必备水利工程知识

01、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

1、水利水电工程分等指标(第一页表格），分为一二三四五等，分别是防洪、灌溉、发电、供水和治涝。

2、永久性水工建筑物级别：根据所在工程的等别、建筑物的重要性确定为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，穿堤水工建筑物按最高级别确定。

3、临时性水工建筑物级别：按第二页下方表格确定，对于3级临时性水工建筑物，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

1、按作用分类：挡水建筑物，泄水建筑物、输水建筑物、取（进）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。

2、取（进）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。

3、整治建筑物：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刷的建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。

4、专门建筑物：为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

三：水库与堤防的特征水位

1、水库的特征水位：校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位。

2、提防工程特征水位：设防（防汛）水位（开始防汛的水位）、警戒水位（准备抢险的水位）、保证水位（设计的洪水位）。

02、土石坝与堤防的构造及作用

一、土石坝的类型

1、按坝高分：低坝（30m以下）、中坝（30~70m之间）、高坝（70m以上）。

2、按施工方法分：碾压式土石坝（最常见，分为：均质坝（低坝）、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝）、水力冲填坝、定向爆破堆石坝。

二、土石坝的构造及作用

1、坝顶构造：坝顶宽度（高坝选10~15m、中低坝选5~10m）、护面（Ⅳ级以下的坝下泳也可以采用草皮护面）、防浪墙（1~1.2m）。

2、防渗体：主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。作用：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。

（1）心墙一般布置在坝体中部。斜墙在坝体上游。黏性心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于3m，防渗坝体与坝顶之间保护层不宜小于1m。

3、土石坝的护坡与坝坡排水：

（1）护坡：防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式破坏。

（2）坝坡排水：纵横向联通的排水沟。坝较长时：50~100m设一横向排水沟。

4、土石坝排水设施：

（1）排水设施：贴坡排水（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）、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。

（2）反滤层：2~3层粒径不同的砂石料。

三、堤防的构造与作用

堤高超过6m的背水坡应设戗台，风浪大的海堤、湖堤临水设置消浪平台。

03、水闸的组成及作用

水闸是一种即能挡水又能泄水的低水头水工建筑物。

一、水闸的类型

1、按承担任务：进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸。

2、按闸室结构：开敞式水闸、涵洞式水闸。

二、水闸的组成部分及其作用

1、闸室：是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。包括：

（1）底板：整体式底板：底板与闸墩连成整体。中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。分离式底板：底板与闸墩之间用用沉降缝分开。基地压力较大、适用于中等密实以上地基。

（2）闸墩：多用C15~C30的混凝土浇筑。

（3）工作桥。

（4）胸墙：挡水。减小闸门高度。5m以下用板式结构，5m以上用板梁式结构。

2、上游连接段：

（1）铺盖：防渗，不透水性，防冲。混凝土铺盖最常见，常用C15混凝土浇筑，厚度0.2~0.4m。

（2）护底与护坡：防止冲刷，长度为3~5倍堰顶水头。

（3）上游翼墙：结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式和空箱式等。

重力式翼墙：适用于地基承载力较高、高度在5~6m以下的。

悬臂式翼墙：高度在6~9m，地质条件较好的。

扶壁式翼墙：8~9m以上、地质条件较好的。

空箱式翼墙：高度较高、地质条件较差的。

3、下游连接段：

（1）护坦：缝中应设止水。

（2）海漫与防冲槽（齿墙）：消除水流余能，调整流速。海漫构造要求：表面粗糙、透水性好、有一定柔性。

下游翼墙与护坡：总扩散角在15°~24°之间。

04、混凝土坝的构造及作用

一、重力坝的分缝与止水

1、横缝：一般为15~20m，不均匀沉降较大时，需留缝宽1~2cm。

2、纵缝：沿缝面应布设灌浆系统。坝体温度冷却到稳定温度，缝宽达0.5mm以上时再进行灌浆。

二、拱坝的类型

定圆心等半径拱坝、等中心角变半径拱坝、变圆心变半径双曲拱坝。

05、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。

1、引水建筑物：有动力渠道、引水隧洞和压力管道。

（1）动力渠道：有非自动调节和自动调节渠道两种。非自动不能调节流量，自动能调节流量。

（2）引水隧洞：弯曲半径大于5倍洞径，转角不宜大于60°.

2、平水建筑物：包括压力前池（设在无压引水的末端）、调压室。

3、厂区枢纽的主厂房：施工中、蜗壳外围混凝土、机墩、发电机风罩等为二期混凝土，其他为一期混凝土。

06、渠系建筑物的构造及作用

一、渡槽的构造及作用

1、梁式渡槽的槽身结构：有矩形和U型，简支矩形槽身适应跨度为8~15m，U型槽身适应跨度为15~20m。

2、涵洞的构造及作用：涵洞分有压、无压、半有压式。

（1）涵洞的洞身断面形式：

a.圆形管涵：适用于有压涵洞或小型无压涵洞。‚

b.箱形涵洞：大中型有压或无压涵洞。

ƒc.盖板涵洞：小型无压涵洞。

d.拱涵。

（2）洞身构造：基础。‚沉降缝：缝中要设止水。ƒ截水环或涵衣：产生集中渗流。