现代水利水电施工技术探讨

李景军

摘要：水利水电施工在工程建设中扮演着至关重要的角色，为能源供应、水资源利用、防洪抗旱和水环境保护提供支撑。现代水利水电施工技术的特点主要体现在技术绿色环保程度高、科技含量高和先进水平高等方面，使得施工过程更加环保、精确、高效。围绕现代水利水电施工技术展开探讨研究，以期在保障能源供应的同时，为实现可持续发展目标贡献有益参考。

关键词：现代水利水电  施工技术  绿色环保  导流及围堰

中图分类号：TV52

Discussion on Modern Water Conservancy and Hydropower Construction Technology

LI Jingjun

Yutian County Water Conservancy Bureau， Tangshan， Hebei Province， 064100 China

Abstract： Water conservancy and hydropower construction plays a crucial role in engineering construction， providing support for energy supply， water resource utilization， flood control， drought resistance and water environment protection. The characteristics of modern water conservancy and hydropower construction technology are mainly reflected in the high degree of green and environmental protection， high technological content and high advanced level of the technology， making the construction process more environmentally-friendly， precise and efficient. This article explores and studies modern water conservancy and hydropower construction technology， with the aim of providing useful references for achieving sustainable development goals while ensuring energy supply.

Key Words： Modern water conservancy and hydropower; Construction technology; Green and environmental protection; Diversion and cofferdam

隨着科技的不断进步和环保意识的增强，现代水利水电施工技术不断创新，呈现出绿色、高效、先进的特点，这些技术可以提高工程质量和效率，同时能够有效降低对环境的影响，实现可持续发展目标。本文将对导流及围堰施工技术、预应力锚固技术、大体积混凝土碾压技术等关键技术进行深入探讨，旨在为水利水电施工领域的可持续发展提供有益参考。

1 水利水电施工在工程建设中的作用

作为基础设施建设的重要组成部分，水利水电工程的施工直接关系到国民经济的发展和社会的可持续进步。其作用主要体现在几个方面。

1.1提供清洁能源

水电作为清洁、可再生的能源形式，对于减少化石燃料的使用、降低碳排放以及缓解能源短缺具有重要意义。水利水电工程的建设和维护，能够有效地满足国家和地区的能源需求，促进能源结构的优化升级[1]。

1.2防洪抗灾

在自然灾害频发的背景下，水利水电工程的建设能够有效地调节水资源的分布和利用，减少洪水、旱灾等自然灾害对人们生活和财产的影响。通过合理规划和施工，水利水电工程能够增强地区的防洪抗灾能力，提高人民群众的生活安全。

1.3农田灌溉和农业发展

农田灌溉是农业生产中至关重要的一环，而水利水电工程的建设能够提供稳定的灌溉水源，保障农作物的生长和产量。同时，水电能源供应能够为农村地区提供动力支持，推动农业现代化的进程。

2 现代水利水电施工技术的特点

2.1 技术绿色环保程度高

在当前社会对环境保护的迫切需求下，水利水电工程的施工技术逐渐转向更加环保友好的方向，以最大程度地减少对自然生态的不良影响。这一特点体现在以下三个方面。

2.1.1 强调废弃物的处理与资源的利用

随着施工过程中产生的废弃材料数量不断增加，对其进行高效合理的处理成为一项重要任务。现代水利水电施工技术通过技术手段，将废弃的混凝土等再次应用于其他部位的填筑，达到资源的循环利用，减少了浪费现象。

2.1.2  减少环境污染

在施工过程中，现代水利水电施工技术采用环保材料和低污染工艺，以减少对环境的不良影响。例如：哈尔滨市松花江北岸防汛抢险通道工程使用绿色混凝土作为施工材料，取代了传统的普通混凝土，减少原材料需求，降低了對环境的负面影响。

2.1.3  能源节约与排放减少

现代水利水电施工技术通过优化施工流程、提高设备的能源利用效率等措施，实现节能减排的目标。现代水利水电施工技术的应用不仅有助于降低工程运营成本，同时利于改善环境质量。

2.2 技术科技含量高

现代水利水电施工技术在应用过程中融入了先进的科学和技术手段，以提高施工的精确性、效率和可持续性。这一特点体现在以下三个方面。

2.2.1 测量和定位方面

现代水利水电施工技术在测量和定位方面采用了先进的科技手段，以GPS定位技术为例，其能够通过卫星定位系统实现高精度的地理信息获取，使得施工现场的位置、形状和大小等参数能够被准确捕捉，从而为后续的施工计划和操作提供了科学依据。

2.2.2  信息管理和分析方面

现代水利水电施工技术应用数据库技术和地理信息系统（GIS），使得施工方能够集中管理和分析工程数据，实现对工程进展、资源分配和风险管理等方面的有效监控和管理，提高施工管理的效率和准确性[2]。

2.2.3  数字化仿真与模拟方面

数字化建模和仿真技术允许工程师在虚拟环境中模拟实际施工过程，进行风险评估和效果预测，从而指导实际施工，进而提高施工精确性，同时降低施工过程中的风险，保障工程的稳定性、安全性、环保性和效率性，促进工程建设创新和可持续发展。

2.3 技术先进水平高

现代水利水电施工技术应用在实际施工中体现了较高的前沿性和创新性。这一特点在以下三个方面得到体现。

2.3.1 复杂环境下的适应能力

现代水利水电施工技术能够在复杂的地质和气候条件下实现高效施工。例如：真空排水技术可以在地下施工中降低地下水位，创造出干燥的施工环境，使得地下工程可以按计划进行。

2.3.2  创新材料的应用

现代水利水电施工技术引入高性能混凝土和纳米材料等新型高性能材料，从而显著提高工程的耐久性、稳定性和抗风险能力。这些材料的应用使得水利水电工程能够在更加恶劣的条件下保持优良的性能。

2.3.3  自动化和智能化应用

现代水利水电施工技术引入自动化测量、智能监控和远程控制等自动化设备和智能控制系统，以提高施工效率和准确性，使得施工过程更加精确、高效和安全。

3 现代水利水电施工技术具体应用

3.1 导流及围堰施工技术

导流及围堰施工技术在现代水利水电工程中的应用主要通过精确的水流控制和施工区隔离，确保施工安全和顺利进行。具体应用路径包括以下几个关键步骤。

3.1.1  自动化导流控制

现代导流及围堰施工技术的一个重要特点是自动化导流控制，通过建立先进的自动化控制系统，工程团队能够实时监测水流情况，并远程操作导流闸门，以实现精确的水流控制。自动化导流控制系统能够减少人为操作的误差，从而确保导流过程更加安全和高效。

3.1.2  数值模拟与优化

在水利水电施工过程中，工程师可以利用先进的数值模拟软件，对导流闸门的调节对水流和水位的影响进行预测。通过模拟不同操作方案，工程团队可以优化导流控制策略，以最大程度减少对下游生态环境的影响，有助于在实际施工中制订更为合理的操作计划。

3.1.3  高强度围堰材料的应用

在现代围堰施工中，多采用钢筋混凝土和专用围堰膜等高强度、防渗性能优越的材料，能够有效隔离水流，防止水流渗透，同时还能够提供更长久的耐用性，确保施工过程的稳定性和可持续性[3]。例如：宁波市沿江泵闸工程应用了双排钢板桩围堰作为施工隔离措施。此种结构采用两排垂直插入地下的钢板桩为主体，桩与桩之间的缝隙通过合适的密封措施进行处理，有效隔离水流，保证施工现场保持相对干燥，从而提高工人工作效率，并降低施工风险。

3.2 预应力锚固技术

在现代水利水电工程中，预应力锚固技术是一项关键的施工技术，其能够通过预先施加压力，增强结构稳定性和承载能力。预应力锚固技术应用路径主要涵盖以下几个关键步骤，确保工程的安全、可靠和高效进行。

3.2.1  三维数值模拟分析

应用预应力锚固技术的过程中，三维数值模拟分析扮演着重要的角色。工程师借助先进的数值模拟软件，对预应力锚固方案进行详尽的三维分析，有助于预测锚固后结构的变形情况以及受力分布，为优化锚固点的位置和数量提供科学依据。通过模拟分析，工程团队可以更好地理解结构的响应和行为，从而优化锚固方案，确保结构的稳定性和安全性。

3.2.2  高强度锚具材料应用

现代预应力锚具采用高强度钢材，具备优异的抗拉性能。高强度锚具材料的选择和应用使得预应力锚固后的结构能够承受更大的荷载，提高了工程的安全性和可靠性。例如：双江口水电站工程工程选用ESM15-9锚具，此种锚具材料能够承受更大的拉力，有效地抵御外部荷载和力的影响，通过选用ESM15-9锚具，双江口水电站工程能够在不牺牲结构稳定性的前提下，为工程的持久稳定提供支撑。3.2.3  实时监测与调整

在施工和运营阶段，工程团队可以利用传感器和监测系统，实时监测预应力锚固点的受力情况。通过监测数据，工程师可以判断结构是否处于安全状态，并根据实际情况进行调整和优化。这种实时监测与调整的机制能够保持结构的稳定性，预防潜在的问题和风险。综上所述，现代预应力锚固技术的应用路径包括三维数值模拟分析、高强度锚具材料的选择和应用，以及实时监测与调整。这些步骤相互关联，共同确保了预应力锚固技术的成功应用，为工程的稳定性和安全性注入了现代科技的力量。

3.3 大体积混凝土碾压技术

在现代水利水电工程中，大体积混凝土碾压技术通过提高混凝土的密实性，增强结构的强度和耐久性。其应用路径主要涵盖以下几个关键步骤。

3.3.1混凝土配比优化

混凝土配比的优化是大体积混凝土碾压技术中的核心环节，通过混凝土材料的科学配比和工程性能优化，工程师可以获得具有更好流动性和密实性的混凝土，有助于在后续碾压过程中实现更均匀、更紧密的混凝土排布，从而提高碾压效果。例如：绍兴市某水坝项目工程团队根据项目的强度和流动性需求，确定混凝土中水泥∶骨料∶砂子∶水 = 1∶2.5∶3∶0.45，从而保证混凝土具有足够的强度和流动性。同时，为提高混凝土的流动性和密实性，工程团队添加了5%的粉煤灰作为掺合料，从而改善混凝土的流动性，提高混凝土的密实性和耐久性。

3.3.2自动化碾压设备

自动化碾压设备的应用是大体积混凝土碾压技术中不可或缺的环节，现代大体积混凝土碾压施工采用自走式碾压机等自动化设备，通过预设的程序，实现均匀的碾压过程，减少人为操作带来的误差[4]。自动化碾压设备能够确保混凝土在施工过程中的均匀分布和緊密压实，从而提高结构的密实性和强度。

3.3.3  实时监测与质量控制

在碾压过程中，工程团队可以利用振动传感器等设备，实时监测混凝土的密实情况。监测数据可以用于评估施工质量，及时发现问题并采取调整措施。实时监测与质量控制机制可以确保混凝土的密实性符合设计要求，保证结构的可靠性和耐久性。综上所述，现代大体积混凝土碾压技术的应用路径涵盖了混凝土配比优化、自动化碾压设备的运用，以及实时监测与质量控制，共同确保了混凝土在施工过程中的均匀性、密实性和强度，为水利水电工程的建设提供坚实技术支持和保障[5-6]。

4  结语

综上所述，现代水利水电施工技术在工程建设领域具有不可忽视的重要性。在未来的发展中，相关部门需要不断追求技术创新，推动绿色施工理念深入实施，充分利用科技手段提高施工效率和质量。同时，要充分考虑生态环境，采取适当的措施减少对生态系统的干扰，实现资源的可持续利用，从而共同推动水利水电施工技术发展，为社会可持续发展做出积极贡献。

参考文献

[1]  朱叶. A水利项目财政专项资金绩效评价研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2023.

[2]  邓新琴. 水利工程施工项目成本控制研究：以P项目为例[D].南昌：南昌大学，2023.

[3]  王维民.对现代水利水电施工技术的分析[J].科技创新与应用，2018（15）：149-150.

[4]  孙维珍.现代水利水电施工技术的实践分析[J].中国高新科技，2023（8）：156-158.

[5]  马锦华.水利水电工程筑坝施工技术要点与应用策略分析[J].工程技术研究，2023，8（7）：75-77.

[6]  倪静波.现代水利水电施工技术的应用[J].科学技术创新，2020（11）：113-114.