王順

株洲市水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院 湖南株洲 412007

1 泄水建筑物布置原則

（1）工程規(guī)模小，從安全性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行管理的方便性等方面考慮，泄水建筑物由溢洪道和泄洪洞（兼導(dǎo)流洞）組成。

（2）工程枯水期來(lái)水量較小，汛期洪水較大，大壩為均質(zhì)土壩，因此泄水建筑物應(yīng)滿(mǎn)足超泄能力較大、運(yùn)行簡(jiǎn)單、管理方便、造價(jià)低廉的原則，故溢洪道不設(shè)閘門(mén)，采用自由溢流方式。

（3）泄水建筑物布置應(yīng)盡量選擇有利的地形和地質(zhì)條件布置在岸邊，并盡量避免開(kāi)挖而形成高邊坡。溢洪道進(jìn)、出口的布置應(yīng)使水流順暢。

（4）泄洪洞與導(dǎo)流洞結(jié)合，施工期參與導(dǎo)流，運(yùn)行期參與泄洪。泄洪洞兼導(dǎo)流洞一次建成，滿(mǎn)足導(dǎo)流泄洪的要求，減少工程投資[1]。

2 監(jiān)測(cè)布置點(diǎn)的布置方法

若水工建筑物主體曲面在主方向上的面積比較大，就有較大的可能性使得某些監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距過(guò)大，此時(shí)，采用主成分分析法在建筑物的曲面變化主要方向上加以詳細(xì)分析，其目的就是要將局部的所有近似在一個(gè)平面的監(jiān)測(cè)點(diǎn)歸為一個(gè)類(lèi)別，通過(guò)降低插值擬合過(guò)程中的計(jì)算誤差，形成向量空間聚類(lèi)布置劃分。對(duì)于相近的一類(lèi)監(jiān)測(cè)點(diǎn)聚類(lèi)中，可以考慮采用歐氏距離法完成相關(guān)的分析。歐氏距離聚類(lèi)法可以對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)集再進(jìn)一步劃分，那些不滿(mǎn)足在同一平面限定條件的安全監(jiān)測(cè)點(diǎn)會(huì)被繼續(xù)進(jìn)行拆分，最終所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)集都能夠符合平面度標(biāo)準(zhǔn)。在水工建筑中，安全監(jiān)測(cè)點(diǎn)的的選擇可能會(huì)更加復(fù)雜，必須考慮具體工程的情況，根據(jù)需要作出必要的調(diào)整。

3 水工建筑物安全管理原因

3.1 磨蝕破壞

大部分的水工建筑物都處在高速流動(dòng)的水流中，水中若含有大量泥沙或其他顆粒類(lèi)物質(zhì)，在高速水流流經(jīng)水工建筑物表面時(shí)，會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的沖擊，若泥沙含量大，沖刷面積也會(huì)增大，長(zhǎng)此以往，磨蝕破壞程度也在不斷提升，且被破壞部位一般都位于水下，檢查與維修難度也較大。維修時(shí)，需要投入大量的資金與高超的技術(shù)和裝備，維修時(shí)間長(zhǎng)，水工建筑物此時(shí)也不能使用，會(huì)對(duì)周邊人們的日常生活造成很大的影響[2]。

3.2 凍融破壞

水工建筑物在建設(shè)時(shí)多使用混凝土作為建筑材料，但混凝土本身性能存在一定的缺陷，會(huì)呈現(xiàn)出凍融破壞。世界許多區(qū)域都會(huì)產(chǎn)生氣候的交替性變化，當(dāng)溫度處于零度以下時(shí)，水凍結(jié)成冰，出現(xiàn)膨脹應(yīng)力，膨脹應(yīng)力較大時(shí)，水工建筑物的結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)裂縫，建筑物表面也會(huì)出現(xiàn)削落現(xiàn)象繼而遭到破壞。發(fā)生凍融破壞時(shí)，建筑物內(nèi)部的混凝土材料處于飽水狀態(tài)，加上外界溫度出現(xiàn)冷熱循環(huán)變化，結(jié)構(gòu)表面和內(nèi)部的水會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)和融化，形成凍融循環(huán)。

4 水工建筑物的安全管理措施

4.1 安全監(jiān)測(cè)過(guò)程管理

在進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)過(guò)程管理時(shí)，相關(guān)觀測(cè)人員一定要與水工建筑物的設(shè)計(jì)和施工部門(mén)共同檢查混凝土工程與基礎(chǔ)工程的實(shí)際質(zhì)量，也要準(zhǔn)備好水工建筑物的監(jiān)測(cè)準(zhǔn)備與建筑物的結(jié)構(gòu)和高程控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理觀測(cè)數(shù)據(jù)中的不足和缺陷，更全面的進(jìn)行水工建筑物的安全監(jiān)理工作。監(jiān)理過(guò)程中，要整合好觀測(cè)數(shù)據(jù)與資料以確保觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)處理水工建筑物中存在的問(wèn)題。

4.2 水工建筑物消缺管理

消缺處理主要包括這幾個(gè)方面：①滲漏處理。水工建筑物的滲漏問(wèn)題主要出現(xiàn)在主廠房、河床壩段等地，分縫漏水情況最為嚴(yán)重，處理時(shí)，專(zhuān)業(yè)的工作人員要根據(jù)不同的滲漏情況針對(duì)性的分析處理，將滲漏問(wèn)題從源頭控制。②泄洪底板破壞處理。以實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)的水工建筑物中的泄洪建筑物基本都經(jīng)歷過(guò)多次泄洪，使其在長(zhǎng)期被水沖刷后出現(xiàn)破損問(wèn)題。例如，底板部位的澆筑混凝土被沖刷，中孔與表孔溢流面存在著些不規(guī)則的龜裂，此時(shí)可以使用環(huán)氧砂漿或聚合物砂漿對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)修理，繼而提升泄洪建筑物的質(zhì)量。③岸邊邊坡滑坡處理。岸邊的邊坡因?yàn)樵馐芩鞫啻螞_刷，很容易存在滑坡風(fēng)險(xiǎn)，相關(guān)修理人員要定期檢查岸邊邊坡，做好一定的預(yù)防措施[3]。

4.3 水工建筑物破壞管理措施

①磨蝕管理。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮日后的磨蝕，在水工建筑物的整體設(shè)計(jì)中添加抗磨蝕部分，將過(guò)流部分的建筑物降低，加入泄洪元素。同時(shí)，也要增加消力池厚度，增加抗磨蝕能力，并加強(qiáng)水工建筑物的施工管理，確保施工環(huán)節(jié)質(zhì)量。在發(fā)現(xiàn)水工建筑物已經(jīng)被破壞時(shí)，要及時(shí)維修，并做好定期監(jiān)測(cè)。②空蝕管理。預(yù)防空蝕磨壞主要可從三個(gè)方面處理，一是要提高水流空化數(shù)，降低破壞強(qiáng)度；二是要在設(shè)計(jì)時(shí)改善水閘形狀，降低局部壓力，并使用合理的水流結(jié)構(gòu)，避免空泡和微射流破壞壁面；三是要應(yīng)用向水流內(nèi)加氣的方式，改變水流物理性質(zhì)。③凍融管理。凍融管理可從地基和結(jié)構(gòu)方面共同改善，防護(hù)地基時(shí)，可使用保溫法和排水隔離法，增加熱阻，并避免水工建筑物與水直接接觸，而結(jié)構(gòu)方面則是要利用深基礎(chǔ)法穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，保護(hù)水工建筑物。

5 結(jié)語(yǔ)

水工建筑物的種類(lèi)較多，不僅包括各個(gè)大壩主體，也包括各種附屬設(shè)施，引水建筑物、泄洪建筑物、廠房等均屬于此類(lèi)，這些設(shè)施都有共同的特征，即結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模較大，基于此情況，水工建筑物的維護(hù)、管理難度都比較高，也加大著安全問(wèn)題的發(fā)生幾率。因此，為進(jìn)一步提高水工建筑物的整體質(zhì)量和其運(yùn)行的安全性，必須要結(jié)合實(shí)際情況增強(qiáng)安全管理工作，不僅能提高質(zhì)量和安全性，也能推動(dòng)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的發(fā)展。