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1、1 / 41使用方法使用方法1F411010水利水电工程勘测与设计一、常用测量仪器1、水准仪（普通精密）DS3：每公里往返测量高差中数的偶然中误差为3mm安置和粗平调焦和照准视差产生原因：目标影像与十字丝分划板不重合精平不论正像或倒像，读书总由注记小的一端向大的一端独处，读书读书保留四位数 角度测量（水平角、竖直角）2、经纬仪低精度的视距测量对中目镜调焦整平粗瞄目标照准物镜调焦读书准确瞄准目标3、电磁波测距仪4、全站仪5、全球定位系统 GPS （大地测量、城市和矿山测量、建筑物变形测量、水下地形测量）6、水准尺 （精密水准测量指国家一、二等水准测量） 黑面尺（主尺） 红面尺（辅助尺）（普通水准
2、测量指国家三、四等水准测量（尺长 3 米）2 / 41二、高程（地面点到高度起算面的垂直距离）“1985 国家高程基准”1、比例尺：1/MM 越大 比例尺越小大比例尺中比例尺小比例尺M1 万10 万2、直角交会法水准测量法高 程 放样 中误 差要 求不大 于10mm 部位，应采用平 面位 置极坐标法 放 样方法角度交会法高 程位 置光电测距三角高程法 放 样方法解析三角高程法距离交会法视距法采用经纬仪代替水准仪工程放样时，注意： 1、 放样点离高程控制点不大于 50m 2、 必须用正倒镜置平法读书，并取正倒镜读数的平均值进行计算3、开挖工程测量开挖区原始地形图和原始断面图测量内容开挖轮廓点放样
3、开挖竣工地形、断面测量和工程量测算（1）用视距法测定，视距不大于 50m（预裂爆破放样，不宜采用） 距离丈量 视差法测定，端线法线长度不应大于 70m（2）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 两次独立测量同一工程，其测算体积较差，在小于该体积的 3%时可取中数作为最 后值（3）连续垂直上升的建筑物，除有结构物的部位，高程放样精度要求较低，主要防粗差混 凝 土 建 筑 物 高 程 放样溢流面、斜坡面以及形体特殊部位，高程放样精度，与平面位置放样精度一致 混凝土抹面、有金属结构及机电设备埋件的部位，高程放样精度，通常高于平面位置放样精度，应采用水准测量方法注
4、意检核。3 / 414、施工期间外部变形监测施工区滑坡观测高边坡开挖稳定性监测 内 容围堰的水平位移和沉陷观测临时性的基础沉陷（回弹）和裂缝监测等变形观测的基点，尽量利用控制网中较稳固 可靠的控制点，也可建立独立的、相对的控 制点，精度要求不低于四等网的标准（1） 基点的选择 必须建立在变形区以外稳固的基岩上，土质或不稳地区进行加固。 尽量靠近变形区，对测点构成有利的作业条件 一般建造有强制归心的混凝土观测墩 垂直位移的基点，至少设一组，每组不低于 3 个固定点 （2） 测点的选择埋设 变形体牢固结合，选在变形幅度、变形速率大的部位，且能控制变形体的范围 滑坡测点宜在滑动量大、滑动速度快的轴线
5、方向和滑坡前沿区等部位 高边坡稳定监测点，宜呈断面形式布置在不同的高程面上 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何用。 山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝两侧。（3） 误差系统误差：仪器原因仪器校核 偶然误差：外界原因多次测量求平均值 粗差：人的粗心或干扰应避免，错误数值舍弃重新测量 三、水文地质条件分析1、倾斜构造背斜 地质褶皱构造向斜节理 构造断裂构造劈理2、天然建筑材料勘察级别断层勘察储量不少于设计需求量勘察与实储误差不超过普查初查可行性研究阶段2.5-3 倍40% 详查初步设计阶段1.5-2 倍4 / 41泥石流也是一种塌滑
6、、错落、倾倒等过渡类型3、松弛张裂：临谷部位的岩体被冲刷侵蚀或人工开挖，使边坡岩体失去约束， 应力重新分布， 使岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行边 坡于边坡的拉张裂隙，一般称为边坡卸荷裂隙。变 形蠕变：岩（土）体在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象 破坏崩塌：较陡边坡上岩体土体在重力作用下突然若离母体崩落、滚动堆积在坡脚 滑坡：边坡岩体土体在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏。地形地貌条件的影响风化因素岩土类型和性质的影响人工挖掘 影 响 边 坡地质构造和岩体结构的影响振动 稳 定 的 因水的影响地震素其他因素的影响4、基坑施工中，防止边坡失稳，保证施工安全的措施
7、： （1）设置合理坡度 （2）设置边坡护面 （3）基坑支护 （4）降低地下水位 5、基坑降排水目的：（1）增加边坡的稳定性（2）对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生明排法（3）对下卧承压含水层的粘性土基坑，防止基坑底部隆起轻型井点途径 （4）保持基坑土体干燥，方便施工管井井点人工降水（1） 不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等的黏性土、砂土、碎石土的底层 明排法（2） 基坑地下水位超出基础地板或洞低标高不大于 2.0m（1） 黏土、粉质黏土、粉土的底层 轻型井点 （2） 基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌的现象（3） 地下水位小于 6.0m，宜用单级真空电井；大于 6.0m
8、，场地有限宜用喷射点井、接 力点井；场地条件允许宜用多级点井管井降 （1） 第四系含水层厚度大于 5.0m水 （2） 含水层渗透系数 K 宜大于 1.0m/d(1X10-3cm/s)5 / 41水电工程设计 阶段分为水利工程设计 阶段分为411020 水利水电工程设计 一、对重大项目或技术复杂项目， 可根据需要增加技术设计阶项目建议书预可行性研究阶段 可行性研究项目建议书 初步设计可行性研究阶段 招标设计招标设计阶段 施工图设计阶段施工图设计阶段二、水利水电工程等别划分根据工程规模、效益及国民经济重要性划分亿方=108m31 万 KW=10MW 1MW=106W1、水利水电工程分等指标工程等别
9、 工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型总库容（亿方）10101.01.00.10.10.010.010.001装机容量（万 KW）12012030305511各 项 不 同时，按 最 高 的 等 别 确 定2、平原区拦河水闸工程分等指标1203051工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型过闸流量（m3/s）5000500010001000100100202050001000100203、灌溉、排水泵站分等指标工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型装机流量（m3/s）2002005050101022装机功率（万 KW）33110.10.
10、10.010.0120050102310.10.016 / 414、引水枢纽工程分等指标工程等别工程规模大（1）型大（2）型中型小（1）型小（2）型引水流量（m3/s）200200505010102220050102三、水工建筑物级别划分1、永久性水工建筑物级别按所在工程的等别和建筑物的重要性划分5 级工程等别23主要建筑物145次要建筑物334552、水库大坝等级指标 水利枢纽工程水库大坝按上表规定为 2 级、 3 级的永久性水工建筑物， 坝高超出下表的， 级别可以提高一个级别，但是洪水标准可以不提高。级别坝型坝高（m）2土石坝 混凝土坝、浆砌石坝90 1303土石坝 混凝土坝、浆砌石坝70
11、 1003、堤防工程级别根据确定的保护对象的防洪标准确定防洪标准【重现期（年） 】100100 且5050 且30小于 30 且2020 且10堤防工程级别1234510050302010穿堤水工建筑物级别，按其所在堤防工程的级别和建筑物规模相应的级别中最高级别确定。4、临时性水工建筑物级别 （1）水利水电工程施工期的临时性挡水和泄水建筑物级别，根据保护对象的重要性、失事 造成的后果、使用年限和临时建筑物的规模确定。7 / 41级别345保护对象有特殊要求的 1 级 永久性水工建筑物1、2 级永久性水工 建筑物3、4 级永久性水工建 筑物使用年限3322临时性水工 建筑物规模高度（m）5050
12、1515库容 （108m3）1.01.00.10.1临时性建筑物类型临时性水工建筑物级别345土石结构50202010105混凝土、浆砌石结构201010553教材有误3 50 1.02 15 0.1(2)临时性水工建筑物按表分属于不同级别时，级别按最高级别确定。但对于 3 级临时性水 工建筑物，符合该级别的指标不得少于 2 项。四、水利水电工程洪水标准1、按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括 洪峰流量和洪水总量。2、永久性水工建筑物采用的洪水标准，分为 设计洪水标准和校核洪水标准。3、当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于 15m，且上下游最 大水头差小于 1
13、0m 时，洪水标准按平原、滨海区标准确定。当平原、滨海地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度高于 15m，且上下游 最大水头差大于 10m，洪水标准按山区、丘陵区标准确定。 4、临时性水工建筑物洪水标准【重现期年】8 / 41五、水库 校核洪水位：校核情况允许临时达到的最高水位设计洪水位：设计下允许达到的最高洪水位挡水建筑物稳定计算的主要依据保下游 保大坝水库特 征 水位防洪高水位：遇下游保护对象的设计洪水时，在坝前的最高水位 防洪限制水位：汛期允许兴利的上限水位调洪库容 防洪库容正常蓄水位：满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位挡水建筑物稳定计算的主要依据 死水位：允许消落到
14、的最低水位 总库容： 最高洪水位以下的水库净库容 （代表性指标， 划分等别及建筑级别， 确保安全标准的依据）水库特 征防洪库容：防洪高水位-防洪限制水位间的水库库容库容调洪库容：校核洪水位-防洪限制水位的水库库容兴利库容：正常蓄水位-死水位间的水库容积。411023411027一、地形条件地质条件1、 河谷狭窄，地质条件良好，适修拱坝2、 河谷宽阔，地质条件良好，可选用重力坝或支墩坝3、 河谷宽阔、河床覆盖层深厚或地质条件较差，且土石、沙砾等储量丰 富，适修土石坝1、 重力坝坝址，岩石有足够的强度及完整性、均匀性2、 混凝土拱坝坝址，岩体的强度及完整性比重力坝要求更高，同时坝肩 要有良好稳定性
15、3、 土石坝坝址，清查坝基覆盖层厚度，并注意坝基是否存在可能液化的坝址选择施工条件土层建筑材料条件主要建筑物按永久性建筑物 其他条件次要建筑物 使 二、水工建筑物分类挡水建筑物（堤防、海塘）用 期限临时性建筑物围堰导流隧洞 导流明渠通泄水建筑物用输水建筑物丁坝按性取水建筑物顺坝 功河道整治建筑物导流堤 能护底 分水电站建筑物护岸 类专渠系建筑物潜坝 门港口水工建筑物丁顺坝 性过坝建筑物9 / 41应 用条件二、水工建筑物主要设计方法1、安全系数法（定性不定量不能做比较）2、可靠度法在规定的时间、规定的条件下具有预定功能的概率 水工混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。3、
16、永久作用荷载随时间基本不变结构自重、永久设备自重、土压力、淤沙 压力、地应力、围岩压力、预应力可变作用荷载偶然作用荷载静水压力、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、土壤空 隙水压力、灌浆压力地震作用、校核洪水位的静水压力、扬压力、浪压力及水重等4、渗流分析的主要内容：确定渗透压力、确定渗透坡降（或流速） 、确定渗流量三、建筑材料类型 1、无机胶凝材料气硬性凝胶材料 石灰 石膏 水玻璃无机非金属材料水硬性凝胶材料水泥 天然石料无机材料烧土与熔融制品 黑色金属 （钢生铁）按金属材料有色金属（铜铝 合金） 物 理化沥青材料（是一种有机胶凝材料） 学合成树脂性有机材料植物材料塑料土工织物 质合成橡胶分合成高分子材料合成纤维土工膜 类土工合成材料 土工复合材料复合材料土工特殊材料防渗：
