝彥清.現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡式堤防工程施工工藝流程及質(zhì)量控制探討[J].甘肅水利水電技術(shù)，2013（10）.

第5篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：水利水電工程；測量技術(shù)；探討

中圖分類號：TV文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引文

作為水利水電工程正常施工的基礎(chǔ)性因素之一，測量技術(shù)在水利水電工程中有著舉足輕重的地位，近些年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，水利水電工程測量技術(shù)的發(fā)展也是日新月異。水利水電工程質(zhì)量的高低有很大一部分取決于測量技術(shù)水平的高低。最近幾年，我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度越來越快，水利水電工程的測量技術(shù)也在緊隨這一潮流，不斷進(jìn)步。本研究就將針對“水利水電工程測量技術(shù)”這一主題進(jìn)行闡述，使廣大民眾對這方面的內(nèi)容有一個更加深入的了解。

一、水利水電工程測量技術(shù)

1、水利水電工程測量技術(shù)之控制測量技術(shù)

控制測量是水利水電工程測量工作的重要組成部分。在一般情況下，水利水電工程控制測量可以分為兩部分，第一部分是測圖控制網(wǎng)，第二部分是專用控制網(wǎng)，這兩種類型的控制測量都會利用到平面控制測量技術(shù)和高程控制測量技術(shù)。其中平面工程控制測量技術(shù)較為常用。水利水電工程平面控制網(wǎng)測量技術(shù)包含三邊網(wǎng)控制網(wǎng)測量技術(shù)、邊角網(wǎng)控制網(wǎng)測量技術(shù)、GPS控制網(wǎng)測量技術(shù)，等等。近年來，GPS控制網(wǎng)測量技術(shù)應(yīng)用的非常廣泛。范圍較廣的測圖工程的首選測量技術(shù)一般都是GPS控制網(wǎng)技術(shù)，范圍較小的測圖工程也會應(yīng)用到GPS控制網(wǎng)技術(shù)。

在20世紀(jì)的70年代，美國的陸?？盏娜娂右月?lián)合最后研制出了新一代的衛(wèi)星定位系統(tǒng)即GPS，它的主要目的就是給陸?？者@三大領(lǐng)域及時提供實(shí)時地、全天候的與全球性的相關(guān)導(dǎo)航的服務(wù)，并且還用于具體情報的收集工作、核爆的監(jiān)測工作與應(yīng)急通訊工作等多種軍事性目的。經(jīng)過了二十多年的研究和實(shí)驗(yàn)，耗費(fèi)資金高達(dá)300億美元，至1994年，全球的覆蓋率可高達(dá)98%的那些24顆GPS衛(wèi)星均己經(jīng)布設(shè)成功，這些標(biāo)志著著衛(wèi)星己經(jīng)全部布設(shè)完畢，而且還預(yù)示著GPS全球定位系統(tǒng)已經(jīng)真正邁進(jìn)了成熟期。測量領(lǐng)域作為較早地采用了GPS技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一開始，這一技術(shù)主要地是用在高精度的大地測量技術(shù)與控制測量技術(shù)上面，從而建立起各種的類型與各種等級的用于測量工作的控制網(wǎng)。如今，GPS技術(shù)也用到了各種類型的施工放樣工作、測圖工作、變形的觀測工作、航空攝影的測量工作、海測工作與地理信息系統(tǒng)工作和地理數(shù)據(jù)采集工作當(dāng)中等多個方面。在各種類型的測量控制網(wǎng)的建立方面，GPS定位技術(shù)已基本上取代了常規(guī)測量手段，成為主要的技術(shù)手段。隨著測量技術(shù)的不斷革新，GPS技術(shù)在工程定位測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其主要技術(shù)特性體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）使用精密的衛(wèi)星專門的星歷

精密衛(wèi)星的專門星歷作為GPS技術(shù)進(jìn)行精密定位的可靠保證，意義重大。運(yùn)用精密衛(wèi)星的專門星歷，將其設(shè)備調(diào)制到L1載波環(huán)節(jié)上的衛(wèi)星軌道的相應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星軌道信息專門數(shù)據(jù)等參量數(shù)值。這樣做以后就可以使得計算變得更加精確，從而讓測量的誤差率能夠降到最低。

（2）區(qū)域的范圍小，網(wǎng)中基線邊長度較短

通常意義上講，使用GPS的高新技術(shù)可以使接收機(jī)在衛(wèi)星信號方面的工作產(chǎn)生那種近似的誤差的特征，而且還會使接收到的網(wǎng)中基線邊的誤差無法超過5KM，所以造成在信號的接收過程時，可以通過差分解算來使得整個的公共誤差產(chǎn)生很大程度上的抵消效果，進(jìn)而測得高精度的專門數(shù)據(jù)。但是區(qū)域的范圍較小、網(wǎng)中基線邊較短的特征也變成了GPS測量技術(shù)的最大亮點(diǎn)。

（3）測量點(diǎn)的選擇務(wù)必要靈活

在傳統(tǒng)的測量模式之下，相互鄰近的測量點(diǎn)間是需要一些互相通視的，所以對于測量工作的條件與工作人員的素質(zhì)在要求上是比較高的，而且人眼的觀測還會讓測量在精度方面有所降低。在GPS的測量過程中，則不需要去考慮站點(diǎn)互相通視的問題，使得測量的數(shù)據(jù)全部依靠衛(wèi)星來給出，其精度與靈活性便均得到了顯著的提升，測量的過程完全由計算機(jī)自動完成。由于GPS技術(shù)具有精密性高、區(qū)域范圍小、測量點(diǎn)選擇靈活等優(yōu)勢，應(yīng)用極為廣泛。

2、水利水電工程測量技術(shù)之變形監(jiān)測技術(shù)

變形監(jiān)測技術(shù)就是指對監(jiān)測物體進(jìn)行測量，通過測量了解監(jiān)測物體的變化情況。若將變形監(jiān)測技術(shù)細(xì)分，還可以分為外觀變形監(jiān)測技術(shù)和內(nèi)觀變形監(jiān)測技術(shù)。而水利水電工程測量工作主要應(yīng)用的是外觀變形監(jiān)測技術(shù)。下面筆者就將詳細(xì)介紹一下外部變形監(jiān)測技術(shù)涉及的常用變形監(jiān)測方法。

（1）變形監(jiān)測方法之大地測量方法

大地測量法可做的測量工作有很多，如，對基準(zhǔn)網(wǎng)的測量、對物體變形情況的測量，等等。相關(guān)工作人員在應(yīng)用大地測量法的時候，需要使用到以下兩種輔助設(shè)備，分別是電子水準(zhǔn)儀和測量機(jī)器人。大地測量方法的具體特點(diǎn)如下：使用的輔助設(shè)備較為常用；相較于其它變形監(jiān)測方法，其理論要點(diǎn)更為全面；通過該方法得到的數(shù)據(jù)，誤差較?。辉摐y量方法在實(shí)施的時候，成本較低；該測量方法的實(shí)施時間較長；需要較多的人力資源；該測量方法的科技含量不夠高。

（2）變形監(jiān)測方法之基準(zhǔn)線測量法

基準(zhǔn)線測量法主要測量的是水平位移的變化?；鶞?zhǔn)線測量法分為很多種，每種測量方法應(yīng)用的實(shí)際情況也有所區(qū)別。例如，真空激光準(zhǔn)直法一般會應(yīng)用于呈現(xiàn)形狀為直線的大壩；垂線法一般會應(yīng)用于呈現(xiàn)形狀為拱形的大壩；而視準(zhǔn)線法一般會應(yīng)用于滑坡。

（3）變形監(jiān)測方法之液體靜力水準(zhǔn)測量方法

液體靜力水準(zhǔn)測量方法的特點(diǎn)如下：測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率較高；該測量方法的可測區(qū)域較廣；該測量方法的自動化程度較高；該測量方法一般都應(yīng)用在高程的測量。

3、水利水電工程測量技術(shù)之?dāng)?shù)字地形測繪技術(shù)

數(shù)字地形測繪技術(shù)可具體概括為以下三種模式：第一種模式，電子平板。這種測繪模式出現(xiàn)錯誤的概率較低，但是具有較強(qiáng)的波動性；第二種模式，數(shù)字測量記錄。這種測繪模式應(yīng)用的范圍較廣，但是易出現(xiàn)錯誤；第三種模式，數(shù)字?jǐn)z影測量。這種模式的操作方法很容易讓人理解，而且該模式使用的儀器也很方便存放，是一種實(shí)用性能較強(qiáng)的數(shù)字地形測繪模式。

4、水利水電工程測量技術(shù)之水下地形測量技術(shù)

水下地形測量技術(shù)一般會選用以下幾種定位技術(shù)：RTK定位技術(shù)，CORS定位技術(shù)，等。這類定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確率高；工作效率高；工作強(qiáng)度低；自動化程度高；可整天工作。

二、水利水電工程測量技術(shù)的發(fā)展趨勢

水利水電工程測量技術(shù)的發(fā)展趨勢，可以概括為以下幾點(diǎn)：水利水電工程測量技術(shù)的自動化程度會更高，科技含量也會更高；水利水電工程測量技術(shù)的適用范圍會更加的寬泛；通過水利水電工程測量技術(shù)得出的數(shù)據(jù)的精度會更高；水利水電工程測量技術(shù)的信息提取能力會更強(qiáng)。

結(jié)語

在工程測量技術(shù)的不斷發(fā)展，工程測量設(shè)備快速的更新?lián)Q代的大背景下，水利水電工程的發(fā)展速度會越來越快，發(fā)展前景也會越來越好。我國的水利水電工程測量技術(shù)的信息采集能力會愈加強(qiáng)悍，與此同時，也會向自動化、數(shù)字化、多媒體化的方向發(fā)展；測量數(shù)據(jù)的儲存與應(yīng)用也會愈加的高效，愈加的簡易；總而言之，相關(guān)工作人員仍然需要不斷努力、研究、探討，從而使我國的水利水電工程測量技術(shù)水平大幅度的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫寶成,常晁瑜.淺析水利水電工程測量技術(shù)[J].西江月,2012,(18)..

第6篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：水利 水電 抽水蓄能 電力系統(tǒng) 綜合開發(fā)模式 可持續(xù)發(fā)展

1　水利和水電的可持續(xù)發(fā)展

我國水資源總量雖較豐富，但人均占有量很小，且地區(qū)分布很不平衡。我國水能資源較為豐富，理論蘊(yùn)藏容量為6.76×108kW，可開發(fā)量為3.78×108kW，占世界第一位。

水資源(含水能資源)是可循環(huán)再生的，經(jīng)開發(fā)即可利用，可以除害興利，如不開發(fā)，只能白白付之東流，還要帶來水旱災(zāi)害。水利水電樞紐一旦建成，可以年復(fù)一年持續(xù)運(yùn)行下去，這是水利和水電可持續(xù)發(fā)展的基本條件。目前，我國某些地區(qū)水資源極其貧乏或已開發(fā)殆盡，再修建新的樞紐就受到限制，這將影響水利和水電的可持續(xù)發(fā)展。

水資源和水能資源的開發(fā)利用，關(guān)鍵在于水利和水電工程建設(shè)。各工程的建設(shè)條件往往差異很大。例如，長江和珠江干支流、西南地區(qū)水資源豐富，開發(fā)條件較好;黃河流域雨量雖然較少，但干流源遠(yuǎn)流長，集雨面積大，上游源頭雨量較豐，故其干流的上中游也有利于水電的開發(fā);其他如淮河、海河干旱缺水，源近流短，水量少且不均衡，水電開發(fā)條件不好;沿海地區(qū)雨量和水量雖然較豐，但有的地區(qū)或缺乏好壩址及興建水電工程條件，或由于移民太多，影響環(huán)境生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不好等原因，水電開發(fā)條件也不理想。近年來，我國水電事業(yè)發(fā)展很快，在建和待建水電站星羅棋布。如三峽、二灘、李家峽、萬家寨、小浪底等大型工程正在修建;待建的大工程更多，如小灣、溪落度、向家壩、天生橋、瀑布溝、拉西瓦、龍灘等等，它們的裝機(jī)都在100×104kW以上，最大的達(dá)1820×104kW，為世界之冠。但是，這些水電站的地理位置偏重在我國的西南、西北及中部，華北、東北及沿海地區(qū)則較少。如海河流域已建大中小水庫約190座，總庫容已與全流域年平均徑流量相等，控制了山區(qū)流域面積的83%和徑流的55%，在全國各流域居首位?？偟目矗覈糠值貐^(qū)如長江和珠江干支流、黃河干流以及西南地區(qū)水電開發(fā)態(tài)勢較好，而華北、東北以及沿海等地區(qū)進(jìn)入1980年前后，水利水電已處于步履維艱的境地。

2　抽水蓄能電站的興起和發(fā)展

工業(yè)發(fā)達(dá)國家常規(guī)水電建設(shè)在20世紀(jì)五六十年代先后處于停滯不前地步，常規(guī)水電發(fā)展步履維艱。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會對電力的需要日益增長，電網(wǎng)中各種能源包括煤電、油電、核電、地?zé)岚l(fā)電，以及天然氣發(fā)電等增加很快。而常規(guī)水電因受水能資源的限制，往往不能成比例增長，在電網(wǎng)中所占比例日益減少。這就造成電力系統(tǒng)中可調(diào)峰電源短缺，而低谷時又造成電流周波加大，影響送電質(zhì)量。為此，抽水蓄能電站利用電力系統(tǒng)后半夜低谷剩余電能抽水蓄能轉(zhuǎn)換在尖峰時發(fā)電，作為水電補(bǔ)充得到迅速發(fā)展。近三四十年來，工業(yè)發(fā)達(dá)國家抽水蓄能電站發(fā)展越來越快。迄今有些國家，如美國、日本抽水蓄能電站的總?cè)萘恳殉^2000×104kW，不少國家已占常規(guī)水電容量的一定比例，日本甚至已近相等。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界抽水蓄能電站有400余座，總?cè)萘?.0×108kW以上。

抽水蓄能電站的迅速發(fā)展，不僅反映在日益增長的數(shù)量上，還反映在它的型式、調(diào)節(jié)性能等內(nèi)涵上。這都得益于抽水蓄能電站技術(shù)的不斷進(jìn)步。抽水蓄能電站的作用和效益表現(xiàn)在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，作為水電的補(bǔ)充并有利于水電的可持續(xù)發(fā)。

早期抽水蓄能電站既有常規(guī)機(jī)組又有抽水泵，稱混合式蓄能電站。這類電站始建于歐洲。抽水蓄能電站迄今已有近100年歷史，但開始進(jìn)展不快，至20世紀(jì)六七十年代以后才迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，1970、1980、1990年總?cè)萘糠謩e達(dá)到1604×104、4600×104和8300×104kW。國外各種類型抽水蓄能電站發(fā)展如表1。

表1列出了16座國外建成的主要有代表性的大型抽水蓄能電站。其中，10座為純抽水蓄能電站，6座為混合式蓄能電站。純和混合式抽水蓄能的區(qū)別主要在于上庫有無來水。為便于了解抽水蓄能電站的性質(zhì)，包括形式和調(diào)節(jié)性能，列出了上下庫容和滿載運(yùn)行時間。純蓄能電站中以日調(diào)節(jié)居多，滿載發(fā)電5h和抽水7h左右，故它的上下庫容積較小。但是，美國的BathCounty、Racoon和日本的玉原、奧矢作Ⅱ及南非Drakensberg等5座純抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)性能均超過日調(diào)節(jié)，可達(dá)周或2d調(diào)節(jié)。從文獻(xiàn)記載，這些工程由于電力系統(tǒng)的調(diào)峰要求，以及它們上下庫的特殊有利地形，使上下庫容積加大并使發(fā)電和抽水滿載運(yùn)行時間達(dá)到10～20h左右，大大改善了電站的運(yùn)用靈活性?；旌鲜匠樗钅茈娬疽话闵蠋烊莘e較大，可以對天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)，下庫專為抽水蓄能而設(shè)，故一般以日調(diào)節(jié)居多，發(fā)電和抽水滿載運(yùn)行時間仍以5和7h左右居多。如表1所示，也有一些電站為滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰要求定為周調(diào)節(jié)，如法國的GrandMaisoon和Montezic，日本的新高瀨川和新豐根，意大利Edelo等5座為混合式周調(diào)節(jié)抽水蓄能電站。

從上述國外抽水蓄能發(fā)展可以看出，不僅在總裝機(jī)的數(shù)量和容量上日益增加，而且在電站的型式及調(diào)節(jié)性能方面向各種不同方向和途徑發(fā)展，更加提高了抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中的適應(yīng)性，增加電站的發(fā)電量和效益。

我國抽水蓄能起步較早，20世紀(jì)60年代即修建了崗南和密云小型抽水蓄能電站，裝機(jī)容量分別為1.1×104和2.2×104kW抽水蓄能機(jī)組。混合式蓄能電站共裝機(jī)42×104kW，其中蓄能機(jī)3臺共27×104kW，常規(guī)機(jī)1臺15×104kW。1992年第一臺機(jī)組投入運(yùn)行，1993年全部建成。經(jīng)多年運(yùn)行，削峰填谷對華北電力系統(tǒng)起到了顯著的作用，對我國大型抽水蓄能電站的建設(shè)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。最近，廣州抽水蓄能電站建成，總裝機(jī)240×104kW，為世界之冠。此外，十三陵、羊卓雍湖和天荒坪等已相繼建成。安徽響洪甸在原有常規(guī)電站的基礎(chǔ)上近擴(kuò)建抽水蓄能機(jī)組，成為混合式開發(fā)。我國抽水蓄能電站見表2。

表2共列出我國10座抽水蓄能電站，其中，混合式2座，余8座為純抽水蓄能電站。據(jù)1993年統(tǒng)計，我國大陸抽水蓄能電站容量為120×104kW，占世界第12位;近年來發(fā)展飛躍，容量已達(dá)555×104kW，預(yù)計居世界位次當(dāng)可提前。這10座抽水蓄能電站均為日調(diào)節(jié)，發(fā)電和抽水時間為5h和7h左右。潘家口混合式蓄能電站下池庫容雖留有余地(從700×104m3擴(kuò)大至1000×104m3)，還是不能滿足周調(diào)節(jié)要求，但從調(diào)度靈活性上已留了一些余地。還應(yīng)該指出，臺灣省的明湖和明潭抽水蓄能電站的上庫均為著名的日月潭水庫，容積很大，達(dá)1.42×108m3，且有明顯的天然來水，故這兩座蓄能電站表中列為純抽水蓄能電站，但實(shí)際上也可認(rèn)為它們與已有常規(guī)水電廠大觀一廠共同構(gòu)成混合式抽水蓄能電站，3個電站具有1座共同的很大的上庫，這對抽水蓄能電站的運(yùn)行是非常有利的。它們的年運(yùn)行時間高達(dá)5000h以上。潘家口混合式抽水蓄能電站經(jīng)幾年運(yùn)行，實(shí)際發(fā)電量及運(yùn)行小時數(shù)超出原設(shè)計值。從國內(nèi)及國外運(yùn)行資料看，一般日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站實(shí)際運(yùn)行的年發(fā)電量及運(yùn)行小時數(shù)常達(dá)不到設(shè)計值，故混合式在這方面有一定的優(yōu)越性。

3　抽水蓄能電站的類型和適應(yīng)性

抽水蓄能電站具有2個明顯的特點(diǎn):一是需要水但基本上不耗水，故抽水蓄能的規(guī)模不像常規(guī)水電那樣決定于所在站址的來水流量和落差，而主要決定于上下池容積和落差，更主要的是決定于所在電網(wǎng)可供低谷時抽水的電量;二是電站形式很多，適應(yīng)性強(qiáng)，可視情況選定。在山區(qū)、江河梯級和平原均可修建抽水蓄能電站。

1)在山區(qū)，根據(jù)地形，往往選擇高水頭，一般水頭H為100m～600m居多，當(dāng)然水頭越高越經(jīng)濟(jì)，上下池之間距離則越近越有利。日本關(guān)西電力公司對抽水蓄能選點(diǎn)要求，H≥500m，L≤3km，而東京電力公司條件則放松，對水頭無規(guī)定。這說明只要地形許可，水頭高一些是有利的，但還要視具體情況定。

2)河流梯級水電站需要時可考慮抽水蓄能混合式開發(fā)，一般以中低水頭為多，即相鄰梯級電站除常規(guī)發(fā)電機(jī)組外可設(shè)置幾臺可逆式機(jī)組，如潘家口蓄能電站。也可考慮在某一河流梯級水電站下游另建下池，如安徽響洪甸蓄能電站?？傊?，如蓄能機(jī)組(即可逆機(jī)組)和常規(guī)機(jī)組的水都來自同一上庫，水量可在同一上庫中調(diào)節(jié)，2種機(jī)組互為備用，互為補(bǔ)充，即豐水期可逆機(jī)組可按常規(guī)機(jī)組只作發(fā)電運(yùn)行，而枯水期常規(guī)機(jī)組也可利用可逆機(jī)組所抽的水進(jìn)行發(fā)電，這樣可以增加工程效益。最近，安徽利用淠河磨子潭和佛子嶺上下2座已成水庫進(jìn)行佛磨抽水蓄能電站的設(shè)計，這樣上下庫都很大，對滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行需要十分靈活。

3)平原及沿海地區(qū)低水頭水電站和潮汐電站的蓄能運(yùn)行，可利用電力系統(tǒng)低谷電抽水而在尖峰時發(fā)電會給這些電站帶來顯著效益。法國、英國、荷蘭及我國都有采用可逆式貫流機(jī)組并進(jìn)行蓄能運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。此外，近年來國外在平原地區(qū)已有修建地下下池(專門開鑿隧洞群或利用棄置的礦井)，而上池可利用地面河、湖或另行修建。上下池之間落差可視需要確定，水頭往往可達(dá)500～600m，甚至更高。這樣就為平原地區(qū)創(chuàng)造了修建高水頭蓄能電站的條件。

綜上所述，抽水蓄能電站基本上不受地形和來水流量的限制，也不受當(dāng)?shù)厮苜Y源蘊(yùn)藏量的限制。在各種地形條件下，在山區(qū)、平原等均有條件修建抽水蓄能電站，關(guān)鍵在于因地制宜擇優(yōu)選擇。

4　多種抽水蓄能電站的可持續(xù)發(fā)展

我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略已經(jīng)確立:要在各種資源的可持續(xù)開發(fā)利用和良好的生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，不僅要保持經(jīng)濟(jì)的高速增長，還要謀求社會的穩(wěn)定與發(fā)展。水電除了要滿足自身的可持續(xù)性外，還要滿足環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。

眾所周知，在電網(wǎng)的各種能源構(gòu)成中，水電具有較好的調(diào)峰性能，可改善電網(wǎng)中火電機(jī)組的發(fā)電狀況，減少有害氣體(CO2等)的排放量，既可改善電網(wǎng)中電的質(zhì)量，又可改善地區(qū)的環(huán)境。

近年來幾座大型抽水蓄能電站相繼投入運(yùn)行，它的優(yōu)越性逐漸被社會所認(rèn)識，主要優(yōu)點(diǎn)如下:

抽水蓄能電站本身雖不能生產(chǎn)電能，但可利用低谷電能(即剩余電能)抽水，在尖峰時發(fā)電，既可調(diào)峰又可填谷，還可調(diào)頻和事故備用，在電力系統(tǒng)中具有能量儲存轉(zhuǎn)換和改善優(yōu)化的功能;

抽水蓄能與煤電和油電比，跟蹤負(fù)荷性能好、開停機(jī)靈活，節(jié)煤節(jié)油，調(diào)峰靈活，與常規(guī)水電比還具有填谷功能，其調(diào)峰功能為水電的2倍;

一般認(rèn)為，抽水蓄能電站的工程量比常規(guī)水電站少得多，但可逆機(jī)組目前國內(nèi)還無成熟制造經(jīng)驗(yàn)，需要從國外引進(jìn)，其價格較高。即便如此，抽水蓄能電站單位容量投資一般仍比常規(guī)水電為低，同時施工期限亦短。

此外，還應(yīng)該指出，在水利水電樞紐中補(bǔ)充了抽水蓄能功能，有利于水資源(含水能資源)的進(jìn)一步開發(fā)，更大地發(fā)揮水利水電等綜合效益，有時可大大改善工程的有關(guān)指標(biāo)和樞紐在系統(tǒng)中的作用，使原來指標(biāo)差、效益低的項目改觀，增加工程的開發(fā)價值，給水利水電工程帶來新的開發(fā)前景。

目前，全國水利水電和電力建設(shè)形勢對抽水蓄能的發(fā)展非常有利，主要表現(xiàn)在以下幾方面:

1)各地區(qū)和各流域，常規(guī)水電發(fā)展很不平衡，有的水能資源儲量貧乏或已開發(fā)殆盡，不得不發(fā)展抽水蓄能以補(bǔ)水電所占電網(wǎng)中比重不足，如華北、東北、及東南沿海地區(qū)。

2)有些地區(qū)水電比重雖不低，但多徑流水電如四川、湖南、江西、湖北亦需建抽水蓄能電站。

3)我國煤炭資源不均衡，運(yùn)煤困難，發(fā)展坑口電站，相應(yīng)帶來北電南送。目前我國西部大開發(fā)在即，而水電西南西北多，又將實(shí)現(xiàn)西電東送。隨著三峽建成，我國東西南北輸電網(wǎng)形成。這些輸送電對平衡全國各地區(qū)電力有好處，但有時由于某地區(qū)為了接受上述幾種送入的電又必須視送入電的情況，增建一些調(diào)峰能力強(qiáng)的抽水蓄能電站。

4)我國核電已在浙江、廣東投入運(yùn)行并將在江蘇、山東興起，也需相應(yīng)增建抽水蓄能電站。

目前，我國抽水蓄能電站的建設(shè)和規(guī)劃設(shè)計工作正在全國范圍內(nèi)蓬勃展開。從我國已建和在建的抽水蓄能電站看，它們各具特色，有高、中、低水頭的，有大型也有小型的，為我國抽水蓄能電站建設(shè)走出了第一步，并取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。由于上述4個原因，預(yù)計抽水蓄能電站建設(shè)將在華北、東北、東南沿海地區(qū)以及華中、中南等地迅速展開。在今后設(shè)計建設(shè)中，抽水蓄能電站的運(yùn)行將逐漸改善其調(diào)節(jié)性能，逐漸向雙日或周季調(diào)節(jié)過渡。

5　結(jié)語及建議

當(dāng)前，全國水利水電和電力建設(shè)形勢對發(fā)展抽水蓄能極為有利，在過去已取得成績的基礎(chǔ)上，除進(jìn)一步完善已建和在建抽水蓄能電站的管理運(yùn)行和建設(shè)工作外，還要認(rèn)真做好抽水蓄能規(guī)劃選點(diǎn)工作。如上所述，在純水蓄能方面除一般應(yīng)注意因地制宜選擇合適的電站形式和布置外，有條件的站址還要注意選擇上下池的有利地形以取得較大的容積，以改善其調(diào)節(jié)性能并增加工程效益;在混合式蓄能電站方面，有條件時要注意選擇較高水頭并適當(dāng)加大下池容積，以改善性能并提高電站效益。此外，我國目前有許多已建成的水電站，電站設(shè)計規(guī)模水平年早已過時，電站容量顯得不足，亟待增容擴(kuò)建。因此，在有條件時可考慮增建抽水蓄能機(jī)組成為混合式開發(fā)，作為常規(guī)水電的補(bǔ)充，其效益當(dāng)會顯著增加。這種融水利、水電、抽水蓄能于一體，并結(jié)合當(dāng)?shù)仉娏Φ木C合開發(fā)模式將給水利和水電帶來新的活力。據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)(見表1)，法國在新建GrandMaisoon和Montezic時即按上述綜合開發(fā)模式考慮，前者設(shè)有120×104kW可逆機(jī)組和60×104kW常規(guī)機(jī)組，而后者只采用90×104kW可逆機(jī)組。日本新高瀨川混合式日/周調(diào)節(jié)，原河段有5座常規(guī)電站，原總裝機(jī)僅4×104kW，后按上述綜合開發(fā)，改建為128×104kW的抽水蓄能電站。美國著名GrandCoulee電站幾經(jīng)改建，先后增水泵和可逆機(jī)組，總?cè)萘窟_(dá)888×104kW。我國潘家口、響洪甸、佛磨、雙溝以及天堂等均采用這種混合式抽水蓄能電站。這種開發(fā)模式不僅改善了水利水電樞紐的功能，還大大改善了工程的指標(biāo)，使原來效益差，指標(biāo)差的工程改觀，增加了工程開發(fā)價值，給水利水電工程帶來新的開發(fā)前景。為此，建議今后視各地區(qū)，各河段水利水電發(fā)展情況以及當(dāng)?shù)仉娏η闆r按上述模式對新建、擴(kuò)建、改建工程進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃和設(shè)計。

水利水電(含抽水蓄能)和電力相給合的開發(fā)模式，水利水電與電力相輔相成，通過電力(電網(wǎng))的支持提供了抽水電力，倒過來也為電網(wǎng)增加了調(diào)峰和填谷能力，改善供電質(zhì)量，為電力的發(fā)展提供水源等條件。因此，多種形式的抽水蓄能作為水電的補(bǔ)充，對水利水電的可持續(xù)發(fā)展大有好處，擴(kuò)大了水電的內(nèi)涵，將抽水蓄能也補(bǔ)充入內(nèi)。

這種混合式開發(fā)改變了過去“以水定電”性質(zhì)，即只能在需要供水時發(fā)電，不供水時不能發(fā)電。如今可以完全按照電力系統(tǒng)要求進(jìn)行抽水或發(fā)電調(diào)度，同時對水庫的原有供水等功能也有好處。此外，這種綜合考慮水利水電與電力相結(jié)合的模式，還可在發(fā)展核電、風(fēng)能發(fā)電以及調(diào)水等工程中發(fā)揮作用。

考慮多種類型的抽水蓄能作為常規(guī)水電的補(bǔ)充，可以引入電力(電網(wǎng))的參與，這種跨行業(yè)(即水利水電和電力行業(yè))的模式對各種資源的綜合開發(fā)、利用，可以達(dá)到較高水平，有利于水利和水電的可持續(xù)發(fā)展，并提供新的開發(fā)前景。

參考文獻(xiàn)

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[3]　黃河水利委員會設(shè)計院抽水蓄能電站圖集

[4]　曹楚生抽水蓄能電站發(fā)展前景[A]1993年抽水蓄能技術(shù)經(jīng)濟(jì)討論會文集[C]1994

第7篇：水利水電發(fā)展前景范文

可視化是指人腦中形成某事物圖像的一種心智處理過程(mentalprocess)?？梢暬夹g(shù)是把計算機(jī)中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的圖形圖像信息，使得研究者能夠形象直觀地觀察到，即看到傳統(tǒng)意義上不可見的事物或現(xiàn)象，同時還提供模擬和計算的視覺交互手段［2］。可視化技術(shù)是集科學(xué)與工程計算、計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、人機(jī)界面等多學(xué)科和技術(shù)于一體的現(xiàn)代化技術(shù)?？梢暬暮诵募夹g(shù)包括:1)將科學(xué)計算中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及結(jié)果轉(zhuǎn)化為圖形或圖像;2)基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的圖形用戶界面的設(shè)計，即可視化建模的實(shí)現(xiàn)?？梢暬倪^程模型如圖1所示。三維可視化作為可視化的重要組成部分，側(cè)重于以三維的手段反映客觀世界，屬于科學(xué)計算可視化的范疇［3］，在地學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景［4-7］。三維可視化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學(xué)科中去，如地理學(xué)、資源環(huán)境學(xué)、測繪學(xué)、海洋學(xué)、建筑學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等，它的應(yīng)用為這些學(xué)科的科學(xué)研究提供了極其有用的幫助，促進(jìn)了這些學(xué)科的發(fā)展。比如，三維可視化技術(shù)在建筑、交通、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用可以提高決策者的預(yù)見性，避免不必要的浪費(fèi)和損失;在動畫和虛擬世界領(lǐng)域，三維可視化技術(shù)帶給了我們強(qiáng)烈的視覺沖擊;其仿真技術(shù)的應(yīng)用，提高了我們在醫(yī)學(xué)手術(shù)實(shí)施、機(jī)械制造加工、礦物開采加工、水利設(shè)施建設(shè)等的精準(zhǔn)度和效率。目前三維可視化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、電力、交通、礦業(yè)等各個領(lǐng)域，但在水利行業(yè)尤其是工程設(shè)計方面卻很少［8］，三維可視化技術(shù)廣泛應(yīng)用于水工設(shè)計將大大提高水利水電工程建設(shè)的效率和研究水平。

2水利水電工程三維可視化技術(shù)

2．1研究現(xiàn)狀

目前，水利水電工程設(shè)計已經(jīng)開始從二維CAD設(shè)計逐步向三維CAD設(shè)計轉(zhuǎn)變。計算機(jī)三維建模與可視化模擬技術(shù)已開始應(yīng)用于水利水電工程的設(shè)計、施工等各個階段，如樞紐布置、施工總布置等。天津大學(xué)的鐘登華等［9-11］從單獨(dú)研究水利水電工程地質(zhì)、水利水電工程建筑物及水利水電施工三維可視化建模入手，逐步提出了對工程可視化輔助設(shè)計(VCAD)理論的構(gòu)成體系和實(shí)現(xiàn)方法;黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司的李斌等［12］、天津大學(xué)的顧巖［13］、廣西河池水利電力勘測設(shè)計研究院的黃尚磊［14］提出了基于CATIA軟件的水利水電工程三維設(shè)計方法;三峽大學(xué)的田斌等［15］、中國葛洲壩集團(tuán)公司的陳立新［16］對三維空間數(shù)據(jù)、地形、地物模型的建立以及對施工過程三維模擬技術(shù)做了相關(guān)研究;武漢大學(xué)的陶鐵鈴等［17］、電子科技大學(xué)的魏魯雙［18］、河海大學(xué)的楊威［19］、天津大學(xué)的張社榮等［20］分別開發(fā)了拱壩、重力壩優(yōu)化設(shè)計可視化系統(tǒng)。水利水電工程三維可視化設(shè)計已得到國內(nèi)專家、學(xué)者越來越多的重視，并取得了一定的成果，但目前還未形成一套完整的理論體系和軟件成果，整體上仍處于探索階段。

2．2技術(shù)路線

按照工程設(shè)計流程，水工設(shè)計實(shí)現(xiàn)三維可視化就要求工程設(shè)計條件可視化，設(shè)計建模過程可視化，計算分析過程可視化和設(shè)計成果可視化。這里可視化是三維工程設(shè)計的核心，數(shù)字化則是實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計的基礎(chǔ)。目前，地質(zhì)、地物三維建模是水工三維可視化的基礎(chǔ)和研究重點(diǎn)，當(dāng)前這方面的研究工作主要包括地質(zhì)、地物的三維空間數(shù)據(jù)模型，地質(zhì)、地物模型的整合和匹配三方面。1)構(gòu)造三維地質(zhì)模型常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括NURBS結(jié)構(gòu)、B-Rep結(jié)構(gòu)、TIN模型等?；谝陨先N模型，鐘登華等提出了以NURBS結(jié)構(gòu)為主、結(jié)合TIN模型和B-Rep結(jié)構(gòu)的混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。徐衛(wèi)亞等［21］提出了基于裁剪NURBS-B-Rep半邊結(jié)構(gòu)的三維混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。2)地物模型都屬于靜態(tài)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括空間位置、形狀和空間拓?fù)潢P(guān)系等信息［15］。區(qū)別于一般的幾何模型，地物模型尚需反映其屬性信息，并且要確保幾何圖形及其屬性一一對應(yīng)。對于大規(guī)模的地物建模而言，采取單一的建模技術(shù)是不能完善地對其進(jìn)行描述的，針對不同的建筑物，應(yīng)分別采用有針對性的建模技術(shù)，建立相應(yīng)的三維可視化數(shù)據(jù)模型。常用的建模技術(shù)有實(shí)體CAD圖形建模技術(shù)、特征建模技術(shù)和參數(shù)化實(shí)體建模技術(shù)。近年來，利用以上三種技術(shù)，許多學(xué)者都建立了相應(yīng)的地物模型。劉東海［22］提出了交互式的參數(shù)化圖形建模技術(shù)。李景茹等［23］提出了基于GIS三維實(shí)體化參數(shù)模型。蔡宜洲等［24］提出了元件裝配法對水工建筑物進(jìn)行組裝式建模。3)地質(zhì)實(shí)體是水利水電工程建設(shè)的基本載體，必須將地質(zhì)模型和地物模型統(tǒng)一起來，才具有實(shí)際意義。地物與地形匹配常用的方法有兩種［9］:方法一是直接將地物擱置在地形表面上，其優(yōu)點(diǎn)是簡單實(shí)用，缺陷是在視景顯示時，會出現(xiàn)“爭奪Z值”的現(xiàn)象，即同一個Z值上可能有多個面;另一個方法是在生成地形的不規(guī)則三角網(wǎng)格前提下逐漸加入地物模型，與地形整合在一起。要實(shí)現(xiàn)三維可視化水工設(shè)計，除了需要專業(yè)的水工知識和工程設(shè)計技術(shù)外，必要的計算機(jī)技術(shù)也是不可或缺的，最基本的包括:1)圖形建模技術(shù);2)交互技術(shù);3)可視化技術(shù);4)圖形學(xué)技術(shù);5)軟件工程技術(shù)。三維可視化的設(shè)計有一定的過程，水工三維可視化設(shè)計的過程見圖2。該圖也可詳細(xì)反映水工三維可視化設(shè)計理論和技術(shù)的構(gòu)成體系。

2．3應(yīng)用效果

地形地質(zhì)三維可視化為水利水電工程建筑物選址、布置、設(shè)計和施工等各方面提供多方面可行的地質(zhì)分析手段。更為重要的是，利用仿真三維實(shí)體技術(shù)建立的三維地貌可以實(shí)現(xiàn)三維模型的任意剖切分析;可對任意部位的體積、表面積進(jìn)行精確的計算;可實(shí)現(xiàn)對山體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、切剖面、開挖等操作。三維設(shè)計在工程設(shè)計領(lǐng)域的應(yīng)用徹底改變了二維圖紙表現(xiàn)和三維實(shí)際形態(tài)之間進(jìn)行思路轉(zhuǎn)換的設(shè)計模式。它的應(yīng)用將大大提高設(shè)計質(zhì)量和效率。參數(shù)化工程三維模型不僅使工程建筑物建模變得簡單易行，而且在工程方案需要調(diào)整修改時其更加快速、靈活、準(zhǔn)確。已有成果的重復(fù)利用率大幅度提高，在減少設(shè)計錯誤和返工現(xiàn)象同時，又縮短設(shè)計周期，極大地提高了工程設(shè)計工作的效率和質(zhì)量。工程精確數(shù)值模型的建立，使得精確計算壩體工程量、各壩段各截面的面積、各點(diǎn)的坐標(biāo)以及體積變得方便快捷。對建筑物及地質(zhì)分類建模后，不僅能夠計算不同材料的用量，同時為概預(yù)算及施工期業(yè)主的材料供應(yīng)計劃提供科學(xué)的依據(jù)。采用三維動態(tài)布置施工平臺，在設(shè)置明確的制約條件的前提下，能夠方便準(zhǔn)確地生成水利水電工程施工場地布置困難的地形相應(yīng)的平面、剖面圖。采用三維可視化模擬技術(shù)不但能充分、更直觀地考慮多種可行方案，而且能快速、方便地進(jìn)行進(jìn)度分析，并能定量地分析各種施工措施對工程進(jìn)度的影響。

2．4實(shí)例應(yīng)用

在溪洛渡水電站，因思公司以C#開發(fā)語言和access數(shù)據(jù)庫等為基礎(chǔ)建立溪洛渡施工信息管理系統(tǒng)，它不僅在前期對大壩的整體進(jìn)行三維可視化，還將大壩整體的細(xì)部構(gòu)造分解出來，讓溪洛渡工程的參建者可以很透徹地剖析溪洛渡大壩的各個細(xì)部，方便查看監(jiān)測儀器埋設(shè)布置以及對細(xì)部的結(jié)構(gòu)分析。

2．5應(yīng)用前景

集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化是三維設(shè)計的發(fā)展方向。應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)助設(shè)計、自動協(xié)同設(shè)計、集成協(xié)同設(shè)計，充分體現(xiàn)設(shè)計的團(tuán)體性、交互性、協(xié)作性，建立跨學(xué)科的、以人際合作關(guān)系為基礎(chǔ)、協(xié)同工作、合作設(shè)計的新格局。水工三維設(shè)計是工程設(shè)計的必然趨勢，三維技術(shù)在機(jī)械、電子、航班、航天以及建筑等部門得到了廣泛的應(yīng)用。把三維設(shè)計應(yīng)用到水利水電工程上，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的工程方案優(yōu)化及多方案的比較，對于提高工程的技術(shù)指標(biāo)和品質(zhì)、降低工程造價、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量均可起到重要作用。

3結(jié)語

第8篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：水力；水電發(fā)電；遼河流域

國家統(tǒng)計局公布的《中華人民共和國2011年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》數(shù)據(jù)表明，2011年發(fā)電量47000.7億千瓦小時，增長11.7%。其中，火電發(fā)電量38253.2億千瓦小時，增長14.8%，水電發(fā)電量6940.4億千瓦小時，增長-3.9%，核電發(fā)電量863.5億千瓦小時，增長16.9%。風(fēng)力和清潔能源發(fā)電量未予公布，從數(shù)據(jù)分析發(fā)電量大約943.6億千瓦小時，增長幅度不詳。從整體發(fā)電量數(shù)據(jù)分析，火電、核電均保持良好的增長態(tài)勢，唯獨(dú)水力發(fā)電量負(fù)增長。從該公報《2011年分行業(yè)固定資產(chǎn)投資（不含農(nóng)戶）及增長速度》獲悉，對農(nóng)林牧副漁、采礦、制造等19行業(yè)固定資產(chǎn)投資及增長速度分析，信息傳輸、計算機(jī)軟件業(yè)投資2161億，增長0.4%，增幅墊底；增幅倒數(shù)第二名為電力、熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)，投資11557億，增長1.8%。由此不難看出電力行業(yè)增速明顯下滑。

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)能源，必須保持超前發(fā)展。長期以來，我國電力供不應(yīng)求的矛盾比較突出，歷史欠賬較多，放緩電力建設(shè)力度導(dǎo)致全國性電荒的狀況時有發(fā)生，說明加快電力建設(shè)是十分必要的。

在我國電力需求的強(qiáng)力拉動下，我國水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期，其經(jīng)濟(jì)規(guī)模及技術(shù)水平都有顯著提高，我國水輪機(jī)制造技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。目前，我國水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)綜合實(shí)力明顯增加，全行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展、充滿活力的可喜局面，行業(yè)趨好的標(biāo)志表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量的提高和經(jīng)濟(jì)效益的顯著增長。根據(jù)《2013-2017年中國水力發(fā)電行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》提供的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2010年，我國水輪機(jī)及輔機(jī)制造行業(yè)規(guī)模以上（全年銷售收入在500萬元以上）企業(yè)68家，實(shí)現(xiàn)銷售收入44.70億元，同比增長2.35%；實(shí)現(xiàn)利潤總額3.23億元，同比增長4.16%。

據(jù)權(quán)威部門預(yù)計，“十二五”期間我國水電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到2.11億千瓦，2010年以來新增核準(zhǔn)水電規(guī)模1322萬千瓦，在建規(guī)模達(dá)到7700萬千瓦。根據(jù)我國對國際社會做出的“2020年非石化能源將達(dá)到能源總量15%”承諾，我國水電行業(yè)2020年裝機(jī)容量須達(dá)到3.8億千瓦。而即使按照我國公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年全國水電裝機(jī)容量計劃達(dá)到3億千瓦，新增單機(jī)容量50千瓦以上大型水電機(jī)組300臺左右，平均每年新裝50萬千瓦及以上大型水電機(jī)組25臺。若按2020年達(dá)到3.8億千瓦的裝機(jī)容量，我國所需的水輪機(jī)及輔機(jī)設(shè)備將進(jìn)一步增加，我國水輪機(jī)及輔機(jī)行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

遼河乃中國七大河流（見表1）之一，被遼寧人民稱為“母親河”，由源出內(nèi)蒙古和河北的西遼河與源出吉林的東遼河在遼寧匯合而成，干流長度1390千米，流域面積21.9萬平方千米（見圖1）。據(jù)測算，遼河干支流理論水能蘊(yùn)藏量為82.8億千瓦小時，其中可能開發(fā)的水能為24.74億千瓦。遼河水系的重點(diǎn)開發(fā)建設(shè)任務(wù)是防洪和供水，已經(jīng)開發(fā)和正在開發(fā)的水電站52座，其中僅有5座電站的裝機(jī)容量大于1萬千瓦，整個流域沒有超過5萬千瓦的，總計裝機(jī)容量僅24.74萬千瓦。

流域已經(jīng)建設(shè)500千瓦以上水電站22座，總裝機(jī)容量12.08萬千瓦，占該流域可開發(fā)量的48.8%，年總發(fā)電量2.73億千瓦小時。主要水電站有參窩、大伙房、二龍山、湯河、清河等。結(jié)合水利建設(shè)中小型水電站西遼河地區(qū)有7座，東遼河地區(qū)1座，遼河下游地區(qū)有14座。

二龍山水庫位于東遼河上游吉林省四平市石嶺鎮(zhèn)境內(nèi)，以防洪、城市供水、灌溉為主，兼防澇、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的大型水利樞紐工程，二龍山水庫控制斷面以上流域面積3799平方公里，最大庫容17.92億立方米。設(shè)計防洪保護(hù)面積180萬畝，年灌溉供水3.22億立方米；奍魚水面大約14.1萬畝；每年向城市供水4000萬噸；年發(fā)電1600萬千瓦小時。 水庫為四平地區(qū)及下游流域430萬人口的工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的最重要水源，在水利、能源、養(yǎng)殖和旅游等多方面存在可持續(xù)發(fā)展的良好態(tài)勢。水利水電事業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到四平市60萬人口及下游23個鄉(xiāng)鎮(zhèn)43萬人口的飲用水安全，對保持社會穩(wěn)定和提高當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚钣兄匾饔谩?/p>

第9篇：水利水電發(fā)展前景范文

關(guān)鍵詞：貫流式水電站 河床式廠房 整體穩(wěn)定

中圖分類號： TV2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

0 引 言

開發(fā)低水頭水力資源一般采用貫流式水電站，這種水電站有其自身的特點(diǎn)，一般工程量少、建設(shè)周期短、見效快、便于集資，因此發(fā)展很快。在我國可采用貫流式水電站開發(fā)形式的水能資源非常豐富，有很好的發(fā)展前景。做好貫流式水電站整體穩(wěn)定分析是非常必要的，對貫流式電站整體穩(wěn)定設(shè)計起著指導(dǎo)性的作用。

1 工程概況

該水電站位于西部某河段上。樞紐主要由河床式電站廠房、泄洪閘、右岸砂礫石壩、左岸混凝土防滲墻及中控樓、GIS室等建筑物組成。電站等別為三等中型工程，主要建筑物級別為3級。該水電站廠房為河床式廠房，主廠房采用單機(jī)單縫，廠房為樞紐擋水建筑物的一部分。

2 計算內(nèi)容

（1）廠房整體抗滑穩(wěn)定計算。

（2）廠房整體抗浮穩(wěn)定計算。

（3）廠房基礎(chǔ)應(yīng)力計算。

3 計算假定

（1）假定計算結(jié)構(gòu)所處應(yīng)力場為均勻應(yīng)力場。

（2）假定計算結(jié)構(gòu)所用材料為均質(zhì)材料。

（3）計算選取的典型壩段或建立的模型按照偏安全的原則進(jìn)行計算。

（4）計算滑動面假定為平面。

4 安全系數(shù)及應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)

4.1安全系數(shù)的選取

按照《水電站廠房設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，廠房整體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)要求不小于表4.1中有關(guān)數(shù)值。

4.2 應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)的選取

（1）廠房地基面上所承受的最大法向應(yīng)力不允許超過最大的地基承載力。在地震情況下地基承載力可適當(dāng)提高。

（2）廠房地基面上所承受的最小法向應(yīng)力（計入揚(yáng)壓力）應(yīng)滿足河床式廠房除地震情況外都應(yīng)大于零。在地震情況下允許出現(xiàn)不大于0.1MPa的拉應(yīng)力。

按上述規(guī)定，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)參數(shù)取值范圍，確定本工程地基允許承載力取值為0.75MPa。

表4.1 廠房穩(wěn)定安全系數(shù)表

注：1.特殊組合Ⅰ適用于機(jī)組檢修、機(jī)組未安裝及非常運(yùn)行情況；2.特殊組合Ⅱ適用于地震情況。

5 計算工況及荷載組合

表5.1 廠房穩(wěn)定計算荷載組合表

6 計算公式

（1）抗滑穩(wěn)定計算公式

抗剪強(qiáng)度計算公式：

抗剪斷強(qiáng)度計算公式：

式中：—按抗剪強(qiáng)度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

— 按抗剪斷強(qiáng)度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；

—滑動面的抗剪摩擦系數(shù)；—滑動面的抗剪斷摩擦系數(shù)；

—滑動面的抗剪斷粘結(jié)力，kPa；

— 全部荷載對滑動面的法向分值，包括揚(yáng)壓力，kN；

—全部荷載對滑動面的切向分值，包括揚(yáng)壓力，kN；

A —基礎(chǔ)面受壓部分的計算面積，m2；

（2）抗浮穩(wěn)定計算公式：

式中：— 抗浮穩(wěn)定計算系數(shù)；—機(jī)組段的全部重量，kN；

U—作用于機(jī)組段的全部揚(yáng)壓力總和，kN。

（3）基礎(chǔ)應(yīng)力計算公式：

式中：—壩基上、下游面垂直正應(yīng)力（MPa）；

—壩基以上垂直力總和（kN）；

A—基礎(chǔ)面受壓部分的計算面積，m2；

y—計算截面上計算點(diǎn)至形心軸的距離（m）；

—荷載對計算截面形心的力矩總和（kN·m）；

6.2 計算簡圖

圖6.1 整體穩(wěn)定分析計算簡圖

7 整體穩(wěn)定分析過程

7.1各工況下荷載計算

各工況下應(yīng)詳細(xì)計算對應(yīng)的各自荷載，由于荷載計算較為常規(guī)，在此不再贅述。

7.2 整體穩(wěn)定分析結(jié)果.

采用6.1節(jié)相關(guān)公式，對本電站進(jìn)行整體穩(wěn)定分析，分析結(jié)果如下：

表7.1 廠房整體穩(wěn)定、抗浮計算分析表

表7.2 廠房基礎(chǔ)應(yīng)力計算成果分析匯總表

8 結(jié)論

（1）河床式水電站特性是即承受上下游的水平推力又承受基礎(chǔ)向上的揚(yáng)壓力，因此河床式水電站與其他工民建建筑物不同，需要對其進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計算和抗浮穩(wěn)定計算。

（2）本文研究對象基礎(chǔ)坐落于軟巖，基巖參數(shù)比較低，但廠房底寬大，自重較大，廠房整體穩(wěn)定滿足設(shè)計要求。因此壩段底寬的確定應(yīng)在滿足設(shè)備布置前提下，還應(yīng)滿足廠房穩(wěn)定性的要求。

（3）底寬加大，流道跨度會相應(yīng)加大，會導(dǎo)致配筋面積相應(yīng)較大。而且底寬加大，混凝土量相應(yīng)上升。增加了水電站的投資，因此水電站結(jié)構(gòu)設(shè)計時需在控制投資和為滿足結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體型之間找到平衡點(diǎn)。

（4）根據(jù)上文整體穩(wěn)定分析，采取帷幕灌漿手段后，由于滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)的折減，揚(yáng)壓力顯著降低，有效的提高了抗滑及抗浮安全系數(shù)，因此在河床式水電站設(shè)計時進(jìn)行帷幕灌漿是降低揚(yáng)壓力并提高安全系數(shù)的有效手段。

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