时间：2023-07-07 17:24:10
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水利水电工程泥沙设计规范，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：移民征地；确定范围；方法研究
Xinjiang Reservoir resettlement land acquisition practices and methods
Keywords: immigrants land; scoping; method
The primary problem of requisition and migrant settlement due to construction of water reservoir project is define the flooding and requisition scope in a reasonable, comprehensive and scientific way, so as to investigate the inhabitants of the scope to provide the criteria for settlement program and calculation of compensation investment. With the increase of population, the limited and non-renewable land resources will become increasingly scarce and precious. During the project construction and requisition, how to well and properly utilize current regulations and policies to conserve land maximally, realize the balance between compensation investment of migrants and project benefits through defining the requisition scope and land use area, is one of problems that shall be researched by hydraulic engineering and hydropower engineering. Combined with the requisition migrant and requisition practice of hydraulic engineering and hydropower engineering in Xinjiang recently, suggestions and methods could be proposed in terms of migrant requisition.
一、工程建设征地对投资活动的影响
1、对水利水电工程项目投资决策的影响
纵观目前国内和疆内大中型水利水电工程建设征地移民安置补偿投资与工程总投资的比例关系，如举世瞩目的长江三峡水利枢纽工程，移民安置补偿投资400亿元（1993概算价格水平），占工程总投资的44.4%，黄河小浪底工程，移民安置补偿投资87亿元，占工程总投资的25%。随着移民征地补偿标准的不断提高，移民征地补偿投资占工程总投资的比例不断上升，直接影响工程投资效益，在技术经济指标不变的前提下，移民征地补偿投资就是决定工程上马的关键因素。
2、对移民搬迁安置的影响
水利水电工程建设征地范围不仅影响土地面积的征收和占用，而且直接影响了地上附着物、附属建筑物及搬迁运输补助费用。征地范围大，决定着补偿投资大，相应地移民安置的难度也加大。现行的政策对土地所有权的变更，土地承包权的流转都有严格的法律规定，对耕地开垦、耕地、林地、草地的有偿调剂及其相互转换的难度非常大，而且政策依据不足。
3、对土地征用和税费的影响
建设征地范围扩大，征收和占用的土地面积增大，对土地的征收难度加大，申报管理权限提高，有些项目要上报自治区、甚至上报国务院审批。对耕地开垦费、耕地占用税及森林植被恢复费、临时用地复垦费等各项税费均相应滚动提高。
二、确定征地范围的实践及主要方法
1、确定水利水电工程建设征地范围的依据
（1）现行的电力行业移民征地设计规范，是2007年国家发改委的《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（DL/T5064-2007 ，DL/T5064-1996的替代规范）[1]和《水电工程建设征地处理范围界定规范》，《水电工程建设征地处理范围界定规范》对水库淹没区、水库淹没影响区、枢纽工程建设区（包括永久占地区和临时用地区）等做了原则的规定。
（2）2009年，水利部了《水利水电工程建设征地移民设计规范》（SL290-2009，SL290-2003替代规范）[2]等4项水利项目行业规范，同样对水库淹没影响范围做出了规定，水利行业规范对枢纽工程及其他水利工程建设区征地范围，以独立的章节进行编制。
（3）新疆维吾尔自治区行政区内，执行水利厅和国土资源厅联合下发的《新疆维吾尔自治区水利水电工程用地划界标准暂行规定》新水（管）字[1993]18号文[3]，该文对水利工程确权、水利工程管理范围、保护范围等做出规定，是目前新疆维吾尔自治区行政区范围内，确定水利水电工程管理范围的主要依据。
（4）《水利水电工程建设用地设计标准》（征求意见稿）[4]，此标准正在全国范围征求意见，尚未正式。
2、确定建设征地范围的主要方法
（1）水库淹没影响范围的确定
根据电力行业规范，水库淹没区包括水库正常蓄水位以下的区域，按正常蓄水位高程，以坝轴线为起始断面，水平延伸至与天然河道多年平均流量水面线相交处；水库正常蓄水位以上的区域，按水库设计洪水回水、风浪和船行波、冰塞壅水等区域的外包线确定。其中设计洪水水面线按淹没对象的重要性确定设计洪水标准，依据水文泥沙淤积和水库运行方式计算回水水面线、及回水末端断面。规范规定，设计洪水回水末端断面，以设计洪水回水水面线与同频率天然洪水水面线差值为0.3m处，设计洪水末端断面以上的淹没影响范围，从末端断面设计洪水水面线与天然洪水水面线差值为0.3m处，以水平面延伸的方式，确定最上游的设计洪水淹没范围。
经实测断面计算的设计洪水水面线，往往断面间距较远、水面线高差较大，不利于实地确定淹没征地范围，为了便于实际操作，可通过加密断面，直线内插水面线的方法，将上下两断面的回水位差值控制在0.2m范围内。
冰塞壅水对于北疆地区的水库具有普遍的意义，但由于缺乏实际观测资料，冰塞壅水范围的确定，基本处于凭经验估算阶段，再者等水库建成后，按实际发生的影响范围，做后评价调查。
水库影响区包括因水库蓄水引起的滑坡、坍岸、浸没、水库渗漏及其他受水库影响的区域，根据地质勘察报告确定即可。
水库影响区还包括因河段减水而引起沿河渠首水位下降，造成不能正常引水。在南疆无坝引水河段常有此现象。
（2）枢纽工程建设区征地范围的确定
枢纽工程建设区征地范围的确定，主要通过水利水电枢纽工程布置图、或者建筑物平面布置图在图上量算。地上建筑物一般都存在地面开挖线或填筑线，在量算工程建设物区域征地范围时，一定要注意开挖线或填筑线范围内的用地，尤其是渠道工程的填方渠段与挖方渠道的过渡区。
（3）施工占地范围的确定
施工占地范围的确定，主要依据施工总布置图，其图上标有料场、渣场、施工企业、施工道路、工程建设管理区等区域，可以在图上量算，但要确定地类及永久占地与临时用地，将工程临时使用，但可以恢复为原用途的土地划归为临时用地范围，将工程建设永久占用的土地，或者虽然属临时使用，但不能恢复为原用途的土地，划归为永久占地范围。
另外，枢纽工程建设区与水库淹没区重叠部分，按用地时序要求应归入枢纽工程建设区。库底清理范围应包括枢纽工程占地范围。
（4）工程管理范围的确定
确定工程管理范围用地，是征地范围的重要组成部分。目前依据的方法如下：
《新疆维吾尔自治区水利水电工程用地划界标准暂行规定》新水（管）字[1993]18号文规定：“平原水库：上游管理范围从校核水位线以外确定，大型100―150米，中型80―120米，小型10―50米。下游管理范围从坝脚线以外确定：大型800―1000米，中型600―800米，小型50―100米。两侧的管理范围从坝肩或坝后坡脚起向外：大型300―500米，中型200―300米，小型50―300米。”“山区水库：上、下游管理范围和保护范围采用平原水库标准。两侧的管理范围以第一自然分水岭为界。”
渠道的管理范围按照渠道设计流量大小，制定以下标准：挖方渠道从渠口线计起，填方渠道从设计渠堤外坡角线计起，傍山渠道从开挖线计起。
渠道设计流量与管理范围对照表
序号 设计流量 管理范围
1 10以下 2-10
2 10-50 10-20
3 50以上 20-50
水利部《水库工程管理设计规范》（SL06-96）规定：山丘区水库，大型水库，上游从坝轴线向上不少于150m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于200m。上下游均与坝头管理范围端线相衔接。中型水库上游从坝轴线向上不少于100m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于150m。上下游均与坝头管理范围端线相衔接。大坝两端以第一道分水岭为界或距坝端不少于200m。平原区水库应符合以下规定：
大型水库 下游从排水沟外沿向外不少于50m。
中型水库 下游从排水沟外沿向外不少于20m。
大坝两端 从坝端外延不少于100m。
《水利水电工程建设用地设计标准》（征求意见稿）中规定如下表：
项目 大坝上游 大坝下游 左右岸管理范围
大型水库 上游从坝脚线向上不大于150m 下游从坝脚线向下不大于200m 坝端外延不大于100m
中型水库 上游从坝脚线向上不大于100m 下游从坝脚线向下不大于150m 坝端外延不大于100m
大坝坝端管理范围经论证确有必要扩大至附近第一道分水岭的，其管理范围可适当扩大。
（5）水库工程建设征地面积汇总
把水库淹没范围及枢纽建筑物占地，加施工占地，再加工程管理范围，其总和是征地范围的基础，经过土地勘界、确权，实现农用地向建设用地、集体土地向国有土地（对国有企业而言）的转化，建设征地规划设计的最终目地就在于参与方案比选，设计优化，为业主服务，实现土地的征用、转让与转化。
反映在实地确定建设征地移民界线包括居民迁移线和土地征收线，应遵循安全、经济和便于生产、方便生活的原则，全面分析论证。
三、对新疆水利水电工程建设征地处理范围的评价与建议
1、合理确定建设征地范围
（1）确定征地范围应遵循的原则
了解和熟悉工程规划设计方案；
了解和熟悉工程施工总布置方案；
了解和熟悉征地补偿政策；
保障工程安全、方便生产生活、用地经济合理。
确定建设征地范围，是技术、政策、经济共同作用的结果，是原则性与灵活性的统一。
新疆水利水电工程建设征地范围处理的特点
新疆的水电开发其特点是中小河流数量多而分散、河川径流年内变化大、装机大而年利用小时数低。目前新上马的水电项目向山区发展和向灌区延伸，山区的水电项目建设条件相对较差，交通不便，环境恶劣，集中反映在投资方面，就是投资效益差。
灌区内的水电项目主要影响因素之一，就是建设征地移民安置，新疆属于灌溉农业，农牧民的生存环境与灌区息息相关，水利水电工程选线选址处在灌区时，建设征地移民安置补偿投资占工程总投资的比例就比较大，对于失去土地的农牧民，做为移民安置，其环境容量就显得十分紧张，移民安置压力大。投资效益和移民安置成为制约工程能否批准和核准的关键。
从新疆水利水电工程建设征地移民安置项目的实践中，无论是投资方（业主）、还是地方政府（县级政府）、或是设计方（设计院），均认为合理确定工程建设征地范围，对工程投资影响较大，而减少建设征地范围，除水库淹没和建筑物占地是必占无疑的，工程建设管理范围是有调减余地的。
目前，关于水利水电工程用地划界的政策和规范都已实行了20多年，譬如：《新疆维吾尔自治区水利水电工程用地划界标准暂行规定》是1993年制定的，实行了近20年。《水利水电工程建设用地设计标准》（征求意见稿）是根据原国家计划委员会、国家土地管理局《关于编制建设项目用地定额指标的几点意见》（【1987】国土［建字第144号）和建设部、国家土地管理局《工程项目建设用地指标编制工作暂行办法》（【1989】国土［建］字第169号）的要求，进行编制的。
在社会主义市场经济体制条件下，在当今各项法律制度不断完善的新形势下，特别是涉及土地方面的法律，如土地法、森林法、草原法等已修正了多次，做为配套的征地政策和规范，亟待修订完善。
在规划设计环节，对征收征用土地，划定征地范围时，应灵活掌握，对于人口密集的地区，尽量少占耕地，压缩工程管理范围；而对于征收非耕地和未利用土地可适当放宽。把执行规程规范与投资企业的效益相统一。
2、对处理工程建设征地的建议
（1）确定建设征地范围要统一标准
从现行的征地范围规范和政策对比分析，存在标准不统一，实际操作随意性大，不确定因素较多。如对坝前段的洪水回水影响与枢纽区占地的关系如何界定，坝前管理范围与淹没范围如何避免重复计算。工程管理范围，尤其是渠道的管理范围征地宽度应出台新的标准。
（2）建设征地移民安置后评价势在必行
由于水库移民征地有诸多不确定因素，如设计洪水回水淹没线、水库蓄水引起的地质灾害影响因素、冰塞壅水、及枢纽占地范围的区域可变性，使水库移民征地在不同阶段，有不同的精度和数值，在此条件下，加强移民征地的后评价，反馈和修正原设计和实施中的概估值，就显得尤为重要。通过后评价可以准确的确定最终征地范围，消除了设计与实测值之间的误差，为项目管理提供依据，为新建项目提供借鉴，可以完善和改进我们的设计。
（3）建议研究制定工程建设管理范围的政策
按照实行多年的关于工程建设管理范围的政策规定，当前在工程建设征地实施过程中，普遍存在征地面积偏大的问题，为了适应目前土地补偿标准提高、土地资源缺乏的土地现状，建议应重新制定工程建设征地范围，尤其是管理范围的政策。
通过政策或规范，实现减少工程建设管理范围，缩小征地面积，把管理范围从永久用地改为临时用地，先征后返的目地。
（4）移民征地政策与当地经济发展相协调
建设征地范围的确定是一项基础性技术工作，其实质是移民征地补偿投资，是工程投资的重要组成部分，其中的土地政策对工程投资、移民征地补偿投资起着决定性的作用。
减少工程建设征地范围有利于减少征地移民补偿投资，进而减少工程总投资；减少工程建设征地范围，可减轻地方政府安置移民的压力；减少工程建设征地范围有利于设计单位实现规范要求的经济评价指标。
日前，自治区人民政府出台了若干项有关移民征地的政策，较大地提高了征地标准，使涉及移民征地的各项费用滚动增加，对正在进行的水电前期项目经济指标影响较大。地方政府的移民征地政策应与当地经济发展相协调，兼顾国家、移民、企业各方利益，在工程建设征地、移民利益保护、地区经济发展中寻找平衡点。
参 考 文 献：
[1] 《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（DL/T5064-2007）中国电力出版社出版.2007[M]
[2] 《水利水电工程建设征地移民设计规范》（SL290-2009）[M]
【关键词】 水库；防洪标准；复核；注意事项
广东省是我国受洪水灾害威胁严重的省份之一，防洪能力的高低直接关系到地区经济和人民生产财产安全。但我省多数水库大多建于上个世纪，受当时科技和施工条件的限制，存在着设计不够完善、工程质量偏差等方面的问题，再加之多年的疲劳运用，诸多水库程度不同地出现了险情，对防洪安全造成威胁。因此，必须对存在隐患的水库进行除险加固。而除险工作之前要对水库进行防洪复核，防洪复核结果是水库除险加固的基本依据，因此，加固防洪复核工作意义重大。
1 水库设计洪水与防洪复核的特点及基本方法
水库设计洪水计算与防洪复核的主要特点：①绝大多数水库位于小流域，缺乏实测径流资料，甚至降雨资料也没有，一般为无资料情况下的计算；②小流域面积小，自然条件趋于单一，计算时可作适当概化的假定，如假定设计暴雨时空分布均匀；③小型水库分布广、数量多，在保证一定精度的前提下，应力求计算方法简便；④小型水库一般对洪水的调节能力较小，工程受洪峰流量影响明显，设计洪峰流量计算比洪水过程线推求更为重要；⑤计算的目的主要是为水库安全鉴定、除险加固与设计提供依据。
2 小型水库设计洪水与防洪复核的主要内容
2.1水库基本资料复核
水库设计洪水和防洪复核的可靠性，首先取决于水文水利计算中所依据的基本资料是否准确、齐全、可靠。因此，首先应对水库基本资料进行复核，其主要内容包括以下几方面。
（1）水库工程技术指标。主要包括：①水库各种特征水位；②坝顶高程、心墙顶高程、最大坝高、防浪墙高、防浪墙高程；③溢洪道类型、堰顶高程、堰顶净宽、闸门类型、闸门高、闸顶高程、闸孔净宽、泄洪洞（渠）断面尺寸；④风区长度、边坡系数等其他指标。
（2）流域及水库特征参数。利用1∶10000或1：1000的地形图进行复核，主要包括：①坝址以上集水面积F、主河道长L、主河道比降J；②水库水位Z～面积F关系曲线、水位Z～库容V关系曲线、水位Z～下泄流量q关系曲线。
在水库基本资料复核过程中，基础资料应到工程现场查核，误差较大的，要认真查阅原设计中的有关资料进行核实，并说明原因，以保证基本资料的准确可靠。
2.2水库防洪标准确定
防洪标准是水文水利计算的基本依据，它反映了水工建筑物防洪的安全程度。水库的等级不同，其水工建筑物的级别不同，防洪标准也不相同。防洪标准的确定，一般要根据防洪保护对象在遭受洪灾时造成的经济损失和社会影响划分若干等级，然后依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）、《防洪标准》（GB50201－94）中的规定确定，其相应的洪水设计规范为《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44－2000）。
2.3水库设计洪水推求
设计洪水是指符合一定设计标准的洪水，包括设计洪峰流量、一定时段的设计洪水总量和设计洪水过程线等3个要素。根据《水库大坝安全评价导则》（SL 258－2000）（以下简称 《导则》）的规定，尽可能采用流量资料推求入库洪水进行复核计算，而小型水库大都属于小流域或特小流域，大多缺乏实测洪水资料，所以该方法在使用上受到限制。因此，设计洪水只能由暴雨途径进行推求。设计暴雨资料一般情况下可采用查《广东省暴雨参数等值线图》（2003年）的成果或采用实测资料与查《图集》成果进行对比分析，然后合理选用。洪水计算有关参数通过查《广东省暴雨径流查算图表使用手册》（1991）确定。
2.4水库防洪能力复核
2.4.1调洪计算
调洪计算主要包括起调水位的确定、水位库容关系的复核、泄洪能力的复核和调洪演算，其目的是推求防洪高水位、设计洪水位和校核洪水位。
对于起调水位，一般取水库的原汛限水位或正常高水位，即溢洪道无闸控制的取堰顶高程，有闸门控制的取正常高水位。若水库运行过程中调整了汛限水位，且经过上级主管部门审批，则取新的汛限水位。
对于水位库容关系复核，若库区泥沙淤积较严重，水位库容关系发生较大变化，必须重新复核水库特性曲线；若淤积量很少，库容变化不大，则不需要重新复核。
对泄洪能力的复核，若水库经过加固改造，泄洪建筑物的形式或尺寸发生了改变，或过流边界条件发生了变化，必须根据现状重新复核泄洪能力。
对于调洪演算，分有闸门和无闸门2种情况。有闸门情况，根据入库流量调整闸门开度，来多少泄多少，直至闸门全开；无闸门情况，属于自由溢流。根据水库水量平衡方程和蓄泄方程，一般利用软件进行调洪演算，推求防洪高水位、设计洪水位和校核洪水位。
2.4.2水库防洪能力复核
水库防洪能力复核包括大坝坝顶高程的复核、泄洪建筑物的安全复核和消能防冲复核。
（1）大坝坝顶高程复核。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）等规范的规定与要求，分别计算设计工况和校核工况下的大坝安全超高、风浪爬高、风壅水面高度及要求的坝顶高程。当水库有副坝时，要单独计算设计工况和校核工况下副坝要求的坝顶高程。当坝顶上游侧设置了防浪墙时，则要确认其是否稳定、坚固、不透水且与坝体防渗体紧密接合。
（2）泄洪建筑物的安全复核和消能防冲复核。根据《溢洪道设计规范》（SL253－2000）的规定与要求，对溢洪道控制段、泄槽段侧墙高程及消能防冲设施进行复核。在宣泄校核洪水时溢洪道控制段顶高程应不低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪高与安全超高值。
（3）防洪能力复核结论。防洪能力复核计算的结果，根据水库规模及所处地形特征（山区、丘陵区或平原、滨海区），应满足《防洪标准》（GB50201－94），水库大坝现状的抗洪能力应满足《防洪标准》（GB50201－94）及《水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见》（水规［1989］21号）的要求。当复核计算结果不满足要求时，应进一步复核计算大坝可安全运行的洪水频率。
防洪能力复核要对以下几方面做出明确结论：①原设计的大坝防洪标准和设计洪水是否需要修改；②水库大坝的实际抗洪能力是否满足国家现行规范要求；③要求的最大泄洪流量能否安全下泄。最后，要根据《导则》的规定，确定水库大坝防洪安全级别，并对防洪安全作出合理评价。
3 小型水库设计洪水与防洪复核中需要注意的几个问题
3.1 雨量参数的取值
水文资料及参数是水文分析计算的依据，尤其是雨量参数，其引用与审查直接关系着设计洪水计算的合理性。小型水库所在流域一般缺乏水文资料，雨量统计参数大多采用地区综合法根据最新《图集》查算。对于雨量参数的取值，应考虑将历史暴雨资料，特别是近期出现的特大暴雨加入进行频率计算，并与原设计雨量、老《图集》中参数取值、附近站实测雨量值进行对比分析，确保设计暴雨的可靠性、代表性和一致性。
3.2防洪标准的确定
水库的等级不同，其水工建筑物的级别不同，防洪标准也不相同。《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）对洪水标准有明确规定，规定中对下游有无影响是指坝下5.0Km范围内有无人口集中的居民点、重要交通设施等，这为选取防洪标准上、下限提供了有力参考依据。当上下游水头差低于10m，最大坝高也低于15m时，则应降低水库防洪标准按平原区情况确定。另外，在防洪标准选择时需充分考虑水库下游保护的人口、耕地、交通和串联水库的影响。
3.3雨型和计算时段的选取
小型水库一般对洪水的调节能力较小，工程受洪峰流量影响明显，设计洪峰流量计算比洪水过程线推求更为重要。洪峰流量主要由造峰历时内的暴雨所形成，计算中应选取对水库最不利的暴雨雨型分布。Δt应与单位线时段一致，选得太大往往雨量均化有漏峰现象，不能保证洪水的计算精度，选得太小会增加计算工作量，雨型选配也困难。通常集水面积在20Km2以下的按6h雨型，计算时段Δt＝0.5h；在5Km2以下的按3h雨型，计算时段Δt＝0.5h，这样更符合实际洪水汇流快、峰值大的特点。
3.4设计洪水成果的合理性
为保证计算的设计洪水的精度，对设计洪水计算所依据的暴雨洪水资料和流域特征资料应予以详细检查和分析，并对计算成果影响较大的或系统性问题应予分析改正。一般情况下，广东省综合单位线法与推理公式法的计算成果相差在20％以内的，采用广东省综合单位线法的计算成果。主要原因是推理公式法对降雨过程的变化没有充分考虑，导致洪量过于集中，但广东省综合单位线法能较好地反映降雨过程的变化和流域汇流特性，经实测洪峰验证，精度要比推理公式法高。当复核的设计洪水成果与原设计成果相比，偏小在10％以内或偏大在5％以内时，仍可认定原设计成果继续作为工程设计依据，否则应修改原设计洪水成果。另外，要查找并分析不同阶段设计洪水差异的原因，并对不同阶段设计洪水成果作出评价。
3.5关于计算的方法
在设计洪水推求的过程中，计算公式较多，数据之间关系密切，如果采用人工手算和查表计算，不仅繁琐，而且会产生舍入误差，影响计算结果。基于这种情况，可采用《水利水电工程设计计算程序集》进行计算。
4 结语
总而言之，防洪复核是病险水库除险加固的重要环节，防洪复核的质量直接关系到水库除险加固的有效性。因此，在复核中，要实事求是、科学对待，必须充分论证复核结果的可靠性，保证复核质量，只有才能为水库除险加固提供可靠准确的依据。
参考文献
关键词: 钢闸门; 管理; 维护
中图分类号：TV663文献标识码： A
1 水工钢闸门一般性维护
(1) 清理检查。要经常清理闸门上附着的水生物、杂草污物及积水等, 避免闸门腐蚀, 保持闸门清洁完好, 运行灵活。由于平板门、横拉门、下卧门、人字门和立轴双扉弧形门的门槽、门库、底坎和转动门盖座等处经常会被块石、杂物卡阻, 影响闸门的正常启闭, 因此, 对上述各部位应经常进行检查和清理。对于水深较大的闸门, 应该定期进行水下检查及清理工作。
( 2) 清淤。在多泥沙河流上的闸门, 为了防止泥沙在闸门前大量淤积, 要定期排沙。在横拉门门轨、下卧门门库等部位, 常因泥沙淤积而影响闸门正常运行, 可以采用高压水定期冲淤。
(3) 拦污栅清污。拦污栅必须定期进行清污, 在水草和漂浮物较多的河流上更应特别注意。闸门前有拦污机械的, 应该做好防锈与等养护, 确保其操作灵活, 并及时清污。闸门前无清污设备的, 可以根据情况, 采取在进口前设拦污筏, 临时设简单的拦污设备或者人工浅水清污等方法进行清污。
2 闸门门叶部分的维护
在运行中, 闸门门叶常出现的问题除了保护涂料剥落、锈蚀和水封损坏外, 主要是门叶变形、杆件弯曲或断裂、焊缝开裂、螺栓、铆钉或销钉松动和脱落等。这些缺陷常发生在闸门受到剧烈振动和严重气蚀之后。因此, 在门叶维护中, 除了做好防腐蚀及防漏等工作外, 还必须注意防止闸门的振动和气蚀。
(1) 闸门振动现象。闸门水封漏水, 使水封发生振动而致闸门振动。由于振动频率较高, 所以经常发出如汽笛响声的鸣音; 闸门在一定开度泄流, 闸门
后的淹没水跃会对闸门产生周期性的冲击, 从而引起闸门振动; 波浪冲击闸门, 也会使闸门振动; 闸门低缘型式不好, 当闸门在下游有一定水深情况下泄流, 同样也会引起闸门振动; 在前述的条件下, 因闸门结构的刚度较差, 故易发生振动; 深孔高压闸门门槽型式不适当, 使过闸门水流紊乱并发生脉冲, 引起闸门气蚀及振动。
( 2) 闸门防振措施。避免把闸门停留在振动较大的开度上泄水; 调整闸门水封, 使之与门槽水封座板紧密接触不漏水; 有条件的水闸, 在闸门上游加设消浪设施; 如果闸门底缘采用“P”型橡胶水封, 可根据发生振动情况改用“刀”型橡胶水封, 或者改闸门底缘下游倾角大于30°并增加补气孔; 还可以通过试验, 调整门槽形式, 以改善水流流态。
( 3) 防止气蚀的措施。对闸门有关部分的常用防气蚀措施有:
1) 尽量使行水结构表面平整光滑。
2) 选用合理的闸门底缘以及改建为合理的门槽型式。
3) 在气蚀部位增设补气设施。
4) 对已经遭气蚀损坏部位, 用耐气蚀材料补强,在整个施工过程中, 不得损坏母体材料或降低结构承载力。
3 闸门支承行走装置的维护
支承行走装置是闸门运行的主要活动和承力部件, 常因维护不善引起不正常现象, 经常出现的现象有滚轮锈死、由滚动摩擦变为滑动摩擦、闸门运行不良、启闭力增大等。
( 1) 保养工作要求闸门的全部滚轮、弧形支铰、闸门吊耳轴销以及其他类型的闸门的活动部位等, 应经常加注油保护并使油充满其间隙,除保证足够的效率外, 还具有防止灰尘和防锈的作用。所有加油装置, 应该保证油孔、油道清洁通畅, 加油设备良好, 没设加油装置的闸门支承, 可定期拆洗、加油。
( 2) 防止滚轮锈死的方法及其他补充维护方法。闸门滚轮经常处于门槽内, 加油很不方便, 可以采用的方法是自流油。在每个滚轮轴的油孔外边加装油嘴, 由启闭机室油箱通过油管自流供油。这种情况下只能使用粘度不大的油及简易压力加油装置。还可在闸门顶上安装加油器, 加油器类似大型黄油杯, 筒盖与筒身有丝扣连接, 当筒盖旋转, 就会将黄油下压沿油管送到各滚轮。为了防止滚轮锈死, 必要时还可以采取如下方法:
1) 适当加大间隙。考虑滚轮经常处于水下工作, 轴与轴瓦的间隙长期浸水, 间隙过小易卡阻。采用这种办法应注意在滚轮与轴转动部位加密封设施防护。
2) 将轮轴镀铬。轮轴镀铬是防止滚轮锈死的较有效方法, 一般镀铬厚度为120~ 150m。
4 钢闸门门体防锈
防止钢闸门的锈蚀, 常用的有以下3 种方法:
( 1) 油漆防锈。包括除锈与涂漆2 道工序。第1 道工序是除锈。涂油漆前, 必须彻底除锈。目前常用的除锈方法是机械除锈法, 即用空气压缩机把砂子喷到闸门上, 将铁锈除去。第2 道工序是涂漆。常用的方法是用环氧云铁防锈漆打底, 银灰色沥青漆涂面。先上底漆, 再上2 遍面漆。沥青是一种防锈材料。涂刷沥青时应先将锈物擦洗干净, 然后用高温的沥青液涂刷板面。厚度要适当, 防止花斑、露底、流淌及起皱等现象。
( 2) 柏油掺和水泥防锈。采用这种方法防锈和油漆防锈一样, 必须事先将闸门铁锈及杂物清除干净, 然后取一定量的柏油加热熔化, 再掺入12% ~15%的水泥继续加热, 并加入5% 的煤油, 不断搅拌成均匀的液剂。涂刷前, 先将闸门用火烤热, 再将溶剂均匀涂刷于闸门上, 涂刷厚度约1mm 左右。如用环氧元铁防锈漆打底则效果更好。柏油制剂的优点是抗冲击和耐磨性能较好, 耐盐性较强, 费用较低。采用此法时, 闸门加热温度不宜过高, 以防变形。柏油制剂的涂刷最好能在夏、秋季施工, 以确保质量。
( 3) 喷锌防锈。将锌丝在高温火焰中熔化, 同时用压缩空气将熔融的锌吹成雾状微粒, 并以较高的速度喷射到预先经过处理的闸门表面, 形成一层锌镀层。这些雾状微粒在喷射过程中, 受空气冷却而紧紧地依附在带有锚孔的闸门的表面上。喷锌是一种先进的防锈防腐措施。它常常和油漆防锈法结合使用: 先喷锌, 再涂漆。几十年来, 这种方法在水利工程中的钢闸门上得到了广泛的应用。该工艺经受了淡水、海水以及工业污水的考验,显示了良好的防锈效果。
5 钢闸门的防漏
防止钢闸门漏水, 关键在于做好防漏止水设备的维修养护工作, 使之经常保持完好。止水设备一般设于闸底和2 侧闸槽, 形式很多。对止水设备的要求是既要密闭而不漏水, 又要摩擦力小以减小启闭力。
( 1) 闸底止水。常用的闸底止水方式有2 种: 一种是闸门底部嵌砌木块; 另一种是闸门底部装设橡皮止水带。橡皮止水带比前者止水效果更好。大多采用橡皮止水, 橡皮硬度要适宜且要符合设计尺寸。安装时注意质量和精度。
各种止水设备要经常检查养护, 如有松动、损坏现象, 应及时处理。止水铁制件也要注意防锈处理。
6 结语
总之，我们应该竭尽所能，以科学合理的指导方针为基准，切实提高水工钢闸门的管理与维护工作，运用先进的管理模式，准确及时地进行维护、保养，使得水工闸门处于良好的运行状态，降低其发生的故障率。
参考文献:
[ 1] 左东启, 王世夏, 林益才. 水工建筑物[M] . 南京: 河海大学出版社, 2005.
Zhang Weiju
（中水北方勘测设计有限责任公司，天津 300222）
（China Water Resources Beifang Investigation Design and Research Co.，Ltd.，Tianjin 300222，China）
摘要： 本文根据新疆已建的引水径流式水电站的运行情况，分析了水轮机磨蚀破坏原因，从水工的布置型式和水机选型及材料防护等方面提出了解决办法和治理措施。
Abstract: According to the operation of built run-off hydropower station in Xinjiang, this paper analyzes the causes of turbine erosion, and proposes resolutions and prevention measures from water engineering layout, type selection and materials on protection.
关键词： 引水径流式 水轮机 磨蚀 沉沙处理 比转速 安装高程
Key words: run-off type；turbine；erosion；desilting；specific speed；installation elevation
中图分类号：TV7文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0041-01
0引言
引水径流式电站在大量含有泥沙的水进入机组时会引起水轮机严重磨蚀，引水径流式水电站水轮机的磨蚀原因都有哪些，应该采取哪些治理措施呢？
1高含沙量水、推移质进入机组是磨蚀的重要原因
很多电站的设计建设，由于缺少泥沙实测资料，专业人员只能采用类比分析得出含沙量数据，由于地理位置、水文气象资料的差异，导致含沙量资料不准确，尤其是近几年过度开发导致植被的破坏，在汛期雨季山洪爆发时，在拦沙措施不利、没有沉沙措施及排沙不利的情况下，大量泥沙进入机组，导致机组严重磨损。
以新疆塔尕克引水径流式水电站为例，安装2台额定出力2.526万kW立式混流水轮机，额定水头74m，2号、1号机分别于2008年3月底和4月初投入商业运行，2008年5月库玛拉克河水量加大，水质变差，雨季大量泥石流进入库玛拉克河，河水夹带泥沙进入机组，19时1号机主轴密封突然大量喷水，机组被迫停机，8月22日在对1、2号机组进行蜗壳内检查时发现转轮出现严重磨蚀，转轮上冠和顶盖、下环和底环的间隙达到了21mm，固定导叶中部出现深约5mm磨痕，7月22日1号机运行中主轴密封漏水、水导油盆进水被迫停机，经检查主轴橡胶水封和抗磨板磨损严重已不能使用，经更换备件后机组并网运行；8月25日运行中1号机组再次出现主轴密封漏水、水导油盆进水被迫停机，1号机主轴密封环磨损20mm，8月16日，2号机组主轴密封严重漏水被迫停机，经检查主轴密封端盖已磨穿、橡胶水封坏、抗磨板磨损严重、检修密封已无法封水，2号机主轴密封磨损造成水导油盆进水。
从现场实测的泥沙资料看，汛期含沙量高达几十公斤的水进入机组，规范是不允许的,从尾水渠沉集的泥沙看大量推移质进入了机组，泥沙颗粒直径高达十几公分，磨损部位多为颗粒冲击引起的坑凹，如此高的含沙量和推移质进入机组原因是什么呢？
①电站引水渠道长6km，取水口设有分水闸，汛期大量的泥沙涌入时，分水闸没有及时关闭，河道闸门也没有充分开启拉沙，大量的泥沙进入了机组，引起机组的磨损破坏。
②工程初设阶段泥沙资料不全，没有考虑汛期水质变差的工况，初期没有设置沉沙池，而推移质和较大颗粒的悬移质是不能进入机组的。
③初期运行人员缺乏经验,很难掌握泄水排沙与节约用水发电的尺度，导致前池淤沙太多并进入机组，机组磨损严重。
2排沙设施的影响
为防止取水口淤积，在取水口适当位置布置冲沙闸，在冲沙闸前设导沙坎，这样的布置利于前池排沙，减少大量泥沙进入机组,新疆吾库沙克引水径流式水电站建于1976年，安装3台单机容量为800kW水轮发电机组，设计水头14.5m，采用前池正向进水发电及冲沙，运行后实测过机多年平均含沙量为6kg/m3，最大含沙量88.4 kg/m3。大量泥沙进入前池后，底部排沙孔口为直角矩形，只能排除少量泥沙，大量泥沙进入机组，造成水轮机过流部件的严重磨蚀。1996年电力公司对电站进行改造，前池部分改造主要内容有：将原前池底板坡度由1∶6.49改为1∶1，使前池有一段水平段，便于泥沙沉积于前池底部。冲沙孔进口由矩形改为喇叭形，增加干扰面积,在拦沙坎上部设挡沙悬板，防止在水流的扰动下泥沙由拦沙坎进入管道，使沉积在前池的泥砂在冲沙水的作用下排入泄水道，该水电站投入运行后，经检测无大量泥沙进入蜗壳，机组磨蚀大大减轻。
3安装高程的影响
水轮机的安装高程，安=尾+Hs[1]，Hs=10-?荦/900-KσσH[2]公式中：Kσ是与过机泥沙含量有关的参数，泥沙含量越高，Kσ值越大，Hs值越小，机组安装高程越低[5]，这样才有可能尽量避免水轮机的气蚀；如果对泥沙含量估计不足，Kσ值取值偏低，导致机组安装高程实际取值过高，机组在较高含沙量情况运行时极易产生气蚀，会导致水轮机的磨蚀破坏严重，很多电站都出现过此情况，所以在计算水轮机的安装高程时，过机泥沙含量资料及其Kσ取值非常重要[4]。
4机组转速的影响
从比转速的计算公式ns=3.13n11（Q11η）0.5[1]可以看出，选取较高的单位转速可提高发电机同步转速，减轻发电机重量，降低机组造价，缺点是较高的单位转速引起转轮出口相对流速上升，对水轮机磨蚀不利，还会引起单位飞逸转速上升及转动部件的离心应力升高。采用较大的单位流量可以减小转轮直径，减小水轮机重量，降低机组造价，减小厂房尺寸，但单位流量过大会导致水轮机过流速度偏高，恶化水轮机的综合性能。引水式电站由于引水管线较长，很多情况下又无法设置调压井，为确保电站的安全运行就要求增加机组GD2，如果采用较高单位转速导致机组GD2降低，因此在优化配置单位转速和单位流量时，应综合考虑减少磨蚀破坏以及机组的过渡过程等综合指标，减小转速对机组选型是必要的[3]。
5抗磨损其他措施
5.1 过流部件选材及喷涂处理水轮机转轮、活动导叶、抗磨板等主要过流部件采用抗气蚀、磨损性能好和焊接性能好的不锈钢制做。在转轮局部易磨蚀部位采用进一步防护措施，如喷焊碳化钨涂层等。
5.2 机组主轴密封采用泵板和无接触间隙密封工作密封采用泵板和无接触间隙密封，泵板为不锈钢材料，通过泵板作用将上止漏环处泄漏水排入顶盖排水腔，顶盖排水腔的排水管将水排至集水井。
工作密封的静止部分与转动部分不接触，密封寿命长，正常运行不需冷却或，转轮密宫环防止固体进入主轴密封，避免了主轴密封的磨损。
5.3 选用备用转轮为防止汛期转轮磨损破坏修复耽误机组运行，影响发电，在含沙量比较高的电站配置备用转轮，以便更换一台机组转轮时，备用转轮投入使用。
参考文献：
[1]郑渊.水轮机.中国科技文化出版社，2003：58.
[2]水电站机电设计手册.北京：水力电力出版社，1989：36.
[3]水力发电厂机电设计规范.中国电力出版社，2004：6.
[4]张维聚等.戈兰滩水电站水轮发电机组及其附属设备设计.水利水电工程，2009，28：43.
[5]程则久.含沙水流上水电站安装高程的研究.水机磨蚀论文集.天津：水机磨蚀实验研究中心，1993：222.
关键词荒地排河;现状;问题;治理;实施方案
1河道概况及存在的问题
1.1河道概况
1.1.1河道现状。荒地排河开挖于1970年，位于独流减河以北，起自石化泵站(乙烯泵站)，沿独流减河左堤北侧，经大港发电厂，穿津歧公路，在大港发电厂循环河北侧，东至挡潮闸入海，全长16.7 km，负责独流减河以北、北环路及上高路以南、八米河以东、海滨大道以西范围内的排水。排水范围内主要有天津石化公司、100万t乙烯、油建公司、大港发电厂、新泉海水淡化公司、古林街、石化园区、开发区、生活区、港东新城，正在建设的南港轻纺园，排水面积61.39 km2。
1.1.2水利设施情况。现有六米河、十米河、城排明渠、板桥河4条河道汇入荒地排河;沿河座落石化泵站(16 m3/s)、大乙烯排水泵站(13.8 m3/s)、十米河泵站(16 m3/s)、城排泵站(6 m3/s)，4座泵站的排水能力为51.8 m3/s。南港轻纺园的雨水、污水的排水规划正在编制，如果不开辟新的入海河道，其雨水、污水只能入荒地排河。
1.1.3历年治理情况。荒地排河从开挖至今，对解决该区域的排水问题发挥了很大作用。近几年来，虽然先后建设了大港发电厂节制闸、海口挡潮闸，并对险堤段和入海口淤积进行了治理，但河道治理与大港经济社会的发展相比仍较为滞后。
1.2存在的问题
1.2.1设计断面小，排水标准低。原河道负责排除荒地、农田的积水，排水采取自流形式，设计标准低，排水时间长[1-2]。
1.2.2地权与河道管理分置，年久失修。该河上段占地属津南区，由三角地指挥部管理，长3.3 km;中段占地属大港管理，长6.47 km;下段占地属塘沽，由盐场管理，长5.43 km。由于种种原因，3个行政区没有对河道实施有效管理，造成堤防及沿河水利设施破烂不堪。
1.2.3淤积严重，排水不畅。由于水土流失和海潮挟带泥沙沉积的影响，河道的淤积深度在1.5~2.5 m之间;另外，汛期多发位时，河道水位被潮水顶托持高不下，水位抬高，雨水不但不能入海，反而会造成漫溢，淹泡临河低洼的区域。
1.2.4排水面积加大，增加了排水压力。由于沿河企业、园区、城区的快速建设，使地面截留、渗漏减少，而企业的外排水标准高，导致排水量大幅增加[3-4]。
2治理的必要性、目标及规模
2.1治理的必要性
2.1.1城区排水的需要。天津石化100万t乙烯、南港轻纺园、陆港橡胶等一批大项目相继落户大港，东部城区建设正在加速，原先的农田、荒地、坑塘，正在快速转变为工业园区和现代化城市。由于用地性质改变，排水标准也应相应提高。初步测算，荒地排河的流量达到70 m3/s时，才能满足排水要求，而现状荒地排河的最大排水能力只有10 m3/s，远远满足不了城区发展对排水的要求。大港城区附近另一条入海河道是独流减河。独流减河全长68 km，是大清河主要入海河道，担负着保卫天津市区防洪安全、渲泄大清河洪水入海的重要任务，大港段河道还担负着引黄济津和南水北调的引水任务，排水压力比较大。
根据有关规定和河道上下游的实际情况，大港城区及企业的雨水不能向独流减河排水。一是独流减河水质要求。根据天津市人民政府津政函[2008]9号《关于对海河流域天津市水功能区划的批复》的要求，万家码头至十里横河段日常期间2010年应达到Ⅴ类水水质目标(饮用水输水期间2010年应达到Ⅲ类水水质目标)，十里横河至南北腰闸段2010年应达Ⅴ类水水质目标。由于各单位排水不能保证达到Ⅲ类或Ⅴ类水质要求，因此向独流减河排水不符合天津市水功能区划的要求。同时，该段河道是引黄济津和南水北调的重要引水河道，一旦入独流减河的水质影响引水水质，不但影响市区居民的引水安全，而且将产生极其不好的政治影响。二是独流减河汛期行洪要求。独流减河负责大清河水系的泄洪，遇有上游洪水经独流减河泄洪时，设在独流减河左堤的口门必须封堵，避免发生险情，以确保天津市区安全。三是对沿河企业单位的影响:①对大港油田和北京地下储气库的影响。自大港电厂南北腰闸建成后，为保证大港电厂安全生产(水位要求、水中无杂物)，除上游洪水下泄外，北腰闸不允许开启。因此，排入独流减河的水无法入海，只能囤积在河道内，抬高河道水位，造成漫滩现象，直接影响大港油田油井和北京地下储气库的正常生产。②对大港发电厂的影响。由于大港发电厂机组按海水冷却设计，冷却水中若有大量的污水对机组的腐蚀非常严重，不利于机组设备的正常运行。③对沿河生产单位的影响。沿河自然养殖户较多，苇地鱼池数千公顷，若排水造成污染，养殖户索赔损失，引起群众上访事件，引发社会不稳定。因此，荒地排河成为大港城区雨水排外的唯一河道，具有保证城区排水安全的重要意义。
2.1.2水环境治理的需要。当前，滨海新区快速发展，城市面貌日新月异，而荒地排河做为城区外围唯一的入海河道，河道的水环境与城市发展不协调。因此，必须对荒地排河进行综合治理。
2.2治理目标
完善设施，提高功能，确保区域排水安全;推进水环境治理，创造良好的水生态环境，实现人水和谐[5]。
2.3治理规模
2.3.1工程任务。全面治理荒地排河石化泵站(大乙烯泵站)至入海口16.7 km河道。
2.3.2治理规模。根据企业排沥标准及各排水口入河流量，兼顾长远发展，进行分段设计:①十米河以上段工程治理规模:石化泵站排水流量16 m3/s，乙烯泵站排水流量13.8 m3/s，河道排水流量按30 m3/s考虑。②十米河至板桥河段工程治理规模:十米河以上排水流量30 m3/s，十米河泵站排水流量16 m3/s(正常运行12 m3/s)，城排泵站排水流量6 m3/s，该段排水流量按50 m3/s考虑。③T型河口至挡潮闸段工程治理规模:T型河口以上河段排水流量50 m3/s，板桥河汇入排水流量20 m3/s，该段排水流量按70 m3/s考虑。
3工程实施方案
3.1设计依据
工程等级和排沥标准参照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，荒地排河治理工程按Ⅳ等工程进行治理。遵循的主要规范、标准及文件有:《堤防工程设计规范》(GB50286-98)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)《天津市大港区河道综合治理工程项目建议书》。基本资料来源是2008年12月实测带状地形图和纵横断面图地面附着物调查成果。
3.2河道纵向布置
(1)石化泵站(乙烯泵站)至电厂铁路涵洞(0+000~6+820)段:按现状河道的走向进行布置。
(2)铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450)段:按新挖河道进行考虑。
(3)T型河口至挡潮闸(8+450~15+200)段:按现状河道的走向进行布置。
(4)挡潮闸以下2 km段:按现状河道走向进行布置。
3.3横断面设计
(1)石化泵站至城排泵站(0+000~3+800):长3 800 m，按规划部门的要求，河道南侧预留10 m宽用地，北侧预留60 m宽用地，采用矩形断面，河道上口宽45 m，占地宽55 m。
(2)城排泵站至电厂铁路涵洞(3+800~6+820):长3 020 m，该段地形较为宽阔，采用宽浅式断面，河道上口宽80 m，占地宽110 m。
(3)电厂铁路涵洞至板桥河(6+820~8+450):长1 630 m，南侧为电厂住宅楼，北侧是建国村住宅区，建议采用矩形断面，河道上口宽60 m，占地宽80 m。
(4)T型河口至油田桁架(8+450~9+770):长1 320 m，河道向西侧扩挖，采用宽浅式断面，河道上口宽75 m，占地宽100 m。
(5)油田桁架至挡潮闸(9+770~15+200):长5 530 m，河道向北侧扩挖，采用宽浅式断面，河道上口宽95 m，占地宽110 m。
(6)挡潮闸到入海口(15+200~17+200):长2 000 m，以清淤疏浚为主。
3.4建筑物改造
沿途建筑物改造17处，其中:铁路方涵5处，需扩建3处，改建为桥1处，拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。
3.5管道切改
需要切改管道19处、89条。其中沿河管道20条，跨越河道管道64条，穿越河道管道 5条。
3.6工程占地
工程共计占地140.08 hm2，其中利用原河道37.96 hm2，新增占地102.12 hm2。石化泵站至城排泵站共占地2.75 hm2，新增乙烯项目部0.21 hm2，新增津南区1.29 hm2;城排泵站至电厂铁路涵洞共占地18.15 hm2，新增津南区11.55 hm2;电厂铁路涵洞至板桥河共占地33.22 hm2，新增大港24.16 hm2;T型河口至油田桁架共占地13.04 hm2，新增占地13.04 hm2，古林街上古林村、建国村12.19 hm2，大港电厂0.85 hm2;油田桁架至挡潮闸共占地13.19 hm2，新增建国村9.23 hm2;挡潮闸至入海口共占地59.73 hm2，新增塘沽42.64 hm2。
3.7工程投资估算
3.7.1主要工程量。河道治理:清淤土方92.47万m3，挖土方78.96万m3，浆砌石21.46万m3，砼1.08万m3，复堤土方65.04万m3。建筑物改造:沿途建筑物共17处，其中:铁路方涵5处，需扩建3处，改建为桥1处，拆除1处;扩建节制闸2处;扩建导虹1处;左右堤需新建闸涵7处;新建交通桥1处、桁架1处。管道切改19处、89条。
3.7.2投资估算。工程总投资约6.08亿元，其中，河道扩挖、堤防加固1.35亿元，建筑物改造0.47亿元，管道切改0.44亿元，地上物赔偿0.11亿元，工程占地2.95亿元(新增占地1 02.12 hm2)，绿化、景观0.32亿元，临时工程0.15亿元，独立费用0.29亿元(设计费0.04亿，建设管理费0.05亿，预备费0.20亿)。
3.7.3工程治理计划。分2期实施:一期工程投资4.85亿元，主要实施河道清淤、扩挖、筑堤，管线切改，建筑物改造，土地占用赔偿。二期工程投资1.23亿元，主要实施堤防护砌、绿化及景观建设。
3.8实施计划及投资匹配
按照谁受益谁出资的原则，根据区域内各单位排水面积占总面积的比例进行资金分配筹集，按排水面积计算，各单位需投入的资金情况在工程实施前另行计算统计。
4效益与管理
4.1效益
荒地排河治理工程实施后，可以带来多方面的效益，主要有以下几点:为各大企业的排水提供可靠的保障;完善原排水系统的功能，有效提高排水能力，最大程度减少洪涝灾害带来的损失;保持生活生产的正常秩序，维护社会和谐稳定;打造宜居的城市水生态环境，达到绿化、美化、环保的目的，实现人水和谐。
4.2工程管理
治理工程完工后，由大港水务局按照《天津市河道管理条例》的规定统一管理，并做好日常维护，以保持河道的设计排水能力;依法行政，严格控制排水口门，确保排水安全。
5参考文献
[1] 周兵.试论淮河流域污染治理的对策及其改进[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版，2010，27(5):194-195.
[2] 李明生，肖仲凯，董小涛.石化行业排污口设置论证报告特点与对策[J].黑龙江水利科技，2010(2):7-8.
关键词：水工建筑物；闸门设计；结构计算
水工建筑物的重要组成部分之一的闸门可根据需要封闭建筑物的孔口，也可全部或局部开启孔口，用于调节上下游水位和流量，从而获得防洪、灌溉、供水、发电、通航、过木过筏等效益，还可用于排除漂浮物、泥沙、冰块等，或者为相关建筑物和设备的检修提供必要条件。闸门通常设置在取水输水建筑物的进、出水口等咽喉要道，通过闸门灵活可靠地
启闭来发挥它们的功能与效益及维护建筑物的安全。在一些取水供水工程的输水管道上一般设置节制闸门，用于根据需要调节控制流量；在泵站进水口和一些隧洞、涵管、倒虹管等的进、出水口一般设置有检修闸门，为检修水工建筑物和泵组设备提供条件；在水库溢流坝或溢洪道上一般设置有泄洪工作闸门，用于控制水库的水位和泄往下游的洪水流量，最大限度地发挥水库的功能效益。
1 水工建筑物闸门的组成
从广义上讲，闸门包括闸门与阀门。闸门一般主要由活动部分、埋设部分、启闭设备三大部分组成。活动部分：是封闭孔口而又能根据需要开启孔口的闸门主体，一般称为门叶。埋设部分：埋设在土建结构中的构件，主要是孔口的门楣、底槛和支承轨道等，通过这些构件将门叶承受的荷载包括自重等传递给土建结构。
2 闸门设计的主要工作程序
闸门设计一般程序是收集和分析资料、闸门的选型和布置、门体布置和结构及零部件的设计计算、施工图的绘制。下面就各个程序介绍闸门设计的主要工作内容和方法。
（1）收集和分析资料。要进行一项闸门的设计工作，首先要收集和研究分析闸门设计的基本资料，包括枢纽的任务和水工建筑物的等级、形式与布置；闸门运用条件与相关尺寸；水文、泥沙、水质、漂浮物与气象方面的资料；有关闸门的材料、制造、运输和安装等方面的条件；地质、地震和其他特殊要求等。分析资料就是要分清闸门的各种工况及运行条件，确定闸门的荷载及具体的操作方式。
（2）闸门的选型布置原则。在取水输水建筑物中，闸门的种类繁多，闸门的选型布置直接关系到相关建筑物的布置和工程量，也就影响了工程的投资和施工进度，有时甚至是控制性的。闸门的选型布置合理，不仅会节约大量资金，而且还会取得安全可靠、操作灵活、维修方便等效果。闸门的选型与布置，应从全局出发、统筹兼顾，正确处理闸门设计与取水输水建筑物的关系，以满足工程的各种使用要求。大中型工程常需要做多种形式和布置的方案，与建筑物一起作技术经济比较，从而选定最优方案.
3 水闸门体布置及结构计算
闸门的选型与布置方案确定后，就可以对所采用的闸门进行门体布置，然后才进行结构和零部件的设计计算。门体布置就是根据闸门的形式、孔口尺寸和材料等情况来选择合理的门叶结构、零部件的形式和布置。门体布置应注意闸门的构造简单、安全可靠、节约材料以及便于制造、运输、安装与运行维护等方面的要求。闸门材料与零部件的种类应尽量少，尽可能采用标准化定型产品，尽可能采用普通钢材，以便于保证供货，也便于检修与维护。门体布置时需考虑运输条件，闸门应便于划分运输单元，应避免运输时尺寸超限、超重等情况。另外，与水工建筑物的配合也不容忽视。门叶结构形式应考虑构件的布置和连接形式。钢闸门一般考虑采用焊接结构。门叶结构因闸门形式不同而不同。对于动水启闭的大、中型平面闸门和弧形闸门底缘形式的布置也需予以重视。因为这些闸门的底缘形式对闸门泄流时的水力学因素比较敏感。若底缘形式布置不当，容易产生闸门的振动，或者是增加闸门的动水压力。闸门零部件中的支承部分应特别注意，例如平面闸门，因为滑动支承和滚动支承在水压力作用下所产生的摩擦阻力差别很大，采用滑动支承还是滚动支承对启闭力的影响将是很大的。这些支承形式、材料以及与门体本身的配合等也有多种选择。又如弧形闸门，它的支承铰的布置和材料也很重要，往往决定闸门设计是否合理、运行是否方便等。这些都是需要仔细研究的。吊耳的布置与启闭机的形式、规格及位置有关。此外如闸门的止水、反向支承、侧导向装置等零部件也应认真考虑。在门体布置完后就可以进行闸门结构和零部件的设计计算。首先根据实际可能发生的最不利的荷载组合情况和选定的结构、零部件的布置和材料，确定荷载分配，然后进行各构件和零部件的设计计算。一般先选择各构件和零部件的规格，再进行强度、刚度、稳定性验算。有时需要经反复几次计算比较，才能确定较合理的方案。前面提到，我国现行的钢闸门设计规范仍然采用容许应力方法进行闸门的设计和计算。而工业与民用建筑及水工建筑等专业的规范大都已采用可靠度设计法，1994 年国家技术监督局和建设部还联合了GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》，该标准采用了极限状态设计原则。在这一点上，闸门的设计规范明显落后于形势了，要向可靠度设计过渡，还有大量工作要做，如：荷载的统计、分项系数的确定、安全度的规定等，闸门结构力学计算模型主要还是采用平面体系，即把一个空间承重结构划分成几个独立的平面系统分别进行分析计算。实践证明，这种方法是偏安全的。闸门承重结构在分成平面系统时，需考虑各个构件的相对刚度和这些构件的变形情况，同时应考虑整个结构总的变形情况，也就是使计算方法尽可能地符合结构的实际受力状况。
[关键词]山区；河流问题；对策
中图分类号：TV212 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0169-01
1 河流概况
我市境内河流属海河流域和内陆河流域，流域面积大于200 km2以上的河流有68条。其中山区河流49条，平原区河流19条。山区河流为我市境内主要河流，洪水源短流急，陡涨陡落，历年最大洪水出现的时间多为7、8月份，个别年份出现在6月和9月，洪水年限变化悬殊。
2 存在问题
2.1 分布分散，治理程度低
近几年由于国家经济的发展，对河道的治理加大了力度，但我市60多条中小河流分布于各县区，我区200 km2以上的河流总长度为3566 km，需要治理长度约2000 km，目前治理长度仅有200 km，仅为需要治理河段的十分之一。大部分河道无堤坊，因而河道滞洪、蓄洪能力差、防洪能力低。国家对于偏远地区中小河流的治理投资力度不够，治理工作得不到充分的开展。
2.2 萎缩严重，防洪基础设施薄弱
我市一些中小河流流域水土流失严重， 加之不合理的采砂以及拦河设障、向河道倾倒垃圾、违章建筑等侵占河道的现象日渐增多， 多年未实施清淤， 致使河道萎缩严重， 行洪能力逐步降低， 特别是河流沿岸的县城、重要集镇的防洪设施少、标准低， 甚至很多处于不设防状态， 遇到一般洪水就可能造成较大洪涝灾害，对所在地区城乡的防洪安全构成了严重威胁。在河道上建有的少部分水库，虽进行了除险加固，但仅解决了自身安全的问题，淤积问题没有解决，拦蓄洪水和调节洪水的能力有限，起不到较大防洪作用。
2.3 技术力量薄弱，资金投入不足
我市的中小河流较多，长期以来中小河流治理缺乏投资机制和渠道，治理资金严重不足。水利专业技术力量薄弱，市、县区管理人员少，偏远河道常年无人巡视，乱占河道，违章建筑、乱倒垃垃、乱排污水、乱采乱挖现象普遍存在。
2.4 流域无总体规划
近年来国家加大了对河道治理的投入，但是这些资金主要用于大江大河和大湖的治理，中小河流治理的投入不足。河道区域性前期工作落后，我市洋河、永定河规划基于70年代的规划，其它中小河流由于无前期规划资金来源，少有整条河流综合治理规划。干、支流关系理不清，上、中、下游河段分不清，河道岸线和保护范围难以界定，险工段防护由于受资金限制，水流不封闭，起不到治理作用。
3 治理对策
3.1 注重项目与全流域规划关系
在进行单项项目的设计中，应首先调查清楚项目所属流域近期与远景规划，分期实施项目应注重全河道的统一规划和治理，正确确定河道上、中、下游段的关系、左、右岸的关系，河流治理开发与环境保护之间的关系等，合理收集流域规划、经济、社会、环境等方面的资料。目前流域防洪体系的建设存在重干流轻支流、重骨干轻配套的问题，骨干防洪工程得不到有效保护，长期受到中小支流的冲刷，影响其防洪能力。正确处理干、支流河道关系，通过对中小河流的治理，对其洪水进行有效的控制，使河流顺畅，这不仅能够起到滞洪、蓄洪的作用，而且对干流洪水的不利遭遇起到部分减缓作用。
3.2 重视现状调查，合理划分河段
重视对工程实地情况调查和资料收集，调查河流干、支流分布情况和关系，河道现状及堤防现状，河流冲淤情况和河势，历史洪水发生年份和洪痕，按照统一规划， 综合治理的原则，初步确定整条河道治理思路。根据河流不同河段的水文信息、流量、流速、比降、落差、泥沙含量、河流季节变化、水补给、地形、地势等因素对整条河道进行合理分段。一般将河流大致分成三等段，根据河流周围地形地势走向、水文信息等因素综合分析，上游地区一般为高山地区，河流深切山地形成许多深谷，流速急、落差大；中游地区一般流经低山、丘陵地区，河流流速明显下降，平均比降下降； 河流的末端至最后一个较大支流的入口之间称为下游地区，流速缓慢、河面展宽，泥沙淤积，河流落差小。
3.3 合理确定治河标准和洪峰流量
在全面规划的基础上，根据堤防设计规范要求，并结合实际，合理、客观的确定防洪标准，适当规避风险。不应为了占地的需要，而不考虑河道的天然因素，人为缩窄河道，降低河道的储水能力，造成局部冲刷和淤积，破坏水生态环境。
3.4 注重外业勘察和测量工作
根据河道分期实施的初步构想，制定正确的勘察和测量方案，对于河道和全流域的关系，应核实其坐标系和高程系统的关系，对于一条河流来说，应统一坐标系和高程系统，以便于各期项目的数据正确衔接和项目的安全管理。
3.5 合理确定河道中心线和堤线
根据河道不同河段的防洪标准和设计防洪流量，以及对河道和堤、岸线的现状调查，采用实际勘察的平、纵、横断面资料推求河道现状水面线，据现状水面线成果分析初步确定设计纵坡、横断面结构型式，据此再次复核水面线并进行合理性调整，确定合理河道治理中心线和堤线，合理确定河流宽度。堤线、河岸线尽量沿现状河岸线布置，尽量避免人为地裁弯取直、缩短河道。尽量保持河道原有的宽度，仅对河道宽度不够的个别河段进行拓展，避免严重的“渠化”行为。为了有利于河岸采取生态护坡措施，行洪断面大多选择梯形或梯形复式断面，尽量减少使用矩形断面。
3.6 合理确定治理措施和防护型式
针对河道各段的具体情况采取不同的治理方案，尽量减少工程措施。①对已满足行洪要求、河岸稳定的河段，维持现状，不采取工程措施。②对满足行洪要求、河岸不稳定的河段，只进行护岸、护脚处理。在实际工程中，为满足河岸抗冲刷要求，在河堤迎水坡下部采用浆砌石、混凝土护坡、护脚，高度尽量控制在常遇洪水位以下，部分工程还采用格宾石笼、干砌石等护坡、护脚，以适宜各种水生动植物的生存。在常遇洪水位以上多采用适合当地气候条件的植草护坡，或栽种水生植物。在城区附近因受占地、拆迁等因素限制，迎水坡一般采取较陡或直立式挡墙。③对淤积河段只进行清淤处理。④堤防填筑尽量利用河道开挖料，尽量使用河堤基础开挖的土料、砂砾石料等，少用浆砌石或混凝土，以利采取生态护坡。
3.7 正确确定护岸段水流封闭区和施工期
在河床演变特点和规律的指导下、确定全河段的防护河段。防护段确定短，工程不但达不到设计效果，反而被水流抄了后路，工程完全失去了作用。对局部护岸段应确定水流封闭区域，施工时应在汛前或汛后一个时间段完成，不应跨年度建设。可考虑河道单侧设防或在周边山体、公路等地形较高处选择适当位置闭合。合理处理与已有工程和非水利工程的关系。
3.8 合理编制施工组织设计和工程概算
根据工程的规模和任务，制定合理的施工导流和排水方案，确定主要工程施工合理施工期，注重当地砂、石料等主要材料价格的调查、编制合理、经济的工程概算。规范中小河流项目的资金使用管理，切实保障中小河流治理项目资金的使用安全，提高使用效益。
3.9 注重生态建设河岸生态环境
在确保河道防洪安全的前提下，要突出生态治理的理念，尽量保持河流的自然形态，尽可能恢复河道功能，维护河流健康，促进人水和谐。在河道治理中推广生态理念，建设人与自然和谐的河岸生态环境，已成为河道治理的一种趋势。
参考文献
[1]堤防工程设计规范.GB50286―2013.
[2]河道整治设计规范.GB50707―2011.
[3]中小河流治理工程初步设计指导意见.水规计[2011]277号.
【关键词】 贯流式水电站；消防总体设计；消防给水；CO2灭火系统；干粉灭火器；火灾自动报警及灭火控制系统
【Abstract】The julongtang water conservancy vital point engineering pack machine 2 set， list the machine capacity 30.0 MW， total pack the machine capacity 60.0 MW， water head become a scope as 9.5~18.0 m， for the country inside the lamp bulb Guan flow type machine set application one of water head higher machine sets， machine set sum settle water head 14.20 m， sum settle turn a 125.0 r/min soon， several year average generate electricity quantity 197，300，000 kW ·h， this text introduction should water conservancy vital point the penstock of the engineering extinguish fire system， CO 2 extinguish fire system and probe into with control system of design.
【Key words】The low temperature keep the weather in deep freeze:Supply water a tube a net:Measure
1. 工程概况和消防总体设计方案
1.1概况及其特征。居龙滩水利枢纽工程是以发电为主，兼顾防洪和灌溉、供水、航运以及水库养殖等任务的综合利用工程。其工程规模为：水库总库容为7.76×107m3；电站总装机容量60MW。
该工程位于贡水左岸支流桃江下游赣县大田乡夏湖村境内，距赣县县城约28Km。桃江流域属副热带季风气候区，流域内各地多年平均气温19.4℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-6℃，多年平均蒸发量1576.2 mm。
工程是由挡水坝、溢流坝、河床式发电厂房、船筏道及升压开关站等建筑物组成。
本工程的主要消防对象是水电站建筑物及其机电设备。其中水电站建筑物的消防设计含主厂房、副厂房、主变压器场（开关站）、高压开关室、厂用屏配电室、油库、机修车间和坝区等。除检修期外，水电站及其机电设备一般都处于生产运行状态。
1.2消防设计依据和设计原则。
本工程消防设计依据国家、行业颁布的下列现行规程规范进行：
(1)水利水电工程设计防火规范（SDJ 278-90）
(2)火灾自动报警系统设计规范（GB 50116-98）
(3)建筑设计防火规范（GB50016-2006）
(4)自动喷水灭火系统设计规范（GB 50084-2005）
(5)建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)
(6)二氧化碳灭火系统设计规范(GB 50193-93) (99年版)
(7)电力系统设备典型消防规程(GB 5027-93)
(8)采暖通风与空气调节设计规范( GB50019-2003)
(9)水力发电厂机电设计技术规范(DL /T5186-2004)
(10)中华人民共和国消防法( 1998-04-29)
(11)火灾报警控制器通用技术条件( GB 4717-93)
(12)水库工程管理设计规范（SL106-96）
为贯彻“预防为主，防消结合”和确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的方针，并结合居龙滩水利枢纽工程的具体情况，确定了如下基本设计原则:
在消防区内，按规范要求统一规划畅通的安全通道，设置安全出口及其标志;
以生产重要性和火灾危险性设置消防设施和器材，特殊部位按防火规范采取其它消防措施;
在电站设置消防控制中心（计算机房旁）和火灾报警系统，消防电源采用双可靠独立电源;
采取消防车、消火栓、CO2灭火和干粉灭火器四种灭火方式，消防用水取自可靠而充足的水源;
设置通风排烟系统;
选用阻燃、难燃或非燃性材料为绝缘介质的电气设备或采取其它保护措施以防止或减少火灾发生;
有火灾危险性设备之间， 采用耐火材料制成的墙或门隔离，孔洞用耐火材料封堵以防止火灾的漫延与扩散。
1.3消防总体设计方案。枢纽总体配备一辆消防水车，若遇重大火灾时，则由县消防部门支援扑救。工程消防系统按其生产及防火功能要求分为主厂房、副厂房、开关站、高压开关室、油库、机修间及大坝（含启闭机室、坝区用电变房）七个区，其中主厂房、副厂房采用自动灭火与灭火器具结合的灭火方式，开关站、高压开关室、油库、机修间、大坝则采用灭火器具灭火。
为确保消防区灭火要求，本工程消防水源及电源均按双水源、双电源设置，互为备用。当其中之一停止工作时，备用水源及备用电源均能自动切换投入。二台消防水泵从上游水库取水或下游取水，水泵扬程为52m，作为消火栓消防备用水源，两台消防水泵布置在技术供水设备室；另外，由两台深井泵从水井取水给高位水池（V=100m3）供水，作为消防水源及生活用水，为保证消防水源的可靠性，应经常检查消防水泵是否能正常运转。
在主、副厂房等建筑物设计中，防火设计要求：
(1)建筑物的耐火等级为二级。
(2)重点火警防护区，按消防要求设置防火隔墙、防火门或防爆门。
(3)建筑物层间不少于两座楼梯（含爬梯）。每片消防分区不少于两个安全疏散出口通道。
(4)开关站及绝缘油库设车道，供消防车通行的消防车道宽度为5m。
2. 工程消防设计
2.1生产厂房火灾危险性分类及耐火等级。厂房各主要生产场所火灾危险性分类及耐火等级要求见表1。
2.2主要场所和主要机电设备的消防设计
2.2.1主、副厂房消防。居龙滩水利枢纽工程采用灯泡贯流式机组，厂区主要由主厂房和安装间、电气副厂房、中控室、机修间和室外绝缘油库等部分组成，厂区机修门外、绝缘油库门外设室外SS100-1.6型消火栓2个、开关站设SS100-1.6型室外消火栓2个。
电站主厂房长66.70m，宽19m，高约50.0m，共分运行层（高程112.20m）、中间层（高程103.20m）、水轮机层（高程84.70m）。
运行层主要布置有调速器和油压装置等设备，在每个机组段(运行层、中间层)上游侧各设1个SN65（带报警）型消火栓箱和2个MT3型手提式CO2灭火器。
考虑发电机水喷雾灭火装置的要求，在运行层每个机组段上游侧各设一个发电机消火栓箱为发电机内部消火提供水源，手动报警装置1个，发电机内部灭火及火警装置由制造厂家设计提供。
建筑物危险性分类及耐火等级表生产场所名称火灾危险性类别耐火等级类别主厂房丁类二级透平油库丙类二级绝缘油库丙类二级户外开关站丙类二级中央控制室、微机房丙类二级坝区用电变室、厂用变室丁类二级高压开关室丁类二级电缆、电缆道丙类二级发电机设备小间、资料室丙类二级空压机及贮气罐室丁类二级水清测报站丁类二级载波通信室丁类二级大坝监测室丁类二级高压试验室丁类三级机修车间丁类三级其它戊类三级水轮廊道层主要布置有轴承回油箱，调速系统漏油箱等，每机组段拟设MT3型CO2灭火器2个，另在与该层相通的渗漏排水泵房设MT3型CO2灭火器2个，手动报警装置1个。
为扑灭厂内桥机电器设备引起的火灾，在桥机上设置MT3型CO2型灭火器2个。
电站安装间位于厂房右侧（从上游往下游看），长28m，宽19m，安装间上、下游侧各设SN65型消火栓1个和MT3型CO2灭火器4个。
空压机室设在安装间的下层，在该室油处理室上游侧设SN65消火栓1个及MT3型CO2灭火器4个，空压机室布置两个灭火器设置点。布置两个离子型感烟探测器，手动报警装置1个。
在副厂房的电缆层（高程107.70m）入口处设MT3型CO2灭火器4个，即每个进人门布置一个灭火器安置点（各2个MT3型CO2灭火器）；每个入口门设自动控制防火门，手动报警装置1个；此外还配置若干个防毒面具、呼吸器，电缆穿过楼板或进入各屏柜的孔洞均须用耐火材料封堵以防止火灾漫延，耐火极限不小于1小时。结合设备与电缆布置情况，每隔一定距离集中布置MT3型CO2灭火器2个，在电缆桥架每层均敷设缆式线型感温探测器。
技术供水层位于副厂房的100.40m高程处。其门外布置MT3型CO2灭火器4个。
在高程112.20的微机房及中控室拟设置固定CO2灭火系统，采用固定管网消防，即组合分配系统，共用一套CO2储藏装置，保护这两个防护区的消防灭火系统，其设计用量按其中最大的中控室需要量设置，不考虑备用，经计算选用20个70L储存钢瓶，同时在每个地方均设置有烟温复合探测器，当感温感烟探测器同时报警时，控制器将立即停断该区风机与空调，声光报警器鸣响，提醒人员迅速撤离，延时30秒(可调)后，关闭防火门，启动灭火装置灭火，30秒全部喷完，另外门口设手动报警装置1个， 进人门口设气体放气信号灯，声光报警器， 布置MT3型CO2灭火器4个。
固定CO2自动灭火系统，既可在现地手动操作，也可与火灾自动报警系统相连。
2.2.2水轮发电机组消防。水轮发电机组安装在密闭的灯泡体内，其消防措施由制造厂解决，电站提供水源， 相应在机组段布置发电机消火栓箱，采用固定式水喷雾灭火装置。灯泡体内同时设置感温、感烟探测装置及其控制装置，发电机内部管路设备均有机组制造商按规程规范配套供应。
2.2.3油库和机修间消防
2.2.3.1油库消防。 居龙滩水利枢纽油库分为厂内透平油库和厂外绝缘油库，油库采用防火墙与其他房间分隔，油罐室设有两扇门与外界相通，出口门为向外开启的甲级防火门，油库内设有可靠的防雷接地装置和挡油槛，室内立式油罐之间间距大于2.0m。油罐与墙之间的距离大于油罐半径，油处理室与油罐室相接部位用防火墙隔开，烘箱电源开关和插座设在小间外，油库内灯具和电器设备均采用防爆的灯具和电器设备。透平油库设在安装间下面（高程103.20m），内有20m3的立式油罐2个，并设油处理室等，采用消火栓灭火，设置感烟探测器，油处理室设置手动报警装置1个。
绝缘油库布置在室外，靠近厂房公路边，发生火灾时，消防车能顺利抵达现场救火。绝缘油库内布置有15m3立式油罐2个，30m3立式油罐1个，油库设有油处理室、滤纸烘箱室。
根据有关规范，在绝缘油罐和透平油罐室各设置2台MFT35型推车式磷酸铵盐干粉灭火器和1个100×100×60cm3砂箱，每个砂箱配2把铁锹；两个油处理室各设3个MF3型磷酸铵盐干粉灭火器，同时在透平油处理室与空压机室联接处设SN65型消火栓1个，在绝缘油库室外设SS100-1.6型地面消火栓1个。
油库内防火门自动关闭，风机停止排风并可自动启动消防泵，为了预防和控制火灾，火灾报警后，并确认火灾位置后，在中控室手动关闭厂房内相应部位的排风机，此时防火阀连动关闭。火灾结束后，重新开启排风机进行排烟，然后通风系统恢复正常。
2.2.3.2机修间消防。机修间靠近安装场布置，面积为15×20 m2，内设小型机修设备，机修间除设置1个SN65型消火栓外，另配MF3型磷酸铵盐干粉灭火器8个，分二个设置点，每个设置点配置4个。在机修间外设SS100-1.6型地面消火栓1个。
设置感温、感烟探测装置及手动报警装置1个，自动向消防控制中心报警。
2.2.4高压开关柜室和厂用电变消防，坝用电变消防。两个高压开关柜室共设置开关柜16面，低压开关柜室设置低压柜10面，以上两个高压开关柜室内均设置1台MTT35型推车式CO2灭火器和4只MT3型CO2灭火器并设置向外开启的防火门。
坝用电配电室、厂用变室、柴油发电机房，布置在独立的小间内，小间配置3只M T3型CO2灭火器，并配置1台MFT35推车式磷酸铵盐干粉灭火器。
同时在每个地方均设置有烟温复合探测器，另外口门设手动报警装置1个， 进人门口设气体放气信号灯，声光报警器。
2.2.5主变和户外开关站消防。主变露天布置，2台主变间距离大于10米，与建筑物距离大于12米以满足防火要求，每台主变均设置可储存一台变压器油量和20min消防水量之和的事故储存坑，坑内装设金属栅格(其净距不大于40mm)并铺设粒径50~80mm，厚度为250mm的卵石层。事故时，变压器油可迅速由排油管排至设置在厂房右侧的事故集油池内。另外，每台主变附近均设置2台MFT35推车式磷酸铵盐干粉灭火器和2个砂箱(100×100×100cm3) 。另设置专门房间放置灭火器具。户外开关站附近设SS100-1.6型地面消火栓2个。户外110kV开关站，设置4只MT3型CO2灭火器。
2.2.6坝区消防。坝区内溢洪道8座液压泵房，每座配置2个MF3型磷酸铵盐干粉灭火器，坝顶每50米设置SS100-1.6型地面消火栓1个，计3个。每座液压泵房设置1个感烟探测装置。
2.3消防给水设计。居龙滩水利枢纽水库水质清晰、泥沙含量较少，可以作为消防水源。设四个消防取水口，为防止取水口堵塞可以用吹扫气管供气对水泵取水口进行吹扫；根据电站所配置的消防设备供水压力及消防用水量的要求，选用二台XBD5.2/30-125-200型水泵，扬程为52m，流量为108m3/h，两台水泵互为备用；消防水泵可与火灾自动报警系统相连，以便及时发现并经确认后能尽快消灭火灾。消防水泵及附属设施均布置在技术供水设备室（高程100.40m）。另外，由两台深井泵从水井取水给高位水池（底部高程160.00米，V=100m3）供水，作为消防主水源及生活用水，消防水泵供水作为备用水源。
2.4消防电气和监测报警系统
2.4.1消防电气。本电站设专用消防动力盘，并标有明显消防标志，由双电源供电，以保证消防设备由2个可靠的电源。消防用电设备采用单独的供电回路并穿管敷设，当发生火灾时，仍能保证消防用电。
厂房内主要疏散通道、楼梯间及安全出口处，均设置火灾事故照明及疏散指示标志。正常时，事故照明由交流电源供电，交流电源失去时，通过交直流切换装置自动切换为蓄电池直流供电。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx，疏散指示灯正常时由交流电源供电，交流电源失去时，通过其自配的备用电源供电，其连续供电时间不少于20分钟。
事故照明灯和疏散指示标志灯，均设置非燃烧材料制作的保护罩。
2.4.2火灾自动报警及灭火控制系统。本电站的火灾自动报警及灭火控制系统采用控制中心报警系统的形式，电站的消防控制中心设于消防控制房。
消防控制中心内设有火灾自动报警及联动控制屏，对厂内的火灾报警设备及消防灭火设备进行集中控制，并对发电机组设备火灾报警及联动控制器进行重复显示及控制。火灾自动报警控制系统选用总线编码智能型。火灾自动报警控制屏接收来自设备火灾报警控制器、厂内各部位安装的点式感烟、感温探测器、缆式定温探测器、手动报警按钮及输入模块传送来的信号，自动或手动发出灭火指令；向控制模块发出控制信号，控制风机、防火阀、固定式CO2灭火系统等消防灭火设备的运行；同时经通信接口自动启动工业电视监控系统进行跟踪及录像，并显示、记录、打印产生报警或故障信号的时间、地点及有关火灾信息，发出声光报警。并将所有火警或故障信息经通信接口送给全厂计算机监控系统。
主要设备布置区如中控室、计算机室、1G10.5kV开关柜室、2G10.5kV开关柜室、 400V厂用配电屏室、透平油库、油处理室、空压机室、高压试验室、柴油发电机房、400V大坝用电配电室、电缆层、技术、消防供水泵层等地均设置有点式感烟探测器；在主厂房运行层及安装场和中间层设置有红外光束感烟探测器；在安装有固定式CO2灭火系统的设备区（即中控室、计算机室），电缆层及电缆廊道均另外设置有点式感温探测器或缆式定温探测器。在厂内各重要通道、走廊均安装手动报警按钮及声光报警器。
上述区域，按其重要性和所配置的消防灭火设备的要求选择报警、报警及手动灭火、报警及自动灭火等不同的处理方式。
一旦发生火灾，任何一个探测器探测到火警信号，控制器发出火灾报警声光信号，通知运行值班人员，值班人员根据火灾自动报警控制屏显示的报警地址到现场证实或经工业电视监控系统证实后，即可采用干粉灭火器或手动启动消火栓、固定式CO2系统，指挥救火。固定式CO2系统的远方手动操作在火灾自动报警控制屏上进行。火灾自动报警控制屏也可以设定为自动灭火方式，如果CO2灭火保护区域内同时有感温、感烟两种类型的探测器报警或手动报警按钮按下后，经控制器分析判断后自动停断对应区域内的风机、关闭对应区域内的防火阀、投入灭火装置。无论是在手动方式还是在自动方式下，控制器在发出火警信号的同时都自动启动工业电视监控系统对相关部位进行跟踪、显示及录像，以备日后事故分析。
根据规范及电站的实际布置进行探测器、手动报警按钮的配置；根据灭火设备的自动控制要求配置联动模块。
火灾自动报警控制系统的所有线路均采用屏蔽型电缆，以防电厂的磁场引起干扰；所有线路均穿管暗敷。
关键词：仿真模拟岩体力学混凝土耐久性高掺粉煤灰
《三峡水利枢纽工程几个关键问题的应用基础研究》是1994年国家自然科学基金委员会和中国长江三峡工程开发总公司联合资助和领导下开展的一项大型综合性研究。所谓“应用基础”实际是指工程设计、工程施工应用技术的基础理论。经过5年研究。取得了预期的成果，已于1999年6月在三峡坝区通过国家科委组织的专家组验收。
此项研究涉及三峡工程的几个关键问题，侧重于从应用基础理论上解决工程疑点和难点，在研究中理论与工程实际相结合。所获成果，对三峡工程有的具有直接应用价值，有的需要在工程进展中加以验证。从专家意见中反映出，这些研究推动了我国相关领域工程应用基础理论水平的提高，一些技术还可以推广应用到其它水利水电工程上去。现将研究的内容和取得的成果按以下五个课题予以介绍：
1三峡工程泥沙问题研究
三峡枢纽上游年输沙量大，枢纽建成后，大量泥沙将在水库内淤积，坝下游河道则发生冲涮，若不加以妥善解决，将影响水库寿命和枢纽效益的充分发挥。本课题研究了以下内容。
1.1几个泥沙基础问题
主要有：淤积物的密实度及干容重变化研究；泥沙起动规律研究；推移质运动特性和输沙率研究；底层泥沙交换、状态概率及推悬比研究；水流挟沙力研究。
1.2坝区泥沙淤积和坝下河道演变
内容有：通航建筑物引航道防淤清淤措施研究；电站引水防沙措施研究；河道床面粗化研究；河道床面形态和阻力；坝下游河道演变及河型转化。
1.3数学模型和实体模型技术研究
进行了模型沙特性研究；实体模型变率研究；实体模型图像分析系统；长系列试验方法比较；数学模型试验中a系数研究；回流区泥沙淤积计算。
关于泥沙的基础理论研究，在水库淤积物密实过程、泥沙起动规律、冲积河道阻力和床面粗化、推移质运动特性、底层泥沙交换和水流挟沙力等问题上都获得了创新性的研究成果。对于通航建筑物引航道的防淤清淤措施、电站的引水防沙方案已为设计部门所采用。对于实体模型中的模型沙特性研究、模型变率的影响、长系列试验方法以及数学模型中不平衡输沙恢复饱和系数，回流区泥沙淤积等都作了深入的分析和探讨，其研究成果有助于澄清三峡工程泥沙科研中长期存在的不同认识，本课题中建立的实体模型图象分析系统能够在短时间内量测大面积水域的流场，是一项十分有用的新技术。
2通航建筑物的应用基础研究
本课题对三峡工程通航建筑物的通航条件、船闸水力学、船舶运行仿真模型和船舶技术应用中的一系列基础理论问题进行了研究。
2.1枢纽泄洪对坝区通航条件的影响
从枢纽泄洪对上下游航道通航条件的影响、电站调峰非恒定流对通航条件的影响、通航水流条件的航行判据的研究表明，通过采取相应的措施，优化船闸与电站的运行方式，可以达到坝区通航条件的要求。
2.2船闸输水系统和闸阀门水力学解决以下技术难题
(1)输水系统水力学：三峡永久船闸输水系统采用了4区段8支管，顶支孔出水，盖板消能的动力平衡系统，它可使水流均匀分布于整个闸室平面，从而可减少闸室输水所导致的非恒定流水面波动和局部水流紊动。通过试验及计算分析得出，支孔形状、廊道雷诺数、廊道阻力、支孔高宽比、支孔总面积与廊道面积比等，是影响出流的一些因素，并提出了改进意见。
(2)船闸阀门水动力学特性。
(3)阀门空化特性及控制空化措施。
(4)阀门流激振动特性及减振措施。
(5)船闸人字闸门运行动水阻力。
(6)船闸水工模型试验缩尺效应。
2.3船闸运行过程仿真模拟试验
采用计算机仿真模拟方法对船闸输水及船舶过闸过程进行模拟，其优点是经济、快速、宜于长期保留，预演过程整体性强。主要模拟过程有：船闸输水过程仿真、航行条件的快时模拟、船舶航行条件实时模拟器的研究、船闸运行可行性分析。
本课题的主要研究成果：如超高水头大流量的阀门水力学、通航建筑物的通航条件和船舶试验技术研究等都已达到国际领先水平。对于非恒定流减压模型试验方法和试验设备的研制、阀门段廊道流态特征和急变分离流机理、门楣通气减少空蚀的综合措施、分散输水系统中出水支孔流量分配规律、泄洪产生引航道往复流的机理、小尺度船模的相似性等研究成果都已应用于三峡工程设计，并据此修改了《船闸设计规范》中的输水系统部分条文，成果具有广泛的推广价值。3三峡船闸高边坡若干基础理论研究
此轮高边坡研究基本上是国家八五科技攻关三峡研究的延续和深化，内容侧重于工程岩体力学的应用基础理论。由于研究工作与永久船闸高边坡施工平行进行，因此研究成果除了一部分可以用于指导反馈设计和施工以外，大部分成果对我国高边坡工程，特别是卸荷高边坡工程，可为设计提供理论武器和较先进的分析手段。
3.1关于岩体力学性质的研究
三峡坝区的闪云斜长花岗岩属性良质优的岩体。由于建闸开挖体坡高(170m)、体长(1610m)、堑深(67m)；由于山体下部诱发的地应力释放；由于风化和岩体结构面的发育发展；导致岩体宏观力学性质与按常规试验获得的力学数值之间存在差异，而且在开挖后会有性质弱化的趋势。
通过研究，在试验与调查基础上，建立了岩体宏观力学参数模拟理论，提供能较真实反映现场岩体性质的参数值。如岩体的变形模量，微新岩体可取为20～30GPa。研究表明，岩石在三向应力状态下，卸围压可导致岩石的开裂。开挖后的高边坡，岩体同时存在加载和卸荷，卸荷效应会引起岩性区域的重新划分，从坡表至深层出现程度不同地岩体变形、松动和开裂。研究认为区内花岗岩体存在着卸荷流变效应，此种流变可通过正、反分析予以界定。
3.2高边坡岩体稳定分析方法的研究和应用
在具有不同理论背景的岩体破坏机理研究分析基础上，采用各种不同的方法对高边坡的稳定进行了分析计算。以反映变形规律和变形量。
分析使用的方法不同于过去较明显的是，在计算模型中较多地运用了脆性理论。如有的引进、开发、应用“断裂损伤介质分析系统”，对高边坡进行了断裂损伤弹塑性与流变分析；有的针对三峡船闸高边坡建立了脆弹粘性理论分析的计算模型；亦有数家单位采用其它方法试图解释三峡船闸高边坡卸荷岩体的变形和非连续性问题，如离散元法(DEM)、不连续变形分析法(DDA)、数值流形方法及卸荷非线性分析。
从分析结果看，在三峡船闸高边坡不同断面的特征点上，在垂直于船闸轴线方向上，最大水平位移大都不超过50mm。清华大学用断裂损伤流变模型计算的位移量在坡顶最大，为100～300mm，其它部位为50mm左右。给出的流变量，即开挖结束后继续随时间发展的位移量为5mm，收敛期为一年。
此外，有的运用潘家挣塑性力学的上下限理论，用组合塌滑体的刚体极限平衡分析方法，给出高边坡整体稳定问题中沿最大可能滑动面滑动的边坡体稳定安全系数大于5。
完成的其它成果有：对渗流水荷载、爆破动力荷载的分析研究；用锚固模型的流变损伤分析方法研究锚固机理等。
4三峡工程混凝土原材料研究
本课题结合三峡工程的需要，以提高混凝土的耐久性为中心，研究混凝土的配合成份，配置出高性能混凝土、抗冲耐磨混凝土、微膨胀水泥和灌浆改性超细水泥等方面都有所创新，其中改性超细水泥灌浆已在三峡工程中试用。研究成果的水平总体上处于国际前列。
4.1混凝土耐久性及破坏机理
本课题侧重研究混凝土自身因素对耐久性的影响。对混凝土原材料特性进行分析，找出不利因素，提出改进的措施，从提高混凝土自身的性能来达到抵抗外界环境的影响，从而提高了大坝混凝土的耐久性。
(1)对大坝混凝土所用水泥及粉煤灰性能进行了试验研究。对三峡大坝所用中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥的性能进行了全面的性能测试分析，均符合国家规定指标。中热水泥的含碱量可达到小于0.55%(熟料小于0.5%)，低热水泥的含碱量可达到小于1.0%的指标。对粉煤灰品质、水化速度和贫钙问题进行了全面的研究。粉煤灰在拌制混凝土时有三种效应并产生三种势能：形态效应产生减水势能；火山灰活性效应，使粉煤灰具有受激活反应的势能；微集料效应造成致密势能。粉煤灰的水化速度与温度有密切关系，且随时间增长而增加。混凝土在20C下，粉煤灰在3～4年中仍在水化，只是水化速率缓慢，因而强度也是在缓慢增加。
(2)三峡大坝混凝土必须使用高效减水剂和引气剂。在确定高掺一级粉煤灰的前提下，必须选用与粉煤灰相适应的高效减水剂至关重要，两者配合应用，在降低每m3混凝土的用水量方面，能产生叠加效应。能使总减水率达到20%～30%。掺入引气剂后能使混凝土抗冻性能大幅度提高，也提高了混凝土韧性和抗折强度。
(3)混凝土的微观结构研究试验得出：①水胶比对孔隙率和孔径分布有较大的影响，水胶比大，孔隙率就高，大于100nm的孔增加；②每m3混凝土用水量降至100kg以下，总孔隙率大大降低；③掺入30%、50%、70%的一级粉煤灰，浆体总孔隙率随掺量增加而增加，但孔径大于100nm的有害孔仍较少，小于20nm的无害孔增加。
水泥浆体于集料界面存在富水层，较多的SO3溶解于此，造成人Aft富集和Ca(OH)2晶体的择优取向生长，构成混凝土中的薄弱部位。当水胶比降低，对界面结构有所改善；掺加20%或者40%粉煤灰及高效减水剂和引气剂后，改善了界面结构，但粉煤灰应低于50%。
4.2微膨胀型中热和低热水泥研究成果
研究成果表现在两方面：第一，已研制出微膨胀型中热及低热水泥；第二，对两种膨胀源氧化镁及钙钒石的膨胀机理，微膨胀中热和低热水泥的膨胀机理有了了解。
4.3高掺粉煤灰大坝混凝土
由于优质粉煤灰的大量掺入，其需水量比为90%左右，加之高效减水剂联合使用，产生叠加效应，使每m3混凝土的用水量减少20%～30%，由于用水量降低加上高掺粉煤灰，就使得水泥用量可以大大降低，得到质量较好的混凝土。
4.4抗冲磨高性能混凝土研究
三峡工程特种混凝土原设计是采用C40抗冲磨混凝土，这种混凝土曾用于葛洲坝水利枢纽的特殊部位。本课题研究出C60抗冲磨高性能混凝土，它的特点是限制水泥浆体积在混凝土中的总含量，掺入高活性掺合料-硅粉和优质粉煤灰取代水泥，以减少水泥用量，选用与之相匹配的高效减水剂及膨胀剂，使C60抗冲磨高性能混凝土的水泥用量降至330kg，掺合料的总重量达37%。用铁矿石粗骨料制备的抗冲磨高性能混凝土28d抗压强度可以达到89.6MPa，抗冲磨失重率又比C60低40%，抗冲击韧性提高1.8倍，但单价较C60高。
研究表明抗冲磨混凝土的改性机理是由于大量极细的活性掺合料水化后生成得C-S-H凝胶改善了集料与
水泥胶体的界面结构，使总孔隙率减少25%，有害孔减少，使混凝土密实性大大提高。
4.5大坝基础处理水泥灌浆材料改性及其机理研究
三峡大坝防渗帐幕设计标准要求ω≤0.01L/(min·m·m)，在细微裂隙发育的大坝基岩，用普通水泥灌浆无法灌入的地段。采用超细磨水泥灌浆能达到设计要求且不污染环境。
1)超细磨水泥主要性能如下：
①细度D95≤16μm，平均中值粒径小于4μm。
②浆材的稳定性和流动性，当W/C＝1.0时，析水率小于5%。
③强度：3d为52.5MPa，28d为72.5MPa。
④膨胀率：3d不小于0.15%，28d不大于0.60%。
(2)X光衍射分析现场灌浆情况，可以看出绝大部分水泥熟料已水化成C-S-H凝胶、Ca(OH)2和钙矾石
(Aft)，仅有少数石英(SiO2)及碳化的CaCO3，所以水泥结石强度高，无体积收缩。
5三峡水工建筑物安全监测与反馈设计
本课题分五个专题：安全监控系统结构与方案优化，安全监测信息分析的新理论与新方法，安全监测高
新技术及自动化监测系统，混凝土坝施工期仿真计算与温控反馈设计，开放式大型通用水工结构分析系统原理及研制技术等。
5.1安全监控系统结构与方案优化研究
三峡工程包括永久船闸、升船机、左岸大坝及厂房、泄洪坝段、右岸大坝及厂房、茅坪溪防护坝等建筑
物的监测系统，另外还有专项监测、地质环境及其他监测，其中仅永久性测点就有6000多个，是当今世界上最庞大的安全监测系统。为此，对总体结构、监测仪器布置和变形监测网等进行了全面系统地优化研究。
(1)总体结构优化针对三峡工程大坝特点及安全分析、评价和监控的要求，对安全监测系统总体结构，
依据信息可靠、有序采集、保存、查询、调用等原则，应用优化理论，将原设计大坝三级监控(建筑物、分区和工程监测中心)改为二级监控(建筑物，监测中心)，从而减少了结构层次，提高了系统的可靠性，节约了费用。
(2)监测仪器布置优化结合技术设计和招标设计，依据少而精等原则，对监测仪器的布置进行优化研究。经优化后，变形和渗流监测仪器、设备数量减少约1/2，应力应变监测减少约2/3，水力学和动力监测减少约1/2，监测费用减少1亿元以上，经济效益显著。
(3)变形监测网络化对变形控制网和倒垂等进行优化研究，突破常用的模拟法，提出用解析法的优化方
案，构成目标函数。以精确、可靠、灵敏度和费用等作为约束条件，形成一个二次规划模型，并以此编制变形监测网自动化分析软件。应用这一个优化软件，对升船机及临时船闸高边坡水平监测网进行了优化设计。
5.2安全监测信息分析新理论和新方法
安全监测的主要目的是通过监测资料的分析和反分析，对水工建筑物的安全状况作出综合分析、安全评价和监控。为此，针对三峡主要水工建筑物在施工期、蓄水期和运行期的不同特点，吸收国内外安全检测领域的最新信息分析理论和方法，提出了安全监测信息分析的理论和方法。主要分三大类：
(1)综合分析和安全评价的理论和方法用层次分析和模糊评判及其相结合、突变理论、多级灰关联分析、可靠度理论等方法和理论，依据实测资料对大坝的实测性态进行综合分析和安全评价。应用可靠度理论方法，以风险分析为基础，建立大坝安全风险评估的框架。
(2)结合已建工程和三峡大坝的典型坝段(泄洪2号坝段等)，建立了施工期的特殊监控模型，时空分布的确定性模型及反分析模型，多测点监控模型因子集分析模型，另外还提出用数学滤波法分离时效分量，采用回归与时序模型，用瑞利分布研究监控模型中环境量对效应量的滞后效应等。
(3)拟定变形监控指标拟定的理论和方法
主要包括用结构分析法和数学监控模型拟定监控指标。
5.3安全监测高新技术及自动化监控系统
鉴于三峡工程的特殊要求，决不允许中断监测和采集数据，这就要求安全监测系统能精确、稳定、可靠、长期而又实时地采集数据。为此，在吸收目前国内外传感器(主要是变形、裂缝等)及自动化监测技术的基础上，有针对性地开发和研制精度高、稳定可靠的自动化监测仪器和设备，对稳定性检查，对监测系统的构成和选型提出优化方案等。
5.4混凝土坝仿真计算与施工期温控反馈设计
混凝土高坝，工程规模大、工期长、施工和自然条件复杂，使设计与实际施工有一定差别。为此，开展混凝土坝仿真计算与施工期温控反馈设计的研究，对优化设计和施工，提高混凝土坝的设计施工水平具有重要的科学意义和实用价值。对此进行下列研究，并取得了相应的成果。
①提出了一整套混凝土高坝的仿真计算新方法；②研究了通仓浇筑重力坝和碾压混凝土重力坝温度应力的特点和规律及其与常规柱状浇筑重力坝的差别；③编制了混凝土坝和基础温度场、渗流场和位移场反分析软件；④研制了混凝土高坝施工期温控反馈设计软件。⑤对三峡大坝进行系统仿真计算，提出了合理的温控措施。
5.5开发式大型通用水工结构分析系统原理及研制技术
对以下几个方面进行了研究：①系统设计原理及实施方法；②系统工具环境的设置；③系统应用软件
