水利水電工程勘察設計規范精選(九篇)

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第1篇：水利水電工程勘察設計規范范文

關鍵詞：水利工程；施工技術；質量控制

1水利工程施工技術和質量管理的必要性

1.1優化工程建設質量

水利工程建設具有較高的專業性，其工程建設總量較大，且質量影響因素繁多。現階段，我國水利工程建設質量存在較大問題。一方面，水利工程的平面、立面結構不合理，這使得工程本身防旱、抗澇的水利職能受到較大影響，影響了水利設施防的社會服務能力。另一方面，在施工過程中，受技術應用不當、質量把控不嚴格等因素的影響，水利設施本身存在一定缺陷。比如，在水利堤防工程中，堤防潰堤、滲漏現象較為常見，同時受水利功能與生態功能協調性差的影響，水利工程建設區域水土流失較為嚴重。新時期，進一步優化水利工程技術應用，能夠實現工程自身病害的有效防治，進而達到提升水利工程建設質量的目的。

1.2保證工程建設效益

提高水利工程施工技術和質量有著良好的經濟效益。一方面，進行施工過程技術和質量控制，能夠實現項目建設的綜合管理，從而在優化資源配置的基礎上，促進建設資源價值的最大轉化，其有助于工程建設成本控制，提升項目自身經濟效益。另一方面，水利工程在防洪、除澇、灌溉、發電、供水、圍墾、水土保持、水資源保護等方面發揮著重要作用，提升水利工程建設質量，能夠有效地推動相關產業發展，提升工程項目的綜合效益，對于國民經濟發展意義重大。1.3順應水利發展需要新經濟形態下，我國水資源浪費、水資源污染問題愈發嚴重，為提升水資源利用效率，在水利工程項目建設中，人們不僅加大了現代科學技術的應用，而且強調以人為本理念，確保實現水利工程的綜合治理和協調發展。從水利工程建設過程來看，其要求水利工作人員在施工中注重水利、經濟、生態等因素的全面協調。現階段，規范化地使用施工技術，并進行施工質量的嚴格管理，能夠統籌項目建設的各方因素，從而順應現代人文水利的建設趨勢，確保水利工程興利除害，造福社會。

2項目概況

為解決烏拉特前旗東部區工業區10家鐵選企業的生產用水問題，當地政府發起了烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程。該項目建設內容較為繁多，就取水工程而言，取水泵建設是其建設的重要內容，其包含了4臺臥式離心泵的安裝施工，其中3臺設備進行正常工作應用，另外1臺離心泵備用取水，單泵設計流量0.19m3/s。此外，該工程還包含了取水泵站及其各類附屬建筑物等土建施工。具體而言，進水口、進水渠、主、副廠房，金屬結構及啟閉機安裝、廠區綠化、地面硬化、圍墻、場地、道路平整都是其建設的重要內容。項目施工過程中，工程建設人員落實以人為本的建設方針，在分析工程建設環境的基礎上，進行施工方案設計、施工質量監管、施工進度安全控制、施工人員設備的全面管理，有效提升了工程項目建設質量。從施工效果來看，本項目的建設將極大地緩解烏梁素海東部流域地下水持續下降和嚴重超采的局面，同時為烏拉特前旗烏拉山鎮區10多萬人的生活用水提供保障。

3水利工程施工技術和質量提升策略

3.1加強工程建設環境分析

自然環境直接影響著水利工程的建設質量。為滿足防洪、除澇、灌溉、發電、供水等功能，其建設內容涉及面較廣，水利施工過程中，地質、水文、氣候環境等自然要素不僅影響著水利工程本身的安全性，更對附近居民的生命財產安全具有較大影響。故而在項目建設中，應規范化的落實地質、水文勘測工作，實現工程建設環境的全面把控。烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程建設前期，工程勘測人員、設計人員、施工人員進行了施工區域自然環境的全面勘測。就工程地質而言，本施工區域包含了第四系全新統沖湖積層粉質黏土、粉土、粉砂、粉質黏土等多種土質類型，其基礎承載力各不相同，其中，第四系全新統沖湖積層粉質黏土和粉砂的地基承載力為120kPa；而粉土的地基承載力為150kPa，此外，粉質黏土的承載力為300kPa。這使得取水泵安裝穩定性容易受到影響，對此，施工人員依據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50287-99）的要求，進行了地震液化性、泵站基礎基抗滑穩定性、抗沖刷性、凍脹性、基坑降水的全面把控，有效滿足了工程建設需求。而在水文氣象條件分析中，本地區屬于溫帶大陸性季風氣候，測定每年7月份氣溫最高，1月份氣溫最低，多年平均氣溫為7.4℃；此外，該地區多年平均降水量為215.8mm，夏季6～9月占78.7%，降水量全面變化較大，故而在取水泵安裝中，應注重豐水期數量的規范控制，防止對水泵安裝造成影響。

3.2合理設計工程建設方案

科學、合理的設計方案能為水利工程建設提供有效指導。施工過程中，施工人員會根據建設工程的要求，對工程所需的技術、經濟、資源、環境進行分析和論證，并編制工程建設方案，為實際施工提供支撐[1]。水利工程項目建設中，其影響因素較大，且建設內容的專業要求較高，需在《建設工程勘察設計管理條例》和《建設工程勘察設計資質管理規定》的支撐下，結合本專業內容，施工內容，進行施工方案的河流編制。本項目建設中，為緩解烏梁素海東部流域地下水持續下降和嚴重超采的局面，保證當地生活生產用水需要，工程建設人員進行了多個項目的施工方案設計。具體設計內容包括施工總平面設計、施工進度設計、施工組織設計、資源配置設計、人員組織設計、施工技術設計、質量保證體系設計、文明環保施工設計等內容。其中，施工技術設計是本項目設計的核心所在，其包含了測量放線、施工導流、排水及防洪度汛、土方開挖、土方填筑、振沖碎石樁、混凝土工程、腳手架、井室、水機設備安裝、電氣設備安裝調試等多項內容。有效地滿足了工程甲酸鈉需要，為項目實踐提供了指導。

3.3重點落實施工質量監管

作為施工技術和質量控制的關鍵環節，水利施工過程質量監管意義重大。烏拉特前旗額爾登布拉格地區工業供水水源置換工程施工質量監管中，受建設內容繁多、建設區域環境復雜等因素的影響，監理人員進行了重點施工環節的全面監管，為水利設施的高效應用提供了保證。具體監管內容如下：其一，確定工程定位測量監測中，進行工程放線精度的嚴格把控。測量設備應用中，要求全站儀工作狀態滿足豎盤豎直，水平度盤水平，望遠鏡上下轉動時，視準軸形成一面必須是一個豎直平面。同時就測量精度來看，本項目要求測量軸線之間的偏差在±2mm；層高垂直誤差在±2mm[2]。其二，管井降水施工中，嚴格按照管井放線定位、鉆機就位、鉆孔成孔、清空、下管洗井、井管內下設水泵、安裝抽水控制電路、試抽水、降水井正常工作、降水完畢拔井管、封井的順序進行建設。其三，混凝土工程是本項目建設的重要內容，對模板、鋼筋、混凝土的應用進行全面檢查，要求項目施工滿足《水工混凝土施工規范》（SDJ207-82）的控制要求。其四，水泵安裝直接影響著工程取水質量，故而在基礎施工完成后，進行水泵的規范安裝。在水泵安裝監管中，要求水泵基礎的尺寸、位置、標高應符合設計要求，且安裝位置正確。同時，水泵設備不應有缺件、損壞和銹蝕，而轉動部件應靈活，無阻滯、卡住現象和異常聲音。此外，在水泵與管路接通后，避免在其上焊接和氣割，實現設備的有效保護。通過施工過程的質量監管，本項目施工質量得以有效提升，充分滿足了人們的取水需求。

3.4進行工程進度安全管理

進度管理和安全管理是水利工程項目管理的兩個基本環節，就進度管理而言，本項目管理人員在《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303-2004）的支撐下，進行了工期控制目標的嚴格編制，并要求所有施工銜接合理、干擾少、施工平衡[3]。施工安全管理中，構建適用于本項目的安全生產保證體系及安全責任制度，對防火、防洪、保衛、健康保證、文明施工、環境保護與水土保持進行全面管理，同時做好雨季施工和交叉作業施工的設計協調，有效避免了施工安全事故發生，有效提升了工程項目的經濟效益和質量效益。

3.5統籌施工人員設備安排

人力資源是工程建設主體，施工設備直接影響著水利工程建設的機械化程度。新時期，要提升水利工程施工技術的規范程度，保證工程建設質量，還應合理地進行施工組織建設，并強化施工設備應用。本項目施工組織設計中，實施項目經理負責制，組建以項目經理為首的施工項目部對工程施工進行管理，同時強化責任控制，把管理目標細化，責任到人，定期檢查，確保施工總目標的實現。施工設備管理中，施工人員對設備選型、功能、配置了進行優化，同時定期性地進行設備性能檢測，最大限度提高機械利用率。

第2篇：水利水電工程勘察設計規范范文

【關鍵詞】水電站；技術改造

1.前言

金口河小河新村電站是大渡河支流小河梯級開發的最下游一級電站，屬無調節引水式高水頭電站。電站自文店建壩取水，經3280m隧洞及82m暗渠引水至大渡河與小河匯合口下游約200m處建廠發電，尾水泄入大渡河。

金口河小河新村電站始建于1987年年底，于1990年3月建成投產，電站共安裝兩臺水輪發電機組，總裝機容量2×3200kw，設計引用流量5.0m3/s，設計水頭171.6m。多年平均年發電量3648萬kw.h，多年平均年利用小時5702h。電站由底欄柵取水樞紐、無壓引水系統及廠區樞紐組成。

金口河小河新村電站自1990年3月建成投產至1998年，年發電能力一直徘徊在3800萬kw.h上下，統計1991年～1998年8年的發電情況，年平均發電量為3666萬kw.h，與設計多年平均年發電量3648萬kw.h相差無幾。但隨著1999年國家退耕還林，還林還草等宏觀調控政策的實施，電站集雨面積內土壤保水能力增強了，電站水質、水量得到明顯改善。突出反映在平水期、豐水期電站運行區間內，長期存在棄水，時間長達四、五個月。根據實際情況，新電公司在與原廠家重慶水輪機廠聯系后，運用提高發電機運行功率因數的合理手段，在保證機組除有功功率以外的所有參數均在控制范圍以內的前提下對原有機組進行了技術改造，通過盡可能多發有功、少發無功的方式，實現了機組實際有功功率達到2×3500kw的發電能力。具體反映在近幾年（即2000年以來）發電量呈逐漸上升趨勢，年發電量在4100kw.h上下，統計2000年～2005年6年的發電情況，多年平均發電量為4130kw.h，機組長期超發對設備危害很大。盡管如此，電站棄水時間年平均仍在100天以上，棄水量達1.0～1.5m3/s以上。因此，從電站來水情況來看，金口河小河新村電站具有進一步增容改造的先決條件。為了充分利用小河流域得天獨厚的水資源，增加發電量，進一步提高電站的經濟效益，同時為提升電站在區域電網中的占有量，提高自己的市場競爭力，在日益激烈的市場競爭中鞏固自己應有的一席之地，盡快對電站進行全面增容改造已勢在必行。

2.增容改造論證的總原則

根據業主的要求，本次增容改造確定的裝機規模應能保證不對底欄柵壩、沉砂池、引水洞、渠、前池等水工建筑物進行大的改變；電站的壓力管道、廠房基礎等原則上不應有大的變化；電站的主要電氣設備（如變壓器等）原則上不更換。因此，在確定增容方案時，不改變已有建筑物的位置，僅在滿足相關規范、規程要求的前提下對局部控制性部位進行加高改造，以滿足增容改造后引水系統過流的要求。在擬定方案時，考慮了在原有機組基礎上改造和新增一臺小機組兩種方式。金口河小河新村電站增容改造論證在上述原則的指導下提出增容改造方案，通過技術經濟比較最終選擇經濟、合理的增容改造方案。

3.增容改造方案的擬定

根據《水工隧洞設計規范》（SL279-2002）對無壓引水隧洞在恒定流情況下洞內水面線以上的空間不宜小于隧洞斷面面積的15%，且高度不應小于40cm，在非恒定流條件下，若計算中已考慮涌浪時，上述數值允許適當減少的規定，對本電站引水系統過流能力起控制作用的江溝溢流堰最大可加高0.35m，即最大過水水深可達到2.16m。

根據不同發電負荷情況的實測流量及過流斷面資料及引水隧洞竣工圖，反算出江溝溢流堰下斷面及與前池相接的暗渠末端斷面的糙率分別為0.01744及0.01534，然后分別計算兩斷面過水水深達到2.16m時的幾何參數，從而算出江溝溢流堰下斷面及與前池相接的暗渠末端斷面的最大過流流量分別為6.88m3/s及6.8m3/s，則本電站引水隧洞最大過流能力按6.8m3/s考慮。根據動能計算，在此流量下最大裝機能達到8900kw，此為本電站增容改造方案裝機容量考慮的上限，在此基礎上，動能擬定了增容后總裝機規模為7660kw、8000kw、8400kw、8900kw四個容量等級。根據新村電站原廠家重慶水輪機廠的承諾，對新村電站增容至8000kw以內的規模，可通過對水輪發電機組自身的改造達到增容的目的，且不會對廠房建筑結構造成大的變動，也不會對改造后的水輪發電機組產生嚴重的危害，也不需更換主變壓器；而電站增容至8000kw以上時，若仍通過對水輪發電機組自身的改造達到增容的目的，由于吸出高程變化較大，將會對原廠房動力基礎造成較大的變動，改造后的水輪發電機組效率降低，必須更換兩臺大容量主變，投資大，效果差。根據上述分析，擬定電站增容改造方案時，考慮增容后容量為8000kw及以下的方案通過對水輪發電機組自身的改造來達到增容的目的，增容后容量為8000kw及以上的容量方案考慮通過新增一臺小機組達到增容的目的。

根據上述分析，擬定以下方案進行技術經濟比較：

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.裝機容量及增容容量的選擇

新村電站為無調節電站，在系統中擔負基荷，所占比重很小。本次裝機容量復核論證中，裝機容量范圍由裝機利用時數4000～5700h選擇，機組臺數除電站目前實際機組臺數為2臺以外，增容后容量在8000kw以內均考慮由原兩臺機單機增容，增容后容量在8000kw以上增容方案均按在原有2×3200kw裝機方案的基礎上增加一臺機考慮，即為2+1臺。

在裝機方案論證中，增容改造機組仍采用混流式機型，增容改造機組效率按與原電站機組效率相近考慮，機組綜合出力系數統一按7.6，但計算受阻出力和電量時則按機組汛期實際效率進行。考慮來水量及引水道過水能力的限制，選擇增容方案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）重點進行動能經濟比較。

通過技術經濟的綜合比較，得出如下結論：

①、從單位經濟指標來看，機組增容至8000kw以上時單位kw.h投資隨著裝機的增大而增大；單位kw.h投資以增容1260kw和增容1600kw方案最低，為0.533元/kw.h和0.611元/kw.h。

②、從動能指標來看，增容1260kw方案補充裝機利用時數高達2130h，雖然其它各項指標也較好，但由于新村電站水資源富余較多，水能資源未得到充分利用。增容1600kw則較為合適，補充年利用時數1960h，作為無調節能力的電站，一方面可多得部分電量，對原電站2×3200kw機組的影響也不會太大。同時本電站作為無調節電站，補充年利用時數已達1960h，重復容量也不應太大，以免造成電站投資上的浪費，系統也難于有效接收汛期電量。而增容2000kw方案和增容2500kw方案使受阻電量達到27.0萬和34.0萬kw.h，最小水頭已低達167.9m和166.8m，繼續增大容量對原電站（額定水頭171.6m）正常運行影響較大。因此，增容2000kw和增容2500kw的方案裝機明顯太大。

③、新村電站為已建電站，投產已多年，其水工建筑物及機電設備均按裝機2×3200kw規模設計。經復核，雖然電站引水隧洞過水能力有一定富余，但富余度不大。當采取各種措施后，最大過水能力僅6.8m3/s。尤其壓力管道及電站尾水渠過水能力有限，此過水能力對電站增容容量的選擇是一個重要的限制性條件。此外，過度增加增容電站的規模將導致額定水頭的大幅下降，影響原有2×3200kw裝機（額定水頭171.6m）的正常運行條件，導致受阻電量的大幅增加。

綜上所述，新村電站增容改造論證，在基本不影響原有2×3200kw電站運行工況的前提下，根據增容電站自身的動能經濟指標比較，重點比較改造機組增容1260kw方案和增容1600kw方案，同時也比較了改進機組和新增一臺小機組兩種形式的增容1600kw方案。從充分利用水能資源、對原機組和原電站建筑物影響最小和綜合經濟效益最大幾方面綜合衡量，在水輪機生產廠家保證機組改進質量的前提下，以改造機組增容1600kw方案動能經濟效益最好。因此，推薦增容改造方案為機組改造增容1600kw方案。改造后電站總裝機容量達8000kw，總發電流量6.11 m3/s。

5.增容改造方案論證工作的體會

金口河小河新村電站根據方案論證的結果，于2008年按推薦方案完成了電站的增容改造，從增容改造后電站的運行情況看，電站運行良好，輸水系統基本達到其最大過流能力，與推薦方案的結論相吻合。電站的經濟效益得到明顯的提高。通過金口河小河新村電站增容改造方案論證的工作實踐，本人認為要做好水電站的技術改造方案論證工作，要重視以下幾個方面的內容：

5.1重視基礎資料的收集

技術改造的基礎資料包括三個方面的內容，其一是電站各主要建筑物的竣工資料及設備的實際運行參數等；其二是電站設備及機組運行檢修記錄等；其三是水文資料（包括實測發電負荷和相應流量資料等）。如果上述資料不完全，對重要的部位一定要通過實地測量等工作來完善。對基礎資料的收集、復核和分析總結十分重要，這是做好技術改造工作的前提。

5.2重視輸水系統的核算

在小型水電站增容改造中，有一個關鍵環節需要慎重對待，即輸水系統。一方面要保證增容后的過流能力，另一方面要保證增容后各主要建筑物的運行安全可靠。

金口河小河新村電站增容改造論證，針對各方案涉及的主要建筑物均進行了必要的工程復核。主要進行了以下幾個方面的復核計算：

①引水隧洞最大過流能力的復核計算

引水隧洞最大過流能力的復核計算對確定增容改造的裝機容量方案有重要意義，用以明確增容改造的工作范圍。

②底欄柵廊道最大進流能力的復核計算

底欄柵廊道最大進流能力的復核計算是對取水可靠性的一個復核，以確定是否需要對底欄柵廊道進行加高。

③底欄柵壩壩前特征水位的復核計算

底欄柵壩壩前特征水位的復核計算包括二方面的內容：一是壩前正常水位的復核，這也是對取水可靠性的一個復核，以確定是否需要對溢流壩段進行加高；二是各頻率洪水位的復核，這是對工程運行安全性的一個復核，用以確定是否需要對兩壩肩非溢流段及壩前兩岸護坡進行加高。

④正常發電情況無壓輸水系統水位推算

本部分工作內容是對輸水可靠性的一個復核，主要是為無壓輸水系統各控制部位是否需要加高提供計算依據。無壓輸水系統的控制部位一般包括沉砂池、溢流側堰、前池。

⑤引水渠道系統的側堰水力計算及涌浪計算

引水渠道系統的側堰水力計算及涌浪計算分別根據《水電站引水渠道及前池設計規范》（SL/T205-97）附錄A及附錄D進行計算。主要包括以下工作內容：

一是側堰的水力計算，包括側堰堰頂高程的確定和堰上平均水頭的計算，這部分計算主要為引水系統最高涌浪水位的計算提供依據。

二是引水渠道系統的涌浪計算，包括前池最高涌浪水位的計算和前池最低涌浪水位的計算。前池最高涌浪水位的計算和前池最低涌浪水位的計算都是一個保證電站運行安全性的一個復核。前池最高涌浪水位的計算用以確定是否需要對前池墻頂進行加高；前池最低涌浪水位的計算用以確定前池進水室底板高程是否滿足增容改造后電站進水時淹沒深度的要求。

⑥壓力管道水頭損失計算

壓力鋼管水頭損失包括局部水頭損失和沿程水頭損失兩部分。

壓力鋼管水頭損失計算即是對壓力管道的過流量和水頭損失的數值關系進行計算，并繪制水頭損失與流量關系曲線Δh=f（Q），以分析選定最大允許的水輪機額定水頭和設計引用流量。

⑦壓力鋼管鎮墩穩定復核計算

根據《水電站壓力鋼管設計規范》（SL281-2003）附錄A進行計算，這是對壓力管道增容改造后運行安全性的一個復核。

⑧廠房設計尾水位復核計算

廠房設計尾水位是確定水輪機安裝高程所用的尾水管出口斷面處出現的水位。根據《小型水力發電站設計規范》（GB50071-2002）第8.1.4條規定，裝機1～2臺時，機組安裝高程應滿足1臺機組在各種水頭下50%最大出力運行時的吸出高度和相應尾水位的要求。這部分的復核計算很重要，尾水位的變化對電站增容改造后機組的正常運行有很大影響，廠家在進行水輪發電機組的改造時，也應充分重視尾水位的變化。

5.3增容改造時必須分清主次

由于水輪機在水輪發電機組中處于原動機的地位，故水輪機運行效率高低對電站效益影響顯著；水輪機的選型技術難度較大，影響參數也多，在水電站實際運行中出現的問題也比較多，這是符合客觀規律的。因此，要求在小型水電站的增容改造中，必須分清主次，首先要抓住水輪機的改造，從而帶動水輪發電機組和整個水電站機電設備及水工建筑物和金屬結構的技術改造，這是應當遵循的原則。進行方案論證時要充分重視水輪機生產廠家的意見和建議，這樣確定的增容改造方案才會更有技術可行性和經濟合理性。

6.結語

金口河小河新村電站通過增容改造論證，認為在廠家確保機組改造質量的前提下，通過改造原有兩臺水輪發電機組，由2×3200kw增容至2×4000kw的方案最為合理可行。該方案設計水頭171.6m，引用流量6.11m/s。該方案土建部分的改造內容包括底欄柵壩柵條更換、沉砂池溢流堰、江溝溢流堰的加高改造、1#隧洞部分洞段頂拱噴C20砼減糙和防風化處理、廠房動力基礎局部改造等；水輪發電機組部分的改造內容主要包括更換改型轉輪，更換發電機定、轉子線圈，更換發電機空氣冷卻器，保護調整更換調速器等；電氣部分的改造主要是將ZLQ20-3×185更換為YJV-3×240。由于按《小型水電站技術改造規程》（SL193-97）對方案進行了全面論證，使得實際增容改造取得了很好的效果。