水利水电工程勘测与设计

水利水电工程勘测测量仪器的使用水利水电工程施工测量的要求水利水电工程地质与水文地质条件分析水利水电工程勘测测量仪器的使用器精度。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。微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪、数字水准仪(又称电子水准仪)经纬仪是进行角度测量的主要仪器，包括水平角测量和竖直角测量。另外，4.全站仪及其作用5.卫星定位系统6.水准尺(一)水准仪的使用(1)安置水准仪和粗平。先选好平坦、坚固的地面作为水准仪的安置点，然后张开三脚架使之高度(2)调焦和照准。产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合，它将影响读数的正确性；必平面重合。(3)精平。转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准管气泡成像吻合时，表明已精(4)读数。当符合水准管气泡居中时，立即根据十字丝中丝在水准尺上读数。不论使用的水准仪是(二)经纬仪的使用【2017年真题】使用经纬仪进行照准操作时，正确的步骤是()。焦，准确瞄准目标。参见教材P6。1F411012水利水电工程施工测量的要求(一)高程我国自1959年开始，全国统一采用1956年黄海高程系。后来利用1952～1979年期间青岛验潮站的验潮结果计算确定了新的黄海平均海面，称为“1985国家高程基准”。我国自1988年1月1日起开始采用1985国家高程基准作为高程起算的统一基准。(一)放样数据准备(二)平面位置放样方法的选择(三)高程放样方法的选择3.采用经纬仪代替水准仪进行工程放样时，放样点离高程控制点不得大于50m。【2016年真题】下列施工放样的资料中，属于放样数据计算依据的是()。A.放样数据手册D.测量数据成果，计算放样数据，绘制放样草图，所有数据、草图均应经两人独立计算与校核。参见教材P7。(一)开挖工程测量的内容形、断面测量和工程量测算。(二)开挖工程细部放样1.开挖工程细部放样，需在实地放出控制开(1)用钢尺或经过比长的皮尺丈量，以不超过一尺段为宜。在高差较大地区，可丈量斜距加倾斜改(2)用视距法测定，其视距长度不应大于50m。预裂爆破放样，不宜采用视距法。(3)用视差法测定，端点法线长度不应大于70m。(三)断面测量和工程量计算2.断面间距可根据用途、工程部位和地形复杂程度在5～20m范围内选择。设计有特殊3.断面图和地形图比例尺，可根据用途、工程部位范围大小在1:200～1:1000之间选择，主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图，应选用1:200;收方图以1;500或1:200为宜；大范围的土石覆盖层开挖收方可选用1:1000。依据。开挖工程量的计算中面积计算方法可采用解析法或图解法(求积仪)。6.两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%(岩石)和7%(土方)时，可取中数作为最后值。(一)立模和填筑放样的内容件进行形体和位置的检查：测算填筑工程量等。(二)建筑物的细部放样(三)建筑物立模放样点的检查4.建筑物基础块(第一层)轮廓点的放样，必须全部采用相互独立的方法进行检核。放样和检核点位之差不应大于122'type="#_x0000_t75”>m(m为轮廓点的测量放样中误差)。1.混凝土浇筑和土石料填筑工程量，必须从实测的断面(或平面)图上计算求得。3.土石料填筑量收方，应根据实测的各种填4.两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的3%时，可取中数作为最后值。(一)施工期间外部变形监测的内容(二)选点与埋设(三)观测方法的选择一般情况下，滑坡、高边坡稳定监测采用交会法；水平位法);垂直位移观测，宜采用水准观测法，也可采用满足精度要求的光电测距三角高程法；地基回弹宜采(四)资料整理【2014年真题】围堰水平位移监测宜采用()。B.视准线法法：水平位移监测采用视准线法(活动觇牌法和小角度法);垂直位移观测，宜采用水准观测法，也参见教材P11。(一)竣工测量的内容和方法(二)开挖竣工测量(三)填筑竣工测量用。(四)过流部位的形体测量(五)测量误差(1)人的原因；(2)仪器的原因；(3)外界环境的影响。粗差：粗心或受到干扰。滑坡：是指边坡岩(土)体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象，称为滑坡。(1)明排法的适用条件：(2)轻型井点降水的适用条件：·地下水位埋藏小于6.0m,宜用单级真空点井：当大于6.0m时，场地条件有限宜用喷射点井、接力(3)管井降水适用条件导流设计泄流能力级别类型风险度型式高程布置(条文)泄流能力(最大能量)时段导流标准=导流建筑物的类别(三级)4个方面确定11月12月2345[次要[次要坝顶高程永久校核洪水设计洪水EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up1(洪水),个)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(洪),三)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(峰),日)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(流),总)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up7(量),量)主要(5级)次要(3、4、5级)水利水电工程的等另企(五等)1、2→3(主要别工程规模水库总库容防洪保护人口(10¹(10'人)I大(1)型Ⅱ大(2)型Ⅲ中型小(1)型V小(2)型续表工程等别治涝发电)性)性年引水量(10m)I特别重要Ⅱ重要比较重要V一般永久性水工建筑物级别表1F411021—2工程等别次要建筑物工程等别次要建筑物I1345Ⅱ23V55Ⅲ34水库工程中最大高度超过200m的大坝建筑物，其级别应为1级，其设计防洪工程中堤防永久性水工建筑物的级别应根据其保护对象的防洪标准按表1F41102防洪标准[重现期(年)]<100,且≥50<50,且≥30<30,且≥20<20,且≥10堤防工程级别12345水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别，应根据保护后果、使用年限和临时建筑物的规模。按表1F411021-5确定。临时性水工建筑物级别表1F411021-5级别失事后果使用年限临时性水工建筑物高度3物淹没重要城镇、工矿企业，交通干线或推迟总工期及第一台(批)机组发电，造成重大灾害4建筑物淹没一般城镇、工矿企业、交通干线或影响总工期及第一台(批)机组发电，造成较大经济3~5建筑物电影响不大，经济损失较小当临时性水工建筑物根据表1F411021—5指标同时分属于不同级别时，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。【2017年真题】制定临时性水工建筑物的级别，应考虑的因素主要有()。(1)洪水标准，分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况。(5)堤防、渠道上的闸、涵、泵站及其他建筑物的洪水标准，不应低于堤防、渠道的防洪标准，并临时性水工建筑物的洪水标准，应根据建筑物的结构类型和级别，在表1F411021—11的幅度内，合临时性水工建筑物洪水标准[重现期(年)]表1F411021—11临时性建筑物类型临时性水工建筑物级别345土石结构混凝土、浆砌石结构水工建筑物的工程抗震设防类别，应根据其重要性和工程场地甲1(壅水)乙1(非壅水),2(壅水)丙2(非壅水),3丁【2014年真题】某水闸工程建筑物级别为1级，场地基本烈度为6度，其抗震设防类别应为()。工程抗震设防类别建筑物级别场地基本烈度甲1(壅水)乙1(非壅水),2(壅水)丙2(非壅水),3(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。它是水库在非常运用校核情(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。它是水库在正常运用设计情(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。只有水库承担下游(4)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(5)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(6)死水位(设计低水位)。水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位。水库正常蓄水位(1)静库容。坝前某一特征水位水平面以下的水库容积。(2)总库容。最高洪水位以下的水库静库容。(3)防洪库容。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。用以控制洪水，满足水库下游防护对(4)调洪库容。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。用于保证下游防洪安全(指其中的防洪库容部分)及对校核洪水调洪削峰，保证大坝安全。图1F411021水库特征水位和相应库容示意图水利水电工程合理使用年限(单位：年)表1F411022-1防洪治涝发电IⅡⅢV水利水电工程各类永久性水工建筑物的合理使用年限(单位：年)表1F411022-2建筑物类别建筑物级别23451级、2级永久性水工建筑物中闸门的合理使用年限应为50年，其他级别的永久性水工建筑物中闸门的合理使用年限应为30年。水工建筑物所处的侵蚀环境类别表1F411022-3环境类别室内正常环境三四海上大气区；轻度盐雾作用区；海水水位变化区；五使用除冰盐的环境；海水浪溅区；重度盐雾作用混凝土保护层厚设计值不应小于钢筋的公称直径，也不小于粗骨料最大粒径的1.25倍。从混凝土表面到钢筋(包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋)公称直径外边缘之间的最小距离。构件类别环境类别三四五23截面厚度不小于2.5m的底板及墩墙(1)优先选用中热硅酸盐水泥或发热量较低的硅酸盐水泥。(2)碾压混凝土的水胶比应小于0.70。(3)基础混凝土强度等级不应小于C15,过流表面混凝土强度等级不应小于C30。(1)挡水建筑物：是用来拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸以及堤防、海塘等。(2)泄水建筑物：是用于宣泄洪水、排放泥砂和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，(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、(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(5)河道整治建筑物：是用以改善河流的水流条件，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护(7)专门建筑物：用于发电、通航、过木、过鱼等单一目的的建筑物，如水电站、船闸、升船机、鱼道、鱼闸、过木道(机)、筏道等。为水利工程枢纽，分为蓄水枢纽、取水枢纽(1)主要建筑物：是指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物。例如：坝、泄水建(2)次要建筑物：是指失事后不致造成下游灾害，或工程效益影响不大，易于恢复的水工建筑物。临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物，如围堰、(1)理论分析(2)试验研究(3)原型观测通过观测仪器，对建筑物的变位、变形、应力、应(4)工程类比渗流分析主要内容有：确定渗透压力、确定渗透坡降(或流速);确定渗透量。【2015年真题】碾压混凝土坝渗流分析的主要内容包括()。E.确定渗流量「答案解析』水工建筑物渗流分析主要内容有：确定渗透压力、确定渗透坡降(或流速);确定渗透(一)建筑材料按其物理化学性质分类1)无机非金属材料(1)无机胶凝材料2)金属材料(二)建筑材料按材料来源分类1.天然建筑材料，如常用的土料、砂石料、石棉、木材等及其简单采制加工的成品(如建筑石材等)。(一)筑坝用土石料主要包括土坝(体)壳用土石料、防渗体用土石料、排水设施和砌石护坡用石料。1.土坝(体)壳用土石料1×10^cm/s:黏料含量一般为10%～30%;有机质含量(按重量计)不大于5%,易溶盐含量小于5%。可采用块石，其饱和抗压强度不小于40～50MPa,岩石孔隙率不大于3%,吸水率(按孔隙体积比计算)不大于0.8,重度应大于22kN/m²。也可采用碎石、卵石，不宜使用风化岩石。(二)土工合成材料(三)建筑石材(四)水泥通用硅酸盐水泥密度一般为3100～3200kg/m²,初凝时间不得早于45min,终凝时间不得迟于600min。(1)水位变化区域的外部混凝土、溢流面受水流冲刷部位的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，避免采用火山灰质硅酸盐水泥。(2)有抗冻要求的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，并掺用引(4)位于水中和地下部位的混凝土，宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥应有生产厂家的出厂质量证明书(包括厂名、品种、代表该产品质量的内容)以及28d强度证明书。3个月(快硬水泥超过1个月);对水泥的厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性不明或C.存储2个月的快硬水泥(五)水泥砂浆(六)水泥混凝土浆骨比拌合态混凝土(拌合物)黏聚保水硬化坍落度用桶高(300mm)减去坍落后混凝土最高点的高度，其差值称为坍落度，如差值是10mm,则坍落度为2.混凝土的强度(1)混凝土的抗压强度混凝土抗压强度是把混凝土拌合物做成边长为15cm的标准立方体试件，在标准养护条件(温度20℃±2℃,相对湿度95%以上)下，养护到28d龄期，按照标准的测定方法测定的混凝土立方体试件抗压强度 (2)混凝土的抗拉强度(2)抗冻性是指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度(抗压强度下降不超过25%,质量损失不超过5%)的性能。抗冻等级分为：F50、F100、F150、F200、F250及F300等。决定混凝土抗冻性的重要因素有混凝土的密实度、(1)单位用量表示法：以每立方米混凝土中各项材料的重量来表示；(2)相对用量表示法：以各项材料间的重量比来表示。6.骨料(1)混凝土的细骨料：粒径在0.16～5mm之间的骨料。按形成条件分为天然砂、人工砂；按细度模数F·M分为粗砂(F·M=3.7～3.1)、中砂(F·M=3.0～2.3)、细砂(F·M=2.2～1.6)、特细砂(F·M=1.5~(2)混凝土的粗骨料：粒径大于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为特大石(150～80mm或120～80mm)、大石(80～40mm)、中石(40～20mm)、小石 粗骨料的最大粒径：不应超过钢筋净间距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。对施工中，宜将粗骨料按粒径分成下列几种粒径组合：①当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级。②当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级。③当最大粒径为150(120)mm时，分成D20、D40、D80、D150(D120)四级。(1)改善混凝土和易性的外加剂，包括减水剂、引气剂、泵送剂等。(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括速凝剂、早强剂、缓凝剂。(3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂等。(4)改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。8.粉煤灰【2014年真题】反映水泥混凝土质量的主要技术指标有()。B.和易性D.耐久性E.强度【2016年真题】下列材料用量对比关系中，不属于混凝土配合比的是()。A.砂率B.水胶比c.浆骨比(七)建筑钢材图1F411024钢筋的应力一应变曲线2.反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能是有物理屈服点钢筋进行钢材的力学性能主要有抗拉性能(抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率)、硬度和冲击韧性等；工(1)抗拉屈服强度：指钢材在外力作用下开始产生塑性变形时的应力。(2)抗拉极限强度：指试件破坏前，应力—应变图上的最大应力值。(3)伸长率：指钢材拉断后，标距长度的伸长量与原标距长的比值。进入施工现场的钢筋，应具有出厂质量证明书或试验报告单，每捆(盘)钢筋均应挂上标牌，标牌上应注有厂标、钢号、产品批号、规格、尺寸等项到货钢筋应分批进行检验，检验时以60t同一炉(批)号、同一规格尺寸的钢筋为一批。随机选取2对钢号不明的钢筋，需经检验合格后方可使用。检验时抽取的试件不得少于6组。持久设计状况，上游采用水库的正常蓄水位(或防洪高水位),下游采用可能出现的不利水位；(1)混凝土坝、水闸和水电站厂房等建筑物的扬压力，应按垂直作用于计算截面全部截面积上的分(2)作用于建筑物计算截面上的扬压力分布图形，应根据不同的水工结构形式，上、下游计算水位，(3)确定扬压力分布图形时的上、下游计算水位，应与计算静水压力代表值的上、下游计算水位一(4)计算截面上的扬压力代表值，应根据该截