二建《水利水电工程管理与实务》知识总结.pdf
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1、2F310000水 利 水 电 工 程 技 术 本 章 围 绕 水 利 水 电 工 程 建 筑 物 的 主 要 类 型,阐 述 水 利 水 电 工 程 专 业 技 术 知 识,包 括 水 利 水 电 工 程 建 筑 物 及 建 筑 材 料、施 工 导 流、主 体 工 程 施 工 等 三 节。其 中“水 利 水 电 工 程 建 筑 物 及 建 筑 材 料”概 述 了 水 利 水 电 工 程 施 工 的 相 关 基 础 知 识,包 括 水 利 水 电 工 程 建 筑 物 的 类 型 及 组 成、水 利 水 电 工 程 勘 察 与 测 量、水 利 水 电 工 程 建 筑 材 料 等;“水 利 水 电
2、 工 程 施 工 导 流”分 导 流 和 截 流 两 部 分 进 行 阐 述:“水 利 水 电 工 程 主 体 工 程 施 工”对 土 石 方 开 挖 工 程、地 基 与 基 础 工 程、土 石 坝 和 堤 防 工 程、混 凝 土 工 程 及 机 电 设 备 和 金 属 结 构 安 装 工 程 等 分 别 阐 述 其 基 本 知 识 施 工 内 容 和 技 术 要 求,同 时 介 绍 了 施 工 安 全 技 术 方 面 的 有 关 知 识。本 章 的 重 点 是 水 利 水 电 工 程 等 级 划 分 及 特 征 水 位,工 程 勘 察 与 测 量,施 工 导 流 标 准 与 导 流 方 法,
3、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、施 工 安 全 技 术 等。通 过 对 本 章 的 学 习,要 求 应 试 者 全 面 了 解 水 利 水 电 工 程 的 类 型、功 能 及 其 组 成 以 及 水 工 建 筑 材 料 的 类 型 及 其 应 用、施 工 测 量 的 仪 器 及 其 使 用;掌 握 水 利 水 电 工 程 施 工 的 内 容、方 法、技 术、设 备,以 及 工 程 质 量 控 制 和 安 全 控 制 要 点.2F311000水 利 水
4、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 等 级 划 分(一)水 利 水 电 工 程 等 级 划 分 根 据 水 利 水 电 工 程 等 级 划 分 及 洪 水 标 准(SL 252-2000)的 的 规 定,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 I,Ik III,IV、V 五 等,适 用 于 不 同 地 区、不 同 条 件 下
5、建 设 的 防 洪、灌 溉、发 电、供 水 和 治 涝 等 水 利 水 电 工 程,见 表 2F311011lo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.(二)水 工 建 筑 物 的 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
6、 析 确 定。1.永 久 性 水 工 建 筑 物 级 别 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 耍 性 确 定 为 五 级,分 别 为 1,2,3,4,5 级,见 表 2F311011-2。堤 防 工 程 的 级 别 应 按 照 堤 防 工 程 设 计 规 范(GB 5028698)确 定。堤 防 工 程 的 防 洪 标 准 主 要 由 防 洪 对 象 的 防 洪 要 求 而 定。堤 防 工 程 的 级 别 根 据 堤 防 工 程 的 防 洪 标 准 确 定,见 表 2F31101
7、13o穿 堤 水 工 建 筑 物 的 级 别,按 所 在 堤 防 工 程 的 级 别 和 与 建 筑 物 规 模 相 应 的 级 别 中 的 最 高 级 别 确 定。20临 时 性 水 工 建 筑 物 级 别 对 于 临 时 性 水 工 建 筑 物 的 级 别,按 表 2F311011-4确 定。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。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 两 项。二、水 工 建 筑 物 的 分 类 及 作 用 水
8、 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 上 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)I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 l o 挡 水 建 筑 物,是 用 来 拦 截 水 流、抬 高 水 位 及
9、 调 蓄 水 量 的 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,是 用 于 宣 泄 水 库、渠 道 及 压 力 前 池 的 多 余 洪 水、排 放 泥 沙 和 冰 凌,以 及 为 了 人 防、检 修 而 放 空 水 库、渠 道 等,以 保 证 大 坝 和 其 他 建 筑 物 安 全 的 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,是 为 了 发 电、灌 溉 和 供 水 的 需 要,从 上 游 向 下 游 输 水 用 的 建 筑 物,如 引 水 隧 洞、
10、引 水 涵 管、渠 道、渡 槽、倒 虹 吸 等。4.取(进)水 建 筑 物,是 输 水 建 筑 物 的 首 部 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,是 用 以 改 善 河 流 的 水 流 条 件、调 整 河 势、稳 定 河 槽、维 护 航 道 以 及 为 防 护 河 流、水 库、湖 泊 中 的 波 浪 和 水 流 对 岸 坡 冲 刷 的 建 筑 物,如 顺 坝、丁 坝、导 流 堤、护 底 和 护 岸 等.6。专 门 建 筑 物,是 为 灌 溉、发 电、过 坝 等 需 要 兴 建 的 建 筑 物.如 专
11、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 土 建 筑 物 按 其 用 途 可 分 为 一 般 性 建 筑 物 和 专 门 性 建 筑 物.I,一 般 性 水 工 建 筑 物 具 有 通 用 性,如 挡 水 坝、溢 洪 道、水 闸 等.2,专 门 性 水 工 建 筑 物,只 实 现 其 特 定 的 用 途。专 门 性 水 工 建 筑 物 又 分 为 水 电 站 建 筑 物、水 运 建 筑 物、农 田 水 利 建 筑
12、 物、给 水 排 水 建 筑 物、过 鱼 建 筑 物 等.(三)按 使 用 时 间 的 长 短 分 类 水 上 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 土 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
13、必 要 的 条 件。三、水 库 与 堤 防 的 特 征 水 位(一)水 库 的 特 征 水 位 l o 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 o 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
14、 要 求 在 供 水 期 开 始 时 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。(二)堤 防 工 程 特 征 水 位 1.设 防(防 汛)水 位。开 始 组 织 人 员 防 汛 的 水 位.2.警 戒 水 位.当 水 位 达 到 设 防 水 位 后 继
15、 续 上 升 到 某 一 水 位 时,防 洪 堤 随 时 可 能 出 险,防 汛 人 员 必 须 迅 速 开 赴 防 汛 前 线,准 备 抢 险,这 一 水 位 称 警 戒 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 的 类 型 土 石 坝 常 按 坝 高、施 工 方 法 或 筑 坝 材 料 分 类 2(-)按 坝 高 分 类 土 石 坝 按 坝 高 可 分 为 低 坝、中 坝 和 高 坝。我 国 碾 压
16、 式 土 石 坝 设 计 规 范(SL274-2001)规 定:高 度 在 30m以 下 的 为 低 坝;高 度 在 30m70m之 间 的 为 中 坝;高 度 超 过 70m的 为 高 坝.(-)按 施 工 方 法 分 类 按 土 石 坝 施 工 方 法 可 分 为 碾 压 式 土 石 坝、水 力 冲 填 坝、定 向 爆 破 堆 石 坝 等。其 中 碾 压 式 土 石 坝 最 常 见,它 是 用 适 当 的 土 料 分 层 堆 筑,并 逐 层 加 以 压 实(碾 压)而 成 的 坝。它 又 可 分 为 三 种:1。均 质 坝。坝 体 断 面 不 分 防 渗 体 和 坝 壳,坝 体 基 本 上
17、 是 由 均 一 的 黏 性 土 料(壤 土、砂 壤 土)筑 成,如 图 2F311012T(a).2。土 质 防 渗 体 分 区 坝。包 括 黏 土 心 墙 坝 和 黏 土 斜 墙 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。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,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,如 图 2F311012T(b),(c),(d)o3
18、o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(如 土 工 膜)建 成 的 坝。按 其 位 置 也 可 分 为 心 墙 坝 和 面 板 坝 两 种,如 图 2F311012-1(e),(f).二、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(图 2F311012-2)1-防 震 体 2防 浪 墙 3路 面 4-护 面 1 坝 顶 宽 度.坝 顶 宽 度 应
19、 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
20、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 1.0一 102m o(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
21、 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.l o 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 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。黏 性 心 墙 和 斜 墙 顶 部 水 平 厚 度 一 般 不 小 于 3 m,以 便 于 机 械 化 施 工。防 渗
22、 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.3O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 l o 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 3钢 筋 混 凝 土、沥 青 混 凝 土 或 水 泥 土
23、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 50TOOm左 右 设 一 横
24、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 一 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 2F3110123
25、 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
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