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摘要：水利工程作为一项复杂的大型工程建设，其施工现场的总体布置关系到施工的效率与安全性。工程的总体布置需要从经济性、效率、工艺、建设流程规划等多方面考虑。首先要做好工程的地质与坝体的选型工作，尽量选择稳定适宜的地质环境。在总体布置方案的选择上，主要进行施工服务、交通运输、仓库房屋等涉及到施工占地与流程效率的工作，并明确相关管理责任。在实际应用中，要尽量考虑更多的可能性，制定不同的方案加以比较，选择最优的方案。
关键词：水利工程；施工；总体布置
在水利工程施工组织设计中，总体布置工作是相当重要的环节，只有对施工现场的水电、通信、建筑设施等进行合理规划，才能保证施工效率的提高与施工质量的可靠。水利工程受制于其建设环境，总体布置过程中需要考虑众多的空间与平面构造特点。
1水利工程施工概述
1.1水利工程施工的基本特点
水利工程相对于一般工程建设，其工程量往往十分庞大，需要考虑的影响因素众多。首先，大部分水利工程都建设在地势复杂的高山峡谷中，可用来进行施工布置的场地面积有限，受交通运输的影响，可以进行布置的工程设备也受到限制，因此施工需要考虑的限制因素很多；另外，在不同地区进行水利建设，其自然环境、水文地质条件差别很大，往往不能够完全采用成熟的布置方案，需要针对实际勘探状况进行改进与优化，这就使得方案与布置经验的可重复性差，总体布置规划存在不确定性；除此以外，常规工程建设所需要考虑的经济性、高效性等问题，在水利工程建设中也需要予以注意。
1.2水利工程施工总体布置的基本原则
在进行水利工程布置时，应当考虑以下基本原则：从经济性角度考虑，在工程建设过程中可能会出现的大量临时建筑设施，应与施工结束后的永久性设施进行统一规划，减少施工结束后对临时性设施的拆除浪费；虽然水利工程的建设经验可复制性较差，但在进行施工设计时应当尽可能利用已有的施工设备，从而降低建设成本；在进行场内建设与交通规划时，需要考虑到施工工序与工艺的要求，尽可能加强不同环节间的运输联系，力求简便高效。
2水利工程施工总体布置浅析
水利工程的总体布置并不是一个单独的环节，其与之前的坝址、坝型选择以及之后进行的施工都有着密切的联系，因此要研究合理的总体布置设计，就要从建设方案的整体选择入手分析。
2.1坝址的选择
当地的地质条件是坝址选择主要考虑的因素，理想的坝址要求具有稳定的地质条件，不宜选在大的地质断层带和严重破碎风化的岩层中，发生坍塌、滑坡等重大地质灾害的可能性小；为了减小工程量、节约建设成本，坝址一般选在高山峡谷地带，这样也有利于提高库容；除此以外，选择坝址还应尽量减小对周围地域的影响，尤其是在地势平坦地区建设水坝时，要避免水坝蓄水后浸没的农田、居民区过大。
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2.2坝型的选择
总体布置方案与需要建设水坝的坝型也密切相关。对于不同地区和需求条件下，要选择合适的坝型。常见的坝型包括混凝土重力坝、心墙堆石坝、混凝土面板堆石坝和拱坝等。混凝土重力坝的结构最简单，便于在不同环境条件下施工与分析其结构作用，对不同地形都有较好的适应性，在洪水季节也可以采用多种方式进行泄流。但同时，混凝土重力坝的建设需要耗费大量的混凝土材料，且在水泥水化过程中释放的热量难以快速散失，会在施工结构内部产生较为严重的内应力，影响结构强度。采用心墙堆石坝与混凝土面板堆石坝的好处在于原材料来源广，很多时候可以就地取材，坝体不容易因季节降水而发生不稳定，但一旦出现问题，修复起来也相对不易。拱坝结构的整体性好，对于坝体在不同季节外荷载发生变化的问题，拱坝具有更好的适应能力。这是由于拱坝的稳定结构不仅依赖坝体自身的重力，也来源于连杆的拱端作用，因此内部应力分布更为均匀。
2.3总体布置方案的选择
如果坝址与坝型已经确定，就可以进行水利工程的总体布置。总体布置需要同时考虑水利工程建设过程中各个单位的专业需求，以及便于进行施工组织管理的要求。主要解决的问题包括施工企业所需服务、施工场地交通运输、施工场地的仓库与房屋规划、动力来源与管线规划、给排水规划等问题。良好的总体布置方案，既能够保障工程的顺利完成，同时又可以为施工企业最大程度地节约人力、物力等建设成本。在生态文明的新时代要求下，总体布置方案还要最大程度减小对周边自然环境的破坏。总体布置方案最常考虑的问题例如为了使下游的流态不影响电站的运行，泄流坝段的长度应在满足消能防冲的要求下尽可能地缩短；在对现场房屋厂房进行设计时，要尽可能采用坝后式厂房，并多用大容量机组，以减小厂房的建设成本。
2.4总体布置方案设计的注意事项
在进行总体布置方案设计时，首先要进行充分的可行性研究，对场地进行合理分区与交通规划，初步确定各类建筑和设施所需的建设面积。基本的设计流程如下：首先对选定的运输方案进行落实，布置具体的交通线路和桥梁、渡口等设施；计算并确定各类主要施工设施的占地面积，选取适宜的施工厂区规划方案，满足各类专业的施工需求；对场地的给排水、电气、通信设施进行布管布线；对废渣、堆料场地和土石方调配进行规划等。在进行设计招标时，还需要注意对各个施工场地的责任区进行规划管理，明确各方对场地的使用、维护和管理责任。
3水利工程施工总体布置实例
3.1工程概况
西南地区某水电站工程位于龙江干流，工程以发电和防洪为主，同时可以为周边提供灌溉功能，兼具供水、旅游、养殖功能。该电站的撞击容量240MW。多年平均发电量10.28x108kWh，正常蓄水水位870m，调节库容6.8x108m3。该工程施工导流拟采用隧洞导流的方式，用挡水围堰对河床进行一次拦断，便于进行全年施工。
3.2方案的拟定
在坝址的选择上，通过比较某峡谷段中两个拟定的坝址中相同水位下的装机规模，并针对两地不同的地质特点选取坝型、拟定方案，最后将两套预定方案进行比较以最终确定方案。上坝址中，河谷呈现较宽的V字形，两岸地形的对称性好，地形完整，没有明显的风化现象。分析当地的粘土料发现，由于当地雨季很长，因此粘土料的含水量很高，不适合进行压实，而当地石料十分丰富，因此考虑使用混凝土心墙堆石坝，便于就地取材；下坝址同样呈现宽V字形，但谷底相对更窄，两岸分布有冲沟，有明显的风化痕迹，因此若采用当地石料的堆石坝，其稳定性难以保证，为此采用混凝土重力坝更为适宜。在初步确定方案后，采用有限元分析对方案的结构设计进行优化，并根据施工特点对工艺进行优化，同时分析方案的经济效益与环保效益，总体考虑后制定出最终方案。
3.3方案的比较与优化
在已有的拟定方案下，首先要比较不同方案的大坝、建筑等设施的需求量，选取建设工程量更少的方案；同时比较电站的装机容量和机组太熟，并考虑不同方案的施工条件和工期要求。引水系统主要进出水口的水力学计算，核验是否需要调压井；厂房及变电站主要对所需占地面积和机组进行计算比较，并比较整体布置方案的经济性和合理性。
结语
总而言之，水利工程施工效率的提高，不仅关系到我国基础设施建设步伐，也关系到水利建设企业市场竞争力的提高。为此，研究更加有效的施工现场总体布置方法是十分必要的。本文仅针对当前的水利工程建设情况，结合示例对施工总体布置进行简要分析，对相关工作的改进具有一定的参考意义。
参考文献
[1]韩冰.水利工程施工总体布置浅析[J].工程技术:文摘版,2016(7):00136-00136.
[2] 宋南南.水利工程施工总体布置浅析[J].中国科技投资,2017(4).
论文作者:刘士涛,赵闻,钟明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
标签：总体论文; 方案论文; 坝址论文; 水利工程论文; 工程施工论文; 水利论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第36期论文;