水利工程管理教案

2023-02-07 21:30:07 字數 5771 閱讀 9649

第一課時

第一章緒論

第一節水利工程管理的意義水利工程管理的必要性

(1)由於影響水利工程的自然因素複雜,水工理論技術仍處於發展階段,同時水工建築物工程量大、施工條件困難,因此,在工程的勘測、規劃、設計和施工中難免有不符合客觀實際之處,致使水工建築物本身存在著不同程度的缺點和隱患。

(2)水工建築物長期處在水中工作,受到水壓力、滲透、沖刷、氣蝕、凍融和磨損等物理作用以及侵蝕、腐蝕等化學作用的影響。

(3)水工建築物失事危害隨社會發展而不斷加大。第二節水利工程管理的任務和內容

水利工程管理的主要任務:確保工程的安全、完整,充分發揮工程和水資源的綜合效益。具體講就是通過合理調水用水,除害興利,最大限度發揮水資源的綜合效益,通過檢查觀測了解建築物的工作狀態,及時發現隱患,對工程進行經常的養護,對病害及時處理,開展科學研究,不斷提高管理水平,逐步實現工程管理現代化。

水利工程管理的內容:1、水庫控制運用2、用水管理3、檢查觀測4、養護修理5、防汛搶險第二章水庫控制運用第一節概述

一、水庫控制運用的工作內容:擬定各項水利任務的控制運用方式,編制水庫排程規程、水庫排程圖、當年排程計畫;制定面臨時段(月、旬)的水庫蓄洩方案,進行水庫水量排程的實時操作。

二、水庫控制運用指標和基本資料1、自然地理和水文氣象資料2、水庫特性資料

(1)水庫的面積、容積特性曲線(2)水庫特徵水位及其相應庫容

(3)水庫杻紐建築物的組成、基本尺寸以及放(洩)水建築物的洩流曲線等。

3、水庫的設計標準、任務及效益情況4、水庫工程的質量

三、水庫控制運用工作制度

1、訊前工作制度(1)汛前,水庫管理單位應根據設計和工程現狀,經過調查了解並徵求有關部門的意見,編制年度排程運用計畫,也可分別編制防洪排程運用計畫和興利排程運用計畫,並上報主管部門批准。(2)在各級人民**領導下,水庫管理單位每年汛前應建立防汛指揮搶險隊伍,準備好有關的防汛物料和裝置,建立可靠的水情測報、報警系統,落實報訊和通訊、交通、照明等各項設施,對水庫各部位進行全面檢查、維修,確保工程正常運用。(3)水庫開始蓄水、洩水、排砂或改變洩流方式時,應事先通知上、下游有關單位,以便及早採取措施預防。

2、汛前工作制度

(1)建立值班制度,汛期應晝夜值班,負責掌握雨情、水情、工情,及時向領導報告情況,做好排程和交**記錄,並負責與有關方面聯絡。

(2)水庫運用初期的水位,要考慮水庫上游遷移、淹沒情況,與相鄰地區有協議的,應按協議控制水位。

(3)進入正常使用階段,水位不宜暴漲暴落。水位的允許下降速度,要根據大壩的穩定條件決定。

(4)各洩水建築物的洩量,以及單寬流量、水位差、啟閉高度要控制在允許範圍內。不允許超過標準執行。

(5)由於工程發生異常或閘門啟閉裝置發生故障,而需要改變運用方式和排程運用計畫時,應及時向上級主管部門請示報告。

3、汛後工作制度

(1)每年汛後,可根據實際蓄水和來水情況,對排程運用計畫進行修訂,並上報主管部門批准。

(2)對水庫排程運用工作進行總結,總結時,應著重於來水、蓄水、洩水以及供水情況,預報方法、排程運用執**況,防洪和興利效益及其有關經驗教訓等,並提出今後改進意見,並將總結上報主管部門。

第二課時

第二節水庫興利運用

一、水庫興利運用的原則:

(1)在制定興利運用計畫時,要首先滿足城鄉居民生活用水,既要保重點任務又要盡可能兼顧其它方面的要求,最大限度地綜合利用水資源。

(2)要在計畫用水、節約用水的基礎上核定各用水部門供水量,要貫徹「一水多用」的原則,提高水的重複利用率。

(3)庫內引水,要納入水庫水量的統一分配和統一排程。

二、灌溉水庫年度供水計畫的編制

1、編制年度供水計畫的依據。(1)由國家頒布和上級主管部門下達的有關檔案、政策、法規及意見等檔案。(2)水庫工程原設計檔案(設計報告及圖紙)(3)本年度計畫灌溉面積和作物組成,灌區歷年灌溉面積增減、作物組成變更情況。

(4)當年長期氣象預報、水文預報、水庫集水面積內和灌區內各測站歷年的降水量、蒸發量、徑流量等。(5)水庫水位---面積和水位---庫容關係曲線,水庫各種特徵水位。(6)其它綜合利用要求(發電、養魚等)

2、水庫來水量的**方法(1)降雨徑流相關法根據預報的各月降雨量xi,由月降雨---徑流相關圖查得月徑流深yi,從而求得各月來水wi。wi=為水庫集水面積)(2)月徑流係數法wi=0.1aixif(ai某月月徑流係數,xi預報的月降雨量)(3)年、月降水量相似法。

根據長期預報的當年降水量和各月降水量與歷年資料對比,選擇相近降水量年份的實測年徑流過程作為本年徑流過程。

3、用水量的估算

以灌溉為主的水庫,主要是確保灌溉用水量,灌溉用水量加上渠系輸水損失,即得灌區總用水量,我區灌區降雨很少,可以根據種植結構和灌溉定額估算灌溉用水量。

3、繪製當年水庫灌溉計畫排程表(水庫調節計算表)

第二節水庫泥沙淤積的防治

水庫泥沙淤積的防治措施主要包括三個方面,即加強水土保持減少泥沙入庫,合理運用減少水庫淤積和清除水庫淤積。

一、加強水土保持減少泥沙入庫

水土保持主要包括生物措施、農業措施和工程措施三個方面。

二、合理運用減少水庫淤積

合理運用主要包括引洪放淤、蓄清排洪、擋洪蓄水、異重流排砂等運用方式。

三、水庫清淤

主要有人工排砂法、機械清淤法、虹吸清淤法和高渠衝灘法。

第三課時

第三章土石壩的檢查觀測第一節土石壩的巡視檢查

一、土石壩巡視檢查的制度和內容。土石壩的巡視檢查工作分為經常檢查、定期檢查、特別檢查和安全鑑定4項。

1、經常檢查由水庫管理單位組織有關專職人員進行,用直觀的方法經常對土石壩表面、壩址、壩體與岸坡連線處等部位進行的檢查,主要了解壩的形態和效能變化,發現不正常或影響安全的情況,保證土壩安全、完整、清潔、美觀。經常性檢查在初蓄期每週至少一次,穩定執行期每月至少2次,老化期每月至少一次。

2、定期檢查是在汛期前、後,用水期前後第一次高水位,凍害地區的冰凍時期,由工程管理單位組織專職人員對土石壩進行較全面或專項的巡查,上級部門可視情況抽查和複查。定期檢查主要是了解土石壩可否正常蓄水檔洪,或經過汛期(高水位)運用有無不正常現象,冬季執行後壩坡有無冰凍破壞現象等。

3、特別檢查是當土石壩發生比較嚴重的險情或破壞現象,或發生特大洪水,3年一遇暴雨、7級以上大風、5級以上**,以及第一次最高水位、庫水位及降落0.5公尺以上等非常運用情況下,由工程管理單位組織專門力量進行的巡查,必要時可邀請上級主管部門和設計、施工單位等共同進行。特別檢查應結合觀測資料進行分析研究,判斷外界因素對土石壩狀態和效能的影響,並對水庫的管理運用提出結論性報告。

4、已建成水庫的安全鑑定一般6—10年進行一次,按照工程分級管理的原則(大型水庫由自治區水行政主管部門管理,中小型水庫由地、縣水行政主管部門管理),由上級主管部門組織管理、設計、施工、科研等單位有關專業人員共同參加鑑定工作,應對土石壩的安全情況作出鑑定報告,評價工程建築物的執行狀態,如需處理應提出建議措施。

5、土石壩巡視檢查的內容。

(1)壩體有無裂縫、損壞、隆起、滑坡、沖蝕等現象,有無鼠害,有無白蟻活動跡象。

(2)壩面排水系統有無裂縫、損壞,排水溝有無堆積物。

(3)壩面護坡有無裂縫、翻起、滑動、墊層流失、架空、凍融破化等現象。

(4)背水坡、兩壩端接頭和壩腳一帶有無散漫、漏水、管湧、流土或沼澤化現象,減壓井、反濾排水溝的滲水是否正常。

(5)防浪牆有無變形、裂縫、傾斜和損壞。

(6)放洩水建築物有無裂縫、沉陷凍融等破壞,出口消能工及滲流情況等。

影響土石壩安全運用的病害,主要有裂縫、滲漏、滑坡等,巡查時應將這些方面作為重點。

二、裂縫巡查觀測土石壩裂縫的巡查主要憑肉眼觀察,觀測內容包括裂縫的位置、走向、長度、寬度和深度等。裂縫觀測記錄表。

三、滲漏巡查

土石壩滲漏的巡查也是用肉眼觀察壩體、壩基、反濾壩址、岸坡、壩體與岸坡或混凝土建築物結合處是否有滲水、陰濕、及滲流量的變化等。

四、滑坡巡查

在水庫運用的關鍵時期,如初蓄、汛期高水位,特大暴雨、庫水位驟降、連續放水、有感**或壩區附近大爆破時,應巡查壩體是否滑坡。

第四課時

第二節土石壩的變形觀測

土石壩在自重、水壓力等荷載作用下,會產生不同程度的變形,各部位變形在空間某一點上的反映即為位移。其位移量的大小除與外荷作用有關,也隨壩體材料、結構型式、施工質量、地基狀況的不同而不同。不論何種情況引起的位移,都可視為水平方向的位移與垂直方向的位移。

由於我區地、縣管理的水庫大多為低壩,變形觀測在這裡僅作簡單介紹。

測定大壩水平位移的方法有視準線法、小角度法、前方交會法、雷射準直法等。

測定大壩垂直位移常用水準測量法,其它還有標桿法、液體靜力法等。另外,土石壩垂直位移觀測可以使我們掌握壩體和壩基的總沉降量。但我們在分析壩體的變形時,僅知道總沉降量是不夠的,還要知道壩體的固結情況,所以高壩或重要的水庫還要進行固結觀測。

第三節土石壩滲流觀測

水庫建成蓄水後,在上、下游水頭差的作用下,壩體和壩基會出現滲流,滲流分正常滲流和異常滲流。能引起土體滲透破壞或滲流量影響到蓄水興利的,稱之為異常滲流,反之,滲水從排水設施滲出,其逸出比降不大於允許比降,不會引起土體發生滲透破壞的,則為正常滲流。

一、土石壩浸潤線觀測

土石壩浸潤線觀測斷面一般選擇有代表性,能反映主要滲流情況以及預計有可能出現異常滲流的橫斷面。例如選擇最大壩高、老河床、合龍段以及地質情況複雜的斷面。橫斷面間距一般為100—200公尺,如果壩體較長,斷面情況大體相同,可以適當加大間距。

對於大型和重要的中型水庫,浸潤線觀測斷面不少於3個,一般中型水庫或者小型水庫不少於2個。每個橫斷面上的測壓管數不少於3根。

(1)具有反濾壩址的均質土壩,在上游壩肩和反濾壩址上游各布置一根測壓管,其間根據具體情況布置一根或數根測壓管。

(2)具有水平反濾層的均質土壩,在上游壩肩以及反濾層的起點處各布置一根測壓管,其間布置一至數根的測壓管。

(3)對於塑性心牆,如心牆較寬,可在心牆布置2—3根測壓管,在下游透水料緊靠心牆外和反濾壩址上游端各埋設一根測壓管,如心牆較窄,可在心牆上、下游各布置一根,在反濾壩址上游布置一根。

(4)對於塑性斜牆壩,在緊靠斜牆下游埋設一根測壓管,反濾壩址上游端埋設一根測壓管,其間布置一至數根測壓管。

第五課時

二、壩基滲水壓力觀測

壩基滲水壓力通常是在壩基埋設測壓管進行觀測,也可用滲壓計觀測。測壓管的布置根據地基地質情況,防滲排水設施的結構形式,以及有可能發生滲透變形的部位而定。

1、測壓管的布置

(1)均質砂礫石地基,一般垂直壩軸線布置2—3個觀測斷面,每個斷面3—5根測壓管。

a.具有水平防滲鋪蓋的均質壩,一般在上游壩肩,下游坡、反濾壩址上、下游各埋設1根測壓管。

b.對有塑性截水牆或垂直防滲帷幕的心牆壩,一般在截水牆前後各布設1根測壓管,反濾壩址上、下游各埋設1根。

c.對有垂直防滲設施的斜牆壩,其粘土截水牆、灌漿帷幕或混凝土防滲牆靠近上游,測壓管可全部布置在防滲設施下游。

d.對有水平防滲設施的斜牆壩,一般在土壩施工時預埋l形測壓管,即要觀測水平防滲體下部基礎的滲透壓力。

(2)對於上層為相對的弱透水層,下層為強透水層的雙層地基,應垂直壩軸線至少布置2—3個觀測斷面,每個橫斷面布設2—4根測壓管,並將測壓管進水管段布設在強透水層中。多層透水地基可在各層中分別埋設測壓管。

三、繞壩滲流觀測

繞壩滲流觀測測壓管的布置以能使觀測成果繪出繞滲等水位線和浸潤線為原則。

(1)兩岸繞滲測壓管沿繞流線布置,一般至少2排,每排至少3根。

(2)在下游河槽兩側台地的滲流區可垂直壩軸線布置2—3排測壓管,各排間距約50—100公尺,靠近河槽處可密一些,每排測壓管距約為50—200公尺,近壩址處稍密一些。每排測壓管不少於3根。

(3)岸坡內有防滲齒垟或灌漿帷幕的,應在其前後各設1—2根測壓管。

(4)對心牆或斜牆壩,下游壩殼的透水材料易成為繞滲的出口,因此。除在壩外岸坡布設測壓管外,還應在壩內岸坡段布設測壓管,用以管測滲流出口處的滲透穩定性。

四、滲流量觀測觀測滲流量通常是將滲流水集中至某處進行量測,根據滲流量的大少和匯流條件,可採用容積法、量水堰法、測流速法。

水利工程管理

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