第2章水利工程基础知识本章要求:（一） 了解洪水标准和工程等级的划分；（二） 了解水库的特征水位和水库特征库容；（三） 熟悉水工建筑的分类及特点；（四） 了解水建筑物失事的主要原因；（五） 掌握施工导流概念、导流标准、导流基本方法;（六） 掌握施工围堰的类型，围堰施工技术；（七） 熟悉截流的技术与方法2.1洪水标准及工程等级的划分2.1.1洪水标准在水利水电工程设计中不同等级的建筑物所采用的按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括洪峰 流量和洪水总量永久性水工建筑物所采用的洪水标准，分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况临时性水工建筑物的洪 水标准， 应根据建筑物的结构类型和级别， 结合风险度综合分析，合理选择，对失事后果严重的，应考虑超标准洪水的应急措施各类水利水电工程的洪水标准应按《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （SL252 — 2000）确定1. 永久性水工建筑物的洪水标准水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区分别确定江河采取梯级开 发方式， 在确定各梯级永久性水工建筑物的洪水标准时， 还应结合江河治理和开发利用规划，统筹研究，相互协调㈠.山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表 2-1确定。
表2-1 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准 ［重现期（年）］项目水工建筑物级别12345设计1000 500500~100100~5050~3030~20校核土石坝可能量大洪水（PMF）10000~50005000~20002000~10002000~1000300~200混凝土坝、浆砌石 坝5000~20002000~10001000~500500~200200~100（2）平原地区永久性水工建筑物洪水标准， 应按表2-2确定表2-2 平原区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准 ［重现期（年）］项目永久性水工建筑物级别12345水库工程设计300~100100~5050~2020~1010校核2000~10001000~300300~100100~5050~20拦河工程设计100~5050~3030~2020~1010校核300~200200~100100~5050~3030~20（3）潮汐河口和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表 2-3确定表2-3 潮汐河口段和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的潮水标准永久性水工建筑物级别1234及5设计潮水位重现期（年）> 100100~5050~2020~10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10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于 标准宜按山区、丘陵地区标准确定2临时性水工建筑物的洪水标准临时性水工建筑物的洪水标准，应在表15m,且上下游最大水头差大于10m时，其洪水临时性建筑物类型临时水工建筑物级别345土石结耕50~2020 〜1010~5混凝土坝、浆砌石结耕：20~1010〜55~32-4的幅度内，考虑风险度综合分析，合理选用表2-4 临时性水工建筑物洪水标准[重现期(年)]2.1.2工程等级的划分1水利水电工程等级划分根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL 252 — 2000 )的规定，水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，划分为I、n、川、w、v五等，适用于不同地区、不同条件下建设的 防洪、灌溉、发电、供水和治涝等水利水电工程，见表 2-5表2-5 水利水电工程分等指标工程等级工程规模水库总库容(108m3)防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企 业的重要性保护农田 (104 亩)治涝面积(104 亩)灌溉面积 (104 亩)供水对象重要 性装机容量(104kW)I大⑴型> 10特别重要> 500> 200> 150特别重要> 120n「大⑵型10~1.0重要500~100200~60150~50重要120~30m中型1.0~0.10中等100~3060~1550~5中等30~5IV小⑴型0.1~0.01—般30~515 35~0.5—般5~1v小⑵型0.01~0.001V 5V 3V 0.5V 1注：1水库总库容指水库最高水位以下的静库容2治涝面积和灌溉面积指设计面积。
对于综合利用的水利水电工程，当按各综合利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别应按其中的 最高等别确定2. 水工建筑物的级别水利水电工程中水工建筑物的级别，反映了工程对水工建筑物的技术要求和安全要求应根据所属工程的等 别及其在工程中的作用和重要性分析确定1) 永久性水工建筑物级别水利水电工程的永久性水工建筑的级别应该根据建筑物所在工程的等别，以及建筑物的重要性确定为五级，分别为1、2、3、4、5级，见表2-6表2-6 永久性水工建筑物级别工程等别主要建筑物决要建筑物工程等别主要建筑物次要建筑物I13V45n23v55m34堤防工程水工建筑物的级别，应该按照《堤防工程设计规范》 (GB50286 — 98)确定2)临时性水工建筑物级别对于水利水电工程施工期使用的临时性挡水和泄水建筑物的级别，应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，按表 1-7确定对于同时分属于不同级别的临时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别确定但对于 3级临时性水工建筑物，符合该级规定的指标不得少于两项使用年限(年)临时性水工建筑物规模高度(m) |库容(108m3)临时性水工建筑物级别级别 保护对象 失事后果3有特殊要求的 1级永久性水工 建筑物淹没重要城镇、工矿企业、交通干线或推迟总工期及第一 台(批)机组发电，造成重大灾害和损 失> 3> 5041、2级永久性水工建筑物淹没一般城镇、工矿企业、交通干线或影响总工期及第一 台(批)机组发电，造成较大经济损失3~1.550~1553、4级永久性水工建筑物淹没期坑，但对总工期及第一台(批)机组发电影响不大， 经济损失较小V 1.5V 15> 1.0V 1.03 .水工建筑物级别的提高(1) 永久性水工建筑物级别的提高对于2 5级的永久性水工建筑物，若失事后造成巨大损失，或者对水利水电工程造成十分严重影响的，经过 论证并报主管部门批准，其级别可提高一级。
水库大坝按表1F411021-6规定为2级、3级的永久性水工建筑物，如果坝高超过规定的指标，其级别可提高 一级，但洪水标准不予提高当永久性水工建筑物基础的工程地质条件复杂时， 其基础设计参数不易准确确定， 或者采用新型结构，对于2 5级的建筑物，其级别可以提高一级，但洪水标准不予提高2 )临时性水工建筑物级别的提高利用临时性水工建筑物挡水发电、通航时，经过技术经济论证， 3级以下临时性水工建筑物的级别可以提高一级4 .水工建筑级别的降低对于失事后造成损失不大的水利水电工程，其 1 4级主要永久性水工建筑物的级别，经过论证并报主管部门批准，可降低一级2.1.3 水库特征水位及水库特征库容1 .水库特征水位(1) 校核洪水位水库遇大坝的校核洪水时在坝前达到的最高水位2) 设计洪水位水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位3) 防洪高水位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)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(正常高水位、设计蓄水位、兴利水利) 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。
6) 死水位水库在正常运用的情况下，允许消落到的最低水位2 .水库特征库容(1) 静库容坝前某一特征水位水平面以下的水库容积2) 总库容校核洪水位以下的水库静库容3) 防洪库容防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积4) 调洪库容设计洪水位至防洪限制水位之间的水库5)兴利库容(有效库容、调节库容) 正常蓄水位至死水位之间的水库容积6) 共用库容(重复利用库容、结合库容)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) 死库容死水位以下的水库容积2.2水工建筑的分类及特点与失事原因2.2.1 水工建筑物的分类及特点1 .水工建筑物的分类水工建筑物一般按它的作用、用途和使用时期等来进行分类1） 水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、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1） 挡水建筑物是用来拦截江河，形成水库或雍高水位的建筑物，如各种坝和水闸以及抗御洪水，或沿江 河海岸修建的堤防、海塘等2） 泄水建筑物是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，以保证 大坝和其他建筑物安全的建筑物。
如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等3） 输水建筑物是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵盖、渠 道、渡槽、倒虹吸等4） 取（进）水建筑物是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进水闸、扬 水站等5） 整治建筑物是用以改善河流的水流条件，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的 波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等6） 专门为灌溉、发电、过坝需要而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; 专为灌溉用的沉沙池、冲砂闸、渠系上的建筑物；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等2） 按用途分类水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物1）-般性水工建筑物具有通用 性，如挡水坝、水闸等2）专门性水工建筑物，仅用于某一个水利工程，只实现其特定的用途专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、 水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等3） 按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物1） 永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。
根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物 主要水工建筑物是指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物，如大坝、水闸、泄洪建筑物、输水建筑 物及电站厂房等；次要水工建筑物是指失事后将不致造成下游灾害，或者对工程效益影响不大并易于修复的建筑 物，如挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等2） 临。