探討水利水電勘測及規(guī)劃設(shè)計

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的生態(tài)環(huán)境也發(fā)生了翻天覆地的變化，人們通過水利水電工程的建設(shè)，實現(xiàn)了對自然資源的充分利用與改造。水利水電工程主要具有防洪、發(fā)電、蓄水、養(yǎng)殖等主要功能。因此，興修水利水電工程，并對其進(jìn)行有效的規(guī)劃和設(shè)計，防患于未然，以取得最大的效益就顯得十分必要。我根據(jù)自己多年的從業(yè)經(jīng)驗，從我國水利水電勘測和規(guī)劃設(shè)計兩個方面進(jìn)行探討。為水利水電工程更好的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】水利水電；勘測；規(guī)劃設(shè)計。

一、目前我國水利水電勘測設(shè)計所掌握的技術(shù)

1.鉆探技術(shù)

在水利水電工程勘測設(shè)計中，鉆探技術(shù)作為其關(guān)鍵技術(shù)，主要分為物探、鉆探以及山地勘探等。物探是結(jié)合地理理論和波動理論，運用磁場勘探、電磁波勘探、地震波勘探等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鉆探技術(shù)由原本的鋼粒和合金鉆頭逐漸被金剛石鉆頭所代替，其主要優(yōu)勢是轉(zhuǎn)速快、扭矩大、性能穩(wěn)定等，使得我國水利水電鉆探工藝提升到了世界級水平。山地勘測往往運用于山地中，所涉及到的工具相對較簡單，但是其技術(shù)存在較大的局限性，往往只能在地質(zhì)表層，難以深入。

2.測量技術(shù)

對我國目前水利水電勘測設(shè)計情況來看，遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的運用于此，大大提升了我國先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的層面。遙感技術(shù)往往運用在工程勘察設(shè)計前期，有利于開展大面積的地質(zhì)測量與填繪，提升了選址成效和填圖質(zhì)量，幫助野外地質(zhì)勘測者減少了大量的工作。全球定位系統(tǒng)主要應(yīng)用于勘測環(huán)境差、難以實地勘測的地方，可進(jìn)行高程觀測勘察，減少實地勘測投入的成本，提高了勘測效率。地理信息系統(tǒng)在工程地質(zhì)圖件處理方面的應(yīng)用效果較好，能協(xié)助圖形圖像、空間數(shù)據(jù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和分析，提高了數(shù)據(jù)處理的完整性和準(zhǔn)確性，對水利水電工程勘測設(shè)計工作提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)保證。

3.野外試驗技術(shù)

我國水利水電工程建設(shè)野外試驗技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在試驗儀器和設(shè)備的建設(shè)發(fā)展。比如自動灌漿記錄儀器逐漸替代了傳統(tǒng)灌漿孔漿液注入量記錄，同時灌漿試驗中的高壓氣塞也替代了止?jié){栓塞。儀器設(shè)備的發(fā)展都標(biāo)志著我國野外試驗技術(shù)的進(jìn)步與成熟。

二、水利水電勘測和試驗手段

水利水電工程勘測的情況關(guān)系到工程建設(shè)的整體水平和使用效果，在水利水電工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的過程中，工程勘察的深度和精度只有不斷提高，才能滿足工程建設(shè)的要求。以往水利水電工程中經(jīng)常使用的傳統(tǒng)勘察方法和技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代工程建設(shè)的需要，這就需要在工程建設(shè)中使用最先的技術(shù)和手段，這樣才能增強(qiáng)水利水電勘察的準(zhǔn)確性。1.鉆探技術(shù)。在大多數(shù)工程地質(zhì)勘探工作中，都會使用到鉆探、山地勘探和物探等幾種主要的勘探方法。傳統(tǒng)的鉆探方法主要包括鋼砂鉆進(jìn)、跟管鉆進(jìn)、合金鉆進(jìn)和管鉆鉆進(jìn)等，在穩(wěn)定性強(qiáng)和轉(zhuǎn)速較快的鉆機(jī)被應(yīng)用以后，金剛鉆頭基本上成為鉆探中使用的主要鉆頭。在工程建設(shè)中還會用到金剛石鉆進(jìn)砂卵石層取樣技術(shù)、SM植物膠和植物膠沖洗液等，這就使得鉆進(jìn)的方法和工藝水平有所提高，從而促進(jìn)了我國水利水電工程地質(zhì)勘測水平的提高。物探方式主要將位場理論作為實施的基礎(chǔ)，物探方法中主要包括磁場勘探、重力場勘探和直流電勘探等集中方法，還包括以波動理論為基礎(chǔ)的電磁波勘探和地震波勘探等方法。山地勘探方法中用到的技術(shù)和工具較為簡單，這種方法常用于對地表淺層地質(zhì)的勘察，但受技術(shù)特點的影響，這種勘探方式所能夠勘測的深度有一定限制；2.野外試驗技術(shù)。野外試驗儀器和設(shè)備的發(fā)展促進(jìn)了我國工程野外試驗水平的提高，例如灌漿試驗中使用功能的止?jié){栓塞發(fā)展為高壓氣塞，灌漿孔漿液注入量記錄發(fā)展為自動灌漿記錄儀；3.測量技術(shù)。近幾年，3S技術(shù)已經(jīng)在大型水利水電工程中得到廣泛使用。GPS在高層控制中能夠有效的解決跨溝和跨河水準(zhǔn)難以傳遞等問題。當(dāng)遇到通視條件較差，并且觀測容易受到限制的區(qū)域，就可以使用GPS技術(shù)進(jìn)行測量。遙感技術(shù)主要應(yīng)該用于工程的前期，RS和其他勘探方式相結(jié)合，能夠進(jìn)行大面積地質(zhì)測繪，從而使填圖質(zhì)量和選址的質(zhì)量有所提高，也能夠防止調(diào)查出現(xiàn)盲目性，使工作量減少，從而使勘察效率有所提高。GIS技術(shù)能夠完成工程中的各類地質(zhì)圖件，也能夠完成對數(shù)據(jù)圖像的處理和管理等，隨著工程地質(zhì)勘察工作的不斷增多，GIS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為勘察行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。

三、長距離調(diào)水工程

我國地域遼闊，人口眾多，但水資源卻極度緊缺，水資源的分布也呈現(xiàn)不均衡的樁體。要想解決部分地區(qū)水資源缺乏的問題，就需要開展跨流域調(diào)水工作。為了實現(xiàn)我國水資源的可持續(xù)發(fā)展，我國提出了南水北調(diào)構(gòu)想。除此之外，還建立了30多項調(diào)水工程。這些調(diào)水工程的建設(shè)，除了使勘測設(shè)計技術(shù)有所提高，還在以下幾個方面取得了一定的經(jīng)驗成果：工程總體設(shè)計和布局；采煤區(qū)、砂土、黃土、凍土和膨脹土等復(fù)雜地質(zhì)的處理；有壓輸水管道安全防護(hù)設(shè)備配置；水資源的配置；大跨度渡槽、泵站等設(shè)計技術(shù)、工程控制測量和勘探技術(shù)的使用等。從我國調(diào)水工程的設(shè)計到施工來看，其在水資源配置和工程技術(shù)方面，都已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

四、渡槽

我國的渡槽建設(shè)開始于上世紀(jì)的50年代，在已經(jīng)建設(shè)的各類渡槽中，單槽過流量最大的為烏倫古河渡槽，其流量大約為120m3/s，屬于預(yù)應(yīng)力混凝土矩形槽；單跨跨度最大的渡槽為廣西玉林的萬龍渡槽，拱跨的長度大約為126m。南水北調(diào)渡槽中最具代表性的渡槽就是沙河渡槽和漕河渡槽。沙河渡槽過水?dāng)嗝嬷饕陕涞夭?、梁式渡槽和箱基渡槽共同?gòu)成。其中梁式渡槽的長度大約為2166m，上部槽身呈U形。沙河渡槽使用預(yù)制架槽機(jī)架設(shè)的形式進(jìn)行施工，在施工過程中需要將預(yù)制好的第一片U形槽身架設(shè)在橋墩上，之后再架設(shè)其他U形槽，這種水利水電工程的施工技術(shù)在國際上也是首次應(yīng)用。沙河渡槽的設(shè)計流量和加大流量也位居世界第一，渡槽的跨度和長度也位居我國第一位，綜合指標(biāo)在世界排名首位。目前沙河渡槽的綜合指標(biāo)處于世界領(lǐng)先的地位，在建成之后，將為我國水利行業(yè)的大流量渡槽設(shè)計樹立起新的里程碑。

五、深層覆蓋層基礎(chǔ)處理

在水利水電工程建設(shè)中，基礎(chǔ)防滲墻工程屬于比較重要的隱蔽工程，在其發(fā)展的過程中，通過大量的經(jīng)驗和實踐，我國已經(jīng)基本掌握了地基處理的基本技術(shù)。我國首次修建混凝土防滲墻是在上世紀(jì)的50年代，在北京的密云水庫首次建立了防滲系統(tǒng)。近年來，我國用于防滲墻系統(tǒng)方面的設(shè)計和技術(shù)也在不斷發(fā)展。

六、結(jié)束語：

水力水電工程建設(shè)的發(fā)展帶動了勘測設(shè)計技術(shù)水平的提高，除了上述所列舉的部分案例，勘測設(shè)計技術(shù)在安全檢測、高邊坡處理、升船機(jī)和自動化控制方面也都取得了較大的進(jìn)步。隨著西部和落后地區(qū)開發(fā)工作的推進(jìn)，我國水利水電工程也面臨著新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。在今后水利水電勘測設(shè)計技術(shù)中，還應(yīng)該考慮到高寒、高海拔、深厚覆蓋層和高低應(yīng)力等問題，只有在水利水電工程中進(jìn)一步提高勘察設(shè)計技術(shù)的水平，才能夠從根本上保證水利水電工程的質(zhì)量。

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