水电工程管理与实务第一章

第 1 篇 水利水电工程技术
第 1 章 水利水电工程勘测与设计
【考点 1】水准仪分类及作用
水准仪按精度不同划分为 4 个等级，分为普通水准仪（DS3、DS10)和精密水准仪(DS05、DS1)。
普通水准仪用于国家三、四等水准及普通水准测量，工程测量中一般使用 DS3 型微倾式普
通水准仪，精密水准仪用于国家一、二等精密水准测量。D、S 分别为“大地测量”和“水
准仪”的汉语拼音的第一个字母，数字表示该仪器精度，如“3”表示每公里往返测量高差
中数的偶然中误差不超过±3mm。
水准仪主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为
微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。
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线，借助于带有分划的尺
子（水准尺），测量出两地面点之间的高差，然后根据测得的高差和已知点的髙程，推算
出另一个点的高程。
【考点 2】放样数据准备
(1)放样前应根据设计图纸和有关数据及使用的控制点成果，计算放样数据，绘制放样草图，
所有数据、草图均应经两人独立计算与校核。
(2)应将施工区域内的平面控制点、高程控制点、轴线点、测站点等测量成果，以及设计图
纸中工程部位的各种坐标（桩号）、方位、尺寸等几何数据编制成放样数据手册，供放样
人员使用。
(3)现场放样所取得的测量数据，应记录在规定的放样手簿中。
【考点 3】平面位置放样方法的选择
平面位置放样应根据放样点位的精度要求、现场作业条件和拥有的仪器设备，选择适用的放
样方法。平面位置放样的基本方法有：直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法
等几种。
【考点 4】开挖工程测量的内容
开挖工程测量应包括下列内容：开挖区原始地形图和原始断面图测量；开挖轮廓点放样；
开挖竣工地形、断面测量和工程量测算。
【考点 5】开挖工程细部放样
(1)开挖工程细部放样，需在实地放出控制开挖轮廓的坡顶点、转角点或坡脚点，并用醒目
的标志加以标定。
(2)开挖工程细部放样方法有极坐标法、测角前方交会法、后方交会法等，但基本的方法主
要是极坐标法和测角前方交会法。直接用后方交会法放样开挖轮廓点的情况很少。采用测角
前方交会法，宜用三个交会方向，以“半测回”标定即可。用极坐标法放样开挖轮廓点时，
测站点必须靠近放样点。
(3)距离丈量可根据条件和精度要求从下列方法中选择：
①用钢尺或经过比长的皮尺丈量，以不超过一尺段为宜。在高差较大地区，可丈量斜距加
倾斜改正。
②用视距法测定，其视距长度不应大于 50m。预裂爆破放样，不宜采用视距法。
③用视差法测定，端点法线长度不应大于 70m。
(4)细部点的高程放样，可采用支线水准法、光电测距三角高程法或经纬仪置平测高法。
【考点 6】填筑工程量测算
(1)混凝土浇筑和土石料填筑工程量，必须从实测的断面（或平面）图上计算求得混凝土浇筑块体收方，基础部位应根据基础开挖竣工图计算；基础以上部位，可直接根
据水工设计图纸的几何尺寸及实测部位的平均高程进行计算。
(3)土石料填筑量收方，应根据实测的各种填料分界线，分别计算各类填料方量。
(4)两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的 3%时，可取中数作为最后
值。
【考点 7】施工期间外部变形监测的内容
施工期间外部变形监测应包括下列内容：施工区的滑坡监测；高边坡开挖稳定性监测；围
堰的水平位移和沉陷监测；临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等。
变形监测的基点，应尽量利用施工控制网中较为稳固可靠的控制点，也可建立独立的、相对
的控制点，其精度应不低于四等网的标准。
【考点 8】选点与埋设
(1)工作基点的选择与埋设，应注意以下几点：
①基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上。在土质和地质不稳定地区设置基点时应进行加
固处理。基点应尽量靠近变形区，其位置的选择应注意使它们对测点构成有利的作业条件。
②工作基点一般应建造具有强制归心的混凝土观测墩。
③垂直位移的基点，至少要布设一组，每组不少于三个固定点。
(2)测点的选择与埋设，应符合下列要求：
①测点应与变形体牢固结合，并选在变形幅度、变形速率大的部位，且能控制变形体的范
围。
②滑坡测点宜设在滑动量大、滑动速度快的轴线方向和滑坡前沿区等部位。
③高边坡稳定监测点，宜呈断面形式布置在不同的高程面上，其标志应明显可见，尽量做
到无人立标。
④采用视准线监测的围堰变形点，其偏离视准线的距离不应大于 20mm。垂直位移测点宜与
水平位移测点合用。围堰变形观测点的密度，应根据变形特征确定：险要地段 20〜30m 布
设一个测点；一般地段 50〜80m 布设一个测点。
⑤山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧。标志的形式应专门设计。
【考点 9】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差。
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，可以分为系统误差、偶然误差和粗差三
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，这种误差称为“系统误差”。
②偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数
值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为“偶然误差”。
③粗差：由于观测者粗心或者受到干扰所造成的错误。
误差处理原则：粗差是大于限差的误差，是由于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，包含有错误的观测值应该舍弃，并重新进行观测。静库容。指坝前某一特征水位水平面以下的水库容积。
(2)总库容。指最高洪水位以下的水库静库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标，
可作为划分水库工程等别及建筑物级别，确定工程安全标准的重要依据。
(3)防洪库容。指防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。用以控制洪水，满足水库下
游防护对象的防护要求。
(4)调洪库容。指校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。用于保证下游防洪安全（指
其中的防洪库容部分）及对校核洪水调洪削峰，保证大坝安全。
(5)兴利库容（有效库容、调节库容）。指正常蓄水位至死水位之间的水库容积。用以调节
径流，按兴利要求提供水库的供水量或水电站的流量。
(6)重叠库容（共用库容、结合库容）。指防洪库容与兴利库容重叠部分的库容，是正常蓄
水位至防洪限制水位之间汛期用于蓄洪、非汛期用于兴利的水库容积。
(7)死库容（垫底库容）。指死水位以下的水库容积。一般用于容纳水库淤沙，抬高坝前水
位和库区水深。在正常运用中不调节径流，也不放空。
【考点 11】水工建筑物的基本设计方法
(1)理论分析。针对水工建筑物的结构体系和水流状况，建立物理、力学模型，再运用材料
力学、结构力学、水力学、弹性力学、流体力学、有限元求解。
(2)试验研究。针对边界和工作条件复杂的枢纽、建筑物整体或局部，进行水工模型或结构
模型试验，分析水工建筑物工作过程和破坏机理，了解其实际工作形态，解决理论分析解决
不了的问题。
(3)原型观测。通过埋设在水工建筑物内的观测仪器，对建筑物的变位、变形、应力、应变、
渗流等进行观测分析，检验理论分析和模型试验成果是否正确。
(4)工程类比。参照与本工程运行条件相似且正常运行的已建工程，选定建筑物的基本尺寸
和参数。
【考点 12】水泥检验的要求
水泥应有生产厂家的出厂质量证明书（包括厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、
安定性等代表该产品质量的内容）以及 28d 强度证明书。
有下列情况之一者，应复试并按复试结果使用：
①用于承重结构工程的水泥，无出厂证明者；
②存储超过 3 个月（快硬水泥超过 1 个月）；
③对水泥的厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性不明或对质量有怀疑者；
④进口水泥
【考点 13】钢筋检验
进人施工现场的钢筋，应具有出厂质量证明书或试验报告单，每捆（盘）钢筋均应挂上标牌，
标牌上应注有生产厂家、生产日期、牌号、产品批号、规格、尺寸等标记。在运输和储存时
不得损坏和遗失这些标牌。
到货钢筋应分批检查每批钢筋的外观质量，查看锈蚀程度及有无裂缝、结疤、麻坑、气泡、
砸碰伤痕等，并应测量钢筋的直径。应分批进行检验，检验时以 60t 同一炉(批）号、同一
规格尺寸的钢筋为一批。随机选取 2 根经外部质量检查和直径测量合格的钢筋，各截取一
个抗拉试件和一个冷弯试件进行检验，不得在同一根钢筋上取两个或两个以上同用途的试
件。钢筋取样时，钢筋端部要先截去 500mm 再取试样。在拉力检验项目中，包括屈服点、
抗拉强度和伸长率三个指标，如有一个指标不符合规定，即认为拉力检验项目不合格。冷弯
试件弯曲后，不得有裂纹、剥落或断裂。对钢号不明的钢筋，需经检验合格后方可使用。检
验时抽取的试件不得少于 6 组。
【考点 14】反滤层反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。在土质防渗体与坝
身或与坝基透水层相邻处以及渗流出口处，如不满足反滤要求，都必须设置反滤层。对反滤
层的要求是：
(1)相邻两层间，颗粒较小的一层的土体颗粒不能穿过较大的一层土体颗粒的孔隙。
(2)各层内的土体颗粒不能发生移动，相对要稳定。
(3)被保护土壤的颗粒不能够穿过反滤层。
(4)反滤层不能够被淤塞而失效。
(5)耐久、稳定，在使用期间不会随着时间的推移和环境的影响而发生性质的变化。
过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两^•土料之间产生急剧变化的变形和应力。反滤层可
以起过渡层的作用，而过渡层却不一定能满足反滤要求。在分区坝的防渗体与坝壳之间，根
据需要与土料情况可以只设置反滤层，也可以同时设置反滤层和过渡层。
坝的反滤层必须符合下列要求：
(1)使被保护的土不发生渗透变形。
(2)渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流。
(3)不致被细粒土淤塞而失