一級(jí)建造師考試水利水電實(shí)務(wù)講義整理（劉永強(qiáng)）第一章 P1143

1、1f411000水利水電工程勘測(cè)與設(shè)計(jì)1f411010水利水電工程勘測(cè)一、 常用測(cè)量?jī)x器及其作用（一）水準(zhǔn)儀分類及作用國(guó)產(chǎn)水準(zhǔn)儀按精度分為：ds05、 ds1 、 ds3 、 ds10。d表示：大地測(cè)量；s表示：水準(zhǔn)儀。數(shù)字表示儀器精度。 如3表示：每公里往返測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差為正負(fù)3mm。（二）經(jīng)緯儀分類及作用經(jīng)緯儀按精度不同可分為dj07、dj1、dj2、dj6和djl0等，d、j分別為“大地測(cè)量”和“經(jīng)緯儀”的漢語(yǔ)拼音第一個(gè)字母，數(shù)字07、1、2、6、10表示該儀器精度。經(jīng)緯儀是進(jìn)行角度測(cè)量的主要儀器，包括水平角測(cè)量和豎直角測(cè)量，水平角用于確定地面點(diǎn)的平面位置，豎直角用于確定地面點(diǎn)

2、的高程。另外，經(jīng)緯儀也可用于低精度測(cè)量中的視距測(cè)量。（三）水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)測(cè)量一般指國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量，國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量為普通水準(zhǔn)測(cè)量。尺面每隔lcm涂有黑白或紅白相間的分格，每分米有數(shù)字注記。為倒像望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)方便，注字常倒寫。三、四等水準(zhǔn)測(cè)量采用的尺長(zhǎng)為3m，是以厘米為分劃單位的區(qū)格式木質(zhì)雙面水準(zhǔn)尺。雙面水準(zhǔn)尺的一面分劃黑白相間稱為黑面尺（也叫主尺），另一面分劃紅白相間稱為紅面尺（也叫輔助尺）。黑面分劃的起始數(shù)字為“0”，而紅面底部起始數(shù)字不是“0”，一般為4687或4787mm。二、常用測(cè)量?jī)x器的使用（一）水準(zhǔn)儀的使用步驟：安置儀器、粗略整平、調(diào)焦和照準(zhǔn)、精確整平、讀數(shù)。 讀數(shù)總是由注

3、記小的一端向大的一端 讀出。通常讀數(shù)保留四位數(shù)。（二）經(jīng)緯儀的使用步驟：對(duì)中、整平、照準(zhǔn)、讀數(shù)1f411012熟悉水利水電工程施工測(cè)量的要求一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）高程地面點(diǎn)到高度起算面的垂直距離稱為高程。高度起算面又稱高程基準(zhǔn)面。我國(guó)自1959年開(kāi)始，全國(guó)統(tǒng)一采用l956年黃海高程系。后來(lái)利用19521979年期間青島驗(yàn)潮站的驗(yàn)潮結(jié)果計(jì)算確定了新的黃海平均海面，稱為“l(fā)985國(guó)家高程基準(zhǔn)”。我國(guó)自1988年1月1日起開(kāi)始采用l985國(guó)家高程基準(zhǔn)作為高程起算的統(tǒng)一基準(zhǔn)。（二）地圖的比例尺及比例尺精度1.數(shù)字比例尺2.圖示比例尺 1：10000為大比例尺 1：10000-1：100000為中比例尺 1

4、：100000以上為小比例尺二、施工放樣的基本工作（一）放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（二）平面位置放樣方法的選擇平面位置放樣的基本方法有：直角交會(huì)法、極坐標(biāo)法、角度交會(huì)法、距離交會(huì)法 等幾種。（三）高程放樣方法的選擇對(duì)于高程放樣中誤差要求不大于lomm的部位，應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量法。三、開(kāi)挖工程測(cè)量1.開(kāi)挖工程細(xì)部放樣方法有極坐標(biāo)法、測(cè)角前方交會(huì)法、后方交會(huì)法 等， 但基本的方法主要是極坐標(biāo)法和前方交會(huì)法。直接用后方交會(huì)法放樣開(kāi)挖輪廓點(diǎn)的情況很少。采用測(cè)角前方交會(huì)法，宜用三個(gè)交會(huì)方向，以“半測(cè)回”標(biāo)定即可。用極坐標(biāo)法放樣開(kāi)挖輪廓點(diǎn)，測(cè)站點(diǎn)必須靠近放樣點(diǎn)。3.距離丈量可根據(jù)條件和精度要求從下列方法中選擇：（1）用鋼尺

5、或經(jīng)過(guò)比長(zhǎng)的皮尺丈量，以不超過(guò)一尺段為宜。在高差較大地區(qū)，可丈量斜距加傾斜改正。（2）用視距法測(cè)定，其視距長(zhǎng)度不應(yīng)大于50m。預(yù)裂爆破放樣，不宜采用視距法。 （3）用視差法測(cè)定，端點(diǎn)法線長(zhǎng)度不應(yīng)大于70m。（三）斷面測(cè)量和工程量計(jì)算1.開(kāi)挖工程動(dòng)工前，必須實(shí)測(cè)開(kāi)挖區(qū)的原始斷面圖或地形圖；開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)定期測(cè)量收方斷面圖或地形圖；開(kāi)挖工程結(jié)束后，必須實(shí)測(cè)竣工斷面圖或竣工地形圖，作為工程量結(jié)算的依據(jù)。2.斷面圖和地形圖比例尺，可根據(jù)用途、工程部位范圍大小在1：2001：1000之間選擇，主要建筑物的開(kāi)挖竣工地形圖或斷面圖，應(yīng)選用l：200；收方圖以1：500或1：200為宜；大范圍的土石覆蓋層開(kāi)挖

6、收方可選用1：1000。3.開(kāi)挖施工過(guò)程中，應(yīng)定期測(cè)算開(kāi)挖完成量和工程剩余量。開(kāi)挖工程量的結(jié)算應(yīng)以測(cè)量收方的成果為依據(jù)。開(kāi)挖工程量的計(jì)算中面積計(jì)算方法可采用解析法或圖解法（求積儀）。四、立模與填筑放樣建筑物基礎(chǔ)塊（第一層）輪廓點(diǎn)的放樣，必須全部采用相互獨(dú)立的方法進(jìn)行檢核。放樣和檢核點(diǎn)位之差不應(yīng)大于2m（m為輪廓點(diǎn)的測(cè)量放樣中誤差）。填筑工程量測(cè)算1. 混凝土澆筑和土石料填筑工程量，必須從實(shí)測(cè)的斷面（或平面）圖上計(jì)算求得。2.混凝土澆筑塊體收方，基礎(chǔ)部位應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)開(kāi)挖竣工圖計(jì)算；基礎(chǔ)以上部位，可直接根據(jù)水工設(shè)計(jì)圖紙的幾何尺寸及實(shí)測(cè)部位的平均高程進(jìn)行計(jì)算。3.土石料填筑量收方，應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)的各種填料

7、分界線，分別計(jì)算各類填料方量。4.兩次獨(dú)立測(cè)量同一工程，其測(cè)算體積之較差，在小于該體積的3%時(shí)，可取中數(shù)作為最后值。五、施工期間的外部變形監(jiān)測(cè)施工區(qū)的滑坡觀測(cè)；高邊坡開(kāi)挖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)；圍堰的水平位移和沉陷觀測(cè)；臨時(shí)性的基礎(chǔ)沉陷（回彈）和裂縫監(jiān)測(cè)等。變形觀測(cè)的基點(diǎn)，應(yīng)盡量利用施工控制網(wǎng)中較為穩(wěn)固可靠的控制點(diǎn)，也可建立獨(dú)立的，相對(duì)的控制點(diǎn)，其精度應(yīng)不低于四等網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。六、竣工測(cè)量土、石壩在心墻、斜墻、壩殼填筑過(guò)程中，每上料二層，須進(jìn)行一次邊線測(cè)量并繪成圖表為竣工時(shí)備用。測(cè)量誤差1.誤差產(chǎn)生的原因（1）人的原因；（2）儀器的原因；（3）外界環(huán)境的影響。1f411013了解工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件與分析1

8、.邊坡變形破壞的類型和特征，常見(jiàn)的邊坡變形破壞主要有松弛張裂、蠕動(dòng)變形、崩塌、滑坡 四種類型。此外尚有塌滑、錯(cuò)落、傾倒等過(guò)渡類型，另外泥石流也是一種邊坡破壞的類型?；拢菏侵高吰聨r體主要在重力作用下沿貫通的剪切破壞面發(fā)生滑動(dòng)破壞的現(xiàn)象，稱為滑坡。在邊坡的破壞形式中，滑坡是分布最廣、危害最大的一種。它在堅(jiān)硬或松軟巖層、陡傾或緩傾巖層以及陡坡或緩坡地形中均可發(fā)生。（五）軟土基坑工程地質(zhì)問(wèn)題分析軟土基坑開(kāi)挖的降排水一般有兩種途徑：明排法和人工降水。其中，人工降水經(jīng)常采用輕型井點(diǎn)或管井井點(diǎn)降水方式。（1）明排法的適用條件：不易產(chǎn)生流砂、流土、潛蝕、管涌、淘空、塌陷等現(xiàn)象的黏性土、砂土、碎石土的地層；基

9、坑地下水位超出基礎(chǔ)底板或洞底標(biāo)高不大于2.0m。（2）輕型井點(diǎn)降水的適用條件：黏土、粉質(zhì)黏土、粉土的地層；基坑邊坡不穩(wěn)，易產(chǎn)生流土、流砂、管涌等現(xiàn)象；地下水位埋藏小于6.om，宜用單級(jí)真空點(diǎn)井；當(dāng)大于6.0m時(shí)，場(chǎng)地條件有限宜用噴射點(diǎn)井、接力點(diǎn)井；場(chǎng)地條件允許宜用多級(jí)點(diǎn)井。1f411020水利水電工程設(shè)計(jì)一、水利水電工程等級(jí)劃分1、水利水電工程等別（1）水利水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性，劃分為五等。注意點(diǎn)：對(duì)于綜合利用的水利水電工程，當(dāng)按各分項(xiàng)利用項(xiàng)目的分等指標(biāo)確定的等別不同時(shí)，其工程等別應(yīng)按其中的最高等別確定。水利水電工程分等指標(biāo)防洪治澇灌溉供水發(fā)電工程等別工程規(guī)模水庫(kù)

10、總庫(kù)容（108m3）保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田（104畝）治澇面積（104畝）灌溉面積（104畝）供水對(duì)象重要性裝機(jī)容量（104kw）工大（1）型lo特別重要500200150特別重要120大（2）型10-1.0重要5001002006015050重要12030中型1.0-0.1中等100306015505中等305小（1）型0.1-o.01一般3051535o 5一般51v?。?）型0.01-0.001530.512.平原區(qū)攔河水閘工程的等別，應(yīng)根據(jù)其過(guò)閘流量的大小進(jìn)行分等工程等別工程規(guī)模過(guò)閘流量（m3s）i大（1）型5000大（2）型50001000中型1000100?。?）型10

11、020v小（2）型203.灌溉、排水泵站的等別，應(yīng)根據(jù)其裝機(jī)流量與裝機(jī)功率。4.引水樞紐工程等別應(yīng)根據(jù)引水流量的大?。ㄐ略觯┕こ痰葎eiv工程規(guī)模大（1）型大（2）型中型小（1）型?。?）型引水流量（m3s）2002005050101022二、水工建筑物級(jí)別劃分1.水利水電工程永久性水工建筑物的級(jí)別，根據(jù)建筑物所在工程的等別和建筑物的重要性劃分為五級(jí)工程等別主要建筑物次要建筑物工程等別主要建筑物次要建筑物i134523v5534（二）堤防工程級(jí)別堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)主要由防護(hù)對(duì)象的防洪要求而定。防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）100100，且5050，且3030，且203501041、2級(jí)永久性水工建筑物淹沒(méi)

12、一般城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、交通干線或影響總工期及第一臺(tái)（批）機(jī)組電，造成較大經(jīng)濟(jì)損失31.5501510o.153、4級(jí)永久性水工建筑物淹沒(méi)基坑，但對(duì)總工期及第一臺(tái)（批）機(jī)組發(fā)電影響不大，經(jīng)濟(jì)損失較小1.515o.12.當(dāng)臨時(shí)性水工建筑物根據(jù)表1f4110218指標(biāo)同時(shí)分屬于不同級(jí)別時(shí)，其級(jí)別應(yīng)按照其中最高級(jí)別確定。 但對(duì)于3級(jí)臨時(shí)性水工建筑物，符合該級(jí)別規(guī)定的指標(biāo)不得少于兩項(xiàng)。3.利用臨時(shí)性水工建筑物擋水發(fā)電、通航時(shí)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，3級(jí)以下臨時(shí)性水工建筑物的級(jí)別可提高一級(jí)。三、水利水電工程洪水標(biāo)準(zhǔn)（一）一般規(guī)定1.在水利水電工程設(shè)計(jì)中不同等級(jí)的建筑物所采用的按某種頻率或重現(xiàn)期表示的洪水稱為洪水

13、標(biāo)準(zhǔn)，包括洪峰流量和洪水總量。2.永久性水工建筑物采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)，分為設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)兩種情況。臨時(shí)性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度綜合分析，合理選擇；對(duì)失事后果嚴(yán)重的，應(yīng)考慮超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施。3.水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)兩類分別確定。4.當(dāng)山區(qū)、丘陵地區(qū)的水利水電工程永久性水工建筑物的擋水高度低于15m，且上下游最大水頭差小于lom時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)平原、濱海地區(qū)的水利水電工程其永久性水工建筑物的擋水高度高于l5m，且上下游最大水頭差大于lom時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵區(qū)標(biāo)準(zhǔn)

14、確定。（二）山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）表1f411021-9水工建筑物級(jí)別項(xiàng)目12345設(shè) 計(jì)10005005001001005050303020土石壩可能最大洪水（pmf）或10000500050002000200010001000300300200校核混凝土壩、漿砌石壩50002000200010001000500500200200100（三）平原、濱海區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物平原區(qū)永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）永久性水工建筑物級(jí)別項(xiàng)目12345設(shè)計(jì)300loo1005050202010lo水庫(kù)工程校

15、核2000looo1000300300l00100505020設(shè)計(jì)10050503030202010lo攔河水閘校核300200200loo1005050303020潮汐河口段和濱海地區(qū)永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn) 表lf41102111永久性水工建筑物級(jí)別1234、5設(shè)計(jì)洪水位重現(xiàn)期（年）100l005050202010（四）臨時(shí)性水工建筑物臨時(shí)性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別，在表1f41102112的幅度內(nèi)，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度綜合分析，合理選用。對(duì)失事后果嚴(yán)重的，應(yīng)考慮遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施。臨時(shí)性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年） 表1f41102112臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別臨時(shí)性

16、建筑物類型345土石結(jié)構(gòu)50202010105混凝土、漿砌石結(jié)構(gòu)201010553四、水利水電工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)（新增）水工建筑物的工程抗震設(shè)防類別，應(yīng)根據(jù)其重要性和工程場(chǎng)地基本烈度按表1f41102113確定。工程抗震設(shè)防類別建筑物級(jí)別場(chǎng)地基本烈度甲乙1（壅水）1（非壅水），（壅水）6丙丁2（非壅水），34,57各類水工建筑物抗震設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)烈度應(yīng)按下列規(guī)定確定：1.一般采用基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度。2.工程抗震設(shè)防類別為甲類的水工建筑物，可根據(jù)其遭受強(qiáng)震影響的危害性，在基本烈度基礎(chǔ)上提高l度作為設(shè)計(jì)烈度。3.基本烈度為6度或6度以上地區(qū)的壩高超過(guò)200m或庫(kù)容大于100億m3的大型工程，以及基本烈

17、度為7度及7度以上地區(qū)壩高超過(guò)150m的大（1）型工程，需要做專門的地震危害性分析。五、水庫(kù)特征水位及水庫(kù)特征庫(kù)容 （重點(diǎn)）（一）水庫(kù)特征水位1.校核洪水位。水庫(kù)遇大壩的校核洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫(kù)在非常運(yùn)用校核情況下允許臨時(shí)達(dá)到的最高洪水位，是確定大壩頂高程及進(jìn)行大壩安全校核的主要依據(jù)。2.設(shè)計(jì)洪水位。水庫(kù)遇大壩的設(shè)計(jì)洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫(kù)在正常運(yùn)用設(shè)計(jì)情況下允許達(dá)到的最高洪水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)。3.防洪高水位。水庫(kù)遇下游保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。只有水庫(kù)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，才需確定這一水位。4.防洪限制水位（汛前限制水位）。

18、水庫(kù)在汛期允許興利的上限水位，也是水庫(kù)汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位。5.正常蓄水位（正常高水位、設(shè)計(jì)蓄水位、興利水位）。水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下，為滿足設(shè)計(jì)的興利要求在供水期開(kāi)始時(shí)應(yīng)蓄到的最高水位。它決定水庫(kù)的規(guī)模、效益和調(diào)節(jié)方式，在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、形式和水庫(kù)的淹沒(méi)損失，是水庫(kù)最重要的一項(xiàng)特征參數(shù)，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)。6.死水位（設(shè)計(jì)低水位）。水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下，允許消落到的最低水位。水庫(kù)正常蓄水位與死水位之間的變幅稱為水庫(kù)消落深度。（二）水庫(kù)特征庫(kù)容1.靜庫(kù)容。壩前某一特征水位水平面以下的水庫(kù)容積。2.總庫(kù)容。最高洪水位以下的水庫(kù)靜庫(kù)容。它是一項(xiàng)表示水庫(kù)工程規(guī)模的

19、代表性指標(biāo)，可作為劃分水庫(kù)工程等別及建筑物級(jí)別，確定工程安全標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。3.防洪庫(kù)容。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫(kù)容積。用以控制洪水，滿足水庫(kù)下游防護(hù)對(duì)象的防護(hù)要求。4.調(diào)洪庫(kù)容。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫(kù)容積。用于保證下游防洪安全（指其中的防洪庫(kù)容部分）及對(duì)校核洪水調(diào)洪削峰，保證大壩安全。5.興利庫(kù)容（有效庫(kù)容、調(diào)節(jié)庫(kù)容）。正常蓄水位至死水位之間的水庫(kù)容積。用以調(diào)節(jié)徑流，按興利要求提供水庫(kù)的供水量或水電站的流量。6.重疊庫(kù)容（共用庫(kù)容、結(jié)合庫(kù)容）。防洪庫(kù)容與興利庫(kù)容重疊部分的庫(kù)容，是正常蓄水位至防洪限制水位之間汛期用于蓄洪、非汛期用于興利的水庫(kù)容積。7.死庫(kù)容（墊底庫(kù)容）。

20、死水位以下的水庫(kù)容積。一般用于容納水庫(kù)淤沙、抬高壩前水位和庫(kù)區(qū)水深。在正常運(yùn)用中不調(diào)節(jié)徑流，也不放空。1f411022掌握水工建筑物的分類水工建筑物可按功能和使用期限進(jìn)行分類。按功能可分為通用性水工建筑物和專門性水工建筑物兩大類。按使用期限可分為永久性水工建筑物和臨時(shí)性水工建筑物。一、水工建筑物按功能分類通用性水工建筑物可分為擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、取（進(jìn)）水建筑物、河道整治建筑物；專門性水工建筑物可分為水電站建筑物、渠系建筑物、港口水工建筑物、過(guò)壩建筑物等。（一）通用性水工建筑物1.擋水建筑物：是用來(lái)攔截江河，形成水庫(kù)或壅高水位的建筑物，如各種壩和水閘以及抗御洪水，或沿江河海岸修

21、建的堤防、海塘 等。2.泄水建筑物：是用于宣泄多余洪水量、排放泥砂和冰凌，以及為了人防、檢修而放空水庫(kù)、渠道等，以保證大壩和其他建筑物安全的建筑物。如各種溢流壩、壩身泄水孔、岸邊溢洪道和泄水隧洞等。3.輸水建筑物：是為了發(fā)電、灌溉和供水的需要，從上游向下游輸水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。4.取（進(jìn)）水建筑物：是輸水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的進(jìn)水口段、灌溉渠首和供水用的進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。5.河道整治建筑物：是用以改善河流的水流條件，調(diào)整河流水流對(duì)河床及河岸的作用以及為防護(hù)水庫(kù)、湖泊中的波浪和水流對(duì)岸坡沖刷的建筑物，如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底和護(hù)岸等。（二）專門性

22、水工建筑物1.水電站建筑物：如水電站用的壓力管道、壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房等。2.渠系建筑物：如渠道上的節(jié)制閘、分水閘、渡槽、沉沙池、沖沙閘等。3.港口水工建筑物：如防波堤、碼頭、船塢、船臺(tái)和滑道等。4.過(guò)壩建筑物：如船閘、升船機(jī)、放木道、筏道及魚(yú)道等。有些水工建筑物在樞紐中所起的作用并不是單一的。例如溢流壩既起擋水作用，又起泄水作用；水閘既可擋水，又能泄水，還可作為灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。二、水工建筑物按使用時(shí)期分類（一）永久性建筑物永久性建筑物是指工程運(yùn)行期間長(zhǎng)期使用的水工建筑物。根據(jù)其重要性又分為主要建筑物和次要建筑物。1.主要建筑物：是指失事后造成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益

23、的水工建筑物。例如：壩、泄水建筑物、輸水建筑物及電站廠房等。（主要建筑物不允許分包）2.次要建筑物：是指失事后不致造成下游災(zāi)害，或工程效益影響不大，易于恢復(fù)的水工建筑物。例如：失事后不影響主要建筑物和設(shè)備運(yùn)行的擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護(hù)岸 等。（二）臨時(shí)性建筑物臨時(shí)性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物，如圍堰、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠等。1f411023掌握水利水電工程建筑材料的應(yīng)用（一） 建筑材料按其物理化學(xué)性質(zhì)分類建筑材料按其物理化學(xué)性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料三大類。1.無(wú)機(jī)材料氣硬性膠凝材料：石灰、石膏與水玻璃等。只能用于地面上干燥環(huán)境的建筑物。水硬性膠凝材料：水泥。既可用于地上也

24、可用于地下或水中的建筑物。2、金屬材料有色金屬材料：是指黑色金屬材料以外的金屬及其合金材料。在水工建筑中常用的有色金屬是銅和銅的合金及鋁的合金。紫銅片是水工建筑中常用的止水材料。2.有機(jī)材料包括瀝青材料、植物材料和合成高分子材料等三類。植物材料：主要有木材、竹材、植物纖維及其制品等。其中，使用較廣泛的是木材，分為軟木材和硬木材。合成高分子材料：是以高分子化合物為基礎(chǔ)人工合成的材料和制品，按材料特性分為合成樹(shù)脂及塑料、合成橡膠、合成纖維、土工合成材料等。土工合成材料包括土工織物、土工膜、土工復(fù)合材料、土工特殊材料四大類。（二）建筑材料按材料來(lái)源分類建筑材料按材料來(lái)源可分為天然建筑材料和人工材料

25、兩類。1.天然建筑材料，如常用的土料、砂石料、石棉、木材等及其簡(jiǎn)單采制加工的成品（如建筑石材等）。2.人工材料，如石灰、水泥、瀝青、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。 膠凝材料：如石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。二、建筑材料的應(yīng)用條件（一）筑壩用土石料主要包括土壩（體）殼用土石料、防滲體用土石料、排水設(shè)施和砌石護(hù)坡用石料。1.土壩（體）殼用土石料 常用于均質(zhì)土壩的土料是砂質(zhì)黏土和壤土，要求其應(yīng)具有一定的抗?jié)B性和強(qiáng)度，其滲透系數(shù)不宜大于1 10 -4cms；黏料含量一般為10%30%心墻壩和斜墻壩多用粒徑級(jí)配較好的中砂、粗砂、礫石、卵石及其他透水性較高、抗剪強(qiáng)度參數(shù)較大的混合料。2.防

26、滲體用土石料一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏質(zhì)土等材料。3.排水設(shè)施和砌石護(hù)坡用石料可采用塊石，其飽和抗壓強(qiáng)度不小于4050mpa，巖石孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙體積比計(jì)算）不大于0.8，重度應(yīng)大于22knm3。也可采用碎石、卵石，不宜使用風(fēng)化巖石。（二）土工合成材料的應(yīng)用：防滲、反濾、排水、護(hù)岸護(hù)底工程、防汛搶險(xiǎn)工程。（三）建筑石材水工建筑物對(duì)石料的要求是有較好的耐水性、抗凍性、耐久性。（四）水泥1.水泥的品種及主要性能通用硅酸鹽水泥密度一般為31003200kgm3，初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于600min。2.水泥的適應(yīng)范圍（詳記，必須記?。?）水位變化區(qū)域的外部混

27、凝土、溢流面受水流沖刷部位的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，避免采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。（2）有抗凍要求的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，并摻用引氣劑或塑化劑，以提高混凝土的抗凍性。當(dāng)環(huán)境水兼硫酸鹽侵蝕時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。（3）大體積建筑物內(nèi)部的混凝土，應(yīng)優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等，以適應(yīng)低熱性的要求。（4）位于水中和地下部位的混凝土，宜采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等。3.水泥檢驗(yàn)的要求水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書(shū)以及28d強(qiáng)度證明書(shū)

28、。有下列情況之一者，應(yīng)復(fù)試并按復(fù)試結(jié)果使用：用于承重結(jié)構(gòu)工程的水泥，無(wú)出廠證明者；存儲(chǔ)超過(guò)3個(gè)月（快硬水泥超過(guò)l個(gè)月）；對(duì)水泥的廠名、品種、強(qiáng)度等級(jí)、出廠日期、抗壓強(qiáng)度、安定性不明或?qū)|(zhì)量有懷疑者；進(jìn)口水泥。（五）水泥砂漿新拌砂漿的和易性是指其是否便于施工并保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。具體技術(shù)指標(biāo)包括流動(dòng)性和保水性兩個(gè)方面。1.流動(dòng)性 常用沉入度 表示。沉入度即標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在砂漿中沉人的深度。沉人度大的砂漿，流動(dòng)性好。2.保水性 分層度大于2cm的砂漿易泌水，不宜使用，分層度接近于零的砂漿，雖保水性好，但因膠凝材料用量太多，容易發(fā)生干縮裂縫。故砂漿的分層度以12cm為宜。（六）水泥混凝土反映水泥混凝土質(zhì)

29、量的主要技術(shù)指標(biāo)有：和易性、強(qiáng)度及耐久性。1.和易性水泥混凝土拌合物的和易性包括流動(dòng)性、黏聚性、保水性三個(gè)方面。影響和易性的因素有水泥漿的用量、水泥漿的稠度、砂率、水泥的品種、水泥細(xì)度、外加劑的摻入、時(shí)間和溫度等。2.混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度有抗壓、抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度等，以抗壓強(qiáng)度最大，結(jié)構(gòu)中主要是利用混凝土的抗壓強(qiáng)度。（1）混凝土的抗壓強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度是把混凝土拌合物做成邊長(zhǎng)為l5cm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度202，相對(duì)濕度95%以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法測(cè)定的混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度（以mpa計(jì)）。（2）混凝土的抗拉強(qiáng)度混凝土的抗拉強(qiáng)度，一般約為相應(yīng)抗

30、壓強(qiáng)度的l0% 左右。3.混凝土的耐久性混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性等。（1）抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力?？?jié)B等級(jí)分為：w2、w4、w6、w8、wl0、wl2等，即表示混凝土能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mpa的水壓力而不滲水。影響混凝土抗?jié)B性的因素有水灰比、骨料最大粒徑、養(yǎng)護(hù)方法、水泥品種、外加劑、摻合料和齡期。（2）抗凍性是指混凝土在飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不嚴(yán)重降低強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度下降不超過(guò)25%，質(zhì)量損失不超過(guò)5%）的性能?？箖龅燃?jí)分為：f50、f100、f150、f200、f250及f300等。決定混凝土抗凍

31、性的重要因素有混凝土的密實(shí)度、孔隙構(gòu)造和數(shù)量、孔隙的充水程度。4.水工建筑物不同部位混凝土的要求（1）上、下游最高水位以上壩體表層混凝土。主要考慮抗凍因素，在寒冷地區(qū)多采用厚23m的抗凍混凝土。（2）上、下游水位變化區(qū)的壩體表層混凝土。主要考慮抗凍、抗裂因素，多采用厚35m的抗?jié)B、抗凍并具有抗侵蝕性的混凝土。（3）上、下游最低水位以下壩體表層混凝土。主要考慮強(qiáng)度、抗?jié)B、抗裂因素，多采用厚23m的抗?jié)B混凝土。（4）壩體內(nèi)部混凝土。主要考慮低熱、抗裂因素。（5）溢流壩、泄水孔、導(dǎo)墻和閘墩等抗沖刷部位的混凝土。主要考慮強(qiáng)度、抗凍、抗沖刷、抗侵蝕因素。5.混凝土的配合比（1）單位用量表示法：以每立方米

32、混凝土中各項(xiàng)材料的重量來(lái)表示；（2）相對(duì)用量表示法：以各項(xiàng)材料間的重量比來(lái)表示。混凝土配合比的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上就是確定四種材料用量之間的三個(gè)對(duì)比關(guān)系：水灰比、砂率、漿骨比。水灰比表示水泥與水用量之間的對(duì)比關(guān)系；砂率表示砂與石子用量之間的對(duì)比關(guān)系；漿骨比是用單位體積混凝土用水量表示，是表示水泥漿與骨料用量之間的對(duì)比關(guān)系。6.骨料 必須堅(jiān)硬、致密、耐久、無(wú)裂隙。（1）混凝土的細(xì)骨料：粒徑在0.165mm之間的骨料。按形成條件分為天然砂、人工砂；按細(xì)度模數(shù)fm分為粗砂（fm一3.73.1）、中砂（fm一3.02.3）、細(xì)砂（fm=2.21.6）、特細(xì)砂（fm一1.50.7）。（2）混凝土的粗骨料：粒徑大

33、于5mm的骨料。普通混凝土常用卵石和碎石作粗骨料。水工混凝土所用的粗骨料一般分為特大石（15080mm或12080mm）、大石（8040mm）、中石（4020mm）、小石（205mm）四級(jí)。（3）砂、石料的檢驗(yàn)：應(yīng)按產(chǎn)地或料場(chǎng)、品種、規(guī)格、批量取樣進(jìn)行檢驗(yàn)。7.混凝土的外加劑為了提高混凝土的性能、節(jié)約水泥、加快施工進(jìn)度、降低工程造價(jià)，常在混凝土內(nèi)加入少量的外加劑。根據(jù)混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（gb 50119-2003），外加劑按其主要功能可分為四類：（1）改善混凝土和易性的外加劑，包括減水劑、引氣劑、泵送劑等。（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括速凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑。（3）改善

34、混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、阻銹劑、養(yǎng)護(hù)劑等。（4）改善混凝土其他性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑、防水劑和泵送劑等。8.粉煤灰（七）建筑鋼材鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉性能（抗拉屈服強(qiáng)度、抗拉極限強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率）、硬度和沖擊韌性等；工藝性能有焊接性能及冷彎性能。1f411024 熟悉水力荷載根據(jù)水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范（dl 5077-1997），水工建筑物的荷載按作用隨時(shí)間的變異性，可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。其中可變作用荷載包括：靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等；偶然作用

35、荷載包括：地震作用、校核洪水位時(shí)的靜水壓力。其中：靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、浪壓力和冰壓力是水工建筑物上所承受的主要水力荷載。一、靜水壓力壩、水閘等擋水建筑物和河床式水電站廠房在運(yùn)用期靜水壓力代表值的計(jì)算水位應(yīng)按下列規(guī)定確定：持久設(shè)計(jì)狀況；偶然設(shè)計(jì)狀況；短暫設(shè)計(jì)狀況。二、揚(yáng)壓力（一）一般規(guī)定1.混凝土壩、水閘和水電站廠房等建筑物的揚(yáng)壓力，應(yīng)按垂直作用于計(jì)算截面全部截面積上的分布力計(jì)算。2.作用于建筑物計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力分布圖形，應(yīng)根據(jù)不同的水工結(jié)構(gòu)形式，上、下游計(jì)算水位，地基地質(zhì)條件及防滲、排水措施等情況確定。3.確定揚(yáng)壓力分布圖形時(shí)的上、下游計(jì)算水位，應(yīng)與計(jì)算靜水壓力代表值的上、下游計(jì)算水

36、位一致。4.計(jì)算截面上的揚(yáng)壓力代表值，應(yīng)根據(jù)該截面上的揚(yáng)壓力分布圖形計(jì)算確定。其中，矩形部分的合力為浮托力代表值，其余部分的合力為滲透壓力代表值。對(duì)于在壩基設(shè)置抽排系統(tǒng)的，則主排水孔之前的合力為揚(yáng)壓力代表值；主排水孔之后的合力為殘余揚(yáng)壓力代表值。（二）混凝土壩的揚(yáng)壓力（三）水閘的揚(yáng)壓力三、動(dòng)水壓力四、浪壓力 波浪的幾何要素包括波高、波長(zhǎng)、波速 等。 五、冰壓力1f411025 熟悉滲流分析一、土石壩的滲流分析進(jìn)行滲流分析的方法：水力法學(xué)和流網(wǎng)法。二、閘基的滲流分析（新增）進(jìn)行滲流分析的常用方法：直線比例法、流網(wǎng)法、改進(jìn)阻力系數(shù)法。三、滲透系數(shù)滲透系數(shù)是反映土的滲流特性的一個(gè)綜合指標(biāo)。滲透系數(shù)的

37、大小主要取決于土的顆粒形狀、大小、不均勻系數(shù)及水溫，一般采用經(jīng)驗(yàn)法、室內(nèi)測(cè)定法、野外測(cè)定法確定。滲透系數(shù)k的計(jì)算公式如下：（1f411025）式中q實(shí)測(cè)的流量（m3s）；a通過(guò)滲流的土樣橫斷面面積（）；l通過(guò)滲流的土樣高度（m）；h實(shí)測(cè)的水頭損失（m）。四、滲透變形滲透變形又稱為滲透破壞，是指在滲透水流的作用下，土體遭受變形或破壞的現(xiàn)象。一般可分為管涌、流土、接觸沖刷、接觸流失 四種基本形式。（一）管涌在滲流作用下，非黏性土土體內(nèi)的細(xì)小顆粒沿著粗大顆粒間的孔隙通道移動(dòng)或被滲流帶出，致使土層中形成孔道而產(chǎn)生集中涌水的現(xiàn)象稱為管涌。管涌首先從滲流逸出處開(kāi)始，然后向上游逐步發(fā)展。當(dāng)土體中個(gè)體細(xì)小粒在

38、滲流作用下開(kāi)始在孔隙內(nèi)移動(dòng)時(shí)的水力坡降稱為臨界坡降。更粗大的土粒開(kāi)始流動(dòng)，產(chǎn)生滲流通道，土體表面發(fā)生大面積破壞時(shí)的水力坡降，稱為破壞坡降。管涌一般發(fā)生在無(wú)黏性砂土、砂礫土的下游坡面和地基滲流的逸出處。對(duì)于黏土土料，由于顆粒之間存在黏聚力，滲流不容易把土壤顆粒帶走，因此較少發(fā)生管涌。（二）流土在滲流作用下，非黏性土土體內(nèi)的顆粒群同時(shí)發(fā)生移動(dòng)的現(xiàn)象；或者黏性土土體發(fā)生隆起、斷裂和浮動(dòng)等現(xiàn)象，都稱為流土。因?yàn)樵跐B流出口處往往滲透坡降最大，所以流土現(xiàn)象主要發(fā)生在黏性土及較均勻的非黏性土體的滲流出口處。（三）接觸沖刷（四）接觸流失 以上四種滲透破壞類型中，最主要的是管涌和流土。（五）防止?jié)B透變形的工程措

39、施防止巖（土）產(chǎn)生滲透變形的工程措施可概括為兩大類：一類是改善巖土體的結(jié)構(gòu)特性，提高其抵抗?jié)B透變形的能力，使其由可能產(chǎn)生滲透變形的巖（土）體，變成為不易產(chǎn)生滲透破壞的巖（土）體；另一類是采取措施截?cái)鄮r（土）體中的滲透水流或減小巖（土）體中滲透水流滲透比降，使其小于允許比降。第一類措施通常只用在巖體中。第二類處理措施中，最可靠的方法是在滲透土層中興建防滲墻，截?cái)嗤翆又械臐B透水流，降低滲透坡降，同時(shí)增加滲流出口處土體抵抗?jié)B透變形的能力，從而消除產(chǎn)生滲透變形的前提條件。具體工程措施為：1.設(shè)置水平與垂直防滲體，增加滲徑的長(zhǎng)度，降低滲透坡降或截阻滲流。2.設(shè)置排水溝或減壓井，以降低下游滲流口處的滲透壓

40、力，并且有計(jì)劃地排除滲水。3.對(duì)有可能發(fā)生管涌的地段，應(yīng)鋪設(shè)反濾層，攔截可能被滲流帶走的細(xì)小顆粒。4.對(duì)有可能產(chǎn)生流土的地段，則應(yīng)增加滲流出口處的蓋重。蓋重與保護(hù)層之間也應(yīng)鋪設(shè)反濾層。（六）反濾層和過(guò)渡層反濾層的作用是濾土排水，防止在水工建筑物滲流出口處發(fā)生滲透變形。反濾層可以起過(guò)渡層的作用，而過(guò)渡層卻不一定能滿足反濾要求。（新增）壩的反濾層必須符合下列要求：使被保護(hù)的土不發(fā)生滲透變形；滲透性大于被保護(hù)土，能通暢地排出滲透水流；不致被細(xì)粒土淤塞失效。1f411026熟悉水流形態(tài)及消能方式一、水流形態(tài) （記住圖形）從描述水流的不同角度出發(fā)，水流形態(tài)主要包括：恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流、層

41、流與紊流、急流與緩流。（一）恒定流與非恒定流1.恒定流。流場(chǎng)中任何空間上所有的運(yùn)動(dòng)要素（如時(shí)均流速、時(shí)均壓力、密度等）都不隨時(shí)間而改變的水流稱為恒定流，如圖1f4110261（a）所示。例如某一水庫(kù)工程有一泄水隧洞，當(dāng)水庫(kù)水位、隧洞閘門保持不變時(shí)，隧洞中的水流的所有運(yùn)動(dòng)要素都不會(huì)隨時(shí)間改變，即為恒定流。溢流（a）恒定流 （b）非恒定流圖1f4110261恒定流與非恒定流示意圖在恒定流的情況下，任一空間點(diǎn)上，無(wú)論哪個(gè)液體質(zhì)點(diǎn)通過(guò)，其運(yùn)動(dòng)要素都是不變的，運(yùn)動(dòng)要素僅僅是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)，而與時(shí)間無(wú)關(guān)。2.非恒定流。流場(chǎng)中任何空間上有任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)要素隨時(shí)間而改變的水流稱為非恒定流，如圖1f41102

42、61（b）所示。例如上述水庫(kù)工程泄水隧洞泄水時(shí)，如果水庫(kù)水位逐漸降低，那么流量、流速會(huì)隨之變小，此時(shí)隧洞中的水流即為非恒定流。（二）均勻流與非均勻流1.均勻流。當(dāng)水流的流線為相互平行的直線時(shí)的水流稱為均勻流，如圖1f4110262所示。例如一引水渠，某順直渠段中沒(méi)有進(jìn)出水（流量不變）、渠道橫斷面尺寸沿程不變，則該渠段內(nèi)的水流即為均勻流，水面線為一直線，且與渠底坡線平行。均勻流的過(guò)水?dāng)嗝鏋槠矫?，且過(guò)水?dāng)嗝娴男螤詈统叽缪爻滩蛔儯痪鶆蛄髦?，同一流線上不同點(diǎn)的流速應(yīng)相等，從而各過(guò)水?dāng)嗝嫔系牧魉俜植枷嗤?，斷面平均流速相等；均勻流在同一過(guò)水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)測(cè)壓管水頭為一常數(shù)。圖1f4110262均勻流示意圖2.

43、非均勻流。當(dāng)水流的流線不是相互平行的直線時(shí)的水流稱為非均勻流，如圖1f4110263所示。流線雖然平行但不是直線（如管徑不變的彎管中的水流），或者流線雖為直線但不相互平行（如管徑沿程緩慢均勻擴(kuò)散或收縮的漸變管中的水流）都屬于非均勻流。圖1f411026-3 非均勻流不意圖按照流線不平行和彎曲的程度，可將非均勻流分為漸變流和急變流兩種類型。（1）漸變流：水流的流線雖然不是相互平行直線，但幾乎近于平行直線時(shí)的水流稱為漸變流。（2）急變流：當(dāng)水流的流線之間夾角很大或者流線曲率半徑很小時(shí)的水流稱為急變流。（三）層流與紊流同一液體在同一管道中流動(dòng)，當(dāng)流速不同時(shí)，液體可有層流和紊流兩種不同的流態(tài)。1.層流

44、：當(dāng)流速較小，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)有條不紊地運(yùn)動(dòng)，互不混攙，該流動(dòng)形態(tài)為層流。2.紊流：當(dāng)流速較大，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)形成渦體，在流動(dòng)過(guò)程中互相混攙，該流動(dòng)形態(tài)為紊流。實(shí)際工程中紊流是最為常見(jiàn)的流態(tài)，如閘后、跌水、泄水、水輪機(jī)中的水流均為紊流。圖1f4110264層流與紊流示意圖（a）層流；（b）紊流（四）急流與緩流明渠水流中，可從水流所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的對(duì)比，或從水流的流速與干擾波波速對(duì)比，將水流分為急流與緩流。1.急流：當(dāng)水深小于臨界水深，佛汝德數(shù)大于l的水流，稱為急流。急流表現(xiàn)形態(tài)為：當(dāng)水流遇到障礙物時(shí)，只引起局部的水面變化，而這種變化不向上游傳播，如圖1f4110265（a）所示。因此，當(dāng)急

45、流受到建筑物或其他障礙物作用時(shí)，其干擾作用只影響下游，不影響上游。2.緩流：當(dāng)水深大于臨界水深，佛汝德數(shù)小于l的水流，稱為緩流。緩流表現(xiàn)形態(tài)為：當(dāng)水流遇到障礙物時(shí)，障礙物對(duì)水流的干擾可向上游傳播，表現(xiàn)為上游的水位壅高，如圖lf4110265（b）所示。圖1f4110265急流與緩流示意圖（a）急流；（b）緩流 1一障礙物；2一涌浪二、能量轉(zhuǎn)換 根據(jù)能量守恒原理，恒定水流的能量方程為：上式代表l、2兩個(gè)斷面之間水流的能量守恒，其中h。表示兩個(gè)斷面之間的能量損失，其余三項(xiàng)代表單位質(zhì)量水體的機(jī)械能，分別為位能、壓能和動(dòng)能。位能、壓能和動(dòng)能在水體流動(dòng)過(guò)程中是可以互相轉(zhuǎn)化的。明渠均勻流中，壓能、動(dòng)能不變

46、，而位能逐漸減小，是由于克服阻力，產(chǎn)生沿程水頭損失。水庫(kù)（水閘等）泄水，水流從泄水口噴射而出.位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。三、）消能方式 （記住圖形及適用情況）修建閘、壩等泄水建筑物后，下泄的水流往往具有很高的流速。動(dòng)能比較大，為了減小對(duì)下游河道的沖刷，采取的消能方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。（一）底流消能對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小等優(yōu)點(diǎn)，多用于低水頭、大流量、地質(zhì)條件較差的泄水建筑物。但護(hù)坦較長(zhǎng)，土石方開(kāi)挖量和混凝土方量較大，工程造價(jià)較高。該法對(duì)地質(zhì)條件的要求較低，既適用于堅(jiān)硬巖基，也適用于較軟弱或節(jié)理裂隙較為發(fā)育的巖基。圖1f4110266底流消能（二）挑流消能適

47、用于堅(jiān)硬巖基上的高、中壩。圖1f4110267挑流消能（三）面流消能適用于中、低水頭工程尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小，或有排冰、漂木要求的情況。一般不需要作護(hù)坦。圖1f4110268面流消能（四）消力戽消能適用于尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小，或有排冰、漂木要求的情況。一般不需要作護(hù)坦。圖1f4110269消力戽消能1f411027熟悉水利水電工程設(shè)計(jì)階段劃分及其任務(wù)一、水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的劃分和任務(wù)水利工程設(shè)計(jì)階段一般可分為項(xiàng)目建議書(shū)、可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)及施工詳圖設(shè)計(jì)階段。對(duì)于重大項(xiàng)目和技術(shù)復(fù)雜項(xiàng)目，可根據(jù)需要增加技術(shù)設(shè)計(jì)階段。二、水電工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段

48、的劃分1.預(yù)可行性研究報(bào)告階段，編制水電工程預(yù)可行性研究報(bào)告，預(yù)可行性研究報(bào)告經(jīng)主管部門審批后，即可編報(bào)項(xiàng)目建議書(shū)。2.可行性研究報(bào)告階段。3.招標(biāo)設(shè)計(jì)階段。4.施工詳圖設(shè)計(jì)階段。1f411028了解水利水電工程樞紐布置一、工程壩址（閘址、廠址）選擇（一）壩址選擇水庫(kù)對(duì)鐵路等重要設(shè)施的淹沒(méi)等不利影響制約正常蓄水位選擇，同時(shí)也會(huì)影響壩址的比選。（2）壩址比選時(shí)，還要考慮對(duì)環(huán)境的影響，盡量避開(kāi)敏感對(duì)象。（3）工程量、工程總投資及動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是壩址比選時(shí)應(yīng)考慮的重要經(jīng)濟(jì)條件。應(yīng)選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的壩址作為工程的選定壩址。（二）閘址選擇（1）閘址宜選擇在地形開(kāi)闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅(jiān)實(shí)和地下水水位較

49、低的地點(diǎn)。閘址宜優(yōu)先選用地質(zhì)條件良好的天然地基，盡量避免采用人工處理地基。1f411029 了解水工建筑物主要設(shè)計(jì)方法根據(jù)水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范（dl 5077-1997），水工建筑物的荷載按作用隨時(shí)間的變異性，可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。1.永久作用荷載：包括結(jié)構(gòu)自重和永久設(shè)備自重、土壓力、淤沙壓力、地應(yīng)力、圍巖壓力、預(yù)應(yīng)力。2.可變作用荷載：包括靜水壓力、揚(yáng)壓力、動(dòng)水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風(fēng)荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。3.偶然作用荷載：包括地震作用、校核洪水位時(shí)的靜水壓力、揚(yáng)壓力、浪壓力及水重等。1f412000水利水

50、電工程施工導(dǎo)流1f412010施工導(dǎo)流與截流1f412011掌握施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)（一）施工導(dǎo)流施工導(dǎo)流是指在河床中修筑圍堰圍護(hù)基坑，并將施工期間河道上游來(lái)水按設(shè)定的方式導(dǎo)向下游，創(chuàng)造工程建設(shè)干地施工條件。（二）導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流建筑物系指樞紐工程施工期所使用的臨時(shí)性擋水建筑物和泄水建筑物。導(dǎo)流擋水建筑物主要是圍堰。導(dǎo)流泄水建筑物包括導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔等臨時(shí)建筑物和部分利用的永久泄水建筑物。（三）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物級(jí)別及其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)。（四）施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的任務(wù)是分析研究當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、工程特性和其他行業(yè)對(duì)水資源的需求，選擇導(dǎo)流方式，劃分導(dǎo)流時(shí)段，選定導(dǎo)流

51、標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，確定導(dǎo)流建筑物的形式、布置、構(gòu)造和尺寸，擬定導(dǎo)流建筑物的修建、拆除、封堵的施工方法，擬定河道截流、攔洪度汛和基坑排水的技術(shù)措施，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的導(dǎo)流方案。二、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)直接影響導(dǎo)流建筑物規(guī)模、永久建筑物施工安全及工程投資，是導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)依據(jù)。（一）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)的確定施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和工程規(guī)模 等指標(biāo)，劃分導(dǎo)流建筑物的級(jí)別（v級(jí)），再根據(jù)導(dǎo)流建筑物的級(jí)別和類型，并結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)度分析，確定相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)還包括壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。（二）確定導(dǎo)流

52、標(biāo)準(zhǔn)的方法確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)的方法有三種：1.實(shí)測(cè)資料分析法。2.常規(guī)頻率法。按國(guó)家統(tǒng)一的規(guī)范執(zhí)行，一般應(yīng)有2030年以上的水文系列，多用風(fēng)險(xiǎn)率的概念進(jìn)行分析、計(jì)算。3.經(jīng)濟(jì)流量分析法。1f412012掌握施工導(dǎo)流方式施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法導(dǎo)流和全段圍堰法導(dǎo)流兩類。一、分段圍堰法導(dǎo)流分段圍堰法導(dǎo)流，也稱分期圍堰導(dǎo)流。工程實(shí)踐中，兩段兩期導(dǎo)流采用得最多，如圖lf4120121所示。分段圍堰法導(dǎo)流適用于河床寬、流量大、工期長(zhǎng)的工程，尤其適用通航和冰凌嚴(yán)重的河道，這種導(dǎo)流方法費(fèi)用低。圖1f4120121分段圍堰法導(dǎo)流（a）平面圖；（b）下游立視圖；（c）導(dǎo)流底孔縱斷面圖1一期上游橫向圍堰；2一期下游橫向圍堰；3一、二期縱向圍堰；4預(yù)留缺口；5導(dǎo)流底孔；6二期上下游圍堰軸線；7護(hù)坦；8封堵閘門槽；9工作閘門槽；10事故閘門槽；11已澆筑的混凝土壩體；12未澆筑的混凝土壩體根據(jù)不同時(shí)期泄水道的特點(diǎn)，分段圍堰法導(dǎo)流中又包括束窄河床導(dǎo)流和通過(guò)已建或在建的建筑物導(dǎo)流。（一）束窄河床導(dǎo)流束窄河床導(dǎo)流通常用于分期導(dǎo)流的前期階段，