水利水电工程论文范文

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引言

水利水电工程原有的物流体系很薄弱，难以与社会物流系统相结合。因此，对水利水电工程现代物流系统的构建研究是很有必要的。

一、水利水电工程物流系统的特征

水利水电工程物流系统具有整体性、相关性、目的性、环境适应性，同时还具有规模庞大、结构复杂、目标众多等大系统所具有的特征。①水利水电工程物流系统是一个“人——机系统”：水利水电工程物流系统是由人和形成劳动手段的设备、工具所组成。②水利水电工程物流系统是一个大跨度系统：这反映在地域跨度大和时间跨度大。③水利水电工程物流系统是一个可分系统：作为水利水电工程物流系统，无论其规模多么庞大，都可以分解成若干个相关联系的子系统。④水利水电工程物流系统是一个动态系统水利水电工程物流系统联结多个供应商和工程施工需要，随需求、供应、渠道、价格的变化，系统内的要素及系统的运行经常发生变化。⑤水利水电工程物流系统的复杂性：水利水电工程建设所耗用物资的数量大、品种繁多、专业性较强、且具有不均衡性和不确定性。并且受物流系统中的采购、运输、仓储、信息、供应等子系统的制约，这些子系统的组织和合理运用，是一个非常复杂的问题。⑥水电工程物流系统是一个多目标函数系统：水利水电工程物流系统的总目标是实现宏观和微观的经济效益。解决最优订货策略、信息管理、随机情况下的库存风险管理和安全库存量的确定，使之有效的对水电工程物流进行管理，达到工程项目的投资、进度、质量三个控制的预定目标等都是水利水电工程建设管理者面对且必须解决的问题。

二、水利水电工程物流优化系统构建

物流从控制论的观点，其管理过程就是信息的收集、传递、加工、判断和决策的过程，以工程建设为例，其全部活动可概括为两大类：一类是生产活动，一类是管理活动，围绕和伴随着一系列生产活动，执行着决策，计划和调节职能，以保证生产有序高效进行，伴随着生产活动的是物流，伴随着管理活动的是信息流。在水利水电工程物流系统管理中，大量的信息量通过有效的管理，将会更加有力的保证工程进度，降低工程成本，提高经济效益。

水利水电工程物流信息的基本内容基本包括七个方面的内容：①需求信息：包括工程设计、施工预算、施工图文件、施工方案、工程进度计划、物资需求数量、物资的品种规格、资金计划、招投标文件、投标书、合同文件等。②资源信息：包括资源的分布、结构和潜力情况。③供应信息：包括各种供应渠道的变化和竞争的信息。④消耗信息：包括物资消耗的原始记录，主要材料的核销情况、单位产品消耗、同类工程消耗情况、降低消耗的主要措施和经验。⑤资金信息：即各工程物资采购资金使用情况、资金周转次数等。⑥储运信息：包括运输路线、运输工具、装卸、运输费用、运输条件、运输方式、交通运输状况、仓库设施及设备状况、仓储条件、入库及出库信息、库存情况、大型机电设备运输的沿途状况和仓储装卸情况、物资在工程各标段的流向等。⑦物资经济政策及管理信息：包括国家对有有关物资的方针政策和措施，物资市场的管理措施和要求，国民经济计划安排对物资市场供求的影响，还包括各种物资的经济订购批量，各种调查报表、专题报告、物资管理方面的指令、条例和规章制度，物资综合利用情况以及回收、修复、再生、复用的情况等等。通过上面的分析我们可以看出，物流信息系统是水利水电工程物流系统中的一个重要的子系统，是通过对水利水电工程物流相关的信息进行加工处理来实现对物流的有效控制和管理，并为物流管理提供战略及运作决策支持的系统。

三、物流信息系统管理两类活动流中的信息

调控活动包括水电工程建设的总体安排调度与需求计划，具体为工程设计、施工方案、资金计划、进度计划、采购计划等。物流运作活动包括供应商的综合能力、订单的产生与跟踪、货物运输、库存配置、物资消耗等。调控活动流程是整个物流信息系统框架的支柱。整个调控活动中的计划指导水电工程的物资从采购到送货过程中的分配与调度，使物流运作活动有序的完成。

库存管理直接与调控信息流和物流运作信息流相联系，是两大信息流的集成与结合部分，因此，如何加强对库存的管理，确定合适的安全库存量，选择最优库存策略是需要重点研究的问题。由以上分析，我们可以得出水利水电工程物流优化系统图。

由于水利水电工程设计、施工计划、工程进度、资金、工程物资需求量、采购、运输、包装、仓储、配送、货运等各物流功能和要素的管理涉及到的众多部门，为了协调一致，必须建立相关的物流信息系统，加强专业化物流系统的建设，转化原来水利水电工程建设中的单纯物资供应概念，注重与专业的物流公司合作，保证物流体系的不断优化和高效运作。

参考文献：

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[4]丁立言，张铎.物流系统工程.北京：清华大学出版社.2000.

[5]顾培亮.系统分析与协调.天津：天津大学出版社，1998.

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2水利水电工程设计阶段的造价控制

目前，在我国的水利水电工程建设中由于设计阶段存在初步设计方案不合理与实际施工情况不一致导致工程造价计算不准确，形成工程建设中资金投入超出目标成本。在我国对于水利水电工程设计的合理性与可行性是有相关要求与规定的，但是现在有些设计单位在进行工程设计时对于工程的经济效益考虑因素加大，而对于工程的设计质量不太重视。在工程项目的设计之初，在进行建设项目的施工方案时考虑不够详细，在实际施工过程中能遇见的问题事先没有进行考虑和具体的解决方案，出现漏项问题。在建设项目的施工图设计阶段也存在一定的问题，对于工程设计人员来说，工程的设计方案和难度关系到设计人员的自身利益和声誉，因此设计人员为了自身的利益考虑加大设计难度例如在造型上设计人员考虑到安全问题加大设计参数的取值，这样就加大了工程的投资。因此，在水利水电工程的设计阶段应该加大工程造价的管控。具体的措施如下:

1)在工程设计阶段推行设计招标制度形成设计竞争的局面，这样设计方案比较多，可以选择设计合理的，成本比较低的设计方案。

2)对中标的设计单位要求采用正常的设计参数，控制花样设计不能设计的造型施工起来难度比较大且对工程的使用价值没有任何提高。这样对工程的造价来说就很有益处，可以降低工程造价。

3)在工程设计阶段采用限额设计的方法来控制工程的投资造价，限额设计能够很好地控制工程造价，能够从工程项目实际考虑，科学合理地选择设计方案。确保工程造价的总投资额的有效控制。

4)加强设计的质量管理力度，提高设计人员的专业素质，也应该加强造价人员的业务能力，加强造价人员与设计人员的沟通与合作，通过造价人员与设计人员的友好互动，这样在工程造价的过程中能够交换意见，使得工程项目的造价更加准确。

3工程招投标阶段的造价控制

目前，我国在水利水电工程建设招投标过程中存在着投标程序不规范和投标方法公开的力度不够等问题，例如:有的工程项目在开标阶段的标底不明确、评标的方法和标准不公开，这些问题的存在导致评标的结果可能存在人为的因素影响。现在我国水利水电工程招投标管理体制也不是很健全，没有水利水电工程招标的管理机构。水利水电工程的招标是很重要的环节，招标工作的好与坏直接影响工程的投资。目前，我国改变招标体制实行招标承包，采用竞争体制，建设单位、设计单位和施工单位形成合同契约，这样有利于管理节省工程投资，是控制工程造价和投资的有效途径。我国各级行政主管部门也充分发挥部门职能作用，完善招投标管理制度，降低招投标工作的漏洞，使工程造价控制更加有利。

4施工阶段的造价控制

在水利水电工程施工中主要的费用就是材料费，因此控制施工过程中的材料用量就能很好的控制造价。在施工的过程中应该严格按照合同和施工图中材料用量进行施工，与此同时，也应该做好材料的供应，以免影响工期，加大投资。在施工中造价人员也应该随时了解建筑材料的市场单价，知道价格的变化，及时掌握施工情况和材料的市场价格，为将来的竣工决算提供可靠的依据。在施工过程中做好造价资料的管理也很重要，在施工阶段应该实行规范化、标准化管理制度，这样在工程竣工结算时资料就比较齐全，有利于工程造价目标的管理。在施工中的现场变更和签证以及索赔等应该尽量的减少这类事情的发生，在变更的过程中必须经建设单位、设计单位、监理单位共同签字方有效，索赔事件比较少也有利于缩短工期，工期缩短费用降低，有效地控制子工程造价的目标。

5竣工结算阶段的造价控制

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二、水利水电工程基础建筑灌浆施工控制的有效措施

（1）工程费用控制措施。

基础灌浆施工费用控制的最终目标是做到净效益最大化，尽可能的降低是灌浆施工和其他工序的费用，同时尽可能的降低负效益。因此，应该根据施工现场的具体状况以及自然规律，综合考虑施工控制工艺以及方法，对整个灌浆系统进行合理的设计，同时结合最优化原则，尽可能的减少负效益，寻找最理想的运用方法，有效的控制工程费用。

（2）环境效益控制措施。

水利水电工程的环境效益控制措施应该重点考虑以下几种因素：控制生产和生活污染物、有害气体、施工飘尘、污染带等的排放，防止对地下水、环境等造成影响；控制施工机械、爆破、运输等机械的噪声，避免对周边居民造成影响；在施工的过程中应该尽可能少的破坏周边植被景观，同时还应该考虑水利水电工程建成后长期对邻近建筑以及人类健康造成的影响。

（3）质量控制措施。

灌浆质量要素包括灌入能力、强度以及可塑性，质量控制目标应该根据水利水电工程的性质以及设计施工要求而定，控制措施主要表现为：首先，根据吸渗反应定理、劈裂判别定理、劈裂定向定理等制定相应的质量控制目标；其次，根据制定的质量控制目标选择合适的灌浆材料，然后预测与协调材料性质、地质条件以及施工技术三者的关系；再者，当灌浆施工结束之后的28天内，重视后期的养护工作，全面的重视施工过程的质量控制，认真的做好压水试验，试验结果表明施工质量合格之后才算过关。

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深覆盖层地基是我们在河流流域进行水利水电工程设计中最常见的一种地基，其主要是因为河流的冲击使得各种碎石、砂石或者是泥石等长时间的堆积，进而造成该地域堆积厚度过大，影响了地基的稳定性和防渗性，并且也不容易进行后期的处理，置换或者是填充的难度都较大，需要我们格外关注。

2、饱和松散砂土

饱和松散砂土的承载力强度和稳定性都是很差的，一旦受到外力的作用就很可能产生错位或者是变形，严重的影响地基的稳定性和安全性，必须采取必要的地基处理技术进行加固处理。

二、水利水电工程施工中地基处理注意事项

针对水利水电工程建设中常见的一些较难处理的地基类型，在地基处理技术设计过程中我们应该注意的事项主要有以下几点:

1、准备工作一定要到位

在准备工作中对于工程地质的勘探是最为重要的，我们首先要充分的了解工程所处的具体地质状况才能够选择最佳的地基处理技术进行设计，如果对于当地地质勘探不明的话就会严重的影响设计方案和工程质量及工程建设进度。

2、合理选择处理方案

针对工程的地基具体状况选择出最佳的地基处理方案，尤其是在地基处理机械、材料和成本等方面进行合理的控制，综合各个方面的状况选择出最佳的设计方案，确保地基处理的效果和质量达到规范设计标准。

3、注重后期的检测

在具体施工完毕后还需要根据我们的设计要求，对地基处理部位进行评估和检测，确保施工的质量。

三、水利水电工程设计中地基处理技术

在水利水电工程地基处理设计中，常用到的地基处理技术主要由以下几种:预压技术、强透水层防渗处理技术、可液化土层处理技术、深覆盖层处理技术、置换技术、灌浆技术和振动水冲技术。

1、强透水层防渗处理技术

强透水层防渗处理技术主要就是在强透水层清除完成后，采用混凝土或者是粘土回填，然后利用混凝土和水泥在地基四周构建建筑防渗墙和建筑截水墙等设施来达到防渗目的。工程案例:新疆英吉沙县青年水库是一座以灌溉为主的平原丘陵区水库，除险加固后设计库容145．23万m3，由坝体、放水涵洞和放水闸等建筑物组成。水库桩号0－400～0－300段坝基存在粉细砂层透水层，形成坝基渗漏通道。本次设计将粉砂层透水层挖断截渗，将上游坝坡土工膜防渗斜墙延伸至粉砂层以下1．0m，伸入相对不透水层1．0m，与坝体防渗土工膜紧密结合，形成完整闭合防渗体，开挖槽底宽0．5m，边坡1:1，开挖面采用原状土回填夯实。坝基经过防渗处理后，现状坝体运行良好，坝后未有渗水现象。

2、置换技术

置换技术主要包括以下三种具体的操作方法:

(1)振冲置换技术，主要就是采用振冲机来打孔，然后注入粗粒材料，最后使其凝聚成基桩增强稳定性;

(2)换填技术，即通过清理劣质土质，然后填充优质稳定土壤来增强承载力。工程案例:新疆呼图壁县红山下水库为一座拦河式水库，由大坝、放水涵洞，导流冲沙涵洞、溢洪道等建筑物组成。导流冲沙涵洞布置在坝体桩号0+000处，全长184m，由进口段、有压洞身段、闸井段、无压洞身段、陡坡段、消力池段组成，洞身为一孔城门洞型，净宽2．5m，高2．8m。最大泄流量70m3/s。根据地质勘探，导流冲砂涵洞地层岩性为第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)卵石混合土层，承载力特征值fak＞250kpa，地基承载力比较差，设计时考虑将导流冲砂涵洞下卵石混合土层换填成2～6m厚C15素砼，承载力特征值fak＜300kpa，换填后满足涵洞承载力设计要求。

(3)挤(夯)置换技术。

3、预压技术

预压技术是我们在水利水电工程地基处理过程中最常用到的一种地基处理技术，具体来说，预压技术主要包括三种:

(1)真空预压技术，这种处理技术主要就是通过在需要我们进行处理的地基表面铺设塑料薄膜的方法来隔绝处理地基和外界的联系，然后采用真空泵针对隔绝起来的处理地基进行操作以抽取出地基内的空气和水分，进而可以达到提高处理地基的稳定性和承载力的目的，一般说来，在处理过程中，为了更好地达到处理效果，我们还可以采取添加塑料排水板的方法来更快的实现效果，如果是针对面积较大的地基进行处理的话我们可以采取分区的方法逐一进行处理;

(2)堆载预压技术，这种预压技术主要是在需要处理的地基之上堆积一定量的预压物，使得地基能够在预压物的作用下提高自身的承载力和稳定性，在预压物量的计算时我们应该尽可能的使得其重量稍大一些，进而使得我们的预压效果更好一些，在堆积的过程中尤其是要注意如果是碰到超软土基时，需要我们采用一些轻型的机械进行处理，避免大型机械的使用造成软土地基的破坏甚至是导致安全事故的发生;

(3)降水技术，这里的降水主要是降的地下水，地下水位的降低就能够在一定程度上对地基的预压产生较大的效果，并且这种方法还可以和其他一些处理技术结合在一起使用。

4、可液化土层处理技术

可液化土层处理技术就是首先清除可液化土层，然后在回填的一些承载力强的材料上设置反滤层，通过添加一定的砂桩之后就可以进行压实操作，主要的压实方法就是我们最常见的分层振动技术。

5、深覆盖层处理技术

深覆盖层处理技术主要的处理方法有以下几种:

(1)灌浆施工;

(2)高压喷射构建防渗墙;

(3)构建混凝土截水墙;

(4)强夯法;

(5)摩擦桩和沉重桩。

6、灌浆技术

灌浆技术即采用灌浆机将一些浆类化学材料注入到地基内，使其更为稳定。

7、振动水冲技术

振动水冲技术主要就是利用振冲器来夯实地基土壤，以增强其稳定性的方法。

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1．1.1混凝土抗滑桩

所谓的抗滑桩就是指穿过滑坡体并且深入到稳定土层或者是岩层的一种柱形构件，其作用是支挡滑体的滑动力，其设置的位置一般为滑坡的前端附近，这样可以稳定边坡，将其使用在正在活动的浅层以及中层的滑坡可以发挥出较好的效果。为了使得抗滑桩防止滑坡的效果更加有效，在进行设置时应该把抗滑桩身长的三分之一至四分之一埋在滑坡面下面的完整基岩或者是稳定的土层之中，并且使用灌浆的方法使得桩以及其周围的岩土体成为一个整体，并且将其设置在滑体的前端，使其可以承受较大的压力。

1．1.2混凝土沉井

所谓的沉井就是指混凝土的一种框架结构，在其施工中一般可以分为几节来进行，而其结构的设计是依照沉井的场地布置以及受力的状态还有基坑的施工条件等多种因素共同决定的。在高边坡的工程施工中，沉井不仅具有抗滑桩的作用还具有挡土墙的作用。沉井施工包含有很多方面，如:平整场地、沉井制作以及沉井下沉和封底等，在这之中沉井施工的难点就是沉井下沉以及封底。作为沉井施工中的关键工序的沉井下沉，其质量的好坏将对工程的质量以及进度起着直接的影响，在进行沉井下沉时，应该尽可能的将土体作用在沉井外壁的摩擦阻力减少;并且应该在混凝土的强度达到百分之百是才可以开始进行挖土下沉工作;在进行下沉的过程中还需要对防偏问题进行控制，并且将及时纠偏的措施给做好。

1．1.3混凝土挡墙

混凝土挡墙是一种能够有效地防止滑坡的常用方法，其主要是凭借自身的重量来支撑滑体的下滑力，它可以与排水等一系列措施联合起来使用。它可以有效地将滑体的受力平衡从局部来进行改变，从而在一定程度上阻止滑坡体的变形延展，其具有很多的优点，诸如:结构简单、可以快速的起到稳定滑坡的作用等等。在对混凝土挡墙进行设计时，应该依照最低滑动面的形状以及位置来对挡墙基础的砌置深度进行设计，并且还要在墙后面设置相应的排水孔，使其不仅可以在挡墙上的静水压力上起到消弱的作用，还可以将墙后因积水对基础进行侵泡而导致的挡墙滑移给有效地防止。

1．2锚固技术的应用

所谓的锚固技术就是指把一种受拉杆件的一端在边坡或者地基的岩层或者是土层中固定下来，在这里受拉杆件的固定端就叫做锚固端或者是锚固段，而与工程建筑物相联结的一端，能够承受土压力、水压力以及风力对建筑物所施加的推力，使用地层的锚固里将建筑物的稳定得以维持。按其结构形式可以将锚固分为4类，这4类分别是:抗滑桩、锚洞以及喷锚支护还有预应力锚固。

1．2.1锚固洞

对锚固洞进行加固处理是对边坡的稳定进行治理的一种较为有效地措施。在进行锚固洞加固的过程之中，应该遵循一定的原则，这些原则就是:由内向外、由上到下以及循序渐进和逐层加固等等，在同一高度的结构面的锚固洞应该跳洞来进行相应的开挖施工，从而使得不利结构面上已经有的抗滑力避免得到削弱，进而对边坡的稳定造成影响。

1．2.2喷混凝土护坡

喷混凝土护坡是一种新型的混凝土施工工艺，其具有很多的优点，诸如:生产效率高、施工速度快以及可以把混凝土的运输以及浇注和捣固这三个过程结合到一起等等。因为其形成依靠一定的冲击速度，所以将其作为临时的支撑比木结构具有强度高的优点，比钢结构具有经济的优点。而将其作为永久支护时，它较之于现浇混凝土衬砌的早期其强度更高。将其与锚杆的使用相配合，能够将洞室的开挖量减少，将衬砌的厚度减薄，还可以节约水泥的用量。尤其是在进行喷混凝土施工的时候，可以不使用模板，不设立拱架，这样就可以在一定程度上将洞内的有效空间给加大，对其进行施工的时间可以紧跟开挖面来进行喷射，从而将岩石暴露风化的时间减少，对围岩的变形进行及时的控制。

1．2.3预应力锚固

所谓的预应力锚索加固就是指通过锚固在坡体的深部对岩石上的锚索进行稳定，并且把力传递到混凝土的框架上，再由框架施加一个预应力给不稳定的坡体，挤压不稳定松散的岩体，大大提高岩体将的正压力以及摩擦阻力，从而将抗滑力给加大，使得不稳定的液体发育受到一定的限制，从而达到加固边坡以及稳定坡体的效果。

1．3减载、排水等措施的应用

1．3.1减栽反压

在高边坡的加固与治理中减载反压的应用较为广泛。减载的主要目的就是将坡体的下滑力降低，但又时候仅仅减载并不能够将阻滑的作用充分发挥出来，最好是将其余反压措施结合起来，这样不仅可以将其下滑力降低，还可以将其抗滑力增加，这个措施在上陡下缓的滑坡上其效果更佳。

1．3.2表里排水

这里的水包括地表水以及地下水。排除地表水主要是对流入边坡的地表水流利用拦截以及修沟等方法进行排除，以减少地表水降低滑动力，增强高边坡的抗滑力以及稳定性。而排除地下水的方法依照地下水的深浅分为两种，分别为:浅层以及深层地下水排水工程。将地下水个排除掉，可以最大程度的将边坡岩体的地下水位降低，将深水压力减小，使边坡的稳定条件得到改善，从而将边坡的稳定性不断地提高。

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法国工程师Darcy经过渗透实践验证，渗流量q不只同截面面积a成正比例，还与水头耗损(h1－h2)正比，与渗径尺寸l成反比，带入土粒构造与流体特性的定性常数k。

1．2渗流连续方程

渗流连续方程通常以质量守恒定律为基础，考虑可压缩土体的渗流加以引证，即渗流场中水在某一单元体内的增减速率等于进出该单元体流量速率之差。对于每一个流动的过程而言，皆是在特定的空间流场之中发生的，沿着其边界发挥支配功能的条件，成为边界条件。在开始进行研究的时候，在流场之内，流动的状态与其支配条件，成为初始条件。边界条件与初始条件合称定解条件。定解条件普遍是由室外测量数据或实验得出的，其对流动过程有着决定性功用。找寻某个函数(假如水头)，让其在微分方程的条件下，又可以适应定解条件的便可认为是定解问题。

2渗流计算

2．1计算目的

坝体(堤身)浸润线的位置。渗透压力、水力坡降和流速。通过坝体(堤身)或坝(堤)基的渗流量。坝体(堤身)整体和局部渗流稳定性分析。

2．2渗流计算的主要方法

渗流计算求解方法一般可分为以下四种类型。流体力学的解决方案:是一个严谨的解决方案，在边界条件符合定解时，能够算出渗流场中随便一点的值。然而，解答的过程十分繁杂，并且适用范围窄，在现实运用上受到很多的制约。水力学的解决方案:这种解法跟流体力学的解法有点相似。就是根据某种假设，针对某种特殊的边界条件的进行的流体力学计算。同样在实际工程应用上受到较多的制约。模拟测试:根据以上那二种方式的劣势，对于现实中的项目，原本常常经过水力学模拟测试来解答渗流问题。数值模拟计算分析:通过计算机，在确定物理模型的情况下，第一步要求建立一个数学模型，然后利用相关模型对于具体问题进行求解，这有时也称为数值法，包括有限差分法和有限元法。现在，以上这些渗流的计算手段里面水力学求解与有限元法在水利工程里面经常使用。

3水力学解法在水利水电工程上的运用

对于上述问题利用水力学的方法进行求解，也就是利用流体力学的计算方法，进行一些边界条件的假设基础上进行，根据相关流体力学的要求，对于实际工况进行简化处理，还包括底层的渗透系数的简化处理等。考虑渗透系数差距在5倍以内的邻接薄质土壤层可以算作一层，将加权均衡的渗透系数当作计算的根据。两层土质构成的地基，当下面土壤层的渗透系数小于表层土壤层的渗透系数100倍或更高时，可以把第二层土壤层看作是不渗透水层;上层土壤层看作为弱透水层的情况下，就可按照两层地基来进行计算。当直接与堤坝地基相连的地基土壤的渗透系数比堤坝的本身的渗透系数大于等于100倍时，可以确认为堤坝本身不渗水，只对堤坝地基根据有压力水流进行渗透计算，堤坝本身浸润线的地方可以依据地基里面的压力水头来认定。

4有限元解法在水利水电工程上的运用

4．1数学模型的选取

从现在的应用探究状况看来，大概分为这几种计算形式:布辛内斯克方程式，拉普拉斯方程式，固结方程式，扩散方程式。上述不同的计算数学模型均含有它一定的适合环境，通过四种模型的计算对比可以总结为:大多数泥土和石子结构坝体与地基的不稳固渗流问题，都可以运用固结方程加流量补给条件的自由边界和相对应的初始条件和边界条件算出流场的分布，比较符合实际;对于固结完好再不进行压缩处理的土石筑坝的不稳定渗流问题，可以运用拉氏方程加流量补给条件的自由边界计算。实际上拉氏方程只是固结方程的一个特定解。

4．2有限元计算程序

当前，计算渗流有限元的方法有很多，即使它们都有自己的缺陷，但是在输入时都要注意边界条件。计算有限元渗流的方法除了有二维之外还有三维，当然还有专门针对岩体裂隙的计算方法。

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2主要经验

目前在施工导流方案选择及施工度汛中的主要经验有：

2.1对于导流截流当中的分期导流来说，需要做到的就是尽量减少导流中的分期次数。并且尽可能的去增加一期的导水量，这样的做法可以减少整体工程的工程量，而且能够充分的利用现有的设备，并达到较高的工作效益。

2.2在窄河床条件下，广泛采用断流围堰导流方式，用大断面导流隧洞泄流。较多工程采用围堰挡枯水期一定标准流量，汛期允许围堰过水的导流方式，如隔河岩、大朝山等工程。也有的大型工程为了加快施工进度，保证大坝工程质量而采用围堰挡全年洪水的隧洞导流方案，如二滩、构皮滩等工程。

2.3导流的方式与方法不单单只限定在依靠导流建筑物上，在这过程中也可以与一些修建好的已有并且具有持久性的特色建筑物相结合，例如可以利用水坝本身所带有的底部洞口来进行导流的后期部分工程。也可以把坝体中的泄洪设施与导流洞完美的结合起来，以达到最大的合理利用已有设备的目的。

2.4导流所要面临的自然环境因素还有很多，当汛期来临的时候，导流建筑的稳定性将接受严峻的考验。因此在设计与施工的过程中，要把围堰与水坝本身结合起来，让坝体对洪水有一个缓冲的作用，以缓解洪水给导流建筑物带来的冲击和损害。

2.5在通常情况下，遇到汛期的时候不适合采用土石加固堤坝的方式来进行导流，应该以防护原有的坝体为主要措施，这样既可以度过汛期，也可以防止土石的流失。

2.6洪汛是堤坝面临的最大的挑战，每一年都有可能因为洪水的问题而造成坝体的巨大损害，从而不仅给水电设施带来破坏，也会给人们的财产经济带来损失。因此，混凝土施工技术这时就显得十分重要，在洪汛即将来临之前，可以先准备好混凝土制成的面板来堆砌石坝，起到加固的作用。另外，如果还没有进行浇筑之前，可以采用喷射混凝土以及水泥和砂石浆液的形式，做好防汛工作。

2.7由以前的经验可以看出，也可以采用围水挡水的方式来进行发电，即可以在导流工程初建的时候就把厂房建造在这里，利用围堰挡水的方式实现初期的发电。这样不仅实现了工程的整体进程，还可以利用现有的装备设施实现初期的发电，提前取得经济效益。

2.8导流明渠平面布置、复式断面型式、爆破开挖技术、防冲保护、泄洪及通航研究、水工模型试验等技术方面取得重大技术进步。三峡工程导流明渠的实施为大型导流明渠设计、施工、运行积累了成功的经验。

2.9隧洞导流平面布置、隧洞大型断面型式(多为城门洞形或马蹄形)、爆破开挖技术、喷锚支护与混凝土衬砌技术、不良地质条件处理技术及隧洞与永久建筑物结合等方面，均取得重大进步。二滩、龙滩、小浪底、水布垭、构皮滩等工程大型导流隧洞的实施为导流隧洞设计、施工、运行积累了成功的经验。

2.10施工安全度汛应考虑围堰遇超标准洪水时的临时度汛措施，应针对各种不同坝型及其存在的问题，采取相应的防护措施。

3水利水电施工截流技术方法

3.1截流材料。

截流材料主要为填筑料、粘土闭气料、大块石。戗堤填筑料主要采用临时堆存的大坝开挖料，料场补足；粘土闭气料主要采用料场覆盖层开挖料；大块石从左、右岸石方爆破料中选取，满足截流抛投材料的需要。大坝开挖的填筑料临时堆存在大坝下游处，同时为提高上料强度，预备8月中旬开挖料5000立方米，满足戗堤填筑强度的需要。粘土闭气料利用覆盖层开挖料直接上料填筑；选取的大块石临时堆存在左岸戗堤施工平台上，便于抛投，块石大约堆存500立方米。

3.2截流工艺

3.2.1爆破截流施工。

如果水电站的坝体所处的地理环境较为复杂，而且地基较为坚硬，且又处于交通不是很便利的地带，那么在这种时候就需要用到一种较为特殊的截流方式，也就是爆破截流法。像在合龙这种关键的时刻，向施工技术及方式就提出了严格的要求，那么这时爆破方式就会发挥它的功用。在这种时候需要爆破演示，使爆破时产生的大量岩石堆积到龙口处，以实现龙口的瞬间封闭。也可以事先做好大型的混凝土块状物，然后炸断支撑块体的支撑物，将混凝土块抛入水中，以实现截流。爆破截流虽然简单有效，但在实施的过程中也要考虑到其带来的后续效应。也就是说瞬间的截流会产生很大的波浪，有可能会给堤坝造成损坏，也有可能导致下游河道暂时的截流。

3.2.2下闸截流施工方法。

人工泄水道的截流，常在泄水道中预先修建闸墩，最后采用下闸截流.天然河道中，有条件时也可设截流闸，最后下闸截流，三门峡鬼门河泄流道就曾采用这种方式，下闸时最大落差达7.08m，历时30余小时；神门岛泄水道也曾考虑下闸截流，但闸墩在汛期被冲倒，后来改为管柱拦石栅截流。

3.2.3投抛块料截流施工方法。

投抛块料截流是目前国内外最常用的截流方法，适用于各种情况，特别适用于大流量、大落差的河道上的截流。该法是在龙口投抛石块或人工块体（混凝土方块、混凝土四面体、铅丝笼、竹笼、柳石枕、串石等）堵截水流，迫使河水经导流建筑物下泄。采用投抛块料截流，按不同的投抛合龙方法，截流可分为平堵、立堵、混合堵三种方法。先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其他运输工具运来块料，沿龙口前沿投抛，先下小料，随着流速增加，逐渐投抛大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至高出水面。一般说来，平堵比立堵法的单宽流量为小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基上截流。

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从多年实践工作经验和相关统计文献资料表明，电气施工发生安全隐患，一方面由于电气施工临时系统设计不合理、继电保护器保护不匹配、接地接线不规范等系统设备自身因素引起。另一方面，则是由于电气施工相关专业技术人员的安全意识不够，综合操控技能水平偏低等因素引起。

1.2加强水利水电工程电气施工安全管理的主要内容

在水利水电工程施工全过程中，承包企业应该结合工程特性，组织专业技术人员从施工临时用电安全、施工现场安全用电管理、危险源识别与防护等方面，在建立完善的安全管理制度体系的基础上，认真落实各项安全防护措施，对施工全过程的安全管理采取动态监督，严格执行和监督检查各项安全管理条例和措施体系，并制定相应的事故应急预案，确保水利水电工程安全可靠、节能经济的建设发展。

2、水利水电工程施工电气常见的不安全因素

2.1施工现场环境因素

由于水利水电工程施工周期较长、工程技术复杂，通常位于较为偏僻的山区，加上受到工程区地质环境、流域水文气象、工程移动等诸多因素的共同影响，会对工程施工用电安全带来较大的安全隐患。如：在施工过程中，风吹、日晒、沙尘、洪水、人为破坏等，均可能引起施工用电系统或电气设备发生失灵、大面积停电、漏电、短路等事故，造成严重的施工临时用电安全事故发生。

2.2施工电气安全管理不完善因素

由于受“重施工、轻管理”，“重质量进度、轻安全成本”等固有施工管理意识的影响，一些水利水电工程承包企业项目负责人通常对于施工质量和进度较重视，忽略施工安全用电管理，相应存在施工临时用电安全管理制度不完善、没有设立专门用电安全管理岗位、施工用电安全技术人员素质水平偏低等问题，相应施工临时用电安全防护水平偏低。另外，在施工过程中，安全用电管理制度没按照规范要求认真落实，执行力和监督检查力度不够，电气施工中存在较多的技术和管理隐患。不重视安全用电的检测和检修维护记录，加上项目部安全用电管理经费的不到位，是的一些分项分部工程的临时用电系统安全防护体系不到位，给工程电气施工埋下较大的安全隐患。

2.3临时用电系统不规范因素

在施工临时用电组织设计编制过程中，没有严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）要求，由专门的电气专业技术人员进行编制。临时用电系统设计过程中，没有按照TN-S系统要求，设置独立的保护零线；没有做到“三级配电、三级保护”；没有严格执行“一机一闸一箱一漏”防护体系；三级配电箱间的漏电保护额定电流不匹配，存在“误动、拒动、越级跳闸”等问题；供电线路敷设不规范，埋深或搭接长度不符合要求；线路保护过于简单，无法保障施工工地现场的安全用电。用电管理人员安全意识不高、责任感不强、综合操控技能水平偏低等人为因素，也大大影响水利水电工程施工现场的安全用电水平。

3、提高水利水电工程施工电气安全防护水平的措施

3.1建立完善的施工用电安全管理制度、加强安全管理意识

要保证水利水电工程施工电气具有较高的安全防护水平，首先要建立科学完善的安全管理制度，有效落实各种安全防护制度、组织结构和人员配置，并在施工全过程中进行全程监督，确保制度措施按照设计要求具有较高的执行力和落实度。要根据《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）、漏电保护器安装和运行（GB139552-92）等国家或企业规范要求，认真编制施工临时用电设计方案，确保施工临时用电具有较高的科学性、可行性和经济性。加强岗前安全教育培训，要组织相应安全操控技能培训和用电事故分析，加强现场施工作业人员的安全用电意识，使其充分了解到安全用电的重要性和掌握安全用电操控技巧，减少或杜绝人为误操作的习惯性违章行为发生，确保水利水电工程施工用电安全。

3.2加强施工电气机具安全的动态检测管理

在水利水电工程施工前和施工全过程中，应按照国家相关技术规范和安装使用要求，对电气施工中的电气机具的电气性能进行综合检测（包括：耐压能力检测、漏电检测、绝缘性能检测等），只有电气、机械性能均满足工程施工需求时，方能进入施工现场。另外，还需要在施工全过程中，定期对施工机具设备的电气、机械性能进行综合检测。对于检测资料，应按照相关要求进行分类管理，避免电气设备和机具存在“带病”作业问题，提高施工现场用电安全。

3.3加强施工全过程电气安全管理

在进行水利水电工程施工电气安全管理过程中，要结合工程特性合理辨识工程中可能存在的安全危险源，并针对不同的危险源制定相应的安全防护体系。要保障施工电气机具相应指标在人体安全耐受范围（人体耐受电压为36V，漏电电流为36mA）。对于超出人体安全的机具设备，应采取穿戴绝缘衣物、增加绝缘隔离层等技术手段进行处理。优选满足施工实际需求和工程特性的成套供配电设备，以适应各种用电环节需求，便于维护管理。要动态检测漏电保护器、断路器等继电保护装置的动作性能，确保出现用电故障后，保护设备能准确动作切除故障。要叮嘱和监督操控人员安全要求进行安全操作，避免安全用电事故发生。

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1.2分析范围及论证范围团山水库分析范围为石梁河全流域（流域面积239km2）及受水区绥阳县中心城区退水所涉及的洋川河全流域（流域面积126km2），共计365km2；取水水源论证范围为石梁河团山水库坝址以上流域（流域面积14.7km2）；取水影响论证河段为团山水库库区河段（河长约2.84km，库区面积约0.42km2）、团山水库坝址至石梁河河口区间河段（河长25.3km），共计河长28.1km；退水影响范围主要为洋川河绥阳县城污水处理厂退水口至下游河口区间长9.7km河段。

1.3区域水资源状况及其开发利用分析分析范围内主要河流有团山水库所在河流石梁河、工程受水区绥阳县中心城区退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一级支流，属长江流域乌江水系，全流域面积239km2，主河道全长32.2km，主河道加权平均坡降为11.9‰，流域形状系数0.231，多年平均径流量15000万m3。洋川河系洛安江左岸一级支流，全流域面积126km2，河长28.9km，主河道平均比降11.8‰，流域形状系数0.151，多年平均径流量7900万m3。分析范围内已建成灌溉水库工程2处，小型引水灌溉工程42处，提水灌溉工程30处。灌溉面积22182亩(其中水田20339亩，旱地1843亩)。分析范围内水资源总量22900万m3，现状开发利用水量1786万m3，水资源开发利用率7.80%；耗水量1079万m3，占水资源总量的4.7%。分析范围内水资源开发利用程度一般，水资源具有一定开发利用潜力，为促进区域经济发展，有条件和必要对石梁河水资源进行进一步的开发利用。

1.4取用水合理性分析城市生活用水方面：绥阳县城市生活用水量预测主要根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）采用分类预测法进行预测，远期规划水平年（2030年）采用180L/(人•d)；供水管网损失10%；未预见水量按10%考虑；水厂自用水量按总用水量的5%计。由于县城工业用水单独考虑，故上述所取定额符合一般城市生活用水规律。农田灌溉用水方面：根据当地灌溉习惯结合现状灌溉渠系实际情况，下游农田灌溉P=80%保证率灌溉用水定额水稻取320m3/亩、玉米56.4m3/亩、辣椒45.9m3/亩、油菜59.3m3/亩基本合理。用水总量控制指标方面：绥阳县现状用水量1.787亿m3，2015用水指标1.812亿m3、2020用水指标1.985亿m3、2030用水指标2.041亿m3，分别比现状增加0.025亿m3、0.198亿m3和0.254亿m3，团山水库供水量仅0.0599亿m3，而且主要是用于绥阳县城生活用水，符合《遵义市实施最严格水资源管理制度指标方案》对用水总量控制指标的要求。

1.5取水水源论证团山水库坝址以上流域面积14.7km2，多年平均径流量922万m3，经长系列调节计算，团山水库坝址处流域水资源量可满足团山水库设计供水量599万m3/a（P=95%城市供水588万m3/a、P=80%农田灌溉用水10.8万m3/a）的要求。至规划水平年（2030年）上游流域内用水较现状增加耗水量仅占来水量的0.03%。因此，团山水库工程取水在水资源量方面是可靠的。根据坝址河段水样水质检测结果，现状水质能满足集中式供水水源地和农田灌溉水质要求。取水口以上流域内无工矿企业，主要污染源为少量农田灌溉用水退水，农村生活用水基本无退水，今后水质下降的可能性不大。取水口以上流域今后将划为水源地保护区，农田灌溉用水退水量将进一步削减，同时严禁新设排污口等活动，取水水源水质可得到保障并有改善的可能。取水口河段具备成库建坝的地形地质条件，同时取水口的设置也能够满足水库泥沙淤积需求和取水量的需求，且坝址下游农田灌溉用水今后由团山水库生态放水管一并下放，管道尺寸满足放水要求，取水口设置合理可行。

1.6取水和退水影响分析团山水库取水对区域水资源量虽有一定影响，但按多年平均径流量的10%(0.029m3/s)下放生态流量，对区域水资源及下游河道的生态影响较小。水库下游有农田灌溉工程，灌溉设计流量为0.021m3/s，下游灌溉用水量由生态放水管统一下放，对下游农田灌溉取水影响不大。同时，建议在初蓄期积极引导灌区群众进行适度水改旱，尽可能减少灌溉用水量，确保水库尽早正常蓄水，正常发挥效益。团山水库工程在建设期其污废水按退水处理方案处理达标后排入石梁河，坝址河段枯季情况下接纳排放的污废水后悬浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)浓度均小于《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)Ⅳ类水质要求。施工期对河道水功能区造成一定影响，但该影响将随着施工的结束逐渐减弱直至消失。运行期影响较大的绥阳县中心城区城市用水退水。退水影响的洋川河属“洛安江绥阳遵义县保留区”，由于纳污河流洋川河退水口来水量较大，只要对城市用水产生的污废水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)“一级标准A标准”后排放，退水对水功能区的影响较小，加之影响河段无其他用水户取水，故绥阳县中心城区城市用水退水对水功能区和第三者的影响不大。

1.7水资源保护措施项目建设过程中，要对生产废水和生活污水采取有效措施处理后达标排放，严禁将污废水直接排入河道；作好水土保持工作，对弃渣进行妥善处理，对项目施工造成的地表恢复植被[6]。对水库大坝、泵站及库尾河段进行水质监测，遇异常情况要查明原因并报告当地水行政主管部门，同时停止供水并采取措施即时解决。水库蓄水前，必须对淹没区进行库底清理，以免蓄水后淹没区内植物腐烂、农厕中粪便等造成二次污染。水库管理站修建化粪池处理生活污水，污水经处理后用于浇灌农田和绿地，生活垃圾拟与当地生活垃圾一同处理。加大水土保持工作力度，植树种草、对库区25°以上坡耕地实行退耕还林、坡改梯等水保工程，缓解库内泥沙淤积，逐步恢复库区库周生态环境的同时，提高水库自身运行年限。合理安排水库蓄水计划，通过下泄一定流量等措施来减小水库蓄水和运行对下游河段生态环境和农田灌溉的影响。建立一个自上而下的水资源保护领导小组，主要负责水库在运行过程中，实施水资源保护的领导、管理和监督实施工作。配合涉及县、乡、村对负责范围内水资源保护措施实施情况进行监督管理，搞好工程水资源保护工作。

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2水利水电工程弃渣场水土保持措施

2.1应用锚固技术

锚固技术的主要用处是在边坡的加固与治理上，因为锚固技术使用简洁，操作方便，并且不会对原有的岩体造成损坏，因此在生产过程中得到广泛应用。在实际的水利水电工程施工中，假如使用预应力锚索中的胶结式接头，则后期需要采用张拉形式来解决缺陷问题。一般情况下，预应力锚固的构成是锁体和内外锚头，使用起来极为方便，摆脱了传统的陈旧设计模式。在我国科技技术的迅猛发展下，水利水电工程得到更深层次的探究，尤其是针对边坡水土的防治方面，无粘结的锚索技术得到开发应用。这项技术设立诸多防腐层，也生成了单一到来回循环的变化模式，浆料冻结后的操作会减少施工中不必要的工序，对于最后的生产效果作用明显。

2.2采用填盖坝体边坡的方式预防雨水渗透

雨水会对边坡造成不同程度的滑坡现象，滑坡过程中诸多雨水会快速渗入土质内部，又相继加大滑坡的程度。所以，采用填盖坝体的方式可以及时将黄泥填补在底面，防止出现更大程度的渗透。此外，应对边坡本身存在的漏缝进行填补，必要时要进行尼龙加盖。一旦出现很大程度的滑坡现象，就需要对整个边坡进行尼龙加盖，防止雨水进一步渗入对边坡坝体造成更大的危害。对于新疆等土质特殊的边坡地区，一旦出现水流失现象，就需要采用碾压式的的沥青填堵设计方案，这样一来，一旦雨水渗透进去，对坝体水质的污染也能降到最小。但是，在进行沥青碾压的过程中，要保证心墙处于垂直状态，在最底部要形成弧形的状态连接，以此来保障边坡或坝体基础存在的高度稳定性。与此同时，心墙的细化数据也应控制在一点二米左右，坝体河床的宽度尽量限制在十二米左右，以此来保证防渗体和基岩之间高度的相关性。

2.3应用大面积混凝土碾压技术

通过采用功率较大的型号，符合机能较多的现代化及其对边坡混凝土进行分层次浇筑，以此来加固水土。国内的水利水电项目工程一般都建立在枢纽位置，项目工程宏大，采用这种大面积混凝土碾压技术可以快速完成预期目标，并且质量效果达到预期标准。例如：在对混凝土进行搅拌的过程中，搅拌物几乎没有落下的可能性，并且保持了原有的那份干硬质地，做工效果自然很好。分层铺料的操作方式加快了完工速度，使得碾压的过程不必拘泥于传统的混凝土材料。但是，即便两种混凝土本质一样，但依旧存有诸多实际分配上的差异。比如说：在碾压混合物的混凝土使用条件上，一般使用的是粘稠状物质，需要根据使用性需求对其进行合理的震动和碾压举措。只有混凝土之间的空间压缩到最小，才能保证边弃渣场边坡的硬度。特别需要重视的是，在所有的碾压过程中，对于碾压段之间部门的重视程度，将直接影响到后期整个水利水电工程水土保持的稳定和持久性。

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1.1提升监督管理效应

水利水电工程的施工维修需要技术含量较高技术的支持。因此，水利水电工程要逐渐将工程设备的提升重点放在改进工程设备的技术水平上面，并运用最科学的检测技术对工程设备进行检测维修，保证水利水电工程实施具备良好的技术条件，以加强水利水电工程实施效率。水利水电工程施工要依据国家法律法规，同时结合工程施工情况来制定相关管理制度，如《电厂及变电站通讯中断事故处理办法》等，对已制定制度进行相应修改与完善，以确保符合工程实际管理情况。同时以管理制度为规范在施工工程中时刻加强运行管理。为了更好的实现水利水电工程项目施工管理预期的投资以及建设目标并且真正意义上发挥出投资的基本效应，应当加监督效应管理，这一点相当关键，只有全面的实现了对监督机制的合理控制才能够很好的避免工作中出现突破工作限额的情况，并且更好的实现设计以及施工等项目的完善，为更好的实现物力以及人力财力的管理奠定坚实基础，保证企业的最佳效益，并且为企业获取最佳的社会效益奠定坚实基础。所以在实践之中还应当加强水利水电工程项目施工管理中造价管理以及控制，加强全过程的监督，以更加健全的思想和更加成熟的理念不断的实现相关项目的创新与改革。

1.2加强技术的组织

在水利水电工程实施过程中要对工程技术进行分级管理，即建立场站、班组、车间技术管理系统。施工技术组织在水利水电工程当中具有不可比拟的作用，因此要在工程施工期间经常开展技术交流，组织施工技术人员针对施工问题展开分析，并建立全面技术组织管理制度，确保工程强大的技术支持。在施行全面的管理体制改革之后，我国当前水利水电工程项目施工管理工作之中的管理思想和政策相当明确，并且在当前的发展环境趋势影响之下，相关人员的管理制度也将得到不断的健全和全面的完善，相关水利工程维护的经费渠道将全面的拓展，这一点对于保证施工的质量奠定了坚实的基础。

1.3加强进度和评价管理

施工合同中已明确了项目的开工和竣工日期，是水利水电工程施工项目进度控制的标准，而整体施工目标是根据施工项目各分部分项目工程的进度来制定的，并在具体施工过程中进行适当调整，以实现施工进度的管理。相关管理人员应对施工人员、原材料、工程造价等资源进行有效配置，保障水利水电工程的高效率施工。从而与预计的进度计划进行比较，通过分析实现工程项目的进度调整，保证在工期时间内完成水利水电工程项目的建设。

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【关键词】

水利水电；电气；节能

1.水利水电工程电气节能设计现状概述

水利水电工程建设过程中，节能设计是十分重要的环节，特别是在社会生产用电及居民用电需求不断提升的背景下，节能设计所产生的效应也就愈加显著。尽管我国水利水电工程节能设计水平较以往有所进步，但在某些环节上依然暴露出一定问题，具体表现为以下几个方面[1]：（1）规章制度有待健全。水利水电工程电气节能实际设计过程中，由于缺乏规范性文件引导，且相关制度并不完善，造成电气设计质量无法统一。（2）节能产品及设备质量有待提升。部分施工企业为了自身利益，使用一些质量不合格的节能产品或设备，导致节能效果低下、节能水平不能达标，无法充分发挥节能作用。（3）节能意识有所缺失。部分设计人员缺乏节能意识，过于注重施工需求及工程效益，忽视了节能设计的重要性，导致节能设计出现漏洞。直至工程完成后，才发现由于节能设计缺陷所带来的用电不便。综合来看，水利水电工程节能设计还有待完善，无论是在技术还是管理上都应该给予重视。

2.电气节能设计相关原则分析

水利水电电气节能设计过程中，应遵循以下原则[2]：（1）尽可能满足环保要求。在节能设计过程中，除了要保证设备达到环保要求，还需要采取相关节能技术。结合实际需要，筛选设计节能设备与节能技术，以有效降低能耗。（2）满足基本功能需求。节能设计时，要充分考虑设备基本功能需求，不能因为追求节能效果而影响到电机正常功能。（3）保持节能设计的合理性。节能设计的本质目的在于节约经济成本，所以在实际设计过程中，要保证节能方案切实合理、科学有效，其前提是节能设备与节能技术达到工程标准。但要切忌为了节能，而忽视设备本身的功能及质量。

3.水利水电工程电气节能相关技术应用

3.1优化配电系统方案

通过优化配电系统，让用电负荷合理分布，保证系统处于最佳运行状态，以此来降低能耗。首先，配电系统设计应尽可能简捷化。同一电压等级的供电系统，其变配电级数应控制在两级以内，通过降低变电级数让电能损耗控制在合理范围内。对供电电压等级进行合理筛选，在不影响设备运行及安全的情况下，尽可能提升电压，以降低损耗[3]。工程主机需对电机启动电流进行控制，避免其对电网产生冲击。其次，根据设备需求及系统整体运行要求，对负荷进行合理分配。结合负荷情况，合理选择变压器数量、容量等，使其与负荷变化相契合。再者，对电缆材料进行合理筛选，保证电缆可满足载流量需求，并根据电流密度筛选导线截面，以降低能耗、损耗。另外，通过无功功率补偿来降低变压器及线路损耗。

3.2投入节能变压器

水利水电工程建设过程中，应推广应用节能变压器，通过节能变压器实现节能降耗，达到节约电能的目的。变压器运行过程中，其空载损耗主要来源于铁损，具体是由于交变的磁力线通过铁芯时产生磁滞及涡流所致。而节能变压器的铁芯为非晶合金铁芯，其排列方式为三相五柱式两行矩形，其中两个旁柱会通过零序磁通，并且磁通不会经过箱体，所以不会产生结构发热损耗，也可一定程度上降低变压器运行噪声；高低压线圈为矩形铜绕组，即便出现偶然短路，也能抵御较大程度的机械应力破坏，避免线圈变形；箱体散热器为冷轧钢板制成，其高低压套管上还带有保护罩，可用电缆接线，并可实现全绝缘保护；采用填充硅油进行热循环，箱体为全密封结构，可在高温环境下正常运行。节能变压器整体空载损耗仅为常规变压器的20%，具有重量轻、噪音低、抗冲击、运作效率高等特征，并具有良好的节能效果，值得推广。

3.3完善照明节能

照明节能设计是水利水电工程电气节能设计的重要环节，通过照明节能可有效降低系统中的光能损失，以充分利用光能。首先，应重视自然光的利用，将自然光与人工照明相结合，达到节能效果。其次，应根据应用环境选择高效光源。例如，在室内操作空间，可采用荧光灯；在车间内部，可采取高频无极荧光灯；技术研究部门则可选用高压钠灯。实际照明节能设计期间，应遵从相关标准（GB50034-2004）[4]，优先考虑工程的功能性，再考虑视觉环境与照明效果，以提升生产效率。

3.4加强相关管理工作

通过落实相关管理工作，为水利输电电气节能设计提供一个良性的环境，使其充分发挥作用。首先，设计前，要对工程项目资料进行分类整合，包括水文数据、自然资源、施工条件等方面。通过科学地比选分析，保证电气设备与实际施工环境相契合。其次，要做好招投标管理，通过竞争管理制度预防垄断行为，并可筛选出质量优良施工设计，以提升工程整体质量。再者，要加强设计审查，对设计质量不高或无法满足要求的设计方案进行重新提案，以落实质量管控工作。另外，要加强内部培训工作，让设计人员、施工人员具备良好责任意识，通过培训使其业务能力不断增强，为设计、施工工作具体实施提供保障。

4.结语

水利水电工程电气节能设计是一项综合性的工作，其中涉及到多个环节，需要进行综合性权衡。通过利用节能技术、加强施工管理、优化节能方案，可以降低水利水电工程整体能耗，提升工程效益，为工程良性运作提供保障。

作者：袁聪 单位：永安电力股份有限公司

参考文献

[1]唐平,卢伟丽.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水电站机电技术,2015(01):74-77.