一级建造师《水利水电工程管理与实务》精讲班第7讲：1F411020 水利水电工程设计（三）1F411022水利水电工程合理使用年限及耐久性（18年新增）合理使用年限是指，水利水电工程及其水工建筑物建成投入运行后，在正常运行使用和规定的维修条件下，能按设计功能安全使用的最低要求年限耐久性是指，在设计确定的环境作用和规定的维修、使用条件下，建筑物在合理使用年限内保持其适用性和安全性的能力一、工程合理使用年限水利水电工程合理使用年限，应根据工程类别和等别按表1F411022-1确定对综合利用的水利水电工程，当按各综合利用项目确定的合理使用年限不同时，其合理使用年限应按其中最高的年限确定水利水电工程合理使用年限（单位：年） 表1F411022-1工程类别 工程等别水库防洪治涝灌溉供水发电I1501005050100100Ⅱ100505050100100Ⅲ505050505050Ⅳ503030303030V5030303030水利水电工程各类永久性水工建筑物的合理使用年限，应根据其所在工程的建筑物类别和级别按表1F411022-2的规定确定，且不应超过工程的合理使用年限当永久性水工建筑物级别提高或降低时，其合理使用年限应不变。
水利水电工程各类永久性水工建筑物的合理使用年限（单位：年） 表1F411022-2建筑物级别建筑物类别l2345水库壅水建筑物150100505050水库泄洪建筑物150100505050调（输）水建筑物100100503030发电建筑物100100503030防洪（潮）、供水水闸100100503030供水泵站100100503030堤防10050503020灌排建筑物5050503020灌溉渠道5050503020注：水库壅水建筑物不包括定向爆破坝、橡胶坝l级、2级永久性水工建筑物中闸门的合理使用年限应为50年，其他级别的永久性水工建筑物中闸门的合理使用年限应为30年 二、耐久性设计要求水利水电工程及其水工建筑物耐久性设计应包括下列内容：(1)明确工程及其水工建筑物的合理使用年限；(2)确定建筑物所处的环境条件；(3)提出有利于减轻环境影响的结构构造措施及材料的耐久性要求；(4)明确钢筋的混凝土保护层厚度、混凝土裂缝控制等要求；(5)提出结构的防冰冻、防腐蚀等措施；(6)提出解决水库泥沙淤积的措施；(7)提出耐久性所需的施工技术要求和施工质量验收要求；(8)提出正常运用原则和管理过程中需要进行正常维修、检测的要求。
1．水工建筑物所处的侵蚀环境条件 水工建筑物所处的侵蚀环境条件可按表1F411022-3分为五个类别水工建筑物所处的侵蚀环境类别 表1F411022-3环境类别环境条件一室内正常环境二室内潮湿环境；露天环境；长期处于水下或地下的环境三淡水水位变化区；有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境；海水水下区四海上大气区；轻度盐雾作用区；海水水位变化区；中度化学侵蚀性环境五使用除冰盐的环境；海水浪溅区；重度盐雾作用区；严重化学侵蚀性环境【例题·单选】淡水水位变化区、有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境、海水水下区的环境类别属于（ ）类A．二B．三C．四D．五【答案】B【解析】淡水水位变化区；有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境；海水水下区的环境类别属于三类2．混凝土保护层厚度的要求 钢筋的混凝土保护层厚度是指，从混凝土表面到钢筋（包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋）公称直径外边缘之间的最小距离；对后张法预应力筋，为套管或孔道外边缘到混凝土表面的距离混凝土保护层厚度设计值不应小于钢筋的公称直径，同时也不应小于粗骨料最大粒径的1.25倍合理使用年限为50年的水工结构钢筋的混凝土保护层厚度不应小于表1F411022-4所列值。
混凝土保护层最小厚度（单位：mm） 表1F411022-4环境类别项次构件类别一二三四五1板、墙20253045502梁、柱、墩30354555603截面厚度不小于2.5m的底板及墩墙--405060653．混凝土抗冻等级的要求合理使用年限为50年的水工建筑物结构和构件的混凝土抗冻等级应根据气候分区、冻融循环次数、表面局部小气候条件、水分饱和程度、结构构件重要性和检修条件等按表1F411022-5选定混凝土抗冻等级 表1F411022-5项气候分区严寒寒冷温和次年冻融循环次数（次）≥100<100≥100<100 1结构重要、受冻严重且难于检修的部位：(1)水电站尾水部位、闸门槽二期混凝土、轨道基础；(2)坝厚小于混凝土最大冻深2倍的薄拱坝、不封闭支墩坝的外露面、面板堆石坝水位变化区及其以上部位的面板和趾座；(3)冬季通航或受电站尾水位影响的不通航船闸的水位变化区的构件、二期混凝土；(4)流速大于25m/s、过冰、多沙或多推移质的溢流坝、深孔或其他输水部位的过水面及二期混凝土；(5)冬季有水的露天钢筋混凝土压力水管、渡槽、薄壁充水闸门井 F400 F300 F300 F200 Fl00 2受冻严重但有检修条件的部位：(1)混凝土坝上游面冬季水位变化区：(2)水电站或船闸的尾水渠，引航道的挡墙、护坡；(3)流速小于25m／s的溢洪道、输水洞（孔）、引水系统的过水面；(4)易积雪、结霜或饱和的路面、平台栏杆、挑檐、墙、板、梁、柱、墩、廊道或竖井的单薄墙壁 F300 F250 F200 F150 F503受冻较重部位：(1)混凝土坝外露的阴面部位；(2)冬季有水或易长期积雪结冰的渠系建筑物F250F200F150F150F504受冻较轻部位：(1)混凝土坝外露的阳面部位：(2)冬季无水干燥的渠系建筑物；(3)水下薄壁构件；(4)水下流速大于25m/s的过水面F200F150Fl00Fl00F505表面不结冰和水下、土中、大体积内部的混凝土F504．有关材料要求 对于合理使用年限为50年的水工结构，配筋混凝土耐久性的基本要求宜符合表1F411022-6的要求。
配筋混凝土耐久性基本要求 表IF411022-6环境类别混凝土最低强度等级最小水泥用量（kg/m³）最大水胶比最大氯离子含量(%)最大碱含量（kg/3m³）一C20220O.601.O不限制二C252600.550.33.0三C25300O.500.23.0四C303400.45O.l2.5五C353600.400.062.5注：1.钢丝、钢绞丝的预应力混凝土最低强度等级不宜小于C40；最小水泥用量不宜少于300kg/m³5．水工混凝土上结构的水下部分，不宜采用碱活性骨料 混凝土坝、碾压混凝土坝等大体积混凝土材料应满足下列要求： (1)应采用合适的混凝土原材料，提高混凝土的密实性，改善混凝土性能应优先选用中热硅酸盐水泥或发热量较低的硅酸盐水泥 (2)混凝土水胶比根据混凝土分区或部位宜按表1F411022-7确定碾压混凝土的水胶比应小于0.70大坝混凝土最大水胶比 表1F411022-7大坝混凝土分区或部位气候分区水上水位变化区水下基础抗冲严寒和寒冷区0.550.450.50O.500.45温和区0.600.50O.550.550.45 (3)基础混凝土强度等级不应低于C15，过流表面混凝土强度等级不应低于C30。
碾压混凝土坝表层混凝土强度等级不应低于C18015，上游面防渗层混凝土强度等级不应低于 C18020且宜优先采用二级配碾压混凝土对可能发生碱骨料反应的混凝土，宜采用掺加活性掺合料作为抑制措施掺合料的种类、掺量应通过抑制试验确定，宜采用大掺量矿物掺合料提示】本目内容为18年新增，知识点较多，考查概率大，但新增内容当年考查难度一般较小，掌握基础内容即可。