二建《水利水电工程管理与实务》笔记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述水利水电工程专业技术知识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括水利水电工程建筑物的类型及组成利水电工程勘察与测量利水电工程建筑材料等程施工导流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,程勘察与测工导流标准与导流方法，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。通过对本章的学习求应试者全面了解水利水电工程的类型能及其组成以及水工建筑材料的类型及其应用工测量的仪器及其使用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(SL252-2000）的的规定，水利水电工程根据其工程规模以及在国民经济中的重要性为ⅠⅣ、Ⅴ五，适用于不同地区、不同条件下建设洪、灌溉、发电、供水和治涝等水利水电工程，见表2F311011—1。对于综合利用的水利水电工程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工程对水工建筑物的术要求和安全要求。应根据所属工程的等别及其在工程中的用和重要性分析确定。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据建筑物所在工程的等别及建筑物的重要性确定为五级,分别为1，2,4，5级，见表2F311011-2堤防工程的级别应按照《堤防工程设计规范50286—98)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程的级别根据堤防工程的防洪标准确定,见表2F311011—3。穿堤水工建筑物的级别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。2。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定时分属于不同级别的临时性水工建筑物,其级别应按照其中高级别确定。但对于3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、航利除害的要求，通常要建控制水位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水建筑物、输水建筑物、）1

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1。挡水建筑物，是用来截水流、抬高水位及调蓄水的建筑物，如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘。2.泄水建筑物用于宣泄水库、渠道及压力前池余洪水放泥沙和冰凌，以及为了人防、检修空水库、渠等，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.3．输水建筑物，是为了电、灌溉和供水需要，从游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸。4（水建筑物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,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建筑物,如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等.6。专门建筑物，是溉、发电、过需要兴建的建筑物.如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂专灌溉用的沉砂池、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.2，专门性水工建筑物，只实现特定的用途。专门性水工建筑物又分水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物.(三）按使用时间的长短分类水上建筑物按其使用时问的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。1.永久性建筑物是指程运行期间长期使用水工建筑物根其重要性分为主要建筑物和次要建筑物。2。临时性建筑物指土程施工期间暂时使用建筑物，如施导流明渠、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达到的最高水位。2。设计洪水位.水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位。3洪高水位库下游保护对象的设计洪水时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、兴利水位正常运用的情况下,为满足设计的兴利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.戒水.水位达到设防水位后继续上升到某一水位时,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.保证水位堤防的设计洪水位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

(一）按坝高分类土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。我国《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定:高度在下的为低坝；高度在—70m间的为中坝；高度超过70m的为高坝.(二）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、定向爆破堆石中碾压式土石坝常见，它是用适当的土料分层堆逐层加以压实（碾压）而成的坝。它又可分为三种：1分防渗体和坝壳上是由均一的黏性土料(壤土、砂壤土）筑成，如图2F311012-1（a2。土质防渗体分区坝包括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透水性极小的黏土作防渗体坝渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜称为黏土心墙防渗体设在体上游部位且倾斜称为黏土斜墙坝,是高、中坝中最常用的坝型，如图（b(c（d3料防渗体坝体由沥青混凝土混凝土或其他人工材土工成的。其位置也可分心墙坝和面板两种，如图2F3110121(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—防浪墙—路面—护面1。坝顶宽.坝顶宽度应根据构造、施工、运行和抗震等因素确如无特殊要求,高坝可选用中、低坝可选用—lOm.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。了排除雨水坝应做成向一侧或两侧倾斜的横向坡度，坡度宜采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.防浪墙顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来，以防高水位时漏防浪墙的高度1.0--。2m。(二）防渗体土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙设置防渗设施的作用是减通过坝体和坝基的渗流量;降低浸润线加下游坝坡的稳定性低渗透坡降，防止渗透变形.1。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3m以便于机械化施工。渗体顶与坝顶之间应设有保护层，厚度不小于该地区冻或干燥深度同按结构要求不宜小于lm.3。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1。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等用是防止波浪淘刷、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坡的结合处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用浆砌石或混凝土板铺设成矩形或梯形较长时应沿坝轴线方向每隔50—-100m左右设一横向排水沟，以便排除雨水。(四）.土石坝的排水设施1.排水设施形式有坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破排水设施与坝体、土基接合处一设置反滤层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—-—2堆石或砌石筑成，如图2F311012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出高度应大于波浪沿坡面的爬高使坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度。避免棱体排水上游坡脚出现锐顶宽应根据施工条件及检查观测需要确定，但不得小于1。0m,如图2F311012-4所示.棱体排水可降低浸润线冻胀和渗透变形坝脚不受尾水淘刷，多用于河床部分(有水）的下游坝脚处。2.反滤层为避免因渗透系数和材料级配的突变而引渗透变形，在防渗体与坝壳、坝壳与排水体之间要设置2—--3层粒径不同的砂石料作为反滤材料粒径沿渗流方向由小到大排列.三、堤防的构造与作用土质堤防的构造与作用和土石坝类似，包括坝顶、防渗体、护坡、坝坡排水及坝体排水、地基处理等构造。堤高超过6m的背水坡应设戗台，宽度不宜小于风浪大的海堤、湖堤临水侧宜设置消浪平台,其宽度可为波高的1—-2,但不宜小于3m。城市矿区等修建土堤受限制的地段，宜采用浆砌石、混凝土或钢筋混凝土结构的防洪墙，它们与重力坝的构造相似。2F311013掌握水闸的组成及作用水闸是一种既能挡水又能泄水的低水头水工建筑通过闸门启闭来控制水位和流量,以满足防洪、灌溉、排涝等的需要一、水闸的类型1。按水闸所承担的任务可分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。2。按闸室结构形式可分为开敞式水闸和涵洞式水闸(1)开敞式水闸:闸室上面是露天的有填土,如图2F311013所示。当引(泄）水流量较大、渠堤不高时，常采用开敞式水闸（2)涵洞式水闸:主要建在渠堤较高量较小的渠堤之下,室后有洞身段，洞身上面填土.根据水力条件的不同,洞式可分为有压和无压两种。二、水闸的组成部分及其作用水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成，如图—1所示。(一）闸室4

闸室是水闸的主体挡水和调节水流的作用包括底板墩门墙、工作桥和交通桥等。1.底板板按结构形式,可分为平底板堰底板和反拱底板;程中用得最多的是平底板据底板与闸墩的连接方式不同底板可分为整体式和分离式两种。(1）整体式底板.板与闸墩连成整体。作用是将上部结构重量及荷载传给地基及防渗作用必须满足强度和刚度要求倍闸孔净宽，但不宜小于0。5-—0.。整体式平底板抗震性能较好。中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。对多孔水闸适应地基不均匀沉降和减小底板内的温度应力要沿水流方向设变形缝(温度沉降缝)将闸室分成若干段，个闸段一般不超过（2）分离式底板。闸孔中间的底板与闸墩下的底板之沉降缝分开称为分离式底板分离式闸墩底板基底压力较大，一般宜建在中等密实以上的地基上。2。闸.闸墩的作用主要是分隔闸孔，支承闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构.闸墩多用C15-—C30的混凝土浇筑型水闸可用浆砌块石砌筑门槽部位需用混凝土浇筑。3作桥作桥的作用是安装启闭机和供管理人员操作启闭机之用,为钢筋混凝土简支梁或整体板梁结构。的高度必须满足闸门能提出门槽检修的要求。4。胸墙。作用是挡水,以减小闸门的高度跨度在下的胸墙可用板式结构,超过5m跨度的胸墙用板梁式结构闸墩的连接方式有简支和固结两种。(二)上游连接段上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成1.铺盖用主要是延长渗径长度以达到防渗目的，应该具有不透水性，同时兼有防冲功能。常用材料黏土、混凝土、钢筋棍凝，以混凝土铺盖最为常见。混凝土铺盖常用C15混凝土浇筑，厚度。2~0.，铺盖与底板接触的一端应适当加厚，并用沉降缝分开，缝内设止水如图2F311013—2所示。板桩能够延长渗径，减少渗透坡降,在水利水电施工中，板桩一般设在需防渗建筑物上游侧，一般设在沙性土中.2.护底与护坡。它的作用防止高速水流对渠河）底及边坡的冲刷长度一般为3～5倍堰顶水头。材料有干砌石、浆砌石或混凝土。3.上游翼墙。它的作用是改善水流条件、挡土、防冲、防渗等平面布置形式有圆弧形翼墙、扭曲面翼墙、八字形翼墙和隔墙式翼墙等；结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式和空箱式等。（1）重力式翼墙。如2F311013-3所示，依靠自身的重量维持稳定性，材料有浆砌石或混凝土,适用于地基承载力较高、高度在5——6m下的情，在中小型水闸中应用很广。(2〉悬臂式翼墙。挡土墙是固结在底板上的悬臂结构，由钢筋混凝土筑成。适用于高度在6—-9m左右、地质条件较好的情况。(3壁式翼墙.扶壁式翼墙是由直墙板和扶壁组成的钢筋混凝土结构。适用于高度在8—-9m以上、地质条件较好的情况（4）空箱式翼墙。空箱式翼墙是扶壁式翼墙的特殊形由顶板、底板、前墙、后墙、隔墙与扶壁组成。适用于高度较高、地质条件较差的情况5

(二)下游连接段下游连接段通常包括护坦、海漫、下游防冲槽齿墙)以及下游翼墙与护坡等。1.护坦受高速水流的冲刷、水流脉动压力和底部扬压力的作此要求护坦应具有足够的重量,强度和抗冲耐磨能力通常用混凝土筑成用浆砌块石不均匀沉降而产生裂缝侧翼墙底板及闸室底板之问，均应设置沉陷缝.缝的位置如在闸基防渗范围内，缝中应设止水2.海漫与防冲槽消力池后面应设置海漫与防冲槽图2F311013—4示.其作用是继续消除水流余能，调整流速分布确保下游河床免受有害冲刷。海漫构造要求面粗糙，能够沿程消除余透水性好,以利渗流顺利排出有一定的柔性,能够适应河床变形。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石在海漫末端与土质河床交接处可能会遭受冲,此在海漫末端设置防冲槽与下游河床相连，以保护海漫末端不受冲刷破坏3游翼墙与护坡。与上游翼墙与护坡基本相同要做到防冲槽尾部。下游八字形翼墙的总扩散角在15

0

——-24

0

之间。2F311014熟悉混凝土坝的构造及作用混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种,它们的结构特点和类型如下。一、重力坝的结构特点和类型1。重力坝的结构特点重力坝主要依靠自身重量产生的抗滑力维持其稳定性。重力坝用混凝土或浆砌石筑成。坝轴线一般为直线,并有垂直于坝轴线方向的横缝将坝体分成若干段,横剖面基本上呈三角形，如图2F311014-1所示.2．重力坝的类型(1）按坝体高度分为高坝、中坝和低坝。坝高大于70m的为高坝，小于30m的为低坝，介于两者之间的为中坝。（2)按筑坝材料分为混凝土重力坝和浆砌石重力坝重力坝及高坝大都用混凝土浇筑,中低坝可用浆砌块石砌筑。(3）按泄水条件分为溢流重力坝和非溢流重力坝段(4)按坝体的结构分为实体重力坝、空腹重力坝和宽缝重力坝（5)按施工方法分为浇筑混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝。二、重力坝的构造及作用(一）坝顶构造1.非溢流坝段。坝顶上游常设置防浪墙，以降低坝体的高墙身采用与坝体连成整体的钢筋混凝土结构，并应有足够的厚度以抵挡波浪及漂浮物的冲击。墙身高度一般为1。2m，浇筑混凝土坝顶最小宽度为3m,碾压混凝土为2流坝段.溢流坝段上部结构应根据运用要求布置。一般应有闸墩、工作桥、闸门、启闭设施、胸墙及交通桥等。(二)重力坝的防渗与排水设施在混凝土重力坝坝体游面和下游面水位以下部,采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的混凝土体的防渗设施.防渗层厚度一般为—-1/10水头,但不小于2m。为了减小坝体的渗透压力近上游坝面设置排水管幕水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/15——1/25，且不小于0m.排水管间距—-3m。（三)重力坝的分缝与止水6

为了满足施工要求防止由于度变化和地基不均匀沉降致坝体裂缝，在坝内需要进行分缝。1.横缝坝轴线垂直,有永久性的和临时性的两种将坝体分成若干个坝段，缝间距一般为15—-20m永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝面常为平面。当不均匀沉降较大,需留缝宽1-—2cm，缝间用沥青油毡隔,缝内须设置专门的止水；临时性横缝缝面设置键槽，埋设灌浆系统。2缝.纵缝是平行于坝轴线方向的缝作用是为了应混凝土的浇筑能力、散热和减小施工期的温度应竖向纵缝的间距为15——30m，缝面应设置三角形键槽.为了保证坝段的整体性，沿缝面应布设灌浆系纵缝与坝面应垂直相交。待坝体温度冷却到稳定温度，缝宽达到0.以上时再进行灌浆。一般进浆管的灌浆压力可控制在035--045MPa,回浆管的压力可控制在02—25Mpa。3。水平施工缝。平施工缝是新老混凝土的水平结合面。每层浇筑块的厚度约为5-—4.0m，基岩表面约0.75—-1.0m，以利散热。同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开，上、下浇筑块之间常间歇3混凝土浇筑前,必须清除老混凝土面浮碴凿毛，用压力水冲洗，再铺一层2的泥砂浆，然后浇筑。(四）坝内廊道为了满足帷幕灌浆水、观测和检修坝需要在坝内设置各种廊道和竖井，构成廊道系统.廊道内应设置通风和照明设备1。基础灌浆廊道。础灌浆廊道设置在游坝踵。廊道上游侧距上游坝面的距离约为0.05--0.1倍水头于4--5m面距基岩面不小于。5倍廊道宽度，廊道断面一般采用城门洞,其宽度一般为2.5-—3。0m，高度一般为3。0——3.5m。当廊道低于下游水位时，应设集水井及抽排设施。2体检修和排水廊道.为了便于检查坝体和排除坝体渗水靠近坝体上游面沿高度每隔15——30m设一检查兼作排水用的廊道面形式多为城门洞形，廊道最小宽度为。2m,高度。层廊道在左、右两岸至少应各有一个通向下游的出口，各层廊道之间用竖井连如设有电梯井时层廊道均应与电梯井相通。三、拱坝的结构特点和类型1.拱坝的结构特点拱坝的轴线为弧形将上游的水平水压力变成轴向压应力传向两岸要依靠两岸坝肩维持其稳定性；拱坝是超静定结构强的超载能力温度的变化和坝肩位移的影响较大.2。拱坝的类型（1）定圆心等半径拱坝：圆心的平面位置和外半径都不变的一种拱坝。（2)等中心角变半径拱坝:拱坝坝面自上而下中心角不变而半径逐渐减小。（3)变圆心变半径双曲拱坝心的平面位置、外半径和中心角均随高程而变的坝体形式。四、支墩坝的结构特点和类型支墩坝是由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成2F311014—2.按挡水面板的形式墩坝可分为板坝、连拱坝和大头结构特点如下:1平板坝是支墩坝中最简单的形式，其上游挡水面板为钢筋混凝土平板,并常以简支的形式与支墩连接,适用于40m下的中低.支墩多采用单支墩为了提高支墩的刚度，也有做空腹式双支墩。2.连拱坝是由支承在支墩上连续的拱形挡水面拱筒担水压力的一种7

轻型坝体。支墩有单支墩和双支墩两种和支墩之间刚性连接成超静定结构，温度变化和地基的变形对坝体的应力影响较大。因其适用于气候温和的地区和良好的基岩上。3.大头坝是通过扩大支墩的头部而起挡水作用的较平板坝和连拱坝大,也称大体积支墩坝能充分利用混凝土材料的强度体用筋量少;大头和支墩共同组成单独的受力单元，对地基的适应性受气候条件影响小。因此大头坝的适应性广。2F311015熟悉泵站的布置及水泵的分类一、叶片泵的分类及性能（一）叶片泵的分类叶片泵按工作原理的不同,可分为离心泵、轴流泵和混流泵三种1。离心泵。按其基本结构、形式特征又分为单级单吸式离心泵、单级双吸式离心泵、多级式离心泵以及自吸式离心泵。2。轴流泵。主轴方向又可分为立式泵、卧式泵和斜式泵；按叶片可调节的角度不同可分为固定式、半调节式和全调节式3。混流泵.按结构形式分为蜗壳式和导叶式(二)叶片泵抽水装置由叶片泵、动力机设备路及其附件构成的能抽水的系统称为叶片泵抽水装置。现将离心泵、轴流泵抽水装置介绍如下1.离心泵抽水装置水泵以电动机为动力时，电动机通过联轴器直接与水泵连水泵进口端接进水管路口端接出水管路;在进水管路上安装的各种管路附件.离心泵启动前泵壳和进水管内必须充满水，充水方式有用真空泵、高位水箱或人工等。2。轴流泵抽水装置立式轴流泵叶轮安装在进水池最低水位以下此无需充水设备动机安装在水泵的上方，用联轴器与水泵直接连接。水泵出水弯管与出水管路连接口(三）叶片泵的性能参数叶片泵性能参数包括流量、扬程、功率、效率、允许吸上真空高度或必需汽蚀余量、转速等。其中：1.扬程指单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量，H示位是O，简略为水泵铭牌上所标出的扬程是这台泵的设计扬程即相应于2通过设计流量时的扬程，又额定扬程。的工作扬程总是大于实际扬净扬程)。2。效率。水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率，该效率为泵的最高效率泵内的能量损失可分三部分即水力损失积损失和机械损失3.允许吸上真空高度或必需汽蚀余是表征叶片泵汽蚀性能的参数来确定泵的安装高程，单位为m.二、泵站进出水建筑物泵站进出水建筑物一般包括引水渠、沉砂及冲砂建筑物、前池、进水池、出水管道和出水池。1.引水渠泵站的泵房远离水源时利用引水渠(岸边式泵站可设涵洞）将水源引至前池和进水池.泵站的引水渠分为自动调节引渠和非自动调节引渠2.沉砂及冲砂建筑物。当水源（河流）含砂量较大时，除在进水口前设置拦砂设施外,还应增设沉砂池砂口门,以少高速含砂水流对水泵和管道的磨损和破坏。3.前池衔接引渠和进水池的水工建筑物据水流方向可将前池分为两大类，即正向进水前池和侧向进水前池。8

4。进水池是水泵（立式轴流泵）或水泵进水(卧式离心泵、混流泵）直接吸水的水工建筑物，一般布置在前池和泵房之间或泵房的下面湿室型泵房5.出水池是衔接水泵出水管与灌溉（或排水）干(承泄区水工建筑物,根据水流出流方向,出水池分为正向出水池和侧向出水池。6.压力水箱。是一种封闭形式的出水建筑物，箱内水流一般无自由水,大多用于排水泵站且承泄区水位变幅较大的情况水流方向来分力水箱有正向出水和侧向出水两种。7。出水管道。水泵房至出水池之间有一段压力管道称为出水管道。出水管道的铺设方式有明式铺设和暗式铺设两种。三、泵房的结构形式泵房结构形式有移动式和固定式两大类。移动式分为囤船型和缆车;固定式泵房分为分基型、干室型、湿室型、块基型四种。2F311016熟悉水电站的组成及作用水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成一、进水口水电站的进水口分有压和无压两种，它是水电站引水系统的首部（一)有压进水口其特征是进水口高程在水库死水位以下竖井式进水口、墙式进水口进水口和坝式进水口等几种要设备有拦污栅、闸门及启闭机孔及充水阀等,如图2F311016所示。（二）无压进水口它一般设在河流的凹岸,由进水闸、冲砂闸、挡水坝和沉砂池组成二、引水建筑物引水建筑物有动力渠道、引水隧洞和压力管道等（一)动力渠道有非自动调节渠道和自动调节渠道两种调节渠道渠顶与渠底基本平行，不能调节流量;而自动调节渠道渠顶是水平的调节流量工程量较大,一般用于引水渠较短的情况.（二)引水隧洞分为有压引水隧洞和无压引水隧洞两种洞转弯时弯曲半径一般大于5倍洞径，转角不宜大于600，以使水流平顺，减小水头损失(三)压力管道它有钢管、钢筋混凝土管和钢衬钢筋混凝土种.明管设有镇墩和支墩，一般在进口设置闸门而在末端设置阀门，附件有伸缩节、通气孔及充水阀及排水设备地下埋管埋藏在地下岩层之中，施工时对破碎的岩层进行固结灌浆；平洞、斜井的拱顶要进行回填灌浆衬与混凝土凝土与围岩之间进行接缝灌浆.三、平水建筑物平水建筑物包括压力前池和调压室.(一)压力前池它设在无压引水的末端，是水电站的无压引水系统与压力管道的连接建筑压力前池由前室、进水室及其设备、泄水建筑物、放水及冲砂设备、拦冰及排冰设备组成。（二）调压室调压室设在较长有压管道靠近厂房的位置射水击波以缩短压力管道的长度、改善机组在负荷变化时的运行条件。1压室的基本要求:尽量靠近厂房以缩短压力管道的长度自由水面和9

足够的底面积以充分反射水击;有足够的断面积使调压室水体的波动迅速衰减以保证工作稳定;正常运行时水流经过调压室底部造成的水头损失要小。2。调压室的基本类型包括简单圆筒式、阻抗式、双室式、差动。另外还有溢流式调压室和气垫式调压室等。四、厂区枢纽厂区枢纽包括主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站发电、变电和配电的场所。1.主厂房，由机组段和安装间组.安间是安装和检修水轮发电机组的地方,要能容纳发电机转子机架轮机机盖和转四大部件;机组段是水轮发电机组把水能变成电能的场所分蜗壳尾水管层和发电机层。在施工中壳外围混凝土、机墩和发电机风罩等为二期混凝他为一期混凝土.2.副厂房,由机修间、蓄电池室、中央控制室组成。3.主变压器场，要尽量靠近主厂房，并有检修通道4.高压开关站，是配送电能的场所，要有足够的面积2F311017熟悉渠系建筑物的构造及作用在渠道上修建的水工建筑物称为渠系建筑,使渠水跨过河流、山谷、堤防、公路等。类型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水与陡坡。一、渡槽的构造及作用按支承结构渡槽可分为梁式式、衍架式等，波槽由输水的槽身及支承结构、基础和进出口建筑物等部分组成渡槽一般采用简支梁式结构面采用矩形.（一）梁式渡槽1身结构.梁式渡槽槽身结构一般由槽身和槽墩排架)组成要支承水荷载及结构自重。槽身按断面形状有矩形和U;梁式渡槽又分成简支梁式、双悬臂梁式悬臂梁式和连续梁式.简支矩形槽身适应跨度为8—-15m，U形槽身适应跨度为15-—20m.2.渡槽的进出口建筑物它和水闸基木相同，由翼墙、护底、铺盖和消能设施组成矩形或U形槽身和梯形渠道连接起来改善水流条件冲及挡土作用。(二）拱式渡槽拱式渡槽的水荷载及结构自重由拱承担，其他和梁式渡槽相同。二、涵洞的构造及作用根据水流形态的不同，涵洞分有压、无压和半有压式(一）涵洞的洞身断面形式1.它的水力条件和受力条件较好土或钢筋棍凝土建造，适用于有压涵洞或小型无压涵洞。2形涵洞.它是四边封闭的钢筋混凝土整体结构用于现场浇筑的大中型有压或无压涵洞.3.盖板涵洞面为矩形，山底板和盖板组成,适用于小型无压涵洞。4.拱涵。由底板、边墙和拱圈组成。因受力条件较好于填土较高、跨度较大的无压涵洞.（二)洞身构造洞身构造有基础、沉降缝、截水环或涵衣如图2F311017所示.1。基础基础采用浆砌石或混凝土管座其包角为900--135拱涵和箱涵基。础采用C15索混凝土垫层。它可分散荷载并增加涵洞的纵向刚度2，沉降.设缝间距不大于，不小2—-3倍洞高，主要是适应地基的10

不均匀沉降。对于有压涵洞要设止水防止渗水使涵洞四周的填土产生渗透变形。3.截水环或涵衣压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用黏土包裹形成涵衣，用以防止洞身外围产生集中渗流。三、倒虹吸管的构造和作用倒虹吸管有竖井式、斜管式、曲线式和桥式主要由管身和进、出口段三部分组成。1.进口段的形式。进口段包进水口、拦污栅、闸门、渐变段及沉砂等,用来控制水流、拦截杂物和沉积泥砂。2。出口段的形式口出口段包出水口、渐变段和消力池，用于扩散水流和消能防冲。3。管身的构造。水头较低的管身采用混凝土水头在——6m以)或钢筋混凝土(水头在20m左右管身采用铸铁或钢水头在以上为了防止管道因地基不均匀沉降和温度变化而破坏身应设置沉降缝设止水。现浇钢筋混凝土管在土基上缝距15-—20m,在岩基上缝距—-15m.为了便于检修上应设置冲砂放水孔兼作进人孔为了改善路下平洞的受力条件，管顶应埋设在路面以下1。0m左右。4.镇墩与支墩在管身的变坡及转弯处或较长管身的中间应设置镇墩，以连接和固定管道镇墩附近的伸缩缝一般设在下游镇墩中间要设置支墩以承受水荷载及管道自重的法向分量。2F311020水利水电工程勘察与测量2F311021掌握水利水电工程施工放样一、基础知识(一)高程地面点到高度起算面的垂直距离称为高程度起算面又称高程基准面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该点的绝对高程或海称高程，用H表示常采用平均海水面代替大地水准面作为高程基准面定一个水准面作为高程基准面，地面点至假定水准面的铅垂距离，称高程或假定高程点高程之差称为高差.我国自年始，全国统一采用1956黄海高程系。后来利用—-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称为“1985国家高程基准”.我国自1988月起开始采用家高程基准作为高程起算的统一基准。(二)地图的比例尺及比例尺精度地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比为地图的比例尺见比例尺表示形式有两种:数字比例尺和图示比例尺1。数字比例尺以分子为1的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺一条线段长为d，相应的实地水平距离为D，则该地图的比例尺为式中，M为比例尺分母。比例尺的大小视分数值的大小而定。M大，比例尺越小小,比例尺越大比例尺也可以写成11等形式.地形图比例尺分为三类：1：500，1:1000，1：2000,：5000,为大比例尺地形图，150000，：100000中比例尺地形图1：500000，1:1000000为小比例尺地形图2。图示比例尺最常见的图示比例尺直线比例。用一定长度的线段表示图上的实际长11

度按图上比例尺计算出相应的地面上的水平距离注记在线段上种比例尺称为直线比例尺。如图2F311021-1自上至下，分别表示1:500,1:10001：2000三种直线比例尺。二、土坝的施工放样土坝的施工放样内容包括:坝轴线测设,身控制测量基开挖线脚线放样，坝体边坡线放样及修坡桩测设等.（一）坝轴线测设直线坝型土坝坝顶中心线即为坝轴线,如图2F311021-2示。对于中、小型土坝的坝轴线的放样通常由工程设计人员和勘测人员根据坝址的地质和地形情况，经过方案比较在现场选定。现场选定的坝轴可作为土坝施工控制网内的一条边放样时可先在图上根据施工坐标计算出坝轴线的放样数据，然后通过施工控制点采用交会法或极坐标法，将坝轴线放样到地面上。坝轴线的两端点应埋设永久性标志为了防止施工时端点被破坏，可用经纬仪将其向两端延长到不受施工影响而又易于保存的地方。(二）坝身控制测量坝轴线是土坝施工放样的主要依据,要进行土坝的细部放样进行坝身控制测量。坝身控制测量包括平面控制测量和高程控制测量1,平面控制测量.括平行于坝轴线的控制线的测设和垂直于坝轴线的控制线的测设。2。高程控制测量。于土坝施工放样的高程控制，除在施工范围外布设三等或四等精度的永久性水准点外应在施工范围内设置临时性水准点时性水准点直接用于坝体的高程放样布置在施工范围内不同高度的地方便安置1—-2次仪器就能放出需要的高程点。临时水准点应根据施工进度及时设置，并与永久水准点构成附合或闭合水准路线等外精度施测要根据永久水准点定期进行检测。(三)清基开挖线放样为了使坝体与地面很好地结合，在坝体填筑前，必须先清基，为此，应进行清基开挖线（即坝体与原地面的交放样。基开挖线放样可根据具体条件分别采用套绘断面法或经纬仪扫描法。（四)坡脚线放样清基后，应放出坡脚线（即坝体与地面的交线）以便坝体填筑。(五)坝体边坡线放样坝体坡脚线放出后，即可在坡脚线范围内填.坝施土时是分层上料，每层填土厚度约0,上料后即进行碾压，为了保证坝体的边坡符合设计要,应及时确定每层上料边界。各个断面上料桩的标定通常采用轴距杆法或坡度尺法1。轴距杆法。根据土坝的设计坡度、坝顶宽度、坝顶和坝脚高程等，计算坝坡面不同高程点至坝轴线的距离距离为坝体筑成后的实际轴距样上料桩时，必须加上余坡厚度的水平距在施工中，由于坝轴线上的各里程桩不便保存,故在实际工作中在各里程桩的横断面上游方向,各预先埋设一根竹竿，称轴距杆，并据此杆确定上料桩的位置。为确保土坝坡面碾压密实，一般坡脚处填土范围应当大一些,多余的填土部分称为余坡，余坡的厚度取决于土质及施工方法般为0.3～。2.坡度尺法是根据坝体设计的边坡坡度用木板制成的直角三角形尺放样时绳子一头系于坡脚桩上一头系在坝体横断面方向的竹竿上三角板斜边靠着绳子拉到使置于三角板的水平直角边上的水平尺水准气泡居中时,绳子的坡度即等于坝体边坡.(六)修坡桩测设12

坝体填筑到设计高程后根据设计坡度修整坝坡面坡是根据标明削去厚度的修坡桩进行的。修坡桩常用水准仪或经纬仪施测（七)护坡桩测设坝坡面修整后,需用草皮或石块进行护坡为使坡面符合设计要求行护坡桩测设,标定护坡桩位置的工作称为护坡桩测设。护坡桩从坝脚线开始，沿坝坡面高差每隔设一排木制护坡桩，每排都与坝轴线平行同排护坡桩间距为10m使木桩在坝面上构成方格网状，按设计高程测设于木桩上。然后，在设计高程处钉一小钉，称为高程钉。在大坝的横断面方向的高程钉上栓一根线绳控制坡面的横向坡度平行于坝轴线方向系一活动线，当活动线沿横断面线上动时,其轨迹就是设计的坝坡面此,可将活动线作为砌筑护坡的依据果是草皮护坡高程钉一般高出坝坡面5cm;如果是石块护坡，应根据设计要求预留铺盖厚度。三、水闸的施工放样水闸的施工放样，如2F311021-3所示包括测设水闸的主轴线AB和CD,闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围以及各细部的平面位置和高程等(一)水闸主轴线的放样水闸主轴线放样，就是在施工现场标定轴线端点的位主要轴线端点的位置可从水闸设计图上计算出坐标将此坐标换算成测图坐标用测图控制点进行放样。对于独立的小型水闸，也可在现场直接选定。主要轴线端点A，确定后，应精密测的长度标定中点O的位置。在安置经纬仪，测设出垂线。其测设误差应小于。主轴线测定后,应向两端延长至施工影响范围之外,每端各埋设两个固定标志以表示方向目的是检查端点位置是否发生移动,并作为恢复端点位置的依据（二）闸底板的放样闸底板放样的目的首先是放出底板立模线的位置，以便装置模板进行浇.底板的放样，如图2F311021-4所示,根据底板的设计尺寸，由主轴线的交点起，在CD轴线上,分别向上、下游各测设底板长度的一半，G，两点，然后分别在H上安置经纬仪，测设与线相垂直的两条方向线两方向线分别与边墩中线的交点E,F，I，K，即为闸底板的个角点。底板的高程放样则是根据底板的设计高程及临时水准点的高程，采用水准测量的方法，根据水闸的不同结构和施工方法,在闸墩上标志出底板的高程位置（三）闸墩的放样闸墩的放样，是先放出闸墩中线，再以中线为依据放样闸墩的轮廓线。放样首先根据计算出的有关放样数据水闸主要轴线和CD为依据现场定出闸孔中线、闸墩中线基础开挖线以及闸底板的边线等水闸基础打好混凝土垫层后垫层上再精确地放出主要轴线和闸墩中线等据闸墩中线放出闸墩平面位置的轮廓线。闸墩各部位的高程据施工场地布设的临时水准点高程放样方法在模板内侧标出高程点随着墩体的增高，可在墩体上测定一条高程为整米数的水平线，并用红漆标出来继续往上浇筑时量算高程的依据可用钢卷尺从已浇筑的混凝土高程点上直接丈量放出设计高程。2F311022掌握测量仪器的使用一、常用测量仪器及其作用水利工程施工常用的测量仪器有水准仪、经纬仪、电磁波测距仪、全站仪、全球定位系统(GPS).(一)水准仪分类及作用水准仪按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪,产水准仪按精度分有13

DS05,DS1,DS3,DS10等。工程测量中一般使用型微倾式普通水准仪，，S别为“大地测量"和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，数字示该仪器精度，即每公里往返测量高差中数的偶然中误差为3mm.随着科学技术不断进步种新型水准仪不断问世，如自动安平水准仪、数字水准仪等.水准仪用于水准测量，水准测量是利用水准仪提供的一条水平视借助于带有分划的尺子,测量出两地面点之间的高差据测得的高差和已知点的高程，推算出另一个点的高程。（二)经纬仪分类及作用经纬仪按精度不同可分为DJ07，DJl，DJ2,DJl0等,D，J分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，数字0712,610表示该仪器精度按读数装置不同可分为两测微尺读数装置、单平板玻璃测微器读数装置。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平角用于确定地面点的平面位置，竖直角用于确定地面点的高外，经纬仪也可用于低精度测量中的视距测量.（三）电磁波测距仪分类及作用电磁波测距仪按其所采用的载波可分为段的无线电波作为载波的波测距仪用激光作为载波的光测距仪用红外光作为载波的外测距仪后两者又统称为光电测距仪。电磁波测距仪是用电磁波波或微波作为载波传输测距信号，以测量两点间距离.一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量等（四）全站仪及其作用全站仪是一种集自动测距角算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统。全站仪的功能是测量水平角顶距竖直角)和斜距助于机内固化的软件以组成多种测量功,可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标。进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等(五）全球定位系统（GP5）全球定位系统（GlobalPositioningSystem是具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，在大地测量、城市和矿山控制测量、建筑物变形测量、水下地形测量等方面得到广泛的应用.(六)水准尺精密水准测量一般指国家一、二等水准测量，国家三准测量为普通水准测量。三准测量或普通水准测量所使用的水准尺是用干燥木料或者玻璃纤维合成材料制成，一般长约3-，按其构造不同可分为折尺、塔尺、直尺等数种为使尺子不弯曲，其横剖面做成丁字形、槽形、工字形面每1cm涂有黑白或红白相间的分格,每分米有数字注记望远镜观铡方便注字常倒写.三等水准测量采用的尺长为3m,是以厘米为分划单位的区格式木质双面水准尺面水准尺的一面分划黑白相间称为黑面尺也叫主尺另一面分划红白相间称为红面尺（也叫辅助尺划的起始数字为“底部起始数字不是O或4787mm为使水准尺能更精确地处于竖直位置,可在水准尺侧面装一个圆水准器.二、常用测量仪器的使用14

（,)水准仪的使用1.微倾水准仪的使用步骤包括安置仪器和粗略整平（简称粗、调焦和照准、精确整平（简称精平)和读数。(1)安置水准仪和粗平选好平坦固的地面作为水准仪的安置点,然后张开三脚架使之高度适中水平螺旋将水准仪固定在三脚架头上，将架腿的脚尖踩实。调整三个脚螺旋,使圆水准气泡居中称为粗平。（2)调焦和照准准仪整平后，将望远镜对着明亮的背景，转动日镜调焦螺旋，使十字丝清晰用望远镜的准星和照门瞄准水准尺，然后旋紧制动螺旋固定望远镜；转动物镜调焦螺旋，待水准尺成像清晰后，再转动水平微动螺旋，使十字丝竖丝照准水准尺；瞄准目标眼睛可在目镜处做上下移动，如发现十字丝与目标影像有相对移动读数随眼睛的移动而改变，说明有视差；产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合响读数的正确性;必须消除视差办法是先调目镜调焦螺旋看清十字丝继续仔细地转动物镜调焦螺旋至尺像与十字丝平面重合。（3）精平。转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准泡成像吻合时,表明已精确整平.（4）读数。当符合水准气泡居中时，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正像或是倒像，读数总是由注记小的一端向大的一端读通常读数保持四位数.2.精密水准仪的操作程序一般DS3准仪基本相同同之处是密水准仪是采用光学测微器测出不足一个分格的数值作业时，先转动微倾螺旋望远镜视场左侧的符合水准管气泡两端的影像符合证视线水平转动测微轮,使十字丝上楔形丝精确地夹住整分划，读取该分划线读数。3.自动安平水准仪操作程序为粗平一照准一读数。4准仪操作程序与自动安平水准仪基本一样但数字式水准仪能自动观测和记录，并将测量结果以数字的形式显示出来。(二）经纬仪的使用经纬仪的使用包括对中、整平、照准和读数四个操作步骤1.对中和整平有用垂球对中及经纬仪整平的方法和用光学对中器对中及经纬仪整平的方法。(1）用垂球对中及经纬仪整平的方法:1)垂球对中.先打开三脚架放在测站上架长度要适当便于观测;三脚架架头应大致水平。把脚架上的连接螺旋放在架头中心位置，挂上垂球架使垂球尖概略对准测站点时保持脚架头大致水平箱中取出仪器放到三脚架上紧连接螺旋使仪器与脚架连接时再细心观察垂球是否偏离标志中心，如偏离可略放松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖准确对准测站点，再旋紧连接螺旋。2)整平。先转动仪器照准部水准管平行于任意两个脚螺旋连线，转动这两个脚螺旋使气泡居中；然后将仪器照准部旋转旋转第三个脚螺旋，使气泡居中上述方法反复进行几次到仪器旋到任何位置时,气泡都居中为止。（2）用光学对中器对中及经纬仪整平的方法：1）目估初步对中，并使三脚架架头大致水平2）转动和推拉对中器目镜调焦，使地面标志点成像清晰，且分划板上中心圆圈也清晰可见；3）转动仪器脚螺旋，使地面标志点影像位于圆圈中心4）伸缩调节三脚架架腿，使圆水准器气泡居中15

5)按用垂球安置仪器的整平方法进行精确整平6）检查光学对中器，此时若标志点位于圆圈中心则对中、整平完成，若仍有偏差，可稍松动连接螺旋，在架头上移动仪器，使其准确对中，然后重新进行精确整平,直到对中和整平均达到要求为止。2.照准（1镜调焦：将望远镜对向明亮的背景，转动目镜调焦螺十字丝清晰.(2）粗瞄目标：松开望远镜水平、竖直制动螺旋，通过望远镜上的粗瞄器对准目标，然后拧紧制动螺旋。(3镜调焦:转动望远镜物镜调焦螺旋使目标成像清晰意消除视差现象。（4)准确瞄准目标动水平微动及竖直微动螺旋十字丝竖丝与目标成像单线平分或双丝夹准，并且使十字丝交点部分对准目标的底部。3。读数打开反光镜整其位置，使读数窗内进光明亮均匀，然后进行读数显微镜调焦，使读数窗内分划清晰，进行读数。电子经纬仪可在屏幕上直接读数。(三)电磁波测距仪的使用1。为测量A,两点的距离D，先在A点安置经纬仪,对中整平，然后将测距仪安置在经纬仪望远镜的上方.2.在B点安置反射器。3。瞄准反射器.4。设置单位、棱镜类型和比例改正开关在需要的位置5.距离测量。6.运用键盘除可以实现上述测距外可通过输人有关数据计算平距差和坐标增量。(四)全站仪的使用全站仪放样模式有两个功,测定放样点和利用内存中的已知坐标数据设置新点,如果坐标数据未被存人内存，则也可从键盘输人坐标。放样步骤如下：1.选择数据采集文件，使其所采集数据存储在该文件中。2。选择坐标数据文件。可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用。3。设置测站点。4.设置后视点,确定方位角。5.输人所需的放样坐标，开始放样.三、测量误差1。误差产生的原因在实际工作中真值不易测定，一般把某一量的准确值与其近似值之差称为误产生测量误差的原因，概括起来有以下三个方面：（1)人的原因;(2）仪器的原因;(3)外界环境的影响。2。误差的分类与处理原则误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同以分为统误差然误差和粗差三类。_（1）系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值上都相同，或按一定的规律变化，这种误差称误差（2）偶然误差:相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观如果误16

差出现的符号和数值大小都不相同表面上看没有任何规律性种误差称为“偶然误差(3）粗差:由于观测者粗心或者受到干扰造成的错误。(4)误差处理原则:粗差是大于限差的误差观测者的粗心大意或受到干扰所造成的错误。错误应该可以避免有错误的观测值应该舍弃重新进行观测。2F311023了解工程地质和水文地质的条件与分析一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件水工建筑物都是建在地基上，构成天然地基的物质是地壳中的岩石和.地基岩土的工程地质条件将直接影响建筑物的安全程地质和水文地质条件理解为与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。（一)地质构造地质构造是指在漫长的地质发展过程中壳在内外力地质作用下断运动演变遗留下来的种种构造形态，如地壳中岩体的位置及其相互关系等。地质构造的规模有大小即使是大型的复杂的地质构造，也是由一些基本构造形态组合而成的，常见的如褶皱和断层。地质构造可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。1.状地质构岩)空间的位置叫做地质构造面或岩层层面的产状。产状有三个要素，即走向、倾向和倾角如图2F317023—1所示。（1)走向质构造面或倾斜面或倾斜岩层层面与水平面的交线的两端的延伸方向，它表示地质构造或岩层在空间的水平延伸方向（2)倾向直于走向线的地质构造面或岩层倾斜方向线在水平面上的投影,即地质构造面或岩层层而的倾斜方向，向与走向正交.(3）倾角:地质构造面或倾斜岩层层面与水平面之间所夹的锐角产状要素可以用地质罗盘测得量结果以倾向的方位从正北开始顺时针方向量至倾斜线）和倾角表示出来，如示:倾向为0（即南偏东300）,倾角为600.2。摺皱构造是指组成地壳的岩层受水平构造应力作使原始为水平产状的岩层产生塑性变形，形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，如图2F311023—2所示。3.断裂构造是指岩体在地壳运动的作用下，受力发生变形达一定程度后，在其内部产生了许多断裂面，使岩石丧失了原有的连续完整性而形成的地质构造。断裂构造可分为两种类型:节理和断层.(1)节理隙,是沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动的断裂构造.（2)断层.是指岩体受力断裂后，在断裂层两侧的岩块发生了显著位移。处于断层面两侧相互错动的两个断块中位于断层面之上的称为上位于断层面之下的称为下盘.如按断块之间的相对错动的方向来划分降下盘上升的断层，称正断层；反之上盘上升,盘下降的断层称逆断层；如两断块水平互则称为平移断层。如图2F311023—3所示.断层面往往是有一定宽度的断层带。断层破碎带和层间错动破碎带均易风化、软化，其力学性质较差，属于构造软弱带计原则上应避免将建筑物跨放在断层带上,尤其要注意避开近期活动的断层带不同的构造形态,水工建筑物的影响是不同的。层的断裂，破坏了岩体的完整性，降低了岩体的稳定性了岩体的透水性对水工建筑物产生了不良影响。而褶皱构造使岩层层面的倾斜方向和倾角发生变化，从而改变了岩体的稳定条件和渗漏条件。17

（二）地形地貌条件1形。一般指地表形态、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被，以及人工建筑物分布等，常以地形图予以综合反映2.地貌要指地表形态的成因型以及发育程度等,常以地貌图以反映。(三）水文地质条件水文地质条件一般包括以下内容:1.地下水类型。如上层滞水、潜水、承压水等。2。含水层与隔水层的埋藏深度、厚度、组合关系、空间分布规律及特征3.岩（土）层的水理性质.包括容水性、给水性、透水性等。4.地下水的运动特征.包括流向、流速、流量等。5.地下水的动态特征。包括水位、水温、水质随时间的变化规律。6。地下水的水质。包括水的物理性质、化学性质、水质评价标准等水文地质条件的好坏直接关系到水库是否漏水基是否稳定下水资源评价是否可靠等一系列工程建设问题。二、水利水电工程地质问题分析(一）坝基岩体的工程地质问题分析不同的坝型工作特点不同所以对地质条件的要求也就不同此,除了对各类坝型的工作特点应有所了解外了解不同坝型对地质条件的适应性和对工程地质条件的要求由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定坝区渗漏问题(包括坝基渗漏和绕坝渗漏)。(二)边坡的工程地质问题分析1。边坡变形破坏的类型和特征在野外常见到的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类另外泥石流也是一种边坡破坏的类型.(1)松弛张裂.在边坡形成过程中河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖岩体失去约束,应力重新调整分布从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙一般称为边坡卸荷裂隙。(2动变形边坡岩体主要在重力作用下临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型（3塌。高陡坡岩体突然发生倾倒崩落块翻滚撞击而下,堆积于坡脚的现象，称作崩塌在坚硬岩体中发生的崩塌也称岩崩，而在土体中发生的则称土崩.(4坡坡岩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，称为滑在边坡的破坏形式中,滑坡是分布最广、危害最大的一在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生。2.影响边坡稳定的因素。形地貌条件的影响；土类型和性质的响;地质构造和岩体结构的影响;水的影响;其他因素风化因素挖掘地震等。（三）软土基坑工程地质问题分析1.软土基坑工程地质问题主要包括两个方面土质边坡稳定和基坑降排水。2.在软土基坑施工中，为防止边坡失保证施工安全通常采取措施有:取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位.3.软土基坑降排水的目的主要:增加边坡的稳定性对于细砂和粉砂土层的边坡防止流砂和管涌的发生对下卧承压含水层的戮性土基止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。18

4.软土基坑开挖的降排水一般有两种途:明排法和人工降水。其中人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水两种方式（1）明排法的适用条件：1)不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层；2)基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于Om.（2)轻型井点降水的适用条件:1)黏土、粉质黏土、粉土的地层；2）基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象；3)地下水位埋藏小于6.，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、接力点并;场地条件允许宜用多级点井（3）管井降水适用条件:1)第四系含水层厚度大于5.0m;2）基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于；3）含水层渗透系数K宜大于1.Om/d.（四）渗透变形渗透变形又称为渗透破坏指在渗透水流的作用下体遭受变形或破坏的现象。一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型2F311030水利水电工程建筑材料2F311031掌握建筑材料的类型和特性一、建筑材料的分类建筑材料的分类方法很多材料的化学成分用途进行分类（一)建筑材料按材料的化学成分分类1。无机材料（1)金属材料。包黑色金属，如合金钢、碳钢、铁色金属,如铝、锌等及其合金。（2)非金属材料。如天然石材、烧土制品、玻璃及其制品、水泥、石灰、混凝土、砂浆等。2。有机材料（1)植物材料。如木材、竹材、植物纤维及其制品等（2)合成高分子材料。如塑料、涂料、胶粘剂等。（3)沥青材料。如石油沥青及煤沥青、沥青制品。3.复合材料复合材料是指两种或两种以上不同性质的材料经适当组合为一体的材料合材料可以克服单一材料的弱点，发挥其综合特以下介绍儿种常用的复合材料。（1)无机非金属材料与有机材料复合玻璃纤维增强塑料、聚合物混凝土青混凝土、水泥刨花板等.（2）金属材料与非金属材料复合钢筋混凝土、钢丝网混凝土、塑铝棍凝土等.（3）其他复合材料。水泥石棉制品、不锈钢包覆钢板、人造大理石、人造花岗岩等。（二）建筑材料按其材料来源分类1.天然建筑材料。如常用的土料、砂石料、木材.2.人工材料。如石灰、水泥、金属材料、土工合成材料、高分子聚合物。(三)建筑材料按其功能用途分类1。结构材料。如混凝土、型钢、木材等.19

2.防水材料。如防水砂浆、防水混凝土、紫铜止水片、膨胀水泥防水混凝土。3.胶凝材料。如石膏、石灰、水玻璃、水泥、沥青。4。装饰材料如天石材、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。5.防护材料。如钢材覆面、码头护木等。6。隔热保温材料。如石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板。二、建筑材料的基本性质(一）表观密度和堆积密度1。表观密度，是指材料在自然状态下，单位体积的质量材料在自然状态下的体积是指包含材料内部孔隙在内的表观体积内部的孔隙内含有水分不同,质量和体积均将有所变化，故定表观密度应注明含水率。在烘干状态下的表观密度,称为干表观密度。2.堆积密度。是指粉状、颗粒状或纤维状材料在堆积状态下，单位体积的质量。材料在堆积状态下的体积不但包括材料的表观体而且还包括颗粒间的空隙体积值的大小与材料颗粒的表观密度积的密实程度料的含水状态有关。(二)密实度和孔隙率1。密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程.其值为材料在绝对密实状态下的体积与在自然状态下的体积的百分比。2。孔隙率。是指材料中孔隙体积所占的百分建筑材料的许多工程性,如强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性、吸声性等都与材料的致密程度有关。（三)填充率与空隙率1.填充率.是指粉状或颗粒状材料在某堆积体积内，被其颗粒填充的程度2.空隙率。是指粉状或颗粒状材料在某堆积体积颗粒之间的空隙体积所占的比例。（四）与水有关的性质1。亲水性与憎水性材料与水接触时根据其是否能被水润湿，分为亲水性和憎水性材料两大类。亲水性材料包括砖、混凝土等憎水性材料如沥青等。2.吸水性.材料在水中吸收水分的性质称为吸水性的大小用吸水率表示。吸水率有质量吸水率和体积吸水率之分水率是指材料吸人水的质量与材料干燥质量的百分比体积吸水率是指材料吸水饱和时吸收水分的体积占干燥材料自然体积之比值。3湿性料在潮湿的空气中吸收空气中水分的性质称为吸湿性湿性的大小用含水率表示。材料含水后，可使材料的质量增强度降低，绝热性能下降，抗冻性能变差,有时还会发生明显的体积膨胀。4.耐水性料长期在饱和水作用下不破坏强度也不显著降低的性质称为耐水性因含水会减弱其内部的结合力,此其强度都会有不同程度的降低。5。抗渗性材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗或称不透水性用渗透系数K表示K值越大，表示其抗渗性能越;对于混凝土和砂浆材料,抗渗性常用抗渗等级W表示，如材料的抗渗等级W4，W10，分别表示试件抵抗静水水压力的能力为0。4MPa和1Mpa。6冻性.材料在饱和水的作用下，能经受多次冻融循环的作用而不破坏不显著降低，且其质量也不显著减小的性质称为抗冻性。等级F表示F25，F50，分别表示材料抵抗、50冻融循环，而强度损失未超过规定值。抗冻性常是评价材料耐久性的重要指标(五）材料的耐久性在使用过程中料受各种内外因素或腐蚀介质的作用而不破坏持其原20

有性能的性质材料耐久性耐久性是一项综合性质包括抗渗性、抗冻性、耐化学腐蚀性、耐磨性、抗老化性。2F311032掌握混凝土的分类和质量要求所谓混凝土指的是由胶凝材料与骨按照适当的比例配合，加水拌合成混合物,经凝结硬化而形成的较坚硬的固体材料。一、混凝土骨料的分类和质量要求在混凝土中的砂、石起骨架作,故称为骨料。其中称为细骨料，其粒径在0.15--4.75mm之间；石称为粗骨料，其粒径大于。（一)细骨料1。砂的分类(1）砂按其产源不同可分为河砂、湖砂、海砂和山工程一般采用河砂作细骨料。（2)砂按技术要求分为Ⅰ类类、Ⅲ类宜用于强度等级大于的混凝土;Ⅱ类宜用于强度等级为C30—-C60及有抗冻其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和砂浆配制(3）砂按粗细程度不同可分为粗砂、中砂和细砂。2.砂的主要质量要求(1)有害杂质。配制混凝土用砂要求洁净，不含杂且砂中云母、硫化物、硫酸盐、氯盐和有机杂质等的含量应符合规范规定。（2)砂的颗粒级配和粗细程度粒级配和粗细程度常用筛分析的方法进行测定。级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细程筛分析的方法是用一套孔径为9.5mm，4。75mm,。36mm,1.18mm,。6mm0.3mm,0.15mm标准筛（方孔筛）.将干砂试样由粗到细依次过筛、然后称量留在各筛上的砂量（不包括孔径筛筛上的筛余量占砂样总质量的百分率al累计筛余百分率A1A5、A6,则：砂的粗细程度用细度模数Mx)表示Mx越大,表示砂越粗Mx3——3。1之间为粗砂，Mx3.0-—2。3之间为中砂，在2.2——1之间为细砂,Mx在1。5--0。7之间为特细砂。（3）砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。(二）粗骨料1。粗骨料的分类普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石（砾)碎石是由天然岩石或大卵石经破碎、筛分而得的粒径大的石颗粒石是由天然岩石经自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于4.75mm岩石颖粒，其产源可分为河卵石、海卵石、山卵石等儿种.按卵石、碎石的技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大的混凝土Ⅱ类宜用于强度等级为C30--C50及抗冻、抗渗或有其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土。2。粗骨料的主要质量要求(1）有害杂。粗骨料中常含有一些有害杂质，如黏土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质的危害作用与在细骨料中相同含量应符合规范规定。（2）颗粒形状及表面特征粗骨料的颗粒形状及表面特征会影响其对水泥的粘结性和混凝土的和易性。碎石有棱角、表面粗糙，具有吸收水泥浆的孔隙特性，与水泥的粘结性较好多为圆形光滑且少棱角泥的粘结性较差，21

但混凝土拌合物的工作性较好.针、片状颗粒不仅在受力时容易折断，影响混凝土的强而且其架空作用会增大骨料的空隙率，使混凝土拌合物的工作性变差。针粒含量应符合规范规定.(3大粒径及颗粒级配。粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径料用量一定时其比表面积随着粒径的增大而减径越大，保证一定厚度润滑层所需的水泥浆或砂浆的用量就少，可节省水泥用量。因此的最大粒径应在条件许可的情况下，尽量选大但于普通配合比的结构混凝土，尤其是高强混凝土，料粒径最好不大于40mm。粗骨料的最大粒径还受结构形式、配筋疏密及施工条件的限制.(4）骨料的强。为保证混凝土强度的要求，粗骨料都必须是质地坚实、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可采用岩石立方体强度和压碎指标两种方法来检验.压碎指标表示粗骨料抵抗受压破坏的能力,其值越小抗压碎的能力越强。（5)骨料体积稳定性定性是指骨料因干湿或冻融交替等作用不致引起体积变化而导致混凝土破坏的性质。可用硫酸钠溶液浸渍法来检验其坚固性。（6）骨料的含水状态骨料的含水状态可分为干燥状态、气干状态、饱和面干状态和湿润状态等四种算普通混凝土配合比时般以干燥状态的骨料为基准，而大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准二、混凝土的分类和质量要求（一)混凝土的分类根据不同的分类条件混凝土可分为:1。按所用凝材料不同可分为石膏混凝土、水泥混凝土、沥青混凝土及树脂混凝土等。2。按所用骨料的不同可分为矿渣混凝土、碎石混凝土及卵石混凝土等3.按观密度大小可分为重混凝上（干表观密度大于2800kg/m3)普通混凝表观密度在2000—-2800kg/m3之间）及轻混凝土表观密度小于2000kg/m3

)。重混凝土可用作防辐射材料；普通混凝土广泛应用于各种建筑工程中;轻混凝土分为轻骨料混凝土、多孔混凝土及大孔混凝土，常用作保温隔热材料。4。按用功能的不同可分为结构混凝土、水工混凝土、道路混凝土及特种混凝土等。5。按工方法不同可分为普通浇筑混凝土、离心成型混凝土、喷射混凝土及泵送混凝土等。6.按配筋情况不同可分为素混凝土筋混凝土、纤维混凝土、钢丝混凝土及预应力混凝土等。(二)混凝土的主要质量要求水泥混凝土的主要质量要求。1.和易性和易性是指混凝土拌合物在一定施工条件,于操作并能获得质量均匀而密实的混凝土的性能易性良好的混凝土在施工操作过程中应具有流动性好易产生分层离析或泌水现象等性能易性是一项综合性指标，包括流动性、黏聚性及保水性三个方面的含义.流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣力的作用下流动并均匀密实地充满模板的性能。黏聚性是指混凝土拌合物中各种组成材料之间有较好的黏聚力和浇筑过程中，不致产生分层离析使混凝土保持整体均匀的性能。黏聚性差的拌合物中22

水泥浆或砂浆与石子易分离，混凝土硬化后会出现蜂窝、麻面不密实现象。保水性是指混凝土拌合物保持水分，不易产生泌水的性能(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根据经验，通过对试验或现场的观察，性地判断或评定混凝土拌合物黏聚性及保水坍落度的测定是将混凝土拌合物按规定的方法装人标准截头圆锥筒内筒垂直提起后合物在自身质量作用下会产生坍落现,坍落的高度(mm计）称为坍落度坍落度越大，表明流动性越按坍落度大小,将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土（坍落度为10--40mm土(坍落度为50-—90mm)、流动性混凝土（坍落度为100—-150mm性混凝土(坍落度≥160mm在测定坍落度的同时，应检查混凝土的黏聚性及保水黏聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的拌合物锥体一侧轻若轻打时锥体渐渐下沉，表示黏聚性良好；如果锥体突然倒塌、部分崩裂或发生石子离析，则表示黏聚性不水性以混凝土拌合物中稀浆析出的程度评提起坍落度筒后，如有较多稀浆从底部析出，拌合物锥体因失浆而骨料外露，表示拌合物的保水性不如提起坍落筒后，无稀浆析出或仅有少量稀浆在底部析混凝土锥体含浆饱满，则表示混凝土拌合物保水性良好。对于干硬性混凝土拌合物(坍落度小采用维勃稠度(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、水泥浆的稀稠的大小、原材料的种类以及外加剂等。①水泥浆含量的影响混凝土的水灰比保持不变的情况下位体积混凝土内水泥浆含量越多,拌合物的流动性越大泥浆过多骨料不能将水泥浆很好地保持在拌合物内，混凝土拌合物将会出现流浆、泌水现使拌合物的豁聚性及保水性变差。因此，混凝土内水泥浆的含以使混凝土拌合物达到要求的流动性为准，不应任意加大。②含砂率的影响混凝土含砂率（简称砂率）是指砂的用量占砂、石总用量（按质量计分数土中的砂浆应包裹石子颗粒并填满石子空隙过小砂浆量不足，不能在石子周围形成足够的砂浆润滑层，将降低拌合物的流动性，严重影响混凝土拌合物的黏聚性及保水性，使石子分离、水泥浆流失现溃散现象;砂率过大子含量相对过少料的空隙及总表面积都较大,在水灰比及水泥用量一定的条件下，混凝土拌合物显得干稠，流动性显著降;在保持混凝土流动性不变的条件下，会使混凝土的水泥浆用量显著增大。因此含砂率应合理理砂率是在水灰比及水泥用量一