導語：如何才能寫好一篇水庫管理論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

漏水乃水庫建設(shè)之大忌。為了防止漏水，水利工程師不得不采用復(fù)雜的工程措施，例如小浪底大壩下面增設(shè)了深達70m的混凝土防滲墻，以阻斷覆蓋層中的滲漏。但在一定條件下，漏水也可能是一件好事。433年前陜西省子洲縣一處因山體滑坡而形成的濕地，其堵口的天然壩壩高約60m，壩后已淤地近千畝，大雨后壩內(nèi)積水很多，但兩三天內(nèi)就滲漏掉，不影響壩地作物生長。這一天然形成的漏水水庫至少起著兩個重要的作用，即淤地和滯洪。它給我們一個啟示：能否人工修建漏水水庫以達到興利除害和增加水資源供給總量的目的？如果可能，這樣的水庫應(yīng)如何規(guī)劃、設(shè)計和修建？

二、漏水水庫的特點

修建漏水水庫的總目標是盡可能把水土資源攔蓄在陸地上，減少入海的水沙總量，從而增加水資源的總供給量。與普通水庫相比，漏水水庫具有以下特點：

①充分利用地下空間蓄水，不需要永久性地占用土地；

②避免了普通水庫因水面蒸發(fā)造成的水量損耗；

③既攔水，又攔土攔肥，可以淤造出優(yōu)良的農(nóng)田；

④減少水土流失對下游河道水庫的淤塞；

⑤補充了地下水，減輕因地下水位下降引起的地面沉降和海水入侵災(zāi)害。

另外，漏水水庫也可以像普通水庫一樣起到臨時攔洪作用。當然，它所攔蓄的水不能直接用于發(fā)電、灌溉和城填供水等，而只能通過抽取間接利用。

要說明的是，漏水水庫并不等于水土流失地區(qū)通常修建的淤地壩工程，因為后者往往只攔泥，不攔水，起不到滯洪作用。而且淤地壩總是修建在山溝中，而漏水水庫也可以修建在平原低洼地。

總之，漏水水庫的基本功能是將地表水轉(zhuǎn)化為地下水，因此，可定義為“促進地表水向地下水轉(zhuǎn)化以增加水土資源供給量的水利工程”。

三、漏水水庫的規(guī)劃設(shè)計

1.地形地質(zhì)條件

漏水水庫地層中應(yīng)有埋藏不深的強透水層，以便盡快地把漏下的水量輸送到遠處。透水的砂卵石層埋藏過深，無疑將增加漏水井的造價。在石質(zhì)山區(qū)，河床往往就由砂卵石層組成，若在其上筑壩，由壩基潛流很快就會匯入下游河道中，達不到轉(zhuǎn)化為地下水的目標，因而不宜修建漏水水庫。

適宜修建漏水水庫的地形條件原則上與普通水庫一樣，即山谷漏水水庫宜修建在口小肚大的山谷中，而平原漏水水庫則宜修建在河道兩側(cè)洼地中。

2.水文氣象條件

漏水水庫適宜于修建夏季降雨比較集中的半干旱地區(qū)，特別是地下水位降低過多的地區(qū)。這些地區(qū)要滿足以下4個條件：①總體上水資源不足；②季節(jié)性水資源過剩，不得不排入海中；③蒸發(fā)量較大；④地下有足夠的貯水空間。具體來說就是華北地區(qū)，包括華東北部、東北西部和河南及陜西部分地區(qū)。

3.漏水水庫的布置

在山區(qū)小支流上可以布置出口控制型漏水水庫，對于水量比較大的支流，則可以修建梯級攔蓄型漏水水庫。漏水水庫應(yīng)當與淤地壩和普通水庫綜合規(guī)劃，當?shù)貤l件適合于建哪種工程就建哪種。

在平原地區(qū)，漏水水庫可按長藤結(jié)瓜型布置，即沿河道兩側(cè)的低洼地修建。與一般滯洪區(qū)不同的是，漏水水庫應(yīng)當用堤壩圍起來以增加蓄水的深度，從而達到較小淹沒面積內(nèi)盡可能多蓄水的目的。當然，水庫內(nèi)還要布置漏水井。

4.庫容設(shè)計和運行控制

筆者認為，以千年一遇的洪水為標準，即能把千年一遇的洪水全部攔蓄起來的漏水水庫為全攔型，低于此標準的為半攔型。在條件允許時，應(yīng)盡可能增大庫容，按全攔型設(shè)計，否則只能按半攔型設(shè)計。在山區(qū)，半攔型漏水水庫實際上介于淤地壩和漏水水庫之間，仍需要布置泄洪設(shè)施以便把超過蓄水能力的多余水量下泄到下游河道。

平原漏水水庫的庫容則應(yīng)根據(jù)地形條件和淹沒損失的情況確定。原則上水庫圍堤的頂高應(yīng)與河堤的頂高一致，以便盡可能增大庫容。漏水水庫的運行方式可分多年一次分水型和每年分水型兩類。前一種是遇到較大洪水時就分洪，例如按5年一次的頻率計；后一種則每年汛期都要分水入庫，以達到減少入海水量的目標。顯然，后一種運行方式是以增加淹沒損失為代價的。因為以每年兩季收獲為準，5年分洪一次的損失率為10%，而每年分洪一次的損失率則達到50%。當然，這是粗略估算。實際是每年一次的汛期水位不會太高，淹沒區(qū)的范圍當然要小一些。

漏水水庫也可以保留一部分庫容作為永久蓄水之用，以滿足庫區(qū)及周邊地區(qū)用水的需求。

5.主要建筑物

①堤壩

漏水水庫以中小型工程為主，且一般修建在覆蓋層上，故擋水建筑物應(yīng)以土質(zhì)堤壩為主，一般可設(shè)計為均質(zhì)土壩。鑒于漏水水庫的特點，其建筑標準可以降低。首先是沒有防滲要求，即使是砂卵石，也可以用來筑壩。其次是擋水時間短，一般不超過3個月，黏性土均質(zhì)壩內(nèi)不易形成浸潤線，上游也沒有水位突降問題，壩體的填筑密度及壩坡坡比要求均可以降低。所以，壩體可以采用比較快速低廉的定向爆破法或水力沖填法填筑。采用后一種方法時，可輔以真空抽水讓填土加速固結(jié)。但是，為了保證滲透穩(wěn)定性，仍要求采取措施防止產(chǎn)生管涌。

②漏水井

漏水井是漏水水庫的關(guān)鍵設(shè)施，必須保證其長期運行而不被淤堵。它與土壩中為降低浸潤線而設(shè)置的排水井不同，必須保證單井有足夠的排水能力。單井排水量和井數(shù)應(yīng)以100天內(nèi)排干庫區(qū)積水為準，以保證農(nóng)田的淹沒損失只限于秋季作物。井底端應(yīng)當深入到砂卵石層，但進水口應(yīng)如何設(shè)置，其高程是隨庫水位而變，還是固定在某一高程上，它的設(shè)計和布置方法，均有待進一步研究。

③分水建筑

平原漏水水庫與河道之間需要修建分水閘壩。但是，它與常規(guī)意義上用于分洪區(qū)的分水閘不同，流入漏水水庫的水量自動滲入地下，不必等洪水退去時反流入河道，因此它只須按單向流動進行設(shè)計即可。最簡單的方案是采用混凝土滾水壩，上面用橡膠壩接高，甚至采用自潰式土質(zhì)子埝加高。對于多年分洪一次的漏水水庫，自潰式子埝可能是最簡便有效的。

④泄洪建筑

如果受地形地質(zhì)條件的限制，山區(qū)漏水水庫不能把來水全部攔蓄而必須以半攔蓄方式運行時，就需要布置泄洪設(shè)施，例如，壩頂溢洪道或壩基泄洪洞。小型工程可采用壩頂溢洪加土工布防護的辦法。中型工程如在兩岸沒有條件修建溢洪道，應(yīng)考慮壩基埋設(shè)泄洪洞。如壩基有松軟土層，為避免沉降而發(fā)生斷裂，可以在壩體填筑完成后采用頂管方式修建。

四、需要研究的問題

除了前面提到的漏水井的設(shè)計需要進一步研究以外，下面幾個問題也值得探討。

1.已有水庫和滯洪區(qū)改造成漏水水庫

淤積嚴重而基本失去蓄水功能的山區(qū)水庫，如有條件可以加設(shè)漏水井，使之成為漏水水庫，以利用被淹沒的土地資源。平原滯洪區(qū)，如不加圍堤任其泛濫，淹沒損失將會很大。如果把比較貧脊的低洼地圍起來改造成漏水水庫，雖然投資大一些，但可以放心地多次使用，可能還是合算的。

2.減淤和恢復(fù)庫容

漏水水庫也會像普通水庫一樣逐漸淤塞，有的最終可能要淤廢。為了減輕淤積，延長水庫的使用期，可以考慮以下措施：①壩底用頂管法加設(shè)排沙洞。②用淤積土加高堤壩或堤壩采用邊攔蓄邊加高的辦法。這樣，可減少堤壩工程一次性投資的費用。③人工挖泥，挖出的淤泥用于周邊地區(qū)農(nóng)田的改良。

五、結(jié)語

對于北方半干旱地區(qū)來說，增加水資源供給量的途徑只可能有兩條：一是從南方調(diào)水，即南水北調(diào)工程；二是立足于當?shù)氐慕邓?，即多攔蓄、少蒸發(fā)。后一途徑又可分為兩種情況，即攔蓄雨水和攔蓄客水。筆者曾建議過采用“深挖槽”的辦法攔蓄雨水。這里用“深槽”一詞以區(qū)別于一般的水塘，目的是為了強調(diào)減小挖掘面積，增加蓄水深度，并減少蒸發(fā)量。本文提出的漏水水庫則是為了攔蓄過境的棄水，并讓它轉(zhuǎn)入地下貯存起來。南水北調(diào)只能滿足大城市的需求，對廣大農(nóng)村和小城鎮(zhèn)來說，立足當?shù)乜赡苁俏┮坏某雎贰?/p>

篇2

金盆水庫是西安黑河引水工程的主要水源工程，是一項以西安市供水為主，兼顧周至、戶縣37萬畝農(nóng)田灌溉，還有發(fā)電、防洪和養(yǎng)魚等多種功能的大型綜合利用水利工程。如何合理的調(diào)度金盆水庫，發(fā)揮其最大效益，對緩解西安市供水緊張的局面以及實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和人民生活穩(wěn)步提高都具有極其重要的意義和價值。

水庫優(yōu)化調(diào)度是一典型的多維非線性函數(shù)優(yōu)化問題，目前常用的方法有模擬法、動態(tài)規(guī)劃及其系列算法、非線性規(guī)劃等等。這些方法各具特色，但應(yīng)用中也常有一些問題，模擬法不能對問題直接尋優(yōu)，動態(tài)規(guī)劃（DP）隨著狀態(tài)數(shù)目的增加會出現(xiàn)所謂“維數(shù)災(zāi)”問題，增量動態(tài)規(guī)劃（IDP）可能收斂到非最優(yōu)解，逐步優(yōu)化算法（POA）需要一個好的初始軌跡才能收斂到最優(yōu)解[1]。因此，這些方法還有待進一步的完善。

遺傳算法（GA）作為一種借鑒生物界自然選擇思想和自然基因機制的全局隨機搜索算法，可模擬自然界中生物從低級向高級的進化過程，GA在優(yōu)化計算時從多個初始點開始尋優(yōu)，對所求問題沒有太多的數(shù)學約束，而且優(yōu)化求解過程與梯度信息無關(guān)[2]，因此在多個不同領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而GA在水庫優(yōu)化調(diào)度方面GA應(yīng)用相對較少[3]，馬光文等[4]使用基于二進制編碼的遺傳算法對水庫優(yōu)化調(diào)度進行了研究。由于二進制編碼存在的編碼過長、效率低及需要反復(fù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等問題，暢建霞、王大剛分別提出了基于整數(shù)編碼的遺傳算法[5-6]，并將GA與動態(tài)規(guī)劃的計算結(jié)果進行了比較。

自適應(yīng)遺傳算法（AdaptiveGA，AGA）使得交叉概率Pc和變異概率Pm能夠隨個體適應(yīng)度的大小以及群體適應(yīng)度的分散程度進行自適應(yīng)的調(diào)整，因而AGA能夠在保持群體多樣性的同時，保證遺傳算法的收斂性。本文根據(jù)黑河金盆水庫的具體情況，建立了水庫長期優(yōu)化調(diào)度的自適應(yīng)遺傳算法模型，并將其與動態(tài)規(guī)劃的計算結(jié)果進行了比較。

2.水庫優(yōu)化調(diào)度數(shù)學模型的建立

金盆水庫為多功能水庫，其優(yōu)化調(diào)度應(yīng)使其達到城市供水量最大、灌溉缺水量最小、年發(fā)電量最大和棄水量最小等目標要求。但此多目標優(yōu)化模型如果直接采用多維多目標動態(tài)規(guī)劃或其它方法求解，則可能因為目標、狀態(tài)、和決策變量較多的占用計算機內(nèi)存和時間，因而有必要先做適當處理，將多目標問題轉(zhuǎn)化為單目標，再進行求解?？紤]到城市供水和灌溉用水要求保證率高，因此將水庫優(yōu)化調(diào)度目標定為年發(fā)電量最大，而將城市與灌溉供水當作約束條件進行處理。

這樣，金盆水庫優(yōu)化調(diào)度的目標函數(shù)就可以描述為：在滿足水庫城市供水、灌溉用水和蓄水要求條件下，使水庫年發(fā)電量最大。

目標函數(shù)：F=max（1）

上式中，N（k）為各時段的發(fā)電量。

約束條件：

①水量平衡約束：（2）

②水庫蓄水量約束：（3）

③電站水頭約束：（4）

④水輪機最大過流量約束：（5）

⑤電站出力約束；（6）

⑥城市供水約束：（7）

⑦灌溉供水約束：（8）

⑧非負約束。

其中，Nmin與Nmax分別為電站允許的最小及最大機組出力，Hmin與Hmax分別為電站最小及最大工作水頭，qmax為機組過水能力，WCt、WIt分別為第t時段城市和灌溉供水量。DIt為第t時段灌溉需水量，DCt,max與DCt,min分別為第t時段城市需水上下限。

3.自適應(yīng)遺傳算法的實現(xiàn)

在水庫優(yōu)化調(diào)度中，水庫的運行策列一般用發(fā)電引用流量序列來表示，而該序列又可以轉(zhuǎn)換為水庫水位或庫容變化序列。對于水庫優(yōu)化調(diào)度的遺傳算法可以理解為：在水位的可行變化范圍內(nèi)，隨機生成m組水位變化序列,,…,，其中，m為群體規(guī)模，n為時段數(shù)，再通過一定的編碼形式分別將其表示為稱作染色體（個體）的數(shù)字串，在滿足一定的約束條件下，按預(yù)定的目標函數(shù)評價其優(yōu)劣，通過一定的遺傳操作（選擇、交叉和變異），適應(yīng)度低的個體將被淘汰，只有適應(yīng)度高的個體才有機會被遺傳至下一代，如此反復(fù)，直至滿足一定的收斂準則。

3.1個體編碼

為簡化計算，本文采用實數(shù)編碼。個體的每一向量（基因）即為水庫水位的真值。表示

為：（9）

式中，分別為時段t水庫水位的最大值和最小值。m為控制精度的整數(shù)，Nrand為小于m的隨機數(shù)。

3.2適應(yīng)度函數(shù)

在遺傳算法中，用適應(yīng)度函數(shù)來標識個體的優(yōu)劣。通過實踐，采用如下適應(yīng)度函數(shù)，效果更好。

（10）

式中為目標函數(shù)值，c為目標函數(shù)界值的保守估計，并且≥0,≥0。水庫優(yōu)化調(diào)度為約束優(yōu)化問題，關(guān)于約束條件的處理，本文采用罰函數(shù)法,

（11）

式中，為原優(yōu)化問題的目標函數(shù)值，M為罰因子，Wi為與第i個約束有關(guān)的違約值，p為違約數(shù)目。

3.3遺傳操作

交叉運算交叉的目的是尋找父代雙親已有的但未能合理利用的基因信息。設(shè)x和y是兩父代個體，則交叉產(chǎn)生的后代為=ax+(1-a)y和=ay+(1-a)x，這里，a為[0,1]內(nèi)均勻分布的一個隨機數(shù)。

變異運算通過變異可引入新的基因以保持種群的多樣性，它在一定程度上可以防成熟前收斂的發(fā)生。具體方法為：個體Z的每一個分量Zi,i=0,1…,n以概率1/n被選擇進行變異。設(shè)對分量ZK進行變異，其定義區(qū)間為（ZK,min,ZK,max）,則

=（12）

式中，Rand為0到1之間的隨機數(shù)，rand（u）函數(shù)產(chǎn)生最大值為u的正整數(shù)。

3.3參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整

遺傳算法的參數(shù)中交叉概率Pc和變異概率Pm的選擇是影響遺傳算法行為和性能的關(guān)鍵所在，直接影響算法的收斂性，Pc越大，新個體產(chǎn)生的速度就越快。然而，Pc過大，遺傳模式被破壞的可能性越大。對于變異概率Pm，如果Pm過小，不易形成新的個體；如果Pm過大，則遺傳算法就成了純粹的隨機搜索算法。自適應(yīng)遺傳算法（AGA）使得Pc和Pm能夠隨適應(yīng)度按如下公式自動調(diào)整：

Pc=（13）

Pm=（14）

式中，為群體中最大的適應(yīng)度值；為每代群體的平均適應(yīng)度值；為要交叉的兩個個體中較大的適應(yīng)度值；為要變異的的個體的適應(yīng)度值。,,,為自適應(yīng)控制參數(shù)，其變化區(qū)間為（0,1）。

綜上所述，算法的運算步驟為：

(1)初始化，設(shè)置控制參數(shù)，產(chǎn)生初始群體；

(2)計算各個體的目標函數(shù)，應(yīng)用(5)式進行適應(yīng)度變換；

(3)按隨機余數(shù)選擇法對母體進行選擇；

(4)對群體進行交叉和變異操作pc和pm分別按式(2)與(3)計算，得到新一代群體；

(5)檢驗新一代群體是否滿足收斂準則，若滿足，輸出最優(yōu)解，否則轉(zhuǎn)向步驟2。

4.模型求解及成果分析

金盆水庫壩高130米，總庫容2億方。該水庫是以給西安供水為主（按照設(shè)計年均向西安供水3.05億方），兼顧周至、戶縣共37萬畝農(nóng)田灌溉（年均灌溉供水1.23億方），還有發(fā)電、防洪等多功能的大型綜合利用水利工程。水庫的特征參數(shù)為：正常蓄水位594m，死水位520m，電站出力系數(shù)8.0，裝機容量2萬KW，保證出力4611KW，水輪機過流能力32.6m3/s，汛限水位591米，汛期7-9月，以某中水年為例，入庫徑流已知，用上述算法按年發(fā)電量最大求解水庫優(yōu)化調(diào)度，結(jié)果見表一。

表一自適應(yīng)遺傳算法計算結(jié)果

Table1.Resultsbyadaptivegeneticalgorithm

月份

入庫水量(108m3)

月末水位(m)

城市需水(108m3)

城市供水(108m3)

灌溉需水(108m3)

灌溉供水(108m3)

棄水(m3/s)

發(fā)電流量(m3/s)

水頭(m)

出力

(KW)

7

1.5160

572.63

0.3050

0.3050

0.2301

0.2301

20.10

40.04

6437.88

8

1.3178

591.00

0.2898

0.2898

0.2196

0.2196

24.75

68.87

13637.35

9

0.6973

591.00

0.2593

0.2593

0.1342

0.1342

26.90

77.50

16679.24

10

0.8464

594.00

0.2410

0.2410

0.0000

0.0000

30.05

78.69

18918.95

11

0.2063

589.33

0.2349

0.2349

0.0879

0.0879

12.47

76.88

7667.76

12

0.1963

587.96

0.2257

0.2257

0.0440

0.0440

10.08

75.26

6069.95

1

0.1513

585.61

0.2257

0.2257

0.0000

0.0000

8.43

73.38

4947.77

2

0.1260

582.23

0.2349

0.2349

0.0000

0.0000

9.72

70.31

5467.50

3

0.3000

581.54

0.2410

0.2410

0.0810

0.0810

12.20

68.38

6673.10

4

0.3732

581.75

0.2440

0.2440

0.1206

0.1206

14.07

68.14

7671.54

5

0.2373

561.68

0.2593

0.2593

0.0226

0.0226

31.83

59.00

15023.79

6

0.1776

520.00

0.2898

0.2898

0.2900

0.2900

32.56

32.06

8350.21

注：年發(fā)電量E=8608.3萬KW·h；POP=100；Gen=200；==0.85；==0.01。

作為比較，本文又使用了基本遺傳算法（SGA）、動態(tài)規(guī)劃法（DP）進行計算，其目標函數(shù)、約束條件完全相同。對應(yīng)的計算結(jié)果見表二，其中，DP的離散點為300。

表二動態(tài)規(guī)劃及基本遺傳算法計算結(jié)果比較

parisonofResultsofDPandSGA

月份

動態(tài)規(guī)劃（DP)計算結(jié)果

基本遺傳算法（SGA）計算結(jié)果

月末水位(m)

棄水(m3/s)

發(fā)電流量(m3/s)

水頭(m)

出力

(KW)

月末水位(m)

棄水(m3/s)

發(fā)電流量(m3/s)

水頭

(m)

出力

(KW)

7

572.5

20.23

39.95

6466.38

572.65

20.08

40.05

6433.56

8

591

24.62

68.82

13553.20

591.00

24.77

68.88

13650.11

9

591

26.90

77.50

16679.20

591.00

26.90

77.50

16679.24

10

593.5

30.02

78.72

18905.40

594.00

30.05

78.69

18918.97

11

588.5

13.10

76.68

8037.72

589.33

12.46

76.88

7663.79

12

586.5

10.53

74.83

6303.83

587.96

10.09

75.26

6075.39

1

584.5

8.79

72.28

5084.92

585.21

8.85

73.20

5180.34

2

581.5

9.82

69.17

5434.83

581.83

9.88

69.90

5524.98

3

580.5

12.46

67.30

6706.82

581.04

12.39

67.93

6733.84

4

580.5

14.40

66.90

7705.63

580.87

14.66

67.46

7911.34

5

562

29.42

58.24

13706.00

561.62

30.56

58.38

14273.88

6

520

0.32

32.60

32.31

8426.54

520.00

32.50

32.02

8323.96

注：DP年發(fā)電量8568.9萬KW·h；SGA年發(fā)電量8581.3萬KW·h，POP=100,Gen=200。

比較表一和表二可見，動態(tài)規(guī)劃在控制精度為0.5m時，優(yōu)化結(jié)果為8568.9萬KW·h，低于SGA的8581.3萬KW·h和改進本文算法的8608.3萬KW·h，主要是因為DP的離散點數(shù)較后兩類算法少。為了說明本文算法的優(yōu)越性，將其與SGA在不同的進化代數(shù)時分別進行10次計算，結(jié)果列于表三。

表三不同進化代數(shù)的兩類算法年發(fā)電量比較比較

parisonofResultsoftheTwoAlgorithmsinDifferentGeneration

編號

本文算法（AGA）

基本遺傳算法（SGA）

Gen=200

Gen=500

Gen=200

Gen=500

1

8607.1

8596.8

8374.1

8594.2

2

8597.5

8607.2

8581.6

8571.9

3

8604.7

8612.7

7957.2

8433.1

4

8601.2

8603.5

8593.4

8475.3

5

8596.6

8595.4

8599.1

8596.2

6

8606.8

8607.2

7837.2

8608.4

7

8608.3

8608.4

8365.9

7892.1

8

8525.4

8611.3

8521.5

8592.6

9

8605.9

8551.6

8575.3

8610.3

10

8603.4

8603.7

8121.6

8441.2

注：表中年發(fā)電量單位為萬KW·h。

從上表可以看出，隨著進化代數(shù)的增加，兩算法計算結(jié)果都越接近最優(yōu)解；無論是自適應(yīng)遺傳算法還是基本遺傳算法，其計算結(jié)果明顯優(yōu)于動態(tài)規(guī)劃；在進化代數(shù)相同時，AGA的計算結(jié)果優(yōu)于SGA，并且未收斂次數(shù)也有明顯減少，表明AGA能夠有效加快收斂速度。

5.結(jié)論

本文建立了水庫優(yōu)化調(diào)度的自適應(yīng)遺傳算法模型，并將其用于黑河金盆水庫優(yōu)化調(diào)度。與動態(tài)規(guī)劃相比，遺傳算法能夠從多個初始點開始尋優(yōu)，能有效的探測整個解空間，通過個體間的優(yōu)勝劣汰，因而能更有把握達到全局最優(yōu)或準全局最優(yōu)；自適應(yīng)遺傳算法通過參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整，能更有效的反映群體的分散程度以及個體的優(yōu)劣性，從而能夠在保持群體多樣性的同時，加快算法的收斂速度。

ApplicationofAdaptiveGeneticAlgorithmstotheoptimaldispatchingofJinpenreservoir

FuYongfeng1ShenBing1LiZhilu1ZhangXiqian1

(1Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,

2HeadquartersofHeiheWaterDiversionProject,Xi’an,710061)

AbstractBasedontheanalysisofthecharacteristicsituationofJinpenreservoir,acomprehensiveoptimaloperationmodelisdevelopedwithconsiderationofitsmulti-objectiveandnonlinearfeatures.Themodelissolvedbythethreemethodsofdynamicprogram,thesimplegeneticalgorithmandtheadaptivegeneticalgorithm.Itisshowedthattheadaptivegeneticalgorithm,withthecharacterofitsparametercanbeadjustedadaptivelyaccordingtothedispersiondegreeofpopulationandthefitnessvalueofindividuals,hasthefastestconvergencevelocityandthebestresultcomparedtoothertwoalgorithms.

Keywords:optimaloperation；geneticalgorithms；dynamicprogram

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篇3

我區(qū)現(xiàn)有各類水庫68座，其中中型水庫2座，小(一)型水庫8座，小(二)型水庫58座。這些水庫為防御洪水災(zāi)害和保障國民經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮了重要作用。但由于各種原因，目前，許多水庫存在著防洪標準偏低，達不到有關(guān)規(guī)范、規(guī)定要求，以及工程本身質(zhì)量差，工程老化失修等問題，形成了大量的病險水庫，工程不能正常運行，嚴重威脅著下游人民生命財產(chǎn)的安全或不能充分發(fā)揮其興利效益。有些病險水庫下游是重要城鎮(zhèn)、廠礦、交通干線，位置險要。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計我區(qū)目前有36座為病險水庫，這些險庫急需進行除險加固。

自2002年以來，省水利廳下達了分三年對我區(qū)在冊的21座病險水庫除險加固任務(wù)，截止2004年底，我區(qū)實際完成病險水庫除險加固任務(wù)11座，僅占應(yīng)完成任務(wù)的50%，資金嚴重不足，無專項配套除險加固資金是造成這一結(jié)果的主要原因。

由于整治資金不足，絕大多數(shù)水庫缺少正常的維修改善，工程不可避免地發(fā)生老化失修，以致新的險庫又不斷出現(xiàn)。目前，僅小(一)型險庫數(shù)量就比1998年增加2座，小(二)型險庫增加7座。按照目前的投入水平，許多病險水庫短期內(nèi)仍無法得到除險加固。

2病險水庫除險加固建議

為加快病險水庫治理步伐，提高質(zhì)量，宜從以下幾個方面入手。

2．1采取多層次、多渠道融資的辦法，為病險水庫加固提供資金保證

病險水庫加固工程投資大、周期長、社會效益顯著，應(yīng)以公共投入為主。按照“分級管理，分級負責”的原則，各級政府都應(yīng)建立相應(yīng)的專項治理資金。但是，要加快病險水庫的治理步伐，僅靠政府的投入是不夠的，必須建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系。為此，建議根據(jù)病險水庫加固的現(xiàn)狀和各地的實際情況，采取不同的融資政策：將中型險庫加固列入基建項目，由國家投資；對小(一)型險庫應(yīng)以國家投入為主，地方或受益區(qū)配套為輔；對于小(二)型水庫的除險加固，則應(yīng)以地方投資為主，國家可給予一定數(shù)量的補貼或采用以獎代補的政策。同時，結(jié)合病險水庫治理，積極穩(wěn)妥地搞好小型水庫的產(chǎn)權(quán)制度改革。在防汛責任制得到切實落實的前提下，可采取拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金。對病險水庫在除險加固任務(wù)未完成前，盡量少建或不建新水庫，盡可能將資金投向現(xiàn)有病險水庫的治理。

2．2強化病險水庫加固的前期工作，為搞好病險庫加固夯實基礎(chǔ)

搞好前期工作是保證病險水庫加固進度及質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。為此，要做好以下各方面的工作。

2．2．1做好水庫大壩安全鑒定工作1995年水利部頒發(fā)了《水庫大壩安全鑒定辦法》。在病險水庫加固前期工作開始時，大壩安全鑒定主管部門應(yīng)組織設(shè)計、施工、運行管理等方面的技術(shù)專家，嚴格按此辦法全面準確地查找出水庫存在的各種隱患，實事求是地確定水庫的安全類別，科學而又有針對性地提出加固措施或建議。只有這樣，才能做到有的放矢。

2．2．2委托具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計機構(gòu)對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查。病險水庫的某些隱患，隱蔽性強，由于沒有“對癥下藥”，致使其歷經(jīng)數(shù)次處理，仍未能徹底根治。這就需要委托具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計機構(gòu)對這些隱患進行專題調(diào)研，找準隱患部位，分析產(chǎn)生原因，提出處理措施。

2．2．3除險加固應(yīng)與增容和恢復(fù)庫容同時考慮。許多病險水庫因存在安全隱患，汛期只能降低水位運行，調(diào)蓄能力大減；有些險庫淤積嚴重，直接影響其效益的進一步發(fā)揮；有些險庫，只要采取一些投資不大的工程措施，就可新增部分庫容。在水庫的病險得到有效排除的前提下，增容和恢復(fù)庫容是提高水庫自身經(jīng)濟效益和社會效益，解決地區(qū)水資源緊張狀況的一條費省效宏的途徑。據(jù)初步測算，采取除險加固和排沙減淤等措施，恢復(fù)、增加或保持每1m3庫容所需投資僅是新修水庫的1／5左右。因此，對水資源緊缺有增容或恢復(fù)庫容潛力的病險庫，即使在投資受到限制的情況下，也應(yīng)一次規(guī)劃，分期實施。

2．2．4除險加固應(yīng)與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合。病險水庫由于修建時客觀條件的制約以及建成后投入的更改、維修資金不足，普遍存在著防汛調(diào)度系統(tǒng)、雨水情測報系統(tǒng)、防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施難以滿足要求的問題。病險水庫加固規(guī)劃時，應(yīng)考慮增設(shè)防汛指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通信預(yù)警系統(tǒng)、水文水情測報自動化系統(tǒng)、大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)等先進的管理設(shè)施。對不能滿足需要的防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施一并予以改造。

2．2．5努力提高病險水庫加固的科技含量。前期工作應(yīng)思路新、起點高，廣泛采用新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝，力求體現(xiàn)先進性、科學性和經(jīng)濟性。在病險水庫加固時，應(yīng)通過各種途徑收集這方面的信息，廣泛依托科研、設(shè)計、施工、大專院校等方面的技術(shù)力量，加以推廣應(yīng)用。堅持加固與提高、加固與技術(shù)進步相結(jié)合，力求在病險水庫治理的技術(shù)經(jīng)濟方面有所突破。

2．2．6除險加固前要進行效益分析。水庫除險加固目的有兩個：即增加水庫的安全性和進一步挖掘水庫自身潛力。因此，其效益主要有社會效益（防洪保安）和經(jīng)濟效益。防洪效益主要體現(xiàn)在加固后防洪標準的提高，目前常用頻率分析法，即通過水庫修建（加固）前后發(fā)生同頻率洪水而引起下游淹沒損失的比較，來計算水庫的防洪效益。經(jīng)濟效益分析包括初估增加的蓄水量以及由此而增加的防洪、灌溉、供水、發(fā)電等效益。同時還要進行費用（包括固定資產(chǎn)投資、年運行費和流動資金）估算和經(jīng)濟效益指標（包括經(jīng)濟內(nèi)部收益率、效益費用比和經(jīng)濟凈現(xiàn)值）分析。對投資少、見效快、效益好的險庫加固應(yīng)優(yōu)先安排實施，以此帶動病險水庫加固工作的大規(guī)模展開。

2．3項目實施

2．3．1強化項目管理。項目管理的核心是合同管理。在項目管理上要形成以項目法人為主體，項目法人向國家和各投資方負責，咨詢、設(shè)計、監(jiān)理、施工、物資供應(yīng)等單位通過招標投標和履行經(jīng)濟合同為項目法人提供建設(shè)服務(wù)的建設(shè)管理新模式。項目法人負責按項目的建設(shè)規(guī)模、投資總額、建設(shè)工期，實行項目建設(shè)的全過程管理。項目主管單位要加強對項目法人組建、項目報建、招標投標、質(zhì)量監(jiān)督、主體工程開工、項目驗收等各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管，嚴格執(zhí)行基本建設(shè)程序。對以往忽視報建審批制度的現(xiàn)象要及時糾正。通過報建制度，可有效地預(yù)防出現(xiàn)“三邊”工程和“釣魚”工程，避免由此導致盲目開工、拖延工期、浪費資金等現(xiàn)象，保證工程建設(shè)順利進行。

2．3．2實行招標投標制。病險水庫除險加固的設(shè)計、施工、監(jiān)理以及設(shè)備材料采購等，一般情況下應(yīng)由建設(shè)項目法人依法招標，擇優(yōu)選定。在招投標活動中，要充分發(fā)揮專家?guī)煸u標的作用，堅決打破地方保護和部門保護的壁壘，杜絕行政干預(yù)，嚴懲腐敗。禁止無水利資質(zhì)和低資質(zhì)單位承擔與其資質(zhì)不相適應(yīng)的項目。抓好《招標投標法》貫徹落實工作，強化招標投標各個環(huán)節(jié)管理，建立公開公平公正的市場秩序。

2．3．3落實建設(shè)監(jiān)理制。項目法人通過招標方式確定監(jiān)理單位后，監(jiān)理單位即可進行工程現(xiàn)場管理，依據(jù)合同從事進度、質(zhì)量、投資控制，合同管理和信息管理，協(xié)調(diào)建設(shè)各方關(guān)系。當前應(yīng)杜絕監(jiān)理單位超越資格等級承攬監(jiān)理業(yè)務(wù)及自己施工、自己監(jiān)理的現(xiàn)象。

2．4建立良性循環(huán)的管理機制

目前水庫產(chǎn)權(quán)虛置、管理不善、責任不落實的現(xiàn)象較普遍。為防止出現(xiàn)一邊除險、一邊出險，舊帳未還、又添新帳的被動局面。病險水庫加固后，應(yīng)從以下幾方面入手建立良性循環(huán)的管理體制。

首先要盡快建立起適應(yīng)市場經(jīng)濟運行的責權(quán)明確、管理科學的水庫管理新機制。在病險水庫加固工程建設(shè)之初應(yīng)確定實行建設(shè)與管理統(tǒng)籌結(jié)合的新型建設(shè)管理體制。投資多元化、產(chǎn)權(quán)明晰化、供水供電價格商品化、水庫服務(wù)有償優(yōu)質(zhì)化，增加現(xiàn)有水庫管理經(jīng)費，逐步實現(xiàn)良性運營。其次要加強對水庫調(diào)度管理人員的培訓，提高管理人員素質(zhì)及水庫調(diào)度水平。三是建立并嚴格遵守水庫管理的各項規(guī)章制度及細則，使其早日走上科學化、規(guī)范化的軌道。四是積極利用自身優(yōu)勢，大力開發(fā)水土資源，以開發(fā)促發(fā)展，以發(fā)展促管理，逐步建立適應(yīng)市場經(jīng)濟的良性管理運行機制。

3結(jié)語

（1）根據(jù)病險水庫的不同類別及“分級管理，分級負責”的原則，國家采取不同的融資政策，建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系，為病險水庫除險加固提供資金保證。

（2）做好水庫大壩安全鑒定工作。委托具備相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查，進行準確的效益分析。加固規(guī)劃時應(yīng)與增容和恢復(fù)庫容同時考慮，與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合，以及廣泛采用新技術(shù)、新材料、新工藝，從而強化病險水庫加固的前期工作。

篇4

金盆水庫大壩為粘土心墻砂礫石壩，壩高130m，水庫的兩個泄洪建筑物分別為泄洪洞和溢洪洞，均為圓拱直墻式斷面。泄洪洞位于大壩左岸，總長全長729.86mm，斷面凈空10×13m，校核洪水流量2540m3/s，最大流速41.71m/s。溢洪洞位于大壩右岸，洞長471.242m，斷面凈空尺寸10×11.1m，校核泄洪流量2000m3/s，最大流速40.9m/s。過水斷面原設(shè)計的混凝土護面為C30普通混凝土,混凝土襯砌厚度1.5～2m。這兩個泄洪建筑物的共同特點是，斷面尺寸大，流速高達40m/s以上，從水力學角度和許多工程的運行經(jīng)驗來看，這樣大的流速，水道表面容易發(fā)生空化和空蝕破壞?？紤]到與兩個泄水建筑物相接的圍巖又很差，一旦發(fā)生破壞，后果將極為嚴重，為提高工程安全度，經(jīng)試驗研究后選擇了抗磨抗空蝕性能和抗裂性能好且施工簡單的C50HF高強耐磨粉煤灰混凝土作為護面材料，經(jīng)三個訊期的過水考驗，使用效果良好，達到了顯著提高抗沖耐磨性能又保證混凝土不產(chǎn)生裂縫的目的。

2設(shè)計要求與抗沖磨混凝土品種的選擇：

使用C50硅粉混凝土或抗磨抗空蝕性能與硅粉混凝土相當?shù)腍F混凝土，采用泵送澆筑，二級配混凝土塌落度為16~18cm，混凝土的抗空蝕性能和抗磨性能要比原設(shè)計的普通C30混凝土的抗磨抗空蝕性能有顯著的提高，同時要抗裂性要求。由于泄洪洞和溢洪洞結(jié)構(gòu)尺寸較大，混凝土襯砌厚度達1.5～2m，已屬大體積混凝土，為避免溫度裂縫的產(chǎn)生，要求進行溫度控制，但該工程施工工期緊，既不能避開高溫季節(jié)澆筑混凝土，又無溫控設(shè)施以控制入倉溫度，而洞內(nèi)必須采用泵送澆筑施工，又使混凝土的水泥用量較常態(tài)普通混凝土提高30%以上，該工程原澆筑的C30普通混凝土，其水泥用量已達360kg/m3，在這種情況下，澆筑C50高強度混凝土，要控制水泥用量以達到控制裂縫的目的，其難度將是很大的。因此，抗裂性能成為選擇抗沖耐磨護面材料的重要參數(shù)。硅粉混凝土是一種抗沖耐磨性能好的護面材料，但硅粉混凝土易于產(chǎn)生裂縫的缺點也是眾所周知的，采用硅粉混凝土是不可行的。

HF高強耐磨粉煤灰混凝土簡稱HF混凝土，是繼硅粉混凝土之后開發(fā)出的新型抗沖耐磨材

作者簡介：支拴喜高級工程師，西安理工大學在讀博士，甘肅省優(yōu)秀專家。

作者單位：支拴喜（甘肅電力科學研究院，13909480308）

陳堯?。ㄎ靼怖砉ご髮W水利水電學院,西安,710048）

料，是由優(yōu)質(zhì)粉煤灰與HF外加劑按一定的比例一同（代替硅粉）摻入普通混凝土中配制的抗沖耐磨混凝土。該具有優(yōu)良的抗沖耐磨性能和抗空蝕性能，并且具有干縮性小，水化熱溫升小，施工簡單易行，造價低廉等許多優(yōu)點，推廣應(yīng)用近60個水電工程經(jīng)12年的運行考驗，證明該材料除具有良好的抗沖耐磨性能，尤其在抗裂方面具有不俗的表現(xiàn)，在工程應(yīng)用中很少出現(xiàn)裂縫。因此，本工程選用了HF混凝土作為泄水建筑物的護面材料。

3HF混凝土的性能簡介

3.1HF混凝土具有優(yōu)良的抗磨抗空蝕性能

3.1.1摻用硅粉和摻用粉煤灰來提高混凝土的抗沖耐磨性能和抗空蝕破壞性能，從機理上來講是相同的，因為二者都是發(fā)揮高活性摻合料的作用，使混凝土的結(jié)構(gòu)致密，硬度和強度增加，只是粉煤灰本身的活性遠不如硅粉，在HF高強耐磨粉煤灰混凝土中，借助HF外加劑的激發(fā)作用，粉煤灰可以達到或接近硅粉的活性，發(fā)揮出與硅粉相當?shù)淖饔?，使高強耐磨粉煤灰混凝土比硅粉混凝土具相當?shù)募夹g(shù)性能。

HF高強耐磨粉煤灰砂漿和硅粉砂漿的比較表1

編號水灰比灰砂比硅粉粉煤灰HF稠度抗壓強度(MPa)抗磨強度h.m2/kg空蝕失重（mg）

%%%cm7d28d28d90d90d

S150.321502.52.269.589.22.713.17166.9

S170.327.57.52.52.466.589.9//////

S260.320152.53.061.989.92.383.18144.8

表1中列出了幾種砂漿的試驗結(jié)果，比較表中的三個配合比，可以看出，摻15%硅粉的砂漿，與摻7.5%硅粉又摻7.5%粉煤灰的砂漿以及不摻硅粉全摻15%粉煤灰的砂漿，三種砂漿除7天強度隨硅粉摻量的增加有所增加外，28天強度并沒有多大的差異，說明在HF外加劑的作用下，摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰即可達到摻硅粉一樣的強度，換句話說，HF粉煤灰砂漿可以達到硅粉砂漿的強度。對比抗磨強度和抗空蝕性能，HF砂漿的抗空蝕性能還稍優(yōu)于硅粉砂漿，HF粉煤灰砂漿28天的抗磨強度稍低，而90天的抗磨強度又高于硅粉砂漿的抗磨強度。

3.1.2按水工設(shè)計規(guī)范，為減免空蝕，過水表面混凝土必須達到規(guī)定的平整度要求。由于HF混凝土具有良好的和易性，施工中易于達到設(shè)計要求的表面平度。

3.1.3HF混凝土優(yōu)良的抗裂性能，使HF混凝土的整體性能提高，內(nèi)部缺陷減少，從而也提高了其抗磨抗空蝕性能和抗高速水流沖刷破壞的性能。

3.2HF混凝土的抗裂性

3.2.1HF混凝土具有較低的水泥用量，水化熱溫升小，不容易產(chǎn)生溫度裂縫[2]。HF混凝土較同標號的普通基準混凝土比較，其水泥用量約可減少20～35%，顯著的降低了混凝土中的發(fā)熱成分，使混凝土的絕熱溫升大大降低。與硅粉混凝土比較，HF混凝土七天強度較低，意味著有較低的水化速度，這也有利于混凝土的溫度控制。

3.2.2HF混凝土塑性干縮性小?；炷撩谒俣仍叫。苄愿煽s越嚴重。HF混凝土的泌水性能介于硅粉混凝土與普通混凝土之間，既克服了硅粉混凝土幾乎不泌水易于產(chǎn)生早期塑性干縮裂縫的缺點，又克服了普通混凝土泌水率大易形成面層低強度的缺點。

3.2.3HF混凝土干縮性小。HF混凝土干縮率約為普通混凝土干縮率的95%[3]，降低約5%。

3.2.4HF混凝土均勻性好，不易出現(xiàn)低強薄弱區(qū)，低強薄弱區(qū)容易出現(xiàn)裂縫。HF混凝土施工質(zhì)量易于控制，使混凝土的強度波動變異系數(shù)減小。

3.2.5與硅粉混凝土比較HF混凝土具有較高的拉壓比，見表2。

昆明院科研所抗沖磨混凝土試驗成果表2

編號混凝土名稱摻合料水膠比塌落度含氣抗壓強度劈拉強度拉壓比

粉煤灰硅粉纖維cm%7287d28d7d28d

JH2P-HFHF混凝土15%000.3252.240.150.32.423.236.036.42

JH3P-S-ZY硅粉纖維混凝土10%8%0.9kg0.326.82.641.647.22.582.876.26.08

注：表中試驗數(shù)據(jù)來自昆明院《景洪水電站混凝土及其原材料性能試驗Ⅱ中間資料（2）》2004年10月

4金盆水庫HF混凝土配合比試驗

4.1試驗用原材料

4.1.1水泥和粉煤灰：采用耀縣水泥廠生產(chǎn)的秦嶺牌P.O42.5散裝普通硅酸鹽水泥，水泥的28d抗壓強度為42.5MPa，強度基本滿足標準要求。使用渭河電廠Ⅱ級粉煤灰。

4.1.2外加劑及骨料：普通混凝土使用CR型緩凝減水劑和CS型引氣劑，硅粉混凝土使用UNF-5高效減水劑，HF混凝土使用HF外加劑。骨料（略）。

4.2配合比及試驗結(jié)果

由于送樣粗砂（青砂F.M=2.86）數(shù)量不足，僅成型了3個二級配高強混凝土配合比（H7~H9），其中H9為硅粉混凝土，硅粉摻量為12%，H7、H8為HF混凝土。

由混凝土拌合看，硅粉混凝土粘性很大，盡管用水量較HF混凝土多10kg/m3，但塌落度僅為10cm。這主要是因硅粉顆粒很細，比表面積大，對水的吸附力很強所致，而HF混凝土的塌落度均在16~22cm之間；并且HF混凝土粘聚性好，流動性大，適宜于泵送澆筑。

表3混凝土試驗配合比

編號單方混凝土各材料用量（kg/m3）

水水泥摻合料小石中石砂外加劑

粉煤灰硅粉HFUNF-5

H7154440110042463562010.40

H81583881000438655642100

H916443606044065564105.5

表3（續(xù)）試驗結(jié)果

編號類別塌落度(cm)抗壓強度（MPa）

7d28d60d

H7HF混凝土1648.262.967.7

H82241.45359.1

H9硅粉混凝土1055.367.468.4

從表3可以看出，硅粉混凝土7天強度及28天強度較HF混凝土明顯的高，28天后硅粉混凝土強度發(fā)展較慢，而HF混凝土的強度仍有較大的增長，至60天齡期，HF混凝土與硅粉混凝土強度幾乎相當。由發(fā)展趨勢估計，后期HF混凝土的強度可能超過硅粉混凝土。

5金盆水庫HF混凝土的抗空蝕性能及抗磨性能試驗

為了驗證C50HF混凝土較原設(shè)計的普通C30混凝土在抗沖磨抗空蝕方面有顯著的提高，或者說驗證摻用HF外加劑激發(fā)優(yōu)質(zhì)粉煤灰的活性，可以達到類似于混凝土中摻硅粉一樣大幅度提高混凝土的抗沖磨性能的效果，在工程中大量澆筑C50HF混凝土之前，工程業(yè)主要求在小范圍內(nèi)進行現(xiàn)場實際施工澆筑，觀察HF混凝土的實際抗裂效果和施工性能，并委托西北水科所進行現(xiàn)場隨機取樣，對取樣進行高速水流的空蝕與磨損對比試驗[1]。

進行抗空蝕抗沖磨對比試驗的兩種混凝土配合比如表4所示。試驗用的試塊為圓弧形的，其中C50HF混凝土的試件是在現(xiàn)場取樣的，C30普通混凝土的試件是按黑河原泄洪洞的施工配合比（見表4）在室內(nèi)成型的。

表4C50HF混凝土與C30普通混凝土配合比

設(shè)計等級單方混凝土各材料用量（kg/m3）陷度抗壓強度（MPa）

水水泥砂小石中石粉煤灰外加劑引氣7d14d28d

C30144360686610610//1.8CR0.0361422.228.131.3

C501454025554757129810HF1439.652.764.4

試驗?zāi)M試塊在不同的流速和含沙量的條件下，受含沙高速水流的磨損和空蝕作用下的蝕損過程和兩種材料的空蝕損失和磨蝕損失。試驗的流速和含沙量分別為含沙量為P=0(清水)、P＝0.5kg/m3、P＝30kg/m3，及三個流速V＝32m／s、V＝25m/s、V＝20m／s，組合工況下的兩種混凝土對比沖磨試驗。

空蝕試驗的含沙量分別為清水和含沙0.5kg／m3兩種工況，進行空蝕試驗的設(shè)備發(fā)生空蝕時對應(yīng)的流速為26m/s。部分試驗結(jié)果見表5。

表5混凝土抗高速含沙水流空蝕和磨損試驗結(jié)果

試驗條件破壞類型抗空蝕或抗磨強度相對倍數(shù)

流速含沙量kg／m3C50HF混凝土C30普通混凝土

V＝32m／s30磨損1.811

V＝26m／s0空蝕3.021

對比表4兩個混凝土配合比及表5中的試驗結(jié)果不難看出，C50HF高強耐磨粉煤灰混凝土較原C30普通混凝土水泥用量僅增加11.7%，而抗壓強度為C30普通混凝土的2.1倍，抗磨強度為C30普通混凝土的1.81倍，抗空蝕強度為C30普通混凝土的3.02倍，并且隨流速的提高，抗空蝕倍數(shù)有增大的趨向。西北水科所認為“HF混凝土抗沖磨性能顯著提高了，且隨流速的增大，有加大的趨勢，這一點也說明了C50HF混凝土在更惡劣的條件下，其抵抗外界沖磨破壞的能力較C30普通混凝土強”。這種摻用粉煤灰和HF外加劑顯著提高混凝土抗壓強度和抗磨抗空蝕強度的效果，與摻硅粉提高混凝土抗沖耐磨性能效果是一致的。

6應(yīng)用效果及經(jīng)濟比較

C50HF混凝土自1999年11月開始澆筑施工，至2002年12月全部結(jié)束，歷時3年，期間最高氣溫達33OC，最低氣溫-15OC，全部采用泵送澆筑。從使用過程看，C50HF混凝土易于泵送施工，和易性好，不易發(fā)生堵管現(xiàn)象，表現(xiàn)出了HF混凝土較好的施工性能。

施工后檢查，泄洪洞和溢洪洞混凝土表面光滑，無干縮裂縫和溫度裂縫，達到了設(shè)計提出的抗裂要求。

2002年汛期泄洪洞開始泄洪，2003年最大來水1110m3/s，泄洪洞最大泄水流量790m3/s，庫水位控制在581.3m的高水位，泄水流速約38.3m/s，連續(xù)泄水一個多月。2004年泄洪洞在水位590m高程泄水，對應(yīng)流速40.7m/s，泄水歷時5小時，經(jīng)三個汛期運行考驗HF混凝土完好無損。而改變設(shè)計之前澆筑的C30普通混凝土在2002年泄洪洞初次過水中即遭破壞，破壞面積達20多平方米，最大沖坑10cm，汛后采用環(huán)氧砂漿進行了修復(fù)。

HF混凝土比使用硅粉混凝土，每m3可降低造價48元／m3（硅粉按2500元/噸計算），同時，HF混凝土施工工藝簡單，利于控制質(zhì)量和加快工程進度，經(jīng)濟效益顯著。

7結(jié)語

7.1金盆水庫泄洪洞C50HF高強耐磨粉煤灰混凝土較原C30普通混凝土水泥用量僅增加11.7%，而抗壓強度為C30普通混凝土的2.1倍，抗高速水流的空蝕試驗和抗高速含沙水流的磨損試驗結(jié)果表明，抗磨強度為C30普通混凝土的1.8倍，抗空蝕強度為C30普通混凝土的3倍，并且隨水流流速的提高，抗空蝕倍數(shù)有增大的趨向，說明C50HF混凝土更宜于在更惡劣（流速更高、含沙量更大）的條件下使用。

7.2C50HF混凝土施工簡單，質(zhì)量易于控制，澆筑好的混凝土表面光滑平整，在澆筑塊尺寸大且無溫控措施的情況下無裂縫產(chǎn)生，表明HF混凝土具有良好的施工性能和抗裂性能。

7.3該工程設(shè)計最大流速41.6m/s，經(jīng)過三個汛期最大40.7m/s流速的過水考驗,HF混凝土未發(fā)生破壞，說明HF混凝土在該工程的應(yīng)用是成功的。

參考文選

1HF粉煤灰混凝土與普通混凝土抗沖耐磨性能試驗研究韓蘇建程哲西北水資源與水工程-2003.14

篇5

1.1從汶川地震看（特）大型水庫加強地震災(zāi)害應(yīng)急管理的重要性據(jù)不完全統(tǒng)計，因汶川地震出險水庫（水電站）2473座，其中潰壩險情水庫69座，高危險情水庫331座，由地震帶來的次生災(zāi)害：山體滑坡堵塞河道形成一定規(guī)模的堰塞湖35處，受威脅總?cè)丝诔^200萬。由此可見，水庫一旦發(fā)生嚴重震害，不僅危及工程本身安全，還會引發(fā)次生水災(zāi)，其損失往往超過地震本身造成的損失。因此，對水庫工程抗震應(yīng)急管理工作的重視應(yīng)上升到新的高度。

1.2丹江口水庫地震及次生災(zāi)害的研究情況及意義自1970年蓄水至1985年，庫區(qū)內(nèi)誘發(fā)地震800余次，南水北調(diào)中線丹江口大壩加高工程竣工后，壩高將由162m增至176.6m，正常蓄水位將升至170m，庫容將從210億m3增至339.1億m3，加大了水庫再次誘發(fā)地震的可能性。中國地震局地震研究所表明：二期蓄水后，水庫水域范圍擴大，在新淹沒區(qū)內(nèi)具有發(fā)震構(gòu)造條件的部位上，發(fā)生5級作用的地震是有可能的。一般天然地震在主震發(fā)生后，總體上震級水平呈衰減趨勢，在震情發(fā)展的預(yù)測分析上較有把握，而水庫發(fā)震機理和誘震因素很復(fù)雜，在震群活躍期震級往往維持在一定的水復(fù)發(fā)作，趨勢判斷難度很大，從而加大了應(yīng)急決策的難度。2006年，湖北省政府確定了十堰城區(qū)、丹江口、竹溪、竹山、房縣為省地震重點監(jiān)視防御區(qū)，開展丹江口水庫誘發(fā)地震研究、地震及次生災(zāi)害的防治，對保障水庫上下游人民生命財產(chǎn)安全和南水北調(diào)中線工程的供水安全具有重要意義。

2丹江口水庫地震災(zāi)害的應(yīng)急管理工作情況

2.1編制完成《丹江口水庫防洪搶險應(yīng)急預(yù)案》預(yù)案以切實做好水庫遭遇突發(fā)事件時的防洪搶險調(diào)度和險情搶護工作、力保水庫工程安全、最大程度保障人民群眾生命安全、減少損失為目的，對險情監(jiān)測與報告、險情搶護、應(yīng)急保障等方面應(yīng)急工作進行了嚴格、細致的規(guī)定和部署，并根據(jù)水庫管理的內(nèi)、外部環(huán)境變化作適時的調(diào)整，為水庫面對突發(fā)事件時的防洪搶險應(yīng)急工作提供了指導。

2.2水庫防洪調(diào)度積累了豐富的應(yīng)急管理經(jīng)驗，具備一定的地震災(zāi)害應(yīng)急能力多年的防洪調(diào)度積累了豐富的應(yīng)急處理經(jīng)驗，培養(yǎng)了大批運行、檢修專業(yè)人員。2008年抗擊雪災(zāi)和四川抗震救災(zāi)中，漢江集團的搶險救災(zāi)隊伍分別擔負了搶修郴州城區(qū)主干線“兩桂”線和疏通高危險級的文家壩堰塞湖的任務(wù)，體現(xiàn)了我們在電力、水利應(yīng)急搶險方面的技術(shù)實力。

3丹江口水庫加強地震災(zāi)害應(yīng)急管理工作的對策與措施

3.1加強地震監(jiān)測臺網(wǎng)的建設(shè)，提高地震災(zāi)害的預(yù)警能力。目前，丹江口水庫的遙測地震臺網(wǎng)的技術(shù)水平為第二代，隨著二期加高工程的進行，應(yīng)建設(shè)和三峽同級的第四代綜合觀測和數(shù)字地震遙測臺網(wǎng)。對可能誘發(fā)地震的地段要設(shè)專業(yè)地震臺網(wǎng)進行地震活動特征監(jiān)測，以及各種地震前兆的監(jiān)測研究，根據(jù)誘震預(yù)測采取防、治相結(jié)合的抗震措施。這樣不僅有利于水庫的防洪安全、水庫的安全調(diào)水和周邊民眾的生活安全，還可為丹江口水庫誘發(fā)地震研究提供寶貴的數(shù)據(jù)資料，為防震減災(zāi)打下堅實的基礎(chǔ)。

3.2制訂、完善和落實水庫防震減災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，加強預(yù)案的科學性及可操作性

預(yù)案制訂、完善和落實中應(yīng)注重以下方面的問題：

3.2.1須做到一旦地震，應(yīng)快速對大壩的安全作出地震反應(yīng)評價，提出應(yīng)急措施，制定抗震減災(zāi)方案，并通過遠程通信網(wǎng)絡(luò)將抗震減災(zāi)的方案與措施在最短的時間內(nèi)呈報至決策部門，使地震引起的直接與次生性災(zāi)害降至最低限度。

3.2.2預(yù)防措施重點要對在強震中最易破壞的部分進行改進，或加強結(jié)構(gòu)，或改變型式，提高其抗震能力，如變電站的構(gòu)架、送出線路的桿塔、設(shè)備儀表的保護、閘門的啟閉系統(tǒng)、土石壩壩坡、上壩道路等。水利工程的破壞主要是變電、輸電架構(gòu)和送出線路的倒塌、送電中斷；機電設(shè)備、儀表、通訊、備用電源的損壞；其次是邊坡崩塌，交通中斷；泄洪設(shè)施如閘門、啟閉機的破壞，導致不能正常啟閉泄洪；廠房圍墻和生活設(shè)施倒塌。地震災(zāi)害發(fā)生后，關(guān)鍵要密切監(jiān)測和巡查水利工程的可能受損結(jié)構(gòu)、部位及設(shè)施，及時對險情進行應(yīng)急處理，使地震災(zāi)害的損失和危害降至最小。

3.2.3地震災(zāi)害中水利工程的應(yīng)急處理還涉及到水、雨、工情的監(jiān)測預(yù)報和水利工程的優(yōu)化調(diào)度問題。除降雨、余震等引發(fā)的山洪、滑坡、泥石流等對水利工程造成的不利影響外，山區(qū)河流沿岸的崩山、滑坡、泥石流，可能壅堵河道，形成堰塞湖等次生災(zāi)害，當湖泊水位上升到一定高度后，可能沖潰堵塞壩，形成潰壩災(zāi)害，對下游大壩造成沖擊。因此，預(yù)案應(yīng)對工程進行科學合理的調(diào)度，在可能的情況下，既保證正常的供水、供電，又要保證工程的安全，做好準備確保大壩的泄洪設(shè)施安全，讓大壩順利泄水，降低蓄水位，甚至考慮騰空庫容，避免出現(xiàn)潰壩事故。預(yù)案中還需強調(diào)，水利部門有權(quán)對易發(fā)生次生災(zāi)害的設(shè)施采取緊急處置措施，加強監(jiān)控，還有必要提出應(yīng)急性的群眾轉(zhuǎn)移、避災(zāi)方案，情況緊急時，可強制組織下游群眾避災(zāi)疏散，以防止災(zāi)害擴展，減輕或消除危害。

3.2.4應(yīng)發(fā)展應(yīng)急通信優(yōu)勢技術(shù)，建立起一套空中與地面相結(jié)合、有線與無線相結(jié)合、固定與機動相結(jié)合的立體應(yīng)急通信系統(tǒng)，加強互聯(lián)互通監(jiān)管和通信相關(guān)設(shè)施保護工作。制定詳盡周密的應(yīng)急通信保障預(yù)案，還應(yīng)定期進行應(yīng)急通信演練活動。

3.2.5與地方政府積極協(xié)作，開展防震減災(zāi)科學知識的普及和宣傳教育及人員培訓和應(yīng)急演練，建立地震應(yīng)急避難場所，推進搶險救援志愿者隊伍建設(shè)。

3.3加強水庫管理單位與地方政府間的溝通和協(xié)調(diào)，緊密結(jié)合內(nèi)、外部應(yīng)急預(yù)案

水庫的內(nèi)部應(yīng)急預(yù)案是針對大壩管理單位而制訂，外部應(yīng)急預(yù)案是針對政府和公眾，對大壩上下游地區(qū)實行應(yīng)急處理而制訂，兩者應(yīng)緊密結(jié)合形成完整的應(yīng)急系統(tǒng)。水庫地震災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案實際上涉及水利、工程安全、社會、管理、災(zāi)害、信息工程等多領(lǐng)域科學，它不僅要考慮水庫大壩安全本身的一系列技術(shù)問題，還要重點考慮大壩安全與社會、經(jīng)濟發(fā)展之間的相互影響、作用和協(xié)調(diào)。

3.4盡快完成丹江口水利樞紐升船機系統(tǒng)的改造，恢復(fù)水庫上下游的水運交通

地震引發(fā)的山體滑坡將造成公路交通損毀或受阻，短期內(nèi)難以搶修恢復(fù)，嚴重遏制救援人員和物資的運入，及受傷受困災(zāi)民的運出。汶川地震救援時，交通運輸部的工作組提出的“路水并舉，水路先行”搶通戰(zhàn)略和“打通水庫路，開辟疏運碼頭”方案，對加快搶通救災(zāi)運輸通道發(fā)揮了重要作用。丹江口水庫廣闊的水域提供了打通水上交通運輸線的條件，升船機改造后過壩運輸能力將提升至300噸級，若發(fā)生地震災(zāi)害時也必將成為救援的重要交通生命線。

由于地震預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)的不完善和地震應(yīng)急工作的社會復(fù)雜性，丹江口水庫地震災(zāi)害應(yīng)急管理的很多工作不可能一蹴而就?，F(xiàn)階段，要進一步加強地震預(yù)測預(yù)報設(shè)施和能力的建設(shè)，認真總結(jié)汶川特大地震應(yīng)急搶險的經(jīng)驗，結(jié)合水庫實際，制訂、完善地震災(zāi)害應(yīng)急預(yù)案，使之科學合理有效，并加強與地方的協(xié)調(diào)配合，做好預(yù)案的落實工作。

篇6

大沙河水庫總庫容量約為1770×104m3，庫區(qū)積水面積約為43.8km2，正常蓄水位1380.50m。該水庫的灌溉工程位于仡佬族自治縣北部，水庫樞紐建在大小沙河匯口以下900m的位置處，距離縣城約為52km。灌區(qū)位于水庫的南面，共分為東、西兩片灌區(qū)，其中東部為陽溪灌區(qū)，自北向南沿凌霄河向下游延伸，西部則為三橋灌區(qū)，自北向南沿永錫河延伸。整個灌溉工程區(qū)域內(nèi)全部由鄉(xiāng)村公路相連接，交通相對比較便利。大沙河水庫屬于中型水庫，工程等別為Ⅲ等，灌溉工程監(jiān)理的主要工作內(nèi)容如下:攔河壩工程、老龍洞引洪系統(tǒng)、康家山和林場放水隧洞、上壩公路及導流洞等等。

2沙河水庫灌溉工程監(jiān)理工作要點

2.1監(jiān)理工作的主要內(nèi)容在本工程中，監(jiān)理工作的內(nèi)容主要涉及以下幾個方面:

2.1.1設(shè)計方面1)對設(shè)計文件進行審核，如設(shè)計圖紙、技術(shù)要求、相關(guān)技術(shù)措施、操作規(guī)程等等，并反饋審查意見。2)組織并主持設(shè)計技術(shù)交底會議，對技施圖進行會審。3)會同設(shè)計單位對承包人提出的與設(shè)計文件相關(guān)的意見和建議進行研究，并在監(jiān)理授權(quán)的范圍內(nèi)進行批復(fù)實施，同時報委托人進行備案。4)按照工程總體進度計劃和施工階段的進度安排要求，對設(shè)計單位提交的施工供圖計劃和分項工程供圖計劃進行審核。

2.1.2施工方面1)對承包合同進行全面管理，并對承包人進行審查，主要內(nèi)容包括組織機構(gòu)、資源配置、人員資質(zhì)、特殊工種是否持證上崗等等，同時對承包人所選擇的分包單位和試驗單位的資質(zhì)進行審查，并提出相關(guān)意見。2)督促發(fā)包人根據(jù)施工合同中的具體約定，落實必須提供的施工條件，并對承包人的開工準備情況進行全面、系統(tǒng)檢查，及時簽發(fā)開工令。3)對施工組織技術(shù)文件、施工進度計劃、作業(yè)規(guī)程、安全措施等進行審查，并重點對施工技術(shù)方案和施工質(zhì)量控制措施進行審查。4)對施工承包商給出的測量設(shè)計方案和相關(guān)措施進行審查，并對測量控制網(wǎng)進行校核，直至符合水利工程相關(guān)測量規(guī)范標準要求。5)對設(shè)備調(diào)試大綱進行審查，當分部試運行不合格時不準進入整套啟動試運行環(huán)節(jié)，同時參與分系統(tǒng)試運行和整套試運行工作，并對調(diào)試報告進行審查。6)進度控制。協(xié)助發(fā)包人對工程總體進度計劃進行編制，并對承包人編制的二級網(wǎng)絡(luò)計劃進行核查、審批，同時對進度計劃的執(zhí)行情況進行跟蹤檢查，當實際進度與計劃進度出現(xiàn)較大偏差時，及時提出調(diào)整意見和建議，采取相應(yīng)的措施確保工程如期完工。7)施工質(zhì)量控制。對承包人制定的質(zhì)保體系及相關(guān)措施進行審查，并監(jiān)督實施，同時監(jiān)督承辦人建立健全質(zhì)量管理體系，根據(jù)有關(guān)規(guī)定對承包人進場的工程機械設(shè)備、材料、構(gòu)配件、半成品進行跟蹤檢測，并對承包人提出的工程質(zhì)量缺陷處理方案進行審核，參與重大質(zhì)量事故的調(diào)查工作。8)成本控制。協(xié)助發(fā)包人對付款計劃進行編制，并對承包人提交的資金流量計劃進行審查，對完成的工程量進行核定，同時受理索賠申請，并針對索賠情況進行調(diào)查。9)施工安全控制。對承包人提供的安全技術(shù)措施和專項施工方案進行審查，并對措施和方案的具體實施情況進行檢查，同時對防洪度汛措施的落實情況進行檢查，并參與重大安全事故的調(diào)查;督促承包人加強對參與施工建設(shè)人員的安全培訓，監(jiān)督安全生產(chǎn)文明施工狀況。10)根據(jù)相關(guān)規(guī)定參加工程驗收，對承包人的合同執(zhí)行情況進行檢查，提交監(jiān)理工作報告和監(jiān)理日記，督促承包人做好檔案編制工作。

2.2監(jiān)理工作流程與方法

2.2.1施工階段監(jiān)理工作流程監(jiān)理的具體工作流程見圖1。

2.2.2監(jiān)理方法在本工程中，監(jiān)理工作過程中所采用的主要方法如下:1)現(xiàn)場記錄。具體包括每日施工現(xiàn)場的人員、設(shè)備、材料、施工環(huán)境、天氣以及施工中出現(xiàn)的各種情況的記錄。2)旁站式監(jiān)理。監(jiān)理機構(gòu)依據(jù)合同的約定，在施工現(xiàn)場對工程中的關(guān)鍵工序和重要部位的施工進行旁站式監(jiān)理。3)巡檢。對工程項目進行定期或不定期的監(jiān)督、檢查及管理。4)跟蹤檢查。監(jiān)理人員在承包人對試樣進行檢測的過程中實施全程監(jiān)督，并對檢測結(jié)果的可信性進行確認。5)協(xié)調(diào)。對參與工程項目施工建設(shè)各方之間的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，并對施工過程中發(fā)生的問題進行調(diào)解。

2.3監(jiān)理工作要點

2.3.1隧洞開挖為進一步確保本工程隧洞開挖的整體質(zhì)量，在對隧洞進出口進行邊坡開挖時，采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式。分層開挖臺階的高度為100～150cm，臺階周邊采用預(yù)裂爆破，并遵循淺孔、少藥、分層的爆破原則;隧洞洞身擬采用全面開挖的方式，周邊采用光面爆破技術(shù)。為了有效提高鉆爆殘留孔率，并減少超欠挖，必須對鉆孔的布置及排間距進行嚴格控制，若是鉆孔過程中遇到圍巖破碎或節(jié)理裂隙發(fā)育，應(yīng)當采用短進尺淺孔少藥量。在鉆孔控制措施方面，因隧洞進出口采用的是手持式風鉆，洞身采用的是氣腿式風鉆，故此必須對鉆孔進度加以嚴格控制。在隧洞混凝土的襯砌施工措施方面，底板混凝土施工采用的是立模澆筑，標準段的邊頂拱襯砌混凝土施工采用鋼模臺車進行立模澆筑，以此來提高混凝土澆筑成形之后的外觀質(zhì)量，同時還有利于加快澆筑施工進度。由于大沙河水庫工程地下洞室開挖圍巖巖性為砂泥巖，且地下水較多，因而在對洞室進行開挖的過程中，必須嚴格根據(jù)設(shè)計圖紙進行及時支護，同時還需要布設(shè)相應(yīng)的集水坑和抽排水設(shè)施，以確保施工的安全進行。

2.3.2大壩基礎(chǔ)開挖為保證大壩基礎(chǔ)開挖質(zhì)量，在施工過程中采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式進行，大壩開挖要嚴格按設(shè)計坐標進行開挖放樣，同時做好開挖過程的復(fù)核放樣測量，控制好大壩外型輪廓尺寸。大壩趾板、墊層區(qū)及過渡區(qū)基礎(chǔ)巖石為砂泥巖，注意控制光面爆破的效果，開挖時應(yīng)采用淺孔、少藥、預(yù)留保護層的開挖方式施工，防止因爆破作業(yè)損壞大壩基礎(chǔ)。

2.3.3壩體填筑壩體填筑分為特殊墊層區(qū)、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)?，F(xiàn)場施工對采用劃線分區(qū)，各填料區(qū)連接部位處理按設(shè)計要求進行控制，嚴格壩體填筑分區(qū)，鋪料、找平、碾壓等工序加強控制，保證壩體填筑質(zhì)量。

2.3.4面板砼澆筑面板是大壩的主要防滲體，關(guān)系水庫成敗，是大壩施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵點，要從原材料質(zhì)量控制、鋼筋制安、止水制安保護、模板安裝、砼生產(chǎn)、砼入倉平倉、砼振搗及抹面、滑模提升速度、砼養(yǎng)護等工序和階段加強質(zhì)量控制。面板砼澆筑要嚴格控制滑模提升速度，平均提升速度控制在1～2m/h，最大提升速度不宜超過4m/h，砼表面抹面要采取多次成形抹光。

2.3.5施工過程的監(jiān)理控制要點1)在本工程中，應(yīng)當對以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工進行旁站式監(jiān)理:鋼筋綁扎、混凝土倉面驗收、混凝土澆筑、模板檢查及重要隱蔽工程等。2)在隧洞開挖過程中，應(yīng)對以下內(nèi)容進行控制:貫通誤差、軸線與周邊孔放樣、孔間距及裝藥量、光面與預(yù)裂爆破，并將檢查的重點放在軸線、周邊孔偏差、超欠挖量、殘留孔率指標等方面上，一旦檢查過程中發(fā)現(xiàn)問題，必須及時進行糾偏處理。3)混凝土澆筑情況進行嚴格的質(zhì)量控制，必須做好各種原材料的質(zhì)檢工作，并對模板及具體支撐情況進行認真檢查，同時還要對混凝土倉面進行質(zhì)量驗收，并檢查混凝土的坍落度和澆搗情況，嚴格控制混凝土的內(nèi)在強度和外觀質(zhì)量以及內(nèi)外溫差。4)大壩帷幕灌漿、固結(jié)灌漿及隧洞回填灌漿。灌漿作業(yè)可將檢查的重點放在孔位、孔深、沖洗以及灌漿壓力等指標的檢查上，并對實際灌漿質(zhì)量進行嚴格控制。大壩防滲灌漿應(yīng)當根據(jù)先固結(jié)灌漿后帷幕灌漿的順序進行，隧洞回填灌漿必須在襯砌混凝土強度達到設(shè)計要求的70%以上時才能進行。漿液可采用的水灰比見表1。對于空隙相對較大的部位應(yīng)當灌注水泥砂漿或是高流態(tài)混凝土，砂漿的摻砂量不得超過水泥重量的200%。5)在設(shè)計規(guī)定的灌漿壓力下，當漿液注入率＜0.4L/min時，應(yīng)當延續(xù)灌注時間60min;如果注入率＞1.0L/min時，繼續(xù)灌注90min便可結(jié)束灌注。

2.3.6施工成品質(zhì)量的監(jiān)理控制措施應(yīng)對混凝土試塊等成果進行相應(yīng)的試驗檢測，借此來對施工成品質(zhì)量進行有效控制;對施工完畢的分項工程及工序應(yīng)進行相應(yīng)的質(zhì)量評定，對不符合設(shè)計和規(guī)范標準要求的應(yīng)及時予以跟蹤處理，直至合格為止。

2.3.7確保施工人員安全在隧洞等地下建筑施工中，必須確保有足夠的通風和照明設(shè)備及排水設(shè)施，以確保施工人員的安全;所有進入地下建筑物進行施工的人員都必須佩戴安全防護用具;在施工過程中必須配備對有害氣體的檢測和報警裝置，如防爆燈、報警器等等，當發(fā)現(xiàn)有害氣體泄漏時，應(yīng)及時停止施工并疏散人員;所有可能遭遇雷擊的電器設(shè)備都必須安裝避雷裝置。

3結(jié)語

篇7

[關(guān)鍵詞]水庫 汛限水位 優(yōu)化

汛限水位是為預(yù)防可能出現(xiàn)的洪水、確保大壩及下游安全、水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位。我國傳統(tǒng)的汛限水位是以概率和統(tǒng)計學為基礎(chǔ)，采用不考慮預(yù)報信息的情況下設(shè)定的。調(diào)整汛限水位作為實現(xiàn)洪水資源化的重要手段，與水庫防洪風險緊密相連，將對經(jīng)濟、政治、社會、環(huán)境產(chǎn)生利害雙重性的影響。借鑒國外經(jīng)驗，結(jié)合我國國情對影響汛限水位調(diào)整的因素進行綜合分析，有利于在水資源規(guī)劃方面兼顧當前和長遠利益，使有限的水資源更好地為可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。

1、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

人類水資源開發(fā)共經(jīng)歷了傳統(tǒng)水利、工程水利和資源水利三個階段。我國自建國后進入進入工程水利階段以來采用外延性擴建水利工程的方式增加供水，盡管經(jīng)濟得到發(fā)展，卻遇到水資源開發(fā)利用方式粗放、水資源條件難堪重負的問題。以現(xiàn)行用水方式推算，我國到2030年用水最高峰期將達8，800億立方米，將超過水資源、水環(huán)境承載力極限。強化節(jié)水措施、推進資源水利發(fā)展在我國勢在必行。

我國正處在加速實現(xiàn)現(xiàn)代化的特殊時期，快速的經(jīng)濟發(fā)展不僅給資源水利的發(fā)展帶來了機遇，也帶來了挑戰(zhàn)。一方面，根據(jù)發(fā)達國家經(jīng)驗，在2030年完成工業(yè)化之前，年需水總量還將逐年遞增；另一方面，節(jié)水技術(shù)的推廣是以資金和技術(shù)為支撐的循序漸進發(fā)展的過程，在經(jīng)濟、技術(shù)相對薄弱的情況下式的推行節(jié)水，將增加發(fā)展成本、動搖經(jīng)濟快速發(fā)展的基礎(chǔ)。

通過適當?shù)墓こ獭⒎枪こ檀胧?，挖掘現(xiàn)有水庫的蓄洪潛力體現(xiàn)了資源水利的特點，有利于經(jīng)濟、快捷地緩解當前水資源緊缺狀況，有利于為節(jié)水技術(shù)的發(fā)展爭取更多的時間和經(jīng)濟支持。

2 、汛限水位挖掘的潛力點

2.1防洪標準

水庫防洪標準是通過設(shè)計洪水數(shù)值的大小體現(xiàn)的。我國目前采用的是以高緯度國家蘇聯(lián)為代表的萬年一遇洪水和與中低緯度國家美國為代表的可能最大洪水（PMF）兩種標準中的最大者，實際上以蘇聯(lián)標準為主，山區(qū)和平原大型水庫分別采用萬年一遇洪水、兩千年一遇洪水標準設(shè)防。蘇聯(lián)是高緯度國家，年最大洪水多以融雪為主形成，變差系數(shù)Cv較小，萬年洪水僅為多年平均值的2～5倍。中國緯度較蘇聯(lián)的偏低，暴雨是形成洪水的主因，變差系數(shù)Cv較大，萬年洪水為多年平均值的6～10倍，北方則高達14～30倍。對中國河流近600年來歷次洪水的考證也證實，其中最大值接近于PMF，而PMF一般比萬年洪水小10%～30%。一些學者已經(jīng)對我國在缺水的情況下仍套用蘇聯(lián)經(jīng)驗提出了質(zhì)疑。

2.2流域下墊面

由于人類活動的影響，流域的下墊面較以前發(fā)生了很大改變。

1）直接影響

建國初期所建的大型水庫是在全流域范圍根據(jù)氣候和特定的下墊面條件完成水文演算的。此后幾十年，水庫上游相繼建起的一系列蓄水建筑物使流域下墊面條件發(fā)生了改變，匯流成洪條件也相應(yīng)發(fā)生了改變。在上游工程防洪標準高于下游水庫防洪標準的情況下，洪峰及時段洪量減少，峰現(xiàn)時間延后，水庫的防洪風險相應(yīng)降低。

2）間接影響

人類的生產(chǎn)活動也間接對徑流產(chǎn)生影響。一方面，農(nóng)作物增加了水分蒸騰，降低產(chǎn)流能力；另一方面，人們開采地下水和礦藏為接納降水騰空了地下庫容。山西一些地區(qū)由于采煤，地面河流已經(jīng)連年干涸。海河中西部平原近年該區(qū)發(fā)生量級200mm的暴雨未發(fā)生大的澇災(zāi)，而相同量級降雨在20世紀60～70年代將造成相當嚴重的災(zāi)情出現(xiàn)。目前國內(nèi)有關(guān)地下水庫的研究較少。

2.3分期汛限水位控制

水庫汛限水位的確定與P頻率設(shè)計洪水及最大出庫流量有關(guān)。在最大出庫流量不變的情況下，在年際尺度上，根據(jù)P頻率設(shè)計洪水可確定出一個固定汛限水位值；在年內(nèi)尺度上，由于設(shè)計洪水只發(fā)生于汛期，可認為汛前P頻率設(shè)計洪水發(fā)生率為1，汛末為0，其間逐漸遞減，相應(yīng)的汛限水位可形成由低到高的曲線而水文風險不變。汛限水位動態(tài)調(diào)控方法不但增加了水庫的興利庫容，在汛前將庫水位用至汛限水位以下的情況下，還可減小汛期的防汛風險。此外，國家在水庫加固中重視擴大泄流能力也是汛限水位調(diào)整的有利因素。

2.4天氣預(yù)報

水文專家龐炳東指出，汛限水位是水庫迎接設(shè)計洪水，而設(shè)計洪水并非每年都出現(xiàn)。過去由于天氣預(yù)報技術(shù)落后，無法對下一步可能發(fā)生的洪水進行相對準確的預(yù)估，水庫運行控制時較為保守，往往為等待設(shè)計洪水，失去了蓄水機會。隨著天氣預(yù)報精度的提高，人們可以從物理成因角度去探求洪水成因，而不必把注意力偏重于以概率和統(tǒng)計學為基礎(chǔ)的小概率事件上。

3、汛限水位優(yōu)化的限制因素

對失事水庫的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，漫壩多發(fā)生于沒經(jīng)嚴格水文規(guī)劃的小型水庫，大型水庫發(fā)生率極小，滲流、管涌和地震毀壩是造成我國大型水庫失事的主因。

我國的水庫大多建于20世紀50～70年代，由于施工質(zhì)量差，工程隱患多，多年來蓄水不足。后來國家對一些水庫進行了除險加固，但工情變得更為復(fù)雜，工程能否應(yīng)對汛限水位優(yōu)化后造成的水位超常規(guī)運行還存在不確定因素。汛限水位優(yōu)化后的主要風險將在于工程隱患及工程管理方面。

4、結(jié)論

我國大型水庫在汛限水位優(yōu)化方面存在蓄洪潛力挖掘空間，對汛限水位進行優(yōu)化能增加洪水利用率、緩解當前及今后一段時間的水資源緊張狀況，為經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展與節(jié)水技術(shù)的全面推廣爭取時間。

水庫在創(chuàng)造效益的同時也兼具風險性，在洪水資源化方面的任何努力都必須在保證工程足夠安全的前提下進行。在沒經(jīng)安全論證的情況下，現(xiàn)行水庫運行模式不能拋棄。

鑒于影響汛限水位優(yōu)化的因素復(fù)雜，建議從多方面開展工作：

（1）科學規(guī)劃。根據(jù)對水文、水資源供需情況的重新調(diào)查，特別是根據(jù)工程的安全狀況的評估進行統(tǒng)籌規(guī)劃，利用水文遙測系統(tǒng)、天氣預(yù)報系統(tǒng)和現(xiàn)有成熟水位優(yōu)化理論，制定出兼顧工程安全和地區(qū)用水需求的理論汛限優(yōu)化水位。

（2）主動管理。除了要對工程安全進行常規(guī)監(jiān)測外，還要在非汛期嘗試逐步抬高運行水位，以發(fā)現(xiàn)并消除隱患，進一步從物理角度對工程蓄水潛力進行摸底；對水庫工程進行抗震模擬實驗；建立涵蓋降水、需水、工程安全等因子的計算機輔助決策系統(tǒng)，防止出現(xiàn)人為決策失誤。

（3）展開工作。聯(lián)合國土部門利用國家推進城市化的政策構(gòu)建蓄滯洪區(qū)并以此形成土地儲備銀行。

參考文獻：

[1] 葉秉如，水利計算及水資源規(guī)劃[M].中國水利水電出版社，2003.

[2]張秀玲，文明宣.我國水庫失事的統(tǒng)計分析及安全對策探討.水利管理論文集，水利部水管司，1992.