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水利经济与水资源利用研究

发表时间：2021/6/10 来源：《探索科学》2021年4月作者：石海亮

[导读] 水利经济学是经济学学科体系中的部门经济学的一个分支，是研究水利事业各种经济关系和经济活动规律的科学。它应用经济学的基本原理和方法，研究提高水利事业经济效益的途径和措施。水利事业是经济和社会发展的一项重要基础事业。

新密市节约用水中心石海亮邮编：452370

【摘要】水利经济学是经济学学科体系中的部门经济学的一个分支，是研究水利事业各种经济关系和经济活动规律的科学。它应用经济学的基本原理和方法，研究提高水利事业经济效益的途径和措施。水利事业是经济和社会发展的一项重要基础事业。本文主要研究了水利经济与水资源利用研究》
【关键词】水利经济；水资源；利用；研究；
        1.水利经济相关概念
        水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类生产和生活需求，因而需要通过人为因素控制自然水源，防止洪涝灾害，以及进行水量的调节和分配。而水利工程的目的就是对水资源进行合理控制、治理、调配、保护，开发利用，达到除害兴利，也称为水工程。
        按水利工程建设的服务对象，可分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程，称为综合利用水利工程。与其他工程相比，水利工程具有如下特点：
        ① 有很强的系统性和综合性。单项水利工程是同一流域，同一地区内各项水利工程的有机组成部分，这些工程既相辅相成，又相互制约；单项水利工程自身往往是综合性的，各服务目标之间既紧密联系，又相互矛盾。水利工程和国民经济的其他部门也是紧密相关的。规划设计水利工程必须从全局出发，系统地、综合地进行分析研究，才能得到最为经济合理的优化方案。
        ② 对环境有很大影响。水利工程不仅通过其建设任务对所在地区的经济和社会发生影响，而且对江河、湖泊以及附近地区的自然面貌、生态环境、自然景观，甚至对区域气候，都将产生不同程度的影响。这种影响有利有弊，规划设计时必须对这种影响进行充分估计，努力发挥水利工程的积极作用，消除其消极影响。
        ③ 工作条件复杂。水利工程中各种水工建筑物都是在难以确切把握的气象、水文、地质等自然条件下进行施工和运行的，它们又多承受水的推力、浮力、渗透力、冲刷力等的作用，工作条件较其他建筑物更为复杂。
        ④ 水利工程的效益具有随机性，根据每年水文状况不同而效益不同，农田水利工程还与气象条件的变化有密切联系。影响面广。水利工程规划是流域规划或地区水利规划的组成部分，而一项水利工程的兴建，对其周围地区的环境将产生很大的影响，既有兴利除害有利的一面，又有淹没、浸没、移民、迁建等不利的一面。为此，制定水利工程规划，必须从流域或地区的全局出发，统筹兼顾，以期减免不利影响，收到经济、社会和环境的最佳效果。
        ⑤ 水利工程一般规模大，技术复杂，工期较长，投资多，兴建时必须按照基本建设程序和有关标准进行。
        因此，制定和实施一项水利工程，必须从流域或地区的全局出发，统筹兼顾，以期减免不利影响，收到经济、社会和环境的最佳效果。

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        2.水利经济与水利工程建设
        一般来说，水利工程的实际上指的是修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其控制自然水资源和减少自然灾害的工程目标。按照功用，水工建筑物大体分为三类：挡水建筑物、泄水建筑物和专门水工建筑物。而集合多类水工建筑物组成的集合体称为水利枢纽工程。
        其中，挡水建筑物主要是指阻挡或拦束水流、拥高或调节上游水位的建筑物，横跨河道者称为坝，沿水流方向在河道两侧修筑者称为堤。而坝是形成水库的关键性工程。近代修建的坝，大多数采用当地土石料填筑的土石坝或用混凝土灌筑的重力坝，它依靠坝体自身的重量维持坝的稳定。当河谷狭窄时，可采用平面上呈弧线的拱坝。在缺乏足够筑坝材料时，可采用钢筋混凝土的轻型坝（俗称支墩坝），但它抵抗地震作用的能力和耐久性都较差。砌石坝是一种古老的坝，不易机械化施工，目前主要用于中小型工程。大坝设计中要解决的主要问题是坝体抵抗滑动或倾覆的稳定性、防止坝体自身的破裂和渗漏。土石坝或砂、土地基，防止渗流引起的土颗粒移动破坏（即所谓“管涌”和“流土”）占有更重要的地位。在地震区建坝时，还要注意坝体或地基中浸水饱和的无黏性砂料、在地震时发生强度突然消失而引起滑动的可能性，即所谓“液化现象”。
        3.水利经济与水利工程建筑规划
        泄水建筑物是指能从水库安全可靠地放泄多余或需要水量的建筑物。历史上曾有不少土石坝，因洪水超过水库容量而漫顶造成溃坝。为保证土石坝的安全，必须在水利枢纽中设河岸溢洪道，一旦水库水位超过规定水位，多余水量将经由溢洪道泄出。混凝土坝有较强的抗冲刷能力，可利用坝体过水泄洪，称溢流坝。修建泄水建筑物，关键是要解决好消能和防蚀、抗磨问题。泄出的水流一般具有较大的动能和冲刷力，为保证下游安全，常利用水流内部的撞击和摩擦消除能量，如水跃或挑流消能等。当流速大于每秒10～15 m时，泄水建筑物中行水部分的某些不规则地段可能出现所谓空蚀破坏，即由高速水流在临近边壁处出现的真空穴所造成的破坏。防止空蚀的主要方法是尽量采用流线形体形，提高压力或降低流速，采用高强材料以及向局部地区通气等。多泥沙河流或当水中夹带有石渣时，还必须解决抵抗磨损的问题。
        为某一专门目的或为完成某一特定任务所设的建筑物，称为专门水工建筑物。如渠道是输水建筑物，多数用于灌溉和引水工程。当遇高山挡路，可盘山绕行或开凿输水隧洞穿过；如与河、沟相交，则需设渡槽或倒虹吸，此外还有同桥梁、涵洞等交叉的建筑物。水力发电站枢纽按其厂房位置和引水方式有河床式、坝后式、引水道式和地下式等。水电站建筑物主要有集中水位落差的引水系统，防止突然停车时产生过大水击压力的调压系统，水电站厂房以及尾水系统等。通过水电站建筑物的流速一般较小，但这些建筑物往往承受着较大的水压力，因此，许多部位要用钢结构。水库建成后大坝阻拦了船只、木筏、竹筏以及鱼类回游等的原有通路，对航运和养殖的影响较大。为此，应专门修建过船、过筏、过鱼的船闸、筏道和鱼道。这些建筑物具有较强的地方性，修建前要作专门研究。
参考文献
[1]方杰.V0F方法在水利水电工程中的应用和探索[D].南京：河海大学，2005.
[2]李桂芬.水工水力学研究进展与展望[J].中国水利水电科学研究院学报，2008(03):183-190.
[3]王新丽.正槽溢洪道整体水力特性试验研究和数值模拟[D].太原：太原理工犬学，2012.