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摘 要：本文拟从水利枢纽建设程序、泄洪布置、坝高拟设、临时和永久建筑物结合及提早发挥工程效益等几方面来叙述降低水利工程造价的方法及措施，提出对工程项目设计阶段造价控制的途径和建议，以达到用最节省的资金获得最佳效益的基本建设目的，并取得较好的经济效益和社会效益。
1 水利枢纽建设程序
每一条河流都先进行流域规划，提出河流水利枢纽梯级布置和枢纽开发建设程序。
对于大江大河，一般将河流划分为上游段、中游段及下游段。
对于大江大河的支流或中小河流的某河段，亦需拟设水利枢纽的梯级布局和梯级开发建设程序。
对于河流水能资源梯级开发建设程序是根据河流的水文、地质、地形、地貌及环境影响等自然条件进行的，按技术先进、经济合理的原则确定开发顺序。一般是先建上游梯级，后建下游梯级，或者是先建简易梯级，后建复杂梯级，后者是以国家经济承受能力来拟建某河流或某河段的第一期开发建设的水利枢纽工程。这些就是河流梯级水利枢纽开发建设程序的基本规律。
如我国澜沧江漫湾电站，是地处澜沧江河流中段的第二梯级电站，上游第一梯级为小湾电站。已于198 年5月1日动工兴建，并于1993年 月第一台机组发电，继后建设下游大朝山、景洪、糯扎渡及上游小湾等梯级电站，先后动工兴建，各梯级电站工程进行顺利。
这里还举出的是某大江上拟建河床式水利枢纽，位于大江中游河段与下游河段衔接处的独立电站，利用水头约lOm，总装机容量约l0万kw，拟建混凝土重力坝，坝高约20m，电站厂房位于河床左岸。由于该工程洪水流量大，l0年一遇洪水流量Q：9250m3/s，且枯洪流量变幅也大约达4倍；而坝址河床覆盖层深（最大达28m），基岩为粉晶白云岩和藻屑状粉晶灰岩，受构造影响，岩层破碎。
在大江上将此河床式水利枢纽列为第一期开发建设工程，由于主体工程坝和厂房都置于河床上，工程规模小而河床流量很大，因而导流工程规模和难度较大，仅其施工费用约占主体工程的 0％以上，是不宜列为该河开发建设的第一期工程，这说明合理的水利枢纽开发建设程序是何等重要，又如何才能赢得有效的经济效益。
2 泄洪布置
我国一些水利枢纽建筑在丰水河道上，由于充分考虑到自然条件，特别是水文特征，所选择的水利枢纽与其泄洪布置相适应，获得可靠的安全性，从而赢得良好经济效益；但是也有工程在选用水利枢纽与其泄洪布置中，未顾及自然条件，尤其是水文特性，就造成不良效果。
众所周知，在丰水河道上，对选用坝型为混凝土坝或土石坝的水利枢纽布置时，由于土石坝水利枢纽的泄洪布置和施工导流工程，常需要在河床旁侧设置开敞式溢洪道或在地下设置泄洪隧洞（兼导流隧洞）工程，因而土石坝水利枢纽总造价常高于混凝土坝水利枢纽的总造价，此时混凝土坝水利枢纽尚有超泄洪水能力，其根本原因就在于混凝土坝水利枢纽充分利用了河床泄洪的优越性。
例如我国某水利枢纽，由土石坝、引水道及溢洪道组成，在选用该水利枢纽布置中，且需要大量衬护钢筋混凝土，加上因导流隧洞增加长度的开挖及钢筋混凝土衬护，总计工程量相当于在河床中建造一座混凝土坝，实质上就等于该水利枢纽多建造了一座土石坝。如巴西伊太普、我国澜沧江景洪实践工程，当流量Q>10000m3/s，就是明渠或分期导流的典型实例。
由上述使我们认识到，不要以为工程修建完成了都是好的，应回顾仔细想，那些是做好了的，那些还是有问题.从上述若能将多建造一座土石坝所花费用省下来，那就是由于对泄洪布置未引起重视产生的失误，应引以为戒。
3 坝高拟设
3.1规范规定坝高
表l为一些国家设计规范对坝高的规定及建设。
3.2合理拟定坝高
各类坝型，其断面的底面积最大，因此若降低1米坝高，就相当于减小了坝体最底部高度1米的断面积。
坝顶高程是由每条河流规划初拟的，最终确定取决于坝址的自然条件（水文、淹没、地形、地质），其中重要的是地质条件，因为各类坝型对坝基建基面要求是不相同的，因而坝高也就不同，即使同类型的坝高也由于综合利用条件（防洪、灌溉、淹没、发电、环保、旅游）及枢纽布置差异亦有区别。因此对坝高确定，应对不同类别坝型及同类坝型的自然条件及综合利用条件进行认真的技术经济比较后，方能合理拟设坝高。
3.3土石坝坝顶防浪墙
近年来，土石坝设计，特别是混凝土面板堆石坝，广泛采用高防浪墙，其目的是既能降低坝顶高程，减小坝体工程量，又能因垂直墙减小波浪爬高，从而降低坝体造价。迄今采用的防防浪墙时，需考虑如下几点：
（1）对波浪爬高估算时，应仔细分析枯期和洪期的库水位与对应的风速、风向及吹程等因素在内的最大爬高；
（2）防浪墙底高程宜设在正常蓄水位以上；
（3）防浪墙与防渗体的连接必须牢固可靠，所设置止水宜多层防护与抗渗有效；
（4）防浪墙愈高愈经济，但对低坝效益不明显；
（5）防浪墙要加强抗变形和抗裂性能；
（ ）据工程实践，防浪墙高度以5m左右为宜据萨而瓦兴娜混凝土面板堆石坝采用防浪墙高度8m，发现有异常状态。
4 临时与永久建筑物结合
4.1临时挡水建筑物
在水利枢纽布置中，一些工程利用临时围堰作为永久坝体组成部分，减小了坝体部分工程量及施工期，从而降低了水利枢纽工程造价。
又如巴西佛士度爱利混凝土面板堆石坝高1 0m，利用坝体临时断面挡水高度80m度汛，两条导流隧洞内径12m，多为 00m导流，使原设计频率P=10％，泄流量Q=3150m3/s，提高到导流设计频率P=2％，泄流量Q：1100m3/s，解决了洪水期度汛安全问题。
4.2临时泄水建筑物
临时导流隧洞与永久泄洪隧洞或电站尾水洞相结合的实例较多，从而降低水利枢纽工程造价。
如美国格林峡重力拱坝高21 m，采用2条直径12.5m，总长11 0m的导流隧洞导流，完成导流任务后，将其改建为泄洪隧洞；
又如我国某水利枢纽工程，土石坝高1 1m，左岸布置的3条导流隧洞内径为14.5m，总长3552m，围岩为砂岩夹泥岩，断层发育，大部属Ⅲ类岩石，导流任务完成后，将其改建为龙抬头式孔板泄洪隧洞，利用导流隧洞总长3000m，占导流洞身总长达88％，明显地降低了水利枢纽的造价。
此外，为了减小导流工程规模，充分利用河床泄降低水利工程造价的方法与措施流的优越性，在河流枯水期选用断流围堰河床旁侧导流方式；枯水期选用河床和河床旁侧组合导流方式；继后加高枯水围堰高度（表2）旁侧导流方式，能获得显著的经济效益。
还有一些工程，尤其是中小型工程，利用引水、防洪、灌溉等建筑物与泄洪、导流建筑物相结合的例子较多，这里不再赘述。
5 提早发挥工程效益
5.1提早发电
如瑞士大狄逊混凝土重力坝高284m，分四期建设，第一期坝高达181m时，先行水库蓄水发电，提早发挥效益。
如我国长江葛洲坝混凝土坝高41m，在建设中利用大江施工围堰挡水，提早发电，发挥效益。比传统的柱状分块浇筑方法提前1年多时间发电，提前发挥效益，且建设投资相应减小，体现了快速施工优势。
结束语
综上所述，影响水利工程造价的原因很多，在工程设计阶段尤其如此，设计部门不仅应重视技术上的可行性，也应注重经济性和合理性，只有这样，才能有效的控制工程投资，从而取得较好的投资效益和社会效益。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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发表于 2020-5-29 04:21:48
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