時間：2023-07-07 17:24:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水利水電工程泥沙設計規范，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：移民征地；確定范圍；方法研究
Xinjiang Reservoir resettlement land acquisition practices and methods
Keywords: immigrants land; scoping; method
The primary problem of requisition and migrant settlement due to construction of water reservoir project is define the flooding and requisition scope in a reasonable, comprehensive and scientific way, so as to investigate the inhabitants of the scope to provide the criteria for settlement program and calculation of compensation investment. With the increase of population, the limited and non-renewable land resources will become increasingly scarce and precious. During the project construction and requisition, how to well and properly utilize current regulations and policies to conserve land maximally, realize the balance between compensation investment of migrants and project benefits through defining the requisition scope and land use area, is one of problems that shall be researched by hydraulic engineering and hydropower engineering. Combined with the requisition migrant and requisition practice of hydraulic engineering and hydropower engineering in Xinjiang recently, suggestions and methods could be proposed in terms of migrant requisition.
一、工程建設征地對投資活動的影響
1、對水利水電工程項目投資決策的影響
縱觀目前國內和疆內大中型水利水電工程建設征地移民安置補償投資與工程總投資的比例關系，如舉世矚目的長江三峽水利樞紐工程，移民安置補償投資400億元（1993概算價格水平），占工程總投資的44.4%，黃河小浪底工程，移民安置補償投資87億元，占工程總投資的25%。隨著移民征地補償標準的不斷提高，移民征地補償投資占工程總投資的比例不斷上升，直接影響工程投資效益，在技術經濟指標不變的前提下，移民征地補償投資就是決定工程上馬的關鍵因素。
2、對移民搬遷安置的影響
水利水電工程建設征地范圍不僅影響土地面積的征收和占用，而且直接影響了地上附著物、附屬建筑物及搬遷運輸補助費用。征地范圍大，決定著補償投資大，相應地移民安置的難度也加大。現行的政策對土地所有權的變更，土地承包權的流轉都有嚴格的法律規定，對耕地開墾、耕地、林地、草地的有償調劑及其相互轉換的難度非常大，而且政策依據不足。
3、對土地征用和稅費的影響
建設征地范圍擴大，征收和占用的土地面積增大，對土地的征收難度加大，申報管理權限提高，有些項目要上報自治區、甚至上報國務院審批。對耕地開墾費、耕地占用稅及森林植被恢復費、臨時用地復墾費等各項稅費均相應滾動提高。
二、確定征地范圍的實踐及主要方法
1、確定水利水電工程建設征地范圍的依據
（1）現行的電力行業移民征地設計規范，是2007年國家發改委的《水電工程建設征地移民安置規劃設計規范》（DL/T5064-2007 ，DL/T5064-1996的替代規范）[1]和《水電工程建設征地處理范圍界定規范》，《水電工程建設征地處理范圍界定規范》對水庫淹沒區、水庫淹沒影響區、樞紐工程建設區（包括永久占地區和臨時用地區）等做了原則的規定。
（2）2009年，水利部了《水利水電工程建設征地移民設計規范》（SL290-2009，SL290-2003替代規范）[2]等4項水利項目行業規范，同樣對水庫淹沒影響范圍做出了規定，水利行業規范對樞紐工程及其他水利工程建設區征地范圍，以獨立的章節進行編制。
（3）新疆維吾爾自治區行政區內，執行水利廳和國土資源廳聯合下發的《新疆維吾爾自治區水利水電工程用地劃界標準暫行規定》新水（管）字[1993]18號文[3]，該文對水利工程確權、水利工程管理范圍、保護范圍等做出規定，是目前新疆維吾爾自治區行政區范圍內，確定水利水電工程管理范圍的主要依據。
（4）《水利水電工程建設用地設計標準》（征求意見稿）[4]，此標準正在全國范圍征求意見，尚未正式。
2、確定建設征地范圍的主要方法
（1）水庫淹沒影響范圍的確定
根據電力行業規范，水庫淹沒區包括水庫正常蓄水位以下的區域，按正常蓄水位高程，以壩軸線為起始斷面，水平延伸至與天然河道多年平均流量水面線相交處；水庫正常蓄水位以上的區域，按水庫設計洪水回水、風浪和船行波、冰塞壅水等區域的外包線確定。其中設計洪水水面線按淹沒對象的重要性確定設計洪水標準，依據水文泥沙淤積和水庫運行方式計算回水水面線、及回水末端斷面。規范規定，設計洪水回水末端斷面，以設計洪水回水水面線與同頻率天然洪水水面線差值為0.3m處，設計洪水末端斷面以上的淹沒影響范圍，從末端斷面設計洪水水面線與天然洪水水面線差值為0.3m處，以水平面延伸的方式，確定最上游的設計洪水淹沒范圍。
經實測斷面計算的設計洪水水面線，往往斷面間距較遠、水面線高差較大，不利于實地確定淹沒征地范圍，為了便于實際操作，可通過加密斷面，直線內插水面線的方法，將上下兩斷面的回水位差值控制在0.2m范圍內。
冰塞壅水對于北疆地區的水庫具有普遍的意義，但由于缺乏實際觀測資料，冰塞壅水范圍的確定，基本處于憑經驗估算階段，再者等水庫建成后，按實際發生的影響范圍，做后評價調查。
水庫影響區包括因水庫蓄水引起的滑坡、坍岸、浸沒、水庫滲漏及其他受水庫影響的區域，根據地質勘察報告確定即可。
水庫影響區還包括因河段減水而引起沿河渠首水位下降，造成不能正常引水。在南疆無壩引水河段常有此現象。
（2）樞紐工程建設區征地范圍的確定
樞紐工程建設區征地范圍的確定，主要通過水利水電樞紐工程布置圖、或者建筑物平面布置圖在圖上量算。地上建筑物一般都存在地面開挖線或填筑線，在量算工程建設物區域征地范圍時，一定要注意開挖線或填筑線范圍內的用地，尤其是渠道工程的填方渠段與挖方渠道的過渡區。
（3）施工占地范圍的確定
施工占地范圍的確定，主要依據施工總布置圖，其圖上標有料場、渣場、施工企業、施工道路、工程建設管理區等區域，可以在圖上量算，但要確定地類及永久占地與臨時用地，將工程臨時使用，但可以恢復為原用途的土地劃歸為臨時用地范圍，將工程建設永久占用的土地，或者雖然屬臨時使用，但不能恢復為原用途的土地，劃歸為永久占地范圍。
另外，樞紐工程建設區與水庫淹沒區重疊部分，按用地時序要求應歸入樞紐工程建設區。庫底清理范圍應包括樞紐工程占地范圍。
（4）工程管理范圍的確定
確定工程管理范圍用地，是征地范圍的重要組成部分。目前依據的方法如下：
《新疆維吾爾自治區水利水電工程用地劃界標準暫行規定》新水（管）字[1993]18號文規定：“平原水庫：上游管理范圍從校核水位線以外確定，大型100―150米，中型80―120米，小型10―50米。下游管理范圍從壩腳線以外確定：大型800―1000米，中型600―800米，小型50―100米。兩側的管理范圍從壩肩或壩后坡腳起向外：大型300―500米，中型200―300米，小型50―300米。”“山區水庫：上、下游管理范圍和保護范圍采用平原水庫標準。兩側的管理范圍以第一自然分水嶺為界。”
渠道的管理范圍按照渠道設計流量大小，制定以下標準：挖方渠道從渠口線計起，填方渠道從設計渠堤外坡角線計起，傍山渠道從開挖線計起。
渠道設計流量與管理范圍對照表
序號 設計流量 管理范圍
1 10以下 2-10
2 10-50 10-20
3 50以上 20-50
水利部《水庫工程管理設計規范》（SL06-96）規定：山丘區水庫，大型水庫，上游從壩軸線向上不少于150m（不含工程占地、庫區征地重復部分），下游從壩腳線向下不少于200m。上下游均與壩頭管理范圍端線相銜接。中型水庫上游從壩軸線向上不少于100m（不含工程占地、庫區征地重復部分），下游從壩腳線向下不少于150m。上下游均與壩頭管理范圍端線相銜接。大壩兩端以第一道分水嶺為界或距壩端不少于200m。平原區水庫應符合以下規定：
大型水庫 下游從排水溝外沿向外不少于50m。
中型水庫 下游從排水溝外沿向外不少于20m。
大壩兩端 從壩端外延不少于100m。
《水利水電工程建設用地設計標準》（征求意見稿）中規定如下表：
項目 大壩上游 大壩下游 左右岸管理范圍
大型水庫 上游從壩腳線向上不大于150m 下游從壩腳線向下不大于200m 壩端外延不大于100m
中型水庫 上游從壩腳線向上不大于100m 下游從壩腳線向下不大于150m 壩端外延不大于100m
大壩壩端管理范圍經論證確有必要擴大至附近第一道分水嶺的，其管理范圍可適當擴大。
（5）水庫工程建設征地面積匯總
把水庫淹沒范圍及樞紐建筑物占地，加施工占地，再加工程管理范圍，其總和是征地范圍的基礎，經過土地勘界、確權，實現農用地向建設用地、集體土地向國有土地（對國有企業而言）的轉化，建設征地規劃設計的最終目地就在于參與方案比選，設計優化，為業主服務，實現土地的征用、轉讓與轉化。
反映在實地確定建設征地移民界線包括居民遷移線和土地征收線，應遵循安全、經濟和便于生產、方便生活的原則，全面分析論證。
三、對新疆水利水電工程建設征地處理范圍的評價與建議
1、合理確定建設征地范圍
（1）確定征地范圍應遵循的原則
了解和熟悉工程規劃設計方案；
了解和熟悉工程施工總布置方案；
了解和熟悉征地補償政策；
保障工程安全、方便生產生活、用地經濟合理。
確定建設征地范圍，是技術、政策、經濟共同作用的結果，是原則性與靈活性的統一。
新疆水利水電工程建設征地范圍處理的特點
新疆的水電開發其特點是中小河流數量多而分散、河川徑流年內變化大、裝機大而年利用小時數低。目前新上馬的水電項目向山區發展和向灌區延伸，山區的水電項目建設條件相對較差，交通不便，環境惡劣，集中反映在投資方面，就是投資效益差。
灌區內的水電項目主要影響因素之一，就是建設征地移民安置，新疆屬于灌溉農業，農牧民的生存環境與灌區息息相關，水利水電工程選線選址處在灌區時，建設征地移民安置補償投資占工程總投資的比例就比較大，對于失去土地的農牧民，做為移民安置，其環境容量就顯得十分緊張，移民安置壓力大。投資效益和移民安置成為制約工程能否批準和核準的關鍵。
從新疆水利水電工程建設征地移民安置項目的實踐中，無論是投資方（業主）、還是地方政府（縣級政府）、或是設計方（設計院），均認為合理確定工程建設征地范圍，對工程投資影響較大，而減少建設征地范圍，除水庫淹沒和建筑物占地是必占無疑的，工程建設管理范圍是有調減余地的。
目前，關于水利水電工程用地劃界的政策和規范都已實行了20多年，譬如：《新疆維吾爾自治區水利水電工程用地劃界標準暫行規定》是1993年制定的，實行了近20年。《水利水電工程建設用地設計標準》（征求意見稿）是根據原國家計劃委員會、國家土地管理局《關于編制建設項目用地定額指標的幾點意見》（【1987】國土［建字第144號）和建設部、國家土地管理局《工程項目建設用地指標編制工作暫行辦法》（【1989】國土［建］字第169號）的要求，進行編制的。
在社會主義市場經濟體制條件下，在當今各項法律制度不斷完善的新形勢下，特別是涉及土地方面的法律，如土地法、森林法、草原法等已修正了多次，做為配套的征地政策和規范，亟待修訂完善。
在規劃設計環節，對征收征用土地，劃定征地范圍時，應靈活掌握，對于人口密集的地區，盡量少占耕地，壓縮工程管理范圍；而對于征收非耕地和未利用土地可適當放寬。把執行規程規范與投資企業的效益相統一。
2、對處理工程建設征地的建議
（1）確定建設征地范圍要統一標準
從現行的征地范圍規范和政策對比分析，存在標準不統一，實際操作隨意性大，不確定因素較多。如對壩前段的洪水回水影響與樞紐區占地的關系如何界定，壩前管理范圍與淹沒范圍如何避免重復計算。工程管理范圍，尤其是渠道的管理范圍征地寬度應出臺新的標準。
（2）建設征地移民安置后評價勢在必行
由于水庫移民征地有諸多不確定因素，如設計洪水回水淹沒線、水庫蓄水引起的地質災害影響因素、冰塞壅水、及樞紐占地范圍的區域可變性，使水庫移民征地在不同階段，有不同的精度和數值，在此條件下，加強移民征地的后評價，反饋和修正原設計和實施中的概估值，就顯得尤為重要。通過后評價可以準確的確定最終征地范圍，消除了設計與實測值之間的誤差，為項目管理提供依據，為新建項目提供借鑒，可以完善和改進我們的設計。
（3）建議研究制定工程建設管理范圍的政策
按照實行多年的關于工程建設管理范圍的政策規定，當前在工程建設征地實施過程中，普遍存在征地面積偏大的問題，為了適應目前土地補償標準提高、土地資源缺乏的土地現狀，建議應重新制定工程建設征地范圍，尤其是管理范圍的政策。
通過政策或規范，實現減少工程建設管理范圍，縮小征地面積，把管理范圍從永久用地改為臨時用地，先征后返的目地。
（4）移民征地政策與當地經濟發展相協調
建設征地范圍的確定是一項基礎性技術工作，其實質是移民征地補償投資，是工程投資的重要組成部分，其中的土地政策對工程投資、移民征地補償投資起著決定性的作用。
減少工程建設征地范圍有利于減少征地移民補償投資，進而減少工程總投資；減少工程建設征地范圍，可減輕地方政府安置移民的壓力；減少工程建設征地范圍有利于設計單位實現規范要求的經濟評價指標。
日前，自治區人民政府出臺了若干項有關移民征地的政策，較大地提高了征地標準，使涉及移民征地的各項費用滾動增加，對正在進行的水電前期項目經濟指標影響較大。地方政府的移民征地政策應與當地經濟發展相協調，兼顧國家、移民、企業各方利益，在工程建設征地、移民利益保護、地區經濟發展中尋找平衡點。
參 考 文 獻：
[1] 《水電工程建設征地移民安置規劃設計規范》（DL/T5064-2007）中國電力出版社出版.2007[M]
[2] 《水利水電工程建設征地移民設計規范》（SL290-2009）[M]
【關鍵詞】 水庫；防洪標準；復核；注意事項
廣東省是我國受洪水災害威脅嚴重的省份之一，防洪能力的高低直接關系到地區經濟和人民生產財產安全。但我省多數水庫大多建于上個世紀，受當時科技和施工條件的限制，存在著設計不夠完善、工程質量偏差等方面的問題，再加之多年的疲勞運用，諸多水庫程度不同地出現了險情，對防洪安全造成威脅。因此，必須對存在隱患的水庫進行除險加固。而除險工作之前要對水庫進行防洪復核，防洪復核結果是水庫除險加固的基本依據，因此，加固防洪復核工作意義重大。
1 水庫設計洪水與防洪復核的特點及基本方法
水庫設計洪水計算與防洪復核的主要特點：①絕大多數水庫位于小流域，缺乏實測徑流資料，甚至降雨資料也沒有，一般為無資料情況下的計算；②小流域面積小，自然條件趨于單一，計算時可作適當概化的假定，如假定設計暴雨時空分布均勻；③小型水庫分布廣、數量多，在保證一定精度的前提下，應力求計算方法簡便；④小型水庫一般對洪水的調節能力較小，工程受洪峰流量影響明顯，設計洪峰流量計算比洪水過程線推求更為重要；⑤計算的目的主要是為水庫安全鑒定、除險加固與設計提供依據。
2 小型水庫設計洪水與防洪復核的主要內容
2.1水庫基本資料復核
水庫設計洪水和防洪復核的可靠性，首先取決于水文水利計算中所依據的基本資料是否準確、齊全、可靠。因此，首先應對水庫基本資料進行復核，其主要內容包括以下幾方面。
（1）水庫工程技術指標。主要包括：①水庫各種特征水位；②壩頂高程、心墻頂高程、最大壩高、防浪墻高、防浪墻高程；③溢洪道類型、堰頂高程、堰頂凈寬、閘門類型、閘門高、閘頂高程、閘孔凈寬、泄洪洞（渠）斷面尺寸；④風區長度、邊坡系數等其他指標。
（2）流域及水庫特征參數。利用1∶10000或1：1000的地形圖進行復核，主要包括：①壩址以上集水面積F、主河道長L、主河道比降J；②水庫水位Z～面積F關系曲線、水位Z～庫容V關系曲線、水位Z～下泄流量q關系曲線。
在水庫基本資料復核過程中，基礎資料應到工程現場查核，誤差較大的，要認真查閱原設計中的有關資料進行核實，并說明原因，以保證基本資料的準確可靠。
2.2水庫防洪標準確定
防洪標準是水文水利計算的基本依據，它反映了水工建筑物防洪的安全程度。水庫的等級不同，其水工建筑物的級別不同，防洪標準也不相同。防洪標準的確定，一般要根據防洪保護對象在遭受洪災時造成的經濟損失和社會影響劃分若干等級，然后依據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252－2000）、《防洪標準》（GB50201－94）中的規定確定，其相應的洪水設計規范為《水利水電工程設計洪水計算規范》（SL44－2000）。
2.3水庫設計洪水推求
設計洪水是指符合一定設計標準的洪水，包括設計洪峰流量、一定時段的設計洪水總量和設計洪水過程線等3個要素。根據《水庫大壩安全評價導則》（SL 258－2000）（以下簡稱 《導則》）的規定，盡可能采用流量資料推求入庫洪水進行復核計算，而小型水庫大都屬于小流域或特小流域，大多缺乏實測洪水資料，所以該方法在使用上受到限制。因此，設計洪水只能由暴雨途徑進行推求。設計暴雨資料一般情況下可采用查《廣東省暴雨參數等值線圖》（2003年）的成果或采用實測資料與查《圖集》成果進行對比分析，然后合理選用。洪水計算有關參數通過查《廣東省暴雨徑流查算圖表使用手冊》（1991）確定。
2.4水庫防洪能力復核
2.4.1調洪計算
調洪計算主要包括起調水位的確定、水位庫容關系的復核、泄洪能力的復核和調洪演算，其目的是推求防洪高水位、設計洪水位和校核洪水位。
對于起調水位，一般取水庫的原汛限水位或正常高水位，即溢洪道無閘控制的取堰頂高程，有閘門控制的取正常高水位。若水庫運行過程中調整了汛限水位，且經過上級主管部門審批，則取新的汛限水位。
對于水位庫容關系復核，若庫區泥沙淤積較嚴重，水位庫容關系發生較大變化，必須重新復核水庫特性曲線；若淤積量很少，庫容變化不大，則不需要重新復核。
對泄洪能力的復核，若水庫經過加固改造，泄洪建筑物的形式或尺寸發生了改變，或過流邊界條件發生了變化，必須根據現狀重新復核泄洪能力。
對于調洪演算，分有閘門和無閘門2種情況。有閘門情況，根據入庫流量調整閘門開度，來多少泄多少，直至閘門全開；無閘門情況，屬于自由溢流。根據水庫水量平衡方程和蓄泄方程，一般利用軟件進行調洪演算，推求防洪高水位、設計洪水位和校核洪水位。
2.4.2水庫防洪能力復核
水庫防洪能力復核包括大壩壩頂高程的復核、泄洪建筑物的安全復核和消能防沖復核。
（1）大壩壩頂高程復核。根據《碾壓式土石壩設計規范》（SL274－2001）等規范的規定與要求，分別計算設計工況和校核工況下的大壩安全超高、風浪爬高、風壅水面高度及要求的壩頂高程。當水庫有副壩時，要單獨計算設計工況和校核工況下副壩要求的壩頂高程。當壩頂上游側設置了防浪墻時，則要確認其是否穩定、堅固、不透水且與壩體防滲體緊密接合。
（2）泄洪建筑物的安全復核和消能防沖復核。根據《溢洪道設計規范》（SL253－2000）的規定與要求，對溢洪道控制段、泄槽段側墻高程及消能防沖設施進行復核。在宣泄校核洪水時溢洪道控制段頂高程應不低于校核洪水位加安全超高值；擋水時應不低于設計洪水位或正常蓄水位加波浪高與安全超高值。
（3）防洪能力復核結論。防洪能力復核計算的結果，根據水庫規模及所處地形特征（山區、丘陵區或平原、濱海區），應滿足《防洪標準》（GB50201－94），水庫大壩現狀的抗洪能力應滿足《防洪標準》（GB50201－94）及《水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準的意見》（水規［1989］21號）的要求。當復核計算結果不滿足要求時，應進一步復核計算大壩可安全運行的洪水頻率。
防洪能力復核要對以下幾方面做出明確結論：①原設計的大壩防洪標準和設計洪水是否需要修改；②水庫大壩的實際抗洪能力是否滿足國家現行規范要求；③要求的最大泄洪流量能否安全下泄。最后，要根據《導則》的規定，確定水庫大壩防洪安全級別，并對防洪安全作出合理評價。
3 小型水庫設計洪水與防洪復核中需要注意的幾個問題
3.1 雨量參數的取值
水文資料及參數是水文分析計算的依據，尤其是雨量參數，其引用與審查直接關系著設計洪水計算的合理性。小型水庫所在流域一般缺乏水文資料，雨量統計參數大多采用地區綜合法根據最新《圖集》查算。對于雨量參數的取值，應考慮將歷史暴雨資料，特別是近期出現的特大暴雨加入進行頻率計算，并與原設計雨量、老《圖集》中參數取值、附近站實測雨量值進行對比分析，確保設計暴雨的可靠性、代表性和一致性。
3.2防洪標準的確定
水庫的等級不同，其水工建筑物的級別不同，防洪標準也不相同。《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252－2000）對洪水標準有明確規定，規定中對下游有無影響是指壩下5.0Km范圍內有無人口集中的居民點、重要交通設施等，這為選取防洪標準上、下限提供了有力參考依據。當上下游水頭差低于10m，最大壩高也低于15m時，則應降低水庫防洪標準按平原區情況確定。另外，在防洪標準選擇時需充分考慮水庫下游保護的人口、耕地、交通和串聯水庫的影響。
3.3雨型和計算時段的選取
小型水庫一般對洪水的調節能力較小，工程受洪峰流量影響明顯，設計洪峰流量計算比洪水過程線推求更為重要。洪峰流量主要由造峰歷時內的暴雨所形成，計算中應選取對水庫最不利的暴雨雨型分布。Δt應與單位線時段一致，選得太大往往雨量均化有漏峰現象，不能保證洪水的計算精度，選得太小會增加計算工作量，雨型選配也困難。通常集水面積在20Km2以下的按6h雨型，計算時段Δt＝0.5h；在5Km2以下的按3h雨型，計算時段Δt＝0.5h，這樣更符合實際洪水匯流快、峰值大的特點。
3.4設計洪水成果的合理性
為保證計算的設計洪水的精度，對設計洪水計算所依據的暴雨洪水資料和流域特征資料應予以詳細檢查和分析，并對計算成果影響較大的或系統性問題應予分析改正。一般情況下，廣東省綜合單位線法與推理公式法的計算成果相差在20％以內的，采用廣東省綜合單位線法的計算成果。主要原因是推理公式法對降雨過程的變化沒有充分考慮，導致洪量過于集中，但廣東省綜合單位線法能較好地反映降雨過程的變化和流域匯流特性，經實測洪峰驗證，精度要比推理公式法高。當復核的設計洪水成果與原設計成果相比，偏小在10％以內或偏大在5％以內時，仍可認定原設計成果繼續作為工程設計依據，否則應修改原設計洪水成果。另外，要查找并分析不同階段設計洪水差異的原因，并對不同階段設計洪水成果作出評價。
3.5關于計算的方法
在設計洪水推求的過程中，計算公式較多，數據之間關系密切，如果采用人工手算和查表計算，不僅繁瑣，而且會產生舍入誤差，影響計算結果。基于這種情況，可采用《水利水電工程設計計算程序集》進行計算。
4 結語
總而言之，防洪復核是病險水庫除險加固的重要環節，防洪復核的質量直接關系到水庫除險加固的有效性。因此，在復核中，要實事求是、科學對待，必須充分論證復核結果的可靠性，保證復核質量，只有才能為水庫除險加固提供可靠準確的依據。
參考文獻
關鍵詞: 鋼閘門; 管理; 維護
中圖分類號：TV663文獻標識碼： A
1 水工鋼閘門一般性維護
(1) 清理檢查。要經常清理閘門上附著的水生物、雜草污物及積水等, 避免閘門腐蝕, 保持閘門清潔完好, 運行靈活。由于平板門、橫拉門、下臥門、人字門和立軸雙扉弧形門的門槽、門庫、底坎和轉動門蓋座等處經常會被塊石、雜物卡阻, 影響閘門的正常啟閉, 因此, 對上述各部位應經常進行檢查和清理。對于水深較大的閘門, 應該定期進行水下檢查及清理工作。
( 2) 清淤。在多泥沙河流上的閘門, 為了防止泥沙在閘門前大量淤積, 要定期排沙。在橫拉門門軌、下臥門門庫等部位, 常因泥沙淤積而影響閘門正常運行, 可以采用高壓水定期沖淤。
(3) 攔污柵清污。攔污柵必須定期進行清污, 在水草和漂浮物較多的河流上更應特別注意。閘門前有攔污機械的, 應該做好防銹與等養護, 確保其操作靈活, 并及時清污。閘門前無清污設備的, 可以根據情況, 采取在進口前設攔污筏, 臨時設簡單的攔污設備或者人工淺水清污等方法進行清污。
2 閘門門葉部分的維護
在運行中, 閘門門葉常出現的問題除了保護涂料剝落、銹蝕和水封損壞外, 主要是門葉變形、桿件彎曲或斷裂、焊縫開裂、螺栓、鉚釘或銷釘松動和脫落等。這些缺陷常發生在閘門受到劇烈振動和嚴重氣蝕之后。因此, 在門葉維護中, 除了做好防腐蝕及防漏等工作外, 還必須注意防止閘門的振動和氣蝕。
(1) 閘門振動現象。閘門水封漏水, 使水封發生振動而致閘門振動。由于振動頻率較高, 所以經常發出如汽笛響聲的鳴音; 閘門在一定開度泄流, 閘門
后的淹沒水躍會對閘門產生周期性的沖擊, 從而引起閘門振動; 波浪沖擊閘門, 也會使閘門振動; 閘門低緣型式不好, 當閘門在下游有一定水深情況下泄流, 同樣也會引起閘門振動; 在前述的條件下, 因閘門結構的剛度較差, 故易發生振動; 深孔高壓閘門門槽型式不適當, 使過閘門水流紊亂并發生脈沖, 引起閘門氣蝕及振動。
( 2) 閘門防振措施。避免把閘門停留在振動較大的開度上泄水; 調整閘門水封, 使之與門槽水封座板緊密接觸不漏水; 有條件的水閘, 在閘門上游加設消浪設施; 如果閘門底緣采用“P”型橡膠水封, 可根據發生振動情況改用“刀”型橡膠水封, 或者改閘門底緣下游傾角大于30°并增加補氣孔; 還可以通過試驗, 調整門槽形式, 以改善水流流態。
( 3) 防止氣蝕的措施。對閘門有關部分的常用防氣蝕措施有:
1) 盡量使行水結構表面平整光滑。
2) 選用合理的閘門底緣以及改建為合理的門槽型式。
3) 在氣蝕部位增設補氣設施。
4) 對已經遭氣蝕損壞部位, 用耐氣蝕材料補強,在整個施工過程中, 不得損壞母體材料或降低結構承載力。
3 閘門支承行走裝置的維護
支承行走裝置是閘門運行的主要活動和承力部件, 常因維護不善引起不正常現象, 經常出現的現象有滾輪銹死、由滾動摩擦變為滑動摩擦、閘門運行不良、啟閉力增大等。
( 1) 保養工作要求閘門的全部滾輪、弧形支鉸、閘門吊耳軸銷以及其他類型的閘門的活動部位等, 應經常加注油保護并使油充滿其間隙,除保證足夠的效率外, 還具有防止灰塵和防銹的作用。所有加油裝置, 應該保證油孔、油道清潔通暢, 加油設備良好, 沒設加油裝置的閘門支承, 可定期拆洗、加油。
( 2) 防止滾輪銹死的方法及其他補充維護方法。閘門滾輪經常處于門槽內, 加油很不方便, 可以采用的方法是自流油。在每個滾輪軸的油孔外邊加裝油嘴, 由啟閉機室油箱通過油管自流供油。這種情況下只能使用粘度不大的油及簡易壓力加油裝置。還可在閘門頂上安裝加油器, 加油器類似大型黃油杯, 筒蓋與筒身有絲扣連接, 當筒蓋旋轉, 就會將黃油下壓沿油管送到各滾輪。為了防止滾輪銹死, 必要時還可以采取如下方法:
1) 適當加大間隙。考慮滾輪經常處于水下工作, 軸與軸瓦的間隙長期浸水, 間隙過小易卡阻。采用這種辦法應注意在滾輪與軸轉動部位加密封設施防護。
2) 將輪軸鍍鉻。輪軸鍍鉻是防止滾輪銹死的較有效方法, 一般鍍鉻厚度為120~ 150m。
4 鋼閘門門體防銹
防止鋼閘門的銹蝕, 常用的有以下3 種方法:
( 1) 油漆防銹。包括除銹與涂漆2 道工序。第1 道工序是除銹。涂油漆前, 必須徹底除銹。目前常用的除銹方法是機械除銹法, 即用空氣壓縮機把砂子噴到閘門上, 將鐵銹除去。第2 道工序是涂漆。常用的方法是用環氧云鐵防銹漆打底, 銀灰色瀝青漆涂面。先上底漆, 再上2 遍面漆。瀝青是一種防銹材料。涂刷瀝青時應先將銹物擦洗干凈, 然后用高溫的瀝青液涂刷板面。厚度要適當, 防止花斑、露底、流淌及起皺等現象。
( 2) 柏油摻和水泥防銹。采用這種方法防銹和油漆防銹一樣, 必須事先將閘門鐵銹及雜物清除干凈, 然后取一定量的柏油加熱熔化, 再摻入12% ~15%的水泥繼續加熱, 并加入5% 的煤油, 不斷攪拌成均勻的液劑。涂刷前, 先將閘門用火烤熱, 再將溶劑均勻涂刷于閘門上, 涂刷厚度約1mm 左右。如用環氧元鐵防銹漆打底則效果更好。柏油制劑的優點是抗沖擊和耐磨性能較好, 耐鹽性較強, 費用較低。采用此法時, 閘門加熱溫度不宜過高, 以防變形。柏油制劑的涂刷最好能在夏、秋季施工, 以確保質量。
( 3) 噴鋅防銹。將鋅絲在高溫火焰中熔化, 同時用壓縮空氣將熔融的鋅吹成霧狀微粒, 并以較高的速度噴射到預先經過處理的閘門表面, 形成一層鋅鍍層。這些霧狀微粒在噴射過程中, 受空氣冷卻而緊緊地依附在帶有錨孔的閘門的表面上。噴鋅是一種先進的防銹防腐措施。它常常和油漆防銹法結合使用: 先噴鋅, 再涂漆。幾十年來, 這種方法在水利工程中的鋼閘門上得到了廣泛的應用。該工藝經受了淡水、海水以及工業污水的考驗,顯示了良好的防銹效果。
5 鋼閘門的防漏
防止鋼閘門漏水, 關鍵在于做好防漏止水設備的維修養護工作, 使之經常保持完好。止水設備一般設于閘底和2 側閘槽, 形式很多。對止水設備的要求是既要密閉而不漏水, 又要摩擦力小以減小啟閉力。
( 1) 閘底止水。常用的閘底止水方式有2 種: 一種是閘門底部嵌砌木塊; 另一種是閘門底部裝設橡皮止水帶。橡皮止水帶比前者止水效果更好。大多采用橡皮止水, 橡皮硬度要適宜且要符合設計尺寸。安裝時注意質量和精度。
各種止水設備要經常檢查養護, 如有松動、損壞現象, 應及時處理。止水鐵制件也要注意防銹處理。
6 結語
總之，我們應該竭盡所能，以科學合理的指導方針為基準，切實提高水工鋼閘門的管理與維護工作，運用先進的管理模式，準確及時地進行維護、保養，使得水工閘門處于良好的運行狀態，降低其發生的故障率。
參考文獻:
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Zhang Weiju
（中水北方勘測設計有限責任公司，天津 300222）
（China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co.，Ltd.，Tianjin 300222，China）
摘要： 本文根據新疆已建的引水徑流式水電站的運行情況，分析了水輪機磨蝕破壞原因，從水工的布置型式和水機選型及材料防護等方面提出了解決辦法和治理措施。
Abstract: According to the operation of built run-off hydropower station in Xinjiang, this paper analyzes the causes of turbine erosion, and proposes resolutions and prevention measures from water engineering layout, type selection and materials on protection.
關鍵詞： 引水徑流式 水輪機 磨蝕 沉沙處理 比轉速 安裝高程
Key words: run-off type；turbine；erosion；desilting；specific speed；installation elevation
中圖分類號：TV7文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）32-0041-01
0引言
引水徑流式電站在大量含有泥沙的水進入機組時會引起水輪機嚴重磨蝕，引水徑流式水電站水輪機的磨蝕原因都有哪些，應該采取哪些治理措施呢？
1高含沙量水、推移質進入機組是磨蝕的重要原因
很多電站的設計建設，由于缺少泥沙實測資料，專業人員只能采用類比分析得出含沙量數據，由于地理位置、水文氣象資料的差異，導致含沙量資料不準確，尤其是近幾年過度開發導致植被的破壞，在汛期雨季山洪爆發時，在攔沙措施不利、沒有沉沙措施及排沙不利的情況下，大量泥沙進入機組，導致機組嚴重磨損。
以新疆塔尕克引水徑流式水電站為例，安裝2臺額定出力2.526萬kW立式混流水輪機，額定水頭74m，2號、1號機分別于2008年3月底和4月初投入商業運行，2008年5月庫瑪拉克河水量加大，水質變差，雨季大量泥石流進入庫瑪拉克河，河水夾帶泥沙進入機組，19時1號機主軸密封突然大量噴水，機組被迫停機，8月22日在對1、2號機組進行蝸殼內檢查時發現轉輪出現嚴重磨蝕，轉輪上冠和頂蓋、下環和底環的間隙達到了21mm，固定導葉中部出現深約5mm磨痕，7月22日1號機運行中主軸密封漏水、水導油盆進水被迫停機，經檢查主軸橡膠水封和抗磨板磨損嚴重已不能使用，經更換備件后機組并網運行；8月25日運行中1號機組再次出現主軸密封漏水、水導油盆進水被迫停機，1號機主軸密封環磨損20mm，8月16日，2號機組主軸密封嚴重漏水被迫停機，經檢查主軸密封端蓋已磨穿、橡膠水封壞、抗磨板磨損嚴重、檢修密封已無法封水，2號機主軸密封磨損造成水導油盆進水。
從現場實測的泥沙資料看，汛期含沙量高達幾十公斤的水進入機組，規范是不允許的,從尾水渠沉集的泥沙看大量推移質進入了機組，泥沙顆粒直徑高達十幾公分，磨損部位多為顆粒沖擊引起的坑凹，如此高的含沙量和推移質進入機組原因是什么呢？
①電站引水渠道長6km，取水口設有分水閘，汛期大量的泥沙涌入時，分水閘沒有及時關閉，河道閘門也沒有充分開啟拉沙，大量的泥沙進入了機組，引起機組的磨損破壞。
②工程初設階段泥沙資料不全，沒有考慮汛期水質變差的工況，初期沒有設置沉沙池，而推移質和較大顆粒的懸移質是不能進入機組的。
③初期運行人員缺乏經驗,很難掌握泄水排沙與節約用水發電的尺度，導致前池淤沙太多并進入機組，機組磨損嚴重。
2排沙設施的影響
為防止取水口淤積，在取水口適當位置布置沖沙閘，在沖沙閘前設導沙坎，這樣的布置利于前池排沙，減少大量泥沙進入機組,新疆吾庫沙克引水徑流式水電站建于1976年，安裝3臺單機容量為800kW水輪發電機組，設計水頭14.5m，采用前池正向進水發電及沖沙，運行后實測過機多年平均含沙量為6kg/m3，最大含沙量88.4 kg/m3。大量泥沙進入前池后，底部排沙孔口為直角矩形，只能排除少量泥沙，大量泥沙進入機組，造成水輪機過流部件的嚴重磨蝕。1996年電力公司對電站進行改造，前池部分改造主要內容有：將原前池底板坡度由1∶6.49改為1∶1，使前池有一段水平段，便于泥沙沉積于前池底部。沖沙孔進口由矩形改為喇叭形，增加干擾面積,在攔沙坎上部設擋沙懸板，防止在水流的擾動下泥沙由攔沙坎進入管道，使沉積在前池的泥砂在沖沙水的作用下排入泄水道，該水電站投入運行后，經檢測無大量泥沙進入蝸殼，機組磨蝕大大減輕。
3安裝高程的影響
水輪機的安裝高程，安=尾+Hs[1]，Hs=10-?犖/900-KσσH[2]公式中：Kσ是與過機泥沙含量有關的參數，泥沙含量越高，Kσ值越大，Hs值越小，機組安裝高程越低[5]，這樣才有可能盡量避免水輪機的氣蝕；如果對泥沙含量估計不足，Kσ值取值偏低，導致機組安裝高程實際取值過高，機組在較高含沙量情況運行時極易產生氣蝕，會導致水輪機的磨蝕破壞嚴重，很多電站都出現過此情況，所以在計算水輪機的安裝高程時，過機泥沙含量資料及其Kσ取值非常重要[4]。
4機組轉速的影響
從比轉速的計算公式ns=3.13n11（Q11η）0.5[1]可以看出，選取較高的單位轉速可提高發電機同步轉速，減輕發電機重量，降低機組造價，缺點是較高的單位轉速引起轉輪出口相對流速上升，對水輪機磨蝕不利，還會引起單位飛逸轉速上升及轉動部件的離心應力升高。采用較大的單位流量可以減小轉輪直徑，減小水輪機重量，降低機組造價，減小廠房尺寸，但單位流量過大會導致水輪機過流速度偏高，惡化水輪機的綜合性能。引水式電站由于引水管線較長，很多情況下又無法設置調壓井，為確保電站的安全運行就要求增加機組GD2，如果采用較高單位轉速導致機組GD2降低，因此在優化配置單位轉速和單位流量時，應綜合考慮減少磨蝕破壞以及機組的過渡過程等綜合指標，減小轉速對機組選型是必要的[3]。
5抗磨損其他措施
5.1 過流部件選材及噴涂處理水輪機轉輪、活動導葉、抗磨板等主要過流部件采用抗氣蝕、磨損性能好和焊接性能好的不銹鋼制做。在轉輪局部易磨蝕部位采用進一步防護措施，如噴焊碳化鎢涂層等。
5.2 機組主軸密封采用泵板和無接觸間隙密封工作密封采用泵板和無接觸間隙密封，泵板為不銹鋼材料，通過泵板作用將上止漏環處泄漏水排入頂蓋排水腔，頂蓋排水腔的排水管將水排至集水井。
工作密封的靜止部分與轉動部分不接觸，密封壽命長，正常運行不需冷卻或，轉輪密宮環防止固體進入主軸密封，避免了主軸密封的磨損。
5.3 選用備用轉輪為防止汛期轉輪磨損破壞修復耽誤機組運行，影響發電，在含沙量比較高的電站配置備用轉輪，以便更換一臺機組轉輪時，備用轉輪投入使用。
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關鍵詞荒地排河;現狀;問題;治理;實施方案
1河道概況及存在的問題
1.1河道概況
1.1.1河道現狀。荒地排河開挖于1970年，位于獨流減河以北，起自石化泵站(乙烯泵站)，沿獨流減河左堤北側，經大港發電廠，穿津歧公路，在大港發電廠循環河北側，東至擋潮閘入海，全長16.7 km，負責獨流減河以北、北環路及上高路以南、八米河以東、海濱大道以西范圍內的排水。排水范圍內主要有天津石化公司、100萬t乙烯、油建公司、大港發電廠、新泉海水淡化公司、古林街、石化園區、開發區、生活區、港東新城，正在建設的南港輕紡園，排水面積61.39 km2。
1.1.2水利設施情況。現有六米河、十米河、城排明渠、板橋河4條河道匯入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s)，4座泵站的排水能力為51.8 m3/s。南港輕紡園的雨水、污水的排水規劃正在編制，如果不開辟新的入海河道，其雨水、污水只能入荒地排河。
1.1.3歷年治理情況。荒地排河從開挖至今，對解決該區域的排水問題發揮了很大作用。近幾年來，雖然先后建設了大港發電廠節制閘、海口擋潮閘，并對險堤段和入海口淤積進行了治理，但河道治理與大港經濟社會的發展相比仍較為滯后。
1.2存在的問題
1.2.1設計斷面小，排水標準低。原河道負責排除荒地、農田的積水，排水采取自流形式，設計標準低，排水時間長[1-2]。
1.2.2地權與河道管理分置，年久失修。該河上段占地屬津南區，由三角地指揮部管理，長3.3 km;中段占地屬大港管理，長6.47 km;下段占地屬塘沽，由鹽場管理，長5.43 km。由于種種原因，3個行政區沒有對河道實施有效管理，造成堤防及沿河水利設施破爛不堪。
1.2.3淤積嚴重，排水不暢。由于水土流失和海潮挾帶泥沙沉積的影響，河道的淤積深度在1.5~2.5 m之間;另外，汛期多發位時，河道水位被潮水頂托持高不下，水位抬高，雨水不但不能入海，反而會造成漫溢，淹泡臨河低洼的區域。
1.2.4排水面積加大，增加了排水壓力。由于沿河企業、園區、城區的快速建設，使地面截留、滲漏減少，而企業的外排水標準高，導致排水量大幅增加[3-4]。
2治理的必要性、目標及規模
2.1治理的必要性
2.1.1城區排水的需要。天津石化100萬t乙烯、南港輕紡園、陸港橡膠等一批大項目相繼落戶大港，東部城區建設正在加速，原先的農田、荒地、坑塘，正在快速轉變為工業園區和現代化城市。由于用地性質改變，排水標準也應相應提高。初步測算，荒地排河的流量達到70 m3/s時，才能滿足排水要求，而現狀荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s，遠遠滿足不了城區發展對排水的要求。大港城區附近另一條入海河道是獨流減河。獨流減河全長68 km，是大清河主要入海河道，擔負著保衛天津市區防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任務，大港段河道還擔負著引黃濟津和南水北調的引水任務，排水壓力比較大。
根據有關規定和河道上下游的實際情況，大港城區及企業的雨水不能向獨流減河排水。一是獨流減河水質要求。根據天津市人民政府津政函[2008]9號《關于對海河流域天津市水功能區劃的批復》的要求，萬家碼頭至十里橫河段日常期間2010年應達到Ⅴ類水水質目標(飲用水輸水期間2010年應達到Ⅲ類水水質目標)，十里橫河至南北腰閘段2010年應達Ⅴ類水水質目標。由于各單位排水不能保證達到Ⅲ類或Ⅴ類水質要求，因此向獨流減河排水不符合天津市水功能區劃的要求。同時，該段河道是引黃濟津和南水北調的重要引水河道，一旦入獨流減河的水質影響引水水質，不但影響市區居民的引水安全，而且將產生極其不好的政治影響。二是獨流減河汛期行洪要求。獨流減河負責大清河水系的泄洪，遇有上游洪水經獨流減河泄洪時，設在獨流減河左堤的口門必須封堵，避免發生險情，以確保天津市區安全。三是對沿河企業單位的影響:①對大港油田和北京地下儲氣庫的影響。自大港電廠南北腰閘建成后，為保證大港電廠安全生產(水位要求、水中無雜物)，除上游洪水下泄外，北腰閘不允許開啟。因此，排入獨流減河的水無法入海，只能囤積在河道內，抬高河道水位，造成漫灘現象，直接影響大港油田油井和北京地下儲氣庫的正常生產。②對大港發電廠的影響。由于大港發電廠機組按海水冷卻設計，冷卻水中若有大量的污水對機組的腐蝕非常嚴重，不利于機組設備的正常運行。③對沿河生產單位的影響。沿河自然養殖戶較多，葦地魚池數千公頃，若排水造成污染，養殖戶索賠損失，引起群眾上訪事件，引發社會不穩定。因此，荒地排河成為大港城區雨水排外的唯一河道，具有保證城區排水安全的重要意義。
2.1.2水環境治理的需要。當前，濱海新區快速發展，城市面貌日新月異，而荒地排河做為城區外圍唯一的入海河道，河道的水環境與城市發展不協調。因此，必須對荒地排河進行綜合治理。
2.2治理目標
完善設施，提高功能，確保區域排水安全;推進水環境治理，創造良好的水生態環境，實現人水和諧[5]。
2.3治理規模
2.3.1工程任務。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。
2.3.2治理規模。根據企業排瀝標準及各排水口入河流量，兼顧長遠發展，進行分段設計:①十米河以上段工程治理規模:石化泵站排水流量16 m3/s，乙烯泵站排水流量13.8 m3/s，河道排水流量按30 m3/s考慮。②十米河至板橋河段工程治理規模:十米河以上排水流量30 m3/s，十米河泵站排水流量16 m3/s(正常運行12 m3/s)，城排泵站排水流量6 m3/s，該段排水流量按50 m3/s考慮。③T型河口至擋潮閘段工程治理規模:T型河口以上河段排水流量50 m3/s，板橋河匯入排水流量20 m3/s，該段排水流量按70 m3/s考慮。
3工程實施方案
3.1設計依據
工程等級和排瀝標準參照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)，荒地排河治理工程按Ⅳ等工程進行治理。遵循的主要規范、標準及文件有:《堤防工程設計規范》(GB50286-98)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000)《天津市大港區河道綜合治理工程項目建議書》。基本資料來源是2008年12月實測帶狀地形圖和縱橫斷面圖地面附著物調查成果。
3.2河道縱向布置
(1)石化泵站(乙烯泵站)至電廠鐵路涵洞(0+000~6+820)段:按現狀河道的走向進行布置。
(2)鐵路涵洞至板橋河(6+820~8+450)段:按新挖河道進行考慮。
(3)T型河口至擋潮閘(8+450~15+200)段:按現狀河道的走向進行布置。
(4)擋潮閘以下2 km段:按現狀河道走向進行布置。
3.3橫斷面設計
(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):長3 800 m，按規劃部門的要求，河道南側預留10 m寬用地，北側預留60 m寬用地，采用矩形斷面，河道上口寬45 m，占地寬55 m。
(2)城排泵站至電廠鐵路涵洞(3+800~6+820):長3 020 m，該段地形較為寬闊，采用寬淺式斷面，河道上口寬80 m，占地寬110 m。
(3)電廠鐵路涵洞至板橋河(6+820~8+450):長1 630 m，南側為電廠住宅樓，北側是建國村住宅區，建議采用矩形斷面，河道上口寬60 m，占地寬80 m。
(4)T型河口至油田桁架(8+450~9+770):長1 320 m，河道向西側擴挖，采用寬淺式斷面，河道上口寬75 m，占地寬100 m。
(5)油田桁架至擋潮閘(9+770~15+200):長5 530 m，河道向北側擴挖，采用寬淺式斷面，河道上口寬95 m，占地寬110 m。
(6)擋潮閘到入海口(15+200~17+200):長2 000 m，以清淤疏浚為主。
3.4建筑物改造
沿途建筑物改造17處，其中:鐵路方涵5處，需擴建3處，改建為橋1處，拆除1處;擴建節制閘2處;擴建導虹1處;左右堤需新建閘涵7處;新建交通橋1處、桁架1處。
3.5管道切改
需要切改管道19處、89條。其中沿河管道20條，跨越河道管道64條，穿越河道管道 5條。
3.6工程占地
工程共計占地140.08 hm2，其中利用原河道37.96 hm2，新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2，新增乙烯項目部0.21 hm2，新增津南區1.29 hm2;城排泵站至電廠鐵路涵洞共占地18.15 hm2，新增津南區11.55 hm2;電廠鐵路涵洞至板橋河共占地33.22 hm2，新增大港24.16 hm2;T型河口至油田桁架共占地13.04 hm2，新增占地13.04 hm2，古林街上古林村、建國村12.19 hm2，大港電廠0.85 hm2;油田桁架至擋潮閘共占地13.19 hm2，新增建國村9.23 hm2;擋潮閘至入海口共占地59.73 hm2，新增塘沽42.64 hm2。
3.7工程投資估算
3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47萬m3，挖土方78.96萬m3，漿砌石21.46萬m3，砼1.08萬m3，復堤土方65.04萬m3。建筑物改造:沿途建筑物共17處，其中:鐵路方涵5處，需擴建3處，改建為橋1處，拆除1處;擴建節制閘2處;擴建導虹1處;左右堤需新建閘涵7處;新建交通橋1處、桁架1處。管道切改19處、89條。
3.7.2投資估算。工程總投資約6.08億元，其中，河道擴挖、堤防加固1.35億元，建筑物改造0.47億元，管道切改0.44億元，地上物賠償0.11億元，工程占地2.95億元(新增占地1 02.12 hm2)，綠化、景觀0.32億元，臨時工程0.15億元，獨立費用0.29億元(設計費0.04億，建設管理費0.05億，預備費0.20億)。
3.7.3工程治理計劃。分2期實施:一期工程投資4.85億元，主要實施河道清淤、擴挖、筑堤，管線切改，建筑物改造，土地占用賠償。二期工程投資1.23億元，主要實施堤防護砌、綠化及景觀建設。
3.8實施計劃及投資匹配
按照誰受益誰出資的原則，根據區域內各單位排水面積占總面積的比例進行資金分配籌集，按排水面積計算，各單位需投入的資金情況在工程實施前另行計算統計。
4效益與管理
4.1效益
荒地排河治理工程實施后，可以帶來多方面的效益，主要有以下幾點:為各大企業的排水提供可靠的保障;完善原排水系統的功能，有效提高排水能力，最大程度減少洪澇災害帶來的損失;保持生活生產的正常秩序，維護社會和諧穩定;打造宜居的城市水生態環境，達到綠化、美化、環保的目的，實現人水和諧。
4.2工程管理
治理工程完工后，由大港水務局按照《天津市河道管理條例》的規定統一管理，并做好日常維護，以保持河道的設計排水能力;依法行政，嚴格控制排水口門，確保排水安全。
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關鍵詞：水工建筑物；閘門設計；結構計算
水工建筑物的重要組成部分之一的閘門可根據需要封閉建筑物的孔口，也可全部或局部開啟孔口，用于調節上下游水位和流量，從而獲得防洪、灌溉、供水、發電、通航、過木過筏等效益，還可用于排除漂浮物、泥沙、冰塊等，或者為相關建筑物和設備的檢修提供必要條件。閘門通常設置在取水輸水建筑物的進、出水口等咽喉要道，通過閘門靈活可靠地
啟閉來發揮它們的功能與效益及維護建筑物的安全。在一些取水供水工程的輸水管道上一般設置節制閘門，用于根據需要調節控制流量；在泵站進水口和一些隧洞、涵管、倒虹管等的進、出水口一般設置有檢修閘門，為檢修水工建筑物和泵組設備提供條件；在水庫溢流壩或溢洪道上一般設置有泄洪工作閘門，用于控制水庫的水位和泄往下游的洪水流量，最大限度地發揮水庫的功能效益。
1 水工建筑物閘門的組成
從廣義上講，閘門包括閘門與閥門。閘門一般主要由活動部分、埋設部分、啟閉設備三大部分組成。活動部分：是封閉孔口而又能根據需要開啟孔口的閘門主體，一般稱為門葉。埋設部分：埋設在土建結構中的構件，主要是孔口的門楣、底檻和支承軌道等，通過這些構件將門葉承受的荷載包括自重等傳遞給土建結構。
2 閘門設計的主要工作程序
閘門設計一般程序是收集和分析資料、閘門的選型和布置、門體布置和結構及零部件的設計計算、施工圖的繪制。下面就各個程序介紹閘門設計的主要工作內容和方法。
（1）收集和分析資料。要進行一項閘門的設計工作，首先要收集和研究分析閘門設計的基本資料，包括樞紐的任務和水工建筑物的等級、形式與布置；閘門運用條件與相關尺寸；水文、泥沙、水質、漂浮物與氣象方面的資料；有關閘門的材料、制造、運輸和安裝等方面的條件；地質、地震和其他特殊要求等。分析資料就是要分清閘門的各種工況及運行條件，確定閘門的荷載及具體的操作方式。
（2）閘門的選型布置原則。在取水輸水建筑物中，閘門的種類繁多，閘門的選型布置直接關系到相關建筑物的布置和工程量，也就影響了工程的投資和施工進度，有時甚至是控制性的。閘門的選型布置合理，不僅會節約大量資金，而且還會取得安全可靠、操作靈活、維修方便等效果。閘門的選型與布置，應從全局出發、統籌兼顧，正確處理閘門設計與取水輸水建筑物的關系，以滿足工程的各種使用要求。大中型工程常需要做多種形式和布置的方案，與建筑物一起作技術經濟比較，從而選定最優方案.
3 水閘門體布置及結構計算
閘門的選型與布置方案確定后，就可以對所采用的閘門進行門體布置，然后才進行結構和零部件的設計計算。門體布置就是根據閘門的形式、孔口尺寸和材料等情況來選擇合理的門葉結構、零部件的形式和布置。門體布置應注意閘門的構造簡單、安全可靠、節約材料以及便于制造、運輸、安裝與運行維護等方面的要求。閘門材料與零部件的種類應盡量少，盡可能采用標準化定型產品，盡可能采用普通鋼材，以便于保證供貨，也便于檢修與維護。門體布置時需考慮運輸條件，閘門應便于劃分運輸單元，應避免運輸時尺寸超限、超重等情況。另外，與水工建筑物的配合也不容忽視。門葉結構形式應考慮構件的布置和連接形式。鋼閘門一般考慮采用焊接結構。門葉結構因閘門形式不同而不同。對于動水啟閉的大、中型平面閘門和弧形閘門底緣形式的布置也需予以重視。因為這些閘門的底緣形式對閘門泄流時的水力學因素比較敏感。若底緣形式布置不當，容易產生閘門的振動，或者是增加閘門的動水壓力。閘門零部件中的支承部分應特別注意，例如平面閘門，因為滑動支承和滾動支承在水壓力作用下所產生的摩擦阻力差別很大，采用滑動支承還是滾動支承對啟閉力的影響將是很大的。這些支承形式、材料以及與門體本身的配合等也有多種選擇。又如弧形閘門，它的支承鉸的布置和材料也很重要，往往決定閘門設計是否合理、運行是否方便等。這些都是需要仔細研究的。吊耳的布置與啟閉機的形式、規格及位置有關。此外如閘門的止水、反向支承、側導向裝置等零部件也應認真考慮。在門體布置完后就可以進行閘門結構和零部件的設計計算。首先根據實際可能發生的最不利的荷載組合情況和選定的結構、零部件的布置和材料，確定荷載分配，然后進行各構件和零部件的設計計算。一般先選擇各構件和零部件的規格，再進行強度、剛度、穩定性驗算。有時需要經反復幾次計算比較，才能確定較合理的方案。前面提到，我國現行的鋼閘門設計規范仍然采用容許應力方法進行閘門的設計和計算。而工業與民用建筑及水工建筑等專業的規范大都已采用可靠度設計法，1994 年國家技術監督局和建設部還聯合了GB50199-94《水利水電工程結構可靠度設計統一標準》，該標準采用了極限狀態設計原則。在這一點上，閘門的設計規范明顯落后于形勢了，要向可靠度設計過渡，還有大量工作要做，如：荷載的統計、分項系數的確定、安全度的規定等，閘門結構力學計算模型主要還是采用平面體系，即把一個空間承重結構劃分成幾個獨立的平面系統分別進行分析計算。實踐證明，這種方法是偏安全的。閘門承重結構在分成平面系統時，需考慮各個構件的相對剛度和這些構件的變形情況，同時應考慮整個結構總的變形情況，也就是使計算方法盡可能地符合結構的實際受力狀況。
[關鍵詞]山區；河流問題；對策
中圖分類號：TV212 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0169-01
1 河流概況
我市境內河流屬海河流域和內陸河流域，流域面積大于200 km2以上的河流有68條。其中山區河流49條，平原區河流19條。山區河流為我市境內主要河流，洪水源短流急，陡漲陡落，歷年最大洪水出現的時間多為7、8月份，個別年份出現在6月和9月，洪水年限變化懸殊。
2 存在問題
2.1 分布分散，治理程度低
近幾年由于國家經濟的發展，對河道的治理加大了力度，但我市60多條中小河流分布于各縣區，我區200 km2以上的河流總長度為3566 km，需要治理長度約2000 km，目前治理長度僅有200 km，僅為需要治理河段的十分之一。大部分河道無堤坊，因而河道滯洪、蓄洪能力差、防洪能力低。國家對于偏遠地區中小河流的治理投資力度不夠，治理工作得不到充分的開展。
2.2 萎縮嚴重，防洪基礎設施薄弱
我市一些中小河流流域水土流失嚴重， 加之不合理的采砂以及攔河設障、向河道傾倒垃圾、違章建筑等侵占河道的現象日漸增多， 多年未實施清淤， 致使河道萎縮嚴重， 行洪能力逐步降低， 特別是河流沿岸的縣城、重要集鎮的防洪設施少、標準低， 甚至很多處于不設防狀態， 遇到一般洪水就可能造成較大洪澇災害，對所在地區城鄉的防洪安全構成了嚴重威脅。在河道上建有的少部分水庫，雖進行了除險加固，但僅解決了自身安全的問題，淤積問題沒有解決，攔蓄洪水和調節洪水的能力有限，起不到較大防洪作用。
2.3 技術力量薄弱，資金投入不足
我市的中小河流較多，長期以來中小河流治理缺乏投資機制和渠道，治理資金嚴重不足。水利專業技術力量薄弱，市、縣區管理人員少，偏遠河道常年無人巡視，亂占河道，違章建筑、亂倒垃垃、亂排污水、亂采亂挖現象普遍存在。
2.4 流域無總體規劃
近年來國家加大了對河道治理的投入，但是這些資金主要用于大江大河和大湖的治理，中小河流治理的投入不足。河道區域性前期工作落后，我市洋河、永定河規劃基于70年代的規劃，其它中小河流由于無前期規劃資金來源，少有整條河流綜合治理規劃。干、支流關系理不清，上、中、下游河段分不清，河道岸線和保護范圍難以界定，險工段防護由于受資金限制，水流不封閉，起不到治理作用。
3 治理對策
3.1 注重項目與全流域規劃關系
在進行單項項目的設計中，應首先調查清楚項目所屬流域近期與遠景規劃，分期實施項目應注重全河道的統一規劃和治理，正確確定河道上、中、下游段的關系、左、右岸的關系，河流治理開發與環境保護之間的關系等，合理收集流域規劃、經濟、社會、環境等方面的資料。目前流域防洪體系的建設存在重干流輕支流、重骨干輕配套的問題，骨干防洪工程得不到有效保護，長期受到中小支流的沖刷，影響其防洪能力。正確處理干、支流河道關系，通過對中小河流的治理，對其洪水進行有效的控制，使河流順暢，這不僅能夠起到滯洪、蓄洪的作用，而且對干流洪水的不利遭遇起到部分減緩作用。
3.2 重視現狀調查，合理劃分河段
重視對工程實地情況調查和資料收集，調查河流干、支流分布情況和關系，河道現狀及堤防現狀，河流沖淤情況和河勢，歷史洪水發生年份和洪痕，按照統一規劃， 綜合治理的原則，初步確定整條河道治理思路。根據河流不同河段的水文信息、流量、流速、比降、落差、泥沙含量、河流季節變化、水補給、地形、地勢等因素對整條河道進行合理分段。一般將河流大致分成三等段，根據河流周圍地形地勢走向、水文信息等因素綜合分析，上游地區一般為高山地區，河流深切山地形成許多深谷，流速急、落差大；中游地區一般流經低山、丘陵地區，河流流速明顯下降，平均比降下降； 河流的末端至最后一個較大支流的入口之間稱為下游地區，流速緩慢、河面展寬，泥沙淤積，河流落差小。
3.3 合理確定治河標準和洪峰流量
在全面規劃的基礎上，根據堤防設計規范要求，并結合實際，合理、客觀的確定防洪標準，適當規避風險。不應為了占地的需要，而不考慮河道的天然因素，人為縮窄河道，降低河道的儲水能力，造成局部沖刷和淤積，破壞水生態環境。
3.4 注重外業勘察和測量工作
根據河道分期實施的初步構想，制定正確的勘察和測量方案，對于河道和全流域的關系，應核實其坐標系和高程系統的關系，對于一條河流來說，應統一坐標系和高程系統，以便于各期項目的數據正確銜接和項目的安全管理。
3.5 合理確定河道中心線和堤線
根據河道不同河段的防洪標準和設計防洪流量，以及對河道和堤、岸線的現狀調查，采用實際勘察的平、縱、橫斷面資料推求河道現狀水面線，據現狀水面線成果分析初步確定設計縱坡、橫斷面結構型式，據此再次復核水面線并進行合理性調整，確定合理河道治理中心線和堤線，合理確定河流寬度。堤線、河岸線盡量沿現狀河岸線布置，盡量避免人為地裁彎取直、縮短河道。盡量保持河道原有的寬度，僅對河道寬度不夠的個別河段進行拓展，避免嚴重的“渠化”行為。為了有利于河岸采取生態護坡措施，行洪斷面大多選擇梯形或梯形復式斷面，盡量減少使用矩形斷面。
3.6 合理確定治理措施和防護型式
針對河道各段的具體情況采取不同的治理方案，盡量減少工程措施。①對已滿足行洪要求、河岸穩定的河段，維持現狀，不采取工程措施。②對滿足行洪要求、河岸不穩定的河段，只進行護岸、護腳處理。在實際工程中，為滿足河岸抗沖刷要求，在河堤迎水坡下部采用漿砌石、混凝土護坡、護腳，高度盡量控制在常遇洪水位以下，部分工程還采用格賓石籠、干砌石等護坡、護腳，以適宜各種水生動植物的生存。在常遇洪水位以上多采用適合當地氣候條件的植草護坡，或栽種水生植物。在城區附近因受占地、拆遷等因素限制，迎水坡一般采取較陡或直立式擋墻。③對淤積河段只進行清淤處理。④堤防填筑盡量利用河道開挖料，盡量使用河堤基礎開挖的土料、砂礫石料等，少用漿砌石或混凝土，以利采取生態護坡。
3.7 正確確定護岸段水流封閉區和施工期
在河床演變特點和規律的指導下、確定全河段的防護河段。防護段確定短，工程不但達不到設計效果，反而被水流抄了后路，工程完全失去了作用。對局部護岸段應確定水流封閉區域，施工時應在汛前或汛后一個時間段完成，不應跨年度建設。可考慮河道單側設防或在周邊山體、公路等地形較高處選擇適當位置閉合。合理處理與已有工程和非水利工程的關系。
3.8 合理編制施工組織設計和工程概算
根據工程的規模和任務，制定合理的施工導流和排水方案，確定主要工程施工合理施工期，注重當地砂、石料等主要材料價格的調查、編制合理、經濟的工程概算。規范中小河流項目的資金使用管理，切實保障中小河流治理項目資金的使用安全，提高使用效益。
3.9 注重生態建設河岸生態環境
在確保河道防洪安全的前提下，要突出生態治理的理念，盡量保持河流的自然形態，盡可能恢復河道功能，維護河流健康，促進人水和諧。在河道治理中推廣生態理念，建設人與自然和諧的河岸生態環境，已成為河道治理的一種趨勢。
參考文獻
[1]堤防工程設計規范.GB50286―2013.
[2]河道整治設計規范.GB50707―2011.
[3]中小河流治理工程初步設計指導意見.水規計[2011]277號.
【關鍵詞】 貫流式水電站；消防總體設計；消防給水；CO2滅火系統；干粉滅火器；火災自動報警及滅火控制系統
【Abstract】The julongtang water conservancy vital point engineering pack machine 2 set， list the machine capacity 30.0 MW， total pack the machine capacity 60.0 MW， water head become a scope as 9.5~18.0 m， for the country inside the lamp bulb Guan flow type machine set application one of water head higher machine sets， machine set sum settle water head 14.20 m， sum settle turn a 125.0 r/min soon， several year average generate electricity quantity 197，300，000 kW ·h， this text introduction should water conservancy vital point the penstock of the engineering extinguish fire system， CO 2 extinguish fire system and probe into with control system of design.
【Key words】The low temperature keep the weather in deep freeze:Supply water a tube a net:Measure
1. 工程概況和消防總體設計方案
1.1概況及其特征。居龍灘水利樞紐工程是以發電為主，兼顧防洪和灌溉、供水、航運以及水庫養殖等任務的綜合利用工程。其工程規模為：水庫總庫容為7.76×107m3；電站總裝機容量60MW。
該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉夏湖村境內，距贛縣縣城約28Km。桃江流域屬副熱帶季風氣候區，流域內各地多年平均氣溫19.4℃，極端最高氣溫41.2℃，極端最低氣溫-6℃，多年平均蒸發量1576.2 mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發電廠房、船筏道及升壓開關站等建筑物組成。
本工程的主要消防對象是水電站建筑物及其機電設備。其中水電站建筑物的消防設計含主廠房、副廠房、主變壓器場（開關站）、高壓開關室、廠用屏配電室、油庫、機修車間和壩區等。除檢修期外，水電站及其機電設備一般都處于生產運行狀態。
1.2消防設計依據和設計原則。
本工程消防設計依據國家、行業頒布的下列現行規程規范進行：
(1)水利水電工程設計防火規范（SDJ 278-90）
(2)火災自動報警系統設計規范（GB 50116-98）
(3)建筑設計防火規范（GB50016-2006）
(4)自動噴水滅火系統設計規范（GB 50084-2005）
(5)建筑滅火器配置設計規范(GB 50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統設計規范(GB 50193-93) (99年版)
(7)電力系統設備典型消防規程(GB 5027-93)
(8)采暖通風與空氣調節設計規范( GB50019-2003)
(9)水力發電廠機電設計技術規范(DL /T5186-2004)
(10)中華人民共和國消防法( 1998-04-29)
(11)火災報警控制器通用技術條件( GB 4717-93)
(12)水庫工程管理設計規范（SL106-96）
為貫徹“預防為主，防消結合”和確保重點、兼顧一般、便于管理、經濟實用的方針，并結合居龍灘水利樞紐工程的具體情況，確定了如下基本設計原則:
在消防區內，按規范要求統一規劃暢通的安全通道，設置安全出口及其標志;
以生產重要性和火災危險性設置消防設施和器材，特殊部位按防火規范采取其它消防措施;
在電站設置消防控制中心（計算機房旁）和火災報警系統，消防電源采用雙可靠獨立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式，消防用水取自可靠而充足的水源;
設置通風排煙系統;
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質的電氣設備或采取其它保護措施以防止或減少火災發生;
有火災危險性設備之間， 采用耐火材料制成的墻或門隔離，孔洞用耐火材料封堵以防止火災的漫延與擴散。
1.3消防總體設計方案。樞紐總體配備一輛消防水車，若遇重大火災時，則由縣消防部門支援撲救。工程消防系統按其生產及防火功能要求分為主廠房、副廠房、開關站、高壓開關室、油庫、機修間及大壩（含啟閉機室、壩區用電變房）七個區，其中主廠房、副廠房采用自動滅火與滅火器具結合的滅火方式，開關站、高壓開關室、油庫、機修間、大壩則采用滅火器具滅火。
為確保消防區滅火要求，本工程消防水源及電源均按雙水源、雙電源設置，互為備用。當其中之一停止工作時，備用水源及備用電源均能自動切換投入。二臺消防水泵從上游水庫取水或下游取水，水泵揚程為52m，作為消火栓消防備用水源，兩臺消防水泵布置在技術供水設備室；另外，由兩臺深井泵從水井取水給高位水池（V=100m3）供水，作為消防水源及生活用水，為保證消防水源的可靠性，應經常檢查消防水泵是否能正常運轉。
在主、副廠房等建筑物設計中，防火設計要求：
(1)建筑物的耐火等級為二級。
(2)重點火警防護區，按消防要求設置防火隔墻、防火門或防爆門。
(3)建筑物層間不少于兩座樓梯（含爬梯）。每片消防分區不少于兩個安全疏散出口通道。
(4)開關站及絕緣油庫設車道，供消防車通行的消防車道寬度為5m。
2. 工程消防設計
2.1生產廠房火災危險性分類及耐火等級。廠房各主要生產場所火災危險性分類及耐火等級要求見表1。
2.2主要場所和主要機電設備的消防設計
2.2.1主、副廠房消防。居龍灘水利樞紐工程采用燈泡貫流式機組，廠區主要由主廠房和安裝間、電氣副廠房、中控室、機修間和室外絕緣油庫等部分組成，廠區機修門外、絕緣油庫門外設室外SS100-1.6型消火栓2個、開關站設SS100-1.6型室外消火栓2個。
電站主廠房長66.70m，寬19m，高約50.0m，共分運行層（高程112.20m）、中間層（高程103.20m）、水輪機層（高程84.70m）。
運行層主要布置有調速器和油壓裝置等設備，在每個機組段(運行層、中間層)上游側各設1個SN65（帶報警）型消火栓箱和2個MT3型手提式CO2滅火器。
考慮發電機水噴霧滅火裝置的要求，在運行層每個機組段上游側各設一個發電機消火栓箱為發電機內部消火提供水源，手動報警裝置1個，發電機內部滅火及火警裝置由制造廠家設計提供。
建筑物危險性分類及耐火等級表生產場所名稱火災危險性類別耐火等級類別主廠房丁類二級透平油庫丙類二級絕緣油庫丙類二級戶外開關站丙類二級中央控制室、微機房丙類二級壩區用電變室、廠用變室丁類二級高壓開關室丁類二級電纜、電纜道丙類二級發電機設備小間、資料室丙類二級空壓機及貯氣罐室丁類二級水清測報站丁類二級載波通信室丁類二級大壩監測室丁類二級高壓試驗室丁類三級機修車間丁類三級其它戊類三級水輪廊道層主要布置有軸承回油箱，調速系統漏油箱等，每機組段擬設MT3型CO2滅火器2個，另在與該層相通的滲漏排水泵房設MT3型CO2滅火器2個，手動報警裝置1個。
為撲滅廠內橋機電器設備引起的火災，在橋機上設置MT3型CO2型滅火器2個。
電站安裝間位于廠房右側（從上游往下游看），長28m，寬19m，安裝間上、下游側各設SN65型消火栓1個和MT3型CO2滅火器4個。
空壓機室設在安裝間的下層，在該室油處理室上游側設SN65消火栓1個及MT3型CO2滅火器4個，空壓機室布置兩個滅火器設置點。布置兩個離子型感煙探測器，手動報警裝置1個。
在副廠房的電纜層（高程107.70m）入口處設MT3型CO2滅火器4個，即每個進人門布置一個滅火器安置點（各2個MT3型CO2滅火器）；每個入口門設自動控制防火門，手動報警裝置1個；此外還配置若干個防毒面具、呼吸器，電纜穿過樓板或進入各屏柜的孔洞均須用耐火材料封堵以防止火災漫延，耐火極限不小于1小時。結合設備與電纜布置情況，每隔一定距離集中布置MT3型CO2滅火器2個，在電纜橋架每層均敷設纜式線型感溫探測器。
技術供水層位于副廠房的100.40m高程處。其門外布置MT3型CO2滅火器4個。
在高程112.20的微機房及中控室擬設置固定CO2滅火系統，采用固定管網消防，即組合分配系統，共用一套CO2儲藏裝置，保護這兩個防護區的消防滅火系統，其設計用量按其中最大的中控室需要量設置，不考慮備用，經計算選用20個70L儲存鋼瓶，同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器，當感溫感煙探測器同時報警時，控制器將立即停斷該區風機與空調，聲光報警器鳴響，提醒人員迅速撤離，延時30秒(可調)后，關閉防火門，啟動滅火裝置滅火，30秒全部噴完，另外門口設手動報警裝置1個， 進人門口設氣體放氣信號燈，聲光報警器， 布置MT3型CO2滅火器4個。
固定CO2自動滅火系統，既可在現地手動操作，也可與火災自動報警系統相連。
2.2.2水輪發電機組消防。水輪發電機組安裝在密閉的燈泡體內，其消防措施由制造廠解決，電站提供水源， 相應在機組段布置發電機消火栓箱，采用固定式水噴霧滅火裝置。燈泡體內同時設置感溫、感煙探測裝置及其控制裝置，發電機內部管路設備均有機組制造商按規程規范配套供應。
2.2.3油庫和機修間消防
2.2.3.1油庫消防。 居龍灘水利樞紐油庫分為廠內透平油庫和廠外絕緣油庫，油庫采用防火墻與其他房間分隔，油罐室設有兩扇門與外界相通，出口門為向外開啟的甲級防火門，油庫內設有可靠的防雷接地裝置和擋油檻，室內立式油罐之間間距大于2.0m。油罐與墻之間的距離大于油罐半徑，油處理室與油罐室相接部位用防火墻隔開，烘箱電源開關和插座設在小間外，油庫內燈具和電器設備均采用防爆的燈具和電器設備。透平油庫設在安裝間下面（高程103.20m），內有20m3的立式油罐2個，并設油處理室等，采用消火栓滅火，設置感煙探測器，油處理室設置手動報警裝置1個。
絕緣油庫布置在室外，靠近廠房公路邊，發生火災時，消防車能順利抵達現場救火。絕緣油庫內布置有15m3立式油罐2個，30m3立式油罐1個，油庫設有油處理室、濾紙烘箱室。
根據有關規范，在絕緣油罐和透平油罐室各設置2臺MFT35型推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和1個100×100×60cm3砂箱，每個砂箱配2把鐵鍬；兩個油處理室各設3個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器，同時在透平油處理室與空壓機室聯接處設SN65型消火栓1個，在絕緣油庫室外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
油庫內防火門自動關閉，風機停止排風并可自動啟動消防泵，為了預防和控制火災，火災報警后，并確認火災位置后，在中控室手動關閉廠房內相應部位的排風機，此時防火閥連動關閉。火災結束后，重新開啟排風機進行排煙，然后通風系統恢復正常。
2.2.3.2機修間消防。機修間靠近安裝場布置，面積為15×20 m2，內設小型機修設備，機修間除設置1個SN65型消火栓外，另配MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器8個，分二個設置點，每個設置點配置4個。在機修間外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
設置感溫、感煙探測裝置及手動報警裝置1個，自動向消防控制中心報警。
2.2.4高壓開關柜室和廠用電變消防，壩用電變消防。兩個高壓開關柜室共設置開關柜16面，低壓開關柜室設置低壓柜10面，以上兩個高壓開關柜室內均設置1臺MTT35型推車式CO2滅火器和4只MT3型CO2滅火器并設置向外開啟的防火門。
壩用電配電室、廠用變室、柴油發電機房，布置在獨立的小間內，小間配置3只M T3型CO2滅火器，并配置1臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器，另外口門設手動報警裝置1個， 進人門口設氣體放氣信號燈，聲光報警器。
2.2.5主變和戶外開關站消防。主變露天布置，2臺主變間距離大于10米，與建筑物距離大于12米以滿足防火要求，每臺主變均設置可儲存一臺變壓器油量和20min消防水量之和的事故儲存坑，坑內裝設金屬柵格(其凈距不大于40mm)并鋪設粒徑50~80mm，厚度為250mm的卵石層。事故時，變壓器油可迅速由排油管排至設置在廠房右側的事故集油池內。另外，每臺主變附近均設置2臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和2個砂箱(100×100×100cm3) 。另設置專門房間放置滅火器具。戶外開關站附近設SS100-1.6型地面消火栓2個。戶外110kV開關站，設置4只MT3型CO2滅火器。
2.2.6壩區消防。壩區內溢洪道8座液壓泵房，每座配置2個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器，壩頂每50米設置SS100-1.6型地面消火栓1個，計3個。每座液壓泵房設置1個感煙探測裝置。
2.3消防給水設計。居龍灘水利樞紐水庫水質清晰、泥沙含量較少，可以作為消防水源。設四個消防取水口，為防止取水口堵塞可以用吹掃氣管供氣對水泵取水口進行吹掃；根據電站所配置的消防設備供水壓力及消防用水量的要求，選用二臺XBD5.2/30-125-200型水泵，揚程為52m，流量為108m3/h，兩臺水泵互為備用；消防水泵可與火災自動報警系統相連，以便及時發現并經確認后能盡快消滅火災。消防水泵及附屬設施均布置在技術供水設備室（高程100.40m）。另外，由兩臺深井泵從水井取水給高位水池（底部高程160.00米，V=100m3）供水，作為消防主水源及生活用水，消防水泵供水作為備用水源。
2.4消防電氣和監測報警系統
2.4.1消防電氣。本電站設專用消防動力盤，并標有明顯消防標志，由雙電源供電，以保證消防設備由2個可靠的電源。消防用電設備采用單獨的供電回路并穿管敷設，當發生火災時，仍能保證消防用電。
廠房內主要疏散通道、樓梯間及安全出口處，均設置火災事故照明及疏散指示標志。正常時，事故照明由交流電源供電，交流電源失去時，通過交直流切換裝置自動切換為蓄電池直流供電。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx，疏散指示燈正常時由交流電源供電，交流電源失去時，通過其自配的備用電源供電，其連續供電時間不少于20分鐘。
事故照明燈和疏散指示標志燈，均設置非燃燒材料制作的保護罩。
2.4.2火災自動報警及滅火控制系統。本電站的火災自動報警及滅火控制系統采用控制中心報警系統的形式，電站的消防控制中心設于消防控制房。
消防控制中心內設有火災自動報警及聯動控制屏，對廠內的火災報警設備及消防滅火設備進行集中控制，并對發電機組設備火災報警及聯動控制器進行重復顯示及控制。火災自動報警控制系統選用總線編碼智能型。火災自動報警控制屏接收來自設備火災報警控制器、廠內各部位安裝的點式感煙、感溫探測器、纜式定溫探測器、手動報警按鈕及輸入模塊傳送來的信號，自動或手動發出滅火指令；向控制模塊發出控制信號，控制風機、防火閥、固定式CO2滅火系統等消防滅火設備的運行；同時經通信接口自動啟動工業電視監控系統進行跟蹤及錄像，并顯示、記錄、打印產生報警或故障信號的時間、地點及有關火災信息，發出聲光報警。并將所有火警或故障信息經通信接口送給全廠計算機監控系統。
主要設備布置區如中控室、計算機室、1G10.5kV開關柜室、2G10.5kV開關柜室、 400V廠用配電屏室、透平油庫、油處理室、空壓機室、高壓試驗室、柴油發電機房、400V大壩用電配電室、電纜層、技術、消防供水泵層等地均設置有點式感煙探測器；在主廠房運行層及安裝場和中間層設置有紅外光束感煙探測器；在安裝有固定式CO2滅火系統的設備區（即中控室、計算機室），電纜層及電纜廊道均另外設置有點式感溫探測器或纜式定溫探測器。在廠內各重要通道、走廊均安裝手動報警按鈕及聲光報警器。
上述區域，按其重要性和所配置的消防滅火設備的要求選擇報警、報警及手動滅火、報警及自動滅火等不同的處理方式。
一旦發生火災，任何一個探測器探測到火警信號，控制器發出火災報警聲光信號，通知運行值班人員，值班人員根據火災自動報警控制屏顯示的報警地址到現場證實或經工業電視監控系統證實后，即可采用干粉滅火器或手動啟動消火栓、固定式CO2系統，指揮救火。固定式CO2系統的遠方手動操作在火災自動報警控制屏上進行。火災自動報警控制屏也可以設定為自動滅火方式，如果CO2滅火保護區域內同時有感溫、感煙兩種類型的探測器報警或手動報警按鈕按下后，經控制器分析判斷后自動停斷對應區域內的風機、關閉對應區域內的防火閥、投入滅火裝置。無論是在手動方式還是在自動方式下，控制器在發出火警信號的同時都自動啟動工業電視監控系統對相關部位進行跟蹤、顯示及錄像，以備日后事故分析。
根據規范及電站的實際布置進行探測器、手動報警按鈕的配置；根據滅火設備的自動控制要求配置聯動模塊。
火災自動報警控制系統的所有線路均采用屏蔽型電纜，以防電廠的磁場引起干擾；所有線路均穿管暗敷。
關鍵詞：仿真模擬巖體力學混凝土耐久性高摻粉煤灰
《三峽水利樞紐工程幾個關鍵問題的應用基礎研究》是1994年國家自然科學基金委員會和中國長江三峽工程開發總公司聯合資助和領導下開展的一項大型綜合性研究。所謂“應用基礎”實際是指工程設計、工程施工應用技術的基礎理論。經過5年研究。取得了預期的成果，已于1999年6月在三峽壩區通過國家科委組織的專家組驗收。
此項研究涉及三峽工程的幾個關鍵問題，側重于從應用基礎理論上解決工程疑點和難點，在研究中理論與工程實際相結合。所獲成果，對三峽工程有的具有直接應用價值，有的需要在工程進展中加以驗證。從專家意見中反映出，這些研究推動了我國相關領域工程應用基礎理論水平的提高，一些技術還可以推廣應用到其它水利水電工程上去。現將研究的內容和取得的成果按以下五個課題予以介紹：
1三峽工程泥沙問題研究
三峽樞紐上游年輸沙量大，樞紐建成后，大量泥沙將在水庫內淤積，壩下游河道則發生沖涮，若不加以妥善解決，將影響水庫壽命和樞紐效益的充分發揮。本課題研究了以下內容。
1.1幾個泥沙基礎問題
主要有：淤積物的密實度及干容重變化研究；泥沙起動規律研究；推移質運動特性和輸沙率研究；底層泥沙交換、狀態概率及推懸比研究；水流挾沙力研究。
1.2壩區泥沙淤積和壩下河道演變
內容有：通航建筑物引航道防淤清淤措施研究；電站引水防沙措施研究；河道床面粗化研究；河道床面形態和阻力；壩下游河道演變及河型轉化。
1.3數學模型和實體模型技術研究
進行了模型沙特性研究；實體模型變率研究；實體模型圖像分析系統；長系列試驗方法比較；數學模型試驗中a系數研究；回流區泥沙淤積計算。
關于泥沙的基礎理論研究，在水庫淤積物密實過程、泥沙起動規律、沖積河道阻力和床面粗化、推移質運動特性、底層泥沙交換和水流挾沙力等問題上都獲得了創新性的研究成果。對于通航建筑物引航道的防淤清淤措施、電站的引水防沙方案已為設計部門所采用。對于實體模型中的模型沙特性研究、模型變率的影響、長系列試驗方法以及數學模型中不平衡輸沙恢復飽和系數，回流區泥沙淤積等都作了深入的分析和探討，其研究成果有助于澄清三峽工程泥沙科研中長期存在的不同認識，本課題中建立的實體模型圖象分析系統能夠在短時間內量測大面積水域的流場，是一項十分有用的新技術。
2通航建筑物的應用基礎研究
本課題對三峽工程通航建筑物的通航條件、船閘水力學、船舶運行仿真模型和船舶技術應用中的一系列基礎理論問題進行了研究。
2.1樞紐泄洪對壩區通航條件的影響
從樞紐泄洪對上下游航道通航條件的影響、電站調峰非恒定流對通航條件的影響、通航水流條件的航行判據的研究表明，通過采取相應的措施，優化船閘與電站的運行方式，可以達到壩區通航條件的要求。
2.2船閘輸水系統和閘閥門水力學解決以下技術難題
(1)輸水系統水力學：三峽永久船閘輸水系統采用了4區段8支管，頂支孔出水，蓋板消能的動力平衡系統，它可使水流均勻分布于整個閘室平面，從而可減少閘室輸水所導致的非恒定流水面波動和局部水流紊動。通過試驗及計算分析得出，支孔形狀、廊道雷諾數、廊道阻力、支孔高寬比、支孔總面積與廊道面積比等，是影響出流的一些因素，并提出了改進意見。
(2)船閘閥門水動力學特性。
(3)閥門空化特性及控制空化措施。
(4)閥門流激振動特性及減振措施。
(5)船閘人字閘門運行動水阻力。
(6)船閘水工模型試驗縮尺效應。
2.3船閘運行過程仿真模擬試驗
采用計算機仿真模擬方法對船閘輸水及船舶過閘過程進行模擬，其優點是經濟、快速、宜于長期保留，預演過程整體性強。主要模擬過程有：船閘輸水過程仿真、航行條件的快時模擬、船舶航行條件實時模擬器的研究、船閘運行可行性分析。
本課題的主要研究成果：如超高水頭大流量的閥門水力學、通航建筑物的通航條件和船舶試驗技術研究等都已達到國際領先水平。對于非恒定流減壓模型試驗方法和試驗設備的研制、閥門段廊道流態特征和急變分離流機理、門楣通氣減少空蝕的綜合措施、分散輸水系統中出水支孔流量分配規律、泄洪產生引航道往復流的機理、小尺度船模的相似性等研究成果都已應用于三峽工程設計，并據此修改了《船閘設計規范》中的輸水系統部分條文，成果具有廣泛的推廣價值。3三峽船閘高邊坡若干基礎理論研究
此輪高邊坡研究基本上是國家八五科技攻關三峽研究的延續和深化，內容側重于工程巖體力學的應用基礎理論。由于研究工作與永久船閘高邊坡施工平行進行，因此研究成果除了一部分可以用于指導反饋設計和施工以外，大部分成果對我國高邊坡工程，特別是卸荷高邊坡工程，可為設計提供理論武器和較先進的分析手段。
3.1關于巖體力學性質的研究
三峽壩區的閃云斜長花崗巖屬性良質優的巖體。由于建閘開挖體坡高(170m)、體長(1610m)、塹深(67m)；由于山體下部誘發的地應力釋放；由于風化和巖體結構面的發育發展；導致巖體宏觀力學性質與按常規試驗獲得的力學數值之間存在差異，而且在開挖后會有性質弱化的趨勢。
通過研究，在試驗與調查基礎上，建立了巖體宏觀力學參數模擬理論，提供能較真實反映現場巖體性質的參數值。如巖體的變形模量，微新巖體可取為20～30GPa。研究表明，巖石在三向應力狀態下，卸圍壓可導致巖石的開裂。開挖后的高邊坡，巖體同時存在加載和卸荷，卸荷效應會引起巖性區域的重新劃分，從坡表至深層出現程度不同地巖體變形、松動和開裂。研究認為區內花崗巖體存在著卸荷流變效應，此種流變可通過正、反分析予以界定。
3.2高邊坡巖體穩定分析方法的研究和應用
在具有不同理論背景的巖體破壞機理研究分析基礎上，采用各種不同的方法對高邊坡的穩定進行了分析計算。以反映變形規律和變形量。
分析使用的方法不同于過去較明顯的是，在計算模型中較多地運用了脆性理論。如有的引進、開發、應用“斷裂損傷介質分析系統”，對高邊坡進行了斷裂損傷彈塑性與流變分析；有的針對三峽船閘高邊坡建立了脆彈粘性理論分析的計算模型；亦有數家單位采用其它方法試圖解釋三峽船閘高邊坡卸荷巖體的變形和非連續性問題，如離散元法(DEM)、不連續變形分析法(DDA)、數值流形方法及卸荷非線性分析。
從分析結果看，在三峽船閘高邊坡不同斷面的特征點上，在垂直于船閘軸線方向上，最大水平位移大都不超過50mm。清華大學用斷裂損傷流變模型計算的位移量在坡頂最大，為100～300mm，其它部位為50mm左右。給出的流變量，即開挖結束后繼續隨時間發展的位移量為5mm，收斂期為一年。
此外，有的運用潘家掙塑性力學的上下限理論，用組合塌滑體的剛體極限平衡分析方法，給出高邊坡整體穩定問題中沿最大可能滑動面滑動的邊坡體穩定安全系數大于5。
完成的其它成果有：對滲流水荷載、爆破動力荷載的分析研究；用錨固模型的流變損傷分析方法研究錨固機理等。
4三峽工程混凝土原材料研究
本課題結合三峽工程的需要，以提高混凝土的耐久性為中心，研究混凝土的配合成份，配置出高性能混凝土、抗沖耐磨混凝土、微膨脹水泥和灌漿改性超細水泥等方面都有所創新，其中改性超細水泥灌漿已在三峽工程中試用。研究成果的水平總體上處于國際前列。
4.1混凝土耐久性及破壞機理
本課題側重研究混凝土自身因素對耐久性的影響。對混凝土原材料特性進行分析，找出不利因素，提出改進的措施，從提高混凝土自身的性能來達到抵抗外界環境的影響，從而提高了大壩混凝土的耐久性。
(1)對大壩混凝土所用水泥及粉煤灰性能進行了試驗研究。對三峽大壩所用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣硅酸鹽水泥的性能進行了全面的性能測試分析，均符合國家規定指標。中熱水泥的含堿量可達到小于0.55%(熟料小于0.5%)，低熱水泥的含堿量可達到小于1.0%的指標。對粉煤灰品質、水化速度和貧鈣問題進行了全面的研究。粉煤灰在拌制混凝土時有三種效應并產生三種勢能：形態效應產生減水勢能；火山灰活性效應，使粉煤灰具有受激活反應的勢能；微集料效應造成致密勢能。粉煤灰的水化速度與溫度有密切關系，且隨時間增長而增加。混凝土在20C下，粉煤灰在3～4年中仍在水化，只是水化速率緩慢，因而強度也是在緩慢增加。
(2)三峽大壩混凝土必須使用高效減水劑和引氣劑。在確定高摻一級粉煤灰的前提下，必須選用與粉煤灰相適應的高效減水劑至關重要，兩者配合應用，在降低每m3混凝土的用水量方面，能產生疊加效應。能使總減水率達到20%～30%。摻入引氣劑后能使混凝土抗凍性能大幅度提高，也提高了混凝土韌性和抗折強度。
(3)混凝土的微觀結構研究試驗得出：①水膠比對孔隙率和孔徑分布有較大的影響，水膠比大，孔隙率就高，大于100nm的孔增加；②每m3混凝土用水量降至100kg以下，總孔隙率大大降低；③摻入30%、50%、70%的一級粉煤灰，漿體總孔隙率隨摻量增加而增加，但孔徑大于100nm的有害孔仍較少，小于20nm的無害孔增加。
水泥漿體于集料界面存在富水層，較多的SO3溶解于此，造成人Aft富集和Ca(OH)2晶體的擇優取向生長，構成混凝土中的薄弱部位。當水膠比降低，對界面結構有所改善；摻加20%或者40%粉煤灰及高效減水劑和引氣劑后，改善了界面結構，但粉煤灰應低于50%。
4.2微膨脹型中熱和低熱水泥研究成果
研究成果表現在兩方面：第一，已研制出微膨脹型中熱及低熱水泥；第二，對兩種膨脹源氧化鎂及鈣釩石的膨脹機理，微膨脹中熱和低熱水泥的膨脹機理有了了解。
4.3高摻粉煤灰大壩混凝土
由于優質粉煤灰的大量摻入，其需水量比為90%左右，加之高效減水劑聯合使用，產生疊加效應，使每m3混凝土的用水量減少20%～30%，由于用水量降低加上高摻粉煤灰，就使得水泥用量可以大大降低，得到質量較好的混凝土。
4.4抗沖磨高性能混凝土研究
三峽工程特種混凝土原設計是采用C40抗沖磨混凝土，這種混凝土曾用于葛洲壩水利樞紐的特殊部位。本課題研究出C60抗沖磨高性能混凝土，它的特點是限制水泥漿體積在混凝土中的總含量，摻入高活性摻合料-硅粉和優質粉煤灰取代水泥，以減少水泥用量，選用與之相匹配的高效減水劑及膨脹劑，使C60抗沖磨高性能混凝土的水泥用量降至330kg，摻合料的總重量達37%。用鐵礦石粗骨料制備的抗沖磨高性能混凝土28d抗壓強度可以達到89.6MPa，抗沖磨失重率又比C60低40%，抗沖擊韌性提高1.8倍，但單價較C60高。
研究表明抗沖磨混凝土的改性機理是由于大量極細的活性摻合料水化后生成得C-S-H凝膠改善了集料與
水泥膠體的界面結構，使總孔隙率減少25%，有害孔減少，使混凝土密實性大大提高。
4.5大壩基礎處理水泥灌漿材料改性及其機理研究
三峽大壩防滲帳幕設計標準要求ω≤0.01L/(min·m·m)，在細微裂隙發育的大壩基巖，用普通水泥灌漿無法灌入的地段。采用超細磨水泥灌漿能達到設計要求且不污染環境。
1)超細磨水泥主要性能如下：
①細度D95≤16μm，平均中值粒徑小于4μm。
②漿材的穩定性和流動性，當W/C＝1.0時，析水率小于5%。
③強度：3d為52.5MPa，28d為72.5MPa。
④膨脹率：3d不小于0.15%，28d不大于0.60%。
(2)X光衍射分析現場灌漿情況，可以看出絕大部分水泥熟料已水化成C-S-H凝膠、Ca(OH)2和鈣礬石
(Aft)，僅有少數石英(SiO2)及碳化的CaCO3，所以水泥結石強度高，無體積收縮。
5三峽水工建筑物安全監測與反饋設計
本課題分五個專題：安全監控系統結構與方案優化，安全監測信息分析的新理論與新方法，安全監測高
新技術及自動化監測系統，混凝土壩施工期仿真計算與溫控反饋設計，開放式大型通用水工結構分析系統原理及研制技術等。
5.1安全監控系統結構與方案優化研究
三峽工程包括永久船閘、升船機、左岸大壩及廠房、泄洪壩段、右岸大壩及廠房、茅坪溪防護壩等建筑
物的監測系統，另外還有專項監測、地質環境及其他監測，其中僅永久性測點就有6000多個，是當今世界上最龐大的安全監測系統。為此，對總體結構、監測儀器布置和變形監測網等進行了全面系統地優化研究。
(1)總體結構優化針對三峽工程大壩特點及安全分析、評價和監控的要求，對安全監測系統總體結構，
依據信息可靠、有序采集、保存、查詢、調用等原則，應用優化理論，將原設計大壩三級監控(建筑物、分區和工程監測中心)改為二級監控(建筑物，監測中心)，從而減少了結構層次，提高了系統的可靠性，節約了費用。
(2)監測儀器布置優化結合技術設計和招標設計，依據少而精等原則，對監測儀器的布置進行優化研究。經優化后，變形和滲流監測儀器、設備數量減少約1/2，應力應變監測減少約2/3，水力學和動力監測減少約1/2，監測費用減少1億元以上，經濟效益顯著。
(3)變形監測網絡化對變形控制網和倒垂等進行優化研究，突破常用的模擬法，提出用解析法的優化方
案，構成目標函數。以精確、可靠、靈敏度和費用等作為約束條件，形成一個二次規劃模型，并以此編制變形監測網自動化分析軟件。應用這一個優化軟件，對升船機及臨時船閘高邊坡水平監測網進行了優化設計。
5.2安全監測信息分析新理論和新方法
安全監測的主要目的是通過監測資料的分析和反分析，對水工建筑物的安全狀況作出綜合分析、安全評價和監控。為此，針對三峽主要水工建筑物在施工期、蓄水期和運行期的不同特點，吸收國內外安全檢測領域的最新信息分析理論和方法，提出了安全監測信息分析的理論和方法。主要分三大類：
(1)綜合分析和安全評價的理論和方法用層次分析和模糊評判及其相結合、突變理論、多級灰關聯分析、可靠度理論等方法和理論，依據實測資料對大壩的實測性態進行綜合分析和安全評價。應用可靠度理論方法，以風險分析為基礎，建立大壩安全風險評估的框架。
(2)結合已建工程和三峽大壩的典型壩段(泄洪2號壩段等)，建立了施工期的特殊監控模型，時空分布的確定性模型及反分析模型，多測點監控模型因子集分析模型，另外還提出用數學濾波法分離時效分量，采用回歸與時序模型，用瑞利分布研究監控模型中環境量對效應量的滯后效應等。
(3)擬定變形監控指標擬定的理論和方法
主要包括用結構分析法和數學監控模型擬定監控指標。
5.3安全監測高新技術及自動化監控系統
鑒于三峽工程的特殊要求，決不允許中斷監測和采集數據，這就要求安全監測系統能精確、穩定、可靠、長期而又實時地采集數據。為此，在吸收目前國內外傳感器(主要是變形、裂縫等)及自動化監測技術的基礎上，有針對性地開發和研制精度高、穩定可靠的自動化監測儀器和設備，對穩定性檢查，對監測系統的構成和選型提出優化方案等。
5.4混凝土壩仿真計算與施工期溫控反饋設計
混凝土高壩，工程規模大、工期長、施工和自然條件復雜，使設計與實際施工有一定差別。為此，開展混凝土壩仿真計算與施工期溫控反饋設計的研究，對優化設計和施工，提高混凝土壩的設計施工水平具有重要的科學意義和實用價值。對此進行下列研究，并取得了相應的成果。
①提出了一整套混凝土高壩的仿真計算新方法；②研究了通倉澆筑重力壩和碾壓混凝土重力壩溫度應力的特點和規律及其與常規柱狀澆筑重力壩的差別；③編制了混凝土壩和基礎溫度場、滲流場和位移場反分析軟件；④研制了混凝土高壩施工期溫控反饋設計軟件。⑤對三峽大壩進行系統仿真計算，提出了合理的溫控措施。
5.5開發式大型通用水工結構分析系統原理及研制技術
對以下幾個方面進行了研究：①系統設計原理及實施方法；②系統工具環境的設置；③系統應用軟件
