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大坝研究论文

2023-03-01 18:57 来源:学术参考网 作者:未知

大坝研究论文

浅谈大坝建设的利弊分析论文

摘要: 自从有了大坝后,它便成为水利工程的主角,在防洪灌溉方面发挥了巨大的作用。但是,伴随着巨大利益的同时,还存在众多危害:改变环境,生态恶化等等。本文就大坝建设的利与弊,发表下个人见解。

关键词:大坝;建设;利弊;分析

水坝建设是最能唤起人类激情的工程之一,更是人类意志和创造力登峰造极的表现。水坝是一项集发电、灌溉、航运、防洪为一体的综合利用工程。工业化以后,特别是发明电以后,利用水力发电造福人类,更是一度成为人类文明进步的象征。如我国由于季风性气候,暴雨集中,时常有洪涝灾害发生,从总体上讲,淡水资源十分缺乏。随着经济的发展和社会用水需求的增长,要解决我国的水资源短缺,措施之一就是必须建设一批大型蓄水水库,增加各流域汛期的蓄洪能力,从而增加水资源的可利用程度。

(一)大坝的建设的益处

1,就三峡大坝为列,它是综合治理长江中下游防洪问题的一项关键性措施。并兼有发电、航运、灌溉、供水和发展库区经济等巨大的综合经济效益,对加快我国现代化进程,提高综合国力具有重要意义。首先,大坝的建设可以解决水资源短缺的问题。以我国为例,由于季风性气候,暴雨集中,尽管时常有洪涝灾害发生,而从总体上讲,淡水资源十分缺乏。随着经济的发展和社会用水需求的增长,要解决我国的水资源短缺,措施之一就是必须建设一批大型蓄水水库,增加各流域汛期的蓄洪能力,从而增加水资源的可利用程度。纵观历史,世界上任何一个发达国家,如果没有特殊环境形成的'天然水资源充足保证,几乎无一例外的必须依靠水坝蓄水来解决其水资源供应问题。三峡坝顶高程185米,最大坝高175米。水库正常蓄水位175米,总库容393亿立方米,对周边省区的水资源短缺的情况起到了缓解作用。

2,大坝给社会主义建设提供了源源不断的能源保障。目前,我国已面临着能源危机。煤,天然气,石油的剩余可采储量正在逐渐降低,如果按目前的消费速度,在一百多年以后将会枯竭。所以,要实现人类社会的可持续发展,必须转变能源结构,发展可再生能源。尽管风能、太阳能发电技术具有更广阔的发展前景,但是,按照现有的技术水平,风力和太阳能等其他可再生能源发电技术还不能满足大规模的社会需求。当前,全世界上大约20%的电力是来自水电,而其他可再生能源的发电的比重还很小。水电是目前唯一一种技术上比较成熟的、可以进行大规模开发的可再生能源,具有很大的社会价值。

3,大坝的建设对防洪具有重大的意义。长江流域是中华民族的发祥地之一。流域内资源丰富,土地肥沃,特别是中下游地区,是中国城市和人口最为密集、社会和经济最为发达的地区之一。但在公元前185年至1911年的2000多年间,长江曾发生大小洪灾214次,平均约十年一次,给长江中下游地区的经济发展和人民生命财产造成了极其惨重的损失。防洪是建设三峡工程的首要任务。

工程建成后,将有效地拦蓄长江上游的洪水,使长江荆江河段的防洪标准由目前的10年一遇提高到100年一遇,从而保护长江中下游平原地区1500万人口和150万公顷耕地免受洪水威胁。

(二)大坝的建成也带来了许多问题

1.长江上游影响河床演变作为关键的造床质是砾乱卵石,不是泥沙。三峡一带属石灰岩地貌,这坝得怎么建才能防止滴水穿石?那水的压力如此之大,而三峡地区的脉形纵横交错,是极易发生地震的板块挤压地区,如此多的水聚积在一个狭长的河谷中,危险至极修坝后原来年年逐出夔门的砾卵石将一粒也排不出去,可能十年内就堵塞重庆港,并向上游逐年延伸,汛期淹没江津河川一带

2.水库淹没耕地,移民和城镇迁建,会加剧本来就已十分突出的人地矛盾,并由此而可能加剧植物的破坏、水土流失和生态恶化。

3.目前库区的工业和生活废水年排放量已超过1Gt,沿江城市的局部江段已形成了较严重的污染带。建库后,库区水体流速减缓,复氧和扩散能力下降,将加重局部水域污染。

4.三峡工程将改变库区及长江中下游水生生态系统的结构和功能;一些珍稀、濒危物种的生存条件进一步恶化;对四大家鱼的自然繁殖也会带来不利影响。

5.三峡水库运行后,长江中下游河道出现冲淤变化;对长江中游平原湖区低洼农田土壤潜育化、沼泽化有一定影响;下游河口的海水入侵危害有可能增加。对上海的影响尤其明显。

6.三峡建坝后,库区水面抬高加宽,沿江部分文物古迹将被淹没,三峡自然景观也会收到影响。

从三峡工程一案例我们可以看到,每个水利工程在兴建的同时必然会产生许多对我们有害的方面。特别是大型水利工程,移民问题,泥沙问题,以及生态环境破坏,经济效益减少等问题更令人担忧。我们兴建水利工程是为了使人类更好的生活在这一“水”球上,但若不经切实真正有效详细的设计和思考,也许弊还是要大。若一个工程真正投入建设实施,我们一定要尽量减少它给我们带来的弊端,使得人们受之福而不患其灾。。水利工程并不是一个单一的方面,它涉及社会的方方面面,因此全社会的共同努力才是水利工程成功的重要途径。 不可否认,对水坝利与弊、是与非的审视,反映了人们环境意识的觉醒,对于事物多方面的认识。但是,我们应当把这种审视是建立在科学和理性的基础上。水坝建设对环境的影响有利有弊。对于每一项具体的工程而言,必须根据水坝工程对环境的影响不同进行辨证的分析之后,用科学态度作出决策。对环境影响利大于弊的水坝工程,可以改善环境,应该积极建设。对环境影响利弊相当,但工程的资源、社会效益巨大,综合来看有利于社会可持续发展的,根据环境是可以改变的原则应容许其上马。对环境有严重影响,破坏生态环境的水坝工程,应坚决反对。 只看到水坝的“利”,而忽视了水坝的“弊”,是一种急功近利的掠夺行为,同样,过分夸大水坝的“弊”,反对在一切河流上建水坝,反对一切水利工程,决不是对待水坝应有的态度。

片面的认识只会导致偏激的态度。围绕水坝的是是非非,我们更应摆正我们的态度,针对各地形式各国国情,做出相应的判断。可以说,水坝的功用众多,因此其发挥职能也是多方面的。因而,我认为,对于水坝利与弊的考察更应在经济、政治、生态环境等方面寻找一个平衡点,基于利大于弊的原则,发展大坝。

参考文献:[1].彭程 《21世纪中国水利水电工程》 中国水利水电出版社

.李宗坤,孙明全,郝红科,吴泽宁; 《水利水电工程概论》, 黄河水利出版社

土木工程大坝论文

大坝是土木工程中的一项作业,下面跟着我的脚步一起来看看土木工程大坝论文的相关内容吧!以供大家参考!

1工程概况

白水河水库位于摆所河一级支流源头河段。白水河水库建成于1977年,由原县水电局进行设计并组织当地群众承担施工,据黔南州小型水库数据库资料记载,水库坝址以上集水面积1.7km2,最大坝高12m,总库容50×104m3,工程任务以农田灌溉为主兼防洪功能的小(Ⅱ)型水库,水库设计控制灌溉面积46.667hm2。经调查,水库所在区域岩溶发育,水库库尾有两处大的溶洞水出露。结合地表和地下分水岭,经本次复核,水库坝址以上集水面积2.3km2,主河道长3.17km,加权平均坡降34.82‰。

2大坝现状质量评价

2.1坝基质量评价

根据对坝区地质调查,坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩,夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°,倾下游偏右岸,为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩,溢洪道下游及坝脚见基岩裸露,为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层,间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早,当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底,未能将有渗漏可能的夹层、风化带、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填,可能导致接触不良,形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理,以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民,在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道,漏水量在5~10L/s左右。

2.2坝体工程质量评价

大坝为土坝,最大坝高12m,坝顶长度132m,坝顶宽7.5m,坝底宽66.22m,坝顶高程1293.8m,坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38,下游坝面边坡1∶2.5。上游坝面为干砌块石护坡,下游坝面为草皮护坡。根据资料显示,白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访,工程运行以来,存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材,为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石,填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察,坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%,粗径0.2~10cm不等,粒径变化大,土料质量较差。建坝时施工机械匮乏,工程技术力量不足,碾压质量差,大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料质量,推测坝体渗透系数在7.5×10-4~8.5×10-4cm/s之间,大于1×10-4cm/s。

3大坝除险加固设计

3.1坝体渗漏处理

长顺县白水河水库工程运行以来,存在坝基、坝肩渗漏问题,推测认为由于建坝时间较早,限于当时的经济、技术条件,大坝清基不彻底,坝基(肩)未作防渗处理,施工质量较差。针对以上情况,本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。

3.2防浪墙设计

3.2.1大坝坝顶高程复核

根据安全评价结论可知,大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后,溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m,高于水库最高静水位,计入相应的安全超高值后,水库设计洪水位为1294.50m,校核洪水位为1294.43m,均高于现状坝顶高程,坝顶不满足超高要求。

3.2.2防浪墙设计

原坝体坝顶高程为1293.80m,坝顶无防浪墙。根据复核结果,在正常运行工况下,防浪墙墙顶部高程应为1294.50m,校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计,在坝顶新建防浪墙,防浪墙高80cm,宽60cm,采用C15砼浇筑,兼作坝顶土工膜固墙。

3.3上游坝面护坡设计

3.3.1铺设

首先将上游坝坡整形,拆除现有干砌块石,挖除表面浮土,然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成,为确保反滤、排水系统始终保持正常工作,对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破,复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂,平整后再铺复合土工膜,在复合土工膜上再铺10cm厚的'细砂,再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动,坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处,为了防止土工膜拉裂,将复合土工膜延长回折,做成压枕,埋入齿墙砼内,选定的复合土工膜为两布一膜。复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。复合土工膜的铺设,是该工程施工的关键,土工膜的质量性能关系到防渗的效果。进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书,性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜进场后,随机抽取复合土工膜对其性能指标委托相关单位进行复测,复测结果全部合格后方能施工。

3.3.2截流墙设计

截流墙设采用C15砼浇筑,设计为矩形结构形式。截流墙分为河床部分与岸坡部分。河床段截流墙宽度为2m,高度最小不低于2.5m,具体高度根据实际地形地质条件决定,截流墙底部须深入到基岩不低于0.5m,若遇基岩较深的不良地质地段,截流墙底部也必须坐落于沉积土之上。

3.4坝区右岸接触带渗漏通道处理

针对坝区右坝肩接触带存在一处漏水通道问题,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。埋石混凝土埋石率15%。施工时,应先铺一层混凝土放一层块石,再振捣密实至块石沉入混凝土中,不得先摆石再灌混凝土;埋石用块尺寸不得大于一次浇筑混凝土块体最小尺寸的1/3,要求质地坚硬新鲜,无风化或裂缝,饱和抗压强度大于200kg/cm2,清洗干净。

3.5下游坝面护坡设计

白水河水库下游坝坡坡比为1∶2.5,坝坡为草皮护坡,局部有塌陷,杂草丛生,坝面排水沟淤塞严重,对下游坝面的监测影响极大。本次加固设计,对下游坝坡坡面进行修整,培植草皮;对坡面排水沟进行清淤,并在下游坝脚处设置断面尺寸为1.0×1.5m(宽×高)的干砌石护脚。

4结语

针对坝体及坝基渗漏问题,对坝体采用土工膜作坝面防渗处理,坝基及坝肩进行帷幕灌浆防渗处理;针对坝区右坝肩接触带存在一漏水通道问题,拆除原有浆砌石挡水墙,先用埋石砼填塞漏水通道,然后结合坝体和坝基的防渗处理,采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理;针对上游坝面局部干砌块石脱落、塌陷的情况,拆除干砌块石护坡,采用六边形预制混凝土块护坡;针对下游坡面局部有塌陷的情况,对下游坝面进行修整,坝脚处修建干砌块石护脚,培植草皮。

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