2水利水电工程建筑物及建筑材料.docx

本章的重点是水利水电工程等级划分，施工导流标准与导流方法，围堰、截流的基本方法， 土石方开挖技术，土石坝和堤防施工技术，混凝土的生产与运输、浇筑与养护以及钢筋、模 板的制作安装、施工安全技术等2F311000水利水电工程建筑物及建筑材料2F311010水利水电工程建筑物的类型及组成2F311011掌握水利水电工程等级划分及特征水位一、 水工建筑物的分类及作用水利上为满足防洪、发电、灌溉、航运等兴利除害的要求，通常要建造控制水位、调节 流量等作用的水工建筑物水工建筑物一般按其作用、用途和使用时间等进行分类一） 按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、 整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物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，如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等3. 输水建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等4. 取（进）水建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等5. 整治建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等6. 专门建筑物，如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用 的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

二） 按用途分类水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物三） 按使用时间的长短分类水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物1. 永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物根据其重要性又分为主要建 筑物和次要建筑物2. 临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等主要 作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件二、 水工建筑物的级别划分（一）水利水电工程等级划分水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，划分为五等水利水电工程分等指标 表2F311011-1工程等 别工程规模水库总库容（108m3）防洪治涝灌溉供水发电保护城 镇及工矿企业的重 要性保护农 田 （104亩）治涝面 积 （104亩）灌溉面 积 （104亩）供水对 象重要性装机容量（104kW）I大（1）型310特别重 要350032003150特别重 要3120II大（2）型10 〜1.0重要500〜100200〜60150 〜50重要120 〜30m中型1.O 〜O.10中等100 〜3060 〜1550〜5中等30〜5W小（1）型0.1 〜O.01一般30〜515〜35 〜O.5一般5〜1V小（2）型0.O1 〜 O.001<5<3<0.5<1对于综合利用的水利水电工程，当按各分项利用项目的分等指标确定的等别不同时，其 工程等别应按其中的最高等别确定。

例：某水利水电工程其工程规模为大（1）型，水库总库容0.8亿m3,发电装机容量为 20万kw，则该水利水电工程的等别为（）A. I等B. II 等C. III 等D. W等【答疑编号911101101：针对该题提问】答案：A（二）水工建筑物级别划分水利水电工程中水工建筑物的级别，反映了工程对水工建筑物的技术要求和安全要求 应根据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性分析确定1. 永久性水工建筑物级别永久性水工建筑物级别 表2F311011—2工程等别主要建筑物次要建筑物I13II23III34IV45V55堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准确定新增内容）堤防工程的级别 表2F311011—3防洪标准（重现期，年）3100<100，且350<50，且330<30，且320<20，且310堤防工程的级别12345防洪对象的防洪要求一防洪标准一堤防工程级别2. 临时性水工建筑物级别按保护对象、失事后果、使用年限和临时性水工建筑物规模等指标来确定临时性水工建 筑物级别，划分为3、4、5级共三级注意：对于同时分属于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两项三、水库与堤防的特征水位（一）水库的特征水位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）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p tan■洪水位 防洪哥水位~ ~ ~iE正常水位欠r防洪瞬1水些水库特征水位和相应库容示意图（二）堤防工程特征水位（新增内容）1. 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，准备抢险的水位警戒水位＞ 设防（防汛）水位3. 保证水位：即堤防的设计洪水位，河流遇堤防的设计洪水时在堤前达到的最高水位2F311012掌握土石坝与堤防的构造及作用一、土石坝类型常见分类方法：1. 按坝高：30m以下为低坝；30〜70m之间为中坝；70m以上为高坝2. 施工方法：碾压式土石坝，水力冲填坝，定向爆破堆石坝其中碾压式土石坝分为：均质坝，土质防渗体分区坝，非土料防渗体坝均质坝的坝体基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成考点：土质防渗体分区坝黏土心墙坝，防渗体设在坝体中央或稍向上游略为倾斜。

二、土石坝的构造及作用土石坝基本剖面是梯形，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1. 坝顶构造：1）护面的材料可采用碎石、砌石、沥青或混凝土，W级以下的坝下游可 采用草皮护面2）坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙2. 防渗体：心墙、斜墙、铺盖、截水墙1） 作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡稳定性；降低渗 透坡降，防止渗透变形2） 均质坝的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3. 土石坝的护坡与坝坡排水坝坡排水：除干砌石或堆石护面外，其余均必须设坝面排水干砌石或堆石本身能够排水）4. 土石坝排水设施排水设施形式：贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水知识点：1）贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点；贴坡排水不能降低浸润线渗 流仍从原坡面逸出）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图2F311012-3贴坡排水L一浸润线，3—护坡| 3—反波层* 4—排水体* 5—排水沟2） 棱体排水，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，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3） 反虑层材料粒径沿渗流方向由小到大排列反滤是允许渗流，但防止细小土粒被 渗流带走）三、堤防的构造及作用（新增）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3m2F311013掌握水闸的组成及作用一、水闸类型按闸室结构形式分为：开敞式和涵洞式 开敞式：有胸墙、无胸墙1-上游防冲槽；2-上游护底；3-铺盖；4-底板；5-护坦（消力池）；6-海漫；7-下游防 冲槽；8-闸墩;9-闸门；10-胸墙；11-交通桥；12-工作桥；13-启闭机;14-上游护坡；15-上游翼墙；16-边墩；17-下游翼墙；18-下游护坡二、水闸的组成部分及作用水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成1. 闸室闸室是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作 桥和交通桥等根据底板与闸墩的连接方式不同，平底板可分为整体式和分离式两种整体式平底板抗震性能较好中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。

对多孔水闸，为适应地基不均匀沉降和减小底板内的温度应力，需要沿水流方向设变形 缝（温度沉降缝）将闸室分成若干段，每个闸段一般不超过20m分离式闸墩底板基底压力较大，一般宜建在中等密实以上的地基上2. 上游连接段上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成铺盖：主要作用是延长渗径长度以防渗，兼有防冲功能3. 下游连接段下游连接段通常包括护坦、海漫、下游防冲槽（齿墙）以及下游翼墙与护坡等1） 护坦与两侧翼墙底板及闸室底板之间，均应设置沉陷缝缝的位置如在闸基防渗范 围内，缝中应设止水2） 海漫：其作用是继续消能海漫材料一般采用浆砌或干砌块石在海漫末端设置防 冲槽与下游河床相连，以保护海漫末端不受冲刷破坏2F311014熟悉混凝土坝的构造及作用混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种一、 重力坝类型重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性重力坝用混凝土或浆砌石筑成， 坝轴线一般为直线，并有垂直于坝轴线方向的横缝将坝体分成若干段，横剖面基本上呈三角 形1. 按坝体高度分为：高坝一坝高大于70m；低坝一坝高小于30m；中坝一介于二者之间 土石坝也可依次分类2. 按施工方法：浇筑混凝土重力坝、碾压混凝土重力坝。

二、 重力坝构造及作用为了减小坝体的渗透压力，靠近上游坝面设置排水管幕，排水管幕与上游坝面的距离一 般为作用水头的1/15〜1/25，且不小于2.0m排水管间距2〜3m1. 横缝：有永久性的和临时性的两种，永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝2. 水平施工缝：是施工过程中新老混凝土结合面三、 拱坝的结构特点和类型主要依靠两岸坝肩维持其稳定性；拱坝是超静定结构，有较强的超载能力，受温度的变 化和坝肩位移的影响较大四、支墩坝的结构特点和类型支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝2F311015熟悉泵站的布置及水泵的分类一、 叶片泵的分类按工作原理不同分为：离心泵、轴流泵、混流泵离心泵按其基本结构、形式特征又分为单级单吸式离心泵、单级双吸式离心泵、多级式 离心泵以及自吸式离心泵轴流泵按主轴方向又可分为立式泵、卧式泵和斜式泵；按叶片可调节的角度不同可分为 固定式、半调节式和全调节式混流泵按结构形式分为蜗壳式和导叶式二、 叶片泵的性能参数扬程——单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量设计扬程一一水泵铭牌上所标出的扬程，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2F311016熟悉水电站的组成及作用1. 水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成。

2. 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3. 引水建。