肖敏1 杨水花2
1身份证号35012319901205****；2身份证号35012319730922****
摘要：近年来，社会经济的发展，带动了水利水电工程事业的发展。基于水利水电枢纽工程角度分析，做好其布置设计方面的工作非常重要。根据多年的工作经验，需结合工程项目的实际情况，掌握枢纽布置设计的要点，合理使用现代化技术，确保布置设计的优化及完善。本文重点分析研究水利水电工程枢纽布置设计的要点方法，希望以此提高其设计整体效果。
关键词：水利水电工程；枢纽布置设计；要点方法；整体效果
水利水电工程布置设计是水利水电工程工作中一个非常重要的环节。在水利水电工程布置设计过程中，要根据工程实际情况确定工程布置方案，通过水力模拟试验了解工程布置方案的特点，在确保工程平面布置具有较强泄流能力和优良通航条件的基础上，进一步掌握水电站及船闸布置设计、泄洪洞布置设计等水利水电工程布置设计要点，通过本研究所述的三维设计，可以有效地优化和改进水利水电工程的总体布局设计，为水利水电工程施工质量的提高打下坚实的基础。进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国水利水电工程发展迅速。而在水利水电整体工程当中，其中枢纽工程的布置设计非常重要。要想确保枢纽工程建设的质量，便需做好其布置设计方面的工作[1]。由此可见，本文针对“水利水电工程枢纽布置设计”进行分析研究具备非常显著的价值意义。
1.水利水电工程枢纽布置方案的确立
在水利水电工程枢纽布置方案确立之前，需了解工程的实际情况，下面以某水利水电枢纽工程为例，对其布置方案进行分析，具体内容如下：
1.1工程概述
以某水利水电枢纽工程为例，属梯级水库工程项目，蓄水位正常值为30米，库容6.76亿立方米，船闸设计通航船舶吨级达到2000吨，电站装机58MW；江流的水量比较充沛，径流年际变化比较大，且年内分布不具均匀性，基于枢纽工程河段年内水位变化幅度为14米；此外，枢纽河段为平原河流，河面存在宽广的特点，同时河道略显弯曲，河流比降相对较低。从本水利水电枢纽工程建设质量提升角度考虑，需做好其枢纽工程的布置设计工作，明确布置方案及设计要点等。
1.2布置方案
在本工程枢纽布置过程中，需布置2000吨级别的船闸，同时进行泄洪闸、水电站以及鱼道的布置。由于本工程为I级工程项目，所以对其中的水工建筑物设计，其洪水标准为100年一遇；对于校核洪水标准，则为500年一遇。对于本枢纽工程的正常蓄水位，设置为30.0米；死水位也按照正常蓄水位进行设置。在船闸设计过程中，根据20年一遇洪水位设计思路，进一步完成高水位的设计，将流量设置为21900立方米/s，对于低水位根据P为98%水位进行设计。进一步需优化船闸、电站设置，并将建筑物工程布置好，例如双线船闸、排污槽以及主泄水闸等等[2]。经水工模拟试验结果显示，本布置方案具备的特点表现为：其一，枢纽泄流能力强；其二，通航条件好。因此，本布置方案具备实施的可行性及有效性。
2.水利水电工程枢纽布置设计要点分析
在根据水利水电枢纽工程的实际情况，合理明确布置方案的基础上，需掌握其设计要点，从而确保枢纽工程设计的优化及完善。
总结起来，具体的设计要点如下：
2.1电站及船闸的布置设计要点
根据本工程枢纽设置的具体部位，同时以自然条件等信息作为参考，在河道合适的区域进行电站及船闸的布置，进一步根据枢纽泄流能力及船闸通航条件的整体分析，确保船闸设置合理。由于梯级综合枢纽工程建设的主要目的为航运就发电，所以在设计过程中，需对船闸的通航条件充分考虑，同时考虑泄水闸的泄洪能力[3]。如果枢纽坝址所在的部位左右两汊道分流比非常很大的偏差，并且河底高程偏差很大，考虑到枢纽工程具备良好的通航效果，并确保发电效益的提升，需对电站、船闸涉及的建筑物进行合理科学地布置。
2.2泄水闸孔布置设计要点
考虑到枢纽工程下游河床能够维持稳定，基于泄水闸孔布置过程中，需确保工程建设前与建设后的分流比保持一个稳定值，避免出现数值变化偏大的问题的出现。如果河流存在比较少的含沙量，基于主河道内顺河，需进行船闸引航道的设置，将船闸于流速相对偏小的河岸侧设置，使枢纽工程的泄流效果得到有效体现，进一步使船闸通航的效果得到有效提高。
2.3三维设计要点
基于本枢纽工程整体布置过程中，需掌握必要的三维设计要点，以三维地形建模为切入点，进一步对枢纽布置模型设计加以优化。具体设计要点如下：
（1）三维地形建模方法。利用布尔运算方式，在后期三维模型设计过程中，进行三维模型的构建。此过程需利用好三维设计技术，使本枢纽工程整体布置设计的效果得到有效保障。值得注意的是，在三维地形模型构建过程中，由于会受到枢纽工程布置区域特点的影响，如果其区域覆盖面积很广，且存储的数据量偏多，则易对建模的效果造成不利影响[4]。因此，需保证等高线的精度，进一步使建模的效果得到有效保证。
（2）枢纽布置模型设计要点。基于本枢纽工程设计过程中，针对大坝及电站厂房等，需根据有关标准规范进行三维模型的设计，同时在建模过程中以参数化或模型化的方式进行。可使用CATIA软件，结合骨架设计思维，进一步对枢纽工程的建筑物模型进行构建，然后通过数据的转化，把数据信息向3D软件当中导入，并做好枢纽布置工作，期间可以和施工整体布置方案相互融合。此外，还可以使用3D设计技术，使本枢纽工程设计获得更多的科学技术支持，使布置的工作效率提高，进一步使设计的误差降低。此外，还可以融合大数据信息技术，完成仿真模拟试验，使设计缺陷得到及时有效的优化，最终使本枢纽工程的布置效果得到全面且有效的提高。
3.结语
水利水电工程枢纽布置设计，是水利水电枢纽工程工作中非常重要的一个环节，在水利水电工程枢纽布置设计过程中，需根据工程实际情况，明确枢纽平面布置方案，并通过水工模拟试验，对枢纽平面布置的特点加以了解，在确保枢纽平面布置具备很强的枢纽泄流能力、优良的通航条件的基础上，进一步掌握水利水电工程枢纽布置设计要点，比如本次研究提到的电站及船闸的布置设计、泄水闸孔布置设计、三维设计等，均需掌握其设计要点，从而使水利水电工程枢纽布置设计整体得到有效优化及完善，进一步为水利水电枢纽工程建设质量的提高奠定夯实的基础。
参考文献：
[1]李晓东.水利水电枢纽工程泄洪消能设计研究[J].科技创新导报,2018,15(24):11+13.
[2]喻尚伟.分析水利水电工程枢纽布置设计[J].低碳世界,2017(21):30-31.
[3]吕常亮.分析水利水电枢纽工程泄洪消能设计[J].低碳世界,2017(20):35-36.