2014年全国一级建造师执业资格考试
《水利水电工程管理与实务》

三、水利水电工程洪水标准
1.洪水标准包括洪峰流量和洪水总量。
2.山区、丘陵地区：挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
平原、滨海地区：挡水高度高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。
四、水利水电工程抗震设防标准
需做专门的地震危害性分析的情形：
①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；
②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。
五、水库特征水位及特征库容
（一）水库特征水位：
1.校核洪水位。
2.设计洪水位。
3.防洪高水位。指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。
4.防洪限制水位（汛前限制水位)。指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。
5.正常蓄水位（正常高水位、设计蓄水位、兴利水位）
6.死水位（设计低水位)。
应用分析
【例题】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，称（ ）。
A．校核洪水位
B．兴利水位
C．防洪限制水位
D．防洪高水位
答案：C
（二）水库特征库容
1．静库容。坝前某一特征水位水平面以下的水库容积。
2．总库容。最高洪水位以下的水库静库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标，可作为划分水库工程等别及建筑物级别，确定工程安全标准的重要依据。
3．防洪库容。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。用以控制洪水，满足水库下游防护对象的防护要求。
4．调洪库容。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。用于保证下游防洪安全及对校核洪水调洪削峰，保证大坝安全。
5．兴利库容(有效库容、调节库容)。正常蓄水位至死水位之间的水库容积。用以调节径流，按兴利要求提供水库的供水量或水电站的流量。
6．重叠库容(共用库容、结合库容)。防洪库容与兴利库容重叠部分的库容，是正常蓄水位至防洪限制水位之间汛期用于蓄洪、非汛期用于兴利的水库容积。
7．死库容(垫底库容)。死水位以下的水库容积。一般用于容纳水库淤沙、抬高坝前水位和库区水深。在正常运用中不调节径流，也不放空。

1F411023 水利水电工程枢纽布置（略）
 1F411024 水工建筑物的分类
一、水工建筑物按功能分类
（一）通用性水工建筑物
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：是如各种溢流坝、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：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．河道整治建筑物：是用以改善河流的水流条件，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。
（二）专门性水工建筑物
1．水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房等。
2．渠系建筑物：如渠道上的节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸等。
3．港口水工建筑物：如防波堤、码头、船坞、船台和滑道等。
4．过坝建筑物：如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。
二、水工建筑物按使用时期分类（略）
1F411025 水工建筑物主要设计方法
一、安全系数法
1.单一安全系数法要求S≤R／K，其中K为安全系数，R为结构抗力的取用值，S为作用效应的取用值。设计的结构经过验算，如果R／s大于或等于规范给定的安全系数K，即认为结构符合安全要求。
2.规范给出的安全系数目标值是工程界根据经验制定的，主要考虑了：
①结构的安全级别；
②工作状况及作用效应组合；
③结构和地基的受力特点及计算所使用的方程。
3.用安全系数判断结构的安全性，是定性的标准，没有定量的意义。不同的建筑物之间不能比较，同一结构的不同破坏状况之间也不可比较，这是明显的不足之处。
二、主要荷载
1.永久作用荷载
2.可变作用荷载
3.偶然作用荷载：校核洪水位时的静水压力
三、渗流分析
（一）导致大坝灾难性破坏的原因及基本模式有五种：
①洪道的泄洪能力不足，洪水漫过原来按不过水坝设计的坝顶，溢流而下；
②坝体连同部分地基沿软弱面发生滑移破坏；
③坝体因扬压力过大而沿坝基面滑动；
④坝体或坝基因管涌或流土而破坏；
⑤坝的上、下边坡发生滑移破坏。
渗流在后四种模式中起着重要的作用。
（二）渗流分析的主要内容有：确定渗透压力；确定渗透坡降（或流速）；确定渗流量。
1F411026 水利水电工程建筑材料的应用
一、建筑材料的类型
（一）建筑材料按其物理化学性质分类
建筑材料按其物理化学性质可分为无机材料、有机材料、复合材料三大类。
1.无机材料
（1）无机非金属材料
1)无机胶凝材料：按硬化条件不同，分为气硬性和水硬性两类。
应用分析
【例题】属于水硬性胶凝材料的是( )。
A．水泥
B．石灰
C．石膏
D．水玻璃
答案：A
2.金属材料
1)黑色金属材料：是钢和生铁的总称。
2)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。
2.有机材料
1)包括沥青材料、植物材料和合成高分子材料等三类。
2)合成高分子材料：按材料特性分为合成树脂及塑料、合成橡胶、合成纤维、土工合成材料等。
3)土工合成材料包括土工织物、土工膜、土工复合材料、土工特殊材料四大类。
3.复合材料
（二）建筑材料按材料来源分类
建筑材料按材料来源可分为天然建筑材料和人工材料两类。
（三）建筑材料按其功能分类
1．结构材料，如混凝土、型钢、木材等。
2．防水材料
3．胶凝材料，如石膏、石灰、水玻璃、水泥、混凝土等。
4．装饰材料
5．防护材料，如钢材覆面、码头护木等。
6．隔热保温材料，如石棉纸、石棉板、矿渣棉、泡沫混凝土、泡沫玻璃、纤维板等。
二、建筑材料的应用条件
（一）筑坝用土石料
均质土坝的土料是砂质黏土和壤土，其渗透系数不宜大于1×10-4cm／s。
（二）建筑石材
1．火成岩
(1)花岗岩：是良好的建筑装饰材料。
(2)闪长岩：吸水低，韧性高，抗风化能力强。
(3)辉长岩：具有很高强度及抗风化性。
(4)辉绿岩：多用于桥墩、基础、路面及石灰、粉刷材料、原料等。
(5)玄武岩：强度、耐久性高，脆性大不易成大块，主要用作筑路材料、堤岸的护坡材料等。
2．水成岩
(1)石灰岩：由于它易溶于含有游离CO2较多的水中，应考虑它的溶解性及抗冻性。
(2)砂岩：不能用于水中建筑物。
3．变质岩
(1)片麻岩
(2)大理岩
(3)石英岩
（三）水泥
1．水泥的适应范围
(1)水位变化区域的外部混凝土、溢流面受水流冲刷部位的混凝土，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥，避免采用火山灰质硅酸盐水泥。
(2)有抗冻要求的混凝士，应优先选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥。当环境水兼硫酸盐侵蚀时，应优先选用抗硫酸盐硅酸盐水泥。
(3)大体积建筑物内部的混凝土，应优先选用矿渣硅酸盐大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等，以适应低热性的要求。
(4)位于水中和地下部位的混凝土，宜采用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。（注意“优先选用”)
2.水泥检验的要求
有下列情况之一者，应复试并按复试结果使用：
(1)用于承重结构工程的水泥，无出厂证明者；
(2)存储超过3个月(快硬水泥超过1个月)；
(3)对水泥的厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性不明或对质量有怀疑者；
(4)进口水泥。
（四）水泥砂浆新增进口水泥的情况
新拌砂浆的和易性的技术指标包括流动性和保水性两个方面。
1．流动性
常用沉入度表示。
2．保水性
工程上采用较多的是分层度这一指标。砂浆的分层度以1～2cm 为宜。
（五）水泥混凝土
1.反映水泥混凝土质量的主要技术指标有：和易性、强度及耐久性。
2．混凝土的强度
（1）影响混凝土强度的因素有：施工方法及施工质量、水泥强度及水灰比、骨料种类及级配、养护条件及龄期等。
（2）混凝土的抗拉强度，一般约为相应抗压强度的10％左右。
3．混凝土的耐久性
混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性等。
(1)抗渗性。W2表示混凝土能抵抗0.2MPa的水压力而不渗水。
(2)抗冻性是指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度(抗压强度下降不超过25％，质量损失不超过5％)的性能。抗冻等级分为：F50、F100等。
应用分析
【例题】某材料的抗渗等级为W4，其中“4”所指的是（ ）。
A．表示试件抵抗静水水压力的能力为0.4MPa的的水压力而不渗水
B．表示试件在0.4m的水头下而不发生显著渗透
C．表示试件在4m的水头下而不发生显著渗透
D．表示试件抵抗动水水压力的能力为4MPa
答案：A
4．水工建筑物不同部位混凝土的要求
5．混凝土的配合比
混凝土配合比的设计，实质上就是确定四种材料用量之间的三个对比关系：水灰比、砂率、浆骨比。
6．骨料
(1)混凝土的细骨料：粒径在0.16～5mm之间的骨料。
按细度模数F·M分为粗砂(F·M=3.7～3.1)、
中砂(F·M=3.0～2.3)、细砂(F·M=2.2～1.6)、
特细砂(F·M=1.5～0.7)。
应用分析
【例题】细砂的细度模数为（ ）。
A．2.3～1.7
B．2.2～1.7
C．2.2～1.6
D．2.1～1.6
答案：C
(2)混凝土的粗骨料：粒径大于5mm的骨料。
一般分为特大石(150～80mm或120～80mm)、大石(80～40mm)、中石(40～20mm)、小石(20～5mm)四级。
【例题】混凝土的粗骨料指粒径（ ）的骨料。
A．大于3mm
B．大于4mm
C．大于5mm
D．大于10mm
答案：C
（六）建筑钢材
1.建筑钢材：钢结构用钢材、钢筋混凝土用钢筋、钢丝。
2.钢筋：热轧钢筋、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋及热处理钢筋四种。
3.钢丝：预应力混凝土用钢丝、钢绞线。
4.钢筋的屈强比（屈服强度与极限抗拉强度之比）表示结构可靠性的潜力，抗震结构要求钢筋屈强比不大于0.8。（新增）
5.反映钢筋塑性性能的基本指标是伸长率和冷弯性能。（新增）
6.屈服强度、极限强度、伸长率和冷弯性能是有物理屈服点钢筋进行质量检验的四项主要指标，而对无物理屈服点的钢筋则只测定后三项。（新增）
7.钢材的力学性能主要有抗拉性能(抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率)、硬度和冲击韧性等；工艺性能有焊接性能及冷弯性能。