一建【水利】第23讲-水闸和泵站与水电站

2020一级建造师《水利水电工程管理与实务》考点精讲1F418000水闸、泵站与水电站（5.5分）一、本章学习提示主要阐述水闸、泵站与水电站的技术基础知识，水闸部分包括水闸的分类及组成、水闸主体结构的施工方法、闸门的安装方法、启闭机与机电设备的安装方法等知识点；泵站与水电站包括泵站与水电站的布置及机组选型、水电站的组成及布置、水轮机机组与水泵机组的选型等知识点。水闸主体结构的施工方法、闸门的安装方法、水轮机机组与水泵机组的选型是常考知识点，出选择题或案例题，复习时要重点把握。二、章节分值分布近四年（2016～2019年）真题各节分值统计表2019年2018年2017年2016年节序节名单多案单多案单多案单多案1F4180水闸施工152410技术泵站与水1F4180电站的布1120置及机组安装总计11507出题量波动大，预计20年会增加。1F418010水闸施工技术【本节知识框架】1F418011水闸的分类及组成1F418012水闸主体结构的施工方法1F418013闸门的安装方法1F418014启闭机与机电设备的安装方法【考点】水闸的分类及组成一、常用水闸的分类水闸是一种利用闸门挡水岸边。1.按水闸和控制泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊承担的任务分类：(1)节制闸(2)进水闸(3)分洪闸：常建滞洪区）或分洪道。分洪闸是双向过水的，洪水过后(4)排水闸：常建于江河沿岸，用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。排水闸向过水的。于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区（蓄洪区或再从此处将蓄水排入河道。也是双(5)挡潮闸（双向挡水）(6)冲沙闸（排沙闸）(7)排冰闸、排污闸等1水闸类型及位置示意图2.按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等。闸室结构形式（a）开敞式；（b）胸墙式；（c）涵洞式二、水闸的组成水闸主要包括上游连接段、闸室和下游连接段三部分。水闸的组成部分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；l6-边墩；17-下游翼墙；18-下游护坡闸室是水闸的主体部分，其作用是：控制水位和流量，兼有防渗防冲作用。闸室段结构包括：墩、边墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。荷载传至地基，建在软基上的闸室主要由闸门、闸底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及底板与地基间的摩擦力来维持稳定。底板还兼有防渗和防冲的作用。【考点】水闸主体结构的施工方法【真题分布数据统计】（2016多；2013多）、一水闸混凝土工程施工1.施工原则以闸室为中心，按照先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次原则进行。（13、16考点）的混凝土，则在浇筑深的部位时，可相邻两部位建基面深浅不一时，若先施工浅部位先深后浅能会扰动已浇部位的基土，导致混凝土沉降、位移或断裂。2可以给重的部位有预沉时间，使地基达到相对稳定，以减轻对邻接部位混凝土产生的先重后轻不良影响。如邻接两岸挡土墙的消力池、铺盖等部位，应尽量推迟到挡土墙施工并回填到一定高度后再开始浇筑。为了平衡施工力量，加速施工进度。闸室高度较大、层次较多、工作量较集中，应先先高后矮施工；其他如铺盖、消力池、翼墙等部位的施工，则可穿插其中进行。先主后次先主体部位，后次要部位，既是基于施工安全考虑，亦从节省投资、缩短工期着眼。2.平底板施工1）水闸底板有而反拱底板的施工一是般先浇墩墙，2）平底板混凝土的一般先浇上、下游齿平底板与反拱底板两种，平底板为常用底板。平底板的施工总是底板先于墩墙，再浇反拱底板。浇筑，墙，然后再从一端向另一端浇筑。3）钢筋安装：整装法和散装法。钢筋直径在30mm以内时，一般采用整装法。3.施工缝施工施工缝的位置应设在结构受力较小的部位，易于凿毛和清理，并考虑对外观质量的影响。施工缝的处理规定:(1)可采用凿毛、冲毛排除积水。强度达到2.5MPa后，或刷毛等方法处理、清除表层的水泥浆薄膜和松散软弱层，并冲洗干净，(2)混凝土方可进行浇筑上层混凝土的准备工作；浇筑前，水平缝应铺厚10~20mm的同配合比的水泥砂浆，垂直缝应随浇筑层刷水泥浆或界面剂。二、止水设施的施工在水闸设计中均设置温度缝与沉降缝，并常用沉降缝代温度缝作用。缝有铅直和种，缝宽一为般1.0～2.0cm。沉降缝填料的施工方法：先装填料后浇筑混凝土填充材料：毡、沥青杉木板、泡沫板及密封胶等多种。2.止水材料水平的两；先浇筑混凝土后装填料。沥青油毛止水片材料：紫铜片、橡胶、聚氯乙烯（塑料）等。紫铜止水片的制作:(1)清除表面的油渍、浮皮和污垢。(2)宜用压模压制成型，转角和交叉处接头，宜在加工厂制作；接缝应焊接牢固。(3)双面焊其搭接长度不应小于20mm。塑料和橡胶止水带应避免油污和长期曝晒。止水片的安设宜嵌固，不应使用钉子。3.止水缝部位的混凝土浇筑注意事项（13年考点）（1）水平止水片应在浇筑层的中间，在止水片高程处，不得设置施工缝。（2）浇筑混凝土时，不得冲撞止水片，当混凝土将淹没止水片时，应再次清除其表面污垢。（3）振捣器不得触及止水片。（4）嵌固止水片的模板应适当推迟拆模时间。三、平面闸门门槽施工门槽部分的混凝土中埋有滑动导轨、主轮、侧轮及反轮导轨、止水座等铁件。铁件埋设可采取预埋及留槽后浇混凝土两种方法。1.门槽垂直度控制门槽及导轨必须垂直无误，在立模及浇筑过程中应随时用吊锤校正。2.门槽二期混凝土浇筑在闸墩立模时，于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽。闸墩浇筑时，预先将导轨基础螺栓按设计要求固定于凹槽的侧壁及正壁模板，模板拆除后基础螺栓即埋入混凝土中。3导轨安装前，要对基础螺栓进行校正，安装过程中必须随时用垂球进行校正，使其铅直无误。导轨就位后即可立模浇筑二期混凝土。闸门底檻设在闸底板上，在施工初期浇筑底板时，若铁件不能完成，亦可在闸底板上留槽以后浇二期混凝土（图1F418012-5)。浇筑二期混凝土时，应采用补偿收缩细石混凝土，并细心捣固，不要振动已装好的金属构件。门槽较高时，不要直接从髙处下料，可以分段安装和浇筑。二期混凝土拆模后，应对埋件进行复测，并做好记录，同时检查混凝土表面尺寸，清除遗留的杂物、钢筋头，以免影响闸门启闭。（2018案例考点）四、弧形闸门的导轨安装弧形闸门不设门槽，在闸门两侧亦设墩时，根据导轨位置预留20cmX80cm的凹槽，槽预埋钢筋进行校正，并在预留槽两侧，设立垂直闸墩侧面并能控制导轨安装垂直干对称控制点。安装时，先将校正好的导轨分段与预埋的钢筋临时点焊接数点，待按设计坐标位置逐一校正无误，并根据垂直平面控制点，用样尺检验调整导轨垂直度后，再焊接牢固，最后浇二期混凝土。及二期混凝土浇筑置转轮或滑块，也有导轨的安装内埋设两排钢筋。及二期混凝土施工。浇筑闸安装前应对度的若4【例题·多选】下列关于水闸混凝土工程施工原则的说法，正确的有（）。A.先深后浅B.先轻后重C.先高后矮D.先主后次E.先大后小【答案】ACD【解析】混凝土工程的施工宜掌握以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次”原则进行。【考点】闸门的安装方法【真题分布数据统计】（2018案例）一、闸门的组成及分类按作用分：工作闸门、事故闸门、检修闸门、露顶闸门、潜孔闸门。按结构形式分：平面闸门、弧形闸门、人字闸门、一字闸门、圆筒闸门、环形闸门、浮箱闸门等。闸门分档表类型小型规格分档FH=门叶面积(m2)×水头(m)≤200200<FH≤10001000<FH≤5000>5000中型大型超大型二、闸门的安装闸门应有标志，包括：制造厂名、产品名称、生产许可证标志及编号、制造日期、闸门中心位置和总重量。闸门及埋件安装前应具备资料：（1）设计图样、施工图样和技术文件。（2）闸门出厂合格证。（3）闸门制造验收资料和出厂检验资料。（4）闸门制造竣工图或能反映闸门出厂时实际结构尺寸的图样。（5）发货清单、到货验收文件及装配编号图。（6）安装用控制点位置图。平板闸门安装包括埋件安装和门叶安装两部分。51一竖向隔板；2—水平次梁；3—主梁；4一纵向联结系；5—主轮；6—支承边梁；7—止8—吊点；9-反轨；10—主轨（1）埋件安装。包括底槛、主轨、侧轨、反轨和门楣等。水；（2）门叶安装。如门叶尺较大，由工厂分节制造，运到工地后，再现场组装，然后吊入门槽。（3）闸门启闭试验需作全行程启闭试验，要求门叶启闭灵活无卡阻现象，闸门关闭严密，漏水量不超过允许值。（2018案例考点）弧形闸门安装分为露顶式弧形闸门和潜孔式弧形闸门两种形式。露顶式弧形闸门包括底槛、侧止水座板、侧轮导板、饺座和门体。潜孔式弧形闸门，顶部有混凝土顶板和顶止水，其埋件除与露顶式相同的部分外，一般还有较座钢梁和顶门楣。【考点】启闭机与机电设备的安装方法一、启闭机分类按照结构形式分：固定卷扬式、液压、螺杆式、轮盘式、移动式启闭机（包括门式、桥式和台车式）等。6固定卷扬式螺杆式液压式启闭机启闭机型号表示方法：卷扬式启闭机型号的表示方法螺杆式启闭机型号的表示方法液压启闭机型号的表示方法启闭机按启闭力T分档表(单位：kN)表1F418014启闭机型式小型中型大型2500≥T≥1000T>500超大型固定式卷扬式、移动式、液压式T<2501000>T≥250500≥T≥250T>2500螺杆式二、固定式启闭机的安装1.安装程序T<250（1）埋设基础螺栓及支撑垫板。（2）安装机架。（3）浇筑基础二期混凝土。（4）在机（5）安装电气设备和保护元件。（6）连接闸门作启闭机2.卷扬式启闭机安装(1)埋入机架上安装提升机构。操作试验，使各项技术参数和继电保护值达到设计要求。架基础螺栓和支承垫板。(2)安装机架。(3)在机架上安装、调整传动装置。3.螺杆式启闭机安装基础埋件的安装、启闭机安装、启闭机单机调试、启闭机负荷试验。7【考点问题清单】1.启闭机分类与型号表示方法？2.固定式启闭机的安装程序？【考点练习】【习题】型号为QL2×80D启闭机A.螺杆式启闭机B.液压式启闭机属于（）。C.卷扬式启闭机D.移动式启闭机【答案】【解析】型号中字母按汉语拼音第一个字，Q为启闭机，L为螺杆式【例题】，正确的顺序是（）。A.埋设基础螺栓、安装架、安装电气设备B.埋设基础螺栓、安装机构、安装电气设备C.埋设基础螺栓、安装机提升机构D.埋设基础螺栓、安装提升机构【答案】【本节知识点A。大型固定式启闭机的一般安装程序提升机构、安装机架、安装提升机架、安装电气设备、安装电气设备、安装机架、安装B总结】1F418020泵站与水电站的布置及机组安装【本节知识框架】1F418021泵站的布置1F418022水电站的布置1F418023水轮发电机组与水泵机组安装【考点】泵站与水电站的布置及机组选型泵站1.泵站的基本组成是安装水泵、动力机、辅助设备、电气设备的建筑物，是泵站工程中的主体工泵房程。8一般有前池、进水池等，但对于从河流取水的泵站，除泵房直接从水源中取水进水建筑物外，进水建筑物还应包括取水头部、引水管（涵）或引水渠、集水井等。管路等。为保证泵站的正常运行，进水侧设置出水建筑物拦污栅、清污机和检修闸门，出水一般为出水池、压力水箱或出水侧设置拍门、快速闸门、蝴蝶阀或真空破坏阀等断流设备。2、泵站枢纽的布置泵站枢纽布置一般有灌溉泵站、排水泵站、排灌结合站等几种典型布置形式。【考点】水电站的组成及布置水电站水电站的布置形式典型布置形式：坝式水电站、河床式水电站及引水式水电站。利用拦河坝使河道水位壅高，河流中、上游的高山峡谷坝式水电站中、高水头水电站以集中水头中发电厂房与挡水闸、坝呈一列河床式水电低水头、大流量的水电式布置在河床上共同起挡水用的水电站式水电利用引水道来集中河段落差形流量小、河道纵坡降大的头的水电站作河流中、下游站站引水站成发电水河流中、上游92、水电站枢纽建筑物的组成挡水、泄水、进水、引水及尾水、平水建筑物，发电、变电和配电建筑物等。平水建筑物：用来平稳由于水电站负荷变化在引水或尾水建筑物中造成的流量及压力(水深)变化，如有压引水道中的调压室、无压引水道末端的压力前池等。其他建筑物：如过船、过木、过鱼、拦沙、冲沙等建筑物。【考点】水轮机机组与水泵机组的选型【真题分布数据统计】（2019单；2016单；2011单）一、水轮机的类型1.水轮机的分类反击式和冲击式。1）反击式水轮机分为：混流式、轴流式、斜流式和贯流式。（1）混流式水轮机应用水头范围广（约为20～700m）、结构简单、运行稳定且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。（2）轴流式水轮机应用水头约为3～80m。在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。（3）斜流式水轮机适用水头约为40～200m。结构特别复杂，加工工艺要求和造价均较高，一般较少使用。（4）贯流式水轮机适用水头为1～25m。它是低水头、大流量水电站的一种专用机型，在开发平原地区河道和沿海地区潮汐等水力资源中得到较为广泛的应用。（11年考点）2）冲击式水轮机可分为水斗式、斜击式和双击式三种。大型水斗式水轮机的应用水头约为300-1700m。（2019考点）2.水轮机的型号型号由三部分组成，每一部分用短横线1.第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机形式；阿拉伯数字表示转轮型号。“-”隔开。2.第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和水轮机引水室特征。3.第三部分是阿拉伯数字，表示以cm为单位的水轮