水利水电工程管理与实务

2F311000水利水电工程建筑物及建筑材料

2F310000水利水电工程技术

2F311000水利水电工程建筑物及建筑材料

2F312000水利水电工程施工导流

2F313000水利水电工程主体工程施工

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

2F311020水利水电工程勘察与测量

2F311030水利水电工程建筑材料

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、水利水电工程等级划分

1.水利水电工程等别

水利水电工程根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性，划分为五等。

注意点：对于综合利用的水利水电工程，当按各分项利用工程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。

2.水工建筑物级别划分

水工建筑物的反映了工程对水工建筑物的技术要求和平安要求

〔1〕永久水工建筑物级别

根据永久建筑物所在工程的等别及建筑物重要性定为五级。主次建筑物级别

见表2F311011－2。注意工程等别和主次建筑物的对应性。

按建筑物使用期限来分永久性建筑物

临时性建筑物

永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的建筑物按其重要性分为

主要建筑物--失事后会造成灾害或严重影响工程效益；

次要建筑物--失事后不会造成灾害，影响不大易恢复

临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。如施工围堰、栈桥等

堤防工程的级别根据堤防工程的防洪标准确定。防洪对象的防洪要求－防洪标准－堤防工程级别

〔2〕临时性水工建筑物级别

〔确定级别是为了确定导流标准，进而确定导流设计流量〕

按保护对象、失事后果、使用年限和工程规模等指标，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。

二、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

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。

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到达的最高水位。

2.设计洪水位。水库遇大坝的设计洪水时在坝前到达的最高水位。

3.防洪高水位。水库遇下游保护对象的设计洪水时在坝前到达的最高水位。

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

6.死水位。允许消落到的最低水位。

〔2〕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：防汛人员必须开赴防汛前线，准备抢险的水位。警戒水位>设防〔防汛〕位。

3〕保证水位：河流遇堤防的设计洪水时在堤前到达的最高水位。

2F311022掌握测量仪器的使用

一、水准仪、经纬仪

国产水准仪按精度分为：DS05、DS1、DS3、DS10。D表示：大地测量；S表示：水准仪。数字表示仪器精度。如3表示：每公里往返测量高差中数的偶然中误差为正负3mm。

经纬仪按精度不同分为：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10。D表示：大地测量；J表示：经纬仪。数字表示仪器精度。

二、常用仪器使用

1、水准仪

步骤：安置仪器、粗略整平、调焦和照准、精确整平、读数。

知识点：1〕粗平－调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中。

2〕消除视视差－先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。

3〕读数－当符合水准气泡居中时，根据十字丝中丝在水准尺上读数。读数总是由注记小的一端向大的一端读出。

2、经纬仪

步骤：对中、整平、照准、读数。

2F311023了解工程地质和水文地质的条件与分析

知识点：

1、断裂构造分为：节理和断层

节理：沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动。

断层：在断裂层两侧的岩块发生了显著位移。

断层有：正断层、逆断层、平移断层。

2、软土基坑工程地质问题包括：土质边坡稳定和基坑降排水。边坡变形破坏主要有：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡等。

3、解决边坡失稳的措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位。

4、软土基坑降排水途径：明排法、人工降水〔轻型井点、管井井点〕。

5、渗透变形〔渗透破坏〕一般分为：管涌、流土、接触冲刷、接触管涌、接触流土。

2F311030水利水电工程建筑材料

建筑材料—指建造各种工程时所应用的材料

2F311031掌握建筑材料的类型和特性

1.建筑材料的分类

〔1〕按化学成分〔重点〕－能对具体材料进行归类

a.无机非金属材料—天然石料、烧土制品、无机胶凝材料如石灰、水泥等。

b.金属材料—包括钢铁材料及各种有色金属材料。

c.有机质材料—木材、竹材、沥青、合成高分子材料。

d.复合材料—钢筋混凝土、纤维混凝土、塑料混凝土、聚合物混凝土、玻璃钢、纤维增强塑料。

〔2〕按材料来源分类—天然材料、人工材料

a.天然建筑材料如土料、砂石料、石棉、木材及其简单采制的成品〔如建筑石材〕等。

b.人工材料—石灰、水泥、沥青、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物等。

〔2〕按功能分类—结构材料、防水材料、胶凝材料、装饰材料、防护材料、隔热保温材料等。

a.结构材料—混凝土、型钢、木材等。

b.防水材料—防水砂浆、防水混凝土、镀锌薄钢板、紫铜止水片、膨胀水泥防水混凝土、遇水膨胀橡胶嵌缝条等。

c.胶凝材料—石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。

d.装饰材料—天然石材、建筑陶瓷制品、装饰玻璃制品、装饰砂浆、装饰水泥、塑料制品等。

e.防护材料—钢材覆面、码头护木等。

f.隔热保温材料—石棉纸、石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板等。

二、建筑材料的根本性质

要点：

1、区分空隙率与孔隙率

孔隙率－材料中孔隙体积占的百分比。

空隙率－粉状或粒状材料在某堆积体积内，颗粒之间的空隙体积所占的比例。

2、抗渗性

1〕用渗透系数K表示。K值越大，抗渗性能越差。

2〕对于混凝土和砂浆材料，用抗渗等级W表示，如W4：表示试件抵抗静水水压力的能力为0.4MPa。

3、抗冻性

用抗冻等级F表示。如F50：材料抵抗50次冻融循环，强度损失未超过规定值。

2F311032掌握混凝土的分类和质量要求

粒径在0.15~4.75mm之间的为砂即细骨料，粒径大于4.75mm的为石子即粗骨料。

一、细骨料

1、分类

按技术要求分为：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土、Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60的混凝土、Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。

2、用砂的级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数Mx表示砂的粗细程度。细度模数越大，表示砂越粗。Mx在3.7~3.1之间的为粗砂，Mx在3.0~2.3之间的为中砂，Mx在2.2~1.6之间的为细砂，Mx在1.5~0.7之间的为特细砂。

二、粗骨料

1、分类

按技术要求分为：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土、Ⅱ类宜用于强度等级为C30～C60的混凝土、Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。

2、粗骨料的最大粒径在条件许可的情况下，尽量选大。

3、计算普通混凝土配合比时，一般以枯燥状态的骨料为准，而大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。

三、砼的分类和质量要求〔新增〕

●〔一〕砼的分类：注意按施工方法的分类

●〔二〕砼的主要质量要求

●1、和易性：保水性、粘聚性、流动性。通过坍落度试验测定。

〔1〕和易性的指标及测定方法

一般常用坍落度定量地表示拌合物流动性的大小。坍落的高度〔以mm计〕称为坍落度。坍落度越大，说明流动性越大。按坍落度大小，将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土〔坍落度为10～40mm〕、塑性混凝土〔坍落度为50～90mm〕、流动性混凝土〔坍落度为100～150mm〕、大流动性混凝士〔坍落度≥160mm〕。

对于干硬性混凝土拌合物〔坍落度小于10mm〕，采用维勃稠度〔VB〕作为其和易性指标。

〔2〕影响混凝土拌合物和易性的因素

影响拌合物和易性的因素很多，主要有水泥浆含量、水泥浆的稀稠、含砂率的大小、原材料的种类以及外加剂等。

①水泥浆含量的影响。单位体积混凝土内水泥浆含量越多，拌合物的流动性越大；但假设水泥浆过多，混凝土拌合物将会出现流浆、泌水现象，使拌合物的黏聚性及保水性变差。因此，混凝土内水泥浆的含量，以使混凝土拌合物到达要求的流动性为准，不应任意加大。

②含砂率的影响。

合理砂率是在水灰比及水泥用量一定的条件下，使混凝土拌合物保持良好的黏聚性和保水性并获得最大流动性的含砂率。即在水灰比一定的条件下，当混凝土拌合物到达要求的流动性，而且具有良好的黏聚性及保水性时，水泥用量最省的含砂率，即最正确砂率。

③水泥浆稀稠的影响。

当水灰比拟小时，水泥浆较稠，拌合物的黏聚性较好，泌水较少，但流动性较小，相反，水灰比拟大时，拌合物流动性较大但黏聚性较差，泌水较多。普通混凝土常用水灰比一般在0.40～0.75范围内。

2、影响砼拌和物和易性的因素：主要有五项P31。

●3、强度：1〕标准试件、标准养护条件、养护龄期。2〕强度等级划分。

〔1〕混凝土抗压强度

①混凝土的立方体抗压强度。

边长为150mm的立方体试件，在标准养护〔温度20±2℃、相对湿度95%以上〕条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcu表示。

在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值〔以MPa计〕，以fcu，k表示。

混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个等级。例如，强度等级为C25的混凝土，是指25MPa≤fcu，k<30MPa的混凝土。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不小于C30。

〔2〕混凝土的抗拉强度

我国采用立方体的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度。混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的1/10～1/20。

●4、耐久性：

1〕抗渗性表示：抗渗等级；2〕抗冻性表示：抗冻等级；3〕提高耐久性的主要措施。

混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗磨性、抗碱-骨料反响等性能。

〔1〕混凝土的抗渗性

混凝土的抗渗性用抗渗等级〔W〕表示，即以28d龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验所能承受的最大水压力〔MPa〕来确定。混凝土的抗渗等级可划分为W2、W4、W6、W8、W10、W12等6个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力分别为0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。

〔2〕混凝土的抗冻性

分为F50、F100、F150、F200、F300、F400等6个等级，相应表示混凝土抗冻性试验能经受50、100、150、200、300、400次的冻融循环。

〔3〕提高混凝土耐久性的主要措施

①严格控制水灰比。

②混凝土所用材料的品质，应符合有关标准的要求。

③合理选择骨料级配。

④掺用减水剂及引气剂。

⑤保证混凝土施工质量。

2F311033掌握胶凝材料的分类和用途

一、分类

按化学组成分为：有机胶凝材料和无机胶凝材料。

有机胶凝材料常见的如沥青。

无机胶凝材料分为：

水硬性，如：水泥。

气硬性，如：石灰和水玻璃。

1、石灰为人工材料，耐水性差、体积收缩大，一般不宜单独使用。

2、水玻璃涂在天然石材外表可提高其防水性和抗分化性。水玻璃可配制成防水剂。

水玻璃的用途：

1.灌浆材料。常用于加固地基。

2.涂料。

3.防水剂。

4.耐酸材料。

5.耐热材料。

6.粘合剂。

3、水泥：

〔一〕通用水泥

通用水泥是指大量用于一般土木建筑工程的水泥，包括硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥。使用最多的为硅酸盐类水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。

〔二〕专用水泥

专用水泥是指有专门用途的水泥。下面介绍水利工程中常用的大坝水泥和低热微膨胀水泥。

大坝水泥包括中热和低热水泥。低热、中热水泥适用于大坝工程及大型构筑物等大体积混凝土工程。

低热微膨胀水泥适用于要求低热和补偿收缩的混凝土、大体积混凝土、要求抗渗和抗硫酸盐侵蚀的工程。

〔三〕特性水泥

1.快硬硅酸盐水泥。

快硬水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。

2.快凝快硬硅酸盐水泥。

双快水泥初凝不得早于10min，终凝不得迟于60min。主要用于紧急抢修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混合使用。

3.抗硫酸盐硅酸盐水泥。

抗硫酸盐水泥适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下隧涵等工程。

4.白色硅酸盐水泥。

5.铝酸盐水泥。

主要用于紧急抢修和早强要求的特殊工程，适用于冬期施工，主要缺点是后期强度倒缩，在使用3～5年后高铝水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右，抗冻渗和耐蚀等性能亦随之降低。高铝水泥不宜用于结构工程；使用温度不宜超过30℃；不得与其他水泥混合使用。

注意：

1〕低热、中热水泥适用于大坝工程及大型构筑物等大体积混凝土工程。

2〕双快水泥主要用于紧急抢修工程，以及冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混和使用。

3〕铝酸盐水泥主要用于紧急抢修工程和有早强要求的特殊工程，适用于冬期施工。缺点是后期强度倒缩。不宜用于结构工程。施工时不得与其他水泥混和使用。

2F311034掌握外加剂的分类和应用

一、分类

改善混凝土拌和物流动性的外加剂：减水剂、引气剂、泵送剂。

调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂、早强剂、泵送剂。

改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、阻锈剂。

改善混凝土其他性能的外加剂：引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

二、常用外加剂

引气剂：不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。

三、外加剂使用

1、一般不能直接参加混凝土拌和机内。

2、为保证减水剂效果，有同掺法、后掺法、分次掺入。

2F311035掌握钢材的分类和应用

一、分类

1、按化学成分分为：碳素结构钢、普通低合金钢。

2、钢筋按生产工艺分类

分为热轧钢筋、热处理钢筋、冷拉钢筋、钢丝〔直径不大于5mm〕。

热轧钢筋按强度分为：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级。随着级别增大，钢筋强度提高，塑性降低。

3、钢筋按外形分类

分为光面钢筋〔直径不小于6mm〕和变形钢筋〔直径不小于10mm〕。

二、其他知识点

反映钢筋塑性性能的根本指标是伸长率和冷弯性能。

三、注意热轧钢筋的牌号含义和选用要求

如：HRB335表示热轧带肋钢筋，屈服强度为335。

冷拉I级钢筋适用于非预应力受拉钢筋，不宜用于负温度、受冲击或重复荷载作用的结构。

2F311036了解土工合成材料的分类和应用

我国把土工合成材料分为：土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特种材料四大类。2F312000水利水电工程施工导流

2F312021导流

2F312021掌握导流标准

在河流上修建水工建筑物，施工期间往往与通航、筏运、渔业、灌溉或水电站运行等水资源综合利用的要求发生矛盾。

在河流上修建水利水电工程时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰围护基坑，并将河水引向预定的泄水通道往下游宣泄，这就是施工导流。

一、导流标准－选定导流设计流量的标准。导流设计流量是选择导流方案、确定导流建筑物的主要依据。

导流标准确定：依据：1〕导流建筑物级别，2〕导流建筑物类型，3〕风险度分析

二、导流时段－按照导流的各个施工的阶段划分的延续时间。

三、导流设计流量

依据导流标准、导流时段来确定

1、土坝、堆石坝、支墩坝等在洪水来临前不能完建时，围堰的导流时段一般以全年为标准，导流设计流量按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。

2、假设洪水来临前坝身能起拦洪作用，那么围堰的导流时段为洪水来临前的施工时段〔枯水期挡水〕，导流设计流量为该时段内按导流标准选择相应洪水重现期的最大流量。

2F312021掌握导流方法

一、施工导流的根本方法〔分段围堰法、全段围堰法〕

1、分段围堰法导流〔分期导流〕

1〕定义—分段围堰法导流亦称分期导流，就是用围堰将水工建筑物所在的