水工建筑物的破坏及防治措施研究

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1、水工建筑物的破坏及防治措施研究摘要：我国的水工建筑物数量非常多，在世界上居于前列，水工建筑物在长久的使用过程中，会受到各种各样不同程度的破坏，使水工建筑物的使用寿命缩短,给国民经济的发展造成了重大损失。混凝土的破坏以碳化、冻融破坏为常见，致使许多水工建筑物的运行寿命大为缩短，造成极大浪费。文中在阐述水工混凝土建筑物结构的特点及类型的基础上，还分析了水工混凝土建筑物的常见破坏类型，并给出了相应具体的防治措施。关键词:水工建筑物；破坏；防治措施中图分类号：TU528文献标识码：A引言我国是世界上建坝最多的国家，不过由于各种因素的影响水工建筑物的破坏现象时有发

2、生，给经济社会发展造成了较大损失。据统计，全国累计已冇3.4%的各类水库溃决，其屮85%的溃坝低于20〜25m,40m的坝罕有溃决，50m以上的坝则无一溃决。根据资料研究分析，水工建筑物破坏原因可分为：空蚀破坏、磨蚀破坏、冻害等。、水工建筑物产磨蚀破坏（一）、原因水工建筑物多数处于水下，这就导致其长时间的处于高速水流的冲击下，特别是在泥沙含量较大的地区，在长期泥沙的磨损卞，处于水下部位的水工建筑物会受到不同程度的磨蚀破坏，在长期水流冲涮下水工建筑物自身的抗磨蚀能力直接关系到其受到磨蚀损坏的程度，同吋由于水流的速度还会受到季节变化的影响，这也会对水工建筑物

3、磨蚀的程度帯来较大的影响。（二）、防治措施在对水工建筑物结构进行设计时，需要提高水工建筑物整体的抗磨蚀能力，这就需要在其体型和布置上在进行优化，在设计时可以利用表孔泄洪或是减少水工建筑物过流部分的长度等方式来增强其自身的抗磨蚀能力。同吋还可以利用消力池来进行抗磨蚀设计，不仅要选择合适的消力池，同时还要对消力池的设计进行巩同，增强英厚度。述可以优化引水排水设备等方法来增强水工建筑物的抗磨蚀能力。在进行水工建筑物施工作业工作中，可以根据相关的施工经验和教训来对水工建筑物可能产生磨蚀破坏的情况进行深入分析，从而在施工过程中给予充分的关注，强化施工的现场管理，从

4、而提高水工建筑抗磨蚀破坏的能力。二.水工建筑物的空蚀破坏（一）、原因空蚀指的是当空泡破灭时会产生很大的瞬间压强，而当破灭产生于水工建筑物的表而时，由于水流屮的空泡冇很大的压强，对水工建筑物形成了力的冲击，从而导致水工建筑物表面的破坏。在多年的建设施工实践中，对水工建筑物的空蚀破坏原因逐渐冇了更深的认识：空泡及微射流的共同作用所产生的结果。如前所述，空泡自身在水流的作用下可能产生很大的压强，在经过水工建筑物吋作用于其表面，从而对水工建筑物形成了一个强有力的冲击作用。而微射流则通过连续的敲击作用于水工建筑物的表而，在连续不稳定的作用力之下，可能对水工建筑物产

5、生不同程度的破坏。在空蚀冲击和微射流冲击两种力的相互作用卞，水工建筑物的表面容易造成破坏。（二）、防治措施可以通过改善易受空蚀材料的性能特点，减少受空蚀的可能。合理规划过流壁而的体型，可以采取典型的消能工体型设计和冇溢流堤而的体型设计，增强过流壁面分布压强值，以提高其抗空蚀破坏的能力。其次，对水工建筑物的表面进行处理，减少凹凸不平的现象，壇加表面的平整度，以减少水流的冲击作用力。再者，应对水工建筑物不同型号的消能工进行分析，提高消能工的运行效果。同时，要加强对工程运行的管理，改善水工建筑物的运行条件，合理规划布局，避免不合理的工程运行状况。水工建筑物空蚀

6、破坏的防治不仅耍求削弱水流对工程过流壁面的空蚀破坏，还要求不断通过技术创新，提高过流壁面口身的抗空蚀破坏能力。在过流壁面的材料选择上，应选择性能较高或者弹性较人的建筑材料來建造水工建筑物，以增强其抗空蚀破坏能力，减少水工建筑物的空蚀破坏。三、水工建筑物的冲刷破坏（一）、原因发生冲刷破坏的卞要原I人I是水流流态小良、闸门运行方式小佳、体型小佳和渗水、冻融破坏等。进口段布置小当，局部边界收缩过急或岸边冇山咀阻挡，使进流小畅、流态紊乱。有的土质引渠未做衬砌，流速过大则必然导致冲刷。建筑物表面的冲蚀首先与下泄水流的流速冇关。实验表明，硅表面的单位冲蚀率（单位吋间

7、内、单位面积上冲蚀破坏的重量）与流速的1.5-2.5次方成正比，流速增加一倍，单位冲蚀率将增加三倍以上。另外，其中含砂量的多少也直接影响到冲蚀的程度，对于清水冲刷，普通硅可以承受到25m/s的流速。目前，上程上常用的抗冲耐磨新材料如硅粉硅、铁钢砂硅、聚合物硅以及辉绿岩铸石等，可以大大提高材料的抗冲耐磨强度。（二）、防治措施水工建筑物的进口段是由水库向控制建筑物过渡的连接设施，其布置恰当与否将直接影响连接段本身以及水工建筑物，茯至大坝的安全。进口段一般都设引渠连接，在平面上呈喇叭I」状，其基木要求是体形流畅，能顺应河岸山坡走向，由宽变窄，逐渐将水流引导进入

8、水工建筑物（如岸边溢洪道或泄洪洞）。水流要求与堰闸垂直，两侧尽量缓变衔接以避免旁