現代水利水電施工技術探討

李景軍

摘要：水利水電施工在工程建設中扮演著至關重要的角色，為能源供應、水資源利用、防洪抗旱和水環境保護提供支撐。現代水利水電施工技術的特點主要體現在技術綠色環保程度高、科技含量高和先進水平高等方面，使得施工過程更加環保、精確、高效。圍繞現代水利水電施工技術展開探討研究，以期在保障能源供應的同時，為實現可持續發展目標貢獻有益參考。

關鍵詞：現代水利水電??施工技術??綠色環保??導流及圍堰

中圖分類號：TV52

Discussion?on?Modern?Water?Conservancy?and?Hydropower?Construction?Technology

LI?Jingjun

Yutian?County?Water?Conservancy?Bureau，?Tangshan，?Hebei?Province，?064100?China

Abstract：?Water?conservancy?and?hydropower?construction?plays?a?crucial?role?in?engineering?construction，?providing?support?for?energy?supply，?water?resource?utilization，?flood?control，?drought?resistance?and?water?environment?protection.?The?characteristics?of?modern?water?conservancy?and?hydropower?construction?technology?are?mainly?reflected?in?the?high?degree?of?green?and?environmental?protection，?high?technological?content?and?high?advanced?level?of?the?technology，?making?the?construction?process?more?environmentally-friendly，?precise?and?efficient.?This?article?explores?and?studies?modern?water?conservancy?and?hydropower?construction?technology，?with?the?aim?of?providing?useful?references?for?achieving?sustainable?development?goals?while?ensuring?energy?supply.

Key?Words：?Modern?water?conservancy?and?hydropower;?Construction?technology;?Green?and?environmental?protection;?Diversion?and?cofferdam

隨著科技的不斷進步和環保意識的增強，現代水利水電施工技術不斷創新，呈現出綠色、高效、先進的特點，這些技術可以提高工程質量和效率，同時能夠有效降低對環境的影響，實現可持續發展目標。本文將對導流及圍堰施工技術、預應力錨固技術、大體積混凝土碾壓技術等關鍵技術進行深入探討，旨在為水利水電施工領域的可持續發展提供有益參考。

1?水利水電施工在工程建設中的作用

作為基礎設施建設的重要組成部分，水利水電工程的施工直接關系到國民經濟的發展和社會的可持續進步。其作用主要體現在幾個方面。

1.1提供清潔能源

水電作為清潔、可再生的能源形式，對于減少化石燃料的使用、降低碳排放以及緩解能源短缺具有重要意義。水利水電工程的建設和維護，能夠有效地滿足國家和地區的能源需求，促進能源結構的優化升級[1]。

1.2防洪抗災

在自然災害頻發的背景下，水利水電工程的建設能夠有效地調節水資源的分布和利用，減少洪水、旱災等自然災害對人們生活和財產的影響。通過合理規劃和施工，水利水電工程能夠增強地區的防洪抗災能力，提高人民群眾的生活安全。

1.3農田灌溉和農業發展

農田灌溉是農業生產中至關重要的一環，而水利水電工程的建設能夠提供穩定的灌溉水源，保障農作物的生長和產量。同時，水電能源供應能夠為農村地區提供動力支持，推動農業現代化的進程。

2?現代水利水電施工技術的特點

2.1?技術綠色環保程度高

在當前社會對環境保護的迫切需求下，水利水電工程的施工技術逐漸轉向更加環保友好的方向，以最大程度地減少對自然生態的不良影響。這一特點體現在以下三個方面。

2.1.1?強調廢棄物的處理與資源的利用

隨著施工過程中產生的廢棄材料數量不斷增加，對其進行高效合理的處理成為一項重要任務。現代水利水電施工技術通過技術手段，將廢棄的混凝土等再次應用于其他部位的填筑，達到資源的循環利用，減少了浪費現象。

2.1.2??減少環境污染

在施工過程中，現代水利水電施工技術采用環保材料和低污染工藝，以減少對環境的不良影響。例如：哈爾濱市松花江北岸防汛搶險通道工程使用綠色混凝土作為施工材料，取代了傳統的普通混凝土，減少原材料需求，降低了對環境的負面影響。

2.1.3??能源節約與排放減少

現代水利水電施工技術通過優化施工流程、提高設備的能源利用效率等措施，實現節能減排的目標。現代水利水電施工技術的應用不僅有助于降低工程運營成本，同時利于改善環境質量。

2.2?技術科技含量高

現代水利水電施工技術在應用過程中融入了先進的科學和技術手段，以提高施工的精確性、效率和可持續性。這一特點體現在以下三個方面。

2.2.1?測量和定位方面

現代水利水電施工技術在測量和定位方面采用了先進的科技手段，以GPS定位技術為例，其能夠通過衛星定位系統實現高精度的地理信息獲取，使得施工現場的位置、形狀和大小等參數能夠被準確捕捉，從而為后續的施工計劃和操作提供了科學依據。

2.2.2??信息管理和分析方面

現代水利水電施工技術應用數據庫技術和地理信息系統（GIS），使得施工方能夠集中管理和分析工程數據，實現對工程進展、資源分配和風險管理等方面的有效監控和管理，提高施工管理的效率和準確性[2]。

2.2.3??數字化仿真與模擬方面

數字化建模和仿真技術允許工程師在虛擬環境中模擬實際施工過程，進行風險評估和效果預測，從而指導實際施工，進而提高施工精確性，同時降低施工過程中的風險，保障工程的穩定性、安全性、環保性和效率性，促進工程建設創新和可持續發展。

2.3?技術先進水平高

現代水利水電施工技術應用在實際施工中體現了較高的前沿性和創新性。這一特點在以下三個方面得到體現。

2.3.1?復雜環境下的適應能力

現代水利水電施工技術能夠在復雜的地質和氣候條件下實現高效施工。例如：真空排水技術可以在地下施工中降低地下水位，創造出干燥的施工環境，使得地下工程可以按計劃進行。

2.3.2??創新材料的應用

現代水利水電施工技術引入高性能混凝土和納米材料等新型高性能材料，從而顯著提高工程的耐久性、穩定性和抗風險能力。這些材料的應用使得水利水電工程能夠在更加惡劣的條件下保持優良的性能。

2.3.3??自動化和智能化應用

現代水利水電施工技術引入自動化測量、智能監控和遠程控制等自動化設備和智能控制系統，以提高施工效率和準確性，使得施工過程更加精確、高效和安全。

3?現代水利水電施工技術具體應用

3.1?導流及圍堰施工技術

導流及圍堰施工技術在現代水利水電工程中的應用主要通過精確的水流控制和施工區隔離，確保施工安全和順利進行。具體應用路徑包括以下幾個關鍵步驟。

3.1.1??自動化導流控制

現代導流及圍堰施工技術的一個重要特點是自動化導流控制，通過建立先進的自動化控制系統，工程團隊能夠實時監測水流情況，并遠程操作導流閘門，以實現精確的水流控制。自動化導流控制系統能夠減少人為操作的誤差，從而確保導流過程更加安全和高效。

3.1.2??數值模擬與優化

在水利水電施工過程中，工程師可以利用先進的數值模擬軟件，對導流閘門的調節對水流和水位的影響進行預測。通過模擬不同操作方案，工程團隊可以優化導流控制策略，以最大程度減少對下游生態環境的影響，有助于在實際施工中制訂更為合理的操作計劃。

3.1.3??高強度圍堰材料的應用

在現代圍堰施工中，多采用鋼筋混凝土和專用圍堰膜等高強度、防滲性能優越的材料，能夠有效隔離水流，防止水流滲透，同時還能夠提供更長久的耐用性，確保施工過程的穩定性和可持續性[3]。例如：寧波市沿江泵閘工程應用了雙排鋼板樁圍堰作為施工隔離措施。此種結構采用兩排垂直插入地下的鋼板樁為主體，樁與樁之間的縫隙通過合適的密封措施進行處理，有效隔離水流，保證施工現場保持相對干燥，從而提高工人工作效率，并降低施工風險。

3.2?預應力錨固技術

在現代水利水電工程中，預應力錨固技術是一項關鍵的施工技術，其能夠通過預先施加壓力，增強結構穩定性和承載能力。預應力錨固技術應用路徑主要涵蓋以下幾個關鍵步驟，確保工程的安全、可靠和高效進行。

3.2.1??三維數值模擬分析

應用預應力錨固技術的過程中，三維數值模擬分析扮演著重要的角色。工程師借助先進的數值模擬軟件，對預應力錨固方案進行詳盡的三維分析，有助于預測錨固后結構的變形情況以及受力分布，為優化錨固點的位置和數量提供科學依據。通過模擬分析，工程團隊可以更好地理解結構的響應和行為，從而優化錨固方案，確保結構的穩定性和安全性。

3.2.2??高強度錨具材料應用

現代預應力錨具采用高強度鋼材，具備優異的抗拉性能。高強度錨具材料的選擇和應用使得預應力錨固后的結構能夠承受更大的荷載，提高了工程的安全性和可靠性。例如：雙江口水電站工程工程選用ESM15-9錨具，此種錨具材料能夠承受更大的拉力，有效地抵御外部荷載和力的影響，通過選用ESM15-9錨具，雙江口水電站工程能夠在不犧牲結構穩定性的前提下，為工程的持久穩定提供支撐。3.2.3??實時監測與調整

在施工和運營階段，工程團隊可以利用傳感器和監測系統，實時監測預應力錨固點的受力情況。通過監測數據，工程師可以判斷結構是否處于安全狀態，并根據實際情況進行調整和優化。這種實時監測與調整的機制能夠保持結構的穩定性，預防潛在的問題和風險。綜上所述，現代預應力錨固技術的應用路徑包括三維數值模擬分析、高強度錨具材料的選擇和應用，以及實時監測與調整。這些步驟相互關聯，共同確保了預應力錨固技術的成功應用，為工程的穩定性和安全性注入了現代科技的力量。

3.3?大體積混凝土碾壓技術

在現代水利水電工程中，大體積混凝土碾壓技術通過提高混凝土的密實性，增強結構的強度和耐久性。其應用路徑主要涵蓋以下幾個關鍵步驟。

3.3.1混凝土配比優化

混凝土配比的優化是大體積混凝土碾壓技術中的核心環節，通過混凝土材料的科學配比和工程性能優化，工程師可以獲得具有更好流動性和密實性的混凝土，有助于在后續碾壓過程中實現更均勻、更緊密的混凝土排布，從而提高碾壓效果。例如：紹興市某水壩項目工程團隊根據項目的強度和流動性需求，確定混凝土中水泥∶骨料∶砂子∶水?=?1∶2.5∶3∶0.45，從而保證混凝土具有足夠的強度和流動性。同時，為提高混凝土的流動性和密實性，工程團隊添加了5%的粉煤灰作為摻合料，從而改善混凝土的流動性，提高混凝土的密實性和耐久性。

3.3.2自動化碾壓設備

自動化碾壓設備的應用是大體積混凝土碾壓技術中不可或缺的環節，現代大體積混凝土碾壓施工采用自走式碾壓機等自動化設備，通過預設的程序，實現均勻的碾壓過程，減少人為操作帶來的誤差[4]。自動化碾壓設備能夠確保混凝土在施工過程中的均勻分布和緊密壓實，從而提高結構的密實性和強度。

3.3.3??實時監測與質量控制

在碾壓過程中，工程團隊可以利用振動傳感器等設備，實時監測混凝土的密實情況。監測數據可以用于評估施工質量，及時發現問題并采取調整措施。實時監測與質量控制機制可以確保混凝土的密實性符合設計要求，保證結構的可靠性和耐久性。綜上所述，現代大體積混凝土碾壓技術的應用路徑涵蓋了混凝土配比優化、自動化碾壓設備的運用，以及實時監測與質量控制，共同確保了混凝土在施工過程中的均勻性、密實性和強度，為水利水電工程的建設提供堅實技術支持和保障[5-6]。

4??結語

綜上所述，現代水利水電施工技術在工程建設領域具有不可忽視的重要性。在未來的發展中，相關部門需要不斷追求技術創新，推動綠色施工理念深入實施，充分利用科技手段提高施工效率和質量。同時，要充分考慮生態環境，采取適當的措施減少對生態系統的干擾，實現資源的可持續利用，從而共同推動水利水電施工技術發展，為社會可持續發展做出積極貢獻。

參考文獻

[1] ?朱葉.?A水利項目財政專項資金績效評價研究[D].烏魯木齊：新疆農業大學，2023.

[2] ?鄧新琴.?水利工程施工項目成本控制研究：以P項目為例[D].南昌：南昌大學，2023.

[3] ?王維民.對現代水利水電施工技術的分析[J].科技創新與應用，2018（15）：149-150.

[4] ?孫維珍.現代水利水電施工技術的實踐分析[J].中國高新科技，2023（8）：156-158.

[5] ?馬錦華.水利水電工程筑壩施工技術要點與應用策略分析[J].工程技術研究，2023，8（7）：75-77.

[6] ?倪靜波.現代水利水電施工技術的應用[J].科學技術創新，2020（11）：113-114.