张灿辉
平远县水利水电勘测设计室
摘要：我国的水工技术具有悠久的发展历史，在发展的过程中我国已经形成了比较完善的水工技术体系，建成了一大批在国际上获得广泛好评的泄洪工程、水电站、石坝和拱坝。文章主要回顾了我国水工技术的发展情况，并分析了关键的水工技术及其发展，对我国水工技术未来的发展方向进行了展望，希望能够推动我国水工技术的继续发展和完善。
关键词：水工技术；泄洪消能技术；
我国的水工技术经过多年的发展，已经取得了长足的进步，跻身于国际先进水平的行列。在关键水工技术方面取得了骄人的成果，例如复杂地基处理、大流量泄洪、超高筑坝等等。在我国社会经济发展的过程中，水资源的开发与利用、水灾防治都是重要的研究课题，生态环境恶化、城镇供水紧张、水资源不足的问题亟待解决。因此必须不断提高我国的水工技术，推动水资源利用开发水平的不断提高。
1.我国水工技术的发展概况
两千多年前的春秋中期（3598年至公元前591年），我国已经开始了筑坝，并在今天的安徽寿县修筑了一座灌溉水库，被称为芍陂灌溉水库[1]。这也是我国历史上一座著名的陂塘蓄水工程。1910年我国建成的第一座水电站，1963年我国建成的第一座抽水蓄能电站。截至今天，我国用于开发利用水资源和防治水灾的石坝已经有八万多座，其数量占世界大坝总数的一半左右。我国的水工技术历史悠久，经历了长期的发展过程。当前我国的水工技术已经达到国际先进水平，正朝着标准化、专业化和规模化的方向发展。
2.我国关键水工技术的发展概况
本文就我国几种关键的水工技术的发展概况进行了分析，包括水利施工技术、码头施工技术、防波堤施工技术。
2.1水利施工技术
2.1.1超高坝筑坝技术
我国主要的超高坝有混凝土面板堆石坝、土心墙堆石坝、重力坝和混凝土拱坝。每一种形式的超高坝都具有各自的技术难点和优势。其中以混凝土拱坝的抗震性能最好，而且具有优美的体型和合理的结构，坝身还可以进行防洪。在狭长的河谷中也可以设置混凝土拱坝，具有良好的适应性、安全性和经济性，因此被广泛的使用。
2.1.2复杂地基处理技术
复杂地基会对石坝造成一定的威胁，包括渗透、裂缝和变形。为了消除安全隐患，对风险防控目标进行落实，要对能够与大坝防渗体联合的防渗结构形式以及能够适用于较高水头作用、裂缝和变形的防渗墙研制出来。特别是要积极促进机械施工工艺的发展，从而促进超深防渗墙的发展，以应对复杂地基。
2.1.2泄洪消能技术
高坝大库工程在复杂地质条件、大单宽流量、大泄洪功率、大流量和高水头的情况下需要进行泄洪消能。泄洪消能能够防止泄洪建筑物受到冲刷和破坏、冲蚀，从而起到一定的风险防控作用。在这种情况下问题解决的切入口就在分局消能和分散泄洪。泄洪重消能建筑物进行合理的布置，对不同高坝工程的特点进行综合考虑，可以选用的消能方式有宽尾墩台阶溢流联合、库流、底流、挑流，要因地适宜的消能方式，促进泄洪消能的顺利进行[2]。
2.2码头施工技术
常用的码头类型有高桩式、板状式、重力式，其中最常见的是重力式码头。所谓的重力式码头指的是通过填料以及自身结构的重力来对稳定进行维持的码头，其主要组成部分有填后回墙、抛石基床、墙身和胸墙。码头施工技术的具体方法为先打设钢板桩，填筑围堰，进而开挖基槽，并进行基床抛石，最后将基床夯实。在这个过程中，对重力式码头结构的稳定性造成直接影响的就是基床夯实的效果。在重力式码头的基床夯实工作中，主要的施工方法有两种：水下爆破夯实法、重锤夯实法。比较传统的方法是重锤夯实法，先将重锤用起重设备吊起，在按照一定的指标要求和规则进行夯实，其主要目的在于对码头基础进行夯实。近年来出现的新技术是水下爆破法，施工方法为将水中间隔悬浮炸药包设置在与抛石顶面有一定间隔的位置，通过炸药包产生的震动力和爆破冲击力，达到夯实的目的。
在进行夯实的过程中要注意以下几点：①在每一遍的夯实中都要遵循先中间后两边的顺序，这是为了避免将边坡夯塌或者产生“倒锤”现象。②为了满足施工的规范，重量为47千牛顿的重锤保持3米以上的落距，这是由于排除浮阻力等影响，只有保持3米以上的落距才能达到规定的单位夯击能力。③为了避免基床局部出现漏夯或隆起的现象，夯实方法应该是先纵横向邻接压半夯，再进行一遍初夯和一遍复夯，要再次夯实检测不合格的部位。④如果夯实后补抛块石的面积超过了构件底面积的三分之一，则要进行重夯[3]。
2.3防波堤施工技术
为了保护港口，维持水面平稳、维护港池、对波浪的冲击力进行阻断、保障船舶的安全停泊，必须修建防波堤。防波堤作为一项系统化的工程项目，需要进行科学的设计。在这些防波堤的设计是要将最短堤线掩护需要的水域面积计算出来，一般用直线段组成平面轮廓，这是为了防止局部波能集中的不良现象的出现。在进行平面布置时要防止港口共振现象的出现，也就是口门侵入了港外长周期波，造成长周期驻波在港内水域形成，引起强迫振动。
在这些防波堤的正式施工前首先要寻找合适的预制构件加工场地。先将扭王字预制场地选择出来，该场地的必须能够满足500块扭王字预制施工，并且具有便捷的交通能力。再将，沉箱预制场地布置出来，可以选择面积范围广、与项目距离近的沙滩。第三选择堆放乱石的场地，可以在靠近堤心石回填沿线上进行选择。最后还要选择钢结构加工场地和卸荷板场地，钢结构加工场地要能够一次加工两个钢引桥。防波堤施工的具体方法为开挖基槽、基床抛石、夯实基床、整平基床，安装卸荷板预制，现浇管沟码头和胸墙。施工的过程中要注意基床抛石这个环节，要使用GPS来做好定位工作，确定准确的抛尸地点，做好水深的勘探，对抛填厚度和高程进行控制。
主要的防波堤结构类型有宽肩台斜坡式、直立式结构和传统结构。对直立式结构防波堤的发展造成制约的有三方面的问题：堤身受力条件的改善、堤顶越浪量的减少和波浪反射的减少。
3.我国水工技术的展望
随着我国南水北调工程的开展和深化，一批大型、巨型的工程也将相继竣工核发电，包括向家坝、溪洛渡等，双江口、两河口、白鹤滩、乌东德等大型水电站还将发挥更大的作用，我国已经完成了对雅鲁藏布江下游、澜沧江上游、金沙江上游、怒江上游的水电规划工作，并将逐渐向深山峡谷、偏远、高寒地区转移。我国的水工技术将受到恶劣的地质条件和高地震烈度、高陡边坡的因素挑战。这就需要不断地对水工技术进行创新和研究，促进高土心墙堆石坝、300米级高拱坝的发展，积极发展15米0级高碾压混凝土拱坝、25米级高土石坝、250米级高碾压混凝土重力坝和300米级高面板堆石坝的筑坝技术，特别是对300米级坝的风险防控和泄洪效能技术进行研究，使我国的水工技术能够应对更加恶劣的自然环境和更加复杂的地质条件。
4.结语
我国的水工历史悠久，经历了长足的发展，在发展的过程中也积累了很多宝贵的经验，取得了很多技术成果。当前我国已经具有了较高的水工技术水平，为了进一步提高我国的水工技术水平，解决水资源的高效利用问题，今后还应该加大科研力度和科研投入，促进我国的水工技术向规范化和专业化发展。
参考文献：
[1]杜效鹄，周建平.水利水电工程风险及其应对思路的探讨[J].水力发电.2010（08）
[2]贾金生，袁玉兰，郑璀莹，马忠丽.中国水库大坝统计和技术进展及关注的问题简论[J].水力发电.2010（01）
[3]周建平，杨泽艳，陈观福.我国高坝建设的现状和面临的挑战[J].水利学报.2011（12）