水利工程项目的规划设计必须以服务社会为原则，将工程设计与社会需要有机的结合在一起。下面小编给大家分享一些水利工程考研要求学术论文发表，大家快来跟小编一起欣赏吧。
浅析水利工程优化设计
【摘 要】水利工程是一项耗费成本多，工程量巨大的工程项目，而良好的优化设计可以有效地降低水利工程的耗费成本，提高工程的经济效益。所以，本文以优化设计在水利工程中的重要性为基础，对水利工程的优化设计进行了简要分析。
【关键词】水利工程;优化设计
1.优化设计在水利工程中的重要性
在水利工程建设中，项目的决策者在对水利工程进行宏观调控时必须要以工程前期工作中的项目建议书、可行性报告及工程建设设计方案作为依据，其中工程的施工初步设计对于整个水利工程的投资来说具有直接影响。因此，为了有效地减少工程成本，降低投资资金，工程的施工设计人员就要对设计方案进行仔细的审核和优化，保证设计的优越性，进而节约资金，提高资金的利用率，将有限的资金无限地利用。
此外，水利工程是一项工程量巨大的工程项目，其中包含了很多的单个工程和环节，所以，虽然对每个单元部分的施工设计进行优化，可以节约的资金很少，甚至只有几万元，但是，一旦将每个部分的设计都进行优化，并将所节约的资金加总起来，整个水利工程所节约下的成本将会达到几十万元，最多甚至达到上百万。而且工程量越大，能够节约的资金越多。因此，我们无论是做任何工程或者项目，都要对施工设计方案进行多方面的论证及优化，保证工程设计方案的合理性和科学性，有效节约投资，进而提高工程的社会效益和经济效益。
2.水利工程的优化设计
2.1水利工程的施工组织设计优化
为了保证施工组织能够更好地为水利工程服务，并能够真正做到指导施工和服务施工，施工组织的设计成为了施工组织所关注的关键性问题。所以，为了有效的地解决该问题，可以从以下几点对水利工程的施工组织进行设计优化。
第一，对网络计划技术进行充分的了解和利用。随着互联网技术的迅速发展，网络技术的功能也在不断地完善和发展，所以网络计划技术中所提供的数学模型为工程设计计算的精确性，绘图的形象性和设计的优化提供了有效保证。目前的大型工程项目施工中，由于工程量的巨大，所耗费的人力、物力、财力越来越多，而且，随着工程量的增加，对工程多方面的需求也随之变化，所以，在水利工程的施工组织设计中也不能单纯地通过人员的经验和手工计算来完成。而网络计划技术的出现对水利工程来说更具优越性，它能够将计算机辅助系统的工程有效地利用到水利工程中，保证工程设计的及时性和高效性，还能够有效降低费用，正是基于以上优点，就可以在水利工程的施工组织设计优化中积极地推广网络计划技术的应用，并通过对该技术的应用来提高施工组织的优化和管理工作。
第二，对施工组织设计进行技术经济分析。在水利工程的施工组织设计中，施工组织的技术经济分析是一项十分重要的内容，同时也为施工组织设计服务。在水利工程中，这一环节是为了对工程的施工组织设计是否具有经济上和技术上的合理性和可行性进行有效的论证，并通过科学的计算分析方法来选择最具有经济效益的设计方案，通过寻找最佳节约方案来提高水利工程的经济效益。在对水利工程的施工组织设计进行技术经济分析时，要从三方面进行，即工程的质量、工程工期和耗费成本，而选择方案时所要遵循的原则则为：在保证工程质量优秀的基础上，能够在成本耗费最低的前提下，保证工程能够按期完成。保证施工组织设计的科学性和合理性对提高水利工程的经济效益也具有重大意义。施工组织设计完成以后，还要对它进行技术经济分析的评价，并以此为依据对设计进行优化或者重新择优选择设计方案。一般来说，进行技术经济分析时所使用的指标主要有工程工期、临时工程费用比和施工场地利用系数等。
第三，广泛吸收新技术和新工艺，提高新技术的利用率。随着科学技术的发展，出现了很多应用于工程的新技术、工艺和材料，对于水利工程的施工组织设计来说也同样如此，摆脱了传统的按照书本、公式和经验的设计方式，用新技术和新工艺来完善和提高自己，进而提高了施工组织设计的时效性、经济性和科学性。与此同时，计算机和互联网作为目前最为快速和经济的传播手段，不仅能够实现信息共享，还能够为工程的设计人员提供最为前沿、系统、全面的信息，是经济社会中最为常用的传播媒介，因此，施工单位也可以利用该资源广泛吸收先进的新技术和新工艺，并将这些技术引进到水利工程的施工中，提高水利工程的技术含量。
此外，即使我国目前的水利工程方面发展较快，但是在施工和管理方面仍然处于落后阶段，甚至很多地方出现了瓶颈。为了有效改善这一现状，我们就要从根本入手，从实际出发，将国外的先进技术和管理方法引入国内，并与我国的水利工程建设现状相结合，对新技术、新材料和新工艺进行充分利用，只有这样，才能够提高我国水利工程的整体施工水平。
2.2水利工程施工控制网的优化设计
在水利工程施工中，都是以控制网作为水利建筑物测放的依据的，所以，水利工程的施工控制网是否精准对水利工程建筑物的测放具有直接影响。所以，在对水利工程的施工控制网进行优化设计时，要注意以下几方面：
第一，在对工程的施工控制网进行设计时，要对工程建筑物的布置有一个全面而系统的了解，同时，工程建筑地的地形和放养精度也都要按照规范进行。在确定控制网的位置以后，还要对施工控制网的结构设计进行分析和优化，进而降低在工程重要轴线方向所产生的误差。
第二，选取施工平面控制网系统时要慎重。由于地区的差异性，所跨越的经纬度也有所差异，所以为了保证设计的一致性，所采取的标准都是国家坐标系统。因此，在进行施工平面控制网的设置时，要提高水利工程施工队伍测放的便利性，降低测放距离所产生的投影变形影响。水利工程建筑物所选取的坐标系统应该是独立的，最佳选择的独立坐标系统则是以一个国家点和该点及一个已知点所呈现的方位角作为起始数据。
第三，要注意水利工程施工控制网与工程规划设计阶段控制之间的联系。无论是哪种工程项目建设，规划设计都是进行施工图设计的基础，因此，在进行工程施工控制网设计与设置时，都要尽最大可能与工程规范设计阶段的控制网网点联系，即使工程的控制网受施工网的影响发生了改变，也可以通过转换的方法来对施工控制网和规划设计控制网进行验证，证明它们是一致的。
第四，对水利工程的施工控制网网点进行保护与检测。在埋放施工控制网的网点时，首先要考虑的就是怎样埋放能够有利于延长网点的埋藏时间和观察的便利性，同时，还要降低工程施工对网点所造成的影响，所以，一旦网点进行了选埋，就要在相应位置设置标识，并对其采取保护措施。此外，在水利工程的施工过程中，还要根据实际情况对施工控制网的网点进行重复检测。
总之，对水利工程的施工组织设计和施工控制网设计进行优化，其目的都是为了提高水利工程建设的经济效益，有效降低其成本，提高资金的利用率。 [科]
【参考文献】
[1]黄合义，姜言亮，龚晶，栾荣章.浅析水利工程施工组织设计优化[j].水利规划与设计，2007(4).
[2]耿汉文.水利工程施工控制网的优化设计[j].现代测绘，2005(s1).
[3]李金平.浅谈优化设计在水利工程中的重要性[j].中国西部科技，2004(11).
[4]刘波.水利工程施工组织设计优化探索[j].中国新技术新产品，2011(22).
点击下页还有更多>>>水利工程考研要求学术论文发表
浅议水利工程隧洞设计
摘要：水利工程隧洞设计的合理性和高技术性是保证工程质量的关键，但水利工程隧洞规模较大，工序技术多样化，且容易受地形、地质因素影响，因而在其规划设计之初，必须要考虑全面。本文结合康家坝水库工程实例，从隧洞开挖、隧洞支护与衬砌、围岩的开挖与支护、混凝土衬砌等几个方面，探讨水利工程隧洞设计要点。
关键词：水利工程;隧洞;设计要点
中图分类号： tv 文献标识码： a
1、工程概况
康家坝水库属中型屯蓄水库工程，水库位于临沧市永德县乌木龙乡，澜沧江水系二级支流秧琅河的上游康家坝河上。坝址区左岸现有省道羊勐公路通过，交通方便。距永德县城109km，距临沧115km，距昆明627km。水库总库容2349.9万m3。工程由枢纽工程、引水工程、输水灌溉工程组成，主要建筑物有拦河坝、导流输水隧洞、溢洪道、引水渠道、输水灌溉渠道等。拦河坝坝型为粘土心墙风化料坝，坝顶高程2131.00m，最大坝高60m;溢洪道布置于左坝肩，型式为正槽开敞式;导流输水隧洞布置于左岸，位于大坝和溢洪道之间，为城门型无压洞，采用闸前有压、闸后无压形式。
2、总干渠初步设计分析
2.1、总干渠初步设计概述
总干渠由水库输水隧洞出口取水，渠首高程2076.10m，渠末高程2049.50m，全长8.241km，设计流量3.99m3/s，加大流量4.99m3/s。按照过水建筑物类别划分为四段，主要建筑物有倒虹吸前明渠段长1.682km、黄家寨倒虹吸(长1.329km)、倒虹吸后明渠段长2.00km、辉家寨隧洞(长3.221km)。
2.2、隧洞段工程地质条件
该隧洞轴线较长，地形地貌较好，地层岩性简单，洞顶以上岩土覆盖层厚度较大，成洞条件较好，物理地质现象不发育，建材质量较好，储量丰富，运距较近，但构造发育，岩体破碎，节理裂隙发育，渗透指标较大，漏水;围岩稳定性较差，综合评价，该隧洞工程地质条件较差。按水利水电工程地下洞室围岩分类为ⅳ类不稳定岩体。辉家寨隧洞围岩分类为：进口段为ⅳ类不稳定岩体，中段ⅱ～ⅲ类为基本稳定和局部稳定性差岩体，出口段为ⅳ类不稳定岩体;该隧洞轴线较长，地形地貌较好，地层岩性简单，洞顶以上岩土覆盖层厚度较大，成洞条件较好，物理地质现象不发育，建材方便，质量较好，储量丰富，运距较近，但构造发育，岩体破碎，节理裂隙发育，渗透指标较大，漏水。另外，各洞段岩体砂、泥岩比例相差较大，节理裂隙发育程度不等，围岩以ⅳ类为主，次为ⅴ类，并交替出现。
3、水利工程隧洞设计要点分析
3.1、隧洞挖掘前期工作
在进行隧洞挖掘的工作之前，测量人员要按照设计好的比例在洞脸上做好标识，施工人员沿着标记，按照规定好的坡比向前挖掘。在挖掘中，要注意保护进出洞脸和两侧的边坡，必要时需要开挖工作与支护措施同时进行。在设计隧洞挖掘的横截面大小时，要考虑到方便大型挖掘设备和机器出入的方面，同时也要涉及到经济因素，通常情况下，如果断面设计成圆形，其内径至少要在1.8m 以上，如果是非圆形截面，要保证高度>1.8m，宽度在1.5m 以上。在施工过程中，为了保证施工人员和建筑体的安全，最好先将洞外的建筑建设完毕，同时清理好所有的岩石、砂砾和土块，再引导隧洞进洞，这样可以有效提高在洞口施工的安全性。根据相关的安全规定，在洞室内的挖掘一定要注意控制深度，其径直方向上超过的深度不能大于10cm，对超挖的部分必须使用相同标号的混凝土进行回填处理。
3.2、辉家寨隧洞支护方案
3.2.1、初步设计开挖、支护方案
根据地质勘探的建议和工程处理措施，初步设计确定的隧洞支护方案为：按不同围岩类别每30~120cm设置一榀12号工字钢钢支撑，并布设超前注浆锚杆，采取边开挖边衬砌的施工方法。
3.2.3、施工阶段开挖、支护方案
3.2.3.1、施工阶段开挖支护方案
结合康家坝水库工程建设推进，施工单位，为了控制节约施工成本，以强调安全施工、加快施工进度为目的，在施工中采取的施工工艺为：①采用全断面开挖钢支撑支护、对开挖面喷护c15混凝土、全洞贯通后，再进行衬砌和混凝土浇筑;②施工过程中，采取一次性全断面开挖长度1～3m，根据开挖所揭露的围岩类型、以及岩体的节理、裂隙发育程度，结构破碎程度，围岩稳定性等，分析开挖中出现掉块、边墙塌方、地下水出漏等现象，采用不同的钢支撑型式支护形式，为了保证进出口长时间暴露但不危急洞室开挖施工，支护用量大。
3.2.2.2、施工设计支护方案
针对本工程的围岩，主要以ⅱ～ⅲ及ⅲ类不稳定围岩、ⅳ类围岩为主，局部为ⅴ类围岩。岩体主要以灰白色中厚层状砂岩和砾岩、二迭系下统茅口组(p1)灰岩夹白云质弱风化灰岩(内部有溶蚀洞穴、地下暗河[干]存在)、泥盆系下统温泉组(d1w)页岩、砂岩夹硅质岩为主，设计主要的支护方案：
支护方案(1)(ⅳ类围岩为主，局部为ⅴ类围岩，详见图1、图2)：①钢支撑采用14号工字钢，每榀间间距为40～80cm(在施工过程中，根据实际开挖揭露的地质情况，ⅳ类围岩按照80 cm间距布设，ⅴ类围岩按照40 cm间距布设)，钢支撑之间联系钢筋采用φ20钢筋，排距80cm，搭口错开布置;②对ⅳ类围岩比较破碎、ⅴ类围岩，为保证施工安全，在隧洞开挖方向采用50mm钢管做超前支护，管子间距30cm，每排20棵;③锁固锚杆采用φ20钢筋，l=2.0m，在钢支撑的底部左、右以及顶部各采用2棵共同约束固定，共计6棵/榀;④联系筋采用φ20钢筋，排距80cm，顶部联系筋之间采用φ6.5钢筋挂网，间距30cm×30cm;⑤ⅳ类围岩喷6cm厚的c15混凝土，ⅴ类围岩喷10cm厚的c15混凝土。
支护方案(1)
支护方案(2)锚喷衬护段，喷6cm厚c15混凝土并采用局部系统锚杆加固，锚杆杆径20mm，长2m，梅花型布设，排间距3m，加固挂网钢筋。
支护方案(2)
说明：
1、锚杆采用φ20钢筋，l=2.0m，梅花形布置，排距3m;
2、采用φ6.5钢筋挂网，间距30cm×30cm，喷c15砼6cm厚，以现场监理计量为准。
3.3、衬砌优化设计
针对目前已实施的支护型式，结合工程实际情况，按照复合式衬砌的受力特性，将辉家寨隧洞衬砌作以下优化设计：(1)对于在ⅲ类围岩中作初期支护的部分，按照附图中的断面形式进行衬砌：衬砌厚度30cm，分布钢筋采用φ10@250,受力钢筋采用φ14@250，详见图4;(2)对于ⅰ、ⅱ类围岩无论有无初期支护均按图4进行衬砌;(3)对于ⅳ、ⅴ类围岩，断面已使用管棚支护，初期支护已基本稳定，利用结构力学方法，将初期支护和二次衬砌承受荷载按比例分配后进行计算。
在计算出受力状况后，取最危险工况(即不考虑初期支护承受荷载时的ⅴ类围岩情况)进行应力验算，最大拉应力出现在顶拱处，为363kn/m2，远小于c20混凝土的允许拉应力937.75 kn/m2，最大压应力出现在直墙墙顶附近，为616 kn/m2，远小于c20混凝土的允许压应力7692.3 kn/m2。所以，理论上在使用30cm厚的c20混凝土衬砌基础上不用配置钢筋或按构造配置即可。但是隧洞本身存在着受力复杂，不可预见因素多等因素，实际计算可能会与实际状况存在一定差异，在经济条件允许条件下，为了确保工程安全，使工程具有一定的安全富裕，取用ⅳ、ⅴ类围岩中衬砌的钢筋配置同ⅲ类围岩如图5所示，配置单层直径14mm间距20cm的钢筋。
4、结束语
目前水利工程隧洞设计还有很多技术难点未得到解决，但随着水利隧洞工程设计水平的提高和各项施工技艺的完善，隧洞工程将得到越来越广泛的应用。
参考文献：
[1]汪银宝，水工隧洞混凝土施工质量控制措施分析[j]。中国新技术新产品，2009。
[2] sdj57—85，水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范[s]。
看了“水利工程考研要求学术论文发表”的人还看：
1.发表学术论文格式要求
2.大学如何发表学术论文
3.本科生如何发表学术论文
4.大学生如何发表学术论文
5.大学生怎样发表学术论文
上一篇：标准学术论文参考文献格式
下一篇：经济法学术论文
