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实务一、水利水电工程技术101、水利水电工程勘测与设计1011、水利水电工程勘测一、熟悉测量仪器的使用1、分类：水准仪按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪，按读数原理的不同可分为光学水准仪与电子(数字)水准仪，按视准轴调平的原理不同可分为微倾水准仪和自动安平式水准仪。按精度分有DS05、DS1、DS3、DS10四种，D、S分别为“大地测量”和“水准仪”，数字3表示该仪器精度即每公里往返测量高差中数的偶然中误差为±3mm。经纬仪按精度不同可分为DJ07、DJ1、DJ6、DJ10四种，D、J分别为“大地测量”和“经纬仪”，数字表示该仪器精度，经纬仪是进行角度测量的主要仪器，也可用于低精度测量中的视距测量。电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪，后二者又统称为光电测距仪。电磁波测距仪一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量、工程测量。全站仪是一种集自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统。可进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算。全球定位系统GPS具有全天候、高精度、自动化、高效率等特点，在大地测量、城市和矿山测量、建筑物变形测量、水下地形测量等方面得到广泛的应用。精密水准测量一般指国家一、二等水准测量，三、四等水准测量为普通水准测量。水准尺的横剖面做成丁字形、槽形、工字形使其不弯曲，一般长3-4m，三、四等水准测量采用的尺长为3m，双面水准尺的黑白相间面称为主尺，另一面称为辅助尺，主尺的起始数字为0，另一面为4687或4787。2、使用：微倾水准仪的使用步骤有5步：安置仪器→粗平→调焦和照准→精平→读数。读数总是由注记小的一端向大的一端读出，通常读数保留四位数。产生视差的原因是目标影像与十字丝分划板不重合。精密水准仪的操作程序与之相同。自动安平水准仪的操作程序有3步：粗平→照准→读数。数字(电子)水准仪的操作程序与之相同。经纬仪的使用步骤有4步：对中→整平→照准→读数。全站仪的放样步骤有5步：选择数据采集文件，使其所采集数据存储在该文件中→选择坐标数据文件，可进行测站坐标数据及后视坐标数据的调用→设置测站点→设置后视点，确定方位角→输入所需的放样坐标，开始放样。二、熟悉水利水电工程施工测量的要求1、基础知识：我国自1988年1月1日起开始采用“1985国家高程基准”作为高程起算的统一基准(1952-1957年青岛验潮站)。常见比例尺有2种：数字比例尺和图示比例尺。最常见的图示比例尺是直线比例尺。地形图(数字)比例尺有3类，大比例尺、中比例尺、小比例尺。大有5种：1：500、1：1000、1：2000、1：5000、1：1万中有3种：1：2.5万、1：5万、1：10万小有3种：1：25万、1：50万、1：100万2、施工放样的基本工作：放样数据准备、平面位置放样方法的选择、高程放样方法的选择、仪器和工具的检验。平面位置放样方法的选择：直角交会法、极坐标法、角度交会法、距离交会法。高程放样方法的选择：水准测量法、光电测距三角高程法、解析三角高程法、视距法。误差要求不大于±10mm的部位应采用水准测量法。采用经纬仪代替水准仪时放样点离高程控制点不得大于50m，且必须用正倒镜置平法读数，并取正倒镜读数的平均值进行计算。仪器和工具的检验：经纬仪应经常检验和校正。光电测距仪一般每年进行一次检验。3、开挖工程测量：其内容有：开挖区原始地形图和原始断面图测量；开挖轮廓点放样；开挖竣工地形、断面测量和工程量测量。开挖工程细部放样需在实地放出控制开挖轮廓的坡顶点、转角点或坡肢点，并用醒目的标志加以标定，放样方法有极坐标法、测角前方交会法、后方交会法。用视距法测量距离时其视距长度不应大于50m，预裂爆破放样不宜采用视距法。开挖工程动工前必须实测开挖区的原始断面图或地形图，开挖结束后必须实测竣工断面图或竣工地形图作为工程量结算的依据。断面间距在5-20m范围内选择。主要建筑物的开挖竣工地形图或断面图应选用1：200，收方图以1：500或1：200为宜，大范围的土石覆盖层开挖收方可选用1：1000。二次独立测量同一区域的开挖工程量其差值小于5%(岩石)和7%(土方)时，可取中数作为最后值。4、立模与填筑放样：混凝土建筑物立模细部轮廓点的放样位置，以距设计线0.2-0.5m为宜。由轴线点或测站点放样细部轮廓点时，一般采用极坐标法。对于溢流面、斜坡面以及形体特殊的部位，其高程放样的精度，一般应与平面位置的精度相一致。建筑物基础块轮廓点的放样必须全部采用相互独立的方法进行检核，放样和检核点位之差不应大于根号m(m为中误差)。5、施工期间的外部变形监测。内容有：施工区的滑坡观测、高边坡开挖稳定性监测、围堰的水平位移和沉陷观测、临时性的基础沉陷和裂缝监测。变形观测的基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上，应尽量靠近变形区，工作基点一般应建造具有强制归心的混凝土观测墩，垂直位移的基点至少要布设一组，每组不少于三个固定点。测点应与变形体牢固结合，并选在变形幅度、变形速率大的部位，滑坡测点宜设在滑动量大、滑动速度快的轴线方向和滑坡前沿区等部位，高边坡稳定监测点宜呈断面形式布置在不同的高程面上，其标志应明显可见。采用视准线监测的围堰变形点，偏离不大于20mm，围堰变形观测点的密度为险要地段20-30m布设一个测点(一般地段50-80m)。山体或建筑物裂缝观测点应埋设在裂缝的两侧，标志的形式应专门设计。滑坡、高边坡稳定监测采用交会法，水平位移监测采用视准线法，垂直位移观测宜采用水准观测法、光电测距三角高程法，地基回弹宜采用水准仪与悬挂钢尺相配合的观测方法。6、竣工测量。主要项目有：①主要建筑物基础开挖建基面的1：200-1：500地形图或纵、横断面图。②建筑物过流部位或隐蔽部位形体测量。③外部变形监测设备埋设安装竣工图。④建筑物的各种重要孔、洞的形体测量。开挖竣工测量：主体工程开挖到建基面时应及时实测建基面地形图，比例尺一般为1：200，图上应标有建筑物开挖设计边线。土石坝在心墙、斜墙、坝壳填筑过程中，每上料二层，须进行一次边线测量并绘成图表为竣工时备用。过流部位形体竣工测量的成果除了整理绘制成果表外，还必须计算各测点三维坐标值。误差产生的原因有：人的原因、仪器的原因、外界环境的影响。按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同可分为系统误差、偶然误差、粗差，在相同观测条件下按一定的规律变化称为系统误差，没有任何规律性的称为偶然误差，由于观测者粗心或受到干扰造成的错误为粗差。三、工程地质与水文地质条件与分析1、工程地质和水文地质条件。包括：①土石类型及其性质②地质结构③地形地貌④水文地质⑤自然地质现象⑥天然建筑材料。①土石类型及其性质：分为岩基和土基②地质结构：包括地质构造和岩体结构，地质构造按形态可分为倾斜构造、褶皱构造、断裂构造③地形地貌：地形一般指地表形态、建筑物分布等，常以地形图形式反映，地貌主要指地表形态的成因、类型、发育程度④水文地质：一般包括地下水类型(潜水、承压水)，含水层与隔水层的深度、厚度，岩层的水理性质(容水性、透水性)，地下水的运动特征(流向、流速、流量)，地下水的动态特征(水温、水质)，地下水的水质(物理化学性质、水质)⑤自然地质现象⑥天然建筑材料。天然建材料场储量在初查阶段，勘察储量一般不少于设计需要量的3倍，勘察储量与实际储量误差应不超过40%，详查阶段不少于2倍，误差不超过15%。2、水利工程地质问题分析。坝基岩体的工程地质问题主要有坝基稳定问题、坝区渗漏问题。常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡4种类型。还有泥石流、塌滑等。影响边坡稳定的因素有：地形地貌、岩土类型和性质、地质构造和岩体结构、水、其他因素(风化、人工挖掘、振动、地震)。地下洞室围岩变形破坏的类型有：脆性破裂、块体滑动和塌方、层状弯折和拱曲、塑性变形和膨胀。软土基坑工程地质问题包括：土质边坡稳定、基坑降排水。P151012、水利水电工程设计一、等级划分及工程特征水位。1、等别划分。2、水工建筑物级别划分。P15、P16、P17临时性水工建筑物的指标分属不同级别时其级别应按照其中最高级别确定，3级临建的指标不得少于2项，当临建用于发电通航时，经过技术经济论证，3级以下的临建可提高一级。3、水利水电工程洪水标准。包括洪峰流量和洪水总量。永久性的水工建筑物的洪水标准分为设计洪水标准和校核洪水标准，临建的洪水标准应根据建筑物的结构类型和级别综合分析。永久性的水工建筑物(水建)的洪水标准应按山区、丘陵区和平原、滨海区两类分别确定。山区、丘陵区的永建的挡水高度低于15m且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准按平原、滨海区标准确定。当平原、滨海区的永建的挡水高度高于15m且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准按山区、丘陵区标准确定。P18、P194、抗震设防标准。一般采用基本烈度作为设计烈度，抗震设防为甲类的水建在基本烈度基础上提高1度作为设计烈度，基本烈度6度以上的坝高超过200m或大于100亿m3的大型工程，以及7度以上坝高超过150m的大一型工程需要做专门的地震危害性分析。5、水库特征水位及库容。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。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。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，只有水库承担下游防洪任务时才需确定这一水位。防洪限制水位(汛限)：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。正常蓄水位(正常高水位、设计蓄水位、兴利水位)：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，它决定水库的规模、效益、和调节方式，是水库最重要的一项特征参数，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。死水位：水库在正常运用的情况下允许消落到的最低水位，正常蓄水位与死水位之间的变幅称为水库消落深度。水库特征库容：静库容、总库容、防洪、调洪、兴利、重叠、死库容共7种。P21二、水工建筑物的分类水工建筑物按功能和使用期限可分为：通用性、专门性水建和永久性、临时性水建。通用性水建：挡水、泄水、输水、取(进)水、河道整治建筑物。专门性水建：水电站、渠系、港口水工、过坝建筑物。永久性水建：主要、次要建筑物。临时性水建：围堰、导流隧洞、导流明渠。三、建筑材料的应用1、类型。建筑材料是指建造各种工程时所应用的材料及其制品，是一切建筑工程的物质基础。按其物理化学性质可分为无机材料、有机材料、复合材料3大类。按来源分为天然建筑材料、人工材料。按功能分为结构、防水、胶凝、装饰、防护、隔热保温材料。无机材料可分为无机非金属材料和金属材料。无机非金属材料包括无机胶凝材料(气硬性胶凝材料如石灰、石膏、水玻璃，水硬性胶凝材料如水泥)、天然石料(按形成条件分为岩浆岩、沉积岩、变质岩，按颗粒大小分为土料、砂、石，按加工程度分为毛石、块石、板材)、烧土与熔融制品(如烧结砖、陶瓷、玻璃)。金属材料分为黑色、有色金属材料，黑色金属材料是指以铁元素为主要成分的金属及其合金材料，有色金属材料是指黑色金属材料以外的金属及其合金材料。有机材料包括沥青材料、植物材料、合成高分子材料。沥青材料能溶于汽油、二氧化碳等有机溶剂中，但几乎不溶于水属憎水材料，具有良好的防水、抗渗、耐化学侵蚀性、抗冲击性，常分为地沥青和焦油沥青。植物材料主要有木材、竹材、植物纤维及其制品。合成高分子材料分为合成树脂塑料、合成橡胶、合成纤维、土工合成材料。复合材料：按结构特点分为纤维、夹层、细粒、混杂复合材料。按组成可分为金金、金非、非非、非有、金有复合材料。2、建筑材料的应用条件筑坝用土石料主要包括土坝(体)壳用土石料、防渗体用土石料、排水设施和砌石护坡用石料。土坝(体)壳用土石料：常用于均质土坝的土料是砂质黏土和壤土，具一定的抗渗性和强度，其渗透系数不宜大于1×10-4cm/s，黏料含量一般为10-30%，有机质含量不大于5%，易溶盐含量小于5%。心墙坝和斜墙坝多用透水性较高、抗剪强度参数较大的混合料。防渗体用土石料