【正文】 實(shí)務(wù)一、水利水電工程技術(shù) 10水利水電工程勘測(cè)與設(shè)計(jì) 101水利水電工程勘測(cè) 一、熟悉測(cè)量?jī)x器的使用 分類：水準(zhǔn)儀按精度不同可分為普通水準(zhǔn)儀和精密水準(zhǔn)儀，按讀數(shù)原理的不同可分為光學(xué)水準(zhǔn)儀與電子 (數(shù)字 )水準(zhǔn)儀，按視準(zhǔn)軸調(diào)平的原理不同可分為微傾水準(zhǔn)儀和自動(dòng)安平式水準(zhǔn)儀。按精度分有DS0 DS DS DS10 四種， D、 S 分別為“大地測(cè)量”和“水準(zhǔn)儀”，數(shù)字 3 表示該儀器精度即每公里往返測(cè)量高差中數(shù)的偶然中誤差為177。 3mm。 經(jīng)緯儀按精度不同可分為 DJ0 DJ DJ DJ10 四種， D、 J分別為“ 大地測(cè)量”和“經(jīng)緯儀”，數(shù)字表示該儀器精度，經(jīng)緯儀是進(jìn)行角度測(cè)量的主要儀器，也可用于低精度測(cè)量中的視距測(cè)量。 電磁波測(cè)距儀按其所采用的載波可分為：微波測(cè)距儀、激光測(cè)距儀、紅外測(cè)距儀，后二者又統(tǒng)稱為光電測(cè)距儀。電磁波測(cè)距儀一般用于小地區(qū)控制測(cè)量、地形測(cè)量、地籍測(cè)量、工程測(cè)量。 全站儀是一種集自動(dòng)測(cè)距、測(cè)角、計(jì)算和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄及傳輸功能于一體的自動(dòng)化、數(shù)字化及智能化的三維坐標(biāo)測(cè)量與定位系統(tǒng)。可進(jìn)行偏心測(cè)量、懸高測(cè)量、對(duì)邊測(cè)量、面積計(jì)算。 全球定位系統(tǒng) GPS 具有全天候、高精度、自動(dòng)化、高效率等特點(diǎn)，在大地測(cè)量、城 市和礦山測(cè)量、建筑物變形測(cè)量、水下地形測(cè)量等方面得到廣泛的應(yīng)用。 精密水準(zhǔn)測(cè)量一般指國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量，三、四等水準(zhǔn)測(cè)量為普通水準(zhǔn)測(cè)量。 水準(zhǔn)尺的橫剖面做成丁字形、槽形、工字形使其不彎曲，一般長(zhǎng)34m，三、四等水準(zhǔn)測(cè)量采用的尺長(zhǎng)為 3m，雙面水準(zhǔn)尺的黑白相間面稱為主尺，另一面稱為輔助尺，主尺的起始數(shù)字為 0，另一面為 4687或 4787。 使用：微傾水準(zhǔn)儀的使用步驟有 5 步：安置儀器→粗平→調(diào)焦和照準(zhǔn)→精平→讀數(shù)。讀數(shù)總是由注記小的一端向大的一端讀出，通常讀數(shù)保留四位數(shù)。產(chǎn)生視差的原因是目標(biāo)影像與十字絲分劃 板不重合。精密水準(zhǔn)儀的操作程序與之相同。 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的操作程序有 3 步：粗平→照準(zhǔn)→讀數(shù)。數(shù)字 (電子 )水準(zhǔn)儀的操作程序與之相同。 經(jīng)緯儀的使用步驟有 4 步：對(duì)中→整平→照準(zhǔn)→讀數(shù)。 全站儀的放樣步驟有 5 步：選擇數(shù)據(jù)采集文件，使其所采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該文件中→選擇坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，可進(jìn)行測(cè)站坐標(biāo)數(shù)據(jù)及后視坐標(biāo)數(shù)據(jù)的調(diào)用→設(shè)置測(cè)站點(diǎn)→設(shè)置后視點(diǎn)，確定方位角→輸入所需的放樣坐標(biāo)，開始放樣。 二、熟悉水利水電工程施工測(cè)量的要求 基礎(chǔ)知識(shí)：我國(guó)自 1988 年 1 月 1 日起開始采用“ 1985 國(guó)家高程基準(zhǔn)”作為高程起算的統(tǒng)一基準(zhǔn) (19521957 年青島驗(yàn)潮站 )。 常見比例尺有 2 種：數(shù)字比例尺和圖示比例尺。最常見的圖示比例尺是直線比例尺。 地形圖 (數(shù)字 )比例尺有 3 類，大比例尺、中比例尺、小比例尺。 大有 5 種： 1： 500、 1： 1000、 1： 202 1： 5000、 1： 1 萬(wàn) 中有 3 種： 1： 萬(wàn)、 1： 5 萬(wàn)、 1： 10 萬(wàn) 小有 3 種： 1： 25 萬(wàn)、 1： 50 萬(wàn)、 1： 100 萬(wàn) 施工放樣的基本工作：放樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、平面位置放樣方法的選擇、高程放樣方法的選擇、儀器和工具的檢驗(yàn)。 平面位置放樣方法的選擇：直角交會(huì)法、極坐標(biāo)法、角度交會(huì) 法、距離交會(huì)法。 高程放樣方法的選擇：水準(zhǔn)測(cè)量法、光電測(cè)距三角高程法、解析三角高程法、視距法。誤差要求不大于177。 10mm 的部位應(yīng)采用水準(zhǔn)測(cè)量法。采用經(jīng)緯儀代替水準(zhǔn)儀時(shí)放樣點(diǎn)離高程控制點(diǎn)不得大于 50m，且必須用正倒鏡置平法讀數(shù)，并取正倒鏡讀數(shù)的平均值進(jìn)行計(jì)算。 儀器和工具的檢驗(yàn)：經(jīng)緯儀應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn)和校正。光電測(cè)距儀一般每年進(jìn)行一次檢驗(yàn)。 開挖工程測(cè)量：其內(nèi)容有：開挖區(qū)原始地形圖和原始斷面圖測(cè)量；開挖輪廓點(diǎn)放樣；開挖竣工地形、斷面測(cè)量和工程量測(cè)量。開挖工程細(xì)部放樣需在實(shí)地放出控制開挖輪廓的坡頂點(diǎn)、轉(zhuǎn)角點(diǎn)或坡肢點(diǎn) ，并用醒目的標(biāo)志加以標(biāo)定，放樣方法有極坐標(biāo)法、測(cè)角前方交會(huì)法、后方交會(huì)法。用視距法測(cè)量距離時(shí)其視距長(zhǎng)度不應(yīng)大于 50m，預(yù)裂爆破放樣不宜采用視距法。開挖工程動(dòng)工前必須實(shí)測(cè)開挖區(qū)的原始斷面圖或地形圖，開挖結(jié)束后必須實(shí)測(cè)竣工斷面圖或竣工地形圖作為工程量結(jié)算的依據(jù)。斷面間距在 520m 范圍內(nèi)選擇。主要建筑物的開挖竣工地形圖或斷面圖應(yīng)選用 1： 200，收方圖以 1： 500 或 1： 200為宜，大范圍的土石覆蓋層開挖收方可選用 1： 1000。二次獨(dú)立測(cè)量同一區(qū)域的開挖工程量其差值小于 5%(巖石 )和 7%(土方 )時(shí)，可取中數(shù)作為最后 值。 立模與填筑放樣：混凝土建筑物立模細(xì)部輪廓點(diǎn)的放樣位置，以距設(shè)計(jì)線 為宜。由軸線點(diǎn)或測(cè)站點(diǎn)放樣細(xì)部輪廓點(diǎn)時(shí)，一般采用極坐標(biāo)法。對(duì)于溢流面、斜坡面以及形體特殊的部位，其高程放樣的精度，一般應(yīng)與平面位置的精度相一致。建筑物基礎(chǔ)塊輪廓點(diǎn)的放樣必須全部采用相互獨(dú)立的方法進(jìn)行檢核，放樣和檢核點(diǎn)位之差不應(yīng)大于根號(hào) m(m 為中誤差 )。 施工期間的外部變形監(jiān)測(cè)。內(nèi)容有：施工區(qū)的滑坡觀測(cè)、高邊坡開挖穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)、圍堰的水平位移和沉陷觀測(cè)、臨時(shí)性的基礎(chǔ)沉陷和裂縫監(jiān)測(cè)。變形觀測(cè)的基點(diǎn)必須建立在變形區(qū)以外穩(wěn) 固的基巖上，應(yīng)盡量靠近變形區(qū)，工作基點(diǎn)一般應(yīng)建造具有強(qiáng)制歸心的混凝土觀測(cè)墩，垂直位移的基點(diǎn)至少要布設(shè)一組，每組不少于三個(gè)固定點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)應(yīng)與變形體牢固結(jié)合，并選在變形幅度、變形速率大的部位，滑坡測(cè)點(diǎn)宜設(shè)在滑動(dòng)量大、滑動(dòng)速度快的軸線方向和滑坡前沿區(qū)等部位，高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜呈斷面形式布置在不同的高程面上，其標(biāo)志應(yīng)明顯可見。采用視準(zhǔn)線監(jiān)測(cè)的圍堰變形點(diǎn)，偏離不大于 20mm，圍堰變形觀測(cè)點(diǎn)的密度為險(xiǎn)要地段 2030m 布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn) (一般地段5080m)。山體或建筑物裂縫觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)埋設(shè)在裂縫的兩側(cè)，標(biāo)志的形式應(yīng)專門設(shè)計(jì)?；?坡、高邊坡穩(wěn)定監(jiān)測(cè)采用交會(huì)法，水平位移監(jiān)測(cè)采用視準(zhǔn)線法，垂直位移觀測(cè)宜采用水準(zhǔn)觀測(cè)法、光電測(cè)距三角高程法，地基回彈宜采用水準(zhǔn)儀與懸掛鋼尺相配合的觀測(cè)方法。 竣工測(cè)量。主要項(xiàng)目有：①主要建筑物基礎(chǔ)開挖建基面的 1：2001： 500 地形圖或縱、橫斷面圖。②建筑物過(guò)流部位或隱蔽部位形體測(cè)量。③外部變形監(jiān)測(cè)設(shè)備埋設(shè)安裝竣工圖。④建筑物的各種重要孔、洞的形體測(cè)量。 開挖竣工測(cè)量：主體工程開挖到建基面時(shí)應(yīng)及時(shí)實(shí)測(cè)建基面地形圖，比例尺一般為 1： 200，圖上應(yīng)標(biāo)有建筑物開挖設(shè)計(jì)邊線。 土石壩在心墻、斜墻、壩殼填筑過(guò)程中 ，每上料二層，須進(jìn)行一次邊線測(cè)量并繪成圖表為竣工時(shí)備用。 過(guò)流部位形體竣工測(cè)量的成果除了整理繪制成果表外，還必須計(jì)算各測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)值。 誤差產(chǎn)生的原因有：人的原因、儀器的原因、外界環(huán)境的影響。按其產(chǎn)生的原因和對(duì)觀測(cè)結(jié)果影響性質(zhì)的不同可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差、粗差，在相同觀測(cè)條件下按一定的規(guī)律變化稱為系統(tǒng)誤差，沒(méi)有任何規(guī)律性的稱為偶然誤差，由于觀測(cè)者粗心或受到干擾造成的錯(cuò)誤為粗差。 三、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件與分析 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。包括：①土石類型及其性質(zhì)②地質(zhì)結(jié)構(gòu)③地形地貌④水文地質(zhì)⑤自然地質(zhì)現(xiàn) 象⑥天然建筑材料。 ①土石類型及其性質(zhì)：分為巖基和土基②地質(zhì)結(jié)構(gòu)：包括地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)，地質(zhì)構(gòu)造按形態(tài)可分為傾斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造③地形地貌：地形一般指地表形態(tài)、建筑物分布等，常以地形圖形式反映，地貌主要指地表形態(tài)的成因、類型、發(fā)育程度④水文地質(zhì)：一般包括地下水類型 (潛水、承壓水 )，含水層與隔水層的深度、厚度，巖層的水理性質(zhì) (容水性、透水性 )，地下水的運(yùn)動(dòng)特征 (流向、流速、流量 )，地下水的動(dòng)態(tài)特征 (水溫、水質(zhì) )，地下水的水質(zhì) (物理化學(xué)性質(zhì)、水質(zhì) )⑤自然地質(zhì)現(xiàn)象⑥天然建筑材料。 天然建材料場(chǎng)儲(chǔ)量在初查 階段，勘察儲(chǔ)量一般不少于設(shè)計(jì)需要量的 3 倍，勘察儲(chǔ)量與實(shí)際儲(chǔ)量誤差應(yīng)不超過(guò) 40%，詳查階段不少于 2倍，誤差不超過(guò) 15%。 水利工程地質(zhì)問(wèn)題分析。壩基巖體的工程地質(zhì)問(wèn)題主要有壩基穩(wěn)定問(wèn)題、壩區(qū)滲漏問(wèn)題。 常見的邊坡變形破壞主要有松弛張裂、蠕動(dòng)變形 、崩塌、滑坡4 種類型。還有泥石流、塌滑等。影響邊坡穩(wěn)定的因素有：地形地貌、巖土類型和性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)、水、其他因素 (風(fēng)化、人工挖掘、振動(dòng)、地震 )。 地下洞室圍巖變形破壞的類型有：脆性破裂、塊體滑動(dòng)和塌方、層狀彎折和拱曲、塑性變形和膨脹。 軟土基坑工程地質(zhì)問(wèn) 題包括：土質(zhì)邊坡穩(wěn)定、基坑降排水。 P15 101水利水電工程設(shè)計(jì) 一、等級(jí)劃分及工程特征水位。 等別劃分。 水工建筑物級(jí)別劃分。 P1 P1 P17 臨時(shí)性水工建筑物的指標(biāo)分屬不同級(jí)別時(shí)其級(jí)別應(yīng)按照其中最高級(jí)別確定， 3 級(jí)臨建的指標(biāo)不得少于 2 項(xiàng)，當(dāng)臨建用于發(fā)電通航時(shí)，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證， 3 級(jí)以下的臨建可提高一級(jí)。 水利水電工程洪水標(biāo)準(zhǔn)。包括洪峰流量和洪水總量。永久性的水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，臨建的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級(jí)別綜合分析。永久性的水工建筑物 (水建 )的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)兩類分別確定。山區(qū)、丘陵區(qū)的永建的擋水高度低于 15m 且上下游最大水頭差小于 10m 時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)平原、濱海區(qū)的永建的擋水高度高于 15m 且上下游最大水頭差大于 10m 時(shí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按山區(qū)、丘陵區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。 P1 P19 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。一般采用基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度，抗震設(shè)防為甲類的水建在基本烈度基礎(chǔ)上提高 1 度作為設(shè)計(jì)烈度，基本烈度 6度以上的壩高超過(guò) 200m 或大于 100 億 m3的大型工程，以及 7 度以上壩高超過(guò) 150m 的大一型工程需要做專門的地震危害性 分析。 水庫(kù)特征水位及庫(kù)容。 校核洪水位：水庫(kù)遇大壩的校核洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位。 設(shè)計(jì)洪水位：水庫(kù)遇大壩的設(shè)計(jì)洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位。 防洪高水位：水庫(kù)遇下游保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位，只有水庫(kù)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)才需確定這一水位。 防洪限制水位 (汛限 )：水庫(kù)在汛期允許興利的上限水位，也是水庫(kù)汛期防洪運(yùn)用時(shí)的起調(diào)水位。 正常蓄水位 (正常高水位、設(shè)計(jì)蓄水位、興利水位 )：水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下為滿足設(shè)計(jì)的興利要求在供水期開始時(shí)應(yīng)蓄到的最高水位，它決定水庫(kù)的規(guī)模、效益、和調(diào)節(jié)方式，是水庫(kù) 最重要的一項(xiàng)特征參數(shù)，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)。 死水位：水庫(kù)在正常運(yùn)用的情況下允許消落到的最低水位，正常蓄水位與死水位之間的變幅稱為水庫(kù)消落深度。 水庫(kù)特征庫(kù)容：靜庫(kù)容、總庫(kù)容、防洪、調(diào)洪、興利、重疊、死庫(kù)容共 7 種。 P21 二、水工建筑物的分類 水工建筑物按功能和使用期限可分為：通用性、專門性水建和永久性、臨時(shí)性水建。 通用性水建：擋水、泄水、輸水、取 (進(jìn) )水、河道整治建筑物。 專門性水建：水電站、渠系、港口水工、過(guò)壩建筑物。 永久性水建：主要、次要建筑物。 臨時(shí)性水建：圍堰、導(dǎo)流隧洞、導(dǎo)流明渠。 三、建筑材料的應(yīng)用 類型。建筑材料是指建造各種工程時(shí)所應(yīng)用的材料及其制品，是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。按其物理化學(xué)性質(zhì)可分為無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料 3 大類。按來(lái)源分為天然建筑材料、人工材料。按功能分為結(jié)構(gòu)、防水、膠凝、裝飾、防護(hù)、隔熱保溫材料。 無(wú)機(jī)材料可分為無(wú)機(jī)非金屬材料和金屬材料。無(wú)機(jī)非金屬材料包括無(wú)機(jī)膠凝材料 (氣硬性膠凝材料如石灰、石膏、水玻璃，水硬性膠凝材料如水泥 )、天然石料 (按形成條件分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖，按顆粒大小分為土料、砂、石，按加工程度分為毛石、塊石、板材 )、燒土與熔融制品 (如燒結(jié)磚、陶瓷、玻璃 )。金屬材料分為黑色、有色金屬材料，黑色金屬材料是指以鐵元素為主要成分的金屬及其合金材料，有色金屬材料是指黑色金屬材料以外的金屬及其合金材料。 有機(jī)材料包括瀝青材料、植物材料、合成高分子材料。瀝青材料能溶于汽油、二氧化碳等有機(jī)溶劑中，但幾乎不溶于水屬憎水材料，具有良好的防水、抗?jié)B、耐化學(xué)侵蝕性、抗沖擊性，常分為地瀝青和焦油瀝青。植物材料主要有木材、竹材、植物纖維及其制品。合成高分子材料分為合成樹脂塑料、合成橡膠、合成纖維、土工合成材料。 復(fù)合材料：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為纖維、夾層、細(xì)粒、混雜復(fù)合 材料。按組成可分為金金、金非、非非、非有、金有復(fù)合材料。 建筑材料的應(yīng)用條件 筑壩用土石料主要包括土壩 (體 )殼用土石料、防滲體用土石料、排水設(shè)施和砌石護(hù)坡用石料。 土壩 (體 )殼用土石料：常用于均質(zhì)土壩的土料是砂質(zhì)黏土和壤土，具一定的抗?jié)B性和強(qiáng)度，其滲透系數(shù)不宜大于 1 104cm/s，黏料含量一般為 1030%，有機(jī)質(zhì)含量不大于 5%，易溶鹽含量小于 5%。心墻壩和斜墻壩多用透水性較高、抗剪強(qiáng)度參數(shù)較大的混合料。 防滲體用土石料：一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏質(zhì)土。 排水設(shè)施和砌石護(hù)坡用石料：其飽和抗壓強(qiáng)度 不小于 4050MPa，巖石孔隙率不大于 3%，吸水率不大于 ，重度應(yīng)大于 22KN/m3。不宜用風(fēng)化石。 土工合成材料的應(yīng)用包括：防滲 (利用土工膜或復(fù)合土工膜防滲性強(qiáng)的特點(diǎn) )、反濾和排水 (利用土工布透水性好、孔隙小的特點(diǎn) )、護(hù)岸護(hù)底工程、防汛搶險(xiǎn)方面。 水工建筑物對(duì)石料的要求是有較好的耐水性、抗凍性、耐久性。 火成巖：花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖。 水成巖：石灰?guī)r