大坝建设的几点思考

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摘 要：面对当前大规模兴建大坝的情势，本文从大坝建设初期的规划、设计、施工、运营生态效应等几个方面进行简要分析，从而为大坝建设的科学决策、尽量发挥大坝建设的积极作用，降低其消极影响提供一些建议和依据。

关键词：设计、施工、运营、管理

1、 大坝规划应注意的问题

①追求经济、 社会和生态综合效益最大化。自从20世纪30年代开始提出河流多目标开发原则之后，以保护水环境等多目标的综合利用成为世界各国进行大坝规划的基本指导原则。从20世纪90年代开始，美国的资源开发进入了一个综合资源规划和全面质量管理的时期， 这种规划方法正在推广应用于水利等部门的规划中。②规划要做到系统全面除做好流域综合规划、 区域综合规划中的水利水电部分外，还要特别注重做好库区综合规划与库区各项专题规划。③开展大坝环境影响评价当今经济发达国家要求大坝都要进行环境评价及征求当地居民的意见；但当前，我国大坝环境影响评价基本上是空白，要尽快建立起有完整的评价理论、技术、方法与标准体系的大坝规划环境影响评价制度。④大坝规划的基本方法是注重累积影响评价。从单一规划的角度看， 流域的各种开发可能对生态环境产生较小的影响， 但不同的开发活动的迭加往往会产生累加效应或协同作用。

2、大坝设计考虑的因素

①坝址的选择。在一个河流流域内的何处建设大坝是一个需要从生态环境、大坝安全性、施工方便与否等方面综合的考虑的问题。因此就要根据当地的地质条件、所处河段位置的地形条件确定大坝建设的地址。

②大坝坝体的布置。这其中包括第一，确定大坝轴线及采用何种形式的大坝。第二，确定大坝的剖面形式和尺寸。

③坝体平面布置。坝体平面布置的一般步骤如下： 1)根据坝址地形地质资料，确定开挖深度，绘出利用岩石面(开挖后的表面)的等高线平面图； 2)综合考虑坝址地形、地质、水文、施工及运用条件等，选择适宜的坝型； 3)按照前述方法初步拟定的大坝的断面形式和尺寸； 4)在地形图上进行大坝平面位置的初步布置。5)根据大坝形式及尺寸，进行坝体工程量计算、应力分析稳定审核，根据计算成果，再按需要修改各部分尺寸，重复上述工作，直至获得符合技术经济要求的坝体轮廓布置为止。

④坝型选择。坝型选择需要考虑的因素很多，其中最主要的是坝址附近的筑坝材料。所以结合坝址所在位置具有什么样的筑坝材料。在我国黄土地区，或砾质风化土坝址，对于坝高在40m左右的坝，可采用水中填土坝；在同样情况下，当两岸料场高于坝顶较多，而且坝长在400m以内时，可采用自流式冲填坝。在东北、西北地区，冰冻期长，粘土施工工日少，适宜采用薄心墙、薄斜墙砂卵石坝壳的坝。在西南地区，含高岭石为主、间有伊里石的肥粘土，压实较难，且由于雨期长，故常采用薄心墙坝。在中南和华南地区，常采用风化岩块作坝壳。在高山狭谷地带，石料丰富，或坝基开挖和泄水建筑物开挖的石渣较多，常采用碾压式堆石坝。在低丘陵山岗地区，壤土、砂质粘±储量丰富，可采用厚心墙、厚斜墙或均质坝，但均质坝由于可用于大规模的群众作业，方便施工；均质坝的外壳应当用一定厚度的砂卵石或石渣保护，这样，既可使坝坡较陡，又可防止土白蚁破坏。⑤大坝抗震安全。1)科学地进行大坝的抗震设防，采用两级或多级设防标准，合理地确定设防地震强度、频谱特性与地震动的输入模式，完善检验的内容与标准，大坝安全的风险分析。大坝性能设计是值得重视的发展方向。2)加强筑坝材料动态特性与本构关系的研究。深入了解混凝土的速率敏感特性以及多轴动态强度的变化规律，研究其对大坝地震响应的影响。

3. 大坝施工

①系统目标- 功能与设计原则。混凝土坝施工管理中的决策问题是一类非结构性的问题# ，难以用定量的模型去解决，而决策支持系统（decision support system,简称，DSS）正是面向半结构化或非结构化的决策问题,以管理科学、运筹学和控制论为基础， 通过计算机技术- 仿真技术- 人工智能技术等手段，辅助支持中高级决策者决策活动的一种人机系统。所以，可以采用这种先进的管理软件进行合理有效的施工管理。②施工技术。混凝土施工技术虽然近几年无论在施工机械上还是施工材料上都有了较快的发展。但是依然面临一些问题，首先是温度问题。因为大坝施工一般都是大体积混凝土施工，由于化学热的影响可能存在体积膨胀和收缩这样会给坝体带来严重的安全问题。因此需要根据施工程序、施工环境、混凝土材料特性采取比较合理施工方案。

4.大坝运行期间生态效应

大坝运营期间产生的生态效应涉及范围广、周期长，在对社会经济发展起到积极作用的同时，也对生态、环境造成了一定的影响。

生态调节效应。调节效应主要体现在水资源调节上。特别是北方地区，降雨多集中在8～10月份，容易出现“春旱秋涝”，影响农田灌溉。建库后，水资源分配趋于均衡，尤其在于旱和半干旱地区，农田灌溉有了保障，粮食收成显著增加。电站运行调节河川径流、控制水位，例如澜沧江的梯级电站建设对下游湄公河干流径流的年内分配有着明显调节作用。大坝建在高、中山区能明显调节库区的小气候。水库蓄水增大水体的表面积，使得下垫面发生变化，特别是库区支流的河道形状发生较大变化，形成较宽广的湖泊型水域，同时蓄水还使河谷宽深比发生改变，使窄谷向宽谷地形过渡。从一些建成的实例来看，对降水的影响呈减少趋势，范围较小，一般在几十公里以内，但蒸发量的增加可以改变空气的湿润状况，在距库区一定的区域增加的水汽降水随着季节、盛行的气流不同而有变化。