水利工程毕业论文实用4篇

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水利工程论文1

本文以某水利工程为例对水利工程建设施工中的截流施工技术展开了论述，该水利工程建筑是由水垫塘、混凝土双曲拱坝、右岸泄洪洞、二道坝、左岸引水发电建筑物等建设组合而成，在工程等级中属于一等工程，其中永久性重要建筑物是1级建筑物，3级建筑物属于永久性次要建筑物，该工程最高水坝可达210m，总库容达到亿m3，水电站的正常蓄水位达到1,130m，该水利工程建设中所使用的电站装机容量是4×650MW。该水利工程在施工过程中运用了两条导流，该工程两岸分别布置一条，导流的断面呈现城门洞形，导流断面的尺寸都为×15m。该水利工程所处的地区两岸山体十分雄厚，基岩，且谷坡陡峻，一般情况下的自然坡度为40~60°，两坡之间的相对高度差在600m之上，整个河谷呈“V”字形峡谷。

二、水利工程建设项目截流施工中的流量设计

水利工程建设项目截流施工与整个水利工程建设相比，施工工序相对较为简易，但并不意味着它就可以随意进行施工操作。在截流施工之前仍然要对整个截流施工工序进行合理化设计，严格把控截流施工施工中的各个环节，只有这样才能保证后期施工工序开展的规范化与合理化，以下是截流施工中流量设计的主要内容：

1．截流流量设计

所谓的截流流量设计实则是指在规定的截流时间内对施工所需要的截流流量进行设计，在截流流量设计过程中应采用相关流量标准，同时结合水利工程截流施工现场的地形地貌、气候条件及水文环境等因素，对截流流量进行全方位的设计。一般情况下，要保证水利工程截流流量设计的合理性与科学性，其在设计中会以当地水文气象预报修正法为依据，从而合理确定截流流量。当然，截流流量设计手段并不只是这一种，设计人员还可以根据该工程特点及工程需求选择其他的截流流量设计方法。比如在截流流量设计中还可以采取频率法，根据本工程的截流时段，对一定时间内的截流流量进行设计与控制。可以用于截流流量设计的方法还有很多，比如实测资料分析法，但是它主要应用于河道水文特性较为稳定、水文资料比较长的水利工程，由此可见每种截流流量设计方法都有其特点，在设计应用时要全面考虑水利工程整体概况。

2．截流时间确定

截流时间在截流施工中起着关键性作用，对截流施工质量控制具有重要意义，因此在截流施工设计中一定要准确定位截流时间。在截留时间确定过程中需要充分考虑四方面因素。（1）水利工程是否有泄流的条件，用来进行导流泄水操作的建筑物是否能够顺利建设或者是建筑物建成后是否能够达到导流泄水的施工要求；（2）截流施工完毕后还要设定一定的空闲期，该空闲期应设置在汛期之前，要赶在汛期之前将截流工作处理完成；（3）在截流时间选定期间，应全面考虑通航要求，截流时间的设定应尽量减少对通航的影响。（4）还要考虑水利工程所在地区，不同的地区截流时间的设定也有很大的差别，比如说在北方地区较为寒冷的冬季的流冰期内就不应该进行截流施工操作，因为在这一时期不仅会加大截流施工难度，同时还会给施工人员带来一定的危险性。

3．龙口位置及宽度确定

龙口位于截流戗堤轴线位置上，戗堤轴线主要是根据河床的地形地质以及通航情况等因素进行设定的，具有一定的科学性。在龙口位置及宽度设计中要以这些因素的相关数据信息对龙口进行综合性确定，龙口位置确定是在截流戗堤的基础上进行设定的。在龙口所在位置其周边应较为宽阔，并留设一定的空间，另外还要保证龙口与材料场地的距离较近，这样有利于截流施工操作，在一定程度上减少了材料运输时间，降低了施工成本。此外，从地质方面来讲，龙口应设置在覆盖层比较薄的地方，这样能够减少截流施工中水流产生的冲击，大大延长了水利工程使用寿命。从另一方面来讲，龙口应设置应与主流位置相对，此做法的目的是为了让大量洪水泄流，从而保证整个水利工程施工的规范性与安全性。

4．截流技术施工中的抛石材料选择

在水利工程建设截流施工过程中，若进行截流施工操作时其所处的水文环境较差，那么可以通过钢筋混凝土构造面、六面体及四面体等因素，帮助施工人员进行全面的截流施工操作，从而确保整个水利工程建设截流施工质量。抛石材料是截流施工中的重要施工材料之一，直接关系着水利工程节流效果，因此在截流施工之前一定要正确选择抛石材料，确保抛石材料质量满足截流施工要求。施工人员在施工前应对抛石材料进行检验，抛石材料需要重点把握两个因素，第一，抛石材料要具备一定的能力，在起重及运输建设过程中较为简易，不会给相关人员带来很大的困难。第二，在抛石材料选择中应结合当地运输条件及抛物类型，充分考虑其中可能出现的损失、地质及水文数量等因素，然后再进行抛石材料选择，以此同时还要保留适当的备份抛石材料。

三、水利工程建设项目截流施工方法

水利工程建设项目施工中的截流施工技术方法在具体施工操作中不具有唯一性，目前水利工程截流施工中常用的施工方法有两种，分别是立堵法与平堵法，这两种方法都有其本身独有的功能性及特点，本文对这两种截流施工方法进行了对比分析如表1所示。

四、降低截流施工难度的有效措施

水利工程截流施工操作具有一定的复杂性，在截流施工之前需要对截流流量、截流时间、抛石材料选择及龙口位置确定等因素进行全面考虑，由于种种原因目前我国水利工程截流施工中还存在一定问题影响了截流施工的顺利开展，为了解决这一问题，笔者结合自身多年经验提出了以下几点降低截流施工难度的措施：

1．加大分流，改善分流条件

在截流施工中首先要确定导流结构的截面尺寸、底标高及断面形式等因素，在此过程中要注意水利工程下游航道开挖爆破等问题，这是影响截流施工质量的重要因素，在施工中要对重要环节进行严格把控，全面改善分流条件。

2．转变龙口水利条件

在截流施工过程中应严格控制水文落差，一般情况下水文落差控制在3m以内都属于截流施工的稳定安全范围，如果水利工程水文落差超过了4m，那么结应采取单戗堤的截流方式，若水利工程流量较大，那么应采取双戗堤及三戗堤或者宽戗堤等截流方式来达到分散水文落差的目的，顺利完成整个截流施工操作。

3．增大物料抛投的稳定性，降低物料流失

在物料抛投施工操作中，可以采取葡萄串石、大型架构及异型人式投抛体等处理措施，当然也可以采取投抛钢构架或者大块矿石等处理措施，采取这些方式能够保证截流施工中所使用骨料的稳定性，对截流施工的良好开展具有重要意义。另外还可以在龙口下游位置设置拦石坎，此措施能够保证物料抛投的稳定性，可以有效降低物料在截流施工过程中的大量流失，是保证截流施工整体质量的重要途径。若水利工程截流施工环境及水利条件较差，应采取四面体、钢筋砼构造及六面体等一些人工块体，这在一定程度上能够改善施工环境，从而达到良好的截流施工效果。

五、总结

海纳百川，有容乃大。上面的4篇水利工程毕业论文是由山草香精心整理的水利工程论文范文范本，感谢您的阅读与参考。

水利工程论文2

论文摘要：水利工程造价控制，是一项系统工程，它贯穿于投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及竣工阶段等各个环节，作为投资方要加强管理，以保证项目投资控制目标的实现，从而取得较好的投资效益和社会效益。

一、项目决策阶段

水利工程投资决策阶段是工程投资控制的重要阶段，造价工程师应对拟建项目的各建设方案从技术和经济两方面进行综合评价，并在优化方案的基础上，确定高质量的投资估算，它是工程建设中在各阶段预控制项目总投资的依据。在投资决策阶段，合理选择建设地点，科学确定建设标准水平，以及选择适当的工艺设备，必须做好投资估算的审查工作，对其完整性、准确性、进行公正的评价。

二、设计阶段

（一）采用设计标准和标准设计

大量成熟的、行之有效的实践经验和科技成果纳入标准规范和标准设计加以实施，是科学技术转化为生产力的一条重要途径。另一方面，工程建设标准规范又是衡量工程建设质量的尺度，符合标准规范的建设项目质量有保证，不符合标准规范的项目质量差。

（二）推行限额设计

限额设计是设计过程中行之有效的控制方法。在初步设计阶段，各专业设计人员应掌握设计任务书的设计原则、各项经济指标，方案的比选，把初步设计造价严格控制在限额内。施工图设计应按照批准的初步设计，其限额的重点应放在工程量的控制上，将上阶段设计审定的投资额和工程量分解到各个专业，然后再分解到各个单位工程和分部工程上。设计人员必须加强经济观念，在整个设计过程中，经常检查本专业的工程费用，切实做好控制造价工作。

（三）实行工程设计招投标

鼓励竞争、促使设计单位改进管理，采用先进技术，降低工程造价，缩短工期，提高投资效益。有利于设计多方案的选择和竞争，从而择优确定最佳设计方案，达到优化设计方案的目的；有利于控制建设工程造价，中标项目一般作出的投资估算能接近招标文件所确定的投资范围；有利于加快设计进度、提高设计质量、降低设计费用。

（四）审查设计概算

看它是否在批准的投资估算内，如发现超估算，应找出原因，修改设计，调整概算，力争科学经济合理。推行设计收费与工程设计成本节约相结合办法，制定设计奖惩制度，对节约成本设计者给予一定比例分成，从而鼓励设计者寻求最佳设计方案，防止不顾成本，随意加大安全系数现象。

三、招、投标阶段对工程造价的控制和管理

水利工程招标投标定价程序是我国用法律方式规定的一种定价方式，是由招标人编制招标文件，投标人进行报价竞争，中标人中标后与招标人通过谈判签订合同，以合同价格为建设工程价格的定价方式，这种定价方式属于市场调节价，也是企业自主定价。因此，严格衡量和审定投标人的投标报价，是水利工程招标工作能否达到预期目标的关键，也是对工程造价进行有效控制的关键。在本阶段建设方必须做到：(1)严格审查施工单位资质，必要时进行实地考察，了解和熟悉投标人工程投标报价的形成和计算方法，防止施工质量差、财务状况差、信誉差的施工单位参加投标；(2)建设方对项目的合理低价应做到心中有数，避免投标单位以低于成本价恶意竞标；(3)签订合同时，合同条款格式要规范、文字要严谨，避免留下日后扯皮、索赔的伏笔，以利于工程建设的投资控制工作。

四、施工阶段对工程造价的控制和管理

在工程施工阶段影响工程造价的可能性只有5%-10%，节约投资的可能性已经很小，但是工程投资却主要发生在这一阶段，浪费投资的可能性很大。因此，建设方在施工阶段对工程造价的管理除了加强合同管理、工程结算管理外，重点应加强施工现场管理，以杜绝投资浪费。

（一）全面预算管理

实行全面预算管理已经成为产权制度变革的必然趋势，改善网络信息质量的重要措施，科学管理的有效工具，预算管理是信息社会对时空管理控制的客观要求。

全面预算管理模式是一套由预算的编制、执行、内审、评估与激励为组成的可运行、可操作的管理控制系统。外部环境：当今水电建设企业大多采取短、平、快的发展模式，单纯讲究建设速度、低投入、早产出，货币紧缩，导致施工企业相应投入大，造成资金短缺，利润低，导致运转困难。内部环境：各种机械费用增加、原材料费用上涨、人员工资费用增加。同时由于管理人员自身管理控制意识淡薄，导致精神成本指标上升等。全面预算管理的实施要点：建立全面预算管理体系，规范企业治理机构；战略细化，指标分解；同步控制，管理纠偏；绩效考核，奖惩兑现。

（二）工程变更价款的控制与管理

在工程项目实施过程中，引起设计变更的原因，一方面是由于勘察设计工作不细，以致在施工过程中发现招标文件中没有考虑或估算不准确的工程量，因而不得不改变施工项目或增减工程量；另一方面是由于发生不可预见的事件，如自然或社会原因引起的停工或工期拖延等等。工程量变更有可能会使项目投资超出原来的预算投资，所以必须严格予以控制。

（三）索赔的控制与管理

索赔是工程承包中经常发生并随处可见的正常现象。由于施工现场条件、气候条件的变化、施工进度的变化及合同条款、规范、标准文件和施工图纸的变更、差异、延误等因素的影响，使工程承包中不可避免地出现索赔，进而导致工程的投资发生变化。

（四）工程结算的控制与管理

首先，应核对工程内容是否符合合同条款要求，工程是否经验收合格，只有按合同要求完成工程并验收合格才能进行工程结算；其次，应按规定的结算方法、计价定额、取费标准、主材价格和优惠条款等，对工程结算进行审核；三是检查隐蔽工程验收记录，所有隐蔽工程均需进行验收、签证；四是按图核实工程数量，并按国家统一规定的计算规则计算工程量；五是落实设计变更签证，设计变更应由原设计单位出具设计变更通知单和修改的设计图纸、校审人员签字并加盖公章，经建设单位和监理工程师审查同意、签证；重大设计变更应经原审批部门审批，否则不应列入结算；六是结算单价应按合同约定或招标规定的计价原则执行。

五、竣工阶段对工程造价的控制和管理

竣工决算是水利工程经济效益的全面反映，是项目法人办理工程交付使用的依据。通过竣工决算，一方面能够正确反映建设工程的实际造价和投资结果；另一方面可以通过竣工决算与概算、预算的对比分析，考核投资控制的工作成效，总结经验教训，积累技术经济方面的基础资料，提高未来建设工程的投资效益。

综上所述，影响水利工程造价的原因很多，在工程建设的各个阶段，时时要有控制投资的经济头脑，充分利用和认真分析建设中的重要信息，减少或避免建设资金的流失，最大限度地提高建设资金的投资效益。

参考文献

[1]水电工程造价中国水利水电出版社

水利工程论文3

效益具有外部性

水利工程效益的外部性指的是水利工程运行所产生的效益不全是反映在水利工程行业内部，在其他部门也有反映，而且，大部分的产业效益由产业循环转嫁给其他行业和其他部门。水利工程投资效益的外部性是由水利工程的属性决定的。

产出具有滞后性

基础设施和产业具有产出滞后的特点，而水利工程作为基础型产业的一种也不例外。第一，水利工程需要较长的建设周期，从初始的投资到工程施工再到最后的工程产生效益，需要经历几年甚至几十年，因此水利工程的产出具有滞后性；第二，水利工程能否发挥效益与工程设计年型和水文气象有关，也就是说，水利工程并不一定在竣工时就产生效益而是要遇到合适的水文气象以及符合设计年型时才能发挥效益。

收益具有不确定性

水利工程的收益不确定性是由于在对水利工程投资进行收益预计和工程分析时，对外来的发展变化预测的不全面性。一方面，水利工程的投资活动开始阶段就具备了不确定性；另一方面，不确定因素出现的比重随着水利工程建设周期的增长而增长。事实证明，水利工程投资活动中的不可预测因素会对其投资效益产生巨大影响。

经营具有自然垄断性

无论是基础产业还是基础设施，其投资开发模式和生产经营模式都具有十分明显的自然垄断性，水利工程也不例外。这种垄断性主要是由于水利工程的服务范围和对象是由工程建设地点决定的而不是以市场竞争情况为转移。而且，水利工程的经营具有自然垄断性的特点直接决定了其投资效益鲜明的计算特征。

2水利工程投资存在的问题

不合理的水利投资结构

水力资源产业主要有3种类型，一是水资源的开发、利用产业，二是水资源的节约、保护产业，三是水资源的防治产业。我国水力投资结构的不合理性在于大部分的水利投资用于防洪建设等基础设施，其中，仅2002—2006年四年间，我国水利投资规模达5600多亿，而用于防洪建设的投资占80%以上。虽然，大规模的防洪基础设施建设使我国洪涝灾害造成的经济损失减小，但是，每年由于水资源短缺和水资源污染造成的经济损失达7800亿，而生态损失比经济损失更大。

不健全的水利回收补偿机制

第一，用来防洪和改善生态的公益性项目因维护运行资金不足造成排涝泵站等水利工程老化失修，丧失其主要作用；第二，较多的中小型水库亟需加固；第三，年久失修的大坝很难承担防洪的重任。为此，国家对一些用来灌溉和供水且有一定经济效益的经营性水利工程进行了有偿使用的收费制度，但水价按国务院1985年制定的标准执行，价格偏低，形成机构不合理。这种规定虽然对农业、生活用水采用微利水价，工业水价利润较小，但在实际中很难执行。收费价格未能全面、统一导致在税费征收过程中遇到不少阻碍，因此，项目简单的水利产业不用扩大生产甚至连再生产都无法维持。水利投资收益较少，水利工程得不到良好运行，导致水利产业自我积累和自我发展能力逐渐弱化，甚至缺少了对资金市场的吸引能力。

尚未形成真正的水利投资市场

一直以来，我国水利投资的模式一直是计划经济的管理模式，具体表现为由行政主管部门牵头、管理单位负责实施基本建设、管理单位负责对建成后的水利工程进行管理和维护。虽然这种模式为我国兴建了一大批中小型水利工程并形成了较为系统的水利工程体系，并为我国抗洪抗涝、农业灌溉和居民供水等方面做出了极大的贡献；但是，这种模式未能遵循市场规律和市场的考验、致使一些错误发生并造成了相应损失。我国现在的水利工程主要是由财政供给的事业单位负责，政府对其水利工程管理进行投资，因单位本身不需要对水利投资经营效益负责任，故水利工程工作人员缺乏工作积极性，因此，我国的水利投资效益发挥受到一定程度的影响。为尽量避免投资失误，国家应将水利工程由自负盈亏的建设单位作主体，并对其进行充分的勘察、研究和论证，按照市场经济规律运行。

3有关提高水利工程效益的办法

科学合理的规划设计能够尽可能的降低对自然面貌改变而造成的损失，解决相关后续问题。还要正确利用水利工程优势，大力发展相关产业，如水利养殖业和旅游业。在水利工程竣工的同时，要健全相关配套设施，为社会提供更多的社会和经济效益。科学合理的管理方法，建立健全质量监督机制，保证招标全程公平透明是保证水利工程质量的基础。

规划合理、设计科学

一般而言，水利工程为尽可能地降低负面影响，会对自然面貌进行一定程度的改变，这就造成了对生态环境的影响。因此，要想减少对生态环境影响而产生的损失，就要对水利工程进行合理的规划和科学的设计，水利工程负责单位要根据实际情况进行分析，在工程竣工后不断加强对后续工作问题处理。

正确利用水利工程优势

一个基础产业和基础工程的竣工会带动一系列相关产业的发展，而水利工程并不只是水利大坝，其在一定程度上带动了此区域的经济整体进步发展。所以，搞活水利工程的重要途径为水土资源的充分利用，发展综合产业，因地制宜，提高水利工程收益。一般而言，可以从以下方面入手：第一，大力进行水利养殖业发展，比如就一个水库而言，一般具有辽阔的水面积，稳定的水资源，具备良好的养殖环境，适宜发展养殖业；第二，可以大力进行旅游业发展，大的壮观的水利工程加上工程所处的区域环境能够构成风景独特的景观群，比如：我国的三峡工程；第三，充分利用水利工程所在区域周边闲置的经济林木，这种做法不仅可以提高经济收入，还可以调节当地的生态平衡，美化环境。

配套设施的建立健全

建立健全水利工程相关配套设施，并充分配合水利工程特点，能够最大程度的发挥水利工程效益。为降低因配套设施不足带来的严重问题，尽可能满足主体工程对设施的需求，争取在工程竣工的同时，辅助设施也相应完成，而不是首先在主体工程竣工结束后进行配套设施建设，导致配套设施建设拖延或根本不建。只有在水利工程竣工同时建立健全相关配套设施，才能够使两者同时投入使用，为社会提供更多的社会效益和经济效益。

科学合理的方法进行管理

科学合理的管理方法不只是体现在水利工程建造过程中，在工程投入使用过程中也要加强管理，争取降低因管理不善而造成的问题。第一，在工程招标阶段，要公开透明，避免不法分子的暗箱操作和行贿受贿现象的发生，选择有能力、有责任的企业承接工程；第二，工程设计过程要进行严密的研究，根据区域内的自然环境和水文地质环境来确定设计方案，事关农民生产和居民生活密切相关的小型水利工程，在设计前要进行民意调查，征得区域内居民意见；第三，坚决杜绝对工程承包的层层转包行为，毕竟每一次的工程转包都会造成利润的产生和成本的提高，可能会造成工程质量下降；第四，对于工程施工过程，要建立健全严格的监督制度，确保监理人发挥其工程监理作用，各环节相互监督，建立健全工程的整体质量监督体系。

4结语

水利工程论文4

1.概述

我国地处世界上两个最大地震集中发生地带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震较多，大多是发生在大陆的浅源地震，震源深度在20km以内。位于青藏高原南缘的川滇地区，主要发育有北西向的鲜水河-安宁河-小江断裂、金沙江-红河断裂、怒江-澜沧江断裂和北东向的龙门山-锦屏山-玉龙雪山断裂等大型断裂带[1]。该区新构造活动剧烈，绝大多数属构造地震，地震活动频度高、强度大，是中国大陆最显著的强震活动区域[2]。

而西南地区蕴藏了我国68％的水力资源，水利工程较多，且主要集中在川滇地区。据

2005年数据，四川省有大中小型水库约6000余座[3]。2008年5月12日的四川省汶川大地震，初步统计，已导致803座水库出险，受损的大型水库有紫坪铺电站和鲁班水库，中型水

库36座，小一型水库154座，小二型水库611座[3]。此外，地震还致使湖北和重庆地区各

79座水库出现险情[4，5]。为保证水利工程的安全运行，地震之后及时对水利工程进行检测，并对受损工程进行监

测和修复是必要的。有关震灾受损水利工程修复方面的文献不多，散见于各种期刊或研究报告，为便于应用参考，本文搜集、筛选了一些震灾受损水利工程的案例，并对一些实用技术进行了介绍。

2.地震对水利工程的危害

由于地震烈度、地震形态以及水库本身工程质量的不同，地震对于水利工程的危害也有所区别。高建国[6]对我国因地震受损水利工程进行分类整理，认为水库坝体险情主要可分为

3级：1级，一般性破坏，不产生渗漏；2级，严重性破坏，坝体开裂渗漏；3级，垮坝（崩塌），水库水全部流走。

我国因地震引起的水库垮坝并不多见，总结国内外地震对水利工程的危害，主要有以下几种形式：

坝体裂缝

地震作为外力荷载将会导致大坝尤其是土石坝整体性降低，防渗结构破坏，引起大量裂缝。地震会产生水平和垂直两个方向的运动，并使周期性荷载增大，坝体和坝基中可能会形成过高的孔隙水压力，从而导致抗剪强度与变形模量的降低，引起永久性（塑性）变形的累积，进而导致坝体沉降与坝顶裂开。

2003年10月甘肃民乐—山丹级地震引起双树寺水库大坝、翟寨子水库大坝，坝顶

均出现一条纵向裂缝，长约401~560m，最大宽度2cm左右，并有多处不同长度断续裂缝，

防浪墙局部错动约。大坝右侧出现山体滑坡，形成长条带及凹陷，滑坡长37m左右，凹陷坑深~3m、宽7m左右，凹陷处上部山体有多条斜向裂缝，缝宽20cm左右。李桥水库坝顶有纵向裂缝，多处缝宽在2~5mm，其中一条长约100m左右，出现横向贯通裂缝，防浪墙出现多处竖向裂缝。这些裂缝在坝体漏水、自然降水和温度作用下，又将产生新的冻融、冻胀破坏，影响大坝的整体性和稳定[7]。

托洪台水库位于新疆布尔津县境内，1995年被列为险库，1996年新疆阿勒泰地震（级），使拦水坝出现10处横向裂缝，3处纵向裂缝，最宽处达16cm，长17m，防浪墙垂直裂缝27处。经评估，水库震后只能在低水位运行，致使发电系统瘫痪，同时对于下游构成潜在威胁[6]。

岷江上的紫坪铺水利工程位于都江堰市与汶川县交界处，2006年投产，是中国实施西部大开发首批开工建设的十大标志性工程之一。2008年5月12日的汶川地震造成紫坪铺大坝面板发生裂缝，厂房等其他建筑物墙体发生垮塌，局部沉陷，整个电站机组全部停机。[3]。此外，地震对泄水输水建筑物也将造成巨大危害。2003年8月16日赤峰发生里氏级地震，使沙那水库混凝土泄洪灌溉洞产生纵向裂缝，长15m，最大裂缝15mm；环向裂缝

22m，最大裂缝宽度；洞出口消力池两侧边墙产生竖向裂缝，总长15m，最大裂缝宽

度25mm。大冷山水库溢洪道两侧导流墙产生裂缝，以纵向裂缝为主，最大缝宽12mm[8]。

坝体失稳

地震可能引起坝基液化，从而导致大坝失稳。地震时，受到周期性或波动性荷载作用，土石坝内土体将产生递增的孔隙水压力和递增的变形。粘性土体构成的土石坝在地震中相对安全。但相对密度低于75%的粉砂土和砂土，在几个循环之后孔隙水压力就会显著上升，当达到危险应力水平时，土体在周期性荷载作用下显示出极大的变形位移，坝内土体就会呈现出液化的流态，导致坝体失稳[9]。

喀什一级大坝1982年施工时，其坝体及防渗墙都未进行碾压，致使密实度降低，1985

年地震时，由于液化和沉陷，导致该坝整体失稳破坏。

美国加州的Sheffield坝，1917年建成，坝高，坝顶宽，长，水库库

容17万m3。1925年6月距坝处发生里氏级地震，长约128m的坝中段突然整体滑向下游。事后，经调查研究发现，坝体溃决的主要原因是地震使饱和土内的孔隙水压力增大，造成坝下部和坝基内的细颗料无凝聚性土发生液化。

地震还会造成土石坝体脱落或堆石体沉陷，从而引起坝体失稳。在库水位较高的情况下，堆石体沉陷会造成坝体受力不均，更严重的会引起库水漫顶，引发坝体垮塌。1961年4月

13日在距西克尔水库库区约30km处发生里氏级地震，该水库位于VIII度区[10]，坝体出现了严重的堆石体沉陷现象，一段220m长的坝体沉陷值达到2~，崩塌范围在从坝轴线上游3~10m到下游的35~50m[11]。

前面述及的沙那水库土坝和朝阳水库因地震致使土坝排水体砌石脱落，经抗震复核下游坝坡不稳定[8]。

岸坡坍塌

若水库两岸有高边坡和危岩、松散的风化物质存在，地震发生后，造成的岩体松动，可诱发产生崩塌、滑坡和泥石流，甚至形成堰塞湖等现象。

乌江渡水库处于地震多发区，1982年6月地震中，化觉乡东部厚层灰岩和白云岩地层

中发生大面积崩塌。同年8月，化觉、柏坪一带又发生较大规模的地层滑动，影响面积约

18km2[12]。

5•12汶川大地震造成四川多处山体滑坡，堵塞河道，形成34处堰塞湖。其中唐家山堰塞湖蓄水过1亿m3，另外水量在300万m3以上的大型堰塞湖有8处[13]，对下游地区造成严重威胁。

另外，地震还可能对水利工程一些其它部分造成损坏。如1995年1月日本阪神淡路

级地震[14，15]中，使堤防基础液化发生侧向流动，造成堤防破坏以及护岸受损。我国历次地震中，出现较严重险情的多为土石坝，且多为年代较久远的土石坝，如果发

生强地震就更容易造成损坏[16]。

3.震灾受损水利工程的修复技术

地震后受损水利工程修复措施主要包括以下几个方面：

坝体监测

地震后，对于受损水利工程，应及时降低水库运行水位，并进行充分的坝体探测。对土石坝，可开挖土坑检测，对混凝土坝，则可用无损探伤检测[17]。包括使用地震波法、地质雷达、水下声纳法检测侵蚀程度，必要时还需要采取槽探、钻孔、孔内地球物理方法进行检测。根据地震前后大坝监测结果的对比分析，判明是否存在普遍的结构损伤迹象。尤其需要加强对坝体变形和渗透的观测，防止裂缝前后贯通，内部发育，产生渗漏通道。同时，加强对输水洞漏水、溢洪道裂缝的监测，以防渗漏进一步扩大[18]。

震后坝体探测中，作为一种非破坏性的探测技术，地质雷达具有探测效率高、分辨率高、抗干扰能力强等特点，可以快捷、安全地运用于坝体现状检测和隐患探查[1

9]。

2003年甘肃山丹地震后，利用地质雷达对双树寺、瞿寨子、瓦房城等水库的震后坝体裂缝、坝基渗透、溢洪道、高边坡开裂和库岸道路滑坡等进行了探测[20]，效果很好。

裂缝修复

对于已经出现的裂缝，要对其分布、走向、长度和开度等进行定时观测和检测。在大坝主裂缝部位设置标志，缝口要覆盖塑料布，防止雨水流入加速其恶化。对受洪水威胁的建筑物，要采取临时措施（如围堰）进行保护。

裂缝的修补应从实际出发，在安全可靠的基础上，同时考虑技术和施工条件的可行性，力求施工及时、简单易行、经济合理。常用的有以下几种处理方法：

表面处理法

表面处理法[21]主要适用于对结构承载能力没有影响或者影响很小的表面裂缝及深层裂缝，同时还可以处理大面积细裂缝的防渗防漏。常用的有表面涂抹水泥砂浆、表面涂抹环氧胶泥以及表面涂刷油漆、沥青等防腐材料等，从而达到封闭裂缝和防水的作用。在防护的同时应当采取在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施，这样可以防止混凝土在各种作用下继续开裂。

灌浆法

灌浆法主要应用于对结构整体有影响或有防水防渗要求的混凝土裂缝的修补。经修补

后，能恢复结构的整体性和使用功能，提高结构的耐久性。

灌浆法[22]分水泥灌浆和化学灌浆。水泥灌浆适用于裂缝宽度达到1mm以上时的情况；裂缝较窄的情况下宜采用化学灌浆。此外，工程经验表明水泥浆适于稳定裂缝的灌浆处理，不适用于活缝或伸缩缝的处理。化学灌浆也存在类似问题，应用最广的环氧树脂浆固结体是脆性材料，因此对活缝应选用弹性材料。部分化学灌浆还有毒性，应加强施工人员的保护措

施。

大量实践证明，灌浆法是目前最有效的裂缝修补处理方法。

结构加固法

危及结构安全的混凝土裂缝都需作结构补强。结构加固法适用于对整体性、承载能力有较大影响的较深裂缝及贯穿性裂缝的加固处理。混凝土结构的加固，应在结构评定的基础上进行，以达到结构强度加固、稳定性加固、刚度加固或抗裂性加固的目的。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。结构加固法还适用于处理对结构的承载能力、整体性、耐久性有较大影响的不均匀沉陷裂缝和较为严重的张拉裂缝

[23]。

滑坡处理

土坝滑坡有剪切破坏、塑流破坏、液化破坏三种形式[24]。可采用“上部减载”与“下部压重”法来处理。“上部减载”就是在滑坡体上部的裂缝上侧削坡，以保持稳定；“下部压重”就是放缓下部坝坡，在滑坡体下部做压坡体等。当滑坡稳定后，应当及时进行滑坡处理[17]。主要处理方法介绍如下：

放缓坝坡

若滑坡由于剪切破坏造成，则放缓坝坡为最好的处理方法。可填入土体将坝坡放缓，或是先削掉滑动面上坝顶的土体，使滑动面坝坡变缓，然后再加大未滑动面的断面[24]。

对存在失稳危险的土石坝也可采用水上抛石法放缓上游坝坡，施工方法简单，且不受季节和水位的变化。加固工程不破坏原坝体结构，减去拆除原有的坝体护坡石和反滤料工序，对保护原坝体非常有利。石料渗透系数大，在库水位降落时，新筑部分的自由水面线，几乎与库水位重合，这样就造成新增断面和原有断面共同承担原有坝壳中库水位降落时产生的渗透水压力及地震产生的超隙孔压力，起到压重的作用，从而有利于大坝的稳定[25]。

压重固脚

若滑坡体底部滑出坝趾以外，则需要在滑坡段下部采取压重固脚的措施，以增加抗滑力。压重固脚的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地区，也可用土工织物，代替反滤，以达到排水的要求[17]。

通过在坝体上加压盖重，或对坝体培厚加固处理，可以进一步提高防渗流土、坝体抗裂和抗渗性能，同时增加坝体稳定性。

实例：1999年山西大同堡村发生级地震，对位于震中附近的册田水库造成VII度影响，坝体产生结构变形[26]。震后对主坝和北副坝下游坝坡采用石渣进行培厚加固处理。主坝所在956m高程以下石渣培厚体，坝坡分别为1:，在956m高程设12m宽的平台，在

949m高程、940m高程设宽的马道，并在石渣体与原坝体设置反滤层。培厚坝体后，

即使再次遭遇地震，由于坝体在正常水位下（956m高程）宽度增加，也可避免大坝整体失

稳，从而保证大坝的安全[27]。

库岸岩体加固

对于地震中松动的库岸岩体，应采取工程措施进行加固。地震后，首先需要对库岸岩石情况进行重新评估，选择加固方式。库岸加固通常采取锚固、支挡、排水相结合的方式。锚固措施是利用预应力锚索和锚杆固定不稳定岩层，适用于震后加固岩体滑坡和不稳定的局部岩体。通过一端与建筑物结构相连，一端打入岩体内部，在增强岩体抗拉强度的同时，

改善库岸岩体的完整性[28]。该方法在高切坡中被广泛应用。支挡方法是通过支挡体来平衡滑坡体的下滑力，确保滑坡体的稳定安全。支挡结构能有

效地改善滑坡体的力学平衡条件，阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式挡墙、拉钉挡墙、加筋土挡墙、抗滑桩等[29]。

此外，由于地震过后经常伴随暴雨，更易在松动岩石处产生滑坡、泥石流等灾害，因此需及时排水，包括地表水和地下水。可设置截水沟排除地表水；排除地下水可用廊道、竖井和水泵等。在美国、加拿大和日本等国家较多采用专用钻机打水平孔的办法排地下水[28]。

渗漏修复

应根据具体情况降低库水位或放空水库，彻底修复防渗体，对由于浸润线过高而逸出坡面或者由于大面积散浸引起的滑坡，除结合下游导渗设施外，还应考虑加强防渗。

劈裂灌浆

对于土石坝较严重的渗漏破坏，可以采取劈裂灌浆或加强防渗斜墙等方式解决。劈裂灌浆是指在垂直渗流的方向沿坝轴线劈开坝体，灌入稠泥或水泥砂浆，截断渗流通道，可以在短时间内坝体内的渗流，使大坝转危为安。

采用劈裂灌浆技术的岭澳水库具体做法如下：根据坝长选用适量的灌浆机，多台灌浆机同时开灌，为使浆液尽快硬化固结，所用浆料为掺入速凝剂的水泥加粘土。在灌浆工艺上，连续的多次复浆，使混凝土或泥浆墙尽快加厚，并使贯通的漏水通道通过灌浆压力和多次灌浆挤压膨胀与原坝土体紧密结合，最终形成垂直连续的防渗混凝土砂浆墙，防止再次出现漏水通道的可能[30]。

开挖置换

置换技术是土石坝震后修复中的一种重要手段，尤其对于心墙开裂的土石坝具有重要意义。首先需要通过探测技术检测到侵蚀的区域，然后在心墙的下游侧补填塑性混凝土，并用颗粒反滤层加以支持。最后使用水泥膨润土混合物进行灌浆。置换技术可以有效阻止土石坝心墙的进一步破坏，达到防渗漏的目的[18]。

实例：新西兰的马拉希纳坝，在经历埃奇克姆地震后，初期表现稳定，在1987年12月后出现水位明显下降的现象。通过详细的监测发现，虽然大坝没有遭受严重的渗漏，但左坝肩心墙和下游副心墙出现明显的开裂和侵蚀，且侵蚀依然在继续发展。持续不断的侵蚀导致库水位不断下降，因而采取心墙置换的方式，即对左右岸坝肩进行开挖，喷上混凝土，置换开挖出来的材料。水库再次蓄水时没有出现新的事故[18]。

排水设施

在阻止渗流发生的同时，需要做好排水工作，通过设置宽敞的排水带，使渗流能顺利排走，降低坝体内的浸润线，减小孔隙水压力。

4.典型水利工程抗震抢险及修复实例

美国Hebgen坝

Hebgen土石坝[31]位于美国Montana州，1915年建成，1959年8月遭受里氏级的强烈地震，坝和水库所在地变形并整体下沉约，右岸溢洪道严重损坏，坝体沉陷开裂，水库岸坡坍塌，库水震荡并漫溢坝坝。当时此坝并无抗震设计，承受地震对其的各种危害而未垮坝，其破坏模式和耐震经验极有借鉴意义。

当时业主Montana电力公

司采取的紧急抢救措施包括：

（1）立即将泄水底孔进水口原用迭梁封闭的二个孔口开启，以80m3/s的流量泄水降低库水位。

（2）对半角沉陷区和被流冲蚀的坝下游面填土修复。检查表明，心墙与溢洪道连接处的漏水并非通过心墙上的裂缝而是从破坏的溢洪道流出。

（3）在心墙的大裂缝处下游，打竖井检查和修补。同时对下游河岸坍方区进行了修整。此后于1960年4月开始对溢洪道、坝体心墙和上游面进行了全面的修复和加固工作。

至今运行完好。

美国LowerSanFernando坝

LowerSanFernando坝[31]位于美国加州洛杉矶市北，1912年动工，最大坝高，坝顶宽6m，长634m。1971年2月在坝东北处发生里氏级地震，致使主坝发生巨大滑坡，坝的上游部分带动坝上部高的坝体和坝顶一起坍落滑向水库20多米远。

事故发生后，救援人员立即采取了如下措施：一方面立即运来砂袋加固筑高坝的低陷部位；另一方面紧急撤离坝下游地区8万居民；此外，通过2条泄水道和3条引水管排放水库中的水。

经初步调查和后期进一步挖槽、钻孔取样研究得出，坝内有大范围土区在地震后液化，但液化区被强度较高的非液化土约束住，因而直到液化区内有足够扩张力，促使土向外和向下移动时，才出现大规模滑动。

新疆西克尔水利工程

西克尔水库[10，11]位于新疆伽师县东北西克尔镇，1959年建成使用，为均质土坝，设计库容10053万m3，属大型拦河式平原水库。该工程自建成以来共经历了15次地震，其中较严重的有3次：1961年4月13日发生级地震，震中距水库约30km，致使220m长的坝出现沉陷崩塌，余坝产生165条裂缝；1996年3月19日发生级地震，坝段出现涌沙，裂缝，局部产生沉陷；2002年3月3日，阿富汗发生里氏级地震，造成水库副坝段出现决口，并迅速扩大到50m左右，决口流量约120m3/s，损失惨重。

由于西克尔水库运行年限长，且早年建设时没有进行地质勘探，因此极易糟受地震破坏。多次地震后，主要采取的措施有：

（1）加高坝顶，坝后设置压重，并铺设无纺布反滤。

（2）大坝决口后，进行抢险封堵，修复缺口。

（3）按库区基本烈度八度进行设计校核，对西克尔水库主坝、副坝和其它建筑物进行加固修复。针对部分坝段坝基地震液化问题，主坝采用压盖重措施，以进一步提高防渗流土、坝体抗裂和抗渗性能。副坝部分改线，采用粘料含量高的土进行填筑，加固填筑总方量为

万m3，其中粘土万m3，占60%。

北京密云水库

密云水库位于北京密云县城北13km处，库容亿m3，是北京市民用、工业用水的主要来源。水库始建于1958年9月，分白河、潮河、内湖三个库区，主要建筑有白河主坝

（高66m，长1100m）、潮河主坝（高56m，长960m）和5道副坝等。

1976年7月28日，河北唐山发生里氏级强烈地震，白河主坝发生强烈扭动，主坝水面以下6万m2的块石坡和砂砾保护层滑落，受损严重。地震后，采取的主要措施[6]有：

（1）及时探测大坝裂缝，并派潜水员进行水下探测。

（2）通过筑堰建闸，把密云水库分隔成两个库区，放空库水后，进行全面检查加固。清除白河主坝上的砂砾保护层，加厚铺盖粘土斜墙，改用碴石保护层，往水下填粘土及砂石

达20万m2。随后，打通白河廊道、削坡清基，进行坝体加固。

（3）加固了3座副坝，并增建了3条泄水隧洞、1座溢洪道等。

白河主坝加固工程于1977年11月21日完成，达到了国家一级工程标准，至今完好。

5.小结

地震后受损水利工程修复是项复杂的工作，要因地制宜尽快采取最合适的方法进行修复。几条主要结论如下：

（1）地震发生后，各级水行政主管部门应该对境内的水利工程，尤其是堤防、水库大坝、水闸等工程进行排查，及时掌握工程破坏的情况及其隐患，有针对性地制定抢修方案。对地位重要、关系重大、危险性高的受损水利工程，要抓紧修复，确保度汛安全。

（2）坝和地基土料的液化，是导致垮坝或严重破坏的主要原因，此外，较普遍的震害有滑坡、开裂、沉陷和位移。

（3）尽可能保证水坝顺利泄水，降低蓄水位，避免出现垮坝事故。

（4）目前对于水利工程一般都有相应的突发事故（如地震、洪水等）预警机制，但对于如何应对出现的险情，采取必要的工程措施，尚是一个薄弱环节，宜提高认识，加强要应的工作。

（5）对山区河流因沿岸崩山、泥石流等形成的堰塞湖，要当机力断主动尽早清除，以避免水位升高，堰塞湖溃决形成洪灾。

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Casestudiesandrepairingtechniquesrelatedtohydraulic

engineeringprojectsdamagedbyearthquakes

MaJiming,ZhengShuangling

DepartmentofHydraulicEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing(100084)

Abstract

EarthquakesfrequentlyoccurinChina,especiallyintheSichuan-Yunnanregionwheredensehydro

,earthquakescandecreasetheintegrityofthedams,causedamcracks,landslide,settlementanddisplacement,foundationliquefaction,resultingindaminstabilityorevendamfailure,,,thispaperintroducestheseismicdisastersregardinghydroprojects,d