水利工程勘察设计规范

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水利工程勘察设计规范范文第1篇

关键词：水利工程；设计方向

Abstract: China's national economy, the most fundamental of the great water conservancy construction, which is the most favorable cornerstone of the overall national progress. At present, China's water conservancy also exist many adverse conditions, In this paper, the situation of our national water conservancy, and from the new design direction, the fight for a strong impetus to the cause of the rapid development of China's water conservancy projects.

Keywords: hydraulic engineering; design direction

中图分类号：TV献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1.变更原有水利工程体系的原有错误设计方向

我们国家的水利工程是归属于国务院授权水利部统一归管的，国务院其他相关部门按照职责分工协同管理。流域机构在流域内按照水利部的授权行使水资源管理职能。其他各地区省市下属的水利厅局执行各个归属范围的水资源归管的责任。但是因水利工程的样种比较多，所以，水利工程各个管理部门在实际的管理中也会有很多不同的问题。

往往由于运行模式的有些小小的差异，机构设置繁杂全面，任务分的过于详细，职能上有所交集。再加上，因许多问题上得不到原本预期的效果，还造成一些不良影响，使得我国的水利工程有关责任单位的体制不完整、机构臃肿、工程费用不足、管理不认真等“病状”的出现。

长久以来，我们国家建设了很多的水利工程设施，但因业务部门与政理部门分开执行各自的任务，往往会存在对水资源管理权、防洪安全的执法权和管理权、水政渔政的执法权和管理权等工作的错位或缺位，以及在水利工程管理机构、水费计收体制、水利工程管理或养护、收益分配等地方出现很多的不协调问题。

在现实的运行上，通常对事物的产生以及水利工程体系按照最原始的步骤来分配执行，完全依靠上面所下达的任务要求，单位职工吃“大锅饭”， 单位职员工资少、单位里缺少加强员工工作积极性的制度、水土资源的整体效益少，忽视经济效益、社会效益，不能充分调动职工的积极性。水利工程事业部门因自身制度的不完整、机构臃肿、工程费用不足、管理不认真的问题。由于没有经费，久而久之就会造成无任何保证，无论是对于事业部门还是员工都存在很大的忧患。

除此之外，还有以大多数的水利工程因事业公司部门的规则制度不严谨，资产、财务措施不严密，很难达到所规定的归管标准。大多数水利工程公司因没有什么变革设计的意识，并不会借助自己的特殊有点来发展其他的事业来运行。然而水价、电价比较低，水费收取十分困难，不能达到整体工程的顺利进行。考虑到我们国家好多的大中型水利工程存在工程时间较旧、科学技术水平不达标、投入资金受到压缩，规划水平低、工程建筑要求低、工程质量达不到等等问题。所以，我们国家的水利工程事业的设计规划问题是迫在眉睫的。

2.关乎水利工程体系设计方向中的要点问题

2.1水利工程体系签字的设计方向要符合文件的审查、审批中的有关规定

水利工程建设程序一般分为,项目建议书、可行性研究报告、初步设计、施工准备,包括招标设计、建设实施、生产准备、竣工验收、后评估等阶段。其中项目建议书、可行性研究、初步设计、开工报告等阶段称为前期工作阶段。基建项目的实施应先立项，其过程包括项目建议书和可行性研究两阶段。水库枢纽工程、病险水库除险加固工程、大型灌区节水改造工程、农村饮水安全工程、大型泵站技术改造工程、中小河流治理等，应按照现行法规规定的建设程序进行。

对于大中型水利工程项目建议书、可行性研究报告，由水利部审查，报国家发改委审批，初步设计由水利部审查。病险水库除险加固工程的程序为，安全鉴定、安全鉴定核查、可行性研究报告。

对于大中型工程直接编初步设计报告，可行性研究报告由水利部审查，国家发改委审批，初步设计概算由国家发改委核定，水利部审批。直接编制的初步设计报告由省水利厅审查，流域机构复核，省发改委审批。重点小型病险水库初步设计报告由省水利厅和财政厅审查复核。大型灌区节水改造工程应符合国家发改委发改农经[2008]145号批准的总体规划，可编制分期或分年度可行性研究报告，省水利厅审查、省发改委审批、编制的年度实施方案由省水利厅审查，省发改委审批。 

2.2水利工程体系设计中勘测单位资质要符合要求

承担项目勘察设计单位和资质等级应符合《工程勘察资质分级标准》、《工程设计资质标准》和《村镇供水单位资质标准》的要求，有勘察设计劳务合作和分包的，包单位相关人员职责应明确资质应满足要求。 

2.3前期与设计工作深度应达到标准要求

《水利工程质量管理规定》水利部令7号：对于设计文件必须符合下列基本要求，设计文件应当符合国家、水利行业有关工程建设法规、工程勘测设计技术规程、标准和合同的要求。设计依据的基本资料应完整、准确、可靠，设计论证充分，计算成果可靠，设计文件的深度应满足相应设计阶段有关规定要求，设计质量必须满足工程质量、安全需要并符合设计规范的要求。

3.水利工程管理与养护要分开

水利工程事业单位一定要执行科学定岗制度，将水利工程维修养护业务和养护人员从水利工程事业单位中脱离，组建专业化的养护事业。国务院水行政主管部门要尽快制定水利工程维修养护企业的资质准则。各级财政部门商保证经核定的水利工程维修养护资金足额到位。各级政府和水行政主管部门要培育维修养护市场主体，规范维修养护外部环境。

供给水源的费用要严格遵循补偿成本、合理收益、节约用水、公平负担的准则来施行。对于不是农业使用水及农业使用水区分开来，制定不同的收费标准。使用水费用要依据水资源的现实情况、相关成本以及整个销售情况的变动而改变。要逐步推广按立方米计量，改进农业用水计量设施和方法，设计收费方案，减少收费过程。

4.结束语

加速我国的水利行业工程的整体设计，提高我国的水利工程的全面的发展方向，是推动我国水利事业整体性发展，已经成为一件迫在眉睫的重要性事件。本人对水利行业工程提出的设计方向是将企业事业明确进行、有关工作人员分开施展以及将工程养护工作者与管理部门人员明确各自执行。最后预祝我国的水利工程能够有一个历史性的飞跃。

【参考文献】

［1］刘学才.论水利工程管理工作[J].现代农业科技,2010,(11)．

水利工程勘察设计规范范文第2篇

【关键词】：大寨河一级水电站 沉砂池边坡 计算模型 地质参数 稳定性计算 防治方案

1工程概况

大寨河一级水电站位于云南省临沧市大寨镇，坝段左岸岸坡地形上缓上陡，坡度平均约为34°，上覆第四系崩坡积粉土夹大量孤碎石、块石，厚5m～8m；下伏地层为印支期全、强风化黑云母二长花岗岩，中粒结构，岩石成分较为复杂，动力作用明显，溶蚀、包裹及各种变余结构、构造和残留体发育。风化深度较深，全风化土层发育深度在20m以上。

电站左坝肩和沉砂池边坡高约35米，由于边坡土具高压缩性且有地下水出露，边坡稳定性较差。边坡在开挖时由于堆积土体应力释放，临空面产生多级裂缝并产生了滑动。初步分析其失稳成因机制:（1）、原边坡设计的开挖坡比为下1：0.5上1：0.75，偏陡，远小于边坡土体自稳休止角，不能满足工程实际；（2）边坡在未开挖扰动时处于极限平衡状态，开挖时临空面加大，受压土体收缩，甚至在水与土压作用下产生流变，边坡沿该层土体剪出，前缘局部塌滑，并形成上部发生裂缝，土体产生牵引式变形、蠕滑和倾覆。

边坡的稳定性及其施工加固处理方案对工程而言至关重要，本文运用专业软件就施工期、运行期及地震作用等多种复杂工况对沉砂池边坡二维典型剖面的稳定性进行分析，评价边坡静力工况下的稳定安全度及建议支护方案的效果。

2计算基本原理

计算分析方法采用刚体极限平衡法对电站沉砂池边坡进行数值仿真分析，评价边坡的稳定性及加固方案的合理性。刚体极限平衡分析法是岩土工程中分析边坡稳定所用到的最广泛的一种方法，其基本思路是：假定岩土体的破坏是由于滑体内滑面上发生滑动而造成的，滑动体被看成是刚体，不考虑其变形，滑面上岩土体处于极限平衡状态，并满足摩尔―库伦准则。滑面的形状可以为平面、圆弧面、对数螺旋面或其它不规则面，然后通过由滑裂面形成的隔离体的经历平衡方程，确定沿滑裂面滑动的可能性大小，即该滑裂面上安全系数Fs的大小。假定不同的滑裂面就可以得到不同的安全系数值，其中安全系数Fs值最小的滑面就是最危险滑动面，其对应的安全系数值即为该边坡稳定的安全系数值。毕肖普法为边坡稳定分析常用的方法之一。

根据摩尔－库伦条件应有

（2-1）

由每一土条竖向力的平衡得

（2-2）

联合两式：得出

（2-3）

按滑动体对圆心的力矩平衡

可有

（2-4）

上式右端的Ni需要按式（2-3）进行计算。由于公式两端均含有Kc，故需要迭代求解。

3计算参数及计算工况确定

3.1计算参数及控制标准

在静动力计算中，边坡岩（土）体均采用弹塑性模型，岩土体物理力学参数为在地质专业提出的基础上进行反演所得，见表1。

表1岩土体物理力学计算参数

岩(土)体 变形模量 泊松比 渗透系数

(cm/s) 容重(g/cm3) 粘聚力(KPa) 内摩擦角(°)

天然 饱和 天然 饱和 天然 饱和

崩坡积层 20MPa 0.375 2×10-3 1.75 1.85 15 11 25 24

冲洪积层 40MPa 0.345 3×10-2 2 2 0 0 25 25

全风化花岗岩 20MPa 0.36 1.6×10-3 1.75 1.90 20 13 26.5 25

强风化花岗岩 0.5-2GPa 0.28 7×10-4 2.50 2.60 250 150 35.0 33.5

弱风化花岗岩 2-5GPa 0.24 8×10-5 2.60 2.65 550 350 42.0 40.0

碾压回填碎石土

（93%以上压实度） 2.1 2.2 65 50 30 28

大寨河一级水电站工程等别为Ⅳ等小⑴型工程，根据《水利水电工程边坡设计规范》（DL/T 5353-2006）规定边坡稳定分析应区分不同的荷载效应组合或运用状况，其设计安全系数应不低于规范规定的数值。根据规范，本工程边坡属于A类枢纽工程区边坡，其级别为Ⅲ级，因此，持久工况下设计安全系数应不低于1.15～1.05，计算时采用1.08，短暂工况下安全系数不低于1.10～1.05，计算时采用1.05，偶然工况下安全系数应不低于1.00。

3.2计算荷载及计算工况

边坡设计需考虑的荷载包括自重、岸边外水压力、地下水压力、加固力、地震作用等。

（1）岩（土）体的自重作用：①在地下水位以上时，岩土体的自重采用天然重度；在地下水位以下时，则应根据计算方法正确选择。②坡体上的建筑物，包括加固治理结构物，应作为坡体自重计。根据典型剖面的地质剖面图，在这种地形和构造条件下，构造应力是很难集中的，而且根据初始地应力场反演的回归分析可以知道该区域内构造应力的量值较低。鉴于此，模型计算时只考虑了自重应力。（2）地下水作用：边坡各部位孔隙水、裂隙水或层间承压水的压力应根据水文地质资料和地下水位长期观测资料确定。采用地下水最高水位作为持久状态水位。（3）加固力：加固力指采用加固结构将不稳定岩体（或潜在不稳定岩体，下同）固定到滑动面以下稳定岩体的力。（4）地震作用：电站挡水建筑物为四级，50年超越概率10%的场地地表峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为Ⅶ度。

4计算模型建立

结合边坡地质条件，选取典型剖面进行边坡稳定研究。根据边坡地质特征及岩土体分层情况，选取冲坡积层、崩坡积层、下伏基岩的全、强、弱风化程度作为分区边界建立软件二维刚体极限平衡法计算模型，Slide提供模型的基本框架并将模型的左右边界和底边界设置为约束边界。针对选取典型剖面采用软件Slide进行边坡稳定性分析。

5基于当前开挖状态下边坡稳定性分析

基于表1的岩（土）体物理力学参数，运用专业岩土分析软件Rocscience Slide校核当前开挖状态下边坡典型剖面的稳定性。图1给出了Bishop法的计算结果。

从图1在当前开挖状态下典型剖面稳定性分析示意图可以看出，边坡稳定的安全系数为0.985，根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZT0219-2006》规定，安全系数介于0.95～1.00之间，边坡处于整体变形～滑动的区间内，此时的边坡出现裂缝到滑动的临界状态下，并且滑弧的位置与实际边坡滑动的位置相似，因此，反演的结果和实际较为相符。

图1当前开挖状态下典型边坡剖面稳定计算图

6重新开挖后边坡在无支护工况下稳定性分析

在提出建议支护方案之前，需要对重新开挖后边坡（未施加支护措施）的稳定性有一个大概了解，求解典型剖面开挖后（无支护）的安全系数，以便于支护方案的设计。

根据现场实际条件，边坡在1391m～1401m间拟按1:1开挖，1401m～1411m之间的开挖坡比为1:1.25，1411m高程以上边坡的开挖坡比也为1:1.25，开挖无支护计算成果见图2。

开挖后未采取支护措施的边坡安全系数为0.923，小于施工期安全系数允许值1.05。边坡的剪出面较低，和沉砂池底板开挖高程基本一致，滑弧基本穿过坡积层和全风化层。在施工过程中极易发生滑坡现象，开挖过程中必须采取合理的支护措施。

7建议支护方案下边坡稳定性分析

基于提出的岩土体物理力学参数，针对典型剖面进行建议支护方案下的边坡稳定性分析。重点研究施工期以及运行期下的边坡稳定性，验算是否符合边坡稳定要求，同时对典型剖面提出最优建议支护方案。

建议支护方案：边坡挂网喷护C20砼厚15cm；在1411m～1421m边坡上布设两排100吨级预应力锚索（锚索间距4米，排距4米），在1401m～1411m间布设5排长锚杆，长度为9m，桩距2.0m，排距2.0m，采用φ25钢筋。在实际边坡治理中，锚筋桩端头设置锚拉板，预应力锚索端头设置网格梁，这些措施均作为安全裕度考虑，计算模型中不予以考虑。计算结果见图3，推测最危险滑动面位置在河边剪出。

从图3建议支护方案下典型剖面稳定性分析示意图可以看出，边坡稳定的安全系数为1.058，符合短暂工况下安全系数不低于1.10～1.05的要求，能满足施工期的稳定。

图2施工期无支护边坡稳定计算图

图3建议支护方案工况下边坡稳定计算图

8正常运行期边坡稳定性分析

8.1正常运行期稳定性分析

边坡按建议支护方案完成边坡治理后下挖至沉砂池建基面且待沉砂池建筑物浇筑完成后，在沉砂池的混凝土边墙与坡脚间回填石渣（93%压实度）至上坝公路。计算结果见图4，从图4稳定性分析示意图看出，边坡稳定的安全系数为1.211，符合持久工况下设计安全系数应不低于1.15～1.05的要求。

图4 运行期边坡稳定计算图

8.2地震工况下稳定性分析

电站挡水建筑物为四级，50年超越概率10%的场地地表峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为Ⅶ度。运行期如遇地震，其计算结果见图5，从图5稳定性分析示意图看出，边坡稳定的安全系数为1.123，符合地震工况下的安全的要求。

图5 地震工况下边坡稳定计算图

9结论

在建议采取建议用锚索、锚筋桩、网格梁支护方案下，电站沉砂池边坡典型剖面在不同工况下基于Bishop法得到的安全系数均大于规范规定的允许值，能满足边坡稳定要求，故建议支护方案是合理可行的。

参考文献

[1]《大寨河一级电站工程地质勘察报告》 庞崇林等 中水十四局勘察设计院 2007年11月

[2]《大寨河一级电站沉砂池边坡处理报告》 庞崇林、项国松等中水十四局勘察设计院2010年12月

[3]《水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程》DZ/T5337-2006

[4]《水电水利工程边坡设计规范》DZ/T5353-2006

作者简介：

作者简介：赵德章（1973-），男，云南景东人，工程师，从事岩土地质勘察与安全监测设计方向。