2f310000水利水電工程技術
本章圍繞水利水電工程建築物的主要型別，闡述水利水電工程專業技術知識，包括水利水電工程建築物及建築材料、施工導流、主體工程施工等三節。其中「水利水電工程建築物及建築材料」概述了水利水電工程施工的相關基礎知識，包括水利水電工程建築物的型別及組成、水利水電工程勘察與測量、水利水電工程建築材料等;「水利水電工程施工導流」分導流和截流兩部分進行闡述;「水利水電工程主體工程施工」對土石方開挖工程、地基與基礎工程、土石壩和堤防工程、混凝土工程及機電裝置和金屬結構安裝工程等分別闡述其基本知識、施工內容和技術要求，同時介紹了施工安全技術方面的有關知識。
本章的重點是水利水電工程等級劃分及特徵水位，工程勘察與測量，施工導流標準與導流方法，圍堰、截流的基本方法，土石方開挖技術，土石壩和堤防施工技術，混凝土的生產與運輸、澆築與養護以及鋼筋、施工安全技術等。
通過對本章的學習，要求應試者全面了解水利水電工程的型別、功能及其組成以及水工建築材料的型別及其應用、施工測量的儀器及其使用; 掌握水利水電工程施工的內容、方法、技術、裝置，以及工程質量控制和安全控制要點。
2f311000水利水電工程建築物及建築材料
2f311010水利水電工程建築物的型別及組成
2f311011掌握水利水電工程等級劃分及特徵水位
一、水工建築物等級劃分
(一)水利水電工程等級劃分
根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl 252-2000)的的規定，水利水電工程根據其工程規模、效益以及在國民經濟中的重要性，劃分為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ五等，適用於不同地區、不同條件下建設的防洪、灌溉、發電、供水和治澇等水利水電工程，見表2f311011-1。
對於綜合利用的水利水電工程，當按各分項利用專案的分等指標確定的等別不同時，其工程等別應按其中的最高等別確定。
(二)水工建築物的級別劃分
水利水電工程中水工建築物的級別，反映了工程對水工建築物的技術要求和安全要求。應根據所屬工程的等別及其在工程中的作用和重要性分析確定。
1.永久性水工建築物級別
水利水電工程的永久性水工建築物的級別應根據建築物所在工程的等別，以及建築物的重要性確定為五級，分別為1, 2, 3, 4, 5級，見表2f311011-2。
堤防工程的級別應按照《堤防工程設計規範》(gb 50286-98)確定。堤防工程的防洪標準主要由防洪物件的防洪要求而定。堤防工程的級別根據堤防工程的防洪標準確定，見表2f311011-3。
穿堤水工建築物的級別，按所在堤防工程的級別和與建築物規模相應的級別中的最高端別確定。
2.臨時性水工建築物級別
對於臨時性水工建築物的級別，按表2f311011-4確定。對於同時分屬於不同級別的臨時性水工建築物，其級別應按照其中最高端別確定。但對於3級臨時性水工建築物，符合該級別規定的指標不得少於兩項。
二、水工建築物的分類及作用
水利上為滿足防洪、發電、灌溉、航運等興利除害的要求，通常要建造控制水位、調節流量等作用的水工建築物。水工建築物一般按其作用、用途和使用時間等進行分類。
（一)按作用分類
水上建築物按其作用可分為擋水建築物、洩水建築物、輸水建築物、取(進)水建築物、整治建築物以及專門為灌溉、發電、過壩需要而興建的建築物。
1.擋水建築物，是用來攔截水流、抬高水位及調蓄水量的建築物，如各種壩和水閘以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2.洩水建築物，是用於宣洩水庫、渠道及壓力前池的多餘洪水、排放泥沙和冰凌，以及為了人防、檢修而放空水庫、渠道等，以保證大壩和其他建築物安全的建築物。如各種溢流壩、壩身洩水孔、岸邊溢洪道等。
3．輸水建築物，是為了發電、灌溉和供水的需要，從上游向下游輸水用的建築物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4．取(進)水建築物，是輸水建築物的首部建築物，如引水隧洞的進水口段、灌溉渠首和供水用的揚水站等。
5.整治建築物，是用以改善河流的水流條件、調整河勢、穩定河槽、維護航道以及為防護河流、水庫、湖泊中的波浪和水流對岸坡沖刷的建築物，如順壩、丁壩、導流堤、護底和護岸等。
6.專門建築物，是為灌溉、發電、過壩等需要興建的建築物。如專為發電用的引水管道、壓力前池、調壓室、電站廠房;專為灌溉用的沉砂池、衝砂閘;專為過壩用的公升船機、船閘、魚道、過木道等。
(二)按用途分類
水土建築物按其用途可分為一般性建築物和專門性建築物。
i，一般性水工建築物具有通用性，如擋水壩、溢洪道、水閘等。
2，專門性水工建築物，只實現其特定的用途。專門性水工建築物又分為水電站建築物、水運建築物、農田水利建築物、給水排水建築物、過魚建築物等。
(三)按使用時間的長短分類
水上建築物按其使用時問的長短分為永久性建築物和臨時性建築物。
1.永久性建築物是指工程執行期間長期使用的水工建築物。根據其重要性又分為主要建築物和次要建築物。
2.臨時性建築物是指土程施工期間暫時使用的建築物，如施工導流明渠、圍堰等。主要作用是為永久性建築物的施工創造必要的條件。
三、水庫與堤防的特徵水位
(一)水庫的特徵水位
1.校核洪水位。水庫遇大壩的校核洪水時在壩前達到的最高水位。
2.設計洪水位。水庫遇大壩的設計洪水時在壩前達到的最高水位。
3．防洪高水位。水庫遇下游保護物件的設計洪水時在壩前達到的最高水位。
4.正常蓄水位(正常高水位、設計蓄水位、興利水位)。水庫在正常運用的情況下，為滿足設計的興利要求在供水期開始時應蓄到的最高水位。
5.防洪限制水位(汛前限制水位)。水庫在汛期允許興利的上限水位，也是水庫汛期防洪運用時的起調水位。
6.死水位。水庫在正常運用的情況下，允許消落到的最低水位。它在取水口之上並保證取水口有一定的淹沒深度。
(二)堤防工程特徵水位
1.設防(防汛)水位。開始組織人員防汛的水位。
2.警戒水位。當水位達到設防水位後繼續上公升到某一水位時，防洪堤隨時可能出險，防汛人員必須迅速開赴防汛前線，準備搶險，這一水位稱警戒水位。
3.保證水位。即堤防的設計洪水位，河流遇堤防的設計洪水時在堤前達到的最高水位。
2f311012掌握土石壩與堤防的構造及作用
一、土石壩的型別
土石壩常按壩高、施工方法或築壩材料分類。
(一)按壩高分類
土石壩按壩高可分為低壩、中壩和高壩。我國《碾壓式土石壩設計規範》(sl 274-2001)規定:高度在30m以下的為低壩;高度在30m-70m之間的為中壩;高度超過70m的為高壩。
(二)按施工方法分類
按土石壩施工方法可分為碾壓式土石壩、水力衝填壩、定向爆破堆石壩等。其中碾壓式土石壩最常見，它是用適當的土料分層堆築，並逐層加以壓實(碾壓)而成的壩。它又可分為三種:
1.均質壩。壩體斷面不分防滲體和壩殼，壩體基本上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土)築成，如圖2f311012-1(a).
2.土質防滲體分割槽壩。包括黏土心牆壩和黏土斜牆壩，即用透水性較大的土料作壩的主體，用透水性極小的黏土作防滲體的壩。
防滲體設在壩體**的或稍向上游且略為傾斜的稱為黏土心牆，防滲體設在壩體上游部位且傾斜的稱為黏土斜牆壩，是高、中壩中最常用的壩型，如圖2f311012-1(b), (c), (d)。
3.非土料防滲體壩。防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土或其他人工材料(如土工膜)建成的壩。按其位置也可分為心牆壩和面板壩兩種，如圖2f311012-1(e), (f)。
二、土石壩的構造及作用、
土石壩的基本剖面是梯形，主要由壩頂構造、防滲體、上下游壩坡、壩體排水、地基處理等細部構造組成。
(一)壩頂構造(圖2f311012-2)
1—防震體 2—防浪牆 3—路面 4—護面
1.壩頂寬度。壩頂寬度應根據構造、施工、執行和抗震等因素確定。
如無特殊要求，高壩可選用10一15m,中、低壩可選用5--lom。同時，壩頂寬度必須充分考慮心牆或斜牆頂部及反濾層、保護層的構造需要。
2.護面。護面的材料可採用碎石、砌石、瀝青或混凝土，ⅳ級以下的壩下
遊也可以採用草皮護面。如有公路交通要求，還應滿足公路路面的有關規定。作用是保護壩頂不受破壞。
為了排除雨水，壩頂應做成向一側或兩側傾斜的橫向坡度，坡度宜採用2%--3%。對於有防浪牆的壩頂，則宜採用單向向下游傾斜的橫坡。
3.防浪牆。壩頂上游側常設混凝土或漿砌石修建的不透水的防浪牆，牆基要與壩體防滲體可靠地連線起來，以防高水位時漏水，防浪牆的高度1. 0---1. 2m。
(二)防滲體
土壩防滲體主要有心牆、斜牆、鋪蓋、截水牆等，設定防滲設施的作用是:減少通過壩體和壩基的滲流量;降低浸潤線，增加下游壩坡的穩定性;降低滲透坡降，防止滲透變形。
1.均質壩。整個壩體就是乙個大的防滲體，它由透水性較小的黏性土築成。
2.黏土心牆和斜牆。心牆一般布置在壩體中部，有時稍偏上游並略為傾斜;斜牆布置在壩體的上游，以便於和上游鋪蓋及壩頂的防浪牆相連線。
黏性心牆和斜牆頂部水平厚度一般不小於3m，以便於機械化施工。防滲體頂與壩頂之間應設有保護層，厚度不小於該地區的冰凍或乾燥深度，同時按結構要求不宜小於lm。
3.非土料防滲體。非土料防滲體有鋼筋混凝土、瀝青混凝土、木板、鋼板、漿砌塊石和塑料薄膜等，較常用的是瀝青混凝土和鋼筋混凝土。
(三)土石壩的護坡與壩坡排水
1.護坡。土石壩的護坡形式有:草皮、拋石、乾砌石、漿砌石、混凝土或鋼筋混凝土、瀝青混凝土或水泥土等。作用是防止波浪淘刷、順壩水流沖刷、冰凍和其他形式的破壞。
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