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試析水利工程土石壩樞紐設計要點分析論文
1水利樞紐工程中土石壩的概述
土石壩工程是水利樞紐工程中最為常見的一種形式，由于建筑土石壩的材料比較容易獲得，不需要復雜的加工，所以土石壩工程在我國早期就已經開始運用于水利工程當中，經過長時間的研究和實踐，土石壩施工技術已經日漸成熟，并成為了我國水利工程中主要施工技術之一。土石壩主要是由土粒和砂石組成，原材料簡單易得，施工過程也比較簡單，只需要將土粒和砂石經過碾壓、灌注、混合、壓實等一系列步驟將土粒和砂石結合在一起，形成土石壩，來達到阻擋水流的效果。土石壩技術經過了多年的研究，可以適用于各種地理和水域環境，每種環境都有相對應的施工技術，運用合適的施工方法來建設土石壩，保證土石壩的穩定。土石壩工程在水利工程中具有許多優點:①土石壩工程所需要的原材料十分簡單，也比較廉價，就是土粒和砂石，許多地區都有這兩種資源，所以在施工過程中可以就地取材，減少運輸費用，且土粒和砂石本身成本也低，所以土石壩工程整體施工的成本都比較低;②土石壩工程的使用年限比較長，其經過了多年的研究，已經完善形成了一套完整的工程體系。土石壩工程的施工方案比較成熟，施工人員也具有十分豐富的施工經驗，保證了土石壩工程的質量。
2土石壩樞紐工程設計的前期調研工作
土石壩樞紐工程設計的前期調研工作比較多，涉及到土質、水文、天氣等環境因素，具有較強的專業性。在進行前期調研工作時，一定要保證調研工作的真實可靠性，采用科學、專業的調研操作，因為這對于后期的土石壩樞紐設計有重要影響。對于附件地形的測繪工作，測繪人員要對施工現場進行測量，并根據測量數據繪制地形圖。繪制地形圖時，要根據土石壩位置實地考察的情況采用合適的比例尺，一般來說土石壩工程的地形圖比例尺都是采用1∶500或者1∶1000，小型水庫土石壩的地形圖比例尺大多為1∶1000或者1∶2000，中型水庫土石壩的地形圖比例尺一般為1∶5000或者1∶10000。通過對地形圖的繪制，可以了解到土石壩施工區域的巖層結構和土壤結實程度。對于水文環境的調研工作，調研人員要進行實地考察，重點考察土石壩施工處水域中水的流動速度、溫度、深度、水底泥漿厚度等，還有水域中各種生物的棲息情況、物種類型等進行調查統計，在施工設計時盡量把這些因素考慮進去，保證土石壩樞紐工程區域生態環境的穩定。對于調研工作中的大氣環境調研部分，主要是勘察當地的空氣濕度、降雨量、空氣污染程度等，保證土石壩工程水質的正常，不受到空氣污染影響。
3水利工程土石壩樞紐施工設計關鍵環節
3.1土石壩軸線的設計
土石壩的軸線指的是土石壩頂上游平面的垂直方向投影，軸線的確立對后期水利工程土石壩的施工有重要作用。軸線的確立有許多影響因素，①對于河道寬度，在滿足施工設計要求的條件下，土石壩的建設盡量選在河道較窄的河段，便于擋水和泄水;②土石壩兩岸的山體要十分結實，厚度要有保證，確保土石壩施工的穩定性;在地質選擇方面，盡量選擇堅硬的、透水性小的巖石層位置，防止水源下滲造成水分流失和地基損壞。③在軸線選擇時需要考慮到發電站、泄洪洞等設施在進行施工時不會互相干擾。
3.2土石壩工程建筑合理分布
土石壩工程中具有許多設施，包括水電站、泄洪設施和開關設施等，所以在土石壩樞紐設計時要合理規劃這些設施的分布。由于每種設施都有其特定的作用，既需要和其他設施聯合起來發揮其最大的作用，又需要排除其他設備對其特色作用的干擾，所以在土石壩工程設施規劃分布中要以工程能夠持續穩定運行為原則、以經濟效益最大化為目標進行設計，提出多種施工方案，并進行優化選擇，保證工程的經濟效益和穩定運行。
3.3泄洪和排砂設施的設計
水利工程中防洪泄水工作是一項比較重要的工作，它保證了人們的人身財產安全。而防洪泄水工作就涉及到泄洪設施和排砂設施，這兩者是防洪泄水的主要通道，所以在涉及泄洪設施和排砂設施時，需要先對當地的水文環境進行勘察，針對水文環境進行設計。泄洪設施的設計參考水流的走向，而遇到泥沙較多的河段時，則需要排砂設施與泄洪設施的共同作用，防止砂石堵塞泄洪設施，影響泄洪量。
3.4土石壩主體的結構設計
土石壩的主體結構設計需要綜合考慮土石壩的外形、高度、原材料的性質等。通常來說，土石壩坡比例在1∶2～1∶4之間。土石壩工程上游和下游的邊坡需要根據檢修、道路、排水等條件相應設立馬道，土石壩工程的最高高度則需要通過靜水位和超高位進行確定，一般情況下，土石壩工程的最高高度不能低于靜水水位，而土石壩的寬度要考慮到抗震、運行等因素，通常最小的土石壩工程寬度至少為10m。
4結束語
水利工程的土石壩樞紐的施工受許多因素的影響，前期調研人員需要具備扎實的專業知識，掌握過硬的專業操作技能，在對水文、地質、空氣等條件進行信息的采集時，要保證所采集的信息真實、準確、可靠，為后期的土石壩工程設計提供良好的數據支持。同時，在設計土石壩樞紐工程時，要把握施工設計的關鍵環節，確立好軸線，合理規劃工程設施的分布，保證泄洪通道的通暢，選擇最優方案，用最少的預算實現經濟效益最大化的目標，保證土石壩樞紐的健康運行。
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