浅析大型水利水电工程安全运行技术及其改进方向

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【摘 要】我国大型水利水电的工程中一直存在着很多问题，比如：导截流的深度覆盖为安全控制的技术、对比较复杂的地质进行安全的监测、对大水流泄洪的建筑技术和在水利工程中所出现的应急手段等。本文对大型水库中所出现的问题和现状做了简要的分析，希望通过本文的分析可以给水利水电工程在实际运行技术方案上提供参考。

【关键词】大型水电；施工工程；安全运行；相关技术；改进方向；具体分析

在最近开发出来的水电工程中，施工安全和生态保护以及建设技术、优化的运行中所出现的难题，都已经严重地影响了我国水电工程在实际运行和相关安全技术上的开发。所以，本文对大型水利工程中所存在的问题给予分析，并给大型水利工程的安全运行和相关的技术水平提供了很大的现实性意义。希望通过本文的分析，可以给相关人员提供参考。

1 大型水利电工程中安全运行技术

1.1 导截流的深层覆盖技术

1.1.1 对动水中的抛投截流的相关材料进行研究

在如今的很多技术中，不管是国内还是国外，在水库截流过程中都采用的是石渣料和石块，截流比较困难时完全可以采用大石串和特大石以及人造出来的抛投料进行截流。在该种方法中的投料计算是比较粗略且简化的，是对单个块体的起动或止动的假定。

1.1.2 对施工导截流的风险率的研究

河道流量的不确定性和水力参数的确定性以及计算模型和建筑结构的风险都是造成施工导截流的主要影响。这在对施工导截流中是不可能避免的问题。

1.2 大型水库高层水坝稳定性评估

（1）抗滑的稳定性大型水库相对的稳定性和工程的岩体结构有着比较密切的关系。进行合理的确定坝基岩体的相关性质，这早已成为大型水利稳定建筑的重要技术性问题。

（2）因为相应的滑体可能会带动上方的岩体一同滑动，在大部分情况下都需要有相应的依靠来支撑稳定。所以，就需要进行深入的研究高坝深层抗滑的安全稳定性。

（3）在基层岩土和大坝结构在实际的分布中都很复杂时，大坝的相关通道都具有其多元性和特定性在最危险的滑动位置上都和岩石的性质有关系，并且和相邻的岩土力学的相关指标以及岩土的分布情况有很大程度上的关系。所以，对于那些比较复杂的高坝找寻危险的滑动位置时就要进行分析，这是十分重要的。

（4）对高层稳定数值的相关模拟和分析

进行非连续性的变形和连续性变形是两种主要的分类。对高层抗滑的模拟中有很多外界的影响因素，比如：岩体介质材料的相关参数、本构的关系和屈服准则以及进行安全性的评判。计算程序的不同将直接影响到计算结果上的差异。日前，相关方面的设计还不是十分明确，对安全高度也没有比较明确的标准。

1.3 有关大流量的泄流安全技术

根据实际分析和统计，全国已经有三分之一的水电工程在不同程度上有了损坏。作为广泛应用的一种消能方式挑流来说，是需要对相关的水力问题重点进行解决，要对坝身的泄水口水垫的水孔进行系统的优化，对入射水舌的撞击速度，要充分确保大坝底板的安全性。在窄缝的挑坎来说早已经改变了横向扩散的方式，对单宽的水流量一定程度上减少了很多。

日前，不管是在建还是拟建的大型水利工程中的泄洪流量均达到了三千到四千立方米每秒的速度，在洞口中水流也达到了50米每秒的速度，所以泄洪的空蚀问题比较严重。比如：在有些水电的泄洪洞的反弧末端底板和混凝土的边墙都已经遭到了比较严重的破坏，在底板处已经多处发现了深坑的现象，这就严重地影响了工程的安全运行。所以，该如何对掺气设施进行合理的布置和设计来充分保证边壁有足够的掺气浓度，是即需要解决的问题。

1.4 高坝安全运行的技术和混凝土的相关施工

1.4.1 有关混凝土的施工控制

在对混凝土进行高坝施工是一个比较复杂的动态性过程，可以利用比较简单的数学分析模式进行分析，但是如果采用的是仿真的手段进行分析就有一定的优越性。在国外，很多国家早已经开展了相应的应用研究和方法，但是，因为日前国外的拟建和在建的混凝土坝都比较小，在实际的施工过程中，比较动态的仿真研究都集中在了公路的工程设计和土木建筑中，实时的控制方面和动态的仿真在研究成果上都比较少。

1.4.2 有关大型施工机械在实际运行中的安全

大型大坝施工的特点为：第一，进行立体交叉的作业、施工的现场比较广并且干扰也比较多。其次，实际的施工工程的量比较大、施工的强度也比较高、工期时间短。第三，相关的技术比较高，且施工工序也比较复杂。第四，施工的种类比较多、容量较大且施工的设备也比较先进。因为供料线和大型塔带机的引进在时间上比较短，且制造和设计的存在在一定程度上也比较脆弱，相应的施工工艺流程和传统的方式也有着很大的差异，所以大型机械进行安检时认真是非常重要的。

2 有关大型水利水电未来发展方向

根据上文的分析我们可以知道，水电水利工程的未来发展趋势是非常宽广的，主要趋势具体如下：首先，对于那些比较复杂的系统来说，要用比较大的系统理论技术和方法，要从更大的范围和层次以及多方面去寻求协调，要采取在总体效益最大的调度方式去运行。第二，就要采取比较先进的预报技术，并对风险进行评估，同时对经济进行分析，从而提高调度的综合性、可靠性和使用性。第三，不仅要对自然条件下的水电站进行优化，同时也要对市场条件和自然条件下的水利水电站的调度运行进行策略的发展。第四，要与现代的计算机和信息技术同步建设、同步发展，要积极建立一个功能强大、使用比较方便、反应速度比较快、界面比较美观的支持性系统。相关的水利水电工程要努力加强相关人才的培训和引进，要将水利工程中的人才作为重点对象来培养，要按照市场的经济来培养、吸引人才的新机制。相关的水利水电企业要努力结合其相关特点大力引进人才，同时也要积极建立一个创新精神和创新能力的团队。在对人才进行培养时要对知识进行快节奏的更新，要积极制订相关科技人员的继续性教育制度，以此来对知识进一步更新和知识的培养。与此同时，相关企业取得了比较好的效益，首先是要对技术难题进行解决，让很多高难度的工程都得以顺利的实施。其次，很多科技的成果都已经应用在了实践生活中，大大降低了生产的成本，同时也缩短了工期，保证了工程的顺利进行；要大大提高相关的管理水平和技术水平，从而提高水电工程的综合竞争力，并且促进水电事业的快速发展。

3 结束语

综上所述，我国的大型水利水电在实际的运行和操作中存在很多的问题，本文针对可能存在的问题进行了相关技术的分析，并总结了我国对大型水利水电的改进和研究现状，这对完善我国大型水利水电的安全和科技的运行提供了相关的思考。随着时代的发展，我国对大型水电站的依赖已经变的越来越强，而本文通过大型水利水电的改进方向和实际运行的技术进行了分析，希望可以给相关技术人员提供有价值的参考。

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