水利水电工程施工中的新技术应用和环境保护

李仲全

（广州市番禺区水务工程建管中心，广东 广州 511400）

0 引言

水利水电工程肩负着水量调配、流域防洪等重要的责任，水电资源也是我国最为丰富的绿色可再生能源之一，水利水电工程的建设施工与我们的生态环境密切相关，同时水利水电工程的建设也对促进社会经济的发展有着重要的作用。要想进一步促进我国水利水电工程事业与自然环境的和谐发展，在水利水电工程建设施工的过程中就要加强新技术的应用，通过应用新技术来弥补传统施工技术方面的缺陷，在建设水利水电工程建设的同时实现绿色性和环保性建设目标，尽可能减少水利水电工程建设施工对周边生态环境造成的影响。因此，这就需要水利水电工程施工人员能够从多个方面意识到绿色施工对促进整个行业发展的重要性，结合水利水电工程的具体情况选择相应的新技术。站在长远的发展角度上来看，水利水电工程建设施工的过程中实现绿色化和环保化也成了整个时代发展的必经之路，新技术在水利水电工程施工中的应用可在一定程度上推动水利水电事业的进步，同时也将是行业发展的重要体现，相关技术人员在水利水电工程建设施工的过程中应用新技术时一定要保证新技术与生态环境的发展相适应[1]。

1 水利水电工程施工中应用新技术的方式

1.1 地理信息系统与计算机数据库技术

水利水电工程建设施工中测量技术以及数据采集技术，随着我国科学技术水平的提升，被应用于水利水电工程施工中的技术也更加自动化和智能化，这些智能化和自动化的新技术能够对水利水电施工过程中的大量数据信息进行轻松的处理，可为整个工程的施工管理工作提供可靠的保障以及便捷的信息条件。测量技术与数据信息采集技术的整合，在一定程度上凸显出了整个水利水电工程施工过程中的智能化特征嗯，技术人员可借助三维立体化信息模型，将整个水利水电工程项目的建设成果直观的呈现出来，并且此项工作中对人力资源方面的要求比较少，成本投入非常低，根据得到的信息进行建模，得到的测量结果准确率比较高，能够为整个水利水电工程建设施工提供真实、可靠的数据信息，促进水利水电工程施工的顺利进行。地理信息系统的应用则是以地理空间为中心，充分的利用了模型分析功能，将水利水电工程建设施工过程中的一些动态化地理信息准确的传达给技术人员，在经过多次应用后发现，地理信息系统在水利水电工程建设施工中的应用价值非常高。比如水利水电工程建设施工初期通过应用地理信息系统和数据库技术可以高效率的管理空间数据，协助施工人员进行地图以及属性等信息的查询，看可进行图形定位查询，能够对查询结果进行分析。当然还能进行相关数据的统计汇总，能够为更加快速的制图提供依据。目前水利水电工程中所使用的地理信息系统中还有一个功能就是可对制图情况进行显示，比如可缩小地图比例，或者可对一般图层中进行控制管理，建立水系图、风险图等地图，还可在特定设备上进行图像文件输出[2]。江西龙头山水电站枢纽工程如图1 所示。

1.2 导流技术

在水利水电工程建设施工的过程中，导流技术也属于新技术中的一种，这种技术的应用可有效提高施工质量以及施工效率。这种技术能够对河床高度进行有效控制，避免施工过程中出现水位上涨从而对周围环境造成破坏。施工管理人员要保证各个施工环节能够有效的衔接，结合天气状况水利工程建设施工的过程中应尽量选择枯水期，即便如此，管理人员也要做好相关技术准备，结合整个工程的具体情况对人力资源以及物力资源进行合理的配置，保证施工进度。比如在涵管导流的过程中，涵管一般会被布置在河岸沿滩上，位于枯水位以上，枯水期可以不修围堰或者只修一小段，涵管建筑完成后修竹围堰，河水经过涵管进行泄流。但是在经过多次应用后发现，涵管的泄水能力比较弱，所以对于一些流量比较小的河流可应用这种方式来完成河水的导流[3]。水利水电工程施工中应用导流与围堰施工如图2 所示。

1.3 BIM 技术

水利水电工程在建设的过程中涉及的学科知识比较广泛，BIM 技术的应用过程比较复杂，随着水利水电工程施工的进行，工程结构的改变，在相关数据计算方面的难度逐渐增加，技术人员需要根据实际需求对各数据进行精准计算。例如，BIM 技术在水利水电工程堤防施工环节的应用取得了较好的效果，如图3 所示。水利水电工程的防洪堤功能上也发生了一定的改变，从早在多年前的单一的防护功能，逐渐转向了集交通、防洪、景观、休闲等多功能一体的综合体。在进行水利水电工程堤防施工的过程中，不论是前期勘察、设计还是施工，应用BIM 技术均可高效率的解决其中遇到的问题。水利水电工程堤防结构的建设中，要求其具备防洪的同时还要最大限度的保护好现有景观，减少对一些绿化乔木的移植工作，保证施工内容与环保要求相符合。在工程堤防结构建设中会涉及加高加固、消防取水设施的建设、风光带景观修复、管线埋设等。通过应用BIM 技术从勘察、设计等多个方面保证了施工质量，指导了施工的全过程，开发了数字化管理平台，对工程建设成果进行了展示，通过技术管理建立了完善的防洪堤工程数字资产。在勘察时应用激光扫描技术和无人机技术对地方周边的环境进行了勘察，通过采集相关数据信息，生成了一个真实的周边环境模型，应用三维地质工程软件可自动生成地质模型，还可应用三维管线设计软件完成地下管线的三维布置模型，通过对多种方案进行对比和优化，能够编制更加精准的预算，工作人员也能够从多个视角对每一个方案进行全面的审视[4]。

图3 BIM 技术在水利水电工程中的应用

1.4 地基处理技术

水利水电工程建设施工的过程中，水闸泵站地基处理尤其重要，水利水电工程中的水闸主要是用于闸门挡水和泄水构筑物，由于软土地基的压缩性比较大，导致其承载能力比较低，抗冲击力较差，很容易造成细砂液化，加上受到水闸泵站重力以及外荷作用力的影响下，很容易造成地基沉降，轻则造成闸室倾斜，重则会无法发挥出止水作用，造成闸底板断裂甚至塑性破坏。所以应用地基处理技术首先要选择合适的杂闸址，闸室结构形式方面要与所选择的地基条件相适应，保证地基的稳定性，当然还要做好防渗处理，特别是上游两岸构筑物以及建筑物连接部位，保证其空间上要形成一个完整的防渗整体。在进行地基处理时首先要确定施工方案，一般情况下天然地基的承载力只有70kPa，基底承载力远远高于此数据，技术人员要做好加固措施。如果应用灌注桩可能会对此区域水文地质条件造成影响，后期管理难度较大，不稳定性因素较多。如果应用预制成桩，虽然承载力较强，但是抗渗性较差，很容易出现渗透变形。相比较而言，应用粉体喷射搅拌法，一方面可提高地基的承载力，并且这种形式的桩体抗渗性能较好，造价低，施工过程中首先需要工艺性试桩，然后进行加固。

1.5 大体积混凝土施工技术

水利水电工程中闸室泵站施工的过程中，会应用到混凝土施工技术，因为水闸的主要作用是挡水和泄水，主要通过开闸门和关闸门来实现，在水利水电工程中，体积混凝土技术非常常见，由于混凝土质地非常坚固，水泥与水结合后会释放出大量的热量，从而会对其他建筑物造成影响，所以技术人员一定要在适宜的施工条件下选择相应的施工技术。体积混凝土施工技术在闸室泵站中的应用，首先要合理的确定混凝土的配合比，相关人员要对混凝土的质量进行检验，混凝土的坍落度控制在145～160mm，要求严格按照相关比例使用水以及灰，一般情况下水与灰的比例为0.54:0.57，施工过程中可能会用到碎石料，不论是碎石料还是岩石料，最大直径都不得超过25mm，泥土含量需控制在1%以内，应用之前要进行严格的筛选，并且直径在25mm以上的石料需控制在5%以下，所使用的石料应以河沙细骨料为主，泥土含量不得超过32‰，为了保证混凝土的质量，可在水泥中适当的加入一定比例的膨胀剂（UFA）。混凝土浇筑时应尽量一次性完成，后浇带宽度应控制在1m 左右，还要适当的留出一个缝隙。先对整体部分进行浇筑，如果遇到膨胀区域，需使用特殊配置的混凝土进行浇筑，一般情况下要将膨胀区域与正常区域分隔开进行浇筑，并且膨胀区域还要应用钢丝网进行垂直方向上的加固处理。混凝土振捣力度要均匀，一般情况下所采用的是机械振捣方式，以混凝土最上层无气泡，无浆液为宜，需根据具体情况应用机械振捣联合人工振捣的方式[5]。

2 水利水电工程施工中做好环境保护的具体措施

2.1 加强对施工区域的环境考察以及环境监测

水利水电工程建设施工中，技术人员要从多个方面做好环境监测，遵循生态平衡的原则，严格控制施工过程中随意排放废弃物，特别是随意排放的废水要进行严格的控制，对于需要排放的废水要进行相关的处理后使其达到排放标准后才能进行排放，避免对周围水质造成破坏。还要对水利水电工程的废渣废料进行处理，选择绿色环保型材料，施工的过程中要严格按照绿色施工标准进行，对施工过程中可能会出现的污染问题进行严格的控制，尤其是一些违规操作行为。为了保证施工质量，应尽可能避免夜间施工，同时还要加强噪音控制。施工过程中会用到多种机械设备，技术人员及施工人员还要加强对施工现场粉尘污染的控制，落实防尘降噪措施，减少对周边空气造成的污染。

2.2 增强施工人员的环保理念

水利水电工程建设施工中，施工人员是主要的施工主导者，相关技术管理人员要不断增强施工人员的环保理念，在每个工作细节中渗入环保意识，让水利水电工程建设施工的过程中形成一个良好的环保氛围。还可根据施工人员在环境保护方面的热情和积极性落实奖惩制度，对于一些能够自主按照规范进行施工的施工人员给予相应的奖励，对一些对施工总体的环保效益造成了影响的行为则给予处罚，在进行人才招聘方面，也要适当的提高准入门槛，在注重专业水平的同时还要将职业素养重视起来，促使施工人员积极的意识到环境保护与水利水电工程建设之间的关系，不断壮大管理队伍，站在一个全新的角度上看待环境保护工作[6]。

2.3 加强对工程施工全过程的监管

相关部门要充分的发挥出自身职责，从多个方面做好监管工作，对水利水电工程施工全过程进行监管，对于施工过程中可能会出现的问题提前做好预防处理措施，保证施工质量。还要加强对绿色施工技术应用情况的重视，保证整个施工过程中实现绿色施工的目标。每个施工细节中都要落实施工监管，降低能源消耗，在保护生态环境的同时促进企业的可持续发展。人力水电工程建设施工中要想进一步实现绿色节能建筑建设目标，对施工人员的技术水平提出了更高的要求，需要技术人员在掌握技术的同时具有较强的应变能力。水利水电工程建设施工的过程比较复杂，施工过程中很容易出现一些意外情况，技术管理人员则要加强对施工顺序的调整，要求施工人员掌握相应的施工要点以及施工流程，应用绿色节能环保施工方法和施工技术，不断提高水利水电工程的质量和美观度。同时还要对整个施工过程进行动态化和精细化管理。

3 结语

总之，水利水电工程建设的过程中应用新技术也在一定程度上体现出了我国水电行业发展的趋势，在水利水电工程建设施工的过程中，技术管理人员应结合具体的情况选择相应的新技术，不断提高新技术的应用水平。但是在水利水电工程建设施工的过程中，不可避免的对周边生态环境造成影响，相关技术管理人员要从多个方面做好防控，加强对施工全过程的管理，要求施工人员严格按照绿色环保标准要求进行施工，高度重视环境保护，做好相关预防措施，保证水利水电工程建设施工的顺利进行，提高水利水电工程的经济收益和社会效益。