二建水利《考前必考点》2-5

土石坝与堤防的构造及作用，主要内容有土石坝的类型和土石坝的构造及作用。水闸的组成及作用，主要内容有水闸的类型、水闸的组成部分及其作用以及橡胶坝的组成及作用等。...

2F311012 土石坝与堤防的构造及作用

一、土石坝的类型

1 .按坝高分类

（1）土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。《碾压式土石坝设计规范》SL 274—2001规定：高度在30m 以下的为低坝；高度在30 (含30m) 〜70m (含70m) 之间的为中坝；高度超过70m 的为高坝。

（2）土质防渗体分区坝。包括黏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，用透水性较小的黏土作防渗体的坝。防渗体设在坝体中央的或稍向上游且略为倾斜的坝称为黏土心墙坝，防渗体设在坝体上游部位且倾斜的坝称为黏土斜墙坝，是高、中坝中最常用的坝型，如图2F311012-1 (b)、 (c)、 (d)所示。二、土石坝的构造及作用

土石坝的基本剖面是梯形，主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。

1 .坝顶构造（如图2F311012-2所示）

2.土坝防渗体主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等形式，设置防渗体的作用是：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性;降低渗透坡降，防止渗透变形。

3. 土石坝的护坡与坝坡排水

( 1 ) 护坡。作用是防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

( 2 ) 坝坡排水。

4.坝体排水

( 1 ) 排水设施。形式有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水、管式排水和综合式排水。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力，防止坝坡土冻胀破坏。在排水设施与坝体、土基接合处，都应设置反滤层，其中贴坡排水和棱体排水最常用。

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 ) 反滤层。材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

水闸与橡胶坝均是既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物。水闸主要通过闸门启闭来控制水位和流量，以满足防洪、灌溉、排涝等需要；而橡胶坝则是利用橡胶坝袋充水（气）以形成柔性挡水坝体，并通过管路充排水（气)调节坝高来控制坝上水位及过坝流量。

一、水闸的类型

（2）水闸按闸室结构形式分为开敞式水闸和涵洞式水闸。

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2F311014-1所示。（会识图）

（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

作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。

常用材料有黏土、沥青混凝土、钢筋混凝土等，以钢筋混凝土铺盖最为常见。

钢筋混凝土铺盖常用C2 0 混凝土浇筑

（三）下游连接段

1.护坦（消力池）

承受高速水流的冲刷、水流脉动压力和底部扬压力的作用

三、橡胶坝的组成及作用

1 .橡胶坝的类型

橡胶坝分袋式、帆式及钢柔混合结构式三种坝型，比较常用的是袋式坝型。坝袋按充胀介质可分为充水式、充气式和气水混合式；按锚固方式可分锚固坝和无锚固坝，锚固坝又分单线锚固和双线锚固等。

1 橡胶坝的组成部分及其作用

橡胶坝由坝袋段和上、下游连接段三部分组成，

（2）中墩。中墩的作用主要是分隔坝段，安放溢流管道，支承枕式坝两端堵头。

（3）边墩。边墩的作用主要是挡土，安放溢流管道，支承枕式坝端部堵头。2F311015 泵站的布置及水泵的分类

三、水泵的分类及性能

叶片泵按工作原理的不同，可分为离心泵、轴流泵和混合泵三种。

(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増加的能量，用H 表示，单位是mH2〇，简略为m。水泵铭牌上所标出的扬程是这台泵的设计扬程，即相应于通过设计流量时的扬程，又称额定扬程。泵的工作扬程总是大于实除扬程（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。水泵内的能量损失可分三部分，即水力损失、容积损失和机械损失。

( 3 ) 允许吸上真空高度或必需汽蚀余量。表征叶片泵汽蚀性能的参数，用来确定泵的安装高程，单位为m。

2F311016 水电站的组成及作用

三、平水建筑物

平水建筑物包括压力前池和调压室。

1 .压力前池

压力前池设在无压引水的末端

2 .调压室

调压室设在长有压管道靠近厂房的位置

2F311017 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物，它使渠水跨过河流、山谷、堤防、公路等。类型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水与陡坡等。

一、渡槽的构造及作用

按支承结构渡槽可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类

二、涵洞的构造及作用

2 . 洞身构造

( 3 ) 截水环。对于有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。



2F311021 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

(一）地质构造

1 .产状

产状有三个要素，即走向、倾向和倾角，如图2F311021-1所示。

二、水利水电工程地质问题分析

2 . 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、滑坡四种类型。

3 . 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，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。

3 ) 软土基坑降排水的目的主要有：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黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。

4 ) 软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：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2. 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6.0m，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、接力点井；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. Om;

② 基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m;

③ 含水层渗透系数K 宜大于1. Om/d。

4 . 渗透变形

渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土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。

2F311022 水利水电工程施工放样

—、基础知识

(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，称为地图的比例尺。常见比例尺表示形式有两种：数字比例尺和图示比例尺。

二、土坝的施工放样

2.坝身控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。

3.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线）放样。清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。

2F311023 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)。

1 . 水准仪

根据测得的高差和已知点的高程，推算出另一个点的高程。

水准仪按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪，国产水准仪按精度分有DS05、DS1、DS3、DS1 0等。工程测量中一般使用DS3 型微倾式普通水准仪，D、S 分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，数字3 表示该仪器精度，即每公里往返测量高差中数的偶然中误差为± 3 mm。

2 . 经纬仪

经纬仪是进行角度测量的主要仪器。它包括水平角测量和竖直角测量，水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程。另外，经纬仪也可用于低精度测量中的视距测量。

6 . 水准尺

精密水准测量一般指国家一、二等水准测量，国家三、四等水准测量为普通水准测量。

二、常用测量仪器的使用

(一）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（简称粗平）、调焦和照准、精确整平（简称精平）和读数。

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。

(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。

2 . 照准

( 1 ) 目镜调焦：将望远镜对向明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。

( 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 ) 物镜调焦：转动望远镜物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。注意消除视差现象。

( 4 ) 准确瞄准目标：转动水平微动及竖直微动螺旋，使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。

三、测量误差

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，可以分为系统误差、偶然误差和粗差三类。

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