灌溉排水工程技术/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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樊惠芳 编

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• 灌溉排水
• 农业工程
• 水利工程
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• 工程技术
• 高等教育
• 规划教材
• 水资源
• 农业发展
• 灌溉技术

出版社： 黄河水利出版社

ISBN：9787807347736

版次：1

商品编码：10531465

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-02-01

用纸：胶版纸

页数：316

字数：470000

正文语种：中文

内容简介

《灌溉排水工程技术》是普通高等教育“十一五”国家规划教材，是按照国家对高职高专人才培养的规格要求及高职高专教学特点编写完成的。《灌溉排水工程技术》共分三篇11章：一篇为渠道灌溉工程技术，内容包括农田水分状况与灌溉用水量、地面灌水技术、灌溉水源及取引水工程技术、灌溉渠道系统规划设计、渠道防渗；第二篇为管道灌溉工程技术，内容包括井灌区规划、喷灌工程技术、微灌工程技术、低压管道输水灌溉工程技术；第三篇为排水工程技术，内容包括田间排水系统、骨干排水系统规划设计。全书系统地介绍了灌溉排水工程的规划设计方法。
《灌溉排水工程技术》为水利类高职高专水利工程专业及灌溉排水专业的通用教材，也可供水利部门从事农业水利工程的技术人员参考。

目录

前言
绪论
第一节 灌溉排水工程技术的服务对象和基本内容
第二节 我国灌溉排水事业的发展
第三节 课程特点、教学要求与学习方法
能力训练
第一篇 渠道灌溉工程技术
第一章 农田水分状况与灌溉用水量
第一节 农田水分状况
第二节 作物需水量
第三节 作物灌溉制度
第四节 灌溉用水量
能力训练

第二章 地面灌水技术
第一节 灌水技术综述
第二节 传统地面灌水技术
第三节 节水型地面灌水技术
能力训练

第三章 灌溉水源及取引水工程技术
第一节 灌溉水源
第二节 灌溉取引水方式
第三节 灌溉取引水工程的水利计算
能力训练

第四章 灌溉渠道系统规划设计
第一节 灌溉渠道系统规划布置
第二节 渠系建筑物规划布置
第三节 田间工程规划
第四节 灌溉渠道流量推求
第五节 渠道纵、横断面设计
能力训练

第五章 渠道防渗
第一节 渠道防渗工程的类型及特点
第二节 渠道防渗工程的规划设计
第三节 渠道防渗工程的防冻胀措施
能力训练

第二篇 管道灌溉工程技术
第六章 井灌区规划
第一节 地下水资源评价
第二节 单井设计
第三节 井灌区规划
能力训练

第七章 喷灌工程技术
第一节 喷灌系统的类型及特点
第二节 喷灌的主要设备
第三节 喷灌工程规划设计
第四节 喷灌工程规划设计示例
能力训练

第八章 微灌工程技术
第一节 概述
第二节 微灌系统的主要设备
第三节 微灌工程规划设计
第四节 微灌工程规划设计示例
能力训练

第九章 低压管道输水灌溉工程技术
第一节 低压管道输水灌溉工程的类型及特点
第二节 低压管道输水系统的主要设备
第三节 低压管道输水灌溉工程规划设计
第四节 低压管道输水灌溉工程规划设计示例
能力训练

第三篇 排水工程技术
第十章 田间排水系统
第一节 田间排水的要求
第二节 田间排水沟的深度和间距
第三节 田间排水系统的布置
能力训练

第十一章 骨干排水系统规划设计
第一节 骨干排水系统的规划布置
第二节 排水沟的设计流量
第三节 排水沟的设计水位
第四节 排水沟断面设计
第五节 容泄区整治
能力训练
参考文献

精彩书摘

二、灌溉排水
工程技术的基本内容灌溉排水工程技术的基本内容包括：分析和确定作物的需水规律和需水量，灌溉用水过程和用水量的确定；灌溉方法和灌水技术；水资源在农业方面的合理利用，水源的取水方式；输水渠道（或管道）工程的规划布置及设计。
灌溉研究的内容可以概括为水源工程、输水工程和田间工程的规划设计、施工和管理。
排水技术的主要内容有：分析产生田间水分过多的原因及采取相应的排水方法，田间排水工程的规划设计，排水输水沟道工程的规划设计、施工、管理和承纳排水工程排出水量的承泄区治理技术。
灌溉排水是调节土壤水分状况，以满足作物生长需要的适宜水分状况的措施。而且，在调节土壤水分状况的同时还可以起到调节田间小气候和调节土壤的温热、通气、溶液浓度等作用。例如，盛夏炎热季节灌水可以起到降温作用，冬灌可以起到防冻作用，盐碱地冲洗灌水可以使土壤脱盐，降低土壤盐溶液浓度。排水后土壤的自由孔隙度增加，改善了土壤的通气状况，有利于作物根系的呼吸，对好气性细菌活动有利，可以使有机质分解为无机养料，便于作物吸收利用。所以，灌溉排水是提高作物产量和改良土壤的重要工程措施。
世界各国的灌溉排水实践证明，科学的灌排能使作物产量成倍增长，在相应的农业技术措施配合下可以改良土壤，不断地提高土壤肥力。但是，不合理的灌排也会引起土地恶化，甚至产生一些不利的生态环境问题。

前言/序言

　　本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是根据《国务院关于大力发展职业教育的决定》、教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》等文件精神，以及教育部对普通高等教育“十一五”国家级规划教材建设的具体要求组织编写的。
　　本书在编写过程中紧扣当前高职教育的形势，充分体现以学生为主体的教育理念，突出学生能力培养，注重教材的针对性和实用性，理论知识以够用为度，并注意将新理论、新规范、新方法、新技术、新设备引入教材。为便于学生学习和教师使用，每一章都列有学习目标、学习任务和能力训练，使学生明确学习的目的，便于自主进行能力训练，同时方便教学。
　　全书共分三篇：第一篇为渠道灌溉工程技术，主要是培养学生对中小型渠道灌溉工程的规划设计能力，内容包括农田水分状况与灌溉用水量、地面灌水技术、灌溉水源及取引水工程技术、灌溉渠道系统规划设计、渠道防渗；第二篇为管道灌溉工程技术，主要培养学生对井灌区规划及节水灌溉工程的规划设计能力，内容包括井灌区规划、喷灌工程技术、微灌工程技术、低压管道输水灌溉工程技术；第三篇为排水工程技术，主要培养学生对中小型排水工程的规划设计能力，内容包括田间排水系统、骨干排水系统规划设计。全书以培养学生对灌溉排水工程的规划设计能力为主线，系统地介绍了灌溉排水工程的规划设计方法。

水利枢纽工程设计与施工 第一章 绪论 水利枢纽工程，作为人类改造和利用水资源、防治洪涝灾害、发展国民经济的重要基础设施，其历史可以追溯到遥远的古代。从古人修建简单的水渠、堤坝，到现代大型、综合性水利枢纽的拔地而起，水利工程的发展始终伴随着人类文明的进步。本章旨在深入探讨水利枢纽工程的定义、分类、功能、重要性及其发展历程，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 1.1 水利枢纽工程的定义与内涵 水利枢纽工程是指在河流、湖泊、水库等水体上，通过一系列建筑物（如水坝、水闸、溢洪道、引水系统、发电厂房、输水渠道、堤防、排水工程等）的组合，对水流进行控制、调节、引导和利用，以实现多种水利目标的综合性工程。它不仅仅是简单的水利设施的堆砌，而是通过科学的规划、精密的计算和先进的技术，将不同功能的水工建筑物有机地结合起来，形成一个功能强大、效益显著的整体。 1.2 水利枢纽工程的分类 根据其主要功能和建设规模，水利枢纽工程可以进行多种分类。 1.2.1 按主要功能分类： 防洪枢纽： 主要目的是拦截洪水，削减洪峰，保护下游地区免受洪灾威胁。例如，兴建大型水库，通过调蓄洪水来降低下游河道的最高水位。 灌溉枢纽： 主要目的是为农田提供灌溉水源，保证农业生产的稳定发展。例如，修建水库、拦河闸，并通过渠道系统将水源输送到农田。 发电枢纽： 主要目的是利用水能发电，提供清洁、可再生的能源。例如，建设具有高水头、大流量的水电站。 供水枢纽： 主要目的是为城市、工业、农业等提供生活、生产用水。例如，修建水库、取水工程，并配备相应的供水管网。 航运枢纽： 主要目的是改善河道通航条件，发展内河航运。例如，修建船闸、升船机、疏浚航道。 综合利用枢纽： 这是目前水利枢纽建设的主流方向，集防洪、灌溉、发电、供水、航运、养殖、旅游等多种功能于一体，实现水资源的综合开发和高效利用。 1.2.2 按工程规模分类： 大型水利枢纽： 通常指库容巨大、坝高高耸、对区域甚至国家经济社会发展具有重大影响的工程。 中型水利枢纽： 规模适中，在区域水资源配置和经济发展中发挥重要作用。 小型水利枢纽： 规模较小，通常服务于特定区域或村镇的用水需求。 1.2.3 按建筑物类型分类： 水库枢纽： 以水库为核心，通过大坝拦截河流，形成水域进行蓄水。 引黄济（淮、海）枢纽： 将跨流域的水资源进行调配，实现资源优化配置。 梯级枢纽： 在同一河流上连续修建多个水利枢纽，形成梯级开发。 1.3 水利枢纽工程的功能与重要性 水利枢纽工程的功能是多方面的，其重要性体现在以下几个方面： 1.3.1 防洪减灾： 水利枢纽的首要功能之一就是防洪。通过蓄滞洪水，可以有效降低洪水强度，削减洪峰流量，减轻下游地区的洪涝灾害，保障人民生命财产安全，维护社会稳定。 1.3.2 农业灌溉： 在水资源分布不均、降雨量季节性差异大的地区，水利枢纽通过调蓄洪水，将丰水期的水资源储存起来，在枯水期或旱季供给农田灌溉，是保障粮食安全和农业可持续发展的重要支撑。 1.3.3 水力发电： 水能是清洁、可再生的能源，水利枢纽通过建设水电站，将势能转化为电能，为国民经济发展提供重要的能源动力，同时减少对化石能源的依赖，有助于环境保护和应对气候变化。 1.3.4 城市及工业供水： 随着社会经济的发展和人口的增长，对水资源的需求日益增加。水利枢纽可以稳定地为城市生活、工业生产提供充足的水源，是保障城市运行和经济发展的重要基础。 1.3.5 航运发展： 对于内河航运，水利枢纽可以通过修建船闸、升船机等建筑物，克服水位落差，改善航道条件，提高航运能力，促进区域经济交流与发展。 1.3.6 渔业、旅游及生态效益： 许多水利枢纽工程还能兼顾发展水产养殖，提供良好的旅游资源，形成水域景观，并能在一定程度上改善局部生态环境，提升区域的综合效益。 1.4 水利枢纽工程的发展历程 人类修建水利工程的历史悠久。早在公元前，古埃及的金字塔旁边就有灌溉渠；古罗马人修建了宏伟的渡槽，将水源输送到城市；中国古代的都江堰、郑国渠等工程，至今仍发挥着重要作用，展现了古代人民的智慧和勤劳。 近代以来，随着科学技术的进步，水利枢纽工程的规模和复杂程度不断提升。20世纪，特别是第二次世界大战后，全球范围内掀起了大规模的水利工程建设高潮。以美国的大古力坝、苏联的第聂伯河水电站、中国的葛洲坝、三峡工程等为代表的大型水利枢纽，在能源供应、防洪抗旱、经济发展等方面发挥了举世瞩目的作用。 进入21世纪，水利枢纽工程的设计和建设更加注重生态环境保护、可持续发展和智能化管理。更加强调工程的综合效益、人水和谐，以及在极端气候条件下的韧性。 1.5 本书的研究内容与结构安排 本书旨在系统地阐述水利枢纽工程的设计与施工方面的基本理论、关键技术与实践经验。全书共分为 X 章，具体安排如下： 第二章：水文与水力学基础 2.1 水文要素及其统计分析 2.2 洪水预测与预报 2.3 流体力学基本原理 2.4 水流运动规律与水力计算 第三章：水工建筑物设计 3.1 坝基处理与防渗设计 3.2 混凝土坝设计（重力坝、拱坝、面板坝等） 3.3 土石坝设计（均质土坝、均质砂砾石坝、土石围堰等） 3.4 水闸与溢洪道设计 3.5 引水发电系统设计 3.6 泄洪消能建筑物设计 第四章：水利枢纽工程勘测与选址 4.1 工程勘测的重要性与内容 4.2 地质勘察与评价 4.3 工程选址原则与方法 4.4 水库选址与淹没区评价 第五章：水利枢纽工程施工技术 5.1 施工组织与管理 5.2 土石方工程施工 5.3 混凝土工程施工 5.4 碾压混凝土施工技术 5.5 帷幕注浆与固结注浆技术 5.6 施工期安全与质量控制 第六章：水利枢纽工程运行与管理 6.1 工程运行调度原则 6.2 运行监测与安全管理 6.3 工程维护与修复 6.4 经济效益与社会效益评价 通过对以上章节的学习，读者将能够全面了解水利枢纽工程从规划设计到施工建设，再到运行管理的全过程，掌握解决工程实践中遇到的关键技术问题。 第二章 水文与水力学基础 水文与水力学是水利枢纽工程设计和施工中最基础、最核心的学科，是进行工程设计、优化方案、确保工程安全和效益的前提。本章将重点介绍与水利枢纽工程设计密切相关的基本水文要素、洪水分析方法、流体力学基本原理以及水流运动规律和水力计算。 2.1 水文要素及其统计分析 水文要素是指影响水资源形成、分布、运动和变化的一切自然地理现象及其数量的描述。在水利枢纽工程设计中，最重要的水文要素包括降水量、蒸发量、径流量、水位、流速、含沙量等。 2.1.1 降水量： 降水量是指在一定区域内，一定时间内降落到地面的雨、雪、雹等液态或固态水，经融化后，在测量仪器的量水筒内收集到的深度。降水是河流径流的主要来源。 平均降水量： 区域内多年平均的降水量，用于评估区域水资源总量。 年内分布： 降水量的季节性变化，反映了水资源的枯丰情况。 年际变化： 不同年份降水量的差异，反映了水资源的不确定性。 暴雨： 短时内发生的强度极大的降水，是洪水的主要诱因。 2.1.2 蒸发量： 蒸发量是指水面、土壤表面和植物叶面上的水分蒸发散失到大气中的水量。蒸发是水循环的重要环节，它会消耗水体中的水量，影响可利用水资源总量。 水面蒸发： 水库、湖泊等水面蒸发的水量。 土壤蒸发： 土壤中的水分蒸发。 植物蒸腾： 植物通过叶面散失的水分。 2.1.3 径流量： 径流量是指在一定流域内，一定时期内汇集到河流中的水量，是降水扣除蒸发、蒸腾、下渗等损失后剩余的水量。径流量是水利枢纽工程的直接供水来源，也是防洪调度的对象。 年径流量： 一年内的总径流量。 径流系数： 径流量与同期降水量的比值，反映了降水转化为径流的程度。 径流过程线： 径流量随时间变化的曲线，反映了径流的年内和日内变化。 2.1.4 水位： 水位是指河流、湖泊、水库等水体的水面高程。水位是水资源管理、航运、发电等的重要参数。 设计水位： 工程设计时采用的最高、最低等关键水位。 正常蓄水位： 水库正常运行时设定的最高蓄水位。 死水位： 水库最低运行水位，低于此水位将难以取水。 2.1.5 流速： 流速是指水流在单位时间内前进的距离。流速是计算流量、冲刷、淤积等的重要参数。 2.1.6 含沙量： 含沙量是指水流中悬浮的泥沙的质量或体积与水体总质量或总体积之比。含沙量直接影响水库的淤积，增加水工建筑物的磨损，是水库设计和管理中的重要考虑因素。 水文统计分析在水利枢纽工程设计中至关重要，其目的是通过对历史水文资料的分析，揭示水文现象的规律性，并据此推算设计标准下的水文参数，以确保工程的安全性和经济性。常用的水文统计分析方法包括： 频率分析： 确定某一洪水（或枯水）流量发生的概率，进而确定工程的设计洪水标准。例如，百年一遇洪水、千年一遇洪水等。 相关分析： 分析不同水文要素之间的关系，例如降水与径流的关系，用于推算设计参数。 回归分析： 建立水文要素之间的回归模型，用于预测和推算。 时间序列分析： 分析水文要素随时间变化的规律，用于预测水文变化趋势。 2.2 洪水预测与预报 洪水预测与预报是指根据现有的气象资料、水文资料和流域特性，对未来可能发生的洪水进行推算和预报。在水利枢纽工程的运行管理中，准确的洪水预报是防洪调度、确保工程安全和发挥防洪效益的关键。 2.2.1 洪水预测的原理： 洪水预测主要基于“流域径流形成与演进”的原理。当流域内发生强降雨时，一部分降水会形成地表径流，汇集到河道，经过河道漫延和汇流，最终形成洪水。洪水预测就是根据降雨量、降雨历时、降雨空间分布、流域产流能力、河道输移能力等因素，推算出河道的洪峰流量、洪量和到达时间。 2.2.2 洪水预报的方法： 经验法： 基于历史洪水资料和经验总结，简单快捷，但精度有限。 概念模型法： 将流域视为一个整体，模拟降雨如何转化为径流，例如单位线法、流域蓄满模型等。 物理模型法： 基于水流运动的物理方程，如圣维南方程，进行数值模拟，精度较高，但计算复杂。 数据驱动模型： 如神经网络、支持向量机等，利用大量历史数据进行训练，建立输入与输出之间的映射关系。 混合模型： 结合不同方法的优点，提高预报精度。 2.2.3 洪水预报的组成： 降雨预报： 是洪水预报的基础，需要气象部门的准确降雨预报。 产流计算： 根据降雨量和流域特性，计算流域各部分产流能力。 汇流计算： 将各部分产流汇集到河道，并考虑河道漫延过程，计算河道洪峰流量和到达时间。 第三章 水工建筑物设计 水工建筑物是水利枢纽工程的核心组成部分，其设计的好坏直接关系到工程的安全、经济和效益。本章将详细介绍各类主要水工建筑物的类型、结构特点、设计原则和主要设计方法。 3.1 坝基处理与防渗设计 坝基是指大坝所修建的岩石或土体基础。坝基的稳定性和不透水性对大坝的安全至关重要。 坝基勘察： 详细的地质勘察，了解坝基的岩性、结构、地质构造、渗透性等。 坝基处理： 清基： 清除坝基表面的松散土、植被、风化层等。 固结灌浆： 向岩石裂缝中注入水泥浆，提高岩石的整体性和强度，降低渗透性。 防渗灌浆： 在坝基和坝体之间形成一道防渗帷幕，阻止地下水沿坝基渗透，避免产生扬压力，减少渗流损失。 截水墙： 在坝基深部设置不透水的墙体，如粘土防渗墙、钢筋混凝土防渗墙等，阻断地下水的渗透路径。 3.2 混凝土坝设计 混凝土坝是利用混凝土材料建造的水坝，适用于高坝、深谷或地质条件良好的河谷。 3.2.1 重力坝： 利用自身巨大的重量来抵抗水压力。结构简单，施工方便，但需要消耗大量混凝土。 设计要点： 满足抗倾覆、抗滑移、抗拉伸等稳定要求。主要尺寸包括坝顶高程、坝底宽度、坝顶宽度、坝坡等。 3.2.2 拱坝： 利用拱的作用将水压力传递到两岸山体。适用于窄谷，可以节省混凝土，但对坝址地质条件要求高。 设计要点： 拱形结构的设计，确保水压力能有效地传递到两岸，避免坝体拉裂。 3.2.3 面板坝（斜墙坝）： 坝体为土石材料，迎水面铺设混凝土面板或沥青混凝土面板，用于防渗。 设计要点： 混凝土面板的防渗设计，面板与坝体的连接，以及面板的变形控制。 3.3 土石坝设计 土石坝是以土或石块作为主要填筑材料的水坝。 均质土坝： 整个坝体由同一种粘性土填筑，防渗性能好。 均质砂砾石坝： 整个坝体由砂砾石填筑，需要设置防渗层。 分区土石坝： 坝体由不同材料分区填筑，如心墙（粘土）、过渡料（砂砾石）和护坡（石块、草皮）等，是目前最常见的土石坝形式。 设计要点： 填筑材料的选择与性质，压实度控制，防渗体的设计，以及坝体稳定分析。 3.4 水闸与溢洪道设计 水闸和溢洪道是水利枢纽中用于控制、调节和泄放水流的关键建筑物。 3.4.1 水闸： 用于控制河流流量，调节水位，进行灌溉、供水、航运等。 结构类型： 闸门式水闸、启闭机等。 设计要点： 闸门结构强度，启闭设备的选择，底板防冲磨设计，以及闸墩、闸墙的稳定性。 3.4.2 溢洪道： 用于安全地将超出水库设计蓄水量的洪水泄往下游，保护水库和下游地区的安全。 类型： 溢洪孔、溢洪槽、跌水、消力池等。 设计要点： 泄洪流量的确定，溢洪道的过流能力，以及消能防冲设计，确保泄洪时水流能量的有效耗散。 3.5 引水发电系统设计 引水发电系统是将水库的水引入厂房，驱动水轮发电机发电的水工建筑物。 主要组成： 进水口、输水隧洞（或管道）、调压室、尾水管、厂房等。 设计要点： 进水口的布置与形式，输水系统的水力损失计算，调压室的设计以缓冲水锤效应，以及发电机组的选择与布置。 3.6 泄洪消能建筑物设计 泄洪消能建筑物的作用是将高速、高能量的水流在泄入下游河道前，将其能量有效耗散，避免对下游河道和建筑物造成冲刷破坏。 常见形式： 挑洪槽、跌水、消力池（如直行槽式、环形槽式、底流槽式等）。 设计要点： 根据泄洪流量、水头、河床岩性等因素，选择合适的消能建筑物类型，并进行精确的水力学计算，确保消能效果。 第四章 水利枢纽工程勘测与选址 水利枢纽工程的勘测与选址是工程建设的第一步，也是至关重要的一步。科学的勘测和合理的选址，能够为工程设计提供可靠的依据，降低工程风险，优化工程布局，最大限度地发挥工程效益。 4.1 工程勘测的重要性与内容 工程勘测是对工程建设场地的自然地理条件进行的全面调查和测量，是工程设计的依据。 重要性： 技术依据： 提供地质、地形、水文、气象、交通等数据，指导工程设计。 经济评估： 评估工程造价，为工程投资决策提供依据。 风险评估： 识别潜在的地质灾害、环境影响等风险。 施工指导： 为施工方案的制定提供基础数据。 主要内容： 地形测量： 绘制工程区域的等高线地形图，为坝址、厂址、库区淹没等选划提供基础。 地质勘察： 了解地层的岩性、结构、构造、承载力、渗透性等，是确定坝型、校核大坝稳定性的关键。 水文勘察： 收集流域的降水、径流、洪水、泥沙等资料，为水量调配和洪水调度提供依据。 气象勘察： 了解区域的气温、风速、蒸发等气候特征，对工程的建设和运行有一定影响。 交通勘察： 评估工程建设期间的交通运输条件，以及施工期和运行期的交通需求。 社会环境影响调查： 评估工程建设可能对当地居民、生态环境、文物古迹等方面产生的影响。 4.2 地质勘察与评价 地质勘察是水利枢纽工程勘测中最核心、最复杂的部分。 主要方法： 钻探： 直接获取岩土体样品，了解岩石性质、地下水位、裂隙发育情况等。 物探： 利用声波、电磁波等物理方法，探测地下地质构造和岩土体性质，如电阻率法、地震法等。 工程地质测绘： 在野外对地层、断层、裂缝等进行详细的调查和记录。 室内试验： 对采集的岩土体样品进行力学、物理性质等试验，如抗压强度、抗剪强度、渗透系数等。 地质评价： 岩体稳定性评价： 评估坝址、库岸等区域的岩体是否存在滑坡、崩塌等潜在风险。 渗透性评价： 评估坝基的渗透性，为防渗设计提供依据。 承载力评价： 评估地基的承载能力，确保大坝等建筑物不会发生过大的沉降或失稳。 地质构造评价： 识别断层、褶皱等不利地质构造，分析其对工程的影响。 4.3 工程选址原则与方法 工程选址是指根据工程的设计要求和自然、社会经济条件，选择最佳的工程位置。 基本原则： 安全第一： 确保工程本身及下游地区的安全，避免重大地质灾害。 经济合理： 降低工程造价，提高工程效益，选择最优的建设方案。 技术可行： 满足工程建设的技术要求，有可靠的施工技术和施工条件。 资源优化： 有效利用水资源、土地资源等，实现资源的最大化利用。 环境协调： 尽量减少对生态环境和社会环境的影响。 选址方法： 技术经济比较法： 对多个备选场址进行技术方案比选和经济效益分析，选择最优方案。 多指标评价法： 综合考虑技术、经济、环境、社会等多个方面的因素，采用加权评分等方法进行评价。 模糊综合评价法： 适用于选址指标难以量化的情况。 4.4 水库选址与淹没区评价 水库选址是水利枢纽工程选址的重要组成部分。 水库选址原则： 库容能力： 能够满足工程所需的水量。 建坝条件： 能够找到安全、可靠的建坝位置。 淹没影响： 尽量减少对耕地、城镇、交通、文物等不利影响。 输水条件： 方便将水输送到灌区、城市或发电厂。 淹没区评价： 淹没范围确定： 根据设计正常蓄水位和死水位，绘制淹没范围图。 淹没损失评估： 评估淹没区内的耕地、房屋、基础设施、生态系统等的损失。 移民安置： 制定合理的移民安置方案，保障移民的合法权益。 生态环境影响评估： 评估水库蓄水对河流生态系统、下游水量、水质、生物多样性等方面的影响。 第五章 水利枢纽工程施工技术 水利枢纽工程施工是一项复杂而艰巨的系统工程，需要科学的组织管理、先进的施工技术和严格的质量控制，以确保工程按时、按质、按量完成。 5.1 施工组织与管理 施工组织与管理是工程建设的“大脑”，直接影响工程的进度、成本和质量。 施工总布置： 包括施工区域划分、临时设施布置（如拌合站、堆料场、生活区等）、交通道路布置、材料供应计划等。 施工进度计划： 制定详细的施工进度计划，明确各阶段、各工种的任务和时间节点，并进行动态管理。 资源管理： 有效组织和管理人力、物力、财力等资源，确保工程顺利进行。 合同管理： 严格按照合同要求进行工程建设，处理合同中的各项事宜。 安全管理： 建立健全安全生产责任制，落实各项安全措施，预防事故发生。 质量管理： 建立完善的质量控制体系，从原材料到成品，进行全过程的质量控制和检验。 成本控制： 严格控制工程成本，提高经济效益。 5.2 土石方工程施工 土石方工程是水利枢纽工程中工作量最大、最基本的工程之一，包括开挖、运输、填筑、压实等。 开挖方法： 爆破开挖、机械开挖（如挖掘机、装载机）等，根据岩土性质和工程要求选择合适的开挖方法。 运输方法： 汽车运输、皮带输送、溜放等，根据运输距离、运量和地形条件选择。 填筑与压实： 填筑： 将土石料分层均匀填筑到设计标高。 压实： 使用压路机、振动夯等设备对填筑层进行压实，提高土石体的密实度和强度。 碾压工艺： 根据土石料的性质和工程要求，确定碾压遍数、碾压速度、填筑厚度等参数。 质量检测： 通过现场测试（如核子密度仪、环刀法）和室内试验，检测土石方的压实度。 5.3 混凝土工程施工 混凝土是修建各类水工建筑物的主要材料。 混凝土拌合： 拌合站： 设立自动化拌合站，精确控制混凝土的配合比、拌合时间和温度。 原材料控制： 对水泥、骨料（砂、石）、水、外加剂等原材料进行严格的质量检验。 混凝土运输： 罐车运输： 将拌好的混凝土通过罐车运输到施工现场。 混凝土泵送： 对于高层或远距离输送，可采用混凝土输送泵。 混凝土浇筑： 模板安装： 按照设计要求安装钢模板或木模板，保证混凝土的形状和尺寸。 浇筑工艺： 分层浇筑，控制浇筑厚度，避免出现蜂窝、麻面等缺陷。 振捣密实： 使用插入式振捣器或平板振捣器，充分振捣，排出气泡，保证混凝土密实。 养护： 混凝土浇筑完成后，及时进行养护，防止表面开裂，保证混凝土强度增长。 5.4 碾压混凝土施工技术 碾压混凝土（RMC）是一种在温和气候条件下，利用大型压实机械进行压实的混凝土技术，主要用于重力坝。 特点： 掺有较多的粉煤灰或矿渣，水化热低，可以大幅度减少或消除温差裂缝，施工速度快，成本低。 施工工艺： 骨料要求： 粒径较大，级配良好。 拌合： 采用专门的碾压混凝土拌合设备。 摊铺： 将混凝土摊铺到坝体上，形成一定厚度的层。 压实： 使用大型振动压路机进行反复碾压，达到设计要求的密实度。 养护： 采用覆盖、洒水等方式进行养护。 5.5 帷幕注浆与固结注浆技术 注浆是提高坝基防渗性能、加固岩体的重要措施。 帷幕注浆： 在坝基前方或侧向，沿一定线路钻设注浆孔，注入水泥浆或其他注浆材料，形成一道连续的防渗墙，阻止地下水沿坝基渗透。 固结灌浆： 在坝基底部或岩体裂缝中注浆，以提高岩体的整体性、强度和抗剪能力。 注浆材料： 水泥浆、化学浆液等。 注浆工艺： 钻孔、洗孔、注浆（采用压力注浆）、封孔、注浆效果检测等。 5.6 施工期安全与质量控制 在施工过程中，安全和质量是生命线。 安全控制： 制定安全规章制度： 明确各级人员的安全责任。 安全技术交底： 对作业人员进行详细的安全技术交底。 危险源辨识与风险评估： 识别施工中的潜在危险，并采取相应的控制措施。 个体防护： 要求作业人员正确佩戴安全帽、安全带等防护用品。 应急预案： 制定各类事故的应急预案，并组织演练。 质量控制： 全过程质量控制： 从原材料采购、加工、运输，到施工操作、检验，实行全过程的质量控制。 质量标准： 严格按照国家和行业的相关质量标准进行施工。 检验与测试： 对各道工序的质量进行检查和测试，如混凝土强度、压实度、尺寸偏差等。 不合格项处理： 对发现的不合格项，及时采取措施进行返修或处理。 技术档案管理： 建立完善的技术档案，记录工程的各项技术资料。 第六章 水利枢纽工程运行与管理 水利枢纽工程建成后，其运行管理的好坏直接关系到工程效益的发挥、工程寿命的延长和工程安全保障。本章将重点介绍工程运行调度、安全管理、维护修复以及效益评价等方面的内容。 6.1 工程运行调度原则 工程运行调度是指根据水利枢纽的各项功能需求（如防洪、灌溉、发电、供水等），合理安排和控制水库的蓄水、放水，以达到最佳的综合效益。 安全至上原则： 防洪调度： 在洪水期，以泄洪排洪、确保下游安全为首要任务，根据预报的洪水情况，合理调整泄洪闸门开度，削减洪峰，降低水位。 工程安全： 确保坝体、闸门等建筑物在各种工况下的安全。 效益最大化原则： 综合调度： 平衡防洪、灌溉、发电、供水等各项需求，尽可能地发挥工程的综合效益。 水量分配： 合理分配水资源，满足不同用户的用水需求。 电力调度： 在满足其他要求的前提下，优化发电计划，提高水力发电的经济效益。 满足下游生态环境需求： 生态流量： 保证一定的下泄流量，维持下游河流的生态环境，保障水生生物的生存。 污染物稀释： 通过控制泄洪流量，辅助稀释和扩散下游的污染物。 适应性与灵活性： 应对变化： 能够根据实际的水文条件、气象变化、社会需求等进行灵活调整。 预案制定： 制定不同情况下的运行预案，如特大洪水、干旱等。 6.2 运行监测与安全管理 运行监测是了解工程运行状态、及时发现潜在风险的重要手段。 监测内容： 水位监测： 库内水位、闸前水位、闸后水位、地下水位等。 流量监测： 入库流量、出库流量、泄洪流量、输水流量等。 建筑物形变监测： 坝体沉降、位移，闸门变形等。 渗流监测： 坝体和坝基的渗流量、渗流压力。 应力应变监测： 混凝土坝体内的应力、应变变化。 泥沙监测： 水库库区和下游河道的泥沙含量。 水质监测： 水库及下游的水质变化。 安全管理： 定期巡查： 对工程建筑物及其附属设施进行定期、全面的巡查，及时发现隐患。 设备维护： 定期对闸门启闭设备、监测仪器、通讯设备等进行维护和保养。 风险评估： 定期对工程的运行安全进行风险评估，并制定相应的应对措施。 应急响应： 建立完善的应急响应机制，一旦发生险情，能够迅速有效地进行处置。 安全培训： 加强对运行管理人员的安全培训，提高其安全意识和应急处理能力。 6.3 工程维护与修复 工程维护是延长工程寿命、保持工程性能的关键。 日常维护： 清淤疏浚： 定期对水库库区进行清淤，防止淤积过快影响库容。 除草防蚀： 对工程建筑物进行除草、防腐处理，防止植物生长或腐蚀对结构造成损害。 设备润滑： 对启闭设备、机械设备进行定期润滑，保证其正常运转。 定期检查与评定： 年度检查： 对工程的整体状况进行年度检查。 专项检查： 针对特定部位或设备进行专项检查。 工程体检： 定期进行全面的“工程体检”，评估工程的健康状况。 修复工程： 修补裂缝： 对混凝土结构表面的裂缝进行修补。 更换磨损部件： 对磨损的闸门、设备等部件进行更换。 加固改造： 对于因老化或设计不足而存在安全隐患的部位，进行加固改造。 6.4 经济效益与社会效益评价 水利枢纽工程的建设旨在创造显著的经济效益和社会效益。 经济效益： 发电效益： 提供清洁能源，减少能源成本，促进经济发展。 灌溉效益： 提高农作物产量，增加农民收入，保障粮食安全。 供水效益： 为城市和工业提供水资源，支持社会发展。 航运效益： 改善航运条件，降低运输成本。 养殖旅游效益： 发展水产养殖和旅游业，创造经济收入。 社会效益： 防洪减灾： 保障人民生命财产安全，维护社会稳定。 改善生态环境： 在一定程度上可以改善局部生态环境，提高区域宜居性。 促进区域发展： 推动区域经济结构调整，创造就业机会。 提高人民生活水平： 提供稳定的供水、电力，改善居民生活条件。 评价方法： 成本效益分析： 对工程建设和运行成本与各项效益进行量化分析。 国民经济评价： 从国家整体经济发展的角度进行评价。 环境影响评价： 评估工程建设对环境的影响，并提出减缓措施。 社会影响评价： 评估工程对社会结构、文化、居民生活等方面的影响。 通过对工程运行与管理的全面认识，可以更好地保障水利枢纽工程的安全、高效运行，最大程度地发挥其在国民经济和社会发展中的重要作用。

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