【精品资料】2015水利水电实务重点

1水利水建筑物等级划分根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，分成五等拦河水闸工程的等别，就根据其最大过闸流量其中灌溉、排水泵站的等别，应根据其装机流量与装机功率来确定水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应根据建筑物所在工程的等别以及建筑物的重要性确定为五级，分别为主要建筑物l、2、3、4、5级（次要建筑物为3级，3，4，5级，对应是两边多，中间少）2临时性水工建筑物的级别：对于份属不同级别的临时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别确定（就高不就低），但对于3级临时性水工建筑物，符合该级别规定的指标不得少于现两项。水工建筑物的分类及作用：1、挡水建筑物如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防，海塘等2、泄水建筑物；3、输水建筑物，如引水隧洞，引水涵管，渠道，渡槽，倒虹吸等；4、整治建筑物，如顺坝，丁坝，导流堤，护底和护岸等；5、专门建筑物水库与堤防的特征水位：1、校核洪水位。水库遇大坝的校核洪水时在坝前达到的最高水位（所有最高）2、设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位。3、防洪高水位。水库遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达到的最高水位。4、正常蓄水位（正常高水位，设计蓄水位，兴利水位），水库在正常运用的情况下为满足设计的兴利要求在供水期开始应蓄到的最高水位。5、防洪限制水位（汛前限制水位）。水库在汛期允许兴利的上限水位，也是水库汛期防洪运用时的起调水位。6、死水位。水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位。它在取水口之上并保证取水口有一定的淹没深度。堤防工程特征水位31、设防（防汛）水位。开始组织人员防汛的水位2、警戒水位。防汛人员必须迅速开赴防汛前线，准备抢险。3、保证水位。即堤防的设计洪水位，河道遇堤防的设计洪水时在堤前达到的最高水位。土石坝的类型土石坝一般按坝高、施工方法或筑坝材料等进行分类。1、按坝高分类高度：30m以下，低坝高度：30（含30m)-70(含70m），中坝高度：超过70m，高坝2、施工方法分类①均质坝。坝体断面不分防渗体和坝壳，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。②土质防渗体分区坝。即用透水性较大的土料作坝的主体，用透水性极小的黏土作防渗体的坝。包括黏土心墙坝和黏土斜墙坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的称为黏土心墙坝。防渗体设在坝体上游部位且倾斜的称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型。③非土料防渗体坝。防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料建成的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝。土石坝的构造及作用：土石坝的基本剖面是梯形，主要由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等细部构造组成。（一）坝顶构造1．坝顶宽度。坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确定。如无特殊要求，高坝可选用10－15m,中、低坝可选用5－10m。同时，坝顶宽度必须充分考虑心墙或斜墙顶部及反滤层、保护层的构造需要。2．护面。护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土，IV级以下的坝下游也可以采用草皮护面。如有公路交通要求，还应满足公路路面的有关规定。作用是保护坝顶不受破坏。为了排除雨水，坝顶应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度，坡度宜采用2％－3％。对于有防浪墙的坝顶，则宜采用单向向下游倾斜的横坡。3．防浪墙、坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙，墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来，以防高水位时漏水，防浪墙的高度一般为1.0－1.2m。（二）防渗体土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等，设置防渗设施的作用是：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗透变形。1．均质坝。整个坝体就是一个大的防渗体，它由透水性较小的黏性土筑成。2．黏性土心墙和斜墙。心墙一般布置在坝体中部，有时稍偏上游并略为倾斜；斜墙布4置在坝体的上游，以便于和上游铺盖及坝顶的防浪墙相连接。黏性心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于3m，以便于机械化施工。防渗体顶与坝顶之间应设有保护层，厚度不小于该地区的冰冻或干燥深度，同时按结构要求不宜小于1m。3．非土料防渗体。非土料防渗体有钢筋混凝土、沥青混凝土、木板、钢板、浆砌块石和塑料薄膜等，较常用的是沥青混凝土和钢筋混凝土。（三）土石坝的护坡与坝坡排水1．护坡。土石坝的护坡形式有：草皮、抛石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等。作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。2．坝坡排水。除干砌石或堆石护面外，均必须设坝面排水。为了防止雨水冲刷下游坝坡，常设纵横向连通的排水沟。与岸坡的结合处，也应设置排水沟以拦截山坡上的雨水。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧布置，用浆砌石或混凝土板铺设成矩形或梯形。坝较长时，则应沿坝轴线方向每隔50－100m左右设一横向排水沟，以便排除雨水。（四）土石坝的排水设施1．排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。在排水设施与坝体、土基接合处，都应设置反滤层。其中贴坡排水和棱体排水最常用。（1）贴坡排水。紧贴下游坝坡的表面设置，它由1－2层堆石或砌石筑成，如图2F311012－3所示。贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下。贴坡排水构造简单、节省材料、便于维修，但不能降低浸润线，且易因冰冻而失效，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。（2）棱体排水。在下游坝脚处用块石堆成棱体，顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高，并使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。应避免棱体排水上游坡脚出现锐角，顶宽应根据施工条件及检查观测需要确定，但不得小于1.0m,棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分（有水）的下游坝脚处。2．反滤层。为避免因渗透系数和材料级配的突变而引起渗透变形，在防渗体与坝壳、坝壳与排水体之间都要设置2－3层粒径不同的砂石料作为反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。三、堤防的构造与作用土质堤防的构造与作用和土石坝类似，包括堤顶、堤坡与戗台、护坡与坡面排水、防渗与排水设施、防洪墙等。（1）堤顶。堤顶应向一侧或两侧倾斜，坡度宜采用2%－3%。（2）堤坡与戗台。堤高超过6m的背水坡应设戗台，宽度不宜小于1.5m；风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台，其宽度可为波高的1－2倍，但不宜小于3m。（3）护坡与坡面排水。（4）防渗与排水设施。（5）防洪墙。城市、工矿区等修建土堤受限制的地段，宜采用浆砌石、混凝土或钢筋混凝土结构的防洪墙，它们与重力坝的构造相似。52F311015熟悉泵站的布置及水泵的分类常用的泵站有灌溉泵站、排涝泵站、灌排结合泵站。泵站进出水建筑物一般包括引水渠、沉砂及冲砂建筑物、前池、进水池、出水管道和出水池或压力水箱。水泵的分类及性能：按照其作用原理分可分为叶片泵、容积泵和其他类型泵。叶片泵按工作原理的不同，可分为离心泵、轴流泵和混流泵三种。叶片泵的性能参数叶片泵性能参数包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量、转速等。其中：1、扬程。是指单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量，用H表示，单位是mH2O，简略为m。水泵铭牌上所标出的扬程是这台泵的设计扬程，即相应于通过设计流量时的扬程，又称额定扬程。泵的工作扬程总是大于实际扬程（净扬程）。2、效率。水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率，该效率为泵的最高效率。水泵内的能量损失可分三部分，即水力损失、容积损失和机械损失。3、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量。是表征叶片泵汽蚀性能的参数，用来确定泵的安装高程，单位为m。2F311016熟悉水电站的组成及作用水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成。水电站的进水口分有压和无压两种，它是水电站引水系统的首部。引水建筑物有动力渠道、引水隧洞和压力管道等。引水隧洞分为有压引水隧洞和无压引水隧洞两种。平水建筑物包括压力前池和调压室。2F311017熟悉渠系建筑物的构造及作用在渠道上修建的水工建筑物称为渠系建筑物，类型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水与陡坡等。按支承结构渡槽可分为梁式渡槽、拱式渡槽。小型渡槽一般采用简支梁式结构，截面采用矩形。（一）梁式渡槽槽身结构。梁式渡槽槽身结构一般由槽身和槽墩（排架）组成，主要支承水荷载及结构自重。（二）拱式渡槽。拱式渡槽的槽身不再是承重结构，主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构。二、涵洞的构造及作用根据水流形态的不同，涵洞分有压、无压和半有压式。6(二)洞身构造洞身构造有基础、沉降缝、截水环或涵衣沉降缝：主要是适应地基的不均匀沉降。截水环或涵衣：对于有压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用黏土包裹形成涵衣，用以防止洞身外围产生集中渗流。三、倒虹吸管的构造和作用倒虹吸管有竖井式、斜管式、曲线式和桥式等，主要由管身和进、出口段三部分组成。镇墩与支墩。在管身的变坡及转弯处或较长管身的中间应设置镇墩，以连接和固定管道。镇墩附近的伸缩缝一般设在下游侧。在镇墩中间要设置支墩，以承受水荷载及管道自重的法向分量。四、陡坡和跌水的主要区别在于陡坡是以斜坡代替跌水墙。2F311020水利水电工程勘察与测量2F311021了解工程地质和水文地质的条件与分析（一）地质构造：常见的地质构造如产状、褶皱和断层。产状有三个要素，即走向、倾向和倾角断裂构造可分为两种类型：节理（微小错动）和断层（明显错动）。断层：是指岩体受力断裂后，在断裂层两侧的岩块发生了显著位移。处于断层面两侧相互错动的两个断块中位于断层面之上的称为上盘，位于断层面之下的称为下盘。如按断块之间的相对错动的方向来划分，上盘下降，下盘上升的断层，称正断层；反之，上盘上升，下盘下降的断层称逆断层；如两断块水平互错，则称为平移断层。二、水利水电工程地质问题分析（一）坝基岩体的工程地质问题：由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）。（二）边坡的工程地质问题分析边坡变形破坏的类型和特征：在野外常见到的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。在边坡的破坏形式中，滑坡是分布最广、危害最大的一种。滑坡在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生。（三）软土基坑工程地质问题分析7软土基坑工程地质问题主要包括两个方面：土质边坡稳定和基坑降排水。在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。其中人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水两种方式。（四）渗透变形：渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型。2F311022掌握水利水电工程施工放样一、基础知识我国利用1952一1979年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了黄海平均海面，称为“1985国家高程基准”。我国自1988年1月1日起开始采用1985国家高程基准作为高程起算的统一基准。地形图比例尺分为三类：1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：10000为大比例尺地形图；1：25000、1：50000、1：100000为中比例尺地形图；l:250000、1:500000、1:1000000为小比例尺地形图。二、土坝的施工放样土坝的施工放样内容包括：坝轴线测设，坝身控制测量，清基开挖线、坡脚线放样，坝体边坡线放样及修坡桩测设等。（一）坝轴线测设直线坝型土坝坝顶中心线即为坝轴线。现场选定的坝轴线，可采用交会法或极坐标法，将坝轴线放样到地面上。（二）坝身控制测量坝身控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。（三）清基开挖线放样即坝体与原地面的交线就是清基开挖线。清基开挖线放样可根据具体条件分别采用套绘断面法或经纬仪扫描法。（四）坡脚线放样坡脚线即坝体与地