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水利水电工程施工管理概论
Introduction to the Construction Management of Water Conservancy and Hydropower Projects

形等单一失效准则，多种破坏类型的系统失效准则以及模型中假设衬砌受到的冻
胀力和冻结力分布规律有待修正。因此，未来仍需结合大型工程原型试验和水—
热—力耦合数值模拟手段，以气候气象、渠道走向、温度、基土含水率、地下水
位、土质、断面及结构形式、渠道规模等为基本变量，探究渠道的冻融破坏形式

及其所对应的工程力学模型，并结合模型求解量，推导获得反映结构破坏临界状
态的强度、刚度和稳定性等指标量的不等式关系，提出系统性的渠道冻融破坏失
效准则。在此基础上，结合诸如“防渗抗冻胀与适应冻胀协调”、“水力 + 抗冻
胀”双优化等设计理念，对渠道断面尺寸和衬砌尺寸、接缝等参数进行量化设计，

并可结合数值模型对上述渠道进行验算，形成工程力学模型设计、数值模型校核
的旱寒区渠道结构防冻融破坏的设计方法及标准，指导实际工程设计。
（四）防渗抗冻胀措施定量化设计
设计规范中多以控制临界冻深和冻胀量的原则选取渠道的防渗抗冻胀措施，

但条例较模糊，无明确的定量化指标可供参考。如高地下水位区或渗漏区的纵横
排水管和排水井的联合布置形式、保温板的厚度、换填层的粒径要求和换填深度、
梯形脚弧形化的结构尺寸等无定量化设计标准，以及“适摩”、“适缝”措施的
工程效果等均未知。未来有必要结合室内模型试验和大量现场实测分析排水管和

抽排水井的布置方式、尺寸和抽排效率对渠基土渗流场和地下水位的影响规律；
探究考虑太阳辐射影响的保温板厚度对冻土水、热、变形等综合指标量的影响规
律；分析换填层的土料级配、不同压实度下的冻胀量变化规律及换填深度对渠道
冻胀变形的影响机理；研究不同梯形脚转化的弧度和结构尺寸下的衬砌板应力变

形分布，最终辅以数值模拟手段，确定出不同区域、气温、土质、地下水位和基
土含水率、渠道走向等影响下的防冻胀措施选取依据及定量化设计方案，并结合
现场监测修正上述措施，编制标准化规范化的数字化设计软件，最终形成不同因
素影响下的防渗抗冻胀技术体系。

（五）全生命周期渠道工程安全灾害链动态预警模型
输水渠道常年经历着行水、停水、冻结、融化等多种工况的周期往复作用，
老化损伤长期累积，时间效应强，超出一定阈值后产生的衬砌鼓胀、裂缝、错动、
渠坡滑塌等破坏形式并非单一存在，而是相互关联、同源转化，短期静态的安全

评价不能满足全生命周期安全高效运行的需求。未来需在大量监测试验数据、数
值模拟结果形成的数据库之上，基于灾害链理论，将导致渠道破坏的环境因素、

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