水利水电工程建筑物的类型-土石坝

2 F311013 掌握水闸的组成及作用水闸是一种既能挡水又能泄水的低水头水工建筑物, 经过闸门启闭来控制水位和流量, 以满足防洪、灌溉、排涝等的需要。

一、水闸的类型1 ．按水闸所承担的任务可分为进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸等。

2 ．按闸室结构形式可分为开敞式水闸和涵洞式水闸。

( 1 ) 开敞式水闸, 闸室上面是露天的, 上面没有填土, 如图2F311013 －1 所示。

当引( 泄) 水流量较大、渠堤不高时, 常采用开敞式水闸。

( 2 ) 涵洞式水闸: 主要建在渠堤较高、引水流量较小的渠堤之下, 闸室后有洞身段, 洞身上面填土。

根据水力条件的不同, 涵洞式可分为有压和无压两种。

二、水闸的组成部分及其作用水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成, 如图2F311013 －1 所示。

( 一) 闸室闸室是水闸的主体, 起挡水和调节水流的作用。

它包括底板、闸墩、闸门、胸墙、工作桥和交通桥等。

1 ．底板。

底板按结构形式, 可分为平底板、低堰底板和反拱底板; 工程中用得最多的是平底板。

根据底板与闸墩的连接方式不同, 平底板可分为整体式和分离式两种。

( 1 ) 整体式底板。

底板与闸墩连成整体。

作用是将上部结构重量及荷载传给地基, 并有防冲及防渗作用。

底板厚度必须满足强度和刚度要求, 可取为1 / 5 －1 / 7 倍闸孔净宽, 但不宜小于0 . 5 －0 . 7m 。

整体式平底板抗震性能较好。

中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。

对多孔水闸, 为适应地基不均匀沉降和减小底板内的温度应力, 需要沿水流方向设变形缝( 温度沉降缝) 将闸室分成若干段, 每个闸段一般不超过20m 。

( 2 ) 分离式底板。

闸孔中间的底板与闸墩下的底板之间用沉降缝分开, 称为分离式底板。

分离式闸墩底板基底压力较大, 一般宜建在中等密实以上的地基上。

2 ．闸墩。

闸墩的作用主要是分隔闸孔, 支承闸门、胸墙、工作桥及交通桥等上部结构。

2024二级建造师《水利水电工程管理与实务》考点速记第1章水利水电工程建筑物及建筑材料1.1水利水电工程建筑物的类型及相关要求【考点1】土石坝的坝顶构造【考点2】防渗体1）形式土坝防渗体主要有①心墙、②斜墙、③铺盖、④截水墙等形式。

2）作用②降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；③降低渗透坡降，防止渗透变形。

【考点3】重力坝的构造1）重力坝结构示意图2）坝顶构造防浪墙顶高程的计算：防浪墙顶高程=正常蓄水位+Δh正；防浪墙顶高程=校核洪水位+Δh校；高差（Δh）应按下式计算确定：hz—波浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)；h1%—波高(m)；（累计频率为1%时的波浪高度）hc—重力坝坝顶安全超高。

安全超高h c相应水位坝的级别123正常蓄水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3【考点【考点5】水闸组成图【考点划分为I、II、III、IV 、V 五等。

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≥1200Ⅱ大（2）型＜10，≥1.0＜150，≥50＜500，≥100＜300，≥100＜200，≥60＜150，≥50重要＜10，≥3＜1200，≥300Ⅲ中型＜1.0，≥0.1＜50，≥20＜100，≥30＜100，≥40＜60，≥15＜50，≥5比较重要＜3，≥1＜300，≥50Ⅳ小（1）型＜0.1，≥0.01＜20，≥5＜30，≥5＜40，≥10＜15，≥3＜5，≥0.5一般＜1，≥0.3＜50，≥10Ⅴ小（2）型＜0.01，≥0.001＜5＜5＜10＜3＜0.5＜0.3＜10【考点7】堤防工程的级别堤防工程的级别根据其保护对象的防洪标准确定。

一：水工建筑物等级划分1、水利水电工程分等指标(第一页表格），分为一二三四五等，分别是防洪、灌溉、发电、供水和治涝。

2、永久性水工建筑物级别：根据所在工程的等别、建筑物的重要性确定为Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ级，穿堤水工建筑物按最高级别确定。

3、临时性水工建筑物级别：按第二页下方表格确定，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。

二：水工建筑物的分类及作用1、按作用分类：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。

2、取（进）水建筑物：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扬水站等。

3、4、3、整治建筑物：用以改善河流的水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道以及为防护河流、水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等4、专门建筑物：为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。

如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

三：水库与堤防的特征水位1、水库的特征水位：校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位。

2、提防工程特征水位：设防（防汛）水位（开始防汛的水位）、警戒水位（准备抢险的水位）、保证水位（设计的洪水位）。

02、土石坝与堤防的构造及作用一、土石坝的类型1、按坝高分：低坝（30m以下）、中坝（30~70m之间）、高坝（70m以上）。

2、按施工方法分：碾压式土石坝（最常见，分为：均质坝（低坝）、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝）、水力冲填坝、定向爆破堆石坝。

二、土石坝的构造及作用1、坝顶构造：坝顶宽度（高坝选10~15m、中低坝选5~10m）、护面（Ⅰ级以下的坝下泳也可以采用草皮护面）、防浪墙（1~1.2m）。

2、防渗体：主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。

作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗透变形。

2023二级建造师《水利水电工程管理与实务》口袋书红色字体加粗、着重号(历年出题考点·词眼)蓝色字体加粗(一般考点、口诀、拓展内容等)紫色字体加粗、单下划线(高频考点)绿色字体加粗(历年真题年份、题型)2F310000水利水电工程施工技术2F311010 水利水电工程建筑物的类型及相关要求考点1: 土石坝与堤防的构造及作用★★★(选择+案例)(二)土石坝的构造及作用※※※土石坝的基本剖面是梯形，主要由坝顶、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等部分组成。

1.坝顶构造1—防渗体；2—防浪墙；3—路面；4—护面(尺寸单位： m )2、防渗体设置防渗体的作用是：①减少通过坝体和坝基的渗流量；②降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；③降低渗透坡降，防止渗透变形。

3、土石坝的护坡作用：防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式的破坏。

(相当于雨衣)4、坝体排水①贴坡排水注：贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点，保证坝体浸润线位于冰冻深度以下；不能降低浸润线，且易因冰冻而失效，常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝。

②棱体排水注：顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于波浪沿坡面的爬高；坝体浸润线距坝坡的距离大于冰冻深度；棱体排水可降低浸润线。

【反滤层】材料粒径沿渗流方向由小到大排列。

堤顶①顶宽1级≥8m;2级≥6m;3级及以下≥3m②坡度2%～3%③防浪墙不宜超过1.2m堤坡与戗台①1、2级土堤的堤坡不宜陡于1:3②堤高超过6m的背水坡宜设戗台，宽度不宜小于1.5m护坡与坡面排水①1、2级土堤水流冲刷或风浪作用强烈的堤段，临水侧坡面宜采用砌石、混凝土或土工织物模袋混凝土护坡；②1、2级堤防背水坡和其他堤防的临水坡，可采用水泥土、草皮等护坡。

考点2:混凝土坝的构造及作用★★ (选择)重力坝的防渗与排水设施防渗：在混凝土重力坝坝体上游面和下游面水位以下部分，多采用一层具有防渗、抗冻和抗侵蚀的混凝土，作为坝体的防渗设施。

《水利水电工程建筑物》网上辅导（4）本讲主要介绍第2章挡水建筑物的第3节土石坝（1）讲述土石坝的特点与类型1）土石坝的特点首先介绍了土石坝的特点，土石坝在实践中被广泛采用并得到不断发展，与自身的优越性是密不可分的。

同混凝土坝相比，它的优点主要体现在以下几方面：①筑坝材料来源直接、方便，能就地取材，能节省大量的钢材、水泥和木材等建筑材料。

②适应地基变形的能力强。

土石坝为土料或石料填筑的散粒结构，能较好地适应地基的变形，对地基的要求在各种坝型中是最低的。

③构造简单，施工技术容易掌握，适应于大型机械化施工。

④运用管理方便，工作可靠，寿命长，维修加固和扩建均较容易。

同其他的坝型一样，土石坝自身也有缺点：①坝顶不能溢流。

受散土石料强度的限制，土石坝坝身通常不允许过流，需单独设置泄水建筑物。

②施工导流不如混凝土坝方便。

③坝体填筑工程量大，而且土料施工受气候条件的影响较大。

2）土石坝的类型按坝体高度可分为：高坝、中坝、低坝。

其中，低坝的高度为30m以下，中坝的高度为30～70m，高坝的高度为70m以上。

按施工方法可分为：碾压式土石坝，抛填式土石坝，水力冲填坝和定向爆破堆石坝等。

其中应用最为广泛的是碾压式土石坝。

按土料在坝体中的配置和防渗体所用的材料又可分为：均质坝、分区坝、人工防渗材料坝。

（2）讲述土石坝的组成和基本剖面1）土石坝的组成及作用土石坝的坝体剖面由坝身、防渗体、排水体、护坡四部分组成。

①坝身坝身是土石坝的主体，坝坡的稳定主要靠坝身来维持，并对防渗体起到保护作用。

②防渗体防渗体是土石坝的重要组成部分，其作用是防渗，必须满足降低坝体浸润线、降低渗透坡降和控制渗流量的要求，另外还需满足结构和施工上的要求。

常见的防渗体型式有心墙、斜墙等。

③排水设备土石坝设置坝身排水的目的主要是有三个：①降低坝体浸润线及孔隙压力，改变渗流方向，增加坝体稳定；②防止渗流逸出处的渗透变形，保护坝坡和坝基；③防止下游波浪对坝坡的冲刷及冻胀破坏，起到保护下游坝坡的作用。

二级建造师《水利水电工程管理与实务》
水利水电工程建筑物及建筑材料（13分）
水利水电工程建筑物的类型及相关要求
【考点】土石坝的类型【重要】
1.按坝高分：低坝、中坝和高坝。

（70m～30m为限）
2.按施工方法分：碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等。

碾压式土石坝最常见，又可分为：均质坝、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝 (沥青混凝土、钢筋混凝土或土工膜)。

【考点】土石坝的构造及作用【重要】
基本剖面是梯形，主要由坝顶构造、防渗体、上下游坝坡、坝体排水、地基处理等组成。

1.坝顶构造（14年案）
第1页/共3页。

2F310000水利水电工程技术本章围绕水利水电工程建筑物的主要类型,阐述水利水电工程专业技术知识，包括水利水电工程建筑物及建筑材料、施工导流、主体工程施工等三节。

其中“水利水电工程建筑物及建筑材料”概述了水利水电工程施工的相关基础知识，包括水利水电工程建筑物的类型及组成、水利水电工程勘察与测量、水利水电工程建筑材料等;“水利水电工程施工导流"分导流和截流两部分进行阐述;“水利水电工程主体工程施工"对土石方开挖工程、地基与基础工程、土石坝和堤防工程、混凝土工程及机电设备和金属结构安装工程等分别阐述其基本知识、施工内容和技术要求，同时介绍了施工安全技术方面的有关知识。

本章的重点是水利水电工程等级划分及特征水位,工程勘察与测量，施工导流标准与导流方法，围堰、截流的基本方法，土石方开挖技术，土石坝和堤防施工技术,混凝土的生产与运输、浇筑与养护以及钢筋、施工安全技术等.通过对本章的学习，要求应试者全面了解水利水电工程的类型、功能及其组成以及水工建筑材料的类型及其应用、施工测量的仪器及其使用；掌握水利水电工程施工的内容、方法、技术、设备，以及工程质量控制和安全控制要点。

2F311000水利水电工程建筑物及建筑材料2F311010水利水电工程建筑物的类型及组成2F311011掌握水利水电工程等级划分及特征水位一、水工建筑物等级划分(一）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、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、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2F311011-1。

对于综合利用的水利水电工程，当按各分项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。

(二）水工建筑物的级别划分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。

2020年一建考试《水利水电》知识点：水工建筑物分类1F411012熟悉水工建筑物的分类水工建筑物一般按它的作用和使用时期等来进行分类。

(一)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，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸，或用以抗御洪水，如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、引水涵管、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仵，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。

(1)水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房。

(2)灌溉、排水建筑物：如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物(渡槽、倒虹吸、跌水等)。

(3)水运建筑物：保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物，如升船机、船闸、筏道、码头等。

(4)给水、下水建筑物：如自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等。

(5)渔业建筑物：为了使河流中鱼类通过闸坝而修建的鱼道、升鱼机等。

有些水工建筑物在枢纽中所起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。

在水利枢纽布置时，应尽量使一个建筑物起到多种作用。

第四章土石坝设计第一节概述一、土石坝类型（一）碾压式土石坝根据坝体横断面的防渗材料及其结构，辗压式土石坝分为以下三类：1. 均质坝坝体的绝大部分是由大体上均一的土料组成。

2. 分区坝坝体由土质防渗体及若干透水性不同的土料分区所构成，其中土质防渗体设在坝体中部或稍向上游倾斜的称为心墙坝或斜心墙坝，设在坝体上游面或接近上游面的称为斜墙坝。

此外，还有其它形式的分区坝，如上游断面为防渗土料、下游断面为透水料；由坝中心向外壳透水性逐渐增大的分区坝等。

3. 人工防渗材料坝坝的防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料组成，而其余部分由土石料构成。

其中防渗体在上游面的称为面板坝，防渗体在坝体中央的称为心墙坝。

沥青混凝土防渗体也可做成斜心墙。

震动辗的发明和应用极大地提高了坝体质量、目前大都采用碾压式土石坝。

本章以后所提到的土石坝指的就是这种坝型。

（二）水中填土坝在坝的填筑面筑畦埂，分成若干畦块，向畦块内灌水深几十厘米，然后向水中填土，填土厚度约为水深的2.5~4倍。

由运输工具压实或用拖拉机专门碾压。

所用土料宜为结块的但易于湿化崩解的，黄土类土及含砾风化粘性土最适宜。

筑这种坝应有充足的水源，每立方米填土需水约1m3。

与碾压坝相比，水中填土坝可省去碾压设备，对土料含水量限制不严，小雨可以施工，故填土单价较低，施工速度较快。

但填土干容重较低，孔隙压力较高，施工期对坝坡稳定不利。

故施工速度也受到一定限制，坝坡较平缓，工程量比碾压式坝大些。

对于高坝，应仔细研究，并与碾压式坝作经济比较然后选定。

水中填土坝一般采用均质坝。

如果坝址有多种土料，亦可采用多种土质坝，在坝壳部位填筑抗剪强度高的砂卵石、风化岩块或开挖基础和泄水建筑物的石渣，而将水中填土限制在心墙或斜墙部位。

这种坝型目前已较少采用。

（三）水力冲填坝在坝的填筑面上下游边筑围埂，把泥浆输送到围埂形成的沉淀池内，泥浆经脱水固结，形成均匀密实的坝体，称为水力冲填坝。

自流式冲填坝是将坝两岸高处的黄土或砾质风化土用水枪冲成泥浆，自流入沉淀池，我国俗称水坠坝。