水利工程的功能精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇水利工程的功能，期待它们能激发您的灵感。

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关键词：节能技术；水利工程；施工；应用

水利工程对于一个国家的民生具有重要的影响，可以促进我国工业和农业的快速发展。我国水利工程的主要目的就是为了对天地进行灌溉，并且可以有效地防灾抗洪，是我国人民生活的基本保障。我国经济持续发展，人们也越来越重视水利工程，在很多的地区都开始建设水利工程。但是针对当前的水利工程，无法跟随我国农业的发展，因此需要采取有效的措施，将这种情况进行改善。在水利工程中引入各种节能新技术，从而可以促进我国水利事业的发展。

一、水利工程施工当中的节能应用

（一）将自排能力在水利工程中的应用进行优化

利用水利工程，主要就是为了在汛期的时候，将河道当中的积水进行有效地排除，可以将防汛的作用充分地发挥出来。在平时，可以将河道水质进行有效地改善，进行调水。水利工程在日常运作的过程中，可以利用自排或者强排等方式，将水利工程的设计目标完成。这里说的自排，就是将水泵进行启动，将水强行地抽出来，可以完成排水。利用强排的方式，要消耗很大的能源。水利工程自身的自排可以有效地防止洪涝灾害，河道和水闸的结构设置和水系安排情况是基础。利用水利工程，可以将防汛抗灾的作用充分地发挥出来，还可以将水系的安排进一步地优化。自排能力在优化的过程中，需要合理地选择河道的断面和水闸的孔宽度。这样一来，可以将泵站的建设经费进行有效地精简，从数量的角度上，就可以将泵站的建设规模进行有效的降低，闸门在开关的时候，可以将这个阶段的水位进行充分的利用，在调水和洪涝防止方面，将水利工程的自排功能充分的发挥出来。

（二）将泵闸进行合理地布设

如果只是单纯地利用水利工程的自排能力，那么水利工程的排涝防洪以及调水的需求是无法得到满足的，这种目标要想得到满足，就要建设出具体的泵站，泵站自身要具备水利工程的自排能力。设计泵站的过程中，需要结合泵和闸，从而进行合理地布置，主要是在泵站的下边或者泵站的周围，设置相符合的水闸，其核心就是水闸的自排作用。如果天气比较恶劣，水位差也比较差，那么就要利用强排措施，这样才可以将排水的时间进行有效地缩短，使浪费的情况尽量避免。

（三）将区域排水的模式进行综合的考虑

区域排水水系在设计的过程中，排水系统主要是由一级排水和二级排水组成的，首先要合理地划分，使其变成几块，排除的水都要在一级泵站中进行集中，将一级泵站进行启动，这样一来，水就可以通过水泵排到二级排水的河道中，随后才可以排水到区域外边。在设计排水系统的过程中，需要合理地选择二级排水水位，将地面和河道水位的高差进行充分地利用，使一级排水可以直接排入到二级排水河道中，将一级排水泵站取消。利用这种排水模式，可以将二级排水泵站的动力进行充分地发挥，使运作时间有效增加，二级排水河道自身具有蓄水功能，二级排水泵加工动力进行增加，和一级排水泵站的动力总和进行比较，还要更小一点，这就说明具有良好的节能效果。除此以外，将一级排水的环节进行有效地减少，可以带来明显的经济效益。

二、用电设备有效的引用节能技术

（一）将泵站的装置功能有效的增强

要想将泵站装置的效能充分地发挥出来，需要将各个因素进行有效地合成。这些因素不仅包括泵站的进水道和出水道之间的使用效率，换一句话就是装置泵站的使用效率。促进泵站装置效能有效发挥包括很多的原因，例如进水流道和出水流道以及闸门等等。需要在设计出水道和进水道的过程中，有效地引入能源消耗降低的理念，合理地设计，并且进行科学地优化，将泵站装置的使用功能进行有效地提升。

（二）选择合适的水泵和电动机的连接方式

针对水泵和电动机的连接，主要包括齿连和直接两种方式，而齿连指的就是利用齿轮的变速箱，有效地连接水泵和电动机。变速箱会起到有效地辅助，可以利用高速的电动机，高速电动机具有很高的效率，体积也比较小。如果将齿轮变速进行增添，就是使能源消耗得更大，使能源消耗和直接连接不断增加，产生的噪音也比较大。利用直接连接，就是直接连接水泵和电动机，形成具体的水泵电动机组，在这个规程中，水泵和电动机的运转速度就会保持一致。除此以外，利用中型和大型的轴流水泵，其运转速度比较低，那么所采用的电动机也要利用低速的。

三、结语

通过以上综合论述，我国水利建设在近些年不断发展，本文主要探讨的就是在实力工程施工中的节能应用，可以对于我国的经济建设当中的节能环保的要求不断满足，与此同时，也可以促进我国水利企业的良好发展。节能技术在我国水利工程施工中不断得到广泛地应用，当前的水利工程的相关建设，主要是为了迎合我国的经济建设的基本方向，也要对我国的经济施工发展的要求不断满足，使我国实力工程可以在未来朝着节能高效的方向发展。

作者:刘莉 单位:阜阳市水利建筑安装工程公司

参考文献:

[1]胡燚，张运东，张强.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用分析[J].硅谷，2013（23）：66+71.

[2]韩天福，毛廷贵.信息技术及新型科技在水利工程设计中的应用[J].黑龙江水利科技，2014（2）：277-278.

[3]秦宏鑫.简析计算机技术在水利工程设计中的应用[J].电子测试，2016（5）：105-106.

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【关键词】 生态水利工程 设计理念 设计原则 节能

1 引言

水利工程是一项工期较大、综合性较强的项目。修建其目的主要是为了开发利用水资源和消除自然水灾害。其中，水利工程的节能设计也是项目设计中的一个全新课题，水利节能需要贯穿到工程前期设计的各个工作阶段，其中包括项目建议书，可行性研究，初步设计概算等。因此，水利工程在设计时应需兼顾社会、经济、环境等因素，保持水利工程建设与生态环境的平衡，实现人与水资源的共同发展。

2 什么是生态水利工程

生态环境已被人们日益重视，而生态学概念也被引进到各行各业。作为一门正在发展探索的新学科，生态水利是在水利科学发展的基础的发展而来，其实质就是在满足人们各类需求的前提下，合理利用水资源，统筹兼顾生态环境以及可持续发展，并结合生态学理论、原理和技术方法来确保生态、经济、社会效益的和谐共存。主要分为四个内容：

（1）在开发水利的过程中，首先要考虑到生态系统。在不影响生态系统的前提下，使水利工程融入到当地的生态系统中，使其在生态系统中变得不可或缺。

（2）由于传统的水利项目的建设过程中，都会影响到当地的生态环境，因此在生态水利建设的建设中，防止发生工程在建时对生态环境的相关影响。

（3）生态水利工程在投入运行后，要根据工程所在地的生态规律来调控水资源，杜绝出现工程强制性打破原生态规律的现象。

（4）生态水利工程在建址时，要优先考虑到对生态系统的影响，要尽量选在那些对生态环境影响较小的地区，减少建设途中和建设以后运行时对生态系统的影响。

3 水利工程功能的节能运用

3.1 提高水利工程的自排能力

在工程的建设过程中，水利工程的自排能力主要在于水系的布置和水闸、河道的结构特征，水利工程经过多年的建设已经有了一套较为完善的抗洪排涝体系，水系经过优化布置，再进行综合技术经济比较，选择合理的水闸的孔宽和河道断面，因此就能够做到建水闸少建泵站，利用闸前后的水位差，通过启闭闸门，用自排来达到排涝和调水的要求。

3.2 利用泵闸结合进行合理布置

当水利工程的自排无法满足排涝的需要而去修建泵站时，应在修建设计中采取泵闸结合的布置，在泵站的周边修建水闸来使其排水，也只是需要在特殊情况如：水位差较大或特大灾害时才进行强排，这样可以大幅降低强排时间，节约能源。

3.3 规划考虑区域排水模式

在设计区域排水系统时，一般将其分成为一级排水和二级排水。首先将整个区域分成若干区域，然后每个区域排出的水再集中到一级泵站，然后通过一级泵站将水排到二级排水河道里，再利用二级排水河道里的出口泵闸将水排到区域外。在排水系统布置的过程中，合理选择二级排水水位，要利用地面和河道水位的落差，使一级排水就近直接排入二级排水河道，就可以减少一级排水泵站，虽然这种排水模式会增加二级排水泵站运行时间，但是二级排水的河道有蓄水功能，而其增加的动力远小于区域内一级排水泵站动力总和，所以节能效果显著。

3.4 使用绿化景观来增强河道的蓄洪能力

在以往设计水利工程的防汛墙时，为了减少占地面积而基本采用直立式结构形式。随着科技进步，人们对环境越来越重视，要求也越来越高，现代河道的修建都要求在两侧布置一定宽度的绿化带。这样既能增加河道的蓄洪能力，减少强排时间，又满足了生态景观的要求，据资料计算统计，利用这种布置方式可以节约大概百分之十六的能源消耗。

3.5 实行就地补偿技术

由于地理环境的因素，泵站的水泵大都是选用低扬程、大流量。而和水泵配套的大部分都是低转速的电动机，这种电动机功率比较低，就需要进行无功功率的补偿，将功率因素提高一倍以上。以往做法是采用集中补偿，靠人工投切在高压侧进行补偿。泵站中需要进行无功补偿的负荷水泵电动机大约占到百分之九十，而且负荷比较固定，因此在泵站设计时应该采用就地补偿技术，让每台电动机就地并联一台就地补偿电容柜。

3.6 运用技术科学合理的进行调度

通过多年的建设发展中，我国已经建设了大量的水利工程，因此也需要根据气象来对这些水利工程进行高效调度，来达到提高防汛能力，减少强排时间的目地。这是复杂的系统工程问题，目前只依靠传统人工调度方式还无法解决这个难题，只有应用现代化的信息技术才能满足科学调度的需求。新建的防汛和水资源管理实时监控系统是新时期区域水利工程信息化调度控制的中枢，以现代集散控制和网络技术实现全部水利设施的实时控制、统一调度、集中管理，达到优化运行结构、降低运行成本的目的。

综上所述，当前的人们对环境保护的日益重视，也让生态理念被融入到各行各业中去。以往的水利工程建设把重点放在生活的便利上，而忽略了人类对生态环境的造成的负面影响。因此，生态水利工程概念的提出也就成为必然，它转变了传统水利工程设计理念，在水利工程建设中融入了生态学原理，讲究的是人与自然的和谐发展，并以可持续发展观为导向，制定生态水利工程设计原则。

参考文献：

[1]李正洲，崔方方，王玉英，杨冰.浅论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技财富，2011，（24）：71-71.

[2]吴家丽，刘春喜.生态水利工程设计初探[J].轻工设计，2011，（06）：123-123.

[3]王光林，廖风.试论生态水利工程的基本设计原则[J].中国科技博览，2012，（09）：201-201.

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【关键词】水利 工程 节能 设计

中图分类号：TV文献标识码： A

前言

随着我国国民经济增长方式由单纯的追求国内生产总值的增长, 向依靠科技进步、降低消耗为手段的可持续发展目标的转变, 节能减排效果已以成为衡量各类基本建设项目的一项重要的指标。在水利工程立项程序中, 有关部门也增加了节能设计的有关要求。

一、水库选址设计优化

选择修建水库方案时，要考虑库址，坝址以及修建水库后是否需要移民等。在不考虑地质条件下，重点要考虑三个因素：

第一，区域内必须有一个可供储水的盆地或洼地，这种地形的等高线呈口袋型，“袋大”腹地宽阔，库容量大；

第二，大坝应建在等高线近于闭合地段以及峡谷最窄处，以减少工程量，节省投资，确保大坝安全；

第三，要保证水库地势处于较高处，这样能有效减少闸门的应用，为工程排水系统的修建提供便利。

二、工程功能的节能

1、最大限度提高水利工程的自排能力

水利工程的自排能力主要取决于水系的布置和水闸、河道的结构特征,该水利工程,经过多年建设已形成一个较完善的防洪排涝体系,水系经过优化布置,再进行综合技术经济比较,选择合理的水闸的孔宽和河道断面,就可以只建水闸少建泵站,利用闸前后的水位差,通过启闭闸门,用自排来达到排涝和调水的要求。

2、泵闸结合的布置

当单纯靠自排无法满足排涝的要求必须修建泵站时,在设计中大都采用泵闸结合的布置,在泵站附近或在泵站下部修建口胡光明水闸,以水闸自排为主,只有在水位差较大或灾害性天气时,才进行强排,这样可大幅度的降低强排时间,节约大量的能源。

3、合理规划,综合考虑区域排水模式

在设计区域排水水系时,排水系统一般都分一级排水和二级排水,先将整个区域分成几块,每一块需要排出的水集中到一级泵站,启动一级泵站的水泵将水排至二级排水河道里,再由二级排水河道里的出口泵闸将水排到区域外。在排水系统设计时,优化水系的布置和合理选择二级排水水位,利用地面和河道水位的高差,使一级排水就近直接排入二级排水河道,可取消或减少一级排水泵站,这种排水模式会使二级排水泵站动力和运行时间有所增加,由于二级排水的河道有蓄水的功能,因此二级排水泵站增加的动力远小于区域内一级排水泵站动力总和,节能效果显著。

4、利用景观绿化和人工水面,增加河道蓄洪能力

以往在设计水利工程中的防汛墙时,为了减少占地面积,一般都采用直立式结构所示。随着时代的进步,人们对环境的要求越来越高,河道的修建和改造,都要求在河道的两侧布置一定宽度的绿化带。这样布置既增加了河道的蓄洪能力,减少强排时间,又满足了生态景观的要求,据初步计算这种布置方式约可减少能源消耗16%。

5、应用信息技术,进行合理科学地调度

经过多年不懈建设,水系内已经建成了大量水利工程,如何根据气象和地理条件对这些水利工程进行高效调度,提高综合防汛和调水能力,减少强排时间,以达到节能的目的,是一个非常复杂的系统工程问题,依靠传统人工调度的方式是无法解决这个难题的,只有应用现代化的信息技术才能满足上述要求。新建的防汛和水资源管理实时监控系统是新时期区域水利工程信息化调度控制的中枢,以现代集散控制和网络技术实现全部水利设施的实时控制、统一调度、集中管理,达到优化运行结构、提高反应速度、降低运行成本的目的。

三、水利工程的节能设计措施

水利工程的节能设计，主要是从工程设计、用能品种、用电设备、水利泵站变压器等方面进行控制，下面就从这些方面，介绍节能措施。

1、建筑物设计节能措施

建筑物设计节能技术主要用于泵站厂房、水电站厂房、管理站用房等工业及民用建筑物的设计中。目前国家正在逐步发展和完善建筑物节能标准体系, 建筑物设计节能措施一般需要考虑以下几方面内容。

( 1) 建筑墙体、屋面和门窗节能技术。包括采用高效保温材料复合的外墙和屋面、外墙外保温技术, 限制并逐步淘汰内保温技术; 采用各类新型屋面节能技术、节能窗技术, 控制窗墙面积比, 改善窗户的传热系数和遮阳系数等。

( 2) 采暖和空调节能技术。包括根据工程所在的自然条件和基础设施条件, 研究采用集中供热技术、优化配置冷热源技术、空气热回收技术、太阳能技术等先进节能技术的合理性和可行性, 减少采暖、制冷方面的能源消耗。

( 3) 采光和通风节能技术。包括根据建筑物的布局情况,研究泵站、水电站厂房利用自然光技术、自然通风技术的可行性, 减少采光通风方面的能源消耗。

2、用能品种的节能设计

根据水利工程相关的设计方案及施工组织设计，正确计算工程施工期和运行期的用能品种、数量，再换算为标准煤数量，以此可以分别计算出工程施工期和运行期折合为标准煤的用能总量，人们根据这些可以有效加强节能设计。水利工程常用的用能品种与标准煤的折算系数，见表1。

3、用电设备的节能设计

水利节能工程设计中，选择合适的用电设备也能满足体现节能要求。

（1）合理选择水泵。新建水利工程的水泵多为大中型轴流型式，可供不同用户选择这类产品，在设计中，应正确比较水泵参数，严格按实际需求，全面考虑叶片安放角、水泵泵型、门径和比转速等，这样才能使得用电设备能够适应现实情况。

（2）采用直连的方式。在水利工程用电设备的节能设计时，应该要求转速一致，采用直连的方式，通过齿轮变速箱连接电动机和水泵，这就决定了与之配套的电动机必须保持低速，这样的方式比较经济划算。根据节能中长期专项规划的要求，水利工程中的水泵机组以及各类闸门启闭设备的电能消耗是工程运行期间的主要能源消耗，这能使得主要耗能设备能源效率达到或接近国际先进水平。与水利工程有关的主要耗能设备能效指标，见表2。

由表2 可见，在对主要耗能设备选型设计中，对于运行工况变化较大的泵站，应按照有关政策要求，配备必要的调节和控制设备，选择运行效率高、节能效果好的设备，以保证运行期间水泵机组能高效运行。

4、水利泵站变压器的节能设计

为了节省工程投资和今后运行管理的方便，在设计的水利泵闸工程中，必须设置专用的10 ～ 0． 4 kV 降压变压器给电动机供电，如果电机容量＜ 250 kW 时，都选用380 V 电动机，这样就能避免泵闸电动机用电量较大的情况。除在灾害性天气时启动水泵排水外，水利工程的排水泵站一般年运行小时数相对较少。所以在设计这类泵站的供电方案时，不投入运行平时主变压器，另配站用变压器，由站用变压器给站用电供电，这样避免大电机启动和停止运行时的冲击，但是工程投资有所增加。此外，水利泵站的变压器的节能设计不仅节约大量的能源，还提高了供电的可靠性，减少变压器的有功损耗。其中变压器的有功损耗按下式计算:

p = Pd + B2Pk

式中: p 为变压器的有功损耗，kW; Pd 为变压器的空载损耗，kW; Pk 为变压器的短路损耗，kW; B 为变压器的负载率。根据上式，可以知道，要想加强水利泵站变压器的节能设计，需要选用具有良好的制作工艺的节能型变压器，采用优质冷轧取向硅钢片，特别是使用有铁芯的涡流损耗及漏磁耗损组成的变压器，综合考虑变压器损耗和变压器短路电流的平衡关系，选用短路阻抗合适的变压器，如铜芯变压器，这样不仅能够降低变压器的短路损耗和有功损耗，还大大降低了变压器电阻，增大通过电流。

结论

综上所述，节能设计是水利工程设计中的一个全新的课题。这就需要在设计中，结合水利工程的特点，严格根据国家有关技术标准、规范，合理分析工程的节能效果，有针对性的确定工程的节能措施，以完善水利工程设计内容，这将具有十分深远的意义

【参考文献】

[1]万晋军.节能技术在水利工程设计中的应用[J].西部探矿工程，2006（11）.

[2]刘爱军.关于水利工程节能设计中几个问题的探讨[J].中国农村水利水电，2010（1）.

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关键词：水利项目；建设方案；节能环保；存在问题；节能技术施工

1项目背景

文中以万安水利枢纽项目为研究对象，该项目属于大型水利枢纽项目，其所控制流域范围为63231km2，是位于赣江干流上的综合性水利工程项目。该项目将实现防洪功能、发电功能、航运功能、灌溉功能等的结合，造福该区域的社会大众。该水库的正常蓄水位设计为46.2m。防洪水位为48m，该水库的整体库容为11.85亿m3，防洪的库容量为6.2亿m3。该水利项目的船闸为1000吨级，其防洪标准为200年一遇，电站装机35万kW，通过对水利项目的建设，可以有效改善区域上游的航运环境，能够为下游的几十万亩农田提供丰富的灌溉水源。该项目预计投资为9932.12万元，

2节能环保技术概念

在水利项目施工中，为了提高综合效益，必须全过程贯彻节能环保理念，提高项目节能标准，促进项目资源的循环性利用，提高项目建设的环保性，实现各类节能环保技术、装备的应用，提供一系列的优良服务，以响应国家节能环保的发展要求。在水利项目施工中，节能环保技术涉及材料选择因素、地质选择因素、技术选择因素、施工技术要素等，在节能环保技术的应用过程中，必须遵循节能技术施工的原则（见表1）。在节能环保技术的应用过程中，必须明确水利项目管理组织的构成及职责状况。组织机构构成及各自职责如图1所示。在节能环保技术的应用过程中，必须充分优化原有的施工框架，进行节能技术施工理念的应用。节能技术施工体系如图2所示。

3技术推广价值

（1）节能环保技术的应用，提高了水利工程项目资源的利用率。节在水利项目建设中，充分利用各类节能技术势在必行。通过恰当性技术手段的应用，可以降低水流的污染指数，提高环境保护系数，实现当地生态系统的有效性保护。在水利项目施工中，环保节能技术的应用实现了各类新环保材料、技术等的应用，降低了施工实践中，各个施工要素对环境的污染率，提高了工程的建设水平，建设成本得到有效性的降低。（2）水利项目节能环保技术的应用，遵循了节能技术施工的理念，符合了当下循环经济的发展要求，符合了国情的发展要求。实现了对社会自然资源及社会资源利用率的提高。在保障一定经济效益的前提下，对自然资源、社会资源等进行有效性利用。在项目实践中，比较常见的节能技术包括太阳能技术及风能技术，这些属于再生能源技术，而水源是不可再生的，循环经济视角下，水利节能技术实现了对珍贵水资源的循环性利用。提高了水资源的利用效率，真正满足了项目节能环保建设的要求。水利项目是基础经济项目，只有进行节能技术的应用，解决污染问题、资源浪费问题，才能真正提高社会经济的发展速度。

4技术应用问题

（1）该项目有的管理者的节能环保意识较差，注重经济效益，而忽略环境效益，这不利于该项目区域的长远性发展。水利项目建设的根本目标是稳定社会秩序，促进社会经济的稳定发展。但在项目新型节能技术、环保技术等的应用过程中，有些管理者鼠目寸光，不能从长远考虑附近区域居民的切身利益，其工作管理思维比较落后，严重影响该项目区域循环经济的有效性发展。（2）存在招投标制度不完善的问题。在招标过程中，没有将节能技术施工技术作为招标考核的标准，导致有些施工单位依旧应用传统的技术展开施工，这不利于提高新型节能技术的应用效率。

5技术应用

5.1节能技术施工准备工作

在项目设计应用中，必须提高水利工程的自排水平。从根本上说，水利项目是运作比较复杂的运水技术，在项目应用过程中，其会耗费大量的人力、物力、财力等。为了减少项目成本，实现施工资源的节约，必须遵循一次性投资的原则，提高水利项目的自排能力。做好项目建造的探测及准备工作，就当地地形展开分析，观察其是否可能出现洪涝问题、堤坝淹没问题等。根据项目的运作状况，及时做好相应的防范措施，保障排水环节及蓄水环节的协调性运作。在节能环保技术应用，应做好水压勘测工作，减少可能的隐患问题。

5.2新材料的应用

应进行泵闸的合理应用，做好泵闸的设置工作。在泵站设计中，需要充分考虑到本区域的气候变化状况、雨水量大小状况、地势分布状况，减少可能出现的工程危害问题，提前做好准备。实现节能技术施工方案的优化，实现资料的节约，提高资源的利用水平。积极进行新材料、新工艺的推广，提高材料的合理应用率，减少材料消耗量。应根据具体施工状况，特别是施工进度状况、材料周转状况、库存状况等制定科学性的采购方案，避免一次性采购过多。做好施工周转材料的保养及维护工作，避免出现现场存放条件不合理性的问题。积极做好施工预算，真正做好限额领料，控制好材料的消耗度，制定及落实可回收再利用物资清单，提高废料利用率。在施工所需临时设施建设方面，需要积极进行循环、可拆卸材料的应用。实现建筑材料、废水等的循环性利用。在施工现场遵循水资源保护原则，避免在施工现场抽取地下水，防止污染。实现钢筋原材料等的优化搭配，减少资源损耗率，做好混凝土的准确报量工作，减少混凝土的损耗水平。针对二次结构、装修用的石子、砂、水泥等按照计划进行供给，避免超出标准的材料用量，建立资源回收小组，做好零散材料的回收利用工作。在节能环保技术的应用过程中，需要进行节能设计理念的推广，积极利用信息技术进行施工项目资源的利用及调度，做好科学的节能环保计划设计工作，利用数字化技术对水利工程建设展开指导，实现对当地水量的有效性勘测，就降水量状况等展开分析，做好工程建设的科学性制导工作。

5.3设备及新技术的优化应用

在用电设备、施工资源应用等方面，需要推广节能环保理念。比如在用电设备方面，积极应用节能技术，减少对周边环境的污染。在施工管道材料选择方面，根据实际施工情况，进行用电设备材质的选择，选择最合理的应用方案。在水利项目施工实践中，必须不断优化节能环保技术结构，要不断更新环保技术的应用原则，实现技术应用结构的创新，做好节能环保技术内部结构的完善及优化工作，提高新型节能环保技术的实用性，充分满足当下水利工程项目的施工要求。比如在水泥搅拌程序中，进行新型水泥搅拌器的应用，这种设备具备良好的运作效率，资源环保性水平较高，能够有效减少粉尘的出现，降低对周边环境的生态污染。环保型水泥搅拌器如图3所示。又如在局部施工结构设计中，实现钢筋施工结构的优化，施工材料结构的优化如图4所示。在办公应用环节，进行太阳技术的应用，太阳能技术应用如图5所示。进行节能技术植被混凝土技术的应用，进行天沟及水沟的修建，清理坡面，然后进行复合网的铺设，辐射20mm的钢筋复合网，构造出钢筋植被混凝土，按照1.5m×1.5m的范围进行较差锚固，将锚杆长控制在80cm，搅拌这类混凝土，喷射植被混凝土，然后进行无纺布的覆盖。按照比例做好混凝土土料的制造工作，进行各类材料的搅拌，混凝土干料成分如表2所示。

5.4效益分析

在该项目环保技术应用中，需要采取积极的用水计量管理工作，进行各施工阶段用水量的控制。在施工机具、设备等的应用过程中，应进行循环用水装置的应用，采取积极的节水技术，确保机械、设备保持低耗、高效的状态。精确定料，避免浪费，做好料头的合理性利用工作，按照计划进行采购，深入裸泳领用机制，积极回收及利用各类废料，做好扬尘污染控制、水土污染控制等工作。采用节能技术后的投资增加额如表3所示。

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计算机的计算能力和绘制图纸能力是人类远远不及的，用计算机绘制图纸来代替手工绘制可以大大提高图纸的精度。传统的技术中，通常几个设计人员共同合作数月才能完成的设计，采用CAD技术只需要一个设计人员用上几天甚至一天就可以全部完成，而且完成的图纸在精准度，清晰程度上远远比人工绘制的图纸更具有优越性。这样既节省了时间，又提高了工作效率。和传统的手工绘制相比，CAD技术可以非常精准的绘制低水位水库曲线和坝面曲线等等，并且能够设计出更为复杂的水利工程建筑结构。这便是CAD技术和人工绘图相比所显现出来的优势。

简化了修改补漏的操作，节省了大量时间

传统的设计方法经常会出现错误和遗漏的地方，设计者从设计方案中找到这些错误，然后再对这些错误出现的原因进行分析，再进行研讨，找出这些错误和遗漏的修改方式。而找到这些需要修改的地方非常的不容易，进行修改也是困难重重。但是采用了CAD技术之后，能够实现非常快捷的修改优化的操作，计算机则可以在发现问题后迅速做出相应的修改，这就大大地节省了从发现问题到解决问题、制定出修改方案所花的时间，这就是计算机和人工相比最大的优势，计算记得处理速度远远快于人类的大脑，这才能够使得工作能够快速进展，不浪费时间。

AutoCAD技术在水利工程设计中的实际应用

1利用CAD技术绘制坝面曲线

CAD技术具有高度精准的特性，用它来绘制溢流段坝面曲线时，可以利用CAD绘制样条曲线的命令，并且借助EXCEL表格处理数据的功能来完成。首先用EXCEL进行数据处理，再把数据转化成坐标（具体转换形式见表1），然后在CAD中执行命令，复制已经转化好的曲线坐标，粘贴到CAD中的命令行最后按回车结束。这样就完成了溢流坝面曲线的绘制工作。

2绘制水库水位和库容关系曲线

根据已知水库水位、库容的数值，再利用CAD中表格的计能完成的曲线所需要的坐标点。具体的实现过程是：第一，在CAD中绘制表格，将水位和相对应的库容输入到表格之中。第二，应用表格的运算功能，计算出库容值。第三，输入先对坐标。第四，将各坐标点的水位差同时放大5被。因为水位和库容的数值相差比较多，假若不对坐标进行调整，绘制出来的曲线不仅不美观，而且也不利于日后的使用。调整时，只需要调整纵坐标比例因子，将水位差值放大相同的倍数，绘制出的水位与库容关系曲线就比较美观了，并且不影响使用。也可以应用标注中的坐标标注功能，非常迅速的标注出曲线上任意位置点处的相对于坐标原点的坐标值，这便是相对于死水位与库容的水位差和库容查。应注意，在调整纵坐标比例后绘制的曲线上，查询的水位差值要除以扩大的倍数才是实际的水位差值。第五，在CAD中执行定义用户坐标的UCS命令，将坐标的新坐标原点定义在死水位和四库容对应的坐标点。第六，在CAD中执行绘制样条曲线的命令，输入调整比例后的坐标。第七，回车结束操作，完成水库水位/库容曲线的绘制，这样绘制的曲线精准，查询便捷。

3借助CAD尽心三维立体渲染，对设计方案进行检查

我们可以借助CAD进行三维立体渲染来检验设计方案。CAD拥有非常强大的三维建筑物形体绘制功能，我们依据预定的思路，首先将建筑物的三维立体效果图绘制出来，然后对其进行渲染。渲染的内容主要包括添加合适的材质，筛选合适的光源和阴影等，并添加各种与之相适应的配图或者背景等等，使其更加具有视觉观赏性。在三维效果图上，能够查看建筑物不同方位的动态观察效果，确定剖切建筑物的合适位置，观看剖切的断面。这样，建筑物形态是否美观、跟周围环境是否协调、工程量的查询、造价的高低等都可以得到检验。

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[关键词]超前意识；水利；高标准

中图分类号：TV512 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0125-01

一、超前意识在水利工程管理中的经济效能

作为我国基础设施建设的重要组成部分，水利工程的建设是一项利国利民的大事，对我国经济的顺利发展、人们生活水平的提高都会产生十分重要的影响。因此，近年来，我国各地区都加大了本地的水利工程建设，国家水利水电行业获得了较大的发展。但就我国水利工程的目前情况来看，一些水利工程存在不符合省级或国家级水利工程的问题。随着国家与地区对于水利工程质量要求的提高，一些地区为了符合省级或国家级一级水利工程，对好多设施或设备进行更换或维修，大大浪费了人力物力。笔者所在单位也存在这一问题，三个工程省一级达标准备期间就进行了相当大改造，笔者认为造成这一问题的原因是水利工程在建设之初缺乏“超前意识”没有充分考虑该工程的省级或国家级达标的标准。长期以来，水利工程项目的费用管理基本上仅仅着眼于工程建设的一次性投资，而忽视了建设项目全寿命周期的费用管理，包括改造费、运行费、维修费和报废处置费等。树立“超前意识”的理念是有效的水利工程管理的特点之一，进一步明确了只有有效地预防质量问题及不达标准的发生，才能使项目管理工作达到最好的效果。“思想是行动的指南”。没有超前思维，就没有工作的主动权，也就没有工作上的激情和创造性；不能超前思维，我们往往就会安于现状，看摊守业，应付差事；不敢超前思维，管理就会缩手缩脚，不会有行动。 因而笔者认为，增强“超前意识”，使水利工程在运行一段时间后不用再进行维修更换，并将一些设备配置高些，留有余地，必然能够减少日后运行中更换与维修的成本，给社会带来更高的经济效能。

二、超前意识在水利工程管理中的应用

（一） 高标准建设水利工程

高标准建设水利工程，能够使建成的水利工程在将来很长一段时间处于领先地位，是超前意识在水利工程管理应用的体现。但研究表明各地对高标准水利建设积极性很高，但由于缺乏统一的建设标准，各地在规划设计、投资强度上，标准不一，参差不齐；上级组织和监管部门在验收和评定工程建设是否达到高标准时，评价指标选什么，各地区的指标值该如何取，没有统一的依据可参考；地方建设管理部门在对农田水利工程进行高标准设计时，不知道哪些指标该高，该高多少。因此，高标准水利工程规划、设计不规范，影响后续工程建设进度和质量。

水利部作为水利工程的直接对口和主管部门，对全国各地的利基本情况掌握最全，为了促进高标准水利工程又好又快发展，有必要在广泛听取地方管理者和水利专家意见的基础上，结合其他部门和各地有关高标准水利工程的建设标准，制定相应的高标准水利工程技术规范或建设指南，对高标准水利工程的概念和内涵进行统一规定。同时，基于大家认同的高标准水利工程的定性目标，提出一套统一的量化指标，并依据各地区实际情况确定相应指标的建设标准值。

（二）对水利工程进行超前规划

合理的规划设计是保障施工效率和质量的前提，而现阶段我国水利工程的规划水平还不能满足水利发展的需要，在施工过程中对于规划方案没有引起足够的重视。一些水利单位在工程施工前，缺乏统一的规划，没有制定出合理的规划方案和工艺流程就开始施工，或者规划较为片面，所以导致随意、盲目施工，在实际施工时出现许多没有预见的问题，例如水旱调节功能失效，水利工程效果无法显现等问题，与实际施工脱轨，既影响了工程质量，又耽误了施工进度，影响效率，给工程的建设带来困难，造成经济损失。因此在工程施工之前要有专业人员制定科学合理的规划方案，做好施工准备工作。要搞好水利施工管理工作，首先要做好前期调研工作，采集数据资料，合理安排人力和物力，用于水利工程的规划，为工程的顺利施工打下良好的基础；各级政府应该为工程的规划提供一定的资金投入，确保规划工作的顺利开展；专业人员在分析数据和工程实际情况的基础上，编制科学、合理的设计方案，包括具体的管理目标和进度计划等；详细规定各个工序的质量检查和验收标准，做好各个工序的协调和衔接工作；最后，完善质量保障体系，提高监管人员素质，实行责任制。

（三）基于全寿命周期费用理论开展设备选型工作

随着科学技术的不断发展，高精度、高效能、高自动化的水利工程设备逐渐增多，设备的投资费用也越来越昂贵，与设备有关的费用在产品成本中所占的比重也不断增加。因此，合理选择设备型号，降低设备的寿命周期费用在提高企业经济效益中占有十分重要的地位。在进行设备选型决策时，不能只考虑设备寿命周期某一阶段（制造、

采购、使用维修）的经济性，更要十分注重设备原始费和使用费总和的最经济。在选择新设备时，不能贪图价格便宜，而要同时考虑到设备购置后的一系列其他费用。事实上，购置价格最便宜不一定寿命周期费用最低，而寿命周期费用最佳并不等于寿命周期费用最低，还应考虑设备的生产效率和对产量质量的保证程度等因素。在实际工作中，经济与技术是辩证统一的，因为经济效益是推动生产工具发展的直接动力，只有技术先进、经济合理的新机器设备才能得到广泛应用，所以建设工程中的设备选型应按技术先进和经济合理的原则进行经济效益分析，以此作为对诸多方案进行评价、选择和决策的主要依据，这也是提高经济效益的重要途径。

（四）加强竣工后质保期的责任追究工作

竣工后的质量监理是建设工程投入使用的把关监督管理。首先要保证不符合质量标准要求的水利工程不能投入使用，避免低劣工程对国家、企业和公共使用者造成直接的危害和影响。要把建设、维修和维护的质量管理纳入建设工程全过程质量管理的范畴。大力提倡和推行工程质量保险，将工程质量管理纳入经济管理的范畴，以解决工程交付使用后发生的质量问题，特别是解决找不到责任方的后顾之忧。

全面落实项目负责人质量终身责任。水利工程的具体责任人为勘察项目负责人、设计项目负责人、施工项目经理、建设单位项目负责人，以及总监理工程师。工程项目在设计使用年限内发生工程质量事故，或由于勘察、设计或施工原因造成尚在设计使用年限内的建筑工程不能正常使用的，都首先要追究这5类人责任，并且是终身责任。全面落实项目负责人质量终身责任，建立“三大制度”护航，即书面承诺制度、永久性标牌制度和信息档案制度。工程开工前，无方负责人必须签署质量终身责任承诺书，工程竣工后设置永久性标牌，载明勘察、设计、施工、建设、监理五方单位和项目负责人的信息。建设单位需要建立五方项目负责人质量终身责任信息档案，竣工验收后移交城建档案管理部门统一管理保存。凡发生工程质量事故或重大质量问题，不管责任人是否离开原单位，是否已经退休，都要依法追究其质量责任。

参考文献

[1] 吴庆林.信息技术在水利工程建设管理中的应用[J].水利规划与设计，2014年7期.

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关键词：高性能；硅粉；混凝土；水利工程

硅粉还没有被人们所使用以前，被视为污染环境的不良物质。早在50年代硅灰就已经被广大学者所关注，经常被使用在水泥混凝土当中作为掺合料。可是，最开始把硅粉混入到混凝土时，因为它的超微粒子功能加大了混凝土单位用水量，因此，大家只将它看做是十分便宜的水泥混合料。到了70年代末期，高效减水剂被研发出来，透过它同硅粉超微粒子进行结合使用，让人们观察到了由于硅集料的充填效果而引发的密实充填性，通过活性反应将混凝土性能改善的功能。所以，全球的专家都在进行硅粉混凝土的研究。当前，硅粉不但作为一般掺合料使用在混凝土中，还可以将混凝土配置的更加具有高抗渗性以及高耐久性。

1 高性能混凝土的概述

1.1 高性能混凝土的定义。高性能混凝土是通过当前混凝土的先进技术制作而成，大面积提升了一般混凝土的施工性、耐久性、和适用性的新型技术混凝土。高性能混凝土被看作是本世纪具有高强度、高耐久性、高工作性的混凝土。

1.2 高性能混凝土在水利工程中的应用。（1）水利工程项目的力学特征。水利工程建筑物通常要受波浪压力、动水压力、静水压力、冰凌推力以及附加地震激荡力等，所承受的受力条件异常复杂。水利工程的建筑物的内部和地基的内部会出现渗流以及渗透压力。迅猛的水流透过水利工程时会产生高强度的冲蚀以及冲刷现象。（2）高性能混凝土可以符合水利工程对混凝土的要求。混凝土要具备抗冻性和抗渗性，这样的技术与标准较适合使用在山区水库、高边坡处理、深基坑开挖以及复杂地基处理的具有高难度的项目上。

1.3 高性能混凝土的性能。（1）新拌高性能混凝土的性能。新拌高性能混凝土的性能包含了混凝土的填充型、工作性、稳定性以及可泵性等。新拌混凝土具有较好的工作性，容易充填混凝土，塌落度较大、粘性较强、泌水量较低的特性。新拌混凝土具有较好的填充性，不仅可以具备高流动性，也可以具备高填充性，可以确保混凝土拌合物可以准确透过钢筋的缝隙到达模板的所有角落。新拌混凝土具有较低的可泵性，粘性很高，进行泵送的过程里，混凝土和管壁之间具有非常大的剪切应力。（2）硬化高性能混凝土的性能。主要包含了收缩性、力学性、耐久性等内容。硬化高性能混凝土具备了较好的力学性能以及较高的早期、后期的抗压强度，其抗拉强度会随着抗压强度的上升而上升，它的弹性模量要比普通的混凝土高出许多，因此会被骨料以及渗入量影响。硬化高性能混凝土具备较好的抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性、抗碱性以及抗碳化性等，硬化高性能混凝土将水泥浆以及骨料之间的粘结有所改善，具备了较好的抗腐蚀性以及抗渗透性。

2 我国高性能硅粉混凝土在水利工程中的应用

上世纪80年代时期，硅粉混凝土被广泛应用在我国的水利工程当中。由于硅粉混凝土的和易性差、出现裂缝等问题，一旦混凝土的表面没有符合设计要求中的平整度以及在出现裂缝时没有被及时修补完整，就会因为高速的水流冲击而导致恶劣的后果。

我国很多科研机构提供的研究结果可以证明，水泥用量适当的状况下，将硅粉融入其中可以大大提升固化物的抗压、抗冲击强度、抗拉以及抗耐磨性等，其抗冲磨的力量可以提升0.5到2.5倍之多，而抗空蚀强度可以提高到1.6倍之多。在混凝土里融入硅粉，不但仅是为了提升混凝土的抗压强度，最关键的是为了可以明显提升混凝土的抗冲耐磨性，特别是可以大面积提升混凝土的抗空蚀作用。

我国普遍使用的是强度等级在40MPa以下的混凝土，并且施工经验以及研究成果都非常丰富。而对于我国的水利工程来讲，70MPa的硅粉混凝土使用范围相对较少。黄河小浪底的孔板洞闸室以下的洞身、明流洞、排沙洞明流段以及溢洪道等工程都使用的是C70高性能的硅粉混凝土。

3 高性能硅粉性能的主要特点

3.1 高性能硅粉的物理性质以及化学性质都非常稳定，属于中性无机填料，不存在结晶水，不与固化物有所反应，不对反应机理有所影响。

3.2 高性能硅粉融入到混凝土当中可以将混凝土的空隙进行填充，提升了整体的密度以及降低了空隙率。并且，硅粉在混凝土里存在火山灰反应，硅粉水化构成的富贵凝胶，它的强度要比Ca（OH）2要高出很多。

3.3 高性能硅粉对于不同类型的树脂具有非常好的浸润性能，它的吸附能力较好，较易进行混合，不会出现结团的现象。

3.4 高性能硅粉的颗粒度的大小分布较为合理，它的致密性非常好，硬度较高，具有较强的耐磨作用，可以大面积提升固化物的抗压、抗拉、抗耐磨性以及抗冲击性，其耐冲磨性可以提升到0.5至2.5倍。

3.5 可以加大导热的系数，转变胶黏性以及加大阻燃的能力。

3.6 高性能硅粉可以有效降低环氧树脂固化反应的放热峰温度，将固化物的线膨胀系数有效降低，而且也可以将固化物的收缩率有效降低，进而将内应力消除，预防开裂现象的出现。

3.7 因为硅粉的颗粒度较细，分布较为合理，可以非常好的降低以及消除分层及沉淀的现象。

3.8 硅粉的质地较纯，杂质含量比较低，物化性能较为稳固，使得固化物具备了非常好的绝缘性能以及抗电弧性能。

3.9 二氧化硅是高性能硅粉的主要化学成分，它属于惰性物质，同大多数酸、碱不存在化学反应。硅粉由于均匀的分布在物件的表面，所以可以起到较强的抗腐蚀性，它的抗空蚀性可以提升3到16倍。

3.10 高性能硅粉的堆积密度非常小，通常只是在0.2至0.8t/m3和1.0至2.2t/m3之间。对比其他的矿物性的填品使用量来讲，聚合物的填充材料用量较小，装载质量较小，可以将聚合物的使用量大大降低，所以，就可以将产品的成本降低。

3.11 抗冻性较好。通过反复试验可以证明，融入硅粉后的混凝土比普通的混凝土具有更好的抗冻性。

3.12 具备了早强的特性。高性能硅粉混凝土使得诱导期大大缩减，具备了较好的早强性。

4 高性能硅粉混凝土冲蚀破坏问题

4.1 高性能硅粉混凝土和易性差对于抗冲蚀性的影响。混凝土和易性属于混凝土配比里的一个关键参数，和易性差不但会对施工造成影响，还会对混凝土的施工质量造成影响，使得混凝土的均匀性以及表面平整性都受到影响。

4.2 高性能硅粉混凝土的裂缝会对混凝土的总体强度有所影响。对于混凝土曾有这样的说法：“不存在不裂的混凝土，由于硅粉混凝土的裂缝对空蚀性没有较大的影响，因此可以放心使用。”但是这样的论点并不正确，硅粉混凝土的裂缝还是会对混凝土的整体强度造成影响的。

5 结语

只有在混凝土中融入高性能硅粉，才能有效保护混凝土表面裂缝现象，这样的技术也会被大量使用在施工当中，让工程质量有所提升。

参考文献

[1] 李清富，薛延信，张海洋.不同掺合料对高性能混凝土工作性能影响的试验研究[J].混凝土，2012（01）.

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水利工程是国民经济和社会发展的重要基础设施，涵盖水库、水电站、灌区、码头、航道等兴水利、除水害的人造工程系统。水利工程的建设与运行要解决很多复杂的工程问题，其复杂性主要体现在三个方面：（1）技术问题的复杂性：水利工程建设要处理好固体、流体两方面的技术问题，譬如水工建筑物变形稳定与泄流消能，两者既相对独立，又彼此影响。（2）非技术问题的复杂性：水利工程建设往往影响到社会、经济、环境、文化等方面，这些因素有时反过来又会影响甚至制约工程建设。（3）功能效益的复杂性：水利工程效益主要有防洪、发电、灌溉、航运、养殖等，但有些效益相互冲突，通过工程措施与非工程措施协调统一这些效益是个非常复杂的系统工程。因此，水利工程的勘测、规划、设计、施工及运行管理都需要大量掌握扎实水利专业系统知识且工程实践能力突出的高素质专业技术人才。

然而，长期“重理论、轻实践”的学术型工科教师培养导向使我国水利专业师资队伍表现出严重的“学术化”倾向，课程教学往往偏重基本概念、基本理论和基本方法的讲授，不能紧扣水利工程规划、设计、建设和运营的实际问题展开，导致学生水利工程问题意识淡薄、解决水利复杂工程问题的实践能力严重不足、人才培养质量不能很好满足水电企事业单位实际需求[1，2]。因此，必须深入剖析水利专业教师工程实践能力不强的主要原因，并以此为基础探索相应的对策推动专业教师进行工程化训练，切实提高他们的工程实践能力，为更好地培养高素质水利专业技术人才服务。

一、教师工程实践能力不强的原因探析

水利工程的组成建筑物多、结构复杂、建设历时久，涉及水文水资源、水利水电、农田水利及港航等多个专业的知识，水利工程涉及的往往是复杂工程问题。

因此，水利工程问题的复杂性决定了必须经过完整周期的实践训练，从业人员才能逐渐了解水利工程的规划设计与建设运营过程，切实提高工程实践能力。然而，因诸多主、客观原因，目前很多中青年水利专业教师虽然理论知识扎实、科研能力强，但缺少足够的工程化训练，工程素养不够高[3-5]。具体原因如下。

1.先天经历不足，后天精力与动力不够。近年来国家不断加大对水利建设的投入，开设水利专业的高校快速增加，水利专业学生规模急剧增加，专业师资相对不足，亟需补充大量师资以满足教学要求。然而，引进的水利专业教师基本都是刚走出校门就直接到学校任教，他们学历高、科研能力强，但缺少企业实践经历，导致其工程实践能力“先天不足”。另一方面，繁重的教学科研任务以及“重科研成果、轻实践能力”的高校教师职称晋升考核导向往往导致专业教师到水利企业进行工程化的“精力和动力不够”。

2.工程化实践平台数量有限，训练项目偏少。当前水利专业教师工程化平台主要有以实验室或工程中心为依托的校内实践基地、以企业为依托的校外实践基地，但数量有限，实践渠道欠畅通。然而，现有校内外实践基地往往结合水利专业课程教学需要设置训练目的单一的实验项目，更偏重本科生某方面实践动手能力培养，与教师综合性工程实践能力锻炼需求脱节，且训练项目偏少，不能很好满足水利水电专业教师工程化训练的要求。

3.教师工程化训练针对性不强。很多水利水电专业教师根本不知晓解决水利工程问题所需工程素养的内涵，对自身工程素养缺陷类别（试验操作能力、工程设计能力、工程课题科研攻关能力等）与缺陷程度（严重、一般）也不清楚。因此，在学院统一安排或教师自主选择工程化训练平台时针对性不强，盲目进行工程化实践项目，导致工程化教师的工程实践能力难以提高。

4.工程化配套制度跟不上。目前高校考核教师工程化的通用做法是规定教师工程实践经历的年限，缺乏教师工程化激励政策，且直接将工程化年限作为教师工程化合格与否的主要依据，而不是以教师工程实践能力水平考核为依据。这些落后于实践的教师工程化配套制度往往导致教师工程化“动力不够”、教师消极工程化以满足规定的年限要求，教师工程化训练往往流于形式，工程实践能力训练提高效果欠佳。

上述四个方面的主客观原因极大地限制了教师们工程化的积极性和训练效果，亟需针对性应对措施来破解，以推动教师更自觉地参加水利企事业单位的工程化训练，真正提高解决水利工程复杂问题的实践能力。

二、教师工程实践能力培养的对策

针对上述影响专业教师工程实践能力的主、客观原因，笔者所在长沙理工大学水利水电工程专业在近年来青年教师实践能力培养的探索与实践中，总结了一套包括工程实践能力分类评级、工程化训练平台分类搭建、完善工程化配套制度等针对性措施在内的教师工程化培养机制，在水利水电专业教师工程实践能力锻炼提升方面取得了良好训练效果。具体做法如下。

1.教师工程实践能力分类评级。成立了由水电行业专家、专业负责人、教学院长、系主任等组成的教师工程化训练评定小组来认定和考核专业教师工程实践能力。评定小组通过座谈、问卷调查、工程实践能力测试等多种方式掌握水电专业教师工程实践能力现状，根据他们工程实践能力缺陷类别（①水利工程设计能力欠缺；②水利工程施工工艺流程不清楚；③工程课题科研攻关能力不足等）与缺陷程度（一般、严重）进行分类评级，帮助教师认清自己工程素养的实际状况，方便后续选择合适的工程化训练平台并制定有针对性的教师工程化训练方案。

2.工程化训练平台分类建设。整合校院两级各类实践教学平台，联合水利行业企、事业单位，建立不同类型教师工程化训练平台。如依托教育部“长沙理工大学-五凌电力有限公司卓越工程师人才培养校外实践教育基地”、湖南水运投资集团公司湖南省优秀实习基地、广东金东海集团-长沙理工大学工程技术研发中心等建立水利工程施工过程、运行管理训练实践平台；联合湖南省水利水电勘测设计研究总院建筑分院、湖南省水利水电科学研究所、永州市水利水电设计院、邵阳市水利水电设计院等企事业单位建立了水利工程规划设计实践平台与工程课题科研训练实践平台。这些工程化实践平台的分类建立为水电专业教师根据自身工程实践能力实际情况选择合适的工程化训练内容奠定了基础。

3.建立并完善工程化配套制度。工程化训练配套制度是解决专业教师后顾之忧，激励教师进行工程化训练的重要保障。因此，建立并完善了专业教师工程化的相关激励政策和考核制度。激励政策方面从精神与物质两方面着手，将专业教师工程化训练经历与职称评定挂钩，并奖励考核合格的教师3000～5000元左右的经费。考核制度方面除明确专业教师工程化年限需半年以上的要求外，还增加了工程化评定小组对教师工程实践能力水平的考核。考核不合格的教师需重新进行工程化训练。

上述三个方面的对策对规范水电专业教师工程化训练起到了积极作用，破解了专业教师工程化“动力不足”、“平台不够”、“针对性不强”、“训练流于形式”等难题，并通过制定的激励政策解决了教师工程化的后顾之忧，保证了专业教师工程实践能力的提高。

最近三年先后有18人次专业教师根据自身工程实践能力状况，主动申请参加不同类型工程化训练，其中6人次到水库除险加固现场学习水利施工技术，5人次到设计训练实践平台进行工程设计训练，7人次完成工程课题科研训练实践，取得了非常不错的训练效果。工程化训练后的教师工程概念明显增强，在授课过程中能更好地将理论与实际联系起来，引入一些水利工程建设的鲜活案例来展示解决复杂水利工程问题的思路与技巧，更好地培养了学生的工程意识，提高了学生的工程素养。由这些老师担任的《水工建筑物》、《水电站》、《水利工程施工》等主干专业课教学获校院教学督导和学生的高度评价，他们指导的毕业设计成果优秀等级率显著增加，进一步提高了水利人才培养质量。

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【关键词】水利水电工程；电气节能；设计

1引言

在经济发展的带动下，社会对于能源的需求不断增大，能源供需矛盾越发突出。在这种情况下，我国的经济发展开始从注重速度向着可持续发展以及绿色经济的层面转变，节能降耗成了一个普遍性问题。在水利水电工程中，做好电气节能设计，能够有效减少电气设备在运行环节的能耗，为可持续发展的推进提供良好的保障。

2水利水电工程电气节能设计的意义

我国具备丰富的水利资源，为发展水利水电工程提供了优秀的基础条件，尤其是在社会对于电力需求不断增长的背景下，作为一种清洁可再生的能源，水电得到了前所未有的发展，水利水电工程的数量也在持续增加。在新时期，节能减排是经济建设的首要任务，而在政府部门提出的“十二五”规划中，也明确指出，应该大力推进节能减排改造，将绿色环保工程作为发展的核心所在。从电气设备本身的运行分析，如果其长时间处于满负荷或者超负荷状态，很容易出现各种各样的故障和问题，引发相应的风险事故，在这种情况下，就要求做好水利水电工程的节能降耗工作。通过对最新的电气节能技术的应用，可以改进水利水电工程中存在的问题，在保证安全的同时，弱化风险隐患，将用电环节产生的能耗降到最低。因此，无论是利用电气节能技术进行既有工程的改造，还是开展新工程的建设，都能够取得良好的节能效果[1]。

3水利水电工程电气节能设计的措施

3.1变压器选型

在输变电环节，变压器是最为核心的设备，同时也是能耗大户。相关统计数据表明，变压器损耗占据了系统总发电量的10%，降损潜力巨大。为了更好地推动《中华人民共和国节约能源法》的实施，国家标准管理委员会于2006年颁布了《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》的相关标准，对变压器选型进行了简要说明，以期提升变压器运行的稳定性和可靠性，降低其在运行过程中的能源消耗。从变压器损耗类型分析，可以分为两种，一是空载损耗，主要由变压器设备本身的铁芯材质和内部结构决定；二是负载损耗，通常取决于导体的截面以及线圈的材质。在技术发展的带动下，变压器的结构越发合理，使用的材料也在不断改进，节能型变压器逐渐在市场中崭露头角，能够非常有效地降低变压器的运行能耗，以非晶合金铁芯变压器为例，其空载损耗仅为常规变压器的1/5。就目前而言，应用最为广泛的节能变压器是S11系列变压器，与之前的S9系列相比，负载损耗基本相同，但是空载损耗降低了75%以上，与常规变压器相比，具有自重小、噪音低、效率高、抗冲击等优点，节能效果显著。因此，在水利水电工程电气节能设计中，应该优先选择节能型变压器[2]。

3.2系统方案设计

在对供配电系统进行设计时，需要考虑用电负荷的分布状况及负荷等级，以确保系统能够保证最佳的运行状态，尽可能减少运行环节的能源消耗，实现节能减排的预期目标。在对供配电方案进行设计时，需要关注几个方面的问题：一是必须保证系统结构简单，稳定性好，同一电压等级供电系统的变配电级数以一级或者两级为最佳，避免变配电级数过多导致电能损耗增大的问题；二是必须确保供电电压合理，在其他条件相同的情况下，电压越高则损耗越小，考虑到水利水电工程的装机容量较大，应该优先选择高压电机来减少启动电流对于电网的冲击；三是应该将变电所设置在负荷中心附近，对配网进行合理布局，确保低压供电的半径不超过200m，减少线损，提升供电质量；四是应该从负荷情况出发，对变压器的容量和数量进行明确，保证变压器的接线可以满足负荷变化的要求，在进行变压器投切时，不仅需要满足基本的性能需求，还应该关注其运行的经济性，减少不必要的损耗；五是应该适当提高系统功率因数，在必要的情况下，可以进行无功补偿，以此来减少变压器和线路引发的损耗[3]。

3.3辅助控制系统设计

在水利水电工程电气节能设计中，辅助控制系统包括了公用设备控制系统、通风空调控制系统、闸门启闭控制系统以及机组辅助系统等，系统主要的可控制对象是电动机。为了能够在保证电动机稳定可靠运行的前提下，降低其在运行过程中的能耗，需要做好设备选型沟通，并对控制系统进行优化设计。可以根据电动机的实际运行工况，对其启动方式进行合理选择：在公用设备控制系统和记住辅助系统中，可以采用软启动器启动，其他系统可以选择软启动器启动，也可以选择变频器启动。通过这样的方式，能够对电动机的启动特性进行改善，有效降低启动过程中的瞬时电流，在保证电网稳定安全运行的同时，也可以有效满足水利水电工程节能降耗的需求。

3.4照明节能设计

光源的选择是照明节能设计的关键所在，具体来讲，可以根据不同工作场所的需求，选择不同的光源，实现节能降耗，同时不能影响照明的质量[4]。具体来讲，照明节能设计的措施包括以下几点：①自然光的利用：在进行电气节能设计时，应该加强与土建工程等的相互配合，实现对于自然光的充分利用，通过自然光与人工光源的相互配合，达到良好的节能效果。②高效光源的选择：在对照明高效光源进行选择时，应该以发光效率高、启动方便、使用寿命长、性价比高等为基本原则，根据不同的场所选择不同的光源。例如，在室内操作间，可以选择荧光灯；在科研部门，可以选择高压钠灯；在机械车间，可以选择高频无极荧光灯。参考《建筑照明设计标准》的相关要求，在对高效光源进行选择时，还需要关注几个方面的内容：一是如果安装高度较低，可以选择光效良好、显色性强的荧光灯，而且如果没有特殊要求，应该选择标准的直管荧光灯，便于进行更换；二是在灯具安装高度较高的场所，如果环境对于显色性有着较高的要求，可以选择陶瓷金卤灯；如果没有特殊的显色要求，则可以选择中显色高压钠灯；三是在安装高度较高，同时维护不便的场所，优先选择高频无极荧光灯，这种灯具的光效高，显色性好，而且使用寿命较长。③绿色环保照明：在照明节能设计中，不仅强调节能，还应该关注绿色环保，避免灯光对于生产生活的影响。因此，在水利水电工程照明设计中，需要在关注基本照明需求的同时，考虑照明效果，确保设计能够切实满足不同场所对于照度、色温等的不同需求[5]。

4结语

在水利水电工程中，电气节能设计非常重要，关系着节能降耗的顺利实现。对于设计人员而言，应该从工程的实际情况出发，做好电气设计方案的选择，从可靠性、安全性、经济性以及节能性等方面进行综合考虑，尽可能减少不必要的电能损耗，实现节能的预期目标，推动水利水电工程的稳定健康发展。

【参考文献】

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关键词:水利工程; 节能设计; 应用

中图分类号：TV文献标识码： A

节能设计涉及到水利工程前期设计工作的各个阶段, 包括项目建议书、可行性研究、初步设计等。目前, 水利行业关于节能设计的相关标准正在编制、送审过程中, 尚未形成完善的标准体系。本文在自己从事水利工程设计工作的基础上, 结合现行的国家有关节能方面的政策、法规, 对水利工程节能设计中的一些问题进行初步探讨。

一、关于节能设计的编制依据

1、有关法律、法规

节能设计编制的依据主要是国家有关法规、法规、政策以及工程所在地有关节能的规划和政策。一般包括以下内容:

(1) 中华人民共和国节约能源法 (2007年10月修订,2008年4月1日起施行) 。该法律明确了节约资源是我国的基本国策。对节能管理、合理使用与节约能源、节能技术进步、激励措施、法律责任等方面进行了规定。在合理使用与节约能源方面, 分别对工业、建筑节能、交通运输、公共机构、重点用能单位等各类用能单位的节能进行了具体要求。特别是在重点用能单位的节能要求中, 明确规定了下列用能单位为重点用能单位:年综合能源消费总量一万吨标准煤以上的用能单位; 国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府管理节能工作的部门指定的年综合能源消费总量5 000t以上不满1万t标准煤的用能单位。从目前我省大量设有泵站提水工程来看,许多工程运行期间的年综合能源消耗( 主要是电能)都超过了以上标准, 将按照重点用能单位进行节能管理。

(2)中国节能技术政策大纲。由国家发展和改革委员会、科学技术部编制。大纲根据节能技术的成熟程度、成本和节能潜力, 采用各类措施, 规范节能技术政策, 用于指导各行业节能技术研究开发, 产业发展和节能项目重点投资的技术方向, 为编制能源开发利用规划和节约能源规划提供技术支持。

2、工程设计方案

根据工程的设计方案、建筑物组成、施工组织设计以及运行要求等, 对工程建设期、运行期的能源消耗种类进行分析。从一般水利工程来看, 工程建设期间的能源消耗主要是施工设备的电力、燃油消耗, 工程运行期间的能源消耗主要是各供水泵站、电动控制闸门、水库管理部门日常办公等设施的电力消耗。

3、工程所在地的能源供应状况

根据工程能源消耗类型, 对工程所在地的能源供应状况进行分析。针对水利工程能源消耗以电力为主的特点, 重点分析当地电力供应能力、电网及变电站分布情况、电力建设发展规划情况等, 以确保工程建设和运行期间的电力供应有足够的保障能力。根据当地国民经济发展规划, 对当地现状及规划能源消耗种类、能耗指标( 主要是单位GDP 折合标准煤指标) 进行分析, 以作为确定工程节能标准的主要依据。

二、关于项目的节能措施

1、工程布置节能措施

(1)水库水头的利用。对于以水库枢纽为主的水利工程,供水及水力发电工程均直接由水库取水, 主要节能手段是充分利用水库水头, 以降低泵站扬程( 或增加自流引水能力) 、增加发电水头。水库供水发电洞高程按照满足水库最低运行水位(即水库死水位) 的引水要求确定; 水泵、水轮机机组安装高程根据水库调度运行要求确定的各供水对象最低引水位确定。直接由水库取水的泵站水泵机组及电站水轮机机组尽可能采用压力进水, 机组选型按照满足水库最高运行水位的要求确定, 以保证水库高水位运行时的供水及发电能够利用水库水头、降低运行时的电能消耗。

(2)供水线路输水方式及输水线路的选择。供水线路输水方式的选择尽可能利用地形高差, 有采用重力流自压输水条件的尽量采用。对于城市及工业供水工程一般要全部采用封闭管道输水, 以减少输水过程中的水量损失。供水线路根据地形条件, 尽量减少平面及竖向折转, 以减少输水局部水头损失。

(3)供水工程管材选择。选择供水工程管材的原则是: 在满足工程安全、可靠运行的前提下, 尽可能选择管壁糙率小、输水水力条件好的管材, 以减少输水沿程水头损失。

2、建筑物设计节能措施

建筑物设计节能技术主要用于泵站厂房、水电站厂房、管理站用房等工业及民用建筑物的设计中。目前国家正在逐步发展和完善建筑物节能标准体系, 建筑物设计节能措施一般需要考虑以下几方面内容。

(1)建筑墙体、屋面和门窗节能技术。包括采用高效保温材料复合的外墙和屋面、外墙外保温技术, 限制并逐步淘汰内保温技术; 采用各类新型屋面节能技术、节能窗技术, 控制窗墙面积比, 改善窗户的传热系数和遮阳系数等。

(2)采暖和空调节能技术。包括根据工程所在的自然条件和基础设施条件, 研究采用集中供热技术、优化配置冷热源技术、空气热回收技术、太阳能技术等先进节能技术的合理性和可行性, 减少采暖、制冷方面的能源消耗。

(3)采光和通风节能技术。包括根据建筑物的布局情况,研究泵站、水电站厂房利用自然光技术、自然通风技术的可行性, 减少采光通风方面的能源消耗。

3、机电及金属结构设计节能措施

水利工程中的水泵机组以及各类闸门启闭设备的电能消耗是工程运行期间的主要能源消耗。根据节能中长期专项规划的要求, 到2010 年新增主要耗能设备能源效率将达到或接近国际先进水平, 在各类设备选型设计中, 应按照有关政策要求, 选择运行效率高、节能效果好的设备; 同时, 对于运行工况变化较大的泵站, 应配备必要的调节和控制设备, 以保证运行期间水泵机组能在高效区运行。

4、施工节能措施

施工期间的能源消耗主要是各类施工机具、运输车辆的电能、燃油消耗, 特别是在土石坝施工中, 坝体填筑所需的运输、碾压机具的燃油消耗是施工期间的主要能源消耗, 在施工组织设计中, 应根据坝址区、料场区的地形、交通条件, 采用施工网络技术优化施工运输、碾压工序, 以减少施工期的燃油消耗。

5、工程运行节能管理

水利工程运行期间的节能一方面要靠优化设计方案作为保障, 另一方面则要通过合理的运行管理措施来实现。运行期间应根据工程任务和设计方案、工程调度运用方式、生产设备组成及其性能特点等, 确定工程的节能、降耗运用措施和原则,主要包括: 在供水调度中应根据用水量的变化情况, 充分利用供水线路上调节工程的作用, 合理确定水泵机组的开机数量、运行时间, 并确保水泵机组在高效区运行, 以减少不必要的电量消耗和水量消耗; 水电站运行应根据水库的下泄流量, 选择合理的运行机组, 尽可能利用下泄水量发电。

三、关于项目节能效果的分析

项目节能效果的分析首先要确定项目的能耗指标。从国家有关政策和规划指标来看, 通常都采用单位GDP 所消耗的标准煤数量进行衡量。对于水利工程来说, 能源消耗的目的是向不同用水户供水, 从而产生供水工程的供水效益以及财务收入。因此, 项目的节能效果分析一般可采用以下方法进行。

(1)确定工程的能源消耗总量。由于水利工程施工期间的能源消耗一般都是短时期的, 其能源消耗主要是在运行期间,因此,工程的能源消耗总量可以只考虑运行期间的年能耗总量。折合为标准煤消耗总量(单位为t) 。

(2)分析计算工程的经济效益及财务收入。分析计算方法可采用建设项目国民经济评价中的经济效益及财务效益计算方法进行(计算结果单位为万元) 。

(3)计算能耗指标。根据以上计算结果, 分别计算单位经济效益和单位财务收入的能源消耗指标(单位为t/万元) 。

(4)分析节能效果。根据计算的能耗指标, 与工程所在地的节能规划、发展要求所确定的能耗指标进行对比, 对工程的能耗水平进行分析, 以说明工程是否满足节能要求, 说明工程的节能效果。

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关键词：农田水利;灌溉;排水;原则;效能

中图分类号： F426.91 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2015.24.044

农田水利是以农业增产为目的的水利工程措施，即通过兴建和运用各种水利工程措施，调节、改善农田水分状况和地区水利条件，提高抵御天灾的能力，促进生态环境的良性循环，使之有利于农作物的生产。具体来说，发展灌溉排水，调节地区水情，改善农田水分状况，防治旱、涝、盐、碱灾害，以促进农业稳产高产的综合性科学技术。农田水利涉及水力学、土木工程学、农学、土壤学，以及水文、气象、水文地质及农业经济等学科。其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配和使用，并结合农业技术措施进行改土培肥，扩大土地利用，以达到农业高产稳产的目的。要想做好农田水利工程，所涉及到的内容也很多，在开展农田水利工程灌溉的过程当中要把握哪些原则，农田水利灌溉的具体效能又有哪些，本文对此进行了总结。

1 农田水利工程的基本原则

在开展农田水利工程建设之前一定要综合考虑多种因素影响，其中农田水利工程建设的基本原则不能忽视，农田水利工程建设的基本原则有三个：因地制宜开展农田水利工程;安全是农田水利工程的第一要素;资源利用最大化原则。

1.1 因地制宜建设农田水利工程

因地制宜开展农田水利工程是保证农田水利工程效益最大化的重要保证。在不同地区开展农田水利工程之前，要对当地气候条件、地形地貌、农业生产状况以及周边环境等因素都要做周全地调查与考虑，农田水利工程的建设必须了解当地情况，因地制宜地开展建设工作，严禁盲目建设。一般对于满足开展农田水利建设的地区，主要考虑两个方面的问题，一是充分考虑当地农作物的需水量，同时农作物需水量还受到哪些因素影响;二是考虑建设农田水利工程的地势和地形，地势较高处比较容易干旱，又不容易存水，所以要尽量设计灌溉渠道;针对低洼地块，就要想办法排水，低洼地块要设置排水渠道，避免积水造成农作物死亡。

有很多人都片面地理解农田水利工程，认为农田水利工程就是一味地灌溉，其实不然，严格来讲在干旱、半干旱地区，灌溉是主要的，但为了防治土壤次生盐碱化，也需要排水;在盐碱化威胁较大和开垦盐碱荒地的地区，必须灌排并重，甚至无排水即无灌溉。在湿润、半湿润地区，由于降雨量较多，排水是主要的，但是雨量的季节分布并不完全符合农作物生长的要求，需要进行补充性灌溉。灌溉与排水两者相辅相成，便构成农田水利的主要内容。

1.2 安全是农田水利工程的第一要素

任何工程建设都要把安全放在第一位，农田水利工程也不例外。尤其是农田水利工程，一旦建成，使用年限长，而且修复过程也很复杂，涉及到的内容也极多，尤其是不可避免的深挖和填方等等一系列的工作，都涉及一定的安全性。所以农田水利无论是在建设过程当中，还是建设之后的使用，都要以安全为主。而保证农田水利的安全第一要素就是质量，农田水利工程本身就是关乎我国农业发展命脉的良心工程，材料使用一定要过关，不能以次充好，以假乱真，要严格按照国家的规定做好农田水利建设工作。同时对建设完成的农田水利灌溉工程要定期检修，排除故障，对于有安全隐患和有问题的地方要及时修补，避免水资源浪费和安全事故发生。

1.3 资源利用最大化原则

农田水利工程是生态和经济的综合体，农田水利工程设计时就要把眼光放得长远一些，在充分考虑农作物动态生长这个过程的同时，还要结合未来农业的发展趋势，与结合农田水利灌溉的自身优势，将各种渠道有机的结合起来，发挥资源优势，重复利用农田水利工程。

2农田水利工程的效能

发展农田水利工程对于促进我国农业发展具有重要的现实意义。农田水利工程对于农业发展的好处主要有以下两个方面：一是省水、省工;二是灌水均匀、节能、增产。

2.1 省水、省工

用管道输水，非常省水，一般比地面灌省水30%～50%，比喷灌省水10%～20%。农田水利工程便于自动控制，节省劳动力，不同于以往的人工灌水。有的工程还可用来施肥和喷洒其他农药，既省肥（药），又省力，非常方便。方便田间作业，如滴灌田块大部分地面是干燥的，便于在灌水的同时进行其他农事操作。

2.2 灌水均匀、节能、增产

灌水均匀度高，一般可达80%～90%，减少了水资源浪费，平衡生态环境。节能高效，灌溉水利用率高，所以减少了抽水量，相应也减少了抽水的能量，这在高扬程灌区效果更明显。灌水量容易把握，科学合理，同时供水及时，保证了农业生产效率。

3 结语

农田水利工程已经成为发展农业生产的必须手段之一，合理的农田水利灌溉对于提高农业成产效率，提高农作物产量和质量都有一定的促进作用，尤其是干旱地区，更要大力发展农田水利工程，实行科学合理灌溉。

参考文献

[1] 王玉玲.浅谈我国农田水利工程的发展远景[J].民营科技，2010，（11）.

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1.1拌制混凝土的方法根据施工方案中规定的材料使用量对混凝土进行拌制工作，为确保材料使用量的准确度，要把对所有材料进行称取后才可以进行使用。使用符合国家规定标准的原材料，并在施工前检查材料质量的好坏，严格按照碾压混凝土规定的配合比进行配置，为保证混凝土的搅拌质量和原材料搅拌后的均匀性，使用强制搅拌机进行搅拌，避免由于出料口与混凝土运输车之间落差过高而导致混凝土出现离析的情况，出料口和混凝土运输车的高度差不宜大于1.5m，一般情况下，混凝土搅拌时间根据搅拌设施、混凝土运输距离、混凝土试验数据确定。

1.2铺设碾压混凝土的技术层间结合好坏是确保大坝碾压混凝土质量的重点。如结合部位出现问题，将有可能出现冷缝和层间渗透通道，降低混凝土的抗剪能力及混凝土其它力学性能，故为提高层间的结合质量，要保证层间浇筑时间间隔，以控制在初凝时间为最佳。

该工程在进行混凝土碾压施工时，使用一层水泥净浆洒在了混凝土浇筑仓面上，从而使得新碾压面和老碾压面之间进行快速结合，防止层面渗透通道的形成。在施工的过程中，对于部分偏小仓面，使用施工技术比较成熟的平层通仓浇筑法进行施工。

当仓面过大时，通常会使用台阶铺筑法和平推铺筑法进行施工，不过在此工程中，由于场地偏小，如采用台阶铺筑法施工，对施工的效率造成很大影响，故采用斜层推铺筑的方法进行施工，不仅有效的改善浇筑薄层结合问题，而且提高了施工的质量和施工效率。在使用斜层平推铺筑的方法进行施工时，要对仓面的提升高度、斜层的坡度、层间间隔时间与碾压厚度进行严格的控制，同时要根据使用模版的规格对各项参数进行调整，保证浇筑质量。

对于大坝溢流堰的位置，整个仓面相对较为狭长，通仓薄层铺筑法不具备优势，所以使用了斜层平推铺筑的方法进行施工。通过在该工程中使用碾压混凝土斜层平推铺筑方法进行施工，不仅使工程质量得到有效保障，而且也保证了仓面较大区域可以进行连续施工。该浇筑方法主要具有以下几个优点：1）在浇筑大面积坝体的情况下，只使用了很小的浇筑强度，有效的降低了投入的设备量、减少了浇筑能力的配置难度，节约了工程资金投入；2）有效的降低了间隔时间，很好的解决了碾压层结合的问题，施工质量相对较好；3）雨季进行施工时，由于仓面为斜面，增强了仓面排水能力，有效的降低雨水对工程质量的影响。除了在施工方法上控制层间结合质量，在施工过程中采用较小的VC值，保证混凝土的可碾性，同时在浇筑下一层时，严格按照规范进行层间凿毛处理，去除表皮乳皮并冲洗干净等措施，都使得层间结合能力加强，提高混凝土的抗剪强度。

1.3控制碾压混凝土的温度碾压混凝土施工过程中，经常会因为混凝土温控措施布置不当和操作不利，导致混凝土上出现裂缝，如没有将混凝土的温度控制在规定的范围中，就会在混凝土温度不断上升过程中，容易出现裂缝，导致混凝土的防渗能力和质量降低。为提升碾压混凝土施工质量，在施工时要做好大体积混凝土的温度控制措施。在此工程中，主要使用提高混凝土的散热速度和降低混凝土发热量两种方法来对温度进行控制。此工程中使用的大部分混凝土采用三级配进行配比，混凝土骨料的颗粒直径为45～85mm。在施工的过程中，为了有效的减少混凝土的入仓温度，防止裂缝的出现，在中午温度过高的时间段不进行施工。当混凝土的压实度符合规定要求时，为了防止混凝土温度提升，要尽快使用高压喷雾的方法进行降温，并采取适当的保湿措施，加速混凝土热量的散发。如果混凝土的温度已经升高，要使用水喷洒到碾压混凝土表面，然后在铺筑下一层混凝土前浇筑水泥净浆，从而即增加层间结合能力，同时也有效降低混凝土的温度。随着浇筑高度上升，为了进一步提高混凝土的强度，加速热量的发散，要注重混凝土层洒水作业。

1.4碾压和摊铺混合料的施工技术为了使混凝土摊铺质量得到有效的保障，摊铺作业一般使用沥青摊铺机进行施工，在进行摊铺工作时，为了保证摊铺作业可以顺利进行，要对找平的基准点进行选择，保证碾压效果可以符合工程的规定要求，要保持摊铺机可以持续处于效率较高的工作状态。在摊铺过程中，如果摊铺速度过快，混凝土的摊铺质量就得不到保障，如果摊铺速度过慢，就会影响施工的效率，所以，要控制好摊铺机的作业速度，一般情况下是根据摊铺机的功率和混凝土的运输效率来决定。在摊铺的过程中，不允许出现倒车或者紧急停车的情况，摊铺工作结束后，要对混合料进行碾压。

1.5混凝土的保养在摊铺和碾压作业完成后，为保证混凝土的质量和强度，要尽快对其进行保养，混凝土的保养主要有下面几个方面：1）为确保水分和水泥有足够的时间进行反应，要对混凝土进行足够时间的养护；2）混合料的摊铺和碾压工作完成后，要使用具有保湿作用的材料将混凝土的表面覆盖起来，比较常用的保湿材料如塑料薄膜等，为了使混凝土表面可以持续处于湿润的状态，要使用水对其表面进行喷洒。3）在切割收缩缝时，首先要保证混凝土的强度达到了切割的要求，在切割时要按照设计要求进行切割。

2结论

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关键词：给水排水专业；工程实践能力；卓越工程师计划

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）01-0152-02

随着社会经济的快速发展，人们的生产生活方式也发生了很大变化，环境问题在这种背景下越来越突出，受到了社会大众及国家的高度重视。给水排水工程专业是以培养城市给水排水、水资源开发利用以及污水治理等方面的高级工程技术为目标的，从而满足社会对应用型、实践型工程技术人才的需求，不仅应使学生具备全面扎实的基础理论知识，同时还应具备较强的实践能力与专业技能。

一、给水排水工程专业实践教学概述

目前，给水排水工程专业在课程设置方面以培养具有扎实基础知识及实践应用能力的专业技术人才为目标，主要包括基础课程的设置以及实践环节的安排，其中基础理论课程主要有《城市与建筑给排水工程》、《市政污水处理》、《给水排水工程仪表与控制》以及《工业废水处理》等十余门课程，从而使学生全面掌握给水排水专业的基础理论知识及方法，提高学生的工程素养[1]。

同时，作为以培养实践型、应用型专业人才为目标的专业，课外实践教学的质量与水平直接影响着学生的综合素质及专业实践能力，是对理论基础知识的延伸与拓展，对其在实际应用中的具体体现。在实践教学环节中主要从实习与设计两方面对学生的工程实践能力进行加强，其中课外实习主要包括认识、生产、毕业、金工以及测量等实习内容。在专业设计中包括课程设计与毕业论文的撰写，课程设计的内容具体包括给水处理厂、排水管网、水泵站、污水处理厂等方面的课程设计。

实践教学不仅能够进一步巩固学生的基础理论知识，使其在工程实践教学中检验自身的知识体系是否完整以及知识掌握及应用情况，同时能够培养学生的工程思维，使其深入了解工程一线岗位的要求与实际需求，具有不可忽视的现实意义。经过大量实践教学经验表明，实践教学环节能够反映出学生对专业知识及技能的掌握情况，学生通过在实习过程中进行观察和总结，并结合自身知识形成实习报告，教师对其工程设计所使用的计算方法以及图纸绘制进行评价能够得到有效的反馈信息，并作为教学跟进和完善的依据，从而更好地培养学生的工程素养。

二、给水排水专业毕业生需要提高工程实践能力的迫切性

当前，在给水排水工程专业的实践教学中仍存在部分问题，如部分教师虽然理论知识教学能力较强，但在实践教学中存在工程实际经验不足，导致教学质量得不到保证的问题。实际中，施工管理、工艺设备讲解以及工程设计等部分的内容都要求教师具有深入了解的知识储备。同时，教师的实践教学能力也有待提高，对于实践性特点突出的专业，要求教师能够在课程设计及实习等方面指导和帮助学生。但是，由于目前各高校在吸收优秀师资力量时存在以学历、科研成果为标准的现象，使得教师的工程实践能力得不到保证，对实践教学的开展十分不利。

此外，生产实习是提高学生工程实践能力最直接、有效的措施，能够使学生对水处理相关工艺进行更加全面、深入地了解。然而，由于水处理工艺需要系统化的机械设备、控制措施以及检测仪表等内容的支持，这使得高校在开展生产实习教学的过程中受限，课程设置方面对水处理设备的教学内容也较为缺乏，较少组织学生去水处理行业相关的企业进行生产实习，十分不利于培养学生的工程实践能力[2]。

随着高等教育改革的不断推进，“卓越工程师计划”的提出为各高校给水排水工程专业提出了新的要求，应以培养具有创新精神、实践能力的高级技术人才为目标，这同时也是设计院、施工单位、安装公司、政府管理部门等用人单位对学生在工程实践经验方面提出的要求。因此，当前高校给水排水工程专业在培养学生工程实践能力方面亟需进行改革和提高，以实现培养应用型、创新性的高级专业工程人才的教学目标。

三、加强给水排水专业学生工程实践能力的对策

（一）理论课程教学中的提高

在教授给排水理论基础知识的过程中应从培养学生给水排水工程系统的思维模式的角度出发，引导学生结合实习实践经验对基础理论知识进行梳理和归纳总结，对给排水管道系统、建筑给排水工程、新兴技术和需求以及水资源保护利用工程设计等内容进行了解，从而建立并完善自身的给排水整体知识体系结构[3]。此外，教师还应引导学生积极关注水处理工程相关的法规、经济、建立、施工等方面的知识与政策，形成完整的城市水系统运营管理的思维模式，从而提高自己在工程实践应用中的问题解决能力，为今后走入岗位工作奠定基础。

（二）课程设计、毕业设计中使用新的规范、标准、手册、产品的样本

在课程设计中以给水排水专业的教学大纲为依据，并以工程设计规范要求为基础进行设计，如泵站课程设计、排水管网课程设计以及污水处理厂设计等，并以校企结合的形式进行。在毕业实习与设计中可以采用组织学生进行“边实习边设计”的方式，学生在确定毕业设计的方向与内容后，通过参与现场实际工程项目从而提高设计的合理性与科学性。同时，在教师与现场技术人员的指导下，由学生独立进行设计并完整任务，不仅能够巩固学生对基础理论知识的掌握，同时能够有效提高学生的问题解决能力与实践应用能力。

（三）增加生产实习的方法提高工程实践能力

因此，有条件的高校应积极与水处理生产及管理单位进行联系，建立实习基地，为学生创造参与生产实习的机会，使其能够对风机的种类、管道的相关知识、阀门的特征以及PLC的控制原理等内容进行全面了解，帮助学生积累实践经验。同时还需注意在选择实习单位时应主要其是否具有一定的代表性，是否能够为学生提供充足的生产实习时间，并且应要求实习单位为学生提供参与主要生产环节的机会，能够全面熟悉水处理工程的实际运行及管理工作[4]。

（四）聘请企业技术人员参与教学

通过聘请工程设计、施工及监理单位具有资深经验的技术人员参与给水排水工程设计与施工的教学环节中，能够帮助学生更加全面、深入地了解工程设计及施工方面的规范性、实践性知识，培养学生的工程素养。同时，校方还可以聘请污水厂、排水公司以及自来水厂等单位中对给排水设施具有丰富管理和运行经验的专家，对给排水工程的运行管理特征以及设备的工艺进行讲解，从而提高学生对实践教学的参与积极性。在聘请技术专家进行教学的过程中可以通过专题讲座、学术报告以及研讨活动等方式进行，拓宽学生的知识视野，为学生了解给排水工程实际创造机会。

（五）在卓越工程师计划中实施经验的积累

卓越工程师计划是针对当前给水排水专业实践教学中存在的问题提出的，旨在培养具有实践应用能力的高级技能人才，某高校给水排水专业在实施“卓越工程师计划”的过程中从培养方案及实践教学环节的设置两方面进行：

1.以培养学生的工程实践能力为核心制定人才培养方案，从课设试验、施工实习、课程设计以及毕业设计等七个方面对培养计划进行安排，以培养目标为导向选择给水排水工程设计、施工及管理等企业作为实践教学基地，同时聘请具有工程实践经验的专家、技术人员在实习基地为学生进行现场指导[5]。

2.要求学生的实践学习实践累计足够40周，并在实践学习过程中撰写专业论文以及课程设计，从而提高学生的工程实践能力。同时，通过在课堂教学中以校企合作的方式培养学生的研究能力与创新能力，以给水排水实际工程项目为学习内容，让学生参与到项目研究、设计与开展的实际过程中，从而结合自身的理论基础知识切实运用到工程项目中，培养其成为卓越工程师的潜质。

3.在卓越工程师培养方案中设置基础教学、实践教学以及其他实践教学环节，为培养学生的工程实践能力创设良好的教学环境，如在基础教学中设置金工实习、计算机训练以及水分析化学实验教学等；在实践教学中设置认知实习、生产实习、毕业设计与实习等；在其他实践教学环节中积极组织创新能力拓展项目以及科技文化活动等。

四、结束语

综上所述，给水排水专业是以培养具有工程实践能力的应用型、实践型专业人才为教学目标的，以期为广大企业输出高质量、高能力的人力资源。实践教学环节作为提高学生实践应用能力的重要环节，应引起广大教育工作者的重视，针对当前存在的问题进行深入研究，从而提出有效的对策，保证教学质量，从而实现给水排水工程专业的长足发展。

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甘肃某水电站工程是第四级引水式开发水电站，主要用途为发电。发电站总装机容量 2.0 万 kW，每年发电量为 0.79 亿kW?h水电站工程的耗能主要分为两个阶段，工程建设阶段耗能以及工程运营中的耗能。工程施工阶段耗能包括电能、汽油、柴油等，工程运营中耗能主要是电能。根据工程设计和施工方案对工程建设阶段和运营中的各种能耗形式进行单位转换，均以标准煤数量进行核算，通过标准煤数量反映工程的耗能情况。

水电工程建设阶段的能耗主要包括发两个方面，一是工程施工设备能耗，二是发电厂设施能耗。该工程建设阶段，施工设备耗油1168.2t，发电厂基础设施耗油213.4t，总耗油量为1681.6t，相当于标准煤2404t。施工设备耗电量241.4万kW?h，另外还有机械修配、生活设施以及其他耗电201.5万kW?h，总耗电量442.9万kW?h，相当于标准煤1789t。工程正常运营过程中的能耗主要有气、油、水系统电动机、通风空调设备、照明系统、给排水系统电动机等能耗。该水力发电站气、油、水系统电动机每年用电量5.46万kW?h，通风空调设备每年用电量27.41万kW?h，照明系统每年用电量29.57万kW?h，给排水系统电动机每年用电量0.37万kW?h。另外还有通信设备能耗、二次设备能耗以及其他。该水力发电站运营期间每年的总用电量为64.89万kW?h，是平均年发电量的0.82%，相当于标准煤262t。该水利工程与其他水电站工程相比，各阶段的能耗仍有可降低的潜力。

2水电工程节能降耗的设计

水电工程的节能降耗设计贯穿于工程计划、工程建设以及后期运营各个阶段，所以水电工程的节能降耗设计也要从工程计划、工程建设以及工程运营几个方面入手。

工程项目计划中的节能降耗措施

工程节能降耗涉及到工程的各个环节、各个部分，在工程项目计划阶段，工程地理位置、水温信息、施工情况、关键建筑物规划等项目内容无处不体现节能降耗的意识。因此工程项目在计划阶段要结合工程特点对项目方案的步骤进行优化，在保证工程安全以及项目质量的情况下选择最合理、最经济的工程设计方案。

（1）因为水电工程的规模较大，所以需要大量土方开挖和回填，从降低施工耗能角度考虑，工程设计阶段需要考虑到土方的调配问题，选择距离工程施工地较近的土方调度场，尽可能降低运输成本。（2）在挖掘机械的选择方面，为了减低能耗，应该选择功率较低的机器。（3）再次，在混凝土浇筑方面，在保证混凝土质量和浇筑效率的情况下选择最合理、最经济的混凝材料配合比。（4）通风设备是水利工程建设中的重要设备，为减少额外能耗，应该尽量选择效率较高的排风机组。（5）为了提高工程建设效率，应在工程设计阶段合理计划工程机械的工作次序，尽可能避免出现机械“空跑”现象，以减低燃油能耗。

2.1工程项目建设中的节能降耗措施

水利工程项目的高效率、高质量建设需要监理部门、施工部门以及业主的密切配合，工程建设阶段的节能降耗工作也需要在各部门单位的参与和支持下进行。

（1）工程建设各部门单位应该对工程施工阶段的节能降耗工作给予高度重视，并进行专门的工程施工节能降耗指导培训，提高所有相关人员的节能降耗意识。（2）在业主的组织下成立工程节能降耗监督小组，根据工程施工实际情况制定完善的节能降耗方案，强度工程中节能降耗的重点内容，落实节能降耗相关指标，并制定工程节能降耗责任制度，将责任落实到个人。（3）将工程中各个环节的节能降耗工作以及相关检查、监管工作落实到实处，并严格执行节能降耗措施标准。（4）施工单位应该合理选择施工设备，根据工程需要优化设备选择标准，避免出现设备富裕度过大的现象，进而加大设备能耗。施工期间应做好机械设备的维护和保养工作，以便预防机械发生故障，影响正常使用。（5）合理选择施工技术和工艺流程，优化施工工序，合理安排机械设备的配置。条件允许的情况下尽量使用自然光源，降低电热供电能耗。（6）加强对施工场地的交通管理，保证道路通畅，以防工程车辆行驶工作发生堵车，增加能源浪费。（7）监理部门应该积极履行工程监理职责，对施工过程中的各个环节严格要求，如发现有能源和资源浪费现象时及时纠正。

2.2工程运营中的节能降耗措施

水利工程运营过程中消耗的能源主要是运营设备消耗的电能，所以运营设备的管理应用是工程运营中节能降耗的关键所在。要加强工程运营中的节能降耗除了运营设备方面还需要注意以下几点：

（1）建立完善的节能降耗管理制度，明确工程运营中各个细节的能耗指标，在制度的保障下减少水电工程运营中的能耗。（2）对运营设施和设备进行日常保养、维护，并定期巡视检查，及时发现问题，及时解决，消除安全隐患，保障设备的高效率运行，减低能源消耗。（3）工程中给排水系统的水泵不需要连续工作，因此可采用变频电机，保证最佳流量扬程，节约能源。（4）对发电厂的电负荷进行均匀分配，尽可能减少变压器空载现象，减低能源损耗。（5）对照明场所的灯具进行分组控制，有照明需要的场所应该根据工作环境的实际需求调整灯具的照明亮度，不需要照明时随时关闭灯具，以节约能源。

2.3水电工程节能降耗的效益评价

水电站建设完成后投入运营，对电力系统的负荷特性进行综合性分析，该水电站正常运营情况下相当于火电装机容量 2.0 万 kW，可代替火电电量为 0.87 亿kW?h。如果将电网火电标准煤耗按照404g/kW*h计算，则该水电站可实现每年节约2.01万t标准煤量。另外，引水式的水力发电站运行过程中二氧化碳、二氧化硫的排放量几乎为零，相比火力发电站，水力发电站每年可减少二氧化碳排放5.12万t，二氧化硫排放167万t，烟尘排放125t，所以水电站的建设对减少温室气体和污染物排放有发挥了极大作用。