考点1:土石坝按坝高分类
土石坝按坝高可分为低坝、中坝和高坝。高度在30m以下的为低坝;高度在30(含30m)~70m(含70m)的为中坝;高度超过70m的为高坝。
考点2:土石坝按施工方法分类
按施工方法可分为碾压式土石坝、水力冲填坝、定向爆破堆石坝等,其中碾压式土石坝最常见,它又可分为三种:
(1)均质坝;
(2)土质防渗体分区坝(黏土心墙坝和黏土斜墙坝);
(3)非土料防渗体坝。以沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料(如土工膜)为防渗体的坝。按其位置也可分为心墙坝和面板坝两种。
土石坝的构造及作用
土石坝基本剖面是梯形,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)防浪墙。坝顶上游侧常设混凝土或浆砌石修建的不透水的防浪墙,墙基要与坝体防渗体可靠地连接起来,以防高水位时漏水,防浪墙的高度一般为1.0~1.2m (指露出坝顶部分)。
(2)防渗体。主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等形式。作用:
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。
考点4:护坡与坝坡排水
①护坡。形式:草皮、抛石、干砌石、浆砌石、混凝土或钢筋混凝土、沥青混凝土或水泥土等。作用:防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻等破坏。
②坝坡排水。除干砌石或堆石护面外,均必须设坝面排水。坝面上的纵向排水沟沿马道内侧布置,用浆砌石或混凝土板铺设成矩形或梯形。坝较长时,则应沿坝轴线方向每隔50~100m设一横向排水沟,以便排除雨水。
(4)坝体排水。排水设施形式分贴坡排水(贴坡排水顶部应高于坝体浸润线的逸出点;贴坡排水不能降低浸润线)、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。坝体排水的作用是降低坝体浸润线及孔隙水压力,防止坝坡土冻胀破坏。
考点5:混凝土坝的主要类型
混凝土坝的主要类型有重力坝、拱坝和支墩坝三种。
考点6:重力坝的防渗和排水设施
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。防渗层厚度一般为1/20~1/10水头,但不小于2m。为了减小坝体的渗透压力,靠近上游坝面设置排水管幕,排水管幕与上游坝面的距离一般为作用水头的1/25~1/15,且不小于2m。排水管间距2~3m。
考点7:重力坝的分缝与止水
为了满足施工要求,防止由于温度变化和地基不均匀沉降导致坝体裂缝,在坝内需要进行分缝。
(1)横缝有永久性和临时性两种,永久性横缝可兼作沉降缝和温度缝。
(2)纵缝为了适应混凝土浇筑能力、散热和减小施工期的温度应力。纵缝按其布置形式可分为铅直缝、斜缝和错缝三种。
(3)水平施工缝是施工过程中新老混凝土结合面。每层浇筑块的厚度约为1.5~4.0m,基岩表面约0.75~1.0m,以利散热。同一坝段相邻浇筑块水平施工缝的高程应错开,上、下浇筑块之间常间歇3~7d。混凝土浇筑前,必须清除老混凝土面浮碴,并凿毛,用压力水冲洗,再铺一层2~3cm的水泥砂浆,然后浇筑。
(4)坝内廊道:为了满足帷幕灌浆、排水、观测和检修坝体的需要。基础灌浆廊道设置在上游坝踵处。
考点8:重力坝的荷载与作用
重力坝承受的荷载与作用主要有:①自重(包括固定设备重量);②静水压力;③扬压力;④动水压力;⑤波浪压力;⑥泥沙压力;⑦冰压力;⑧土压力;⑨温度作用;⑩风作用;⑪地震作用等。
扬压力包括上浮力及渗流压力。上浮力是由坝体下游水深产生的浮托力;渗流压力是在上、下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上的静水压力。
考点9:拱坝的结构特点和类型
拱坝的轴线为弧形,能将上游的水平水压力变成轴向压应力传向两岸,主要依靠两岸坝肩维持其稳定性;拱坝是超静定结构,有较强的超载能力,受温度的变化和坝肩位移的影响较大。
考点10:支墩坝的结构特点和类型
支墩坝由一系列顺水流方向的支墩和支承在墩子上游的挡水面板所组成,如上图。按挡水面板的形式,支墩坝可分为平板坝、连拱坝和大头坝。
考点11:水闸类型
水闸按闸室结构形式分为开敞式水闸和涵洞式水闸。
①开敞式水闸闸室上面没有填土。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。
考点12:水闸的组成部分及作用
水闸由闸室和上、下游连接段三部分组成。上游连接段由铺盖、护底、护坡及上游翼墙组成。铺盖主要作用是延长渗径长度以达到防渗目的,兼有防冲功能。下游连接段通常包括护坦(消力池)、海漫、下游防冲槽以及下游翼墙与护坡等。海漫其作用是继续消除水流余能。海漫材料一般采用浆砌(水平段)或干砌块石(缓坡段)。在海漫末端设置防冲槽与下游河床相连,以保护海漫末端不受冲刷破坏。
海漫构造要求:表面粗糙,能够沿程消除余能;透水性好,以利于渗流顺利排出;具有一定的柔性,能够适应河床变形。海漫材料一般采用浆砌或干砌块石。
考点13:橡胶坝的类型
橡胶坝分袋式、帆式及钢柔混合结构式三种坝型,比较常用的是袋式坝型。坝袋按充胀介质可分为充水式、充气式和气水混合式。
考点14:泵站进出水建筑物
泵站进出水建筑物一般包括引水渠、沉砂及冲砂建筑物、前池、进水池、出水管道、出水池或压力水箱等。
考点15:水泵的分类及性能
(1)叶片泵的分类。按工作原理不同分为离心泵、轴流泵、混流泵。
(2)叶片泵的性能参数。
①扬程:单位重量的水从泵进口到泵出口所增加的能量。②设计扬程:水泵铭牌上所标出的扬程,又称额定扬程。③泵的工作扬程总是大于实际扬程(净扬程)。④效率:水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率,该效率为泵的最高效率。⑤水泵内的能量损失有水力损失、容积损失和机械损失。⑥允许吸上真空高度或必需汽蚀余量:表征叶片泵汽蚀性能的参数,用来确定泵的安装高程,单位为m。
(3)泵房的结构形式
移动式:囤船型和缆车型;
固定式:分基型、干室型、湿室型、块基型。
考点16:水电站的组成
水电站由进水口、引水建筑物、平水建筑物和厂区枢纽组成。
考点17:进水口
水电站的进水口分有压和无压两种,它是水电站引水系统的首部,一般设在河流的凹岸,由进水闸、冲砂闸、挡水坝和沉砂池组成
考点18:引水建筑物
引水建筑物有动力渠道、引水隧洞和压力管道等。
考点19:平水建筑物
平水建筑物包括压力前池和调压室。
调压室的基本要求:尽量靠近厂房以缩短压力管道的长度;有自由水面和足够的底面积以充分反射水击波;有足够的断面面积使调压室水体的波动迅速衰减以保证工作稳定;正常运行时,水流经过调压室底部造成的水头损失要小。
考点20:厂区枢纽
厂区枢纽包括主厂房、副厂房、主变压器场、高压开关站等,是发电、变电和配电的场所。
考点21:渠系建筑物类型
类型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水与陡坡等。
考点22:渡槽的构造及作用
按支承结构渡槽可分为梁式渡槽和拱式渡槽两大类。小型渡槽一般采用简支梁式结构,截面采用矩形。梁式渡槽槽身结构一般由槽身和槽墩(排架)组成,主要支承水荷载及结构自重。拱式渡槽的槽身不再是承重结构,主拱圈是拱式渡槽的主要承重结构。
考点23:涵洞的构造及作用
根据水流形态的不同,涵洞分有压、无压和半有压式。洞身构造有基础、沉降缝、截水环等。沉降缝设缝间距不大于10m,且不小于2~3倍洞高,主要作用是适应地基的不均匀沉降。截水环对于有压涵洞要在洞身四周设若干截水环或用黏土包裹形成涵衣,用以防止洞身外围产生集中渗流。
考点24:倒虹吸管的构造和作用
倒虹吸管有竖井式、斜管式、曲线式和桥式等,主要由管身和进、出口段三部分组成。进口段用来控制水流、拦截杂物和沉积泥砂。出口段用于扩散水流和消能防冲。
镇墩与支墩。在管身的变坡及转弯处或较长管身的中间应设置镇墩,以连接和固定管道。镇墩附近的伸缩缝一般设在下游侧。在镇墩中间要设置支墩,以承受水荷载及管道自重的法向分量。
考点25:跌水与陡坡
当渠道通过地面坡度较陡的地段时,为了保持渠道的设计比降,避免高填方或深挖方,往往将水流落差集中,修建建筑物连接上下游渠道,这种建筑物称为跌水或陡坡。陡坡与跌水的主要区别在于陡坡是以斜坡代替跌水墙。
考点26:渠道施工
新建半挖半填渠道基槽的开挖,应先开挖基槽,再将渠道两岸填方部分填筑至设计高程,然后整修渠槽。
浆砌石防渗结构的砌筑顺序如下
(1)梯形明渠,宜先砌筑渠底后砌渠坡。砌渠坡时,从坡脚开始,由下而上分层砌筑;U形、弧形底梯形和弧形坡脚梯形明渠,从渠底中线开始,向两边对称砌筑。
(2)矩形明渠,宜先砌两边侧墙,后砌渠底;拱形和箱形暗渠,可先砌侧墙和渠底,后砌顶拱或加盖板。