【正文】 、砂巖。 變質(zhì)巖：片麻巖、大理巖、石英巖。 水泥是水硬性膠凝材料，按其礦物成分組成可分為硅酸鹽系列、硫酸鹽系列等 5 種，按用途和特性可分 為通用水泥、專用水泥、特性水泥。通用硅酸鹽水泥密度一般為 31003200kg/m3，初凝時(shí)間不得早于 45min，終凝時(shí)間不得遲于 600min。水位變化區(qū)域的外部混凝土、溢流面受水沖刷部位的混凝土避免采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。有抗凍要求的混凝土應(yīng)優(yōu)先采用硅酸鹽水泥。大體積建筑物內(nèi)部的混凝土應(yīng)優(yōu)先選用礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥以適應(yīng)低熱性的要求。位于水中和地下部位的混凝土宜采用礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。水泥應(yīng)有生產(chǎn)廠家的出廠證明書 (含廠名、品種、強(qiáng)度等級、出廠日期、抗壓強(qiáng)度、安定性 )以及 28d 強(qiáng)度 證明書。應(yīng)復(fù)試的水泥有：用于承重結(jié)構(gòu)的水泥、無出廠證明者、存儲超過 3 個(gè)月的 (快硬水泥為 1 個(gè)月 )、對質(zhì)量有懷疑的、進(jìn)口水泥。 水泥砂漿的和易性具體技術(shù)指標(biāo)包括流動性和保水性，流動性常用沉入度表示，保水性即保有水分的能力，可用泌水率表示，但工程上多用分層度這一指標(biāo)，分層度大于 2cm 的砂漿易泌水不宜使用，接近于零的容易發(fā)生干縮裂縫，故砂漿的分層度以 12cm 為宜。 反應(yīng)水泥混凝土質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)有：和易性、強(qiáng)度、耐久性。和易性包括流動性、黏聚性、保水性，坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性，坍落度桶的上口、下 口、高分別為 100、 200、 300mm。 混凝土的強(qiáng)度有抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度最大，試塊為邊長 15cm 的立方體，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度 20177。 2℃相對濕度95%以上，養(yǎng)護(hù) 28d 齡期。影響混凝土強(qiáng)度的因素有：施工方法及施工質(zhì)量、水泥強(qiáng)度及水灰比、骨料種類及級配、養(yǎng)護(hù)條件及齡期。 混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性，抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力，等級有 WW W W W W12，抗凍性是指混凝土在飽和狀態(tài)下經(jīng)多次凍融循環(huán)作用而不嚴(yán)重降低強(qiáng)度 (抗壓強(qiáng)度下 降不超過 25%，質(zhì)量損失不超過 5%)的性能，抗碳化性是指混凝土抵抗環(huán)境大氣中二氧化碳的碳化能力。 混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂、石子材料用量之間的比例關(guān)系，配合比設(shè)計(jì)有水灰比、砂率、漿骨比。 細(xì)骨料為砂，粒徑在 之間，粗砂的細(xì)度模數(shù) F?M 為，中砂為 ，細(xì)砂為 ，特細(xì)砂為 。粗骨料為大于 5mm 的骨料，特大石 15080mm 或 12080mm，大石 8040mm，中石 4020mm，小石 205mm 共 4 級。 外加劑按主要功能分為 4 類，改善砼 和易性的外加劑 (減水劑、引氣劑、泵送劑 )，調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑 (速凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑 )，改善砼耐久性的外加劑 (引氣劑、防水劑、阻銹劑、養(yǎng)護(hù)劑 )，改善砼其他性能的外加劑 (膨脹劑、防凍劑、防水劑、泵送劑 )。 F 類粉煤灰是由無煙煤或煙煤煅燒收集的粉煤灰， C 類是由褐煤或次煙煤煅燒收集的。 建筑鋼材分為鋼結(jié)構(gòu)用鋼材、鋼筋混凝土用鋼筋、鋼絲 3 種，鋼材的力學(xué)性能主要有抗拉性能 (①─③ )、硬度、沖擊韌性，工藝性能有焊接、冷彎性能。①抗拉屈服強(qiáng)度指鋼材在外力作用下開始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力，②抗拉極限強(qiáng)度指試件破 壞前應(yīng)力─應(yīng)變圖上的最大應(yīng)力值，③伸長率指鋼材拉斷后標(biāo)距長度的伸長量與原標(biāo)距長的比值，④硬度指材料抵抗另一更硬物體壓入其表面的能力，⑤沖擊韌性指鋼材抵抗沖擊荷載而不被破壞的能力，⑥焊接性能是用焊接的手段使焊頭能牢固可靠且硬脆性小的性能，⑦冷彎性能指鋼材在常溫下承受靜力彎曲時(shí)所容許的變形能力。 四、熟悉水力荷載 水工建筑物的荷載按作用隨時(shí)間的變異性可分為永久作用、可變作用、偶然作用荷載?？勺冏饔煤奢d主要有靜水壓力、揚(yáng)壓力、動水壓力、浪壓力、冰壓力，偶然作用荷載包括地震作用、校核洪水位時(shí)的靜水壓力、揚(yáng)壓力、動水 壓力、浪壓力、水重。 靜水壓力：垂直作用于建筑物表面某點(diǎn)處的靜水壓強(qiáng)為 p= h， 為水的重度 ， h 為計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭。水深為 H 時(shí)單位寬度上水平靜水壓力 P= H2， H為水深， 為水的重度。 揚(yáng)壓力應(yīng)按垂直作用于計(jì)算截面全部截面積上的分布力計(jì)算。壩底面揚(yáng)壓力分布圖見 P32。 動水壓力指水流流速和方向改變時(shí)對建筑物達(dá)流面所產(chǎn)生的壓力。 浪壓力與波浪的幾何要素直接相關(guān)，要素包括波高、波長、波速。 冰壓力包括靜冰壓力、動冰壓力。當(dāng)溫度回升時(shí) (仍低于 0℃ )因冰蓋膨脹對建筑物表面產(chǎn)生的冰壓力稱為靜冰壓 力，其大小與冰層厚度、開始升溫時(shí)的氣溫、溫升率有關(guān)。動冰壓力是冰蓋破裂后冰塊隨水流漂移撞到建筑物上而產(chǎn)生的撞擊力。 五、熟悉滲流分析 土石壩的滲流分析：滲流分析的內(nèi)容包括確定浸潤線的位置、確定滲流的主要參數(shù) (滲流流速和坡降 )、確定滲流量，分析的方法有水力學(xué)法和流網(wǎng)法。水力學(xué)法假定壩體內(nèi)土質(zhì)是均質(zhì)的，各方向的滲透系數(shù)相同，滲流是層流，符合達(dá)西定律，任一鉛直線上的流速和水是常數(shù)。流網(wǎng)法是一種圖解法，滲流場內(nèi)由流線和等勢線構(gòu)成的網(wǎng)格稱為流網(wǎng)。 閘基滲流計(jì)算的目的是計(jì)算水閘閘基地下輪廓線各點(diǎn)的滲透壓力、滲 透坡降、滲透流速、滲流量，進(jìn)行滲流分析的近似方法有直線比例法、流網(wǎng)法、改進(jìn)阻力系數(shù)法等。 滲透系數(shù)是反映土的滲流特性的一個(gè)綜合指標(biāo)，其大小主要取決于土的顆粒形狀、大小、不均勻系數(shù)、水溫，一般采用經(jīng)驗(yàn)法、室內(nèi)測定法、野外測定法確定，滲透系數(shù) k= (單位為 m/s)， Q 為實(shí)測流量， L 通過滲流的土樣高度， A 為通過滲流的土樣橫斷面面積， H為實(shí)測的水頭損失。 滲透變形又稱為滲透破壞，一般可分為管涌、流土、接觸沖刷、接觸流失等 4 種基本形式，可以單一形式出現(xiàn)也可以多種形式出現(xiàn)。管涌一般發(fā)生在無黏性砂土、砂礫土的下游 坡面、地基滲流的逸出處，黏土較少發(fā)生管涌。流土現(xiàn)象主要發(fā)生在黏性土及較均勻的非黏性土體的滲流出口處。滲透系數(shù)不同的接觸面處的土壤顆粒被沖動而產(chǎn)生的沖刷現(xiàn)象稱為接觸沖刷。滲流垂直于層面時(shí)將滲透系數(shù)小的顆粒帶到滲透系數(shù)大的一層中的現(xiàn)象稱為接觸流失。管涌、流土主要發(fā)生在單一結(jié)構(gòu)的土體中，接觸沖刷、接觸流失主要發(fā)生在多層結(jié)構(gòu)的土體中。防止?jié)B透變形的工程措施有 2 類：一是改善巖土體的結(jié)構(gòu)特性，提高其抵抗?jié)B透變形的能力，二是采取措施截?cái)鄮r土體中的滲透水流或減小巖土體中滲透水流滲透比降使其小于允許比降。第一類措施通常只用在 巖體中，具體措施有灌漿、砼防滲墻、局部置換等，第二類措施中最可靠的方法是在滲透土層中興建防滲墻，截?cái)嗤翆又械臐B透水流，具體工程措施有設(shè)置水平與垂直防滲體、設(shè)置排水溝或減壓井、可能管涌地段鋪設(shè)反濾層、可能流土地段則增加滲流出口處的蓋重。反濾層的作用是濾土排水，防止在水工建筑物滲流出口處發(fā)生滲透變形。 六、熟悉水流形態(tài)及消能方式 水流形態(tài)：主要包括恒定流與非恒定流、均勻流與非均勻流、層流與紊流、急流與緩流。 流場中任何空間上所有的運(yùn)動要素 (流速、壓力、密度 )都不隨時(shí)間而改變的水流稱為恒定流，有任一個(gè)要素隨時(shí) 間而改變的水流稱為非恒定流。 當(dāng)水流的流線為相互平行的直線時(shí)的水流稱為均勻流，不是相互平行的直線時(shí)稱為非均勻流，非均勻流又分為漸變流和急變流，漸變流是幾乎近于平行直線的水流，急變流是流線之間夾角很大或流線曲率半徑很小時(shí)的水流。 同一液體在同一管道中流動，當(dāng)流速較小，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)有條不紊地運(yùn)動互不混攙，該流動形態(tài)為層流。當(dāng)流速較大，各流層的液體質(zhì)點(diǎn)形成渦體，在流動過程中互相混攙的流動形態(tài)稱為紊流。 明渠水流中，當(dāng)水深小于臨界水深，佛汝德數(shù) 1 的水流稱為急流，當(dāng)水深大于臨界水深，佛汝德數(shù) 1 的水流稱為緩流。 急流有涌浪，緩流有上游水位雍高。 明渠均勻流中，壓能、動能不變而位能逐漸減小，產(chǎn)生水頭損失。水庫泄水，水流從泄水口噴射而出，位能轉(zhuǎn)化為動能。 閘、壩等泄水建筑物后采取的消能方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。 底流消能：利用水躍消能，將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚?，多用于低水頭、大流量、地質(zhì)條件較差的泄水建筑物，護(hù)坦較長，工程量大造價(jià)高，對地質(zhì)條件要求低，適用于堅(jiān)硬巖石也適用于較軟弱或裂隙發(fā)育的巖基。 挑流消能：適用于堅(jiān)硬巖基上的高、中壩。 面流消能：當(dāng)下游水深較大且比較穩(wěn)定時(shí)，利用鼻坎將下 泄的高速水流的主流挑至下游水面，適用于中、低水頭工程尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小或有排冰、漂木要求的情況，一般不需要作護(hù)坦。 消力戽消能：適用于尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小或有排冰、漂木要求的情況，一般不需要作護(hù)坦。 七、熟悉水利水電工程設(shè)計(jì)階段劃分及其任務(wù) 水利工程設(shè)計(jì)階段一般可分為項(xiàng)目建議書、可行性研究報(bào)告、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工詳圖設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要增加技術(shù)設(shè)計(jì)階段。技術(shù)設(shè)計(jì)是針對初步設(shè)計(jì)中的重大技術(shù)問題而進(jìn)一步開展的設(shè)計(jì)工作。招標(biāo)設(shè)計(jì)是在批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)或加深的可行性研究報(bào)告的 基礎(chǔ)上將確定的工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步具體化。施工圖設(shè)計(jì)是按初步設(shè)計(jì)或技術(shù)設(shè)計(jì)所確定的設(shè)計(jì)原則完成對各建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)。 大、中型水電樞紐工程調(diào)整為：預(yù)可行性研究報(bào)告階段 (預(yù)可研經(jīng)主管部門審批后即可編報(bào)項(xiàng)目建議書 )，將原有可行性研究報(bào)告與初步設(shè)計(jì)階段合并為可研階段，招標(biāo)設(shè)計(jì)階段，施工詳圖設(shè)計(jì)階段。 八、水利水電工程樞紐布置 工程壩址選擇受地形條件、地質(zhì)條件、施工條件、建筑材料條件、其他條件影響，其他條件中水庫區(qū)的淹沒大小和移民搬遷安置的難度是壩址比選考慮重要因素之一，還要考慮對環(huán)境的影響，工程量、 工程總投資及動能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是壩址比選時(shí)應(yīng)考慮的重要經(jīng)濟(jì)條件。 閘址宜選擇在地形開闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅(jiān)實(shí)和地下水水位較低的地點(diǎn)，盡量避免采用人工處理地基。若在多支流匯合口下游河道上建閘，選定的閘址與匯合口之間宜有一定的距離。閘址應(yīng)考慮材料來源、對外交通、施工導(dǎo)流、場地布置、基坑排水、施工水電供應(yīng)等。 水電站廠址應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、環(huán)境條件，結(jié)合樞紐工程整體布局等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選定。引水式電站的廠房遠(yuǎn)離大壩，河床式廠房進(jìn)水口應(yīng)注意避免泥砂的淤積和磨蝕、漂浮污物的堵塞和冰凌的壅阻，地下廠房宜布置在地質(zhì)構(gòu)造簡單 、巖體完整堅(jiān)硬、上覆巖層厚度適宜、地下水弱、山坡穩(wěn)定的地段。 樞紐布置的 7 個(gè)原則：應(yīng)滿足各個(gè)建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作；各建筑物應(yīng)盡可能緊湊布置，減少工程投資，方便運(yùn)行管理；盡量使一個(gè)建筑物發(fā)揮多種用途或臨時(shí)建筑物和永久建筑物相結(jié)合布置；應(yīng)考慮降低樞紐總造價(jià)和年運(yùn)行費(fèi)用；要做到施工方便、工期短、造價(jià)低；盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)、提前發(fā)揮效益；樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。 九、水工建筑物主要設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)方法有安全系數(shù)法、可靠度法。用安全系數(shù) 法判斷結(jié)構(gòu)的安全性，是定性的標(biāo)準(zhǔn)，沒有定量的意義，引入的 的系數(shù) (抗破壞強(qiáng)度247。設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)組合 )是建筑物、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全儲備的指標(biāo)。結(jié)構(gòu)可靠度是結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的條件下具有預(yù)定功能的概率。水工砼結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)。 水工建筑物的荷載按作用隨時(shí)間的變異性分為永久作用荷載、可變作用荷載、偶然作用荷載。永久荷載包括結(jié)構(gòu)自重、永久設(shè)備自重、土壓力、淤壓力、地應(yīng)力、圍巖壓力、預(yù)應(yīng)力。另二個(gè)荷載見 p12。 目前水工建筑物的穩(wěn)定分析采用整體宏觀的半經(jīng)驗(yàn)法。重力壩失穩(wěn)一般發(fā) 生在壩底與基巖的接觸面。 強(qiáng)度和穩(wěn)定性是表示建筑物安全的兩個(gè)重要方面，應(yīng)力分析是校核強(qiáng)度和穩(wěn)定的前提。重力壩應(yīng)力分析的方法可歸納為理論計(jì)算和模型試驗(yàn)兩大類。 導(dǎo)致大壩災(zāi)難性破壞的原因及基本模式有 5 種：溢洪道的泄洪能力不足，洪水漫過原來按不過水壩設(shè)計(jì)的壩頂，溢流而下；壩體連同部分地基沿軟弱面發(fā)生滑移破壞；壩體因揚(yáng)壓力過大而沿壩基面滑動；壩體或壩基因管涌或流土而破壞；壩的上、下邊坡發(fā)生滑移破壞。滲流在后四種模式中起著重要的作用。滲流分析主要內(nèi)容有：確定滲透壓力、確定滲透坡降 (或流速 )、確定滲流量。對土石壩還應(yīng)浸 潤線的位置。 抗震設(shè)計(jì)中一次地震只有一個(gè)震級，然而隨震中距離的遠(yuǎn)近卻可以有不同的烈度。對于重要建筑物的設(shè)計(jì)烈度可在基本烈度的基礎(chǔ)上提高 1 度。 10水利水電工程施工導(dǎo)流 102施工導(dǎo)流與截流 一、施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 導(dǎo)流建筑物主要是圍堰，導(dǎo)流泄水建筑物包括導(dǎo)流明渠、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流涵管、導(dǎo)流底孔。 施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)導(dǎo)流建筑物的保護(hù)對象、失事后果、使用年限、工程規(guī)模等指標(biāo)劃分導(dǎo)流建筑物的級別 (Ⅲ─Ⅴ級，見 P17 表格 )，施工導(dǎo)流還包括壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)流泄水建筑物封堵后壩體度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)。確定導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 的方法有：實(shí)測資料分析法、常規(guī)頻率法、經(jīng)濟(jì)流量分析法。 二、施工導(dǎo)流方式 施工導(dǎo)流的基本方式可分為分段圍堰法、全段圍堰法導(dǎo)流 2 種。 分段圍堰法導(dǎo)流也稱分期圍堰導(dǎo)流，工程實(shí)踐中兩段兩期導(dǎo)流采用的最多，適用于河床寬、流量大、工期長的工程，尤其適用通航和冰凌嚴(yán)重的河道，這種導(dǎo)流方法費(fèi)用低。又分為以下二種方法：①束窄河床導(dǎo)流，通常用于分期導(dǎo)流的前期階段，特別是一期導(dǎo)流。②通過建筑物導(dǎo)流，其主要方式有設(shè)置在砼壩體中的底孔導(dǎo)流、壩體上預(yù)留缺口導(dǎo)流、梳齒孔導(dǎo)流、低水頭廠房導(dǎo)流，多用于分