1、2017 年一建水利水电实务考试重点总结 1F410000 水利水电工程技术1F411000 水利水电工程勘测与设计一、测量仪器的使用（一）常用测量仪器及其作用水利水电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.水准仪分类及作用（高程）国产水准仪按精度分有 DS05、DS1、DS3、DS10 等。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，DS3 即表示每公里往返测量高差中数的偶然中误差为3mm。(数字越小，精度越高，DS05,05 表示为0.5mm 。)2.经纬仪分类及作用（角度 平面位置）经纬仪
2、按精度不同可分为 DJ07、DJ1、DJ2 、DJ6、DJ10 等， D、J 分别为“大地测量”和“经纬仪” 汉语拼音第一个字母，数字 07、1、2、6 、10 表示该仪器精度。经纬仪是进行角度测量的主要仪器，包括水平角测量和竖直角测量。另外，经纬仪也可用于低精度测量中的视距测量。3.水准尺（配合水准仪读数用）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。4.电磁波测距仪是用于测量两点间距离的仪器。5.全站仪可用于测量水平角、天顶距、斜距。可以测量高差6.全球定位系统可用于水下地形测量。（二）常用测量仪器的使用1.水准仪的使用（安粗调照精读）（1）安置水准仪和粗平
3、。调整三个脚螺旋，使圆水准气泡居中称为粗平。（2）调焦和照准。必须消除视差，办法是先调目镜调焦螺旋看清十字丝，再继续仔细地转动物镜调焦螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。 （参考单反相机）（3）精平。转动微倾螺旋，同时察看水准管气泡观察窗，当符合水准管气泡成像吻合时，表明已精确整平。（4）读数。立即根据十字丝中丝在水准尺上读数。读数总是由注记小的一端向大的一端读出。通常读数保留四位数。2.经纬仪的使用（对整照读） （2009 真题）（1）对中和整平。整平是将经纬仪水准管气泡居中。 （2014 真题）（2）照准。目镜调焦；粗瞄目标；物镜调焦；准确瞄准目标（参考单反相机）（3）读数。二、水利水电工程施
4、工测量的要求（一）基础知识1.确定了新的黄海平均海面，称为“1985 国家高程基准”。我国自 1988 年 1 月 1 日起开始采用 1985 国家高程基准 作为高程起算的统一基准 。2.地形图比例尺分为三类： 1：500 、 1：1000 、 1：2000 、 1：5000 、 1：10000 为大比例尺地形图； 1：25000 、 1：50000 、 1：100000 为中比例尺地形图； l : 250000 、 1 : 500000 、 1 : 1000000 为小比例尺地形图。 （2.5W 和 10W 是中比例尺）（二）施工放样的基本工作1.平面位置放样方法的选择平面位置放样的基本方法
5、有：直角交会法、角度交会法、距离交会法、极坐标法等几种。2.高程放样方法的选择（1）高程放样方法的选择，主要根据放样点高程精度要求和现场的作业条件。可分别采用水准测量法、光电测距三角高程法、解析三角高程法和视距法等。 （2011 真题）用视距法测定，视距长度不应大于 50m。 （2009 真题）水平位移监测采用视准线法，垂直位移观测，采用水准观测法。 （2014 真题）（2）对于高程放样中误差要求不大于10mm 的部位，应采用水准测量法。（三）开挖工程测量（开挖工程量计算）1.断面测量和工程量计算（案例 结算）（1）开挖工程动工前，必须实测开挖区的原始断面图或地形图；开挖过程中，应定期测量收方
6、断面图或地形图；开挖工程结束后，必须实测竣工断面图或竣工地形图，作为工程量结算的依据。（2）开挖工程量的计算中面积计算方法可采用解析法或图解法（求积仪） 。（3）两次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于 5%（岩石）和 7%（土方）时，可取中数作为最后值。（四）立模与填筑放样（填筑工程量计算）1.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。（2）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。（五）施工期间的外部变形监测（2013 多选）1.控制点精度应不低于四等网
7、的标准。2.基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上。3.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 。4.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 。5.山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧。（六）竣工测量1.产生测量误差的原因有以下三个方面：人的原因；仪器的原因； 外界环境的影响。 2.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：一定的规律变化，这种误差称为“系统误差” 。 （2）偶然误差：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造成的错误
8、（2010 真题）3.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。三、工程地质与水文地质条件及分析（一）工程地质和水文地质条件1.地形地貌地形是地貌和地物的总称，可分为五种基本地形：山地、盆地、高原、平原、丘陵。 （练习题）2.地层及岩性岩石种类很多，按其成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。3.地质构造及地震地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。断裂构造可分为节理、劈理、断层三类。4.水文地质5.物理地质现象6.岩（土）体物理力学性质7.天然建筑材料天然建筑材料的勘察级别划
9、分为普查、初查、详查三个阶段。（二）水利水电工程地质问题分析1.坝基工程地质条件分析岩基中由于坝区岩体存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定、抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏、绕坝渗漏） 。2.边坡的工程地质条件分析常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕变、崩塌、滑坡四种类型。滑坡是分布最广、危害最大的一种。3.地下洞室围岩稳定性分析4.水库工程地质问题分析水库蓄水后，水文条件、库周的水文地质条件都会发生比较剧烈的变化，以致影响库区及邻近地段的地质环境。因此产生了各种工程地质问题，诸如水库渗漏、水库浸没、水库塌岸、水库淤积、水库诱发地震等问
10、题。 （2012 真题）5.土质基坑工程地质问题分析（1）在基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取措施有：设置合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。 （2014 案例真题，围堰失稳的措施）（2）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。（3）基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水两种方式。 （见导流基坑排水）管井井点适用条件，含水层渗透系数 K 宜大于 1.0m/d。四、水利水电工程设计阶段划分和任
11、务水利水电工程 水力发电工程水利部水利工程电 力水电工程水利和水电的主要区别体现在下面的方面：（后面章节详解）（1）设计阶段（2）设计变更分类不同（3）费用文件构成（定额、费用构成）（4）质量事故调查处理权限（5）验收（6）监理相关规定（7）强制性条文（一）水利工程项目和水电工程项目设计阶段划分（项可初，遇项可） （2015 真题）水利工程设计阶段 水电工程设计阶段项目建议书 预可行性研究可行性研究 项目建议书初步设计 可行性研究招标设计 招标设计施工图设计 施工图设计五、水利水电工程等级划分及工程特征水位（一）水利水电工程等别划分水利水电工程的等别根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性，
12、划分为I、II 、III、IV 、 V 五等。1.水利水电工程等别，根据水库总库容、防洪、治涝、供水、发电 等指标，划分如下：（0.1 1 为工程规模为中型、等别为 III）2.平原区拦河水闸工程的等别，根据其最大过闸流量，划分如下： （100 1000 立方米水/秒为工程规模为中型、等别为 III） 。 （2010 真题） （2013 真题 ）3.灌溉、排水泵站的等别，根据其装机流量与装机功率，划分如下： （10 50 立方米水/秒为工程规模为中型、等别为 III） （2007 真题；大（2 ）型）4.引水枢纽工程等别，根据引水流量的大小，划分如下：（ 和泵站一样）（二）水工建筑物级别划分1
13、.永久性水工建筑物级别：（永久主对应为 12345 级， 永久次对应为 33455 级。 ）2.堤防工程级别，应根据确定的保护对象的防洪标准，按下表确定：（ 2014 真题）穿堤水工建筑物的级别，按所在堤防工程的级别和与建筑物规模相应的级别中的最高级别确定。3.临时性水工建筑物级别：应根据保护对象的重要性、失事 造成的成果、使用年限和临时建筑物的规模，按下表确定。但对于 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。 （特 1 两项 3，124，345） （2012 真题）（三）水利水电工程洪水标准1.临时性水工建筑物洪水标准，应根据建筑物的结构类型和级别，在下表的幅度内，结合风险
14、度综合分析，合理选用。 （上下、左右为大约 2 倍的关系）（四）水利水电工程抗震设防标准1.一般采用基本烈度作为设计烈度。甲类水工建筑物，基本烈度上 提高 1 度作为设计烈度某水闸工程建筑物级别为 1 级，场地基本烈度为 6 度，其抗震设防类别应为甲。 （2014 真题）（五）水库特征水位1.校核洪水位。指水库遇大坝的校核洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库在 非常运用校核情况下允许临时达到的最高洪水位，是确定大坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。（所有最高）2.设计洪水位。指水库遇大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库在 正常运用设计情况下允许达到的最高洪水位，也是挡水建筑物稳
15、定计算的主要依据。3.防洪高水位。指水库遇下游保护对象的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。4.防洪限制水位（汛前限制水位） 。指水库在汛期允许兴利的上限水位 ，也是水库汛期防洪运用时的起调水位。5.正常蓄水位（设计蓄水位、正常高水位、兴利水位）指水库在正常运用的情况下，为满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位。是水库最重要的一项特征参数，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。6.死水位。指水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位 。（稳定计算依据的水位有两个：设计洪水位和正常蓄水位）（六）水库特征库容1.防洪库容：防洪限制水位防洪高水位2.调洪库容：防洪限制水位校核洪水位 （调洪库容
16、包含了防洪库容）3.兴利库容（有效库容，调节库容）：死水位正常蓄水位（2012 真题）4.重叠库容（共用库容、结合库容）：汛期蓄洪、非汛期兴利六、水工建筑物的分类（一）按功能分类1.通用性水工建筑物（1）挡水建筑物：如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。（2）泄水建筑物：如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。 （溢、泄）（3）输水建筑物：如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。（4）取（进）水建筑物：如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。（5）河道整治建筑物：如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。 2.专门性水工建筑物（1）水电站建筑物：如水电站用的
17、压力管道、压力前池、调压室、电站厂房等。（2）渠系建筑物：如渠道上的节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸等。（3）港口水工建筑物：如防波堤、码头、船坞、船台和滑道等。（4）过坝建筑物：如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。（二）按使用期限分类1.永久性建筑物（1）主要建筑物：是指失事后造成下游灾害或严重影响工程效益的水工建筑物。如：坝、泄水建筑物、输水建筑物及电站厂房等。（2）次要建筑物：是指失事后不致造成下游灾害，或工程效益影响水大，易于恢复的水工建筑物。如：失事后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等。2.临时性建筑物如：围堰、导流隧洞、导流明渠等。七、水工建筑物主要设
18、计方法（一）主要荷载水工建筑物的荷载按作用随时间的变异性，可分为永久作用荷载、可变作用荷载和偶然作用荷载。 （记永久和偶然）1.永久作用荷载：包括结构自重和永久设备自重、土压力、 地应力、淤沙压力、围岩压力、预应力。 （结构设备自重土地沙岩压力预应力） （2009 真题，预应力）2.可变作用荷载：包括静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等。3.偶然作用荷载：包括地震作用、校核洪水位时的静水压力、扬压力、浪压力及水重等。（2010 真题）（二）应力分析强度和稳定性是表示建筑物安全的两个重要方面。（三）渗流分析渗
19、流分析主要内容有：确定渗透压力；确定渗透坡降（或流速） ；确定渗流量。对土石坝，还应确定浸润线的位置。 （2013 真题）八、水利水电工程建筑材料的应用（一）建筑材料按其物理化学性质分类建筑材料按其物理化学性质可分为无机材料、有机材料、复合材料三大类。1.无机材料：包括无机非金属材料、金属材料。（1）无机非金属材料：又常称为矿物质材料，包括无机胶凝材料、天然石料、烧土与熔融制品。1）无机胶凝材料气硬性胶凝材料：石灰、石膏、水玻璃。水硬性胶凝材料：水泥。2.有机材料：包括沥青材料、植物材料和合成高分子材料等三类。（1）合成高分子材料1）土工合成材料：包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特殊材
20、料四大类。3.复合材料（二）建筑材料的应用条件1.筑坝用土石料。（1）土坝（体）壳用土石料。常用于均质土坝的土料是壤土和砂质黏土，要求其应具有一定的抗渗性和强度，其渗透系数不宜大于 110-4cm/s。（2）防渗体用土石料。一般采用黏土、黏质土、壤土、砂壤土等材料。（3）排水设施和砌石护坡用石料。可采用块石、碎石、卵石，不宜使用风化岩石。2.建筑石材。（1）火成岩（岩浆岩）：花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩（2）水成岩（沉积岩）：石灰岩、砂岩。（3）变质岩：片麻岩、大理岩、石英岩。3.水泥。（1）水泥的品种及主要性能。1）水泥按其矿物成分组成可分为：硅酸盐系列、铝酸盐系列、硫铝酸盐系列、
21、铁铝酸盐系列、氟铝酸盐系列等。2）按其用途和特性可分为：通用水泥、专用水泥、特性水泥。专用水泥如中、低热水泥，大坝水泥，道路水泥等。特性水泥如快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥等。通用硅酸盐水泥密度一般为 31003200kg/m3，初凝时间不得早于 45min，终凝时间不得迟于600min（10 个小时） 。（2）水泥的适用范围1）水位变化区域的外部混凝土、溢流面受水流冲刷部位的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，避免采用火山灰质硅酸盐水泥。 （2012 真题）2）有抗冻要求的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，并掺用引气剂或塑化剂，以
22、提高混凝土的抗冻性。当环境水兼硫酸盐侵蚀时，应优先选用抗硫酸盐硅酸盐水泥。3）大体积建筑物内部的混凝土，应优先选用矿渣硅酸盐大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，以适应低热性的要求。 （2013 真题）4）位于水中和地下部位的混凝土，宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。 （水中和地下没有大坝：矿渣硅酸盐大坝）（3）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、出厂日期、强度等级、抗压强度、安定性）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：用于承重结构工程的水泥，无出厂证明者；存储超过 3 个月（
23、快硬水泥超过1 个月 ） ；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；进口水泥。 （安定性是水泥的）4.水泥砂浆。新拌砂浆的和易性是指其是否便于施工并保证质量的综合性质。具体技术指标包括流动性和保水性两个方面。 （砂浆，流动沉入，保水分层）1）流动性。常用沉入度表示。2）保水性。工程上采用较多的是分层度这一指标。分层度大于 2cm 的砂浆易泌水，不宜使用，分层度接近于 0 的砂浆，虽保水性好，但因胶凝材料用量太多，容易发生干缩裂缝。故砂浆的分层度以 12cm 为宜。5.水泥混凝土。反映水泥混凝土质量的主要技术指标有和易性、耐久性、强度。 （2014 真题）（
24、1）和易性（拌合物）：包括流动性、保水性、黏聚性。坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性。（2）强度（硬化）：混凝土的强度有抗压、抗拉、抗弯及抗剪强度等。1）混凝土抗压强度：是把混凝土拌合物做成边长为 15cm 的标准立方体试件，在标准养护条件（温度 20 2 、相对湿度 95 以上）下，养护 28d 龄期，按照标准的测定方法测定的混凝土立方体试件抗压强度。影响混凝土强度的因素有：施工方法及施工质量、水泥强度及水灰比、骨料种类及级配、养护条件及龄期等。2）混凝土的抗拉强度：一般约为相应抗压强度的 10%左右。 （2007 真题，7% 14%）（3）耐久性（硬化）：混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻
25、性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性等。1）抗渗性：抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透作用的能力。抗渗等级分为 W2 、 w4 、 w6 、 w8 、 w10 、 w12 等 6 个等级，即表示混凝土能抵抗 0.2MPa、0.4MPa、 0.6MPa 、 0.8MPa 、 1. 0MPa 、 1.2MPa 的水压力而不渗水。2）抗冻性：抗冻等级分为：F50、F100、F150、F200、F250、F300 等，相应表示混凝土抗冻性试验能经受 50 、 100 、 150 、 200 、 250、300 次的冻融循环。（4）混凝土的配合比。混凝土配合比是指混凝土混凝土中水泥 C、水 W、砂 S 及石子
26、G 材料用量之间的比例关系。常采用的方法有1）单位用量表示法：以每立方米混凝土中各项材料的重量来表示。2）相对用量表示法：以各项材料间的重量比来表示。混凝土配合比的设计，实质上就是确定四种材料用量之间的三个对比关系：水灰比、砂率、浆骨比（2010 真题） 。水灰比表示水泥与水用量之间的对比关系；砂率表示砂与石子用量之间的对比关系；浆骨比是用单位体积混凝土用水量表示，是表示水泥浆与骨料用量之间的对比关系。 （水灰比=，砂率= ）（5）骨料。1）混凝土的细骨料：粒径在 0.165mm 之间的骨料。按形成条件分为天然砂、人工砂；按细度模数 FM 分为特细砂（ 0.71.5） 、细砂（1.6 2.2）
27、 、中砂（2.33.0 ） 、粗砂（3.13.7） 。 （从 3.0 逆推） （2009 真题）2）混凝土的粗骨料：粒径大于 5mm 的骨料。普通混凝土常用卵石和碎石作粗骨料。水工混凝土所用的粗骨料一般分为小石（5 20mm） 、 中石（2040mm） 、大石（4080mm） 、特大石（80120mm 或 80150mm）四级。（6）混凝土的外加剂。1）改善混凝土和易性：减水剂、引气剂、泵送剂。2）调节混凝土初凝时间、硬化性能：速凝、缓凝、早强剂。3）改善混凝土耐久性：引气、防水、阻锈、养护剂。4）改善混凝土其他性能：膨胀、防冻、防水、泵送剂。6.建筑钢材。工程所用的钢筋有热轧钢筋、热处理钢筋
28、、冷轧带肋钢筋、冷拉钢筋四种。（1）有物理屈服点的钢筋的屈服强度是钢筋强度的设计依据。反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。（2）屈服强度、极限强度、伸长率、冷弯性能是有物理屈服点钢筋进行质量检验的四项主要指标，而对无物理屈服点的钢筋则只测定后三项。 （钢铰线，二级真题）（3）钢材的力学性能主要有抗拉性能（抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率） 、硬度和冲击韧性等。工艺性能有焊接性能及冷弯性能。九、水力荷载水工建筑物的荷载按作用随时间的变异性，可分为永久作用荷载、可变作用荷载、偶然作用荷载。可变作用荷载包括：包括静水压力、扬压力、动水压力、水锤压力、浪压力、外水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、温度荷载、土壤孔隙水压力、灌浆压力等。偶然作用荷载包括：地震作用、校核洪水位时的静水压力。其中，静水压力、动水压力、扬压力、浪压力、冰压力是水工建筑物上所承受的主要水力荷载。（一）静水压力1.静水压力计算: （2009 真题，给出数据计算 ）
