水利水电工程勘察设计规范精选(九篇)

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第1篇：水利水电工程勘察设计规范范文

关键词：水利工程；施工技术；质量控制

1水利工程施工技术和质量管理的必要性

1.1优化工程建设质量

水利工程建设具有较高的专业性，其工程建设总量较大，且质量影响因素繁多。现阶段，我国水利工程建设质量存在较大问题。一方面，水利工程的平面、立面结构不合理，这使得工程本身防旱、抗涝的水利职能受到较大影响，影响了水利设施防的社会服务能力。另一方面，在施工过程中，受技术应用不当、质量把控不严格等因素的影响，水利设施本身存在一定缺陷。比如，在水利堤防工程中，堤防溃堤、渗漏现象较为常见，同时受水利功能与生态功能协调性差的影响，水利工程建设区域水土流失较为严重。新时期，进一步优化水利工程技术应用，能够实现工程自身病害的有效防治，进而达到提升水利工程建设质量的目的。

1.2保证工程建设效益

提高水利工程施工技术和质量有着良好的经济效益。一方面，进行施工过程技术和质量控制，能够实现项目建设的综合管理，从而在优化资源配置的基础上，促进建设资源价值的最大转化，其有助于工程建设成本控制，提升项目自身经济效益。另一方面，水利工程在防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、水资源保护等方面发挥着重要作用，提升水利工程建设质量，能够有效地推动相关产业发展，提升工程项目的综合效益，对于国民经济发展意义重大。1.3顺应水利发展需要新经济形态下，我国水资源浪费、水资源污染问题愈发严重，为提升水资源利用效率，在水利工程项目建设中，人们不仅加大了现代科学技术的应用，而且强调以人为本理念，确保实现水利工程的综合治理和协调发展。从水利工程建设过程来看，其要求水利工作人员在施工中注重水利、经济、生态等因素的全面协调。现阶段，规范化地使用施工技术，并进行施工质量的严格管理，能够统筹项目建设的各方因素，从而顺应现代人文水利的建设趋势，确保水利工程兴利除害，造福社会。

2项目概况

为解决乌拉特前旗东部区工业区10家铁选企业的生产用水问题，当地政府发起了乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程。该项目建设内容较为繁多，就取水工程而言，取水泵建设是其建设的重要内容，其包含了4台卧式离心泵的安装施工，其中3台设备进行正常工作应用，另外1台离心泵备用取水，单泵设计流量0.19m3/s。此外，该工程还包含了取水泵站及其各类附属建筑物等土建施工。具体而言，进水口、进水渠、主、副厂房，金属结构及启闭机安装、厂区绿化、地面硬化、围墙、场地、道路平整都是其建设的重要内容。项目施工过程中，工程建设人员落实以人为本的建设方针，在分析工程建设环境的基础上，进行施工方案设计、施工质量监管、施工进度安全控制、施工人员设备的全面管理，有效提升了工程项目建设质量。从施工效果来看，本项目的建设将极大地缓解乌梁素海东部流域地下水持续下降和严重超采的局面，同时为乌拉特前旗乌拉山镇区10多万人的生活用水提供保障。

3水利工程施工技术和质量提升策略

3.1加强工程建设环境分析

自然环境直接影响着水利工程的建设质量。为满足防洪、除涝、灌溉、发电、供水等功能，其建设内容涉及面较广，水利施工过程中，地质、水文、气候环境等自然要素不仅影响着水利工程本身的安全性，更对附近居民的生命财产安全具有较大影响。故而在项目建设中，应规范化的落实地质、水文勘测工作，实现工程建设环境的全面把控。乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程建设前期，工程勘测人员、设计人员、施工人员进行了施工区域自然环境的全面勘测。就工程地质而言，本施工区域包含了第四系全新统冲湖积层粉质黏土、粉土、粉砂、粉质黏土等多种土质类型，其基础承载力各不相同，其中，第四系全新统冲湖积层粉质黏土和粉砂的地基承载力为120kPa；而粉土的地基承载力为150kPa，此外，粉质黏土的承载力为300kPa。这使得取水泵安装稳定性容易受到影响，对此，施工人员依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）的要求，进行了地震液化性、泵站基础基抗滑稳定性、抗冲刷性、冻胀性、基坑降水的全面把控，有效满足了工程建设需求。而在水文气象条件分析中，本地区属于温带大陆性季风气候，测定每年7月份气温最高，1月份气温最低，多年平均气温为7.4℃；此外，该地区多年平均降水量为215.8mm，夏季6～9月占78.7%，降水量全面变化较大，故而在取水泵安装中，应注重丰水期数量的规范控制，防止对水泵安装造成影响。

3.2合理设计工程建设方案

科学、合理的设计方案能为水利工程建设提供有效指导。施工过程中，施工人员会根据建设工程的要求，对工程所需的技术、经济、资源、环境进行分析和论证，并编制工程建设方案，为实际施工提供支撑[1]。水利工程项目建设中，其影响因素较大，且建设内容的专业要求较高，需在《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程勘察设计资质管理规定》的支撑下，结合本专业内容，施工内容，进行施工方案的河流编制。本项目建设中，为缓解乌梁素海东部流域地下水持续下降和严重超采的局面，保证当地生活生产用水需要，工程建设人员进行了多个项目的施工方案设计。具体设计内容包括施工总平面设计、施工进度设计、施工组织设计、资源配置设计、人员组织设计、施工技术设计、质量保证体系设计、文明环保施工设计等内容。其中，施工技术设计是本项目设计的核心所在，其包含了测量放线、施工导流、排水及防洪度汛、土方开挖、土方填筑、振冲碎石桩、混凝土工程、脚手架、井室、水机设备安装、电气设备安装调试等多项内容。有效地满足了工程甲酸钠需要，为项目实践提供了指导。

3.3重点落实施工质量监管

作为施工技术和质量控制的关键环节，水利施工过程质量监管意义重大。乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程施工质量监管中，受建设内容繁多、建设区域环境复杂等因素的影响，监理人员进行了重点施工环节的全面监管，为水利设施的高效应用提供了保证。具体监管内容如下：其一，确定工程定位测量监测中，进行工程放线精度的严格把控。测量设备应用中，要求全站仪工作状态满足竖盘竖直，水平度盘水平，望远镜上下转动时，视准轴形成一面必须是一个竖直平面。同时就测量精度来看，本项目要求测量轴线之间的偏差在±2mm；层高垂直误差在±2mm[2]。其二，管井降水施工中，严格按照管井放线定位、钻机就位、钻孔成孔、清空、下管洗井、井管内下设水泵、安装抽水控制电路、试抽水、降水井正常工作、降水完毕拔井管、封井的顺序进行建设。其三，混凝土工程是本项目建设的重要内容，对模板、钢筋、混凝土的应用进行全面检查，要求项目施工满足《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82）的控制要求。其四，水泵安装直接影响着工程取水质量，故而在基础施工完成后，进行水泵的规范安装。在水泵安装监管中，要求水泵基础的尺寸、位置、标高应符合设计要求，且安装位置正确。同时，水泵设备不应有缺件、损坏和锈蚀，而转动部件应灵活，无阻滞、卡住现象和异常声音。此外，在水泵与管路接通后，避免在其上焊接和气割，实现设备的有效保护。通过施工过程的质量监管，本项目施工质量得以有效提升，充分满足了人们的取水需求。

3.4进行工程进度安全管理

进度管理和安全管理是水利工程项目管理的两个基本环节，就进度管理而言，本项目管理人员在《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的支撑下，进行了工期控制目标的严格编制，并要求所有施工衔接合理、干扰少、施工平衡[3]。施工安全管理中，构建适用于本项目的安全生产保证体系及安全责任制度，对防火、防洪、保卫、健康保证、文明施工、环境保护与水土保持进行全面管理，同时做好雨季施工和交叉作业施工的设计协调，有效避免了施工安全事故发生，有效提升了工程项目的经济效益和质量效益。

3.5统筹施工人员设备安排

人力资源是工程建设主体，施工设备直接影响着水利工程建设的机械化程度。新时期，要提升水利工程施工技术的规范程度，保证工程建设质量，还应合理地进行施工组织建设，并强化施工设备应用。本项目施工组织设计中，实施项目经理负责制，组建以项目经理为首的施工项目部对工程施工进行管理，同时强化责任控制，把管理目标细化，责任到人，定期检查，确保施工总目标的实现。施工设备管理中，施工人员对设备选型、功能、配置了进行优化，同时定期性地进行设备性能检测，最大限度提高机械利用率。

第2篇：水利水电工程勘察设计规范范文

【关键词】水电站；技术改造

1.前言

金口河小河新村电站是大渡河支流小河梯级开发的最下游一级电站，属无调节引水式高水头电站。电站自文店建坝取水，经3280m隧洞及82m暗渠引水至大渡河与小河汇合口下游约200m处建厂发电，尾水泄入大渡河。

金口河小河新村电站始建于1987年年底，于1990年3月建成投产，电站共安装两台水轮发电机组，总装机容量2×3200kw，设计引用流量5.0m3/s，设计水头171.6m。多年平均年发电量3648万kw.h，多年平均年利用小时5702h。电站由底栏栅取水枢纽、无压引水系统及厂区枢纽组成。

金口河小河新村电站自1990年3月建成投产至1998年，年发电能力一直徘徊在3800万kw.h上下，统计1991年～1998年8年的发电情况，年平均发电量为3666万kw.h，与设计多年平均年发电量3648万kw.h相差无几。但随着1999年国家退耕还林，还林还草等宏观调控政策的实施，电站集雨面积内土壤保水能力增强了，电站水质、水量得到明显改善。突出反映在平水期、丰水期电站运行区间内，长期存在弃水，时间长达四、五个月。根据实际情况，新电公司在与原厂家重庆水轮机厂联系后，运用提高发电机运行功率因数的合理手段，在保证机组除有功功率以外的所有参数均在控制范围以内的前提下对原有机组进行了技术改造，通过尽可能多发有功、少发无功的方式，实现了机组实际有功功率达到2×3500kw的发电能力。具体反映在近几年（即2000年以来）发电量呈逐渐上升趋势，年发电量在4100kw.h上下，统计2000年～2005年6年的发电情况，多年平均发电量为4130kw.h，机组长期超发对设备危害很大。尽管如此，电站弃水时间年平均仍在100天以上，弃水量达1.0～1.5m3/s以上。因此，从电站来水情况来看，金口河小河新村电站具有进一步增容改造的先决条件。为了充分利用小河流域得天独厚的水资源，增加发电量，进一步提高电站的经济效益，同时为提升电站在区域电网中的占有量，提高自己的市场竞争力，在日益激烈的市场竞争中巩固自己应有的一席之地，尽快对电站进行全面增容改造已势在必行。

2.增容改造论证的总原则

根据业主的要求，本次增容改造确定的装机规模应能保证不对底栏栅坝、沉砂池、引水洞、渠、前池等水工建筑物进行大的改变；电站的压力管道、厂房基础等原则上不应有大的变化；电站的主要电气设备（如变压器等）原则上不更换。因此，在确定增容方案时，不改变已有建筑物的位置，仅在满足相关规范、规程要求的前提下对局部控制性部位进行加高改造，以满足增容改造后引水系统过流的要求。在拟定方案时，考虑了在原有机组基础上改造和新增一台小机组两种方式。金口河小河新村电站增容改造论证在上述原则的指导下提出增容改造方案，通过技术经济比较最终选择经济、合理的增容改造方案。

3.增容改造方案的拟定

根据《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）对无压引水隧洞在恒定流情况下洞内水面线以上的空间不宜小于隧洞断面面积的15%，且高度不应小于40cm，在非恒定流条件下，若计算中已考虑涌浪时，上述数值允许适当减少的规定，对本电站引水系统过流能力起控制作用的江沟溢流堰最大可加高0.35m，即最大过水水深可达到2.16m。

根据不同发电负荷情况的实测流量及过流断面资料及引水隧洞竣工图，反算出江沟溢流堰下断面及与前池相接的暗渠末端断面的糙率分别为0.01744及0.01534，然后分别计算两断面过水水深达到2.16m时的几何参数，从而算出江沟溢流堰下断面及与前池相接的暗渠末端断面的最大过流流量分别为6.88m3/s及6.8m3/s，则本电站引水隧洞最大过流能力按6.8m3/s考虑。根据动能计算，在此流量下最大装机能达到8900kw，此为本电站增容改造方案装机容量考虑的上限，在此基础上，动能拟定了增容后总装机规模为7660kw、8000kw、8400kw、8900kw四个容量等级。根据新村电站原厂家重庆水轮机厂的承诺，对新村电站增容至8000kw以内的规模，可通过对水轮发电机组自身的改造达到增容的目的，且不会对厂房建筑结构造成大的变动，也不会对改造后的水轮发电机组产生严重的危害，也不需更换主变压器；而电站增容至8000kw以上时，若仍通过对水轮发电机组自身的改造达到增容的目的，由于吸出高程变化较大，将会对原厂房动力基础造成较大的变动，改造后的水轮发电机组效率降低，必须更换两台大容量主变，投资大，效果差。根据上述分析，拟定电站增容改造方案时，考虑增容后容量为8000kw及以下的方案通过对水轮发电机组自身的改造来达到增容的目的，增容后容量为8000kw及以上的容量方案考虑通过新增一台小机组达到增容的目的。

根据上述分析，拟定以下方案进行技术经济比较：

2×3830kw（方案一），2×4000kw（方案二），2×3200kw+1600kw（方案三），2×3200kw+2000kw（方案四），2×3200kw+2500kw（方案五）。

4.装机容量及增容容量的选择

新村电站为无调节电站，在系统中担负基荷，所占比重很小。本次装机容量复核论证中，装机容量范围由装机利用时数4000～5700h选择，机组台数除电站目前实际机组台数为2台以外，增容后容量在8000kw以内均考虑由原两台机单机增容，增容后容量在8000kw以上增容方案均按在原有2×3200kw装机方案的基础上增加一台机考虑，即为2+1台。

在装机方案论证中，增容改造机组仍采用混流式机型，增容改造机组效率按与原电站机组效率相近考虑，机组综合出力系数统一按7.6，但计算受阻出力和电量时则按机组汛期实际效率进行。考虑来水量及引水道过水能力的限制，选择增容方案2×3830kw（增容1260kw）、2×4000kw（增容1600kw）、2×3200kw+1600kw（增容1600kw）、2×3200kw+2000w（增容2000kw）、2×3200kw+2500kw（增容2500kw）重点进行动能经济比较。

通过技术经济的综合比较，得出如下结论：

①、从单位经济指标来看，机组增容至8000kw以上时单位kw.h投资随着装机的增大而增大；单位kw.h投资以增容1260kw和增容1600kw方案最低，为0.533元/kw.h和0.611元/kw.h。

②、从动能指标来看，增容1260kw方案补充装机利用时数高达2130h，虽然其它各项指标也较好，但由于新村电站水资源富余较多，水能资源未得到充分利用。增容1600kw则较为合适，补充年利用时数1960h，作为无调节能力的电站，一方面可多得部分电量，对原电站2×3200kw机组的影响也不会太大。同时本电站作为无调节电站，补充年利用时数已达1960h，重复容量也不应太大，以免造成电站投资上的浪费，系统也难于有效接收汛期电量。而增容2000kw方案和增容2500kw方案使受阻电量达到27.0万和34.0万kw.h，最小水头已低达167.9m和166.8m，继续增大容量对原电站（额定水头171.6m）正常运行影响较大。因此，增容2000kw和增容2500kw的方案装机明显太大。

③、新村电站为已建电站，投产已多年，其水工建筑物及机电设备均按装机2×3200kw规模设计。经复核，虽然电站引水隧洞过水能力有一定富余，但富余度不大。当采取各种措施后，最大过水能力仅6.8m3/s。尤其压力管道及电站尾水渠过水能力有限，此过水能力对电站增容容量的选择是一个重要的限制性条件。此外，过度增加增容电站的规模将导致额定水头的大幅下降，影响原有2×3200kw装机（额定水头171.6m）的正常运行条件，导致受阻电量的大幅增加。

综上所述，新村电站增容改造论证，在基本不影响原有2×3200kw电站运行工况的前提下，根据增容电站自身的动能经济指标比较，重点比较改造机组增容1260kw方案和增容1600kw方案，同时也比较了改进机组和新增一台小机组两种形式的增容1600kw方案。从充分利用水能资源、对原机组和原电站建筑物影响最小和综合经济效益最大几方面综合衡量，在水轮机生产厂家保证机组改进质量的前提下，以改造机组增容1600kw方案动能经济效益最好。因此，推荐增容改造方案为机组改造增容1600kw方案。改造后电站总装机容量达8000kw，总发电流量6.11 m3/s。

5.增容改造方案论证工作的体会

金口河小河新村电站根据方案论证的结果，于2008年按推荐方案完成了电站的增容改造，从增容改造后电站的运行情况看，电站运行良好，输水系统基本达到其最大过流能力，与推荐方案的结论相吻合。电站的经济效益得到明显的提高。通过金口河小河新村电站增容改造方案论证的工作实践，本人认为要做好水电站的技术改造方案论证工作，要重视以下几个方面的内容：

5.1重视基础资料的收集

技术改造的基础资料包括三个方面的内容，其一是电站各主要建筑物的竣工资料及设备的实际运行参数等；其二是电站设备及机组运行检修记录等；其三是水文资料（包括实测发电负荷和相应流量资料等）。如果上述资料不完全，对重要的部位一定要通过实地测量等工作来完善。对基础资料的收集、复核和分析总结十分重要，这是做好技术改造工作的前提。

5.2重视输水系统的核算

在小型水电站增容改造中，有一个关键环节需要慎重对待，即输水系统。一方面要保证增容后的过流能力，另一方面要保证增容后各主要建筑物的运行安全可靠。

金口河小河新村电站增容改造论证，针对各方案涉及的主要建筑物均进行了必要的工程复核。主要进行了以下几个方面的复核计算：

①引水隧洞最大过流能力的复核计算

引水隧洞最大过流能力的复核计算对确定增容改造的装机容量方案有重要意义，用以明确增容改造的工作范围。

②底栏栅廊道最大进流能力的复核计算

底栏栅廊道最大进流能力的复核计算是对取水可靠性的一个复核，以确定是否需要对底栏栅廊道进行加高。

③底栏栅坝坝前特征水位的复核计算

底栏栅坝坝前特征水位的复核计算包括二方面的内容：一是坝前正常水位的复核，这也是对取水可靠性的一个复核，以确定是否需要对溢流坝段进行加高；二是各频率洪水位的复核，这是对工程运行安全性的一个复核，用以确定是否需要对两坝肩非溢流段及坝前两岸护坡进行加高。

④正常发电情况无压输水系统水位推算

本部分工作内容是对输水可靠性的一个复核，主要是为无压输水系统各控制部位是否需要加高提供计算依据。无压输水系统的控制部位一般包括沉砂池、溢流侧堰、前池。

⑤引水渠道系统的侧堰水力计算及涌浪计算

引水渠道系统的侧堰水力计算及涌浪计算分别根据《水电站引水渠道及前池设计规范》（SL/T205-97）附录A及附录D进行计算。主要包括以下工作内容：

一是侧堰的水力计算，包括侧堰堰顶高程的确定和堰上平均水头的计算，这部分计算主要为引水系统最高涌浪水位的计算提供依据。

二是引水渠道系统的涌浪计算，包括前池最高涌浪水位的计算和前池最低涌浪水位的计算。前池最高涌浪水位的计算和前池最低涌浪水位的计算都是一个保证电站运行安全性的一个复核。前池最高涌浪水位的计算用以确定是否需要对前池墙顶进行加高；前池最低涌浪水位的计算用以确定前池进水室底板高程是否满足增容改造后电站进水时淹没深度的要求。

⑥压力管道水头损失计算

压力钢管水头损失包括局部水头损失和沿程水头损失两部分。

压力钢管水头损失计算即是对压力管道的过流量和水头损失的数值关系进行计算，并绘制水头损失与流量关系曲线Δh=f（Q），以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。

⑦压力钢管镇墩稳定复核计算

根据《水电站压力钢管设计规范》（SL281-2003）附录A进行计算，这是对压力管道增容改造后运行安全性的一个复核。

⑧厂房设计尾水位复核计算

厂房设计尾水位是确定水轮机安装高程所用的尾水管出口断面处出现的水位。根据《小型水力发电站设计规范》（GB50071-2002）第8.1.4条规定，装机1～2台时，机组安装高程应满足1台机组在各种水头下50%最大出力运行时的吸出高度和相应尾水位的要求。这部分的复核计算很重要，尾水位的变化对电站增容改造后机组的正常运行有很大影响，厂家在进行水轮发电机组的改造时，也应充分重视尾水位的变化。

5.3增容改造时必须分清主次

由于水轮机在水轮发电机组中处于原动机的地位，故水轮机运行效率高低对电站效益影响显著；水轮机的选型技术难度较大，影响参数也多，在水电站实际运行中出现的问题也比较多，这是符合客观规律的。因此，要求在小型水电站的增容改造中，必须分清主次，首先要抓住水轮机的改造，从而带动水轮发电机组和整个水电站机电设备及水工建筑物和金属结构的技术改造，这是应当遵循的原则。进行方案论证时要充分重视水轮机生产厂家的意见和建议，这样确定的增容改造方案才会更有技术可行性和经济合理性。

6.结语

金口河小河新村电站通过增容改造论证，认为在厂家确保机组改造质量的前提下，通过改造原有两台水轮发电机组，由2×3200kw增容至2×4000kw的方案最为合理可行。该方案设计水头171.6m，引用流量6.11m/s。该方案土建部分的改造内容包括底栏栅坝栅条更换、沉砂池溢流堰、江沟溢流堰的加高改造、1#隧洞部分洞段顶拱喷C20砼减糙和防风化处理、厂房动力基础局部改造等；水轮发电机组部分的改造内容主要包括更换改型转轮，更换发电机定、转子线圈，更换发电机空气冷却器，保护调整更换调速器等；电气部分的改造主要是将ZLQ20-3×185更换为YJV-3×240。由于按《小型水电站技术改造规程》（SL193-97）对方案进行了全面论证，使得实际增容改造取得了很好的效果。