三、洪水標準
1.洪水標準，包括洪峰流量和洪水總量。
2.永久性水工建筑物采用的洪水標準，分為設計洪水標準和校核洪水標準兩種情況。臨時性水工建筑物的洪水標準，應根據建筑物的結構類型和級別，結合風險度綜合分析，合理選擇；對失事后果嚴重的，應考慮超標準洪水的應急措施。
（四）臨時性水工建筑物
臨時性水工建筑物的洪水標準，應根據建筑物的結構類型和級別，在表1F411022—13的幅度內，結合風險度綜合分析，合理選用。對失事后果嚴重的，應考慮遇超標準洪水的應急措施。
臨時性水工建筑物洪水標準[重現期（年）] 表1F411022—13
四、水利水電工程抗震設防標準
水工建筑物的工程抗震設防類別，應根據其重要性和工程場地基本烈度按表1F411022—14確定。
工程抗震設防類別 表1F411022—14
五、水庫特征水位及水庫特征庫容
（一）水庫特征水位
1.校核洪水位。水庫遇大壩的校核洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在非常運用校核情況下允許臨時達到的最高洪水位，是確定大壩頂高程及進行大壩安全校核的主要依據。
2.設計洪水位。水庫遇大壩的設計洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫在正常運用設計情況下允許達到的最高洪水位，也是擋水建筑物穩定計算的主要依據。
3.防洪高水位。水庫遇下游保護對象的設計洪水時，在壩前達到的最高水位。只有水庫承擔下游防洪任務時，才需確定這一水位。
4.防洪限制水位（汛前限制水位）。水庫在汛期允許興利的上限水位，也是水庫汛期防洪運用時的起調水位。
5.正常蓄水位（正常高水位、設計蓄水位、興利水位）。水庫在正常運用的情況下，為滿足設計的興利要求在供水期開始時應蓄到的最高水位。它決定水庫的規模、效益和調節方式，在很大程度上決定水工建筑物的尺寸、形式和水庫的淹沒損失，是水庫最重要的一項特征參數，也是擋水建筑物穩定計算的主要依據。
6.死水位（設計低水位）。水庫在正常運用的情況下，允許消落到的最低水位。水庫正常蓄水位與死水位之間的變幅稱為水庫消落深度。
（二）水庫特征庫容
1.靜庫容。壩前某一特征水位水平面以下的水庫容積。
2.總庫容。最高洪水位以下的水庫靜庫容。
3.防洪庫容。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積。用以控制洪水，滿足水庫下游防護對象的防護要求。
4.調洪庫容。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積。用于保證下游防洪安全（指其中的防洪庫容部分）及對校核洪水調洪削峰，保證大壩安全。
1F411024 水工建筑物的分類
一、水工建筑物按功能分類
（一）通用性水工建筑物
1.擋水建筑物：是用來攔截江河，形成水庫或壅高水位的建筑物，如各種壩和水閘以及抗御洪水，或沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2.泄水建筑物：是用于宣泄多余洪水量、排放泥砂和冰凌，以及為了人防、檢修而放空水庫、渠道等，以保證大壩和其他建筑物安全的建筑物。如各種溢流壩、壩身泄水孔、岸邊溢洪道和泄水隧洞等。
3.輸水建筑物：是為了發電、灌溉和供水的需要，從上游向下游輸水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4.取（進）水建筑物：是輸水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的進水口段、灌溉渠首和供水用的進水閘、揚水站等。
5.河道整治建筑物：是用以改善河流的水流條件，調整河流水流對河床及河岸的作用以及為防護水庫、湖泊中的波浪和水流對岸坡沖刷的建筑物，如丁壩、順壩、導流堤、護底和護岸等。
二、水工建筑物按使用期限分類
（一）永久性建筑物
永久性建筑物是指工程運行期間長期使用的水工建筑物。根據其重要性又分為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災害或嚴重影響工程效益的水工建筑物。例如：壩、泄水建筑物、輸水建筑物及電站廠房等。
2.次要建筑物：是指失事后不致造成下游災害，或工程效益影響不大，易于恢復的水工建筑物。例如：失事后不影響主要建筑物和設備運行的擋土墻、導流墻、工作橋及護岸等。
（二）臨時性建筑物
臨時性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物，如圍堰、導流隧洞、導流明渠等。
1F411025 水工建筑物主要設計方法
二、主要荷載
根據《水工建筑物荷載設計規范》（DL 5077--1997），水工建筑物的荷載按作用隨時間的變異性，可分為永久作用荷載、可變作用荷載和偶然作用荷載。
1.永久作用荷載：包括結構自重和永久設備自重、土壓力、淤沙壓力、地應力、圍巖壓力、預應力。
2.可變作用荷載：包括靜水壓力、揚壓力、動水壓力、水錘壓力、浪壓力、外水壓力、風荷載、雪荷載、冰壓力、凍脹力、溫度荷載、土壤孔隙水壓力、灌漿壓力等。
3.偶然作用荷載：包括地震作用、校核洪水位時的靜水壓力、揚壓力、浪壓力及水重等。
水工建筑物設計時，首先要計算建筑物上所承受的荷載，然后再進行荷載組合，以及進行抗滑穩定分析、應力分析、滲流計算、沉降計算、應力應變計算和抗震設計等。
四、應力分析
強度和穩定性是表示建筑物安全的兩個重要方面。
五、滲流分析
滲流分析主要內容有：確定滲透壓力、確定滲透坡降（或流速）；確定滲透量。
1F411026 水利水電工程建筑材料的應用
一、建筑材料的類型
（一）建筑材料按其物理化學性質分類
建筑材料按其物理化學性質可分為無機材料、有機材料、復合材料三大類。
1.無機材料
（1）無機非金屬材料
1）無機膠凝材料
①氣硬性膠凝材料：只能在空氣中硬化，并保持或繼續提高其強度，屬于這類材料的有石灰、石膏與水玻璃等。只能用于地面上干燥環境的建筑物。
②水硬性膠凝材料：不僅能在空氣中而且能更好地在水中硬化，保持并繼續提高其強度，屬于這類材料的有水泥等。既可用于地上也可用于地下或水中的建筑物。
（2）金屬材料
包括黑色金屬材料和有色金屬材料兩類。
2.有機材料
根據《土工合成材料應用技術規范》（GB 50290--98）規定，土工合成材料包括土工織物、土工膜、土工復合材料、土工特殊材料四大類。
（二）建筑材料按材料來源分類
建筑材料按材料來源可分為天然建筑材料和人工材料兩類。
1.天然建筑材料，如常用的土料、砂石料、石棉、木材等及其簡單采制加工的成品（如建筑石材等）。
2.人工材料，如石灰、水泥、瀝青、金屬材料、土工合成材料、高分子聚合物等。
二、建筑材料的應用條件
（一）筑壩用土石料
主要包括土壩（體）殼用土石料、防滲體用土石料、排水設施和砌石護坡用石料。
1.土壩（體）殼用土石料
常用于均質土壩的土料是砂質黏土和壤土，要求其應具有一定的抗滲性和強度，其滲透系數不宜大于1×10-4cm／s；黏料含量一般為10%～30%；有機質含量（按重量計）不大于5%，易溶鹽含量小于5%。
心墻壩和斜墻壩多用粒徑級配較好的中砂、粗砂、礫石、卵石及其他透水性較高、抗剪強度參數較大的混合料。
2.防滲體用土石料
一般采用黏土、砂壤土、壤土、黏質土等材料。
3.排水設施和砌石護坡用石料
可采用塊石，其飽和抗壓強度不小于40～50MPa，巖石孔隙率不大于3%，吸水率（按孔隙體積比計算）不大于0.8，重度應大于22kN／m3。也可采用碎石、卵石，不宜使用風化巖石。
（二）土工合成材料
（三）建筑石材
（四）水泥
1.水泥的品種及主要性能
通用硅酸鹽水泥密度一般為3100～3200kg/m3，初凝時間不得早于45min，終凝時間不得遲于600min。
2.水泥的適應范圍
（1）水位變化區域的外部混凝土、溢流面受水流沖刷部位的混凝土，應優先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，避免采用火山灰質硅酸鹽水泥。
（2）有抗凍要求的混凝土，應優先選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽大壩水泥，并摻用引氣劑或塑化劑，以提高混凝土的抗凍性。當環境水兼硫酸鹽侵蝕時，應優先選用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。
（3）大體積建筑物內部的混凝土，應優先選用礦渣硅酸鹽大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等，以適應低熱性的要求。
（4）位于水中和地下部位的混凝土，宜采用礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥等。
3.水泥檢驗的要求
水泥應有生產廠家的出廠質量證明書（包括廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性等代表該產品質量的內容）以及28d強度證明書。
有下列情況之一者，應復試并按復試結果使用：用于承重結構工程的水泥，無出廠證明者；存儲超過3個月（快硬水泥超過1個月）；對水泥的廠名、品種、強度等級、出廠日期、抗壓強度、安定性不明或對質量有懷疑者；進口水泥。
（五）水泥砂漿
新拌砂漿的和易性是指其是否便于施工并保證質量的綜合性質。具體技術指標包括流動性和保水性兩個方面。
1.流動性
常用沉入度表示。沉入度即標準圓錐體在砂漿中沉入的深度。沉入度大的砂漿，流動性好。
2.保水性
保水性可用泌水率表示，工程上采用較多的是分層度這一指標。
分層度大于2cm的砂漿易泌水，不宜使用，故砂漿的分層度以1～2cm為宜。
（六）水泥混凝土
1.組成成分：水 水泥 砂 石
W C S G
2.配合比
①比例：W/C,C：S：G
②單位各種成份用量（配料單）1m3：W、C、S、G
3.初步—基準—實驗室—實施
反映水泥混凝土質量的主要技術指標有：和易性、強度及耐久性。
1.和易性
水泥混凝土拌合物的和易性包括流動性、黏聚性、保水性三個方面。影響和易性的因素有水泥漿的用量、水泥漿的稠度、砂率、水泥的品種、水泥細度、外加劑的摻入、時間和溫度等。
用桶高（300mm）減去坍落后混凝土最高點的高度，其差值稱為坍落度，如差值是10mm，則坍落度為10。
2.混凝土的強度
（1）混凝土的抗壓強度
混凝土抗壓強度是把混凝土拌合物做成邊長為15cm的標準立方體試件，在標準養護條件（溫度20℃±2℃，相對濕度95%以上）下，養護到28d齡期，按照標準的測定方法測定的混凝土立方體試件抗壓強度（以MPa計）。
（2）混凝土的抗拉強度
混凝土的抗拉強度，一般約為相應抗壓強度的10%左右。
3.混凝土的耐久性
混凝土的耐久性包括抗滲性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕性、抗碳化性等。
（1）抗滲性是指混凝土抵抗壓力水滲透作用的能力。抗滲等級分為：W2、W4、W6、W8、W10、W12等，即表示混凝土能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa的水壓力而不滲水。影響混凝土抗滲性的因素有水灰比、骨料最大粒徑、養護方法、水泥品種、外加劑、摻合料和齡期。
（2）抗凍性是指混凝土在飽和狀態下，經多次凍融循環作用而不嚴重降低強度（抗壓強度下降不超過25%，質量損失不超過5%）的性能。抗凍等級分為：F50、F100、F150、F200、F250及F300等。決定混凝土抗凍性的重要因素有混凝土的密實度、孔隙構造和數量、孔隙的充水程度。
5.混凝土的配合比
混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂及石子材料用量之間的比例關系。常采用的方法有：
（1）單位用量表示法：以每立方米混凝土中各項材料的重量來表示；
（2）相對用量表示法：以各項材料間的重量比來表示。
混凝土配合比的設計，實質上就是確定四種材料用量之間的三個對比關系：水灰比、砂率、漿骨比。水灰比表示水泥與水用量之間的對比關系；砂率表示砂與石子用量之間的對比關系；漿骨比是用單位體積混凝土用水量表示，是表示水泥漿與骨料用量之間的對比關系。
6.骨料
骨料必須堅硬、致密、耐久、無裂隙。
（1）混凝土的細骨料：粒徑在0.16～5mm之間的骨料。按形成條件分為天然砂、人工砂；按細度模數F·M分為粗砂（F·M=3.7～3.1）、中砂（F·M=3.0～2.3）、細砂（F·M=2.2～1.6）、特細砂（F·M=1.5～0.7）。
（2）混凝土的粗骨料：粒徑大于5mm的骨料。普通混凝土常用卵石和碎石作粗骨料。水工混凝土所用的粗骨料一般分為特大石（150～80mm或120～80mm）、大石（80～40mm）、中石（40～20mm）、小石（20～5mm）四級。
（3）砂、石料的檢驗：應按產地或料場、品種、規格、批量取樣進行檢驗。
7.混凝土的外加劑
外加劑按其主要功能可分為四類：
（1）改善混凝土和易性的外加劑，包括減水劑、引氣劑、泵送劑等。
（2）調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，包括速凝劑、早強劑、緩凝劑。
（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、阻銹劑、養護劑等。
（4）改善混凝土其他性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑、防水劑和泵送劑等。
8.粉煤灰
（七）建筑鋼材
鋼材的力學性能主要有抗拉性能（抗拉屈服強度、抗拉極限強度、伸長率）、硬度和沖擊韌性等；工藝性能有焊接性能及冷彎性能。
反映鋼筋塑性性能的基本指標是伸長率和冷彎性能。
屈服強度、極限強度、伸長率和冷彎性能是有物理屈服點鋼筋進行質量檢查的四項主要指標，而對無物理屈服點的鋼筋則只測定后三項。
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