最新一级建造师《水利水电工程》考点预习汇总八.docx
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最新一级建造师《水利水电工程》考点预习汇总八
一级建造师《水利水电工程》考点预习汇总【八】
一级建造师《水利水电工程》考点预习汇总【八】
考点：
工程地质与水文地质条件及分析
一、地质构造及地震
按构造形态分为：
倾斜构造、褶皱构造和断裂构造。
二、边坡的工程地质条件分析【重要】
1.边坡变形破坏的类型和特征
常见类型：
松弛张裂、蠕变、崩塌、滑坡;
过渡类型：
塌滑、错落、倾倒;
泥石流也是一种边坡破坏的类型。
滑坡是分布最广、危害最大的一种。
2.影响边坡稳定的因素
（1）地形地貌条件的影响;
（2）岩土类型和性质的影响;
（3）地质构造和岩体结构的影响;
（4）水的影响;
（5）其他因素：
风化因素、人工挖掘、振动、地震等。
三、土质基坑工程地质问题分析【必会】
1.土质基坑工程地质问题：
边坡稳定和基坑降排水。
2.防止边坡失稳的措施：
设置合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等（14年案例）。
3.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;
（3）对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起;
（4）保持基坑土体干燥，方便施工。
4.基坑开挖的降排水途径：
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方式。
1）明排法适用：
（15年考点）
（1）不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层;
（2）基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。
2）轻型井点降水适用：
黏土、粉质黏土、粉土的地层;
（2）基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象;
（3）地下水位埋藏小于6.0m，宜用单级真空点井;当大于6.0m时，场地条件有限宜用喷射点井、接力点井;场地条件允许宜用多级点井。
3）管井降水适用条件：
（13、15年考点）
（1）第四系含水层厚度大于5.0m;
（2）含水层渗透系数K宜大于1.0m/d。
【例题·多选】管井井点降水的适用条件（）。
A.黏土、粉质黏土、粉土的地层
B.含水层渗透系数K宜大于1.0m/d
C.基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象
D.第四系含水层厚度大于5.0m
E.基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m
【答案】BD
【解析】管井降水适用条件：
第四系含水层厚度大于5.0m;含水层渗透系数K宜大于1.0m/d。
一级建造师《水利水电工程》考点预习【二】
考点：
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【必会】
水利水电工程根据其工程规模、效益和在经济社会中的重要性，划分为五等。
（16、17年案例，水库）
水利水电工程分等指标【18年修改】表1F411021-1
工程等别
工程规模
水库总库容/108m³
防洪
治涝
灌溉
供水
发电
保护人口/104人
保护农田面积/104亩
保护区当量经济规模/104人
治涝面积（104亩）
灌溉面积（104亩）
供水对象重要性
年引水量/108m³
装机容量/MW
Ⅰ
大
（1）型
≥10
≥150
≥500
≥300
≥200
≥150
特别重要
≥10
≥1200
Ⅱ
大
（2）型
＜10，≥1.0
＜150，≥50
＜500，≥100
＜300，≥100
＜200，≥60
＜150，≥50
重要
＜10，≥3
＜1200，≥300
Ⅲ
中型
＜1.0，≥0.1
＜50，≥20
＜100，≥30
＜100，≥40
＜60，≥15
＜50，≥5
比较重要
＜3，≥1
＜300，≥50
Ⅳ
小
（1）型
＜0.1，≥0.01
＜20，≥5
＜30，≥5
＜40，≥10
＜15，≥3
＜5，≥0.5
一般
＜1，≥0.3
＜50，≥10
Ⅴ
小
（2）型
＜0.01，≥0.001
＜5
＜5
＜10
＜3
＜0.5
＜0.3
＜10
注1：
水库总库容指水库最高水位以下的静库容；治涝面积指设计治涝面积；灌溉面积指设计灌溉面积；年引水量指供水工程渠道设计年均引（取）水量。
注2：
保护区当量经济规模指标仅限于城市保护区；防洪、供水中的多项指标满足1项即可。
注3：
按供水对象的重要性确定工程等别时，该工程应为供水对象的主要水源。
【注意】对于综合利用的水利水电工程，等别应按其中的最高等别确定。
对拦河水闸、灌排泵站作为水利水电工程中的一个组成部分或单个建筑物时不再单独确定工程等别，作为独立项目立项建设时，其工程等别按照承担的工程任务、规模确定。
（18年修改）
二、水工建筑物级别划分【必会】
1.永久性水工建筑物级别
1）水库及水电站工程的永久性水工建筑物级别
根据工程的等别或永久性水工建筑物的分级指标划分为五级。
（18年修改）
永久性水工建筑物级别表1F411021-2
工程等别
主要建筑物
次要建筑物
工程等别
主要建筑物
次要建筑物
Ⅰ
1
3
Ⅳ
4
5
Ⅱ
2
3
Ⅴ
5
5
Ⅲ
3
4
水库大坝按上表规定为2级、3级的永久性水工建筑物，如坝高超过下表指标，其级别可提高一级，但洪水标准可不提高。
水库大坝等级指标表1F411021-3
级别
坝 型
坝高（m）
2
土石坝
混凝土坝、浆砌石坝
90
130
3
土石坝
混凝土坝、浆砌石坝
70
100
水库工程中最大高度超过200m的大坝建筑物，其级别应为1级，其设计标准应专门研究论证，并报上级主管部门审查批准。
2）拦河闸永久性水工建筑物级别（18年新增）
拦河闸永久性水工建筑物的级别，应根据其所属工程的等别按表1F411021-2确定。
按表1F411021-2规定为2级、3级，其校核洪水过闸流量分别大于5000m³/s、1000m³/s时，其建筑物级别可提高一级，但洪水标准可不提高。
2.堤防工程级别（18年修改）
防洪工程中堤防永久性水工建筑物的级别应根据其保护对象的防洪标准按1F411021-4确定。
当经批准的流域、区域防洪规划另有规定时，应按其规定执行。
堤防工程的级别表1F411021-4
防洪标准（重现期，年）
≥100
<100，且≥50
<50，且≥30
<30，且≥20
<20，且≥10
堤防工程级别
1
2
3
4
5
分洪道（渠）、分洪与退洪控制闸永久性水工建筑物级别，应不低于所在堤防永久性水工建筑物级别。
【例题·单选】某堤防工程保护对象的防洪标准为30年一遇，该堤防工程的级别为（）级。
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】堤防工程的级别应根据确定的保护对象的防洪标准确定。
由此可知该堤防工程的级别为3级。
3.临时性水工建筑物级别
1）临时性挡水和泄水建筑物的级别，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。
（15、17年考点）
临时性水工建筑物级别表1F411022-8
级别
保护对象
失事后果
使用年限
（年）
临时性水工建筑物规模
高度（m）
库容（108m3）
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、交通干线或推迟工程总工期及第一台（批）机组发电，推迟工程发挥效益，造成重大灾害和损失
>3
>50
>1.0
4
1、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，推迟工程发挥效益，造成较大经济损失
3~1.5
50~15
1.0~0.1
5
3、4级永久性水工建筑物
淹没基坑、但对总工期及第一台（批）机组发电影响不大，对工程发挥效益影晌不大，经济损失较小
<1.5
<15
<0.1
2）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。
三、水利水电工程洪水标准
1.一般规定（18年修改）
（1）洪水标准是指为维护水工建筑物自身安全所需要防御的洪水大小，一般以某一频率或重现期洪水表示，分为设计洪水标准和校核洪水标准。
（2）永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区两类分别确定。
（5）堤防、渠道上的闸、涵、泵站及其他建筑物的洪水标准，不应低于堤防、渠道的防洪标准，并应留有安全裕度。
2.水库及水电站工程永久性水工建筑物（18年新增）
1）挡水建筑物采用土石坝和混凝土坝混合坝型时，其洪水标准应采用土石坝的洪水标准。
2）当水库大坝施工高程超过临时性挡水建筑物顶部高程时，坝体施工期临时度讯的洪标准，应根据坝型及坝前拦洪库容，按表1F411021-8确定。
根据失事后对下游的影响其洪水标准可适当提高或降低。
水库大坝施工期洪水标准[重现期（年）]表1F411021-8
坝型
拦洪库容（#FormatImgID_0#）
≥10
<10，≥1.0
<1.0，≥0.1
<0.1
土石坝
≥200
200~100
100~50
50~20
混凝土坝、浆砌石坝
≥100
100~50
50~20
20~10
3）水库工程导流泄水建筑物封堵期间，进口临时挡水设施的洪水标准应与相应时段的大坝施工期洪水标准一致。
3.拦河水闸工程永久性水工建筑物（18年新增）
拦河闸、挡潮闸挡水建筑物及其消能防冲建筑物设计洪（潮）水标准，应根据其建筑物级别按表1F411021-10确定。
4.临时性水工建筑物（11、15年考点）
临时性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]表1F411021-11
临时性建筑物类型
临时性水工建筑物级别
3
4
5
土石结构
50~20
20~10
10~5
混凝土、浆砌石结构
20~10
10~5
5~3
对失事后果严重的，应考虑遇超标准洪水的应急措施。
四、水利水电工程抗震设防标准
根据水工建筑物重要性和工程场地基本烈度按表1F411022—14确定。
（14年考点）
工程抗震设防类别表表1F411022-14
工程抗震设防类别
建筑物级别
场地基本烈度
甲
1（壅水）
≥6
乙
1（非壅水），2（壅水）
丙
2（非壅水），3
≥7
丁
4，5
设计烈度应按下列规定确定：
（1）一般采用基本烈度作为设计烈度。
（2）工程抗震设防类别为甲类的水工建筑物，可根据其遭受强震影响的危害性，在基本烈度基础上提高l度作为设计烈度。
（3）基本烈度为6度或6度以上地区的坝高超过200m或库容大于100亿m³的大型工程，以及基本烈度为7度及7度以上地区坝高超过150m的大
（1）型工程，需要做专门的地震危害性分析。
一级建造师《水利水电工程》考点预习【三】
考点：
水利水电工程合理使用年限及耐久性
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
I
150
100
50
50
100
100
Ⅱ
100
50
50
50
100
100
Ⅲ
50
50
50
50
50
50
Ⅳ
50
30
30
30
30
30
V
50
30
30
30
30
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
l
2
3
4
5
水库壅水建筑物
150
100
50
50
50
水库泄洪建筑物
150
100
50
50
50
调（输）水建筑物
100
100
50
30
30
发电建筑物
100
100
50
30
30
防洪（潮）、供水水闸
100
100
50
30
30
供水泵站
100
100
50
30
30
堤防
100
50
50
30
20
灌排建筑物
50
50
50
30
20
灌溉渠道
50
50
50
30
20
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
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
20
25
30
45
50
2
梁、柱、墩
30
35
45
55
60
3
截面厚度不小于2.5m的底板及墩墙
--
40
50
60
65
3.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
F50
3
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
F250
F200
F150
F150
F50
4
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
F200
F150
Fl00
Fl00
F50
5
表面不结冰和水下、土中、大体积内部的混凝土
F50
4.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
C20
220
O.60
1.O
不限制
二
C25
260
0.55
0.3
3.0
三
C25
300
O.50
0.2
3.0
四
C30
340
0.45
O.l
2.5
五
C35
360
0.40
0.06
2.5
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/m³
5.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
0.55
0.45
0.50
O.50
0.45
温和区
0.60
0.50
O.55
0.55
0.45
（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。
一级建造师《水利水电工程》考点预习【四】
一、水工建筑物的分类
1.按功能分为以下类型：
（1）挡水建筑物：
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：
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：
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）渠系建筑物：
如渠道上的节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸、跌水、陡坡等。
（6）河道整治建筑物：
如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
（7）专门建筑物:
用于发电、通航、过木、过鱼等单一目的的建筑物，如水电站、船闸、升船机、鱼道、鱼闸、过木道（机）、筏道等。
有些水工建筑物的作用并不是单一的。
例如溢流坝既起挡水作用，又起泄水作用;水闸既可挡水，又能泄水，还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。
2.按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物。
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。
例如：
坝、泄水建筑物、输水建筑物及电站厂房等。
（2）次要建筑物：
例如：
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
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。
3.一项水利工程往往有几个不同作用的水工建筑物相互配合，协同运行，形成水工建筑物综合体，称之为水利工程枢纽，分为蓄水枢纽、取水枢纽（又称为引水枢纽、渠首工程）和提水枢纽等。
二、水工建筑物结构荷载
1.永久荷载：
结构自重和永久设备自重、土压力、淤沙压力（有排沙设施时可列为偶然荷载）、地应力、围岩压力、预应力锚固荷载。
2.可变荷载：
静水压力、外水压力、扬压力、动水压力、风荷载、雪荷载、冰压力、冻胀力、浪压力、楼面活荷载、平台活荷载、桥机荷载、闸门启闭机荷载、温度荷载、灌浆荷载、土壤空隙水压力、系缆力、撞击力等。
3.偶然荷载：
包括地震荷载、校核洪水位时的静水压力等。
三、水工建筑物的基本设计方法
（1）理论分析。
（2）试验研究。
（3）原型观测。
（4）工程类比。
四、水工建筑物结构设计的基本方法
1.单一安全系数法
2.分项系数极限状态设计法
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两类。
五、典型水工建筑物结构受力分析
1.重力坝
2.水闸
3.水工挡土墙
六、水工建筑物抗滑稳定分析
稳定分析采用整体宏观的半经验法。
重力
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