2016一级建造师《水利水电》知识考点
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考点一：了解水利水电工程枢纽布置
一、坝址、坝型选择
坝址、坝型选择和枢纽布置是水利水电枢纽设计的重要内容，三者是相互联系的。不同的坝轴线可以选择不同的坝型和枢纽布置，如：河谷狭窄，地质条件良好，适宜修建拱坝;河谷宽阔，地质条件较好，可以选用重力坝或支墩坝;河谷宽阔，河床覆盖层深厚或地质条件较差且土石料储量丰富，适于修建土石坝。对同一条坝轴线，还可以有不同的坝型和枢纽布置可供选择。通常是选择不同的坝址和相应的坝轴线，作出不同坝型的各种枢纽布置方案，通过技术经济比较择优选出坝轴线位置及相应的合理坝型和枢纽布置。
(一)地质条件对枢纽布置的影响
坝址地质条件是水利水电枢纽设计的重要条件，对坝型选择和枢纽布置往往起决定性作用。一般来说，坝址地质总会存在一些缺陷的，需采取不同的地基处理方法处理。坚实的岩基具有较高的承载力和抵抗冲刷防止渗透能力，对坝型选择几乎没有什么特别的限制;砾石地基经过充分压实，对土坝、堆石坝和低混凝土坝还是适合的，但要特别注意地基的渗流控制问题;粉砂、细砂地基如设计适当也可以修建低混凝土坝和土坝，其主要问题是防止沉陷及渗流问题;黏土地基适于建土坝，不宜建混凝土坝及堆石坝。
(二)地形条件对枢纽布置的影响
坝址地形条件在很大程度上会影响坝址。一般来说，坝址宜选在河谷狭窄地段，坝轴线较短，可以减少坝体工程量。但对一个具体枢纽来说，还要考虑坝址是否便于泄洪、发电、通航等建筑物的布置以及是否便于施工导流，因此需要综合考虑分析，选择有利的坝址。对于多泥沙的河道，要考虑坝址位置是否对取水防沙有利;对于通航要求的枢纽，还要注意布置通航建筑物对河道水流形态的要求，坝址位置要便于上下游引航道与通航过坝建筑物的衔接;对于引水灌溉枢纽、坝址位置要尽量接近用水区，缩短引水渠长度，节省引水工程量。
(三)施工条件
要便于施工导流，坝址附近特别是其下游应有较开阔的地形，以便布置施工场地;距离交通干线较近，便于施工运输;可与永久电网连接，解决施工用电问题。
(四)建筑材料
坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。对于料场分布、储量、埋置深度、开采条件以及施工期淹没等问题均应认真考虑。
二、各类建筑物在枢纽布置中的要求
1，挡水建筑物：除拱坝外，挡水建筑物通常布置成直线，这样可使坝轴线最短，坝身体积最小：对建筑物的受力状态有利，并且便于与相邻建筑物的连接。但有时受地质和地形条件的限制，也可以将坝轴线布置成折线。
2.泄水建筑物：如采用溢流坝，应使溢流前缘与上游来水主流方向垂直，下游出口方向最好与原河道的主河槽水流方向一致。溢流坝应尽可能布置在坚硬完好的岩基上。溢流坝与土石坝相邻时，要防止坝前水流淘刷土石坝坝脚。为了减少下泄水流对其他建筑物正常运行的影响，有时需在溢流坝与发电、通航等建筑物之间布置导墙。河岸式溢洪道应尽量布置在高程较低的天然垭口处。进口水流应平顺，一般条件下应优先考虑正槽式溢洪道且直线式泄槽的布置方案。溢洪道出口水流应尽量减少对其他建筑物的`影响及干扰。泄洪隧洞的布置主要取决于地质条件，进口应力求水流平顺，出口要注意消能和对其他建筑物的影响。
3.输水、取水建筑物：除考虑地形、地质的要求外，关键是要保证运用可靠。对于低间取水或无坝取水，其进水口的布置应保证引入足够流量，防止泥沙进入。当取水口在库水面以下较深、取水水温较低时，避免对作物生长产生不利影响，可采用分层取水口。
4.水电站建筑物：水电站布置主要应保证水电站运用可靠，水头损失较小，因此要求进口水流顺直，尾水排出通畅。坝后式厂房应尽可能靠近坝体，以减少引水管路的工程量和水头损失。对河床式电站，主河槽布置泄水建筑物，厂房布置在岸边。同时避免泥沙淤积造成尾水位壅高，降低发电水头。当河谷狭窄不能平列布置溢流坝和厂房时，可以考虑采用坝内厂房、厂房顶溢流式、挑越式或地下式厂房等布置形式。引水式电站的厂房位置主要取决于地形和地质条件，多采用裁弯取直的方法，利用天然河道的落差，增加发电水头。
5.通航、过鱼、过木等建筑物：布置均应分别满足其适用的要求。
考点二：掌握施工导流方式
施工导流的基本方式可分为分段围堰法导流和全段围堰法导流两类。
一、分段围堰法导流
分段围堰法导流，也称分期围堰导流，就是用围堰将水工建筑物分段分期围护起来进行施工的方法。分段就是将河床围成若干个干地施工基坑，分段进行施工。分期就是从时间上将导流过程划分阶段施工。工程实践中，两段两期导流采用得最多，如图1F412012-1所示。
根据不同时期泄水道的特点，分段围堰法导流中又包括束窄河床导流和通过已建或在建的建筑物导流。
(一)束窄河床导流
束窄河床导流通常用于分期导流的前期阶段，特别是一期导流。其泄水道是被围堰束窄后的河床。当河床覆盖层是深厚的细土粒层时，则束窄河床不可避免地会产生一定的冲刷。对于非通航河道，只要这种冲刷不危及围堰和河岸的安全，一般都是许可的。
(二)通过建筑物导流
通过建筑物导流的主要方式包括设置在混凝土坝体中的底孔导流，混凝土坝体上预留缺口导流、梳齿孔导流，平原河道上的低水头河床式径流电站可采用厂房导流等。这种导流方式多用于分期导流的后期阶段。
二、全段围堰法导流
全段围堰法导流是指在河床内距主体工程轴线(如大坝、水闸等)上下游一定的距离，修筑拦河堰体，一次性截断河道，使河道中的水流经河床外修建的临时泄水道或永久泄水建筑物下泄。全段围堰法导流一般适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流。
按其导流泄水建筑物的类型可分为明渠导流、隧洞导流、涵管导流等。在实际工程中也采用明渠隧洞等组合方式导流。
(一)明渠导流
明渠导流(如图1F412012：2所示)是在河岸或河滩上开挖渠道，在基坑的上下游修建横向围堰，河道的水流经渠道下泄。这种施工导流方法一般适用于岸坡平缓或有一岸具有较宽的台地、垭口或古河道的地形。明渠具有施工简单，适合大型机械施工的优点;有利于加速施工进度，缩短工期;对通航、放木条件也较好。
(二)隧洞导流
隧洞导流(如图1F412012-3所示)是在河岸边开挖隧洞，在基坑的上下游修筑围堰，一次性拦断河床形成基坑，保护主体建筑物干地施工，天然河道水流全部或部分由导流隧洞下泄的导流方式。这种导流方法适用于河谷狭窄、两岸地形陡峻、山岩坚实的山区河流。
(三)涵管导流
涵管导流(如图1F412012-4所示)是利用涵管进行导流。适用于导流流量较小的河流或只用来担负枯水期的导流。一般在修筑土坝、堆石坝等工程中采用。涵管通常布置在河岸滩地上，其位置常在枯水位以上，这样可在枯水期不修围堰或只修小围堰而先将涵管筑好，然后再修上、下游断流围堰，将河水经涵管下泄。
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