水利水电工程抗震设防标准范文

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第1篇

关键词：水利水电工程夜上海论坛；水电站；选址；总体布置；主要建筑物

夜上海论坛 Abstract: water conservancy and hydropower engineering design of the project location, engineering overall arrangement and the main buildings in the writing process should be seriously in investigation, exploration, test, study, obtain reliable basic material. Design should be safe, reliable, and advanced technology, combined with the actual, saving investment, pay attention to the economic benefit; Also should have the analysis, argumentation, have the necessary project, and have a clear conclusion and suggestion. Through the GuXing hydropower station, the feasibility study report of the construction of the location, the engineering TiZong arrangement and the writing of the main building, the more objective and comprehensive to each and every one of the main content and the depth requirements expression comes out.

Keywords: water conservancy and hydropower projects; Hydropower station; Location; The overall layout; The main building

夜上海论坛 中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：

前 言

在水利水电工程项目的设计过程，尤其在可行性研究报告及初步设计报告的编写中，将根据江河流域（河段）规划，区域综合规划或水利水电专业规划的要求，对工程项目的建设条件进行调查和必要的勘测，在可靠资料的基础上，在可行性研究报告和初步设计报告的主要内容和深度要求中进行工程选址、工程总布置及主要建筑物的确立及编写尤其重要，以下谈谈古兴水电站应如何工程选址、工程总体布置及主要建筑物。

1 工程等别和标准

1.1 工程等别及建筑级别

古兴水电站以发电为主，总装机容量为5000kW，校核洪水位时的总库容为588.12万m3。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，工程属Ⅳ等工程，小（Ⅰ）型规模。电站的永久建筑物（拦河坝、泄水建筑物、厂房）均按4级建筑物设计，导流围堰等临时工程按5级建筑物设计。

1.2 洪水标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定，电站建筑物的洪水标准如表1所示。

表1 洪水标准

建筑物 设计洪水重现期（年） 校核洪水重现期（年）

拦河坝、泄水建筑物、厂房 30 200

1.3 设计基本资料

水文气象

夜上海论坛 古水河流域自上游至下游主要气象参数为：多年平均气温20.8℃~20.7℃,最高气温39.1℃~39.4℃,最低气温-3.9℃-4.2℃.多年平均相对温度81%，多年平均风速0.9～1.1m/s，最大风速13～5.3m/s。

2 工程选址

古兴水电站坝址的选择受下游蒙坑电站正常水位的制约，没有较多坝址作比较，考虑到上游已建成的大良水电站坝址、梯级电站的水位衔接等,选择上坝址和下坝址两个方案比较。上坝址位于下距旧电站100m上游，下坝址位于上坝址下游50m。

2.1 上坝址方案

2.2.1 地形、地质条件

坝址河床呈不对称的“U”型。河流呈“S”形急转弯后再折向SW，河道弯曲。坝轴线走向取205°。河床砂砾石层厚约4m，左岸为土质岸坡，右岸为浅部发育强风化岩。

夜上海论坛 2.1.2 工程型式、布置

夜上海论坛 上坝址方案拟于竹黎村正对面河段修筑拦河坝，并在河床上处布置厂房及附属建筑物，属河床式开发方案。厂房布置在河流左岸，拦河坝布置在右岸。

2.2 下坝址方案

2.2.1 地形、地质条件

下坝址位于上坝址下游约50m处。下坝址河床呈不对称的“U”型，左岸坡角45°~55°，右岸坡角约5°~25°。坝轴线方向为285°，河床宽约75m。枯水位67m时，水面宽约40m，水深1~3.5m。

2.2.2 工程型式、布置

夜上海论坛 工程在河左岸筑坝挡水，河床的右岸布置厂房和附属建筑物，属河床式开发方案。

夜上海论坛 2.3 坝址比较和方案选择

上坝址河床相对宽阔，有利于布置厂房等建筑物，上部松散覆盖层厚度不大，河床基岩埋深较浅，基岩面较平坦且较容易开挖。下坝址右岸河岸边强~弱风化基岩， 开挖量大，工程投资大，而且厂房布置接近原来的公路，升压站的布置比较困难。

综上所述，上坝址优于下坝址。建议选择上坝址。

3 坝型选择

坝址处河面较窄，正常蓄水位50.1m时，宽度为60~65m，而洪峰流量相对较大，设计洪水洪峰流量2473m3/s。校核洪水洪峰流量3495m3/s，洪水宜从河床渲泄，因此，挡水、泄水建筑物采用重力式。坝体采用混凝土型式。

4 枢纽布置选择

本电站水头较低，选定坝址处没有引水或其他布置的地形条件，所以厂房采用河床式布置。枢纽为河床式电站，由拦河坝、厂房、升压站等建筑物组成。

4.1.1 拦河坝

夜上海论坛 拦河坝由溢流坝、非溢流坝组成。河床绝大部分被溢流坝及河床式厂房占用。

夜上海论坛 （1）、溢流坝

1）溢流坝布置

溢流坝全长50m，设5扇弧形钢闸门，闸门的尺寸为：10×8m(宽×高)，堰体为WES标准剖面的实用堰，堰顶高程为42.50m，堰高8.5m，上游堰面曲线采用椭园方程：

2）泄流能力

闸门全开后，冲沙孔拉开泄洪，冲沙孔的泄洪能力用闸孔出流公式计算，根据上述计算表和冲沙孔泄洪计算成果点绘出古兴电站坝上Z~Q关系曲线图。

本水电站为径流式水电站，根据电站的坝上Z~Q关系曲线图查得，设计洪水位为52.30m，校核洪水位为54.80m。

4.1.1.1坝顶高程

坝顶高程的确定，是在各种运行情况水库静水位加对应风浪高程和安全超高中选取最大值。

坝顶至水库静水位的高度的计算公式为：

Δh=2hL+ho+hc

表2 坝顶高程计算成果单位：m

夜上海论坛 上述成果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，定为56.30m，最大坝高22.70m，坝顶长度 62.00m。

4.1.1.2 消能设计

夜上海论坛 根据下游水位较高的情况，采用底流式消能。根据计算，消力池的长度为30m，护坦的长度为10m，堆石防冲段长20m。岸坡采用护坡处理，其护砌长度29m，护坡顶高程为10年一遇洪水位。

4.1.2 厂房及变电站

4.1.2.1 厂房布置概述

厂房布置在河床右侧，装机2台，总装机容量5000kW，为河床式厂房，其主要尺寸（长×宽×高）为23.7m×19.5m×16.5 m，其安装高程41.20m，水轮机层高程 44.225m，发电机高程48.7m，尾水管底高程34.91m，屋顶面高程65.20m，设50t/10t桥式吊车1台，厂房进口设防洪门。

夜上海论坛 进水口设拦污栅及检修门各1道，门机启闭。各设快速主闸门1道，固定式启门机启闭。

稳定计算

上游底板高程37.14m，下游底板高程33.41m。假定滑动面为厂房基底面。根据地质报告，取f=0.45。

计算公式：k=

抗滑抗倾的稳定计算成果如表3。

厂房地基面上的垂直正应力（计入扬压力）控制（按材料力学公式）。

夜上海论坛 σMax≤2500kN/m2σMin>0

表3 厂房整体抗滑稳定性计算成果表

夜上海论坛 4.1.2.2 升压站

夜上海论坛 升压站布置在室外，高程53.00 m，面积为25m×18m，安装1台主变压器，主变容量为6300kVA，35kV出线1回。

结语：

水利水电工程的可行性研究和初步设计的工程选址、工程总体布置及主要建筑物是编写过程中主要体现建筑物和工程布置的一项主要的、不可缺少的重要内容，应认真进行调查、勘察、试验、研究，取得可靠的基本资料。设计应安全可靠，技术先进，密切结合实际，节约投资，注重经济效益；还应有分析，论证，有必要的方案，并有明确的结论和建议。

夜上海论坛 参考文献：[1]水利水电工程可行性研究报告编制规程。中华人民共和国电力工业部，1993-0901实施

[2] 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定

第2篇

关键词：水利水电工程；质量管理；研究

中图分类号：TV 文献标识码：A

1、研究背景

近年来，随着我国经济的快速发展，城市的发展产生了翻天覆地的变化。城市市政设施建设是形成和完善城市功能、发挥着城市中心作用的基础，它是搞活本地区经济，改善城市居住生活环境，提高城市品位的基本条件。而水利水电项目是保障城市正常运转和经济发展的物质和基本条件之一，水利水电工程的质量关乎大众的日常生活便利，尤其在大城市水利水电工程中更加明显。随着市场经济的深入发展，城市规模日益壮大，水利水电工程项目也在逐年增多。水利水电工程项目的开展多处于市区内，影响控制因素很多，如地上及地下障碍物、交叉作业、施工作业点多，工期短、质量要求高等客观因素，同时还涉及到政府部门行政指令等要求，这些因素都直接或间接影响工程施工的质量，若处理不好，管理控制就很难圆满完成，所以做好给水利水电工程的质量管理控制工作尤其重要，对控制工程质量、降低工程成本、提高投资效益都有着深远的意义。

2、水利水电工程质量管理控制措施

2.1经济技术指标

（1）工期指标：在合同约定时间内完成工程施工。

（2）工程质量目标：达到优质工程标准。

（3）安全目标：确保无重大工伤事故，杜绝死亡事故，轻伤频率控制12‰以内。

（4）文明施工目标：达到建筑工程安全文明工地标准。

（5）消防目标：消除现场消防隐患。

（6）竣工回访和质量保修计划：根据公司服务的承诺，每年夏季、冬季对工程进行定期检测，根据保修合同，质量保修3年。

2.2工期保证措施

夜上海论坛 （1）建立强有力的项目管理部，选派施工组织能力强、技术水平高、协作配合好的管理人员。

夜上海论坛 （2） 建立每周、日生产例会制度，及时解决存在的问题，使施工顺利进行。

（3）对总工期实行阶段管理，及时排除延误工期的各种因素，确保按合同工期竣工。

（4）加强生产调度，选派有同类工程施工经验的队伍进场施工，从数量、素质予以保证。

（5） 加大工程材料和施工机具投入。现场设塔吊多台（解决模板、钢筋的垂直运输）发挥集团优势，组织专业化施工。

夜上海论坛 （6）采用先进的施工技术。采用国内钢筋混凝土施工中最先进的技术和小流水段施工方法，提高工作效率，保证按期竣工。

（7）分批进行结构验收，提前穿插装修工程施工和设备安装。强化成品保护工作。

夜上海论坛 （8）保证工程质量一步到位，避免返工而延误工期。

2.3质量保证措施

在工程质量管理上，严格遵循“过程精品、质量重于泰山”的质量观，施工过程中高标准、严要求，以过程精品保精品工程，创公司品牌的“精品住宅工程”，在客户、监理心中建立良好的信誉。在施工过程管理中主要采取以下五项管理制度，即挂牌制度、过程检验制度、会诊制度、奖罚制度、成品保护制度。

（1）挂牌制度

夜上海论坛 将施工技术要点、难点控制措施打印成文，贴于木牌上，悬挂在施工操作面上，向施工班组进行现场技术交底，便于施工班组人员在施工过程中随时查阅，参照施工。

（2）过程检查制度

在施工过程中设立三级过程检查制度，给操作工人配备必要的检验工具，在施工中随时检查误差，及时校正误差。

（

2.4安全保证措施

夜上海论坛 （1）安全管理方针：是“安全第一，预防为主”。

夜上海论坛 （2）安全组织保证体系 以项目管理部经理为首，由执行经理、生产经理、安全负责人、各栋号负责人、安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系。

（3）安全管理

（4）严格执行国家及地方有关现场安全管理条例及办法。

（5）建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落实到广大职工上。

（6）编制安全措施，设计和购置安全设施，强化安全法制观念，坚持特殊工种持证上岗制度等。加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥。

3、水利水电工程质量管理控制建议

夜上海论坛 3.1 熟悉设计意图和规范

夜上海论坛 水利水电项目的各项技术经济决策，对项目的工程质量控制有重大影响，特别是建设方案的确定、建设地点的选择、管道材料的选用等，都直接关系到工程质量控制的可靠性性。水利水电工程的设计和施工方应积极做好工程预算编制的控制与管理工作，充分发挥自身主体优势的作用。认真搜集完善有关资料，如：企业及民众数量、各种性质的用水用电情况、材料技术参数、需要解决的问题等。阅图的目的是要搞清图纸的设计要求、工程的主要内容、建设规模、结构型式, 以及抗震设防要求等。在初步了解设计意图后, 还要善于发现图纸应交待而未交待清楚之处, 以便及时与设计者沟通, 得以确认，以便确切地计算工程量及材料用量。

夜上海论坛 3.2加强施工组织设计管理, 明确施工方案

搞好施工组织设计，合理地选择施工方案，对控制工程进度、降低工程成本、控制工程造价和工程质量有着重要的意义，同时也是质量管理控制的前提条件。施工方案选择不当常常是工程质量管理出现较大偏差甚至失败的重要原因。

夜上海论坛 3.3 科学处理不确定因素

在水利水电工程质量管理控制过程中，应当尽量科学合理的处理不确定因素，如给水管道工程的特点在于给水管道线路长，沿线地形、地物复杂，需要穿越公路、河道及其他管道等。应当尽可能按照当前道路走向进行水管铺设，同时尽量保持管道走线的简短，这样，一方面可以减少对周边建筑、河道穿越，包括农田的破坏，降低由于拆迁带来的工程成本上升。另一方面，可以通过减少水管总体长度来达到节约建材的目的，节省开支。在管线埋深方面，管线埋深的尺寸应当根据地质实际情况进行酌情考虑，在确保冰冻和重载不受损伤的前提下，管线的埋深尺寸越小越好，从而减少土方开挖和回填的数量，有效减少工程成本造价，对水资源也起到了保护的作用。在管径确定方面，给水管道工程中管径的确定对于水泵的扬程和能耗有着较大的影响

总结

综上所述，水利水电工程质量管理控制是一个动态的过程，它涉及多学科的管理工作，它贯穿了工程的全过程，是一种动态管理。市场经济的变化多端，使得工程质量管理的控制变得更为复杂化，在认真分工程数据参数的基础上，合理控制工程造价，并且同步提高工程的施工质量，促进自身的持续、健康、快速发展，为提高市民生活质量，提升城市形象，构建社会主义和谐社会做出更大的贡献。工程质量管理控制工作是个多学科综合性的工作；不仅需要掌握一定的专业知识、有关法规政策，还要了解相关的设计、材料、设备、施工方法、投资控制等多方面的基础知识。提高工程项目管理质量,对做好工程,控制投资,提高工程效益有着重要的作用。

参考文献

彭正林. 浅谈建设单位对工程质量的控制与管理. 西部探矿工程. 2009

夜上海论坛 王锐. 谈建设单位如何加强工程质量的控制与管理. 现代夜上海论坛. 2010

严煦世,范谨初. 给水工程. 中国建筑工业出版社. 2010

王瑶. 论工程质量管理控制. 城市建设. 2010

第3篇

关键词：水工建筑物；可靠性设计；因素

夜上海论坛 中图分类号： TV文献标识码： A

前言

可靠性理论在水工建筑物设计中的应用，使水工结构设计理论进入了一个新的阶段。可靠度设计方法只能解决可统计的随机性不确定性问题，例如结构相对简单、对其作用、作用效应、材料性能和抗力已基本了解和认识的建筑构件，随机变异性是其设计中主要考虑的因素。所以，在工程结构设计中，可靠度分析方法与传统的总安全系数方法最本质的差异就在于其未计入不可统计的非随机不确定性因素。

夜上海论坛 一、可靠度和安全系数

夜上海论坛 安全系数包含了不可统计的非随机不确定性因素。诸如，从作用到作用效应的转换、从试件的强度到结构抗力的转换、以及可能存在的设计中的人为差错、地基查勘中未被查明的隐患等，这些因素都只能依据工程经验确定。所以基于概率理论的可靠度分析对这些不可统计的非随机不确定性因素是不能适用的。

夜上海论坛 对随机变异性是设计中主要考虑因素的结构，可靠度设计方法具有综合考虑抗力 R 和作用效应 S 的发生概率、对各类结构给出以功能函数Z ＜0 标志的真实失效概率的优势，对其作为工程设计趋势的前景需要积极关注。但同时也应充分认识到在当前的工程设计中，尤其是对高坝这类复杂的水工建筑物，设计中安全水准的设置在相当程度上仍需依据工程实践经验，其诸多非随机不确定性因素是可靠度设计方法所无法解决的。而对如大坝这类复杂的水工建筑物设计，可靠度设计方法也存在着相当的复杂性和局限性，例如作为统计基础的样本资料的不足，而可靠度方法本身对非线性的大坝结构分析也有不少有待解决的困难，特别是地震作用实际并非随机变量，而是非平稳的随机过程，其动态可靠度分析更是非常复杂难解的。因此，对待可靠度方法在水工建筑物设计中的实际应用，必须十分慎重，应当说，目前在水利水电工程中，直接推行可靠度设计尚不具备条件。但在水利水电工程中，采用笼统的单一安全系数的传统，也确有突破的必要。当前可行的途径是向采用分项系数极限状态的方式转轨，包括考虑作用效应和抗力随机性的分项系数，以及引入计入非随机性的不确定性因素影响的结构系数 γd，这实际上是从单一的安全系数向多安全系数的转轨。但至少在目前，对转轨后分项系数的取值，在相当程度上仍需要依据工程实践经验，因此总体上仍需要由传统的安全系数套改，以保持规范的连续性。

夜上海论坛  二、单一安全系数向分项系数的“转轨套改”

1、两种分项系数极限状态方程的本质差异

在可靠度分析中，抗力和作用效应的分项系数 γR、γS是通过与目标可靠度相应的验算点的设计值 Rd、Sd求解的，因而是相互关联而并非独立确定的。虽然可靠度设计和转轨后的多安全系数法都是以分项系数极限状态方程表征的，但如上所述，两者间有本质差异，因此，把以分项系数表征的多安全系数法混同于可靠度分析方法，正是源于上述这些概念上的混淆。在计入结构系数 γd的情况下，仍要求按可靠度方法确定抗力和作用效应的分项系数，实际也是难以推行的。

夜上海论坛 2、向分项系数“转轨”的内涵

由于从传统的单一安全系数 K 向以分项系数表征的多安全系数转轨，目前分项系数的取值仍需由安全系数套改，因此，实际上只是将安全系数 K 拆分为考虑抗力和作用效应从标准值到设计值的随机变异性的分项系数 γR和 γS、以及考虑非随机不确定性因素的结构系数 γd三者的乘积。因而就安全标准的设置而言，两者并无本质差异。但分项系数法使工程人员更清楚了解安全系数 K 的内涵中包含的各个因素的性质及其在总的安全裕度中所占有的比重，且能根据不同作用产生的作用效应及构成抗力的不同因素之间随机变异性的差异，对相应的分项系数进行适当调整。由于转轨后以分项系数表征的多安全系数法并非可靠度设计，其取值并不以目标可靠度 β 相关联，因而也不存在工程人员要按可靠度理论进行复杂计算的困难。实际上，多安全系数极限状态的设计方法在国际上已广为应用，但在水工建筑物设计的“转轨套改”中，对各个分项系数，特别是引入的结构系数 γd，赋予了更为明确的内涵和取值依据。显然，采用统一的多安全系数极限状态的设计方法，也有利于我国在国际承担愈益增多的水利水电工程建设任务。

夜上海论坛 三、水工建筑物设计中作用分项系数的特点

夜上海论坛 在重大的壅水建筑物设计中，作为主要作用的水荷载，其在不同工况下的相应设计水位，就已经考虑了相应的洪水发生概率，可以通过工程具有的控制水位的可靠设施，加以人为调度，因而可以视为定值。另一个主要作用是结构的自重荷载，对大体积坝体而言，其尺寸和容重的随机变异性也是很小的，同样可以视为定值。其余的具有一定随机变异性的作用，如坝基的渗透压力，由于坝基地质条件的复杂和系统观测数据资料所限，很难进行概率分布和统计参数的计算分析; 又如温度作用，与气候条件、人工调度方式、库水中泥沙含量等因素有关，也很难用统计理论进行分析而提出准确的统计参数。所以如文献中所述，把这些作用作为随机变量，实际上也是有一定困难的。

至于地震作用，是随机变异性最大的作用。实际上，地震作用应当视为随时间变化的非平稳随机过程，其失效概率的表征所涉及的对作用效应的动态超越概率分析，十分复杂，目前尚难在工程中实际应用。因而通常还只能把地震动输入的峰值加速度作为与时间无关的随机变量处理。我国地震动输入的设防准则是依据基于概率理论的地震危险性分析的结果。与洪水设防准则相似，水工建筑物的抗震设防准则采用相应于基准期内一定的超越概率水准。

国地震动输入的设防准则是依据基于概率理论的地震危险性分析的结果。与洪水设防准则相似，水工建筑物的抗震设防准则采用相应于基准期内一定的超越概率水准。对于抗震设防类别为甲类的重大的壅水水工建筑物，现行水工抗震规范规定，其抗震设防水准为 100 年超越概率2%，约相当于遭遇约 5 000 年一遇的地震作用，高于国外同类规范、导则中的规定值，并且在 2008 年的汶川大地震中经受了一定的检验。地震作用的随机变异性在设计地震作用的代表值已经得到了反映。在可靠度分析中，属偶然作用的地震作用，其分项系数也应是取为 1. 0 的。因此，作为对于包括高坝在内的水工建筑物的特点，目前是基本可以把作用视作定值处理的。

四、《水工建筑物抗震设计规范》中分项系数的取值

在考虑地震作用的偶然设计状况中，《水工建筑物抗震设计规范》根据已有试验资料，给出了大坝混凝土的抗压强度的动态标准值。对抗滑稳定校核中的抗剪强度参数 f 和 c，目前一般采用 0. 2 分位值的静态参数。

夜上海论坛 为适合我国的国情，规范中规定，对包括坝高70 m 以下的水坝在内的量大面广的水工建筑物，仍可按拟静力法进行抗震校核计算; 而对重要的水工建筑物应按动力进行抗震校核计算。在拟静力法中，由于地震作用的简化和结构地震作用效应按静力计算、并引入了对地震作用效应进行折减的系数，是主要基于工程实践经验的近似方法，难以反映结构的作用效应和抗力的随机变异性。因此，在套改中，作用效应和抗力设计值的分项系数都取为 1. 0。因考虑地震作用是属于偶然设计状况，其结构系数取为 γd= K/ψ。在动力法中，结构动态抗力设计值的分项系数取其在正常设计状况中相同的值，从而从相应的安全系数中套改结构系数 γd值。

结束语

从上述各项，对水工建筑物统一采用现行的分项系数极限状态方程方法，并不存在实质。这样也有利于我国在国际承担愈益增多的水利水电工程建设任务。

参考文献

[1] Duncan J M. Factor of safety and reliability in geotechnical engineer-ing［J］. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，2000，126(4): 307-316.