文档内容
2025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
串讲课
教材框架
第1章水利水电工程勘测与设计
1.1水利水电工程勘测
1.2水利水电工程设计
1.1水利水电工程勘测
1.1.1测量仪器的使用
1.1.2水利水电工程施工测量的要求
1.1.3水利水电工程地质与水文地质条件及分析
1.1.1测量仪器的使用
1.常用测量仪器及其作用
1）水准仪
（1）按精度不同划分为4个等级（24单选）。普通水准仪（DS3、DS10）和精密水准仪（DS05、DS1）。
（2）工程测量中一般使用DS3型微倾式普通水准仪。
（3）DS3表示乬大地测量乭、乬水准仪乭、乬每公里往返测量高差中数的偶然中误差不超过±3mm乭。
2）经纬仪
（1）按精度不同划分为5等（DJ05、1、2、6、10）。
（2）DJ05表示乬大地测量乭、乬经纬仪乭、乬一测回方向观测中误差不超过±0.5亶乭。
（3）经纬仪可用于角度测量、低精度测量中的视距测量。3）电磁波测距仪
分类 类型
按载波 微波测距仪、光电测距仪（激光测距仪、红外测距仪）
按精度 由高到低为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
短程（测距L≤3km）、中程（3km＜L≤15km）、
按测距
远程（L＞15km）
4）全站仪
（1）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
5）卫星定位系统
（1）具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点。
（2）中国北斗卫星导航系统（BDS）、美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统、欧盟伽利略
定位系统。
6）水准尺
（1）二等水准测量使用因瓦水准尺。三、四等或其他普通水准测量使用干燥木料或者玻璃纤维合成材料制成。
（2）尺长3m，以厘米为分划单位。
（3）黑尺为主尺。黑面分划的起始数字为乬0乭。
（4）红面尺底部起始数字不是乬0乭，一根K=4687mm，另一根K=4787mm，K称为尺常数。
2.常用测量仪器的使用
1）水准仪的使用
（1）微倾水准仪的使用步骤：
①安置水准仪和粗平（圆水准气泡居中）仺嘇调焦和照准（先目镜后物镜，必须消除视差）仺嘊精平（水准管气
泡）仺嘋读数（由注记小的一端向大的一端读出，通常读数保留四位数）。（2）自动安平水准仪：
粗平—照准—读数。
补充理解：
1.视差
（1）定义：观测时因视线偏移导致水准尺读数出现虚假位移的现象。
（2）原因：水准尺的物像平面未能与十字丝分划板平面严格重合，导致视线方向变化时二者产生相对位移。
2.读数（从数值小读到数值大）
人眼对连续递增数字的识别效率更高。从小数值开始读取，逐步过渡到大数值，可减少误读风险。
2）经纬仪的使用
（1）四个操作步骤：对中、整平、照准和读数。
（2）对中：垂球对中、光学对中器对中。
（3）照准：先目镜调焦后物镜调焦。
1.1.2水利水电工程施工测量的要求
1.基础知识
1）高程我国自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。
2）地图的比例尺及比例尺精度
地图上任一线段的长度与地面上相应线段水平距离之比，称为地图的比例尺。
（1）数字比例尺：以分子为1的分数形式表示。
设图上一条线段长为d相应的地面水平距离为D，则该地图的比例尺为：
式中，M称为比例尺分母。比例尺的大小视分数值的大小而定。M越大，比例尺越小；M越小，比例尺越大。
地形图比例尺分为三类：大比例尺（1：10000）、中比例尺（1：100000）、小比例尺地形图（1：1000000）。
（2）图示比例尺2.施工放样的基本工作
1）放样数据准备
（1）放样依据：设计图纸、有关数据、使用的控制点成果。
（2）所有数据、草图均应经两人独立计算与校核。
（3）数据编制成放样数据手册（事前计算的工具书）。
现场放样所取得的测量数据，应记录在规定的放样手簿（过程记录的载体）中。
补充理解：放样是指将设计图纸上的建筑物位置、形状、尺寸等参数，通过测量技术精确标定到实际施工场地的
过程。
2）放样方法选择
（1）平面位置放样：极坐标法、乬交会乭法。
（2）高程放样：水准测量法、乬高程乭法、视距法。
（3）对于高程放样中误差要求不大于±10mm的部位，应采用水准测量法。
（4）采用经纬仪代替水准仪进行工程放样时，应注意：
①放样点离高程控制点不得大于50m。
②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。
3.开挖工程测量
（1）测量内容：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
算。
2）开挖工程细部放样（1）距离丈量
①用视距法测定，其视距长度不应大于50m。预裂爆破放样，不宜采用视距法。
②用视差法测定，端点法线长度不应大于70m。
记忆：量距离，巨物发起
3）断面测量和工程量计算
（1）两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。（22
单选）
（2）填筑工程量测算，两次独立测量同一工程，其测算体积之较差，在小于该体积的3%时，可取中数作为最后
值。
记忆：3天实务吐气
4）立模与填筑放样
1）放样内容：测设各种建筑物的立模或填筑轮廓点；对已架立的模板、预制（埋）件进行形体和位置的检查；
测算填筑工程量等。
（3）混凝土建筑物的高程放样，应区别情况采用不同的方法。
位置 要求
连续垂直上升的建筑物，除了有结构物的部位（如牛腿、
精度要求较低，主要应防止粗差的发生
廊道、门洞等）外
溢流面、斜坡面以及形体特殊的部位 与平面位置放样精度相一致
高于平面位置的放样精度，应采用水准测量方法并注
混凝土抹面层，有金属结构及机电设备预埋件的部位
意检核
5.施工期间的外部变形监测
（1）施工区的滑坡监测、高边坡开挖稳定性监测：交会法
（2）围堰的水平位移：视准线法（活动觇牌法和小角度法）
监测内容
（3）沉陷监测：水准监测法、光电测距三角高程法
及方法
（4）临时性的基础沉陷（回弹）：水准仪与悬挂钢尺相配合的监测方法
（5）裂缝监测（1）基点必须建立在变形区以外稳固的基岩上，尽量靠近变形区
（2）工作基点一般应建造具有强制归心的混凝土观测墩
选点与埋 （3）垂直位移的基点，至少要布设一组，每组不少于三个固定点
设 （4）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，且能控制变形体的范围
（5）围堰变形观测点：险要地段20～30m布设一个测点；一般地段50～80m布设一个测点
（6）山体或建筑物裂缝观测点，应埋设在裂缝的两侧
6.竣工测量
1）测量误差
（1）误差产生的原因：人、仪器、外界环境。
（2）误差的分类：系统误差（在符号和数值上都相同或按一定的规律变化）、偶然误差、粗差（是错误，应舍
弃）。
1.1.3水利水电工程地质与水文地质条件及分析
1.地质构造及地震
倾斜构造：岩层与水平面成一定角度
水平构造：变形极微弱，岩层保留水平状态
地质构造按构造 褶皱构造：岩层波状弯曲但未丧失连续性。
形态分类 包括背斜、向斜。（24单选）
断裂构造：岩层破裂，失去连续性和完整性。
包括节理、劈理、断层。
天然地震：构造地震、火山地震、陷落地震。
地震
人工地震：爆破、巨石坠落、水库蓄水。2.边坡的工程地质条件分析
1）边坡变形破坏的类型和特征
（1）松弛张裂（边坡卸荷裂隙）：岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙。（20
单选）
（2）蠕变：长期缓慢的塑性变形。
（3）崩塌：突然脱离母体崩落、滚动堆积于坡脚。
（4）滑坡：沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏。分布最广、危害最大。
3.土质基坑工程地质问题分析
1）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。
2）基坑降排水的目的：增加边坡的稳定性；对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生；对下卧承压
含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。
3）基坑降排水
明排法井点法
管井法
途径 适用条件
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
明排法（渗而不深） 的地层；
2.基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m1.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；
轻型井点
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
人工
用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井
降水
管井法
1.第四系含水层厚度大于5.0m；
（渗且深）
2.含水层渗透系数K宜大于1.0m/d
（24多选）
1.2水利水电工程设计
1.2.1水利水电工程等级划分及工程特征水位
1.2.2水利水电工程合理使用年限及耐久性
1.2.3水工建筑物结构受力状况及主要设计方法
1.2.4水利水电工程建筑材料的应用
1.2.5水力荷载
1.2.6渗流分析
1.2.7水流形态及消能方式
1.2.1水利水电工程等级划分及工程特征水位
1.水利水电工程等别划分（22案例）
1）根据工程规模、效益和在经济社会中的重要性划分。
2）对于综合利用的水利水电工程，如按各综合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。
工
防洪 供水 发电
程 水库总库容
工程规模
等 （108m3） 保护人口 供水对象重要 年引水量 发电装机容量
别 （104人） 性 （108m3） （MW）
Ⅰ 大（1）型 ≥10 ≥150 特别重要 ≥10 ≥1200
＜10， ＜150， ＜10，
Ⅱ 大（2）型 重要 ＜1200，≥300
≥1.0 ≥50 ≥3
＜1， ＜50， ＜3， ＜300，
Ⅲ 中型 比较重要
≥0.1 ≥20 ≥1 ≥50＜0.1， ＜20， ＜1， ＜50，
Ⅳ 小（1）型
≥0.01 ≥5 ≥0.3 ≥10
一般
＜0.01，
Ⅴ 小（2）型 ＜5 ＜0.3 ＜10
≥0.001
记忆：库容：千万到亿为中型，向上向下乘除十；
发电装机容量：1辆宝马530价值120万（单位是万kW）；
年引水量：10亿除3取一位。
2.悈岺寶拀暔级别划暘
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。
永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。
（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：是指失事后不致造成下游灾害，或工程效益影响不大，易于恢复的水工建筑物。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。
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。（P23）
1）永久性水工建筑物级别级别（21单选、22案例、24案例）
工程等别 主要建筑物级别 次要建筑物级别
Ⅰ 1 3
Ⅱ 2 3
Ⅲ 3 4
Ⅳ 4 5
Ⅴ 5 5
记忆：主要建筑物一一对应；次要建筑物大3中4小5。
水库大坝按照上述标准定为2，3级的，如果坝高超过下表指标，其级别可提高一级，但洪水标准不提高。（22多
选）
级别 坝型 坝高（m）
土石坝 90
2
混凝土坝、浆砌石坝 130
土石坝 70
3
混凝土坝、浆砌石坝 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。
（2）拦河闸永久性水工建筑物级别按上述标准规定为2级、3级，其校核洪水过闸流量分别大于500m³/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
堤防工程根据其保护对象的防洪标准确定。
防洪标准 ＜100， ＜50， ＜30， ＜20，
≥100
[重现期，年] 且≥50 且≥30 且≥20 且≥10
堤防工程级别 1 2 3 4 5
记忆：
堤防：百年减半取整十。
3）临时性水工建筑物级别（20多选、22案例、24案例）
（1）根据保护对象的重要性、失事造成的后果、使用年限和临时性建筑物的规模确定。
临时性挡水建筑物规模
级别 保护对象 使用年限（年）
围堰高度（m） 库容（108m³）
3 有特殊要求的1级永久性水工建筑物 ＞3 ＞50 ＞1.0
≤3， ≤50，
4 1、2级永久性水工建筑物 ≤1.0，≥0.1
≥1.5 ≥15
5 3、4级永久性水工建筑物 ＜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。
3.水利水电工程洪水标准[重现期（年）]
1）水库及水电站工程永久性水工建筑物
（1）当水库大坝施工高程超过临时性挡水建筑物顶部高程时，坝体施工期临时度汛的洪水标准，应根据坝型及
坝前拦洪库容确定。
拦洪库容（108m³）
坝型
≥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
（2）水库工程导流泄水建筑物封堵后，如永久泄洪建筑物尚未具备设计泄洪能力，坝体洪水标准应按下表确定。大坝级别
坝型
1 2 3
设计 200～100 100～50 50～20
混凝土坝、浆砌石坝
校核 500～200 200～100 100～50
设计 500～200 200～100 100～50
土石坝
校核 1000～500 500～200 200～100
2）临时性水工建筑物
临时性水工建筑物级别
临时性建筑物类型
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
4.水利水电工程抗震设防标准
水工建筑物的工程抗震设防类别，应根据其重要性和工程场地基本烈度按下表确定。
工程抗震设防级别 建筑物级别 场地基本烈度
甲 1（壅水和重要泄水）
≥VI
乙 1（非壅水），2（壅水）
丙 2（非壅水），3
≥VII
丁 4，5
补充理解：
壅水建筑物：简单理解为挡水建筑物。
非壅水建筑物：输水、泄水建筑物等。
10.水工建筑物抗震设计（P29）
（1）地震震级是表示地震时释放能量大小的尺度。地震烈度是指某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响
的强弱程度。一次地震只有一个震级，然而随震中距离的远近，却可以有不同的烈度。
（2）抗震设计时常用到基本烈度和设计烈度。基本烈度是指建筑物所在地区在今后一定时期内可能遭遇的最大地震烈度。作为抗震设计中实际采用的烈度，称为设计烈度。对于重要建筑物，其设计烈度可在基本烈度的基础
上提高1度。
5.水库特征水位及特征库容（21单选、23单选、24单选）
水库特征水位和相应库容示意图
1.2.2水利水电工程合理使用年限及耐久性
水利水电工程及其水工建筑物合理使用年限是指，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。
建筑物耐久性是指，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。（20多选）
记忆：施耐庵
1.工程合理使用年限
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。建筑物级别
建筑物类别
1 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
（20单选）
1级丄2级塱媣惈悈岺寶拀暔拞闸门的合理使用年限应为50擭，其他级别的永久性水工建筑物中应为30擭。（22单
选）
2.耐久性设计要求
1）水工建筑物所处的侵蚀环境条件
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
淡水水位变化区；有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境；
三
海水水下区
海上大气区；轻度盐雾作用区；海水水位变化区；
四
中度化学侵蚀性环境
使用除冰盐的环境；海水浪溅区；重度盐雾作用区；
五
严重化学侵蚀性环境
2）混凝土保护层厚度的要求
（1）混凝土保护层厚度应满足钢筋防锈、耐火以及与混凝土之间粘结力传递的要求。
（2）混凝土保护层厚度设计值不应小于钢筋的公称直径，同时也不应小于粗集料最大粒径的1.25倍。补充理解：
钢筋的公称直径是为标准化生产而设定的名义直径，其数值与实际测量尺寸（内径/外径）不完全相等，主要用
于统一钢筋的规格标识和设计规范。
（3）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下表所列值。（22单选）
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
记忆：板墙70，梁柱墩90，特厚4565
4）有关材料要求
（1）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C 15，上游面防渗层混凝土强度等级不应低于C 20且宜优先采用二
180 180
级配碾压混凝土。
1.2.3水工建筑物结构受力状况及主要设计方法
2.水工建筑物结构荷载
按荷载随时间的变异，水工建筑物结构上的荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载。（21单选）
建筑物结构自重、永久设备自重、地应力、围岩压力、土压力、预应力锚固荷载、淤沙压
永久荷载
力（有排沙设施时可列为偶然荷载）。
偶然荷载 校核洪水位时的静水压力、地震荷载
记忆：用酒（永久）为（围）土地种（自重）玉（淤）米
6.水工建筑物抗滑稳定分析
（1）重力坝抗滑稳定计算受力简图（2）抗滑力与滑动力的比值反映了坝体稳定程度，称为抗滑稳定安全系数
式中：K——抗滑稳定安全系数；
f——接触面间的摩擦系数。
8.水工建筑物渗流分析
水工建筑物渗流分析 1.2.6渗流分析
P29 P45
土石坝的渗流分析 闸基的渗流分析
（1）内容： （1）内容：
浸润线的位置； 渗透压力、渗透坡降、渗透流速及渗流量。
渗透压力；
渗流流速与坡降； （2）方法
渗透坡降（或流速）；
渗流量。 ①直线比例法：计算简捷，精度较低。只在工程规划和可
渗流量。
（20多选、22多选） 研阶段使用；
对土石坝，还应确定浸润
（2）方法： ②流网法：适用于任意边界条件。可以得到较好的计算精
线的位置。
水力学法和流网法 度。由流线和等势线组成的具有曲线正方形（或矩形）网
格的图形（20单选）
③改进阻力系数法：精度较高。我国目前广泛采用。
1.2.6渗流分析
3.渗透系数
（1）渗透系数是反映土的渗流特性的一个综合指标。（2）渗透系数的大小主要取决于土的颗粒形状、大小、不均匀系数及水温。
（3）一般采用经验法、室内测定法、野外测定法确定。
（4）计算公式： （m/d）
Q—实测的流量（m /s）；
A—通过渗流的土样横断面面积（㎡）；
L—通过渗流的土样高度（m）；
H—实测的水头损失（m）。
4.渗透变形（23多选、24单选）
变形破坏形式 特点
1.细小颗粒移动或被渗流带出，土层产生集中涌水现象
管涌 2.一般发生在无黏性砂土、砂砾土的下游坡面和地基渗流的逸出处，黏土较少发生管涌
（颗粒之间存在黏聚力）
流土（黏性土的主要破 1.非黏性土土体内的颗粒群同时发生移动或黏性土土体发生隆起、断裂和浮动等现象
坏形式） 2.主要发生在黏性土及较均匀的非黏性土体的渗流出口处
接触冲刷 接触面处的土壤颗粒被冲动而产生的冲刷现象
接触流失 渗流垂直于层面时，将渗透系数小的一层中的细颗粒带到渗透系数大的一层中的现象5）防止渗透变形的工程措施
防止渗透变形的措施 具体方法
改善岩土体的结构特性（只用在岩
水泥灌浆、化学灌浆、混凝土防渗墙、局部置换
体中）
上截：设置水平与垂直防渗体，增加渗径的长度，降低渗透坡降或截阻渗流
下排：设置排水沟或减压井，以降低下游渗流口处的渗透压力，并且有计划
截断渗透水流或减小渗透比降（防
地排除渗水
渗墙最可靠）
管涌：铺设反滤层
流土：渗流出口处增加盖重，盖重与保护层之间也应铺设反滤层
6）反滤层和过渡层
（1）反滤层的作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流出口处发生渗透变形。在土质防渗体与坝身或与坝基透
水层相邻处以及渗流出口处，如不满足反滤要求，都必须设置反滤层。
（2）过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两种土料之间产生急剧变化的变形和应力。反滤层可以起过渡层的
作用，而过渡层却不一定能满足反滤要求。
1.2.4水利水电工程建筑材料的应用
1.建筑材料的类型
1）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（无机非金属材料、金属材料）、有机材料、复合材料三大类。
补充理解：
无机材料：不含碳元素。
有机材料：以碳元素为骨架，结合氢、氧、氮等形成。
无机胶凝材料分为气硬性和水硬性两类。
（1）气硬性胶凝材料：石灰、石膏与水玻璃等。只能用于地面上干燥环境的建筑物。
（2）水硬性胶凝材料：水泥。既可用于地上也可用于地下或水中的建筑物。
2.建筑材料的应用条件
1）筑坝用土石料
（1）土坝（体）壳用土石料
均质土坝的土料渗透系数不宜大于1×10-4cm/s；黏料含量一般为10%～30%；有机质含量（按重量计）不大于5%（22
单选），易溶盐含量小于5%。
补充理解：
乬坝壳（qiao，四声）乭指土石坝中起支撑和保护作用的外部结构层。
（2）防渗体用土石料
一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏质土等材料。
（3）排水设施和砌石护坡用石料
可采用块石，其饱和抗压强度不小于40～50MPa，岩石孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙体积比计算）不大于0.8，
重度应大于22kN/m 。也可采用碎石、卵石，不宜使用风化岩石。
2）土工合成材料
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。
（1）防渗工程：（土工膜）
（2）反滤、排水工程：无纺土工织物。
（3）防护工程。
（4）加筋土工程：土工格栅、土工织物、土工带和土工格室等。
3）建筑石材
（1）水工建筑物对石料的要求是有较好的耐水性、抗冻性、耐久性。
（2）按形成条件不同分为火成岩、水成岩（砂岩、石灰岩）、变质岩（片麻岩、大理岩、石英岩）。
记忆：变质大石片、遇水成砂灰。
4）水泥
（1）水泥的品种及主要性能
①通用水泥：硅酸盐水泥（水泥密度：3100～3200kg/m 、初凝≥45min，终凝≤600min）。
②专用水泥：中、低热水泥，大坝水泥，道路水泥。
③特性水泥：快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥。（2）水泥的适用范围
①外部（水位变化区域、溢流面受水流冲刷、有抗冻要求）：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内部（大体积建筑物内部、水中、地下）：矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥。
补充理解：外部区域有抗冻融循环+抗水流冲刷的需求。禁用火山灰水泥是因为因其多孔结构吸水率高，冻融循
环中易崩解。
（3）水泥检验的要求
水泥应有生产厂家的出厂质量证明书（包括厂名、品种、强度等级、出厂日期、抗压强度、安定性等代表该产品
质量的内容）以及28d强搙证柧书。
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槩寧乮夣峝悈揇挻过1槩寧乯丟（24单选）
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。
5）水泥砂浆
和易性包括流动性和保水性两个方面
（1）流动性：用沉入度表示（21单选）。沉入度大，流动性好。
（2）保水性：用泌水率表示。（23多选）
工程上多用分层度指标（上下层砂浆沉入度的差值），以1～2cm为宜。
6）水泥混凝土
（1）和易性包括流动性（坍落度反映）、黏聚性、保水性。（2）强度
①结构中主要是利用混凝土的抗压强度，抗拉强度，一般约为相应抗压强度的10%。
②15cm立方体试件（24多选）、温度20±2亷和相对湿度95%以上的养护条件、28d龄期测得。
例如，强度等级为C25的混凝土，是指25MPa≤f ＜30MPa的混凝土。
cu，k
③影响水泥混凝土强度的因素有：施工方法及施工质量、水泥强度及水胶比、集料种类及级配、养护条件及龄期
等。
（3）耐久性
①包括抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性。
②抗渗性：抗渗等级W2表示混凝土能抵抗0.2MPa的水压力而不渗水。
③抗冻性：F50昞帵擻经庴50師冻梈弞环嶌梡帶峈压强搙壓崀晄挻过25%丆廳検损幐晄挻过5%。
（4）水工建筑物不同部位混凝土的要求Ⅰ区，上下游最高水位以上的表层，主要有抗冻性要求。
Ⅱ区，上下游最高水位与最低水位之间的表层，除抗冻性要求外，还有强度、抗渗性、抗侵蚀性要求。
Ⅲ区，上下游最低水位以下的表层，除对抗渗性、强度要求较高外，对低热、抗侵蚀性也有一定要求。
Ⅳ区，靠近坝基部位，对强度和低热要求较高。
V区，坝体内部，通常采用低热、低强度混凝土。
Ⅵ区，有水流通过的部位，对抗冲磨性、抗侵蚀性和抗冻性要求高。
（5）混凝土的配合比
①混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂及石子材料用量之间的比例关系。
②三个参数：
水胶比：水/胶凝材料；
砂率：砂/（砂+石）；
浆骨比：（水+水泥）/（砂+石）。
（6）集料
①细集料（粒径0.16～5mm）：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）
②粗集料（粒径大于5mm）：特大石（80～150mm或80～120mm）、大石（40～80mm）、中石（20～40mm）、小石
（5～20mm）
最大粒径：不应超过钢筋净间距的2/3、构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。
（7）混凝土的外加剂：
外加剂按其主要功能可分为四类：改善混凝土和易性（24多选） 减水剂、引气剂、泵送剂
调节混凝土凝结时间、硬化性能 速凝剂、早强剂、缓凝剂
改善混凝土耐久性 引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂
改善混凝土其他性能 膨胀剂、防冻剂、防水剂和泵送剂
（8）粉煤灰（24多选D）
①粉煤灰按煤种分为F类和C类，F类是由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰；C类是由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤
灰，其氧化钙含量一般大于10%。
②拌制混凝土和砂浆用粉煤灰分为三个等级：嘥级、嘦级、嘨级。
（9）混凝土施工质量控制
①原材料的质量检测和控制（24多选E）
乬原材料的检测项目和抽样频次等一览表乭内容多且杂，浏览应对。
②拌和混凝土质量的检测和控制
表1.2-24混凝土材料称重允许偏差表
材料名称 允许偏差
±1%
水泥、混合材料、水、外加剂溶液
（24多选A）
砂、石 ±2%
③浇筑过程中的混凝土检测和控制（24多选B）
乬混凝土检测项目和抽样频次等一览表乭内容多且杂，浏览应对。
④硬化混凝土的检测。硬化后的混凝土是否符合设计标准，可采取以下检查：
A.物理方法（超声波、射线、红外线）检测裂缝、孔隙和弹模系数等。
B.钻孔压水，并对芯样进行抗压、抗拉、抗渗等各种试验。
C.钻孔取样，对芯样加工后进行试验。
D.由埋设在水工建筑物内的仪器（温度计、测缝计、渗压计、应力应变计、钢筋计等观测建筑物各种性状的变化。
⑤混凝土施工质量评定
一般统一以抗压强度为主要指标。混凝土施工质量评定的标准主要有两个：一是设计强度是否有足够的保证率；
二是强度的均匀性是否良好。7）建筑钢材
（1）钢筋的应力-应变曲线
（2）钢筋的强度和变形指标
屈服强度、极限强度
强度指标
抗震结构要求钢筋屈强比不大于0.8
变形指标 伸长率、冷弯性能
力学性能 抗拉性能（抗拉屈服强度、抗拉极限强度、伸长率）、硬度、冲击韧性
工艺性能 焊接性能、冷弯性能
（3）钢筋检验（23案例）
钢筋检验步骤 要求
①检查出厂质量证明书或试验报告单；
1.查资料
②检查标牌：生产厂家、生产日期、牌号、产品批号、规格、尺寸
2.查外观、测直径 查看锈蚀程度及有无裂缝、结疤、麻坑、气泡、砸碰伤痕①批次：60t同一炉（批）号、同一规格尺寸为一批
②取样数量：2根钢筋，各截取一个抗拉试件和一个冷弯试件
③检验项目：屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能
3.抽样检验
④合格判定：一项不合格，另取双倍。仍不合格，该批钢筋不合格
⑤不得在同一根钢筋上取两个或两个以上同用途的试件⑥钢号不明的钢筋，抽取的试件
不得少于6组
4.水工纤维混凝土
纤维混凝土是指掺加钢纤维或合成纤维作为增强材料的混凝土。
水工钢纤维混凝土破坏时，钢纤维以从混凝土中拔出居多，非拉断。异形或表面粗糙的钢纤维具有更好的粘结性
能，但异形或表面粗糙的钢纤维会降低混凝土拌合物的流动性。
1）水工纤维混凝土拌合
水工纤维混凝土宜采用强制式拌合机，一次拌合量不宜大于拌合设备额定搅拌量的80%。水工纤维混凝土的拌合
宜先干拌后湿拌，必要时可分散布料。水工纤维混凝土宜适当延长拌合时间。高碱含量外加剂对合成纤维质量存
在影响，因此，宜采用无碱速凝剂产品。
水工纤维混凝土原材料的计量允许偏差与水泥混凝土一致。
2）水工纤维混凝土质量检验
（1）原材料质量检验
①用于同一工程的同品种、同规格钢纤维，应按每20t为一个检验批，不足20t按一个检验批计。
钢纤维抽检项目应包括：纤维外观、尺寸、抗拉强度、弯折性能和杂质含量。（记忆：缸砸完啦）
②合成纤维：10t。
抽检项目应包括：纤维外观、尺寸、断裂强度、初始模量、断裂伸长率和耐碱性能。（记忆：剑魔身段）
（3）混凝土质量检验
常态纤维混凝土以150mm立方体试件在标准养护条件下的抗压强度为准，喷射纤维混凝土以从完成标养的大板试
件切割加工而成的100mm立方体为准。
水工纤维混凝土强度等级检验混凝土试件取样数量应符合下列规定：①对于结构混凝土，每100m 应取样1组混凝土进行28d龄期抗压强度检验，每200m 应取样1组混凝土进行设计
龄期抗压强度检验。
②对于大体积混凝土，500m ，1000m 。
③对于喷射混凝土，每50～100m 或小于50m 的独立工程，不得少于1组进行设计龄期抗压强度检验。
1.2.5水力荷载
1.静水压力
1）垂直作用于建筑物（结构）表面某点处的静水压强应按下式计算：
p=γh
式中p——计算点处的静水压强（kN/㎡）；
h——计算点处的作用水头（m），按计算水位与计算点之间的高差确定；
ƒΑ——水的重度（kN/m³），一般采用9.81kN/m³。
静水压力分布图如图所示
水深为H时，单位宽度上水平静水压力P按下式计算：（24单选）
P=1/2γH²
式中P——单位宽度作用面上的水平静水压力（kN）；
H——水深（m）；
γ——水的重度（kN/m³），一般采用9.81kN/m³。
2）枢纽建筑物的静水压力
水工建筑物静水压力计算时的计算水位：
（1）持久设计状况，上游采用水库的正常蓄水位（或防洪高水位），下游采用可能出现的不利水位。
（2）偶然设计状况，上游采用水库的校核洪水位，下游采用水库在该水位泄洪时的水位。
（3）短暂设计状况，采用设计预定该建筑物在检修期的上、下游水位。
（4）水工建筑物抗震计算时的水库计算水位，可采用正常蓄水位；对于多年调节水库，经论证后可采用低于正
常蓄水位的上游水位。
2.扬压力（24单选、21单选）
1）一般规定
（1）混凝土坝、水闸和水电站厂房等建筑物的扬压力，应按垂直作用于计算截面全部截面积上的分布力计算。
（2）计算截面上的扬压力代表值，应根据该截面上的扬压力分布图形计算确定。其中，矩形部分的合力为浮托
力代表值，其余部分的合力为渗透压力代表值。5.冰压力
1）静冰压力的大小与冰层厚度、开始升温时的气温及温升率有关。（融化膨胀）
2）动冰压力的大小与冰层厚度、冰块流速及流向、冰的抗压强度、建筑物迎冰面的体形有关。（撞击）
1.2.7水流形态及消能方式
1.水流形态
恒定流：不变（20单选）
按流场中运动要素是否随时间而改变
非恒定流：任何空间上有任何一个运动要素随时间而改变
均匀流：平行+直线
按水流流线为否为相互平行的直线 渐变流：流线几乎近于平行直线
非均匀流
急变流：流线间夹角很大或流线曲率半径很小
按流速+各流层液体质点是否混 层流：流速小，各流层液体质点互不混掺
掺 紊流：流速大，各流层液体质点互相混掺
急流：水深小于临界水深，弗汝德数大于1。水流遇到障碍物，不向上游传播
按水流动能与势能对比或流速与
缓流：水深大于临界水深，弗汝德数小于1。水流遇到障碍物，向上游传播，
干扰波波速对比
上游水位壅高2.消能与防冲方式
消能与防冲方式 特点 适用
利用水跃消能，流态稳定、消能效果较好、对地质 低水头、大流量、地质条件较差的泄
底流消能
条件和尾水变幅适应性强、水流雾化很小 水建筑物。水闸基本采用
挑流消能 冲刷河床，形成冲刷坑 坚硬岩基上的高、中坝
消能与防冲方式 特点 适用
中、低水头工程尾水较深，流量变化小，水位变
面流消能 高流速的主流位于表层
幅较小，或有排冰、漂木要求的情况
尾水较深，流量变化范围较小，水位变幅较小，
消力戽消能 利用戽斗消能
或有排冰、漂木要求的情况消能与防冲方式 特点 适用
水垫消能 利用下游水深形成的水垫来消能 拱坝采用坝顶泄流或孔口泄流
空中对冲消能 利用水流对冲消能 狭窄河谷修建拱坝
