高級水利工程師職稱論文范文(兩篇)

　　下面是兩篇高級水利工程師職稱論文范文，第一篇論文介紹了水庫閘門控制系統(tǒng)設備改造，由于自然環(huán)境影響和測量元件的損壞，目前已無法實現(xiàn)自動控制和集控運行的運行的要求，為此需要進行閘門控制系統(tǒng)設備改造。第二篇論文介紹了水利水電施工邊坡開挖支護技術研究，論文提出水利水電邊坡施工中施工方法及其運用，以及施工技術在工程質(zhì)量和工程安全方面的重要作用。

　　《水庫閘門控制系統(tǒng)設備改造》

　　下坂地水電站是喀克電力系統(tǒng)中的主力電廠，在電力系統(tǒng)主要作用是充分滿足喀克電網(wǎng)的用電需求，增加電網(wǎng)調(diào)峰容量，對改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，促進南疆四地州能源資源優(yōu)化配置，提高供電質(zhì)量和供電安全度發(fā)揮關鍵作用。下坂地水利樞紐閘門控制系統(tǒng)包括導流泄洪洞液壓弧形工作閘門、導流泄洪洞平板檢修閘門、引水發(fā)電洞平板檢修閘門，由3套現(xiàn)地控制柜實現(xiàn)自動/手動控制，2009年投產(chǎn)運行。改造后的閘門控制系統(tǒng)以IEC61850為標準、以現(xiàn)地數(shù)據(jù)總線為基礎，對3套閘門LCU等自動化系統(tǒng)/設備進行升級改造，將閘門控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的平臺上共享。

　　1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　站控層設備主要布置在中控室內(nèi)和監(jiān)控機房內(nèi)，由冗余實時及歷史數(shù)據(jù)服務器、兩套操作員工作站、工程師工作站、UPS不間斷電源和網(wǎng)絡設備等組成。間隔層設備主要布置在現(xiàn)地設備層，包括閘門控制室等。由閘門LCU、閘門動力柜等設備組成。每套現(xiàn)地控制單元LCU均配置為雙CPU、雙網(wǎng)絡、雙電源的冗余構(gòu)架(見圖1)。軟件包括系統(tǒng)支撐軟件和應用軟件兩大部分。系統(tǒng)支撐軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件、開發(fā)工具軟件和其它支撐軟件，應用軟件包括適應各種應用功能而開發(fā)的軟件。

　　2控制系統(tǒng)功能與性能

　　本項目閘門現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)是充分考慮水閘啟閉操作的安全性和可靠性的前提下，利用先進的工業(yè)控制技術、傳感器技術、數(shù)據(jù)傳輸技術以及計算機技術，實現(xiàn)水閘的引水信息的實時采集。閘門自動精確啟閉、以及相關環(huán)境及水閘管理情況的實時監(jiān)控[2]。系統(tǒng)具有如下功能：1)數(shù)據(jù)采集與處理。現(xiàn)地控制單元應能自動采集被控對象的各類實時數(shù)據(jù)，應能實時采集所轄智能設備的數(shù)據(jù)，接收來自主控級的命令信息和數(shù)據(jù)，并在事故或者故障的情況時自動采集事故或者故障發(fā)生時刻的相關數(shù)據(jù)。按數(shù)據(jù)處理的要求對采集到的數(shù)據(jù)進行處理。

　　2)控制調(diào)節(jié)。現(xiàn)地LCU接受水庫建設處監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)上位機的控制命令并啟動PLC程序執(zhí)行自動控制流程，實現(xiàn)閘門的開門、關門、停門及設定開度控制，在緊急情況或調(diào)度授權下也可通過LCU上的觸摸屏發(fā)令，啟動各設備的自動控制。

　　3)運行監(jiān)控。通過LCU上的觸摸屏及指示燈等，監(jiān)視閘門現(xiàn)場實時運行狀態(tài)。

　　4)安全保護。通過閘門現(xiàn)地的PLC控制系統(tǒng)及智能傳感器可實現(xiàn)以下多種安全保護，以保證閘門的安全運行;閘門啟閉告警，在閘門啟閉現(xiàn)場以聲音的形式提醒在現(xiàn)場的工作人員，以免發(fā)生事故;電機過載保護，使閘門啟閉機電避免由于工作電流過大而被燒毀的事故;限位保護，保證閘門啟閉機在啟閉高度范圍內(nèi)運行，避免其超出工作范圍后所發(fā)生的事故;過力矩保護，主要針對閘門啟閉機在上升或是下降過程中有可能發(fā)生的受阻現(xiàn)象而設置，監(jiān)測閘門在上升和下降的力矩信息，保證閘門在正常的啟閉力范圍內(nèi)運行，避免因為受力過大而對閘門硬件帶來損害。過電壓保護，主要是指系統(tǒng)對電機三相供電電壓進行實時監(jiān)測，一旦某一相電壓超出正常工作范圍，系統(tǒng)將自動切斷電機三相電源，以保證電機運行的安全。

　　5)報警及事件處理。在觸摸屏上可以實時顯示、查詢本LCU發(fā)生各類報警事件，在LCU上設置蜂鳴器，當發(fā)生事故或故障時觸發(fā)蜂鳴報警聲音，可通過聲音提醒現(xiàn)場運行人員[3]。

　　6)人機接口。LCU上配置觸摸屏、開關按鈕、指示燈，可以實現(xiàn)現(xiàn)場的人機交互。在緊急情況下，或運行需要，可以獨立于上位機實現(xiàn)本站的監(jiān)視與控制，保證工程運行安全。

　　7)數(shù)據(jù)通信。現(xiàn)地LCU包括以下數(shù)據(jù)通信：各現(xiàn)地閘門LCU具有通過網(wǎng)絡與水庫管理處應用系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信的功能，上送閘門狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)及各類變位，故障及事故信息，接收并水庫管理處應用系統(tǒng)下達的各類控制指令。與現(xiàn)場水位計等智能通信。

　　8)流量計算與統(tǒng)計。對于具備閘門開度、水位流量關系曲線額閘門，現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)或依據(jù)閘門過流曲線或水力學公式，結(jié)合實時采集的閘上下游水位、閘門開度等數(shù)據(jù)，自動計算過閘流量，并能對過閘水量進行統(tǒng)計。

　　9)歷史數(shù)據(jù)存儲與查詢。觸摸屏可以存儲少量的報警及過程數(shù)據(jù)，并提供查詢接口。能在畫面中以曲線方式顯示水位、流量的實時趨勢，能夠根據(jù)采集道德實時數(shù)據(jù)自動進行延伸，形象的描述該模擬量當前的數(shù)據(jù)變化情況。

　　10)時鐘同步。現(xiàn)地LCU接受水庫管理處監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的對時命令，并同步至觸摸屏、現(xiàn)地智能設備(如保護裝置等)。

　　11)系統(tǒng)自診斷。現(xiàn)地LCU能對PLC各模件狀態(tài)進行診斷，當有故障時會自動報警并閉鎖相應控制輸出。

　　3系統(tǒng)配置方案

　　無人值守站點設計，需在水庫管理處實現(xiàn)遠程自動空，因此控制的可靠性、安全性要求非常高，需為閘門控制提供高性能的設備及全面保護措施：

　　①設置荷重保護。荷重保護傳感器能實時監(jiān)測閘門運行過程中的荷載情況，能實時檢測閘門啟閉過程中是否過載，在過載時能自動停止閘門啟閉，保護閘門安全;

　　②設置上、下限保護。將上、下限位開關分別接入啟、閉門回路及PLC，當閘門限位到后，自動切斷手動控制回路，PLC程序也自動停止控制流程，以防止閘門開、關過頭;

　　③配置電機保護器。實時檢測電機電壓、電流情況，當電機過載或缺相等故障時能數(shù)出報警信號，當報警動作時，及時切斷控制回路或中斷控制流程，及時使閘門停止啟閉，防止電機過載或缺相時燒毀;

　　④可編程控制器。控制單元采用PLC為控制核心，PLC采用知名品牌的產(chǎn)品，具有閘泵站及水電站成熟應用業(yè)績;

　　⑤觸摸屏。各監(jiān)控站主控單元上設置一套觸摸屏，用于操作人員在現(xiàn)地進行閘門運行監(jiān)視和控制操作，觸摸屏選用知名品牌，10寸彩色液晶觸摸屏。

　　4結(jié)束語

　　下坂地水利樞紐閘門控制系統(tǒng)的改造設計方案已經(jīng)初步設計完成，是否存在的問題只有在實踐中才能發(fā)現(xiàn)，再進一步的完善。最終改造成一套可靠性強、穩(wěn)定性高、投資少、操作方便、故障易檢修的水利樞紐閘門控制系統(tǒng)。

　　參考文獻：

　　[1]常宏斌.基于PLC的小型水庫閘門自動控制系統(tǒng)設計[J].機械工程師,2014(10):115-116.

　　[2]劉彥良.大黑汀水庫閘門自動控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].河北工業(yè)大學,2011.

　　[3]汪會鵬.基于現(xiàn)場總線的水庫閘門控制系統(tǒng)的研究[D].東北大學,2008.

　　作者：趙麗 單位：巴音郭楞職業(yè)技術學院

　　《水利水電施工邊坡開挖支護技術研究》

　　摘要：加強水利水電工程支護和加固的安全性，就要實施保證質(zhì)量的重要技術手段。目前，在中國水電發(fā)展的背景下，如何使用有效的手段使技術水平得到提高，保障質(zhì)量和安全等問題成為了當前水利水電施工工程中重點探討的問題。因此文章闡述了水電工程邊坡支護技術的重要性，提出水利水電邊坡施工中施工方法及其運用，以及施工技術在工程質(zhì)量和工程安全方面的重要作用。

　　關鍵詞：水利水電;施工測量;邊坡支護技術;鉆孔;爆破開挖

　　在水利水電工程的建設中，邊坡工程作為水利水電工程的一個重要組成部分，其施工技術越來越得到重視。邊坡如果失穩(wěn)，將成為重大事故;施工方法不當，將導致經(jīng)濟效益的巨大損失等。因此，了解和掌握邊坡施工技術在邊坡施工中有著重要的意義。

　　1邊坡開挖支護技術的現(xiàn)狀

　　隨著國家公路工程、水利水電建工程設的不斷推進，各種水利水電設施建設的技術也已成型。在邊坡施工技術方面，更是涌現(xiàn)出大量的好的施工方法。但是，仍有很多單位在該方面管理存在很多問題，急需提高。

　　2邊坡施工技術的作用

　　邊坡支護技術是水電建設中完成邊坡施工，使之達到和滿足設計要求的各種技術手段的綜合運用。良好的邊坡工程設計可以為整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全奠定良好的基礎施工。在水利水電工程設計的過程中，邊坡設計除了要滿足水利水電建筑功能要求外，還必須針對工程所在地的地質(zhì)情況等進行綜合考慮。施工過程中，除了要保證滿足設計要求外，對地形、地質(zhì)、土壤等，進行充分的技術研究，提前做出施工設計。如果出現(xiàn)特殊情況，技術人員要及時的進行研究，進行設計變更，根據(jù)施工中的實際情況調(diào)整邊坡開挖支護方法。邊坡施工技術如果不合理，會造成工期延誤、施工成本增加、施工質(zhì)量安全受影響等。因此，應充分重視邊坡開挖支護技術在水利水電工程建設中所發(fā)揮的重要作用。

　　3邊坡施工技術探究

　　邊坡開挖支護施工工藝順序常規(guī)為：砍樹伐草、坡面防護、覆蓋層開挖、石方開挖(必要時對巖石進行灌漿等加固處理)、臨時支護、排水溝施工、坡面防護施工、永久支護等。測量在整個施工過程中全程配合。由于科學技術的不斷改進，大量的科學的施工方法不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)場具體采取何種施工方法要因地制宜、科學組織，避免生搬硬套，造成不必要的浪費和因施工方法不當引起的施工質(zhì)量和施工安全的發(fā)生。

　　3.1施工工藝試驗

　　邊坡開挖支護施工，涉及到大量的和各種不同的材料，除了在對材料生產(chǎn)廠家要求提供材質(zhì)證明和產(chǎn)品合格證外，對采購的材料還需進行試驗，在滿足設計要求的情況下方可用于工程施工中。通常在施工管理中設立實驗室以便及時對材料進行檢驗。對自身不能檢驗的，也要交給具有檢驗資質(zhì)的單位進行檢驗。例如，火工材料進行的現(xiàn)場爆破試驗，完全結(jié)合現(xiàn)場巖石特性，能更好的提取炸藥烈度，為現(xiàn)場施工提供炸藥使用量計算依據(jù);混凝土澆筑時，取樣做試塊，在達到設計理論強度時進行抗壓試驗，從而檢驗出所澆筑的混凝土是否滿足設計要求;鋼筋進場后，也應抽樣試驗，在滿足鋼筋各種力學性能的條件下方可使用等。

　　3.2抗滑樁的混凝土

　　在20世紀50～60年代,我國水利水電工程抗滑技術開始得到應用，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，從理論到實踐都得到了提高和擴大。到80年代，混凝土抗滑樁在高邊坡上應用的優(yōu)點，已經(jīng)逐漸顯露。通過高水平的滑動。可以保證樁側(cè)表面的角度是緩慢的斜坡，能夠非常有效地控制和降低成本。因此，在邊坡工程中被廣泛的采用。

　　3.3測量線的應用

　　測量工作，貫穿于整個開挖支護施工過程。在測量斜坡的輪廓時，根據(jù)各自的施工測量精度進行測量，常用的施工對邊坡線一般保持在10～15cm的寬度，使邊坡的測量能夠具體實施。施工人員必須設置測量線，從而確保邊坡開挖的順利進行。

　　3.4鉆爆開挖的過程

　　邊坡開挖的重點為爆破作業(yè)。而爆破作業(yè)中的重點是爆破方式的選擇和炸藥用量計算。爆破方式選擇不當和炸藥用量使用不當不僅會帶來經(jīng)濟上的巨大損失，還會破壞邊坡并帶來不穩(wěn)定因素，造成后期施工難度增加等。為保證實際施工中對炸藥用量把握準確，必須提前進行爆破試驗，對炸藥的性能進行測試，根據(jù)實驗結(jié)果，重新計算施工過程中實際炸藥用量。在條件允許的情況下，為保證開挖后的邊坡巖石完整不受到開挖過程中的爆破震動而破壞，通常采用預裂爆破，提前將開挖面炸開，即提前形成開挖面，后期覆蓋層開挖爆破基本上不會對坡面巖石造成破壞。條件不允許預裂爆破時，應采用光面爆破。大體積石方開挖一般選擇梯段爆破，靠近設計坡面的巖石藥量要小。由于現(xiàn)場實際情況千變?nèi)f化，應靈活運用目前已有的施工技術解決各類爆破問題。

　　3.5開挖坡面

　　邊坡的開挖要自上而下的進行，控制斜坡邊線，控制層的厚度。用挖掘機對土質(zhì)邊坡施工時，要確保坡度滿足設計要求。在挖掘機的工作范圍內(nèi)，經(jīng)測量合格后，方可向下繼續(xù)開挖。開挖巖石以及巖石爆破時也要考慮每次開挖的厚度，采用分層爆破的方法。對開挖中出現(xiàn)偏差，要及時補正處理。

　　3.6支護技術

　　邊坡支護主要包括前期支護和系統(tǒng)支護。支護方式主要包括：灌漿、預應力錨索、錨桿、掛鋼筋網(wǎng)、噴混凝土、排水孔、混凝土等。前期支護主要是指在開挖過程中出現(xiàn)不穩(wěn)定坡面，為保證坡面安全及施工安全進行的支護。系統(tǒng)支護是指開挖后的坡面進行整體加固，從而達到坡面整體穩(wěn)定的效果;如果系統(tǒng)支護作為永久外露，還應達到美觀的要求。邊坡支護類型的選擇，來源于前期地質(zhì)勘查和測量結(jié)果，從而根據(jù)開挖后的邊坡高度，計算邊坡穩(wěn)定性需求，進而選擇合理的支護方式。例如，對高邊坡地質(zhì)破碎的地段，應采用灌漿對地質(zhì)進行深層加固，并采用預應力錨索進行加固;對坡面滲水的地方，采用排水管將地下水引出至排水溝，由排水溝將水引出至坡面外，嚴禁地下水沿坡面自由流動等。

　　3.7坡面防護

　　水利水電工程邊坡開挖成形后，將作為永久設施保存。通常，如果開挖面周邊存在滑坡體，就需要挖除，以此減荷,也可采用漿砌石擋墻(或者混凝土擋墻)將滑塌體擋住而保證滑坡體穩(wěn)定。如果滑坡體隱患在可以控制的范圍，則可采用主動柔性防護網(wǎng)處理。施工過程中，為保證下方施工的安全，可以在開挖面的上方和兩側(cè)設置被動柔性防護網(wǎng)，用以防止上方飛石對坡下施工人員和設施造成破壞。

　　3.8坡面排水

　　已完成的邊坡，長期在雨水浸泡下，巖石會加快風化而遭到破壞，進而造成邊坡失穩(wěn)。因此，坡面排水設計是邊坡穩(wěn)定的重要保障。為保證開挖坡面以外的水進入開挖的坡面，通常在開挖面原始地表以外至少5m范圍修建截水溝。根據(jù)山體地形和降雨量分析，設計出合理的水溝截面積，確保截水溝能夠滿足引水要求。高邊坡開挖，應在開挖面每15m左右高度設置一條馬道，并在馬道上設置排水溝，將開挖面的雨水和山體滲水引至開挖面以外，流入坡邊水溝內(nèi)。開挖的坡面底部，應保證引下來的水能夠流走，不再坡下積水。如果坡面下為淹沒區(qū)，可以直接排入庫區(qū)。

　　4邊坡的安全監(jiān)測

　　推薦閱讀：

　　邊坡工程的安全監(jiān)管在水利水電工程中發(fā)揮了非常重要的作用，所以要加強水利工程邊坡安全監(jiān)測設備的相應的分析和研究。

　　4.1監(jiān)測目的

　　邊坡監(jiān)測分永久監(jiān)測和臨時監(jiān)測。邊坡施工階段，為觀測山體變形而設置的各種觀測儀器和設施，稱為臨時觀測;按照設計要求，坡面施工全部完成，需安設永久監(jiān)測設備，以便在提前發(fā)現(xiàn)山體不安全因素時，提前處理。通過監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)施工后在一定的時間內(nèi)因地質(zhì)原因產(chǎn)生的形體變化和位移，從而推算出未來是否會產(chǎn)生重大變化而導致不能滿足設計要求，以便提前采取措施進行設計和提前處理隱患。

　　4.2監(jiān)測設備

　　邊坡開挖需要進行監(jiān)測的項目和內(nèi)容較多，所需使用的監(jiān)測設備相對種類繁多。監(jiān)測設備安裝前，除需要對設備進行性能校正外，對安裝方法和后續(xù)工作是否會對其產(chǎn)生破壞，都要進行提前計劃。在施工階段，施工單位應按照實際要求編制監(jiān)控項目和實施計劃，在經(jīng)批準后實施。設備選擇應保證滿足設計要求。

　　5結(jié)束語

　　隨著科學技術的不斷提高，水電站建設中的邊坡施工技術越來越成熟，各種非常規(guī)的問題都已經(jīng)基本有了解決方法。作為設計單位、施工單位應重點抓好管理人員的管理水平，多學習已有的先進經(jīng)驗，實際施工中應活學活用，做到有的放矢，真正做到“保質(zhì)量、保安全、保環(huán)保，方案最優(yōu)，經(jīng)濟效益最大化”。

　　參考文獻：

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　　[6]成萬龍.分析水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術的應用[J].珠江水運,2014(17).

　　作者：吳志友 單位：中國葛洲壩集團第二工程有限公司

　　推薦閱讀：《水利水電科技進展》是由河海大學主辦的中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)核心期刊、中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE核心期刊，近年來已連續(xù)多次獲全國水利水電系統(tǒng)優(yōu)秀期刊、華東地區(qū)優(yōu)秀期刊、江蘇省優(yōu)秀期刊等稱號。