二建《水利水電工程管理與實務》知識總結

2F310000水利水電工程技術

本章圍繞水利水電工程建筑物的主要類型，闡述水利水電工程專業(yè)技術知識，包

括水利水電工程建筑物及建筑材料、施工導流、主體工程施工等三節(jié)。其中“水

利水電工程建筑物及建筑材料”概述了水利水電工程施工的相關基礎知識，包括

水利水電工程建筑物的類型及組成、水利水電工程勘察與測量、水利水電工程建

筑材料等；“水利水電工程施工導流”分導流和截流兩部分進行闡述:“水利水電

工程主體工程施工”對土石方開挖工程、地基與基礎工程、土石壩和堤防工程、

混凝土工程及機電設備和金屬結構安裝工程等分別闡述其基本知識施工內(nèi)容和

技術要求，同時介紹了施工安全技術方面的有關知識。

本章的重點是水利水電工程等級劃分及特征水位，工程勘察與測量,施工導

流標準與導流方法，圍堰、截流的基本方法，土石方開挖技術，土石壩和堤防施

工技術，混凝土的生產(chǎn)與運輸、澆筑與養(yǎng)護以及鋼筋、施工安全技術等。

通過對本章的學習，要求應試者全面了解水利水電工程的類型、功能及其組

成以及水工建筑材料的類型及其應用、施工測量的儀器及其使用；掌握水利水電

工程施工的內(nèi)容、方法、技術、設備，以及工程質量控制和安全控制要點.

2F311000水利水電工程建筑物及建筑材料

2F311010水利水電工程建筑物的類型及組成

2F311011掌握水利水電工程等級劃分及特征水位

一、水工建筑物等級劃分

（一）水利水電工程等級劃分

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）的的規(guī)定，水利

水電工程根據(jù)其工程規(guī)模、效益以及在國民經(jīng)濟中的重要性，劃分為I,IkIII,

IV、V五等，適用于不同地區(qū)、不同條件下建設的防洪、灌溉、發(fā)電、供水和治

澇等水利水電工程，見表2F311011—lo

對于綜合利用的水利水電工程，當按各分項利用項目的分等指標確定的等別

不同時，其工程等別應按其中的最高等別確定.

（二）水工建筑物的級別劃分

水利水電工程中水工建筑物的級別，反映了工程對水工建筑物的技術要求和

安全要求。應根據(jù)所屬工程的等別及其在工程中的作用和重要性分析確定。

1.永久性水工建筑物級別

水利水電工程的永久性水工建筑物的級別應根據(jù)建筑物所在工程的等別，以

及建筑物的重耍性確定為五級，分別為1,2,3,4,5級，見表2F311011-2。

堤防工程的級別應按照《堤防工程設計規(guī)范》（GB50286—98）確定。堤防工

程的防洪標準主要由防洪對象的防洪要求而定。堤防工程的級別根據(jù)堤防工程的

防洪標準確定，見表2F311011—3o

穿堤水工建筑物的級別，按所在堤防工程的級別和與建筑物規(guī)模相應的級別中的

最高級別確定。

20臨時性水工建筑物級別

對于臨時性水工建筑物的級別，按表2F311011-4確定。對于同時分屬于不同

級別的臨時性水工建筑物，其級別應按照其中最高級別確定。但對于3級臨時性

水工建筑物，符合該級別規(guī)定的指標不得少于兩項。

二、水工建筑物的分類及作用

水利上為滿足防洪、發(fā)電、灌溉、航運等興利除害的要求，通常要建造控制

水位、調節(jié)流量等作用的水工建筑物。水工建筑物一般按其作用、用途和使用時

間等進行分類.

（一）按作用分類

水上建筑物按其作用可分為擋水建筑物、泄水建筑物、輸水建筑物、取（進）

I

水建筑物、整治建筑物以及專門為灌溉、發(fā)電、過壩需要而興建的建筑物

lo擋水建筑物，是用來攔截水流、抬高水位及調蓄水量的建筑物，如各種

壩和水閘以及沿江河海岸修建的堤防.、海塘等。

2.泄水建筑物，是用于宣泄水庫、渠道及壓力前池的多余洪水、排放泥沙和

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、岸邊溢洪道等.

3.輸水建筑物，是為了發(fā)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.?。ㄟM）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揚水站等。

5。整治建筑物，是用以改善河流的水流條件、調整河勢、穩(wěn)定河槽、維護航

道以及為防護河流、水庫、湖泊中的波浪和水流對岸坡沖刷的建筑物，如順壩、

丁壩、導流堤、護底和護岸等.

6。專門建筑物，是為灌溉、發(fā)電、過壩等需要興建的建筑物.如專為發(fā)電用的引

水管道、壓力前池、調壓室、電站廠房;專為灌溉用的沉砂池、沖砂閘；專為過

壩用的升船機、船閘、魚道、過木道等。

（二）按用途分類

水土建筑物按其用途可分為一般性建筑物和專門性建筑物.

I,一般性水工建筑物具有通用性，如擋水壩、溢洪道、水閘等.

2,專門性水工建筑物，只實現(xiàn)其特定的用途。專門性水工建筑物又分為水

電站建筑物、水運建筑物、農(nóng)田水利建筑物、給水排水建筑物、過魚建筑物等.

（三）按使用時間的長短分類

水上建筑物按其使用時間的長短分為永久性建筑物和臨時性建筑物。

1.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(jù)其重要性又

分為主要建筑物和次要建筑物。

2。臨時性建筑物是指土程施工期間暫時使用的建筑物，如施工導流明渠、

圍堰等。主要作用是為永久性建筑物的施工創(chuàng)造必要的條件。

三、水庫與堤防的特征水位

（一）水庫的特征水位

lo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。

2o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。

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。

4.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。

5。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.

6.死水位。水庫在正常運用的情況下，允許消落到的最低水位。它在取水口

之上并保證取水口有一定的淹沒深度。

（二）堤防工程特征水位

1.設防（防汛）水位。開始組織人員防汛的水位.

2.警戒水位.當水位達到設防水位后繼續(xù)上升到某一水位時，防洪堤隨時可

能出險，防汛人員必須迅速開赴防汛前線，準備搶險，這一水位稱警戒水位。

3.保證水位。即堤防的設計洪水位，河流遇堤防的設計洪水時在堤前達到的

最高水位。

2F311012掌握土石壩與堤防的構造及作用

一、土石壩的類型

土石壩常按壩高、施工方法或筑壩材料分類

2

(-)按壩高分類

土石壩按壩高可分為低壩、中壩和高壩。我國《碾壓式土石壩設計規(guī)范》(SL

274-2001)規(guī)定:高度在30m以下的為低壩；高度在30m—70m之間的為中壩；高

度超過70m的為高壩.

(-)按施工方法分類

按土石壩施工方法可分為碾壓式土石壩、水力沖填壩、定向爆破堆石壩等。其中

碾壓式土石壩最常見，它是用適當?shù)耐亮戏謱佣阎?，并逐層加以壓?碾壓)而

成的壩。它又可分為三種：

1。均質壩。壩體斷面不分防滲體和壩殼，壩體基本上是由均一的黏性土料(壤

土、砂壤土)筑成，如圖2F311012T(a).

2。土質防滲體分區(qū)壩。包括黏土心墻壩和黏土斜墻壩，即用透水性較大的

土料作壩的主體，用透水性極小的黏土作防滲體的壩。防滲體設在壩體中央的或

稍向上游且略為傾斜的稱為黏土心墻,防滲體設在壩體上游部位且傾斜的稱為黏

土斜墻壩,是高、中壩中最常用的壩型，如圖2F311012T(b),(c),(d)o

3o非土料防滲體壩。防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土或其他人工材料(如

土工膜)建成的壩。按其位置也可分為心墻壩和面板壩兩種，如圖2F311012-

1(e),(f).

二、土石壩的構造及作用、

土石壩的基本剖面是梯形，主要由壩頂構造、防滲體、上下游壩坡、壩體排

水、地基處理等細部構造組成.

(一)壩頂構造(圖2F311012-2)

1-防震體2—防浪墻3—路面4-護面

1?壩頂寬度.壩頂寬度應根據(jù)構造、施工、運行和抗震等因素確定。如無特

殊要求，高壩可選用10—15m,中、低壩可選用5--10m.同時，壩頂寬度必須充

分考慮心墻或斜墻頂部及反濾層、保護層的構造需要。

2.護面。護面的材料可采用碎石、砌石、瀝青或混凝土，IV級以下的壩下

游也可以采用草皮護面。如有公路交通要求，還應滿足公路路面的有關規(guī)定。作

用是保護壩頂不受破壞。為了排除雨水,壩頂應做成向一側或兩側傾斜的橫向坡

度，坡度宜采用2%--3%對于有防浪墻的壩頂，則宜采用單向向下游傾斜的橫

坡。

3.防浪墻。壩頂上游側常設混凝土或漿砌石修建的不透水的防浪墻，墻基要

與壩體防滲體可靠地連接起來，以防高水位時漏水,防浪墻的高度1.0一—10

2mo

(二)防滲體

土壩防滲體主要有心墻、斜墻、鋪蓋、截水墻等，設置防滲設施的作用是:減少

通過壩體和壩基的滲流量;降低浸潤線，增加下游壩坡的穩(wěn)定性；降低滲透坡降,

防止?jié)B透變形.

lo均質壩.整個壩體就是一個大的防滲體，它由透水性較小的黏性土筑成。

2.黏土心墻和斜墻。心墻一般布置在壩體中部，有時稍偏上游并略為傾斜；

斜墻布置在壩體的上游，以便于和上游鋪蓋及壩頂?shù)姆览藟ο噙B接。

黏性心墻和斜墻頂部水平厚度一般不小于3m,以便于機械化施工。防滲體頂與

壩頂之間應設有保護層，厚度不小于該地區(qū)的冰凍或干燥深度，同時按結構要求

不宜小于1m.

3O非土料防滲體。非土料防滲體有鋼筋混凝土、瀝青混凝土、木板、鋼板、

漿砌塊石和塑料薄膜等，較常用的是瀝青混凝土和鋼筋混凝土。

(三)土石壩的護坡與壩坡排水

lo護坡。土石壩的護坡形式有：草皮、拋石、干砌石、漿砌石、混凝土或

3

鋼筋混凝土、瀝青混凝土或水泥土等。作用是防止波浪淘刷、順壩水流沖刷、冰

凍和其他形式的破壞。

2.壩坡排水。除干砌石或堆石護面外，均必須設壩面排水.為了防止雨水沖刷

下游壩坡，常設縱橫向連通的排水溝。與岸坡的結合處，也應設置排水溝以攔截

山坡上的雨水。壩面上的縱向排水溝沿馬道內(nèi)側布置，用漿砌石或混凝土板鋪設

成矩形或梯形。壩較長時，則應沿壩軸線方向每隔50—TOOm左右設一橫向排水

溝，以便排除雨水。

（四）.土石壩的排水設施

1.排水設施.形式有貼坡排水、棱體排水、褥墊排水、管式排水和綜合式排

水。壩體排水的作用是降低壩體浸潤線及孔隙水壓力，防止壩坡土凍脹破壞。在

排水設施與壩體、土基接合處，都應一設置反濾層。其中貼坡排水和棱體排水最

常用。

（1）貼坡排水.緊貼下游壩坡的表面設置，它由1——2層堆石或砌石筑

成，如圖2F311012—3所示.貼坡排水頂部應高于壩體浸潤線的逸出點，保證壩

體浸潤線位于冰凍深度以下。

貼坡排水構造簡單、節(jié)省材料、便于維修，但不能降低浸潤線，且易因冰凍

而失效,常用于中小型工程下游無水的均質壩或浸潤線較低的中等高度壩。

（2）棱體排水。在下游壩腳處用塊石堆成棱體，頂部高程應超出下游最高水

位，超出高度應大于波浪沿坡面的爬高，并使壩體浸潤線距壩坡的距離大于冰凍

深度。應避免棱體排水上游坡腳出現(xiàn)銳角，頂寬應根據(jù)施工條件及檢查觀測需要

確定，但不得小于1。0m,如圖2F311012-4所示.

棱體排水可降低浸潤線，防止壩坡凍脹和滲透變形，保護下游壩腳不受尾水淘刷,

多用于河床部分（有水）的下游壩腳處。

2.反濾層.為避免因滲透系數(shù)和材料級配的突變而引起滲透變形，在防滲體

與壩殼、壩殼與排水體之間都要設置2——3層粒徑不同的砂石料作為反濾層.

材料粒徑沿滲流方向由小到大排列.

三、堤防的構造與作用

土質堤防的構造與作用和土石壩類似，包括壩頂、防滲體、護坡、壩坡排水及壩

體排水、地基處理等構造。

堤高超過6m的背水坡應設能臺，寬度不宜小于1.5m;風浪大的海堤、湖堤臨水

側宜設置消浪平臺，其寬度可為波高的1--2倍，但不宜小于3m。

城市、工礦區(qū)等修建土堤受限制的地段，宜采用漿砌石、混凝土或鋼筋混凝

土結構的防洪墻，它們與重力壩的構造相似。

2F311013掌握水閘的組成及作用

水閘是一種既能擋水又能泄水的低水頭水工建筑物，通過閘門啟閉來控制水

位和流量，以滿足防洪、灌溉、排澇等的需要.

一、水閘的類型

lo按水閘所承擔的任務可分為進水閘、節(jié)制閘、泄水閘、排水閘、擋潮閘

等。

2O按閘室結構形式可分為開敞式水閘和涵洞式水閘。

（1）開敞式水閘：閘室上面是露天的，上面沒有填土，如圖2F311013—1所示。

當引（泄）水流量較大、渠堤不高時，常采用開敞式水閘.

（2）涵洞式水閘:主要建在渠堤較高、引水流量較小的渠堤之下，閘室后有洞

身段，洞身上面填土.根據(jù)水力條件的不同,涵洞式可分為有壓和無壓兩種。

二、水閘的組成部分及其作用

水閘由閘室和上、下游連接段三部分組成，如圖2F311013—1所示。

（一）閘室

4

閘室是水閘的主體，起擋水和調節(jié)水流的作用。它包括底板、閘墩、閘門、胸墻、

工作橋和交通橋等。

1.底板。底板按結構形式，可分為平底板、低堰底板和反拱底板;工程中用得

最多的是平底板。根據(jù)底板與閘墩的連接方式不同，平底板可分為整體式和分離

式兩種。

（1）整體式底板.底板與閘墩連成整體。作用是將上部結構重量及荷載傳給

地基,并有防沖及防滲作用。底板厚度必須滿足強度和剛度要求,可取為1/5-T/7

倍閘孔凈寬，但不宜小于0。5-一0.7m。整體式平底板抗震性能較好。中等密

實以下的地基或地震區(qū)適宜采用整體式底板。

對多孔水閘，為適應地基不均勻沉降和減小底板內(nèi)的溫度應力，需要沿水流

方向設變形縫（溫度沉降縫）將閘室分成若干段，每個閘段一般不超過20m.

（2）分離式底板。閘孔中間的底板與閘墩下的底板之間用沉降縫分開，稱

為分離式底板.分離式閘墩底板基底壓力較大，一般宜建在中等密實以上的地基

±0

2。閘墩.閘墩的作用主要是分隔閘孔，支承閘門、胸墻、工作橋及交通橋等

上部結構.

閘墩多用C15C30的混凝土澆筑，小型水閘可用漿砌塊石砌筑，但門槽部位需

用混凝土澆筑。

3。工作橋。工作橋的作用是安裝啟閉機和供管理人員操作啟閉機之用，為鋼

筋混凝土簡支梁或整體板梁結構。橋的高度必須滿足閘門能提出門槽檢修的要

求。

4。胸墻。作用是擋水以減小閘門的高度?？缍仍?m以下的胸墻可用板式

結構,超過5m跨度的胸墻用板梁式結構；胸墻與閘墩的連接方式有簡支和固結兩

種。

（二）上游連接段

上游連接段由鋪蓋、護底、護坡及上游翼墻組成。

1.鋪蓋。作用主要是延長滲徑長度以達到防滲目的，應該具有不透水性，同

時兼有防沖功能。常用材料有黏土、混凝土、鋼筋棍凝土等，以混凝土鋪蓋最為

常見。

混凝土鋪蓋常用C15混凝土澆筑，厚度0。2、0.4m,鋪蓋與底板接觸的一

端應適當加厚，并用沉降縫分開，縫內(nèi)設止水，如圖2F311013—2所示。

板樁能夠延長滲徑，減少滲透坡降，在水利水電施工中，板樁一般設在需防

滲建筑物上游側，一般設在沙性土中.

2.護底百護坡。它的作用是防止高速水流對渠（河）底及邊坡的沖刷，長度一

般為3?5倍堰頂水頭。材料有干砌石、漿砌石或混凝土等。

3.上游翼墻。它的作用是改善水流條件、擋土、防沖、

防滲等。其平面布置形式有圓弧形翼墻、扭曲面翼墻、八字形翼墻和隔墻式翼墻

等；結構形式有重力式、懸臂式、扶壁式和空箱式等。

（1）重力式翼墻。如圖2F311013-3所示，依靠自身的重量維持穩(wěn)定性，材

料有漿砌石或混凝土，適用于地基承載力較高、高度在5——6m以下的情況，在

中小型水閘中應用很廣。

（2）懸臂式翼墻。擋土墻是固結在底板上的懸臂結構，由鋼筋混凝土筑成。

適用于高度在6--9m左右、地質條件較好的情況。

（3）扶壁式翼墻.扶壁式翼墻是由直墻、底板和扶壁組成的鋼筋混凝土結構。

適用于高度在8--9m以上、地質條件較好的情況。

（4）空箱式翼墻?？障涫揭韷κ欠霰谑揭韷Φ奶厥庑问?由頂板、底板、前

墻、后墻、隔墻與扶壁組成。適用于高度較高、地質條件較差的情況。

5

（二）下游連接段

下游連接段通常包括護坦、海漫、下游防沖槽（齒墻）以及下游翼墻與護坡等。

L護坦。承受高速水流的沖刷、水流脈動壓力和底部揚壓力的作用，因此要

求護坦應具有足夠的重量，強度和抗沖耐磨能力，通常用混凝土筑成，也可采用漿

砌塊石。為了防止不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫，護坦與兩側翼墻底板及閘室底板之問，

均應設置沉陷縫.縫的位置如在閘基防滲范圍內(nèi)，縫中應設止水。

2.海漫與防沖槽。在消力池后面應設置海漫與防沖槽，如圖2F311013—4所

示.其作用是繼續(xù)消除水流余能，調整流速分布，確保下游河床免受有害沖刷。

海漫構造要求：表面粗糙，能夠沿程消除余能;透水性好，以利滲流順利排出；具

有一定的柔性,能夠適應河床變形。海漫材料一般采用漿砌或干砌塊石.

在海漫末端與土質河床交接處可能會遭受沖刷，因此在海漫末端設置防沖槽

與下游河床相連，以保護海漫末端不受沖刷破壞。

3,下游翼墻與護坡。與上游翼墻與護坡基本相同，護坡要做到防沖槽尾部。

下游八字形翼墻的總擴散角在15?！?4。之間。

2F311014熟悉混凝土壩的構造及作用

混凝土壩的主要類型有重力壩、拱壩和支

墩壩三種,它們的結構特點和類型如下。

一、重力壩的結構特點和類型

U重力壩的結構特點

重力壩主要依靠自身重量產(chǎn)生的抗滑力維

持其穩(wěn)定性。重力壩用混凝土或漿砌石筑成。

壩軸線一般為直線，并有垂直于壩軸線方向的

橫縫將壩體分成若干段,橫剖面基本上呈三角

形，如圖2F311014-1所示.

2.重力壩的類型

（1）按壩體高度分為高壩、中壩和低壩。壩

高大于70m的為高壩，小于30m的為低壩，介

于兩者之間的為中壩。

（2）按筑壩材料分為混凝土重力壩和漿砌石重力壩。重要的重力壩及高壩大

都用混凝土澆筑，中低壩可用漿砌塊石砌筑。

（3）按泄水條件分為溢流重力壩和非溢流重力壩段。

（4）按壩體的結構分為實體重力壩、空腹重力壩和寬縫重力壩。

（5）按施工方法分為澆筑混凝土重力壩和碾壓混凝土重力壩。

二、重力壩的構造及作用

（一）壩頂構造

1.非溢流壩段。壩頂上游常設置防浪墻，以降低壩體的高度,墻身采用與壩

體連成整體的鋼筋混凝土結構，并應有足夠的厚度以抵擋波浪及漂浮物的沖擊。

墻身高度一般為1。2m,澆筑混凝土壩頂最小寬度為3m,碾壓混凝土為5m.

2。溢流壩段.溢流壩段上部結構應根據(jù)運用要求布置。一般應有閘墩、工作

橋、閘門、啟閉設施、胸墻及交通橋等。

（二）重力壩的防滲與排水設施

在混凝土重力壩壩體上游面和下游面水位以下部分，多采用一層具有防滲、抗凍

和抗侵蝕的混凝土，作為壩體的防滲設施.防滲層厚度一般為1/20—1/10水頭,

但不小于2mo

為了減小壩體的滲透壓力，靠近上游壩面設置排水管幕，排水管幕與上游壩面的

距離一般為作用水頭的1/15——1/25,且不小于2.0m.排水管間距2--3m。

（三）重力壩的分縫與止水

6

為了滿足施工要求，防止由于溫度變化和地基不均勻沉降導致壩體裂縫，在

壩內(nèi)需要進行分縫。

1.橫縫。橫縫與壩軸線垂直,有永久性的和臨時性的兩種.將壩體分成若干個

壩段，橫縫間距一般為15—-20m.永久性橫縫可兼作沉降縫和溫度縫，縫面常為

平面。當不均勻沉降較大時，需留縫寬l-2cm,縫間用瀝青油氈隔開，縫內(nèi)須設

置專門的止水；臨時性橫縫縫面設置鍵槽，埋設灌漿系統(tǒng)。

2?？v縫.縱縫是平行于壩軸線方向的縫，其作用是為了適應混凝土的澆筑能

力、散熱和減小施工期的溫度應力。豎向縱縫的間距為15——30m,縫面應設置

三角形鍵槽.

為了保證壩段的整體性，沿縫面應布設灌漿系統(tǒng)，縱縫與壩面應垂直相交。待壩

體溫度冷卻到穩(wěn)定溫度，縫寬達到0.5mm以上時再進行灌漿。一般進漿管的灌

漿壓力可控制在0。35—0o45MPa,回漿管的壓力可控制在0。2——0.25Mpa。

3?水平施工縫。水平施工縫是新老混凝土的水平結合面。每層澆筑塊的厚

度約為1.5—4.0m,基巖表面約0.75—T.0m,以利散熱。同一壩段相鄰澆

筑塊水平施工縫的高程應錯開，上、下澆筑塊之間常間歇3—-7d?；炷翝仓?/p>

前,必須清除老混凝土面浮磴，并鑿毛，用壓力水沖洗，再鋪一層2-3cm的水泥

砂漿，然后澆筑。

（四）壩內(nèi)廊道

為了滿足帷幕灌漿、排水、觀測和檢修壩體的需要，須在壩內(nèi)設置各種廊道

和豎井，構成廊道系統(tǒng).廊道內(nèi)應設置通風和照明設備.

lo基礎灌漿廊道?；A灌漿廊道設置在上游壩踵處。廊道上游側距上游壩

面的距離約為0.05-0.1倍水頭，且不小于4-5m,廊道底面距基巖面不小于1。

5倍廊道寬度，廊道斷面一般采用城門洞形，其寬度一般為2.53?0m,高度

一般為3。0--3.5m。當廊道低于下游水位時，應設集水井及抽排設施。

2。壩體檢修和排水廊道.為了便于檢查壩體和排除壩體滲水，在靠近壩體上

游面沿高度每隔15一一30m設一檢查兼作排水用的廊道。廊道斷面形式多為城門

洞形，廊道最小寬度為lo2m,高度2.2m。各層廊道在左、右兩岸至少應各有

一個通向下游的出口，各層廊道之間用豎井連通。如設有電梯井時，則各層廊道

均應與電梯井相通。

三、拱壩的結構特點和類型

1.拱壩的結構特點

拱壩的軸線為弧形，能將上游的水平水壓力變成軸向壓應力傳向兩岸，主要依靠

兩岸壩肩維持其穩(wěn)定性；拱壩是超靜定結構，有較強的超載能力，受溫度的變化

和壩肩位移的影響較大.

2。拱壩的類型

（1）定圓心等半徑拱壩：圓心的平面位置和外半徑都不變的一種拱壩。

（2）等中心角變半徑拱壩:拱壩壩面自上而下中心角不變而半徑逐漸減小。

（3）變圓心變半徑雙曲拱壩：圓心的平面位置、外半徑和中心角均隨高程而

變的壩體形式。

四、支墩壩的結構特點和類型

支墩壩是由一系列順水流方向的支墩和支承在墩子上游的擋水面板所組成，如圖

2F311014—2.按擋水面板的形式，支墩壩可分為平板壩、連拱壩和大頭壩，其結

構特點如下：

lo平板壩是支墩壩中最簡單的形式，其上游擋水面板為鋼筋混凝土平板,

并常以簡支的形式與支墩連接適用于40m以下的中低壩.支墩多采用單支墩,為

了提高支墩的剛度，也有做空腹式雙支墩。

2.連拱壩是由支承在支墩上連續(xù)的拱形擋水面板（拱筒）承擔水壓力的一種

7

輕型壩體。支墩有單支墩和雙支墩兩和I,拱筒和支墩之間剛性連接，形成超靜定

結構，溫度變化和地基的變形對壩體的應力影響較大。因此，其適用于氣候溫和

的地區(qū)和良好的基巖上。

3.大頭壩是通過擴大支墩的頭部而起擋水作用的。其體積較平板壩和連拱壩

大,也稱大體積支墩壩。它能充分利用混凝土材料的強度，壩體用筋量少;大頭和

支墩共同組成單獨的受力單元，對地基的適應性好,受氣候條件影響小。因此大

頭壩的適應性廣。

2F311015熟悉泵站的布置及水泵的分類

一、葉片泵的分類及性能

（一）葉片泵的分類

葉片泵按工作原理的不同,可分為離心泵、軸流泵和混流泵三種。

1。離心泵。按其基本結構、形式特征又分為單級單吸式離心泵、單級雙吸式離

心泵、多級式離心泵以及自吸式離心泵。

2。軸流泵。按主軸方向又可分為立式泵、臥式泵和斜式泵；按葉片可調節(jié)

的角度不同可分為固定式、半調節(jié)式和全調節(jié)式.

3o混流泵.按結構形式分為蝸殼式和導葉式。

（二）葉片泵抽水裝置

由葉片泵、動力機、傳動設備、管路及其附件構成的能抽水的系統(tǒng)稱為葉片泵抽

水裝置?，F(xiàn)將離心泵、軸流泵抽水裝置介紹如下：

1.離心泵抽水裝置

水泵以電動機為動力時，電動機通過聯(lián)軸器直接與水泵連接;水泵進口端接

進水管路，出口端接出水管路;在進、出水管路上安裝的各種管路附件.離心泵啟

動前泵殼和進水管內(nèi)必須充滿水，充水方式有:用真空泵、高位水箱或人工等。

2o軸流泵抽水裝置

立式軸流泵葉輪安裝在進水池最低水位以下，因此無需充水設備。電動機安裝在

水泵的上方，用聯(lián)軸器與水泵直接連接。水泵出水彎管與出水管路連接口

（三）葉片泵的性能參數(shù)

葉片泵性能參數(shù)包括流量、揚程、功率、效率、允許吸上真空高度或必需汽蝕

余量、轉速等。其中：

1.揚程。是指單位重量的水從泵進口到泵出口所增加的能量，用H表示，單

位是mHO,簡略為m.水泵銘牌上所標出的揚程是這臺泵的設計揚程，即相應于

通過設在流量時的揚程，又稱額定揚程。泵的工作揚程總是大于實際揚程（凈揚

程）。

2o效率。水泵銘牌上的效率是對應于通過設計流量時的效率，該效率為泵

的最高效率。水泵內(nèi)的能量損失可分三部分,即水力損失、容積損失和機械損失。

3.允許吸上真空高度或必需汽蝕余量.是表征葉片泵汽蝕性能的參數(shù)，用來

確定泵的安裝高程，單位為m.

二、泵站進出水建筑物

泵站進出水建筑物一般包括引水渠、沉砂及沖砂建筑物、前池、進水池、出水管

道和出水池。

1.引水渠。當泵站的泵房遠離水源時，應利用引水渠（岸邊式泵站可設涵洞）

將水源引至前池和進水池.泵站的引水渠分為自動調節(jié)引渠和非自動調節(jié)引渠。

2.沉砂及沖砂建筑物。當水源（河流）含砂量較大時，除在進水口前設置攔

砂設施外，還應增設沉砂池，以及沖砂口門，以減少高速含砂水流對水泵和管道的

磨損和破壞。

3.前池。是銜接引渠和進水池的水工建筑物。根據(jù)水流方向可將前池分為兩

大類，即正向進水前池和側向進水前池。

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4。進水池.是水泵（立式軸流泵）或水泵進水管（臥式離心泵、混流泵）直

接吸水的水工建筑物，一般布置在前池和泵房之間或泵房的下面（濕室型泵房）。

5.出水池.是銜接水泵出水管與灌溉（或排水）干渠（或承泄區(qū)）的水工建筑

物,根據(jù)水流出流方向，出水池分為正向出水池和側向出水池。

6.壓力水箱。是一種封閉形式的出水建筑物，箱內(nèi)水流一般無自由水面，大

多用于排水泵站且承泄區(qū)水位變幅較大的情況。按水流方向來分，壓力水箱有正

向出水和側向出水兩種。

7o出水管道。水泵房至出水池之間有一段壓力管道稱為出水管道。出水管

道的鋪設方式有明式鋪設和暗式鋪設兩種。

三、泵房的結構形式

泵房結構形式有移動式和固定式兩大類。移動式分為囤船型和纜車型；固定

式泵房分為分基型、干室型、濕室型、塊基型四種。

2F311016熟悉水電站的組成及作用

水電站由進水口、引水建筑物、平水建筑物和廠區(qū)樞紐組成。

一、進水口

水電站的進水口分有壓和無壓兩種，它是水電站引水系統(tǒng)的首部.

（一）有壓進水口

其特征是進水口高程在水庫死水位以下，有豎井式進水口、墻式進水口，塔式進

水口和壩式進水口等幾種。主要設備有攔污柵、閘門及啟閉機、通氣孔及充水閥

等,如圖2F311016所示。

（二）無壓進水口

它一般設在河流的凹岸，由進水閘、沖砂閘、擋水壩和沉砂池組成.

二、引水建筑物

引水建筑物有動力渠道、引水隧洞和壓力管道等.

（一）動力渠道

有非自動調節(jié)渠道和自動調節(jié)渠道兩種。非自動調節(jié)渠道渠頂與渠底基本平行，

不能調節(jié)流量;而自動調節(jié)渠道渠頂是水平的，能調節(jié)流量，但工程量較大，一般

用于引水渠較短的情況.

（二）引水隧洞

分為有壓引水隧洞和無壓引水隧洞兩種。引水隧洞轉彎時彎曲半徑一般大于

5倍洞徑，轉角不宜大于600,以使水流平順，減小水頭損失。

（三）壓力管道

它有鋼管、鋼筋混凝土管和鋼襯鋼筋混凝土管三種.明管設有鎮(zhèn)墩和支墩，一般

在進口設置閘門而在末端設置閥門，附件有伸縮節(jié)、通氣孔及充水閥、進人孔及

排水設備.地下埋管埋藏在地下巖層之中，施工時對破碎的巖層進行固結灌漿；

平洞、斜井的拱頂要進行回填灌漿；在鋼襯與混凝土、混凝土與圍巖之間進行接

縫灌漿.

三、平水建筑物

平水建筑物包括壓力前池和調壓室.

（一）壓力前池

它設在無壓引水的末端，是水電站的無壓引水系統(tǒng)與壓力管道的連接建筑物.壓

力前池由前室、進水室及其設備、泄水建筑物、放水及沖砂設備、攔冰及排冰設

備組成。

（二）調壓室

調壓室設在較長有壓管道靠近廠房的位置，用來反射水擊波以縮短壓力管道的長

度、改善機組在負荷變化時的運行條件。

lo調壓室的基本要求：盡量靠近廠房以縮短壓力管道的長度；有自由水面和

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足夠的底面積以充分反射水擊波;有足夠的斷面積使調壓室水體的波動迅速衰減

以保證工作穩(wěn)定;正常運行時水流經(jīng)過調壓室底部造成的水頭損失要小。

2。調壓室的基本類型包括：簡單圓筒式、阻抗式、雙室式、差動式等。另

外還有溢流式調壓室和氣墊式調壓室等。

四、廠區(qū)樞紐

廠區(qū)樞紐包括主廠房、副廠房、主變壓器場、高壓開關站等，是發(fā)電、變電和配

電的場所。

1.主廠房，由機組段和安裝間組成.安裝間是安裝和檢修水輪發(fā)電機組的地

方，要能容納發(fā)電機轉子、上機架、水輪機機蓋和轉輪四大部件;機組段是水輪發(fā)

電機組把水能變成電能的場所，由下而上分蝸殼尾水管層、水輪機層和發(fā)電機層。

在施工中，蝸殼外圍混凝土、機墩和發(fā)電機風罩等為二期混凝土，其他為一期混

凝土.

2.副廠房，由機修間、蓄電池室、中央控制室等組成。

3.主變壓器場，要盡量靠近主廠房，并有檢修通道。

4.高壓開關站，是配送電能的場所，要有足夠的面積。

2F311017熟悉渠系建筑物的構造及作用

在渠道上修建的水工建筑物稱為渠系建筑物,它使渠水跨過河流、山谷、堤防、

公路等。類型主要有渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水與陡坡等。

一、渡槽的構造及作用

按支承結構渡槽可分為梁式、拱式、衍架式等，波槽由輸水的槽身及支承結

構、基礎和進出口建筑物等部分組成。小型渡槽一般采用簡支梁式結構，截面采

用矩形.

（-）梁式渡槽

1。槽身結構.梁式渡槽槽身結構一般由槽身和槽墩（排架）組成，主要支承水

荷載及結構自重。槽身按斷面形狀有矩形和U形;梁式渡槽又分成簡支梁式、雙

懸臂梁式、單懸臂梁式和連續(xù)梁式.簡支矩形槽身適應跨度為8—15m,U形槽

身適應跨度為15—20m.

2.渡槽的進出口建筑物.它和水閘基木相同，由翼墻、護底、鋪蓋和消能設

施組成，把矩形或U形槽身和梯形渠道連接起來，起改善水流條件、防沖及擋土

作用

（-）拱式渡槽

拱式渡槽的水荷載及結構自重由拱承擔，其他和梁式渡槽相同。

二、涵洞的構造及作用

根據(jù)水流形態(tài)的不同，涵洞分有壓、無壓和半有壓式.

（一）涵洞的洞身斷面形式

1。圓形管涵.它的水力條件和受力條件較好，多由棍凝土或鋼筋棍凝土建造,

適用于有壓涵洞或小型無壓涵洞。

2o箱形涵洞.它是四邊封閉的鋼筋混凝土整體結構，適用于現(xiàn)場澆筑的大中

型有壓或無壓涵洞.

3.蓋板涵洞。斷面為矩形，山底板、邊墻和蓋板組成，適用于小型無壓涵洞。

4.拱涵。由底板、邊墻和拱圈組成。因受力條件較好，多用于填土較高、跨

度較大的無壓涵洞.

（二）洞身構造

洞身構造有基礎、沉降縫、截水環(huán)或涵衣，如圖2F311017所示.

E基礎。管涵基礎采用漿砌石或混凝土管座，其包角為90。-135。拱涵和箱涵基

礎采用C15索混凝土墊層。它可分散荷載并增加涵洞的縱向剛度。

2,沉降縫.設縫間距不大于10m,不小于2—-3倍洞高，主要是適應地基的

10

不均勻沉降。對于有壓涵洞，縫中要設止水，以防止?jié)B水使涵洞四周的填土產(chǎn)生

滲透變形。

3.截水環(huán)或涵衣。對于有壓涵洞要在洞身四周設若干截水環(huán)或用黏土包裹形

成涵衣，用以防止洞身外圍產(chǎn)生集中滲流。

三、倒虹吸管的構造和作用

倒虹吸管有豎井式、斜管式、曲線式和橋式等，主要由管身和進、出口段三部分

組成。

1.進口段的形式。進口段包括進水口、攔污柵、閘門、漸變段及沉砂池等，

用來控制水流、攔截雜物和沉積泥砂。

2。出口段的形式口出口段包括出水口、漸變段和消力池等，用于擴散水流

和消能防沖。

3o管身的構造。水頭較低的管身采用混凝土（水頭在4一一6m以內(nèi)）或鋼筋

混凝土（水頭在20m左右），水頭較高的管身采用鑄鐵或鋼管（水頭在30m以上）。

為了防止管道因地基不均勻沉降和溫度變化而破壞，管身應設置沉降縫，內(nèi)設止

水?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土管在土基上縫距15-一20m,在巖基上縫距10—-15m.為了便

于檢修，在管段上應設置沖砂放水孔兼作進人孔.為了改善路下平洞的受力條件,

管頂應埋設在路面以下1。0m左右。

4.鎮(zhèn)墩與支墩.在管身的變坡及轉彎處或較長管身的中間應設置鎮(zhèn)墩，以連

接和固定管道.鎮(zhèn)墩附近的伸縮縫一般設在下游側.在鎮(zhèn)墩中間要設置支墩，以承

受水荷載及管道自重的法向分量。

2F311020水利水電工程勘察與測量

2F311021掌握水利水電工程施工放樣

一、基礎知識

（一）高程

地面點到高度起算面的垂直距離稱為高程。高度起算面又稱高程基準面。某點沿

鉛垂線方向到大地水準面的距離，稱為該點的絕對高程或海拔，簡稱高程，用H

表示。通常采用平均海水面代替大地水準面作為高程基準面。假定一個水準面作

為高程基準面，地面點至假定水準面的鉛垂距離，稱為相對高程或假定高程，兩

點高程之差稱為高差.

我國自1959年開始，全國統(tǒng)一采用1956年黃海高程系。后來利用1952-

-1979年期間青島驗潮站的驗潮結果計算確定了新的黃海平均海面，稱為“1985

國家高程基準”.我國自1988年1月1日起開始采用1985國家高程基準作為高

程起算的統(tǒng)一基準。

（二）地圖的比例尺及比例尺精度

地圖上任一線段的長度與地面上相應線段水平距離之比，稱為地圖的比例尺。常

見比例尺表示形式有兩種：數(shù)字比例尺和圖示比例尺。

1。數(shù)字比例尺

以分子為1的分數(shù)形式表示的比例尺稱為數(shù)字比例尺。設圖上一條線段長為

d,相應的實地水平距離為D,則該地圖的比例尺為：

式中，M稱為比例尺分母。比例尺的大小視分數(shù)值的大小而定。M越大，比

例尺越??；M越小，比例尺越大。數(shù)字比例尺也可以寫成1：500,1:1000,1：2000

等形式.

地形圖比例尺分為三類:1：500,1:1000,1：2000,1：5000,1:10000為大

比例尺地形圖；1:25000,1:50000,1：100000為中比例尺地形圖；1：250000,

1：500000,1:1000000為小比例尺地形圖.

2。圖示比例尺

最常見的圖示比例尺是直線比例尺。用一定長度的線段表示圖上的實際長

11

度，并按圖上比例尺計算出相應的地面上的水平距離注記在線段上，這種比例尺

稱為直線比例尺。如圖2F311021T自上至下，分別表示1:500,1:1000,1：

2000三種直線比例尺。

二、土壩的施工放樣

土壩的施工放樣內(nèi)容包括:壩軸線測設，壩身控制測量，清基開挖線、坡腳線

放樣，壩體邊坡線放樣及修坡樁測設等.

（一）壩軸線測設

直線壩型土壩壩頂中心線即為壩軸線，如圖2F311021-2所示。對于中、小

型土壩的壩軸線的放樣,通常由工程設計人員和勘測人員根據(jù)壩址的地質和地形

情況，經(jīng)過方案比較在現(xiàn)場選定。現(xiàn)場選定的壩軸線，可作為土壩施工控制網(wǎng)內(nèi)

的一條邊;放樣時可先在圖上根據(jù)施工坐標計算出壩軸線的放樣數(shù)據(jù)，然后通過

施工控制點，采用交會法或極坐標法，將壩軸線放樣到地面上。壩軸線的兩端點

應埋設永久性標志，為了防止施工時端點被破壞，可用經(jīng)緯儀將其向兩端延長到

不受施工影響而又易于保存的地方。

（二）壩身控制測量

壩軸線是土壩施工放樣的主要依據(jù),要進行土壩的細部放樣，還必須進行壩身控

制測量。壩身控制測量包括平面控制測量和高程控制測量.

1,平面控制測量.包括平行于壩軸線的控制線的測設和垂直于壩軸線的控制

線的測設。

2。高程控制測量。用于土壩施工放樣的高程控制，除在施工范圍外布設三

等或四等精度的永久性水準點外，還應在施工范圍內(nèi)設置臨時性水準點。臨時性

水準點直接用于壩體的高程放樣，應布置在施工范圍內(nèi)不同高度的地方，以便安

置1--2次儀器就能放出需要的高程點。臨時水準點應根據(jù)施工進度及時設置，

并與永久水準點構成附合或閉合水準路線，按等外精度施測，并要根據(jù)永久水準

點定期進行檢測。

（三）清基開挖線放樣

為了使壩體與地面很好地結合，在壩體填筑前，必須先清基，為此，應進行

清基開挖線（即壩體與原地面的交線）放樣。清基開挖線放樣可根據(jù)具體條件分

別采用套繪斷面法或經(jīng)緯儀掃描法。

（四）坡腳線放樣

清基后，應放出坡腳線（即壩體與地面的交線），以便壩體填筑。

（五）壩體邊坡線放樣

壩體坡腳線放出后，即可在坡腳線范圍內(nèi)填土.土壩施土時是分層上料，每

層填土厚度約0。5m,上料后即進行碾壓，為了保證壩體的邊坡符合設計要求，應

及時確定每層上料邊界。各個斷面上料樁的標定通常采用軸距桿法或坡度尺法.

U軸距桿法。根據(jù)土壩的設計坡度、壩頂寬度、壩頂和壩腳高程等，計算

壩坡面不同高程點至壩軸線的距離，該距離為壩體筑成后的實際軸距。放樣上料

樁時，必須加上余坡厚度的水平距離。在施工中，由于壩軸線上的各里程樁不便

保存，故在實際工作中，常在各里程樁的橫斷面上、下游方向，各預先埋設一根竹

竿，稱軸距桿，并據(jù)此桿確定上料樁的位置。

為確保土壩坡面碾壓密實，一般坡腳處填土范圍應當大一些,多余的填土部

分稱為余坡，余坡的厚度取決于土質及施工方法一般為0.3?0.5m。

2.坡度尺法。坡度尺是根據(jù)壩體設計的邊坡坡度用木板制成的直角三角形尺.

放樣時，將繩子一頭系于坡腳樁上，另一頭系在壩體橫斷面方向的竹竿上，將三

角板斜邊靠著繩子，當繩子拉到使置于三角板的水平直角邊上的水平尺水準氣泡

居中時，繩子的坡度即等于壩體邊坡.

（六）修坡樁測設

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壩體填筑到設計高程后，要根據(jù)設計坡度修整壩坡面，修坡是根據(jù)標明削去

厚度的修坡樁進行的。修坡樁常用水準儀或經(jīng)緯儀施測。

（七）護坡樁測設

壩坡面修整后，需用草皮或石塊進行護坡,為使坡面符合設計要求，需要進行

護坡樁測設,標定護坡樁位置的工作稱為護坡樁測設。

護坡樁從壩腳線開始，沿壩坡面高差每隔5m布設一排木制護坡樁，每排都與壩

軸線平行，同排護坡樁間距為10m,使木樁在壩面上構成方格網(wǎng)狀，按設計高程

測設于木樁上。然后，在設計高程處釘一小釘，稱為高程釘。在大壩的橫斷面方

向的高程釘上栓一根線繩，以控制坡面的橫向坡度；在平行于壩軸線方向系一活

動線，當活動線沿橫斷面線上、下移動時，其軌跡就是設計的壩坡面。因此，可將

活動線作為砌筑護坡的依據(jù)，如果是草皮護坡,高程釘一般高出壩坡面5cm;如果

是石塊護坡，應根據(jù)設計要求預留鋪蓋厚度。

三、水閘的施工放樣

水閘的施工放樣，如圖2F311021-3所示，包括測設水閘的主軸線AB和CD,

閘墩中線、閘孔中線、閘底板的范圍以及各細部的平面位置和高程等。

（一）水閘主軸線的放樣

水閘主軸線放樣，就是在施工現(xiàn)場標定軸線端點的位置。主要軸線端點的位置,

可從水閘設計圖上計算出坐標，再將此坐標換算成測圖坐標，利用測圖控制點進

行放樣。對于獨立的小型水閘，也可在現(xiàn)場直接選定。

主要軸線端點A,B確定后，應精密測設AB的長度，并標定中點0的位置。

在0點安置經(jīng)緯儀，測設出AB的垂線CD。其測設誤差應小于10”。主軸線測定

后,應向兩端延長至施工影響范圍之外,每端各埋設兩個固定標志以表示方向。其

目的是檢查端點位置是否發(fā)生移動,并作為恢復端點位置的依據(jù).

（二）閘底板的放樣

閘底板放樣的目的首先是放出底板立模線的位置，以便裝置模板進行澆筑.閘底

板的放樣，如圖2F311021-4所示，根據(jù)底板的設計尺寸，由主軸線的交點0起，

在CD軸線上，分別向上、下游各測設底板長度的一半，得G,H兩點，然后分別

在G,H點上安置經(jīng)緯儀，測設與CD軸線相垂直的兩條方向線.兩方向線分別與

邊墩中線的交點E,F,I,K,即為閘底板的4個角點。

底板的高程放樣則是根據(jù)底板的設計高程及臨時水準點的高程，采用水準測量

的方法，根據(jù)水閘的不同結構和施工方法,在閘墩上標志出底板的高程位置。

（三）閘墩的放樣

閘墩的放樣，是先放出閘墩中線，再以中線為依據(jù)放樣閘墩的輪廓線。放樣時，

首先根據(jù)計算出的有關放樣數(shù)據(jù)，以水閘主要軸線AB和CD為依據(jù)，在現(xiàn)場定出

閘孔中線、閘墩中線、閘墩基礎開挖線以及閘底板的邊線等。待水閘基礎打好混

凝土墊層后，在墊層上再精確地放出主要軸線和閘墩中線等，根據(jù)閘墩中線放出

閘墩平面位置的輪廓線。

閘墩各部位的高程，根據(jù)施工場地布設的臨時水準點，按高程放樣方法在模

板內(nèi)側標出高程點.隨著墩體的增高，可在墩體上測定一條高程為整米數(shù)的水平

線，并用紅漆標出來，作為繼續(xù)往上澆筑時量算高程的依據(jù)，也可用鋼卷尺從已

澆筑的混凝土高程點上直接丈量放出設計高程。

2F311022掌握測量儀器的使用

一、常用測量儀器及其作用

水利工程施工常用的測量儀器有水準儀、經(jīng)緯儀、電磁波測距儀、全站儀、全球

定位系統(tǒng)（GPS）.

（一）水準儀分類及作用

水準儀按精度不同可分為普通水準儀和精密水準儀，國產(chǎn)水準儀按精度分有

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DS05,DS1,DS3,DS10等。工程測量中一般使用DS3型微傾式普通水準儀，D,

S分別為“大地測量”和“水準儀”的漢語拼音第一個字母，數(shù)字3表示該儀器

精度，即每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差為±3mm.

隨著科學技術不斷進步，各種新型水準儀不斷同世，如自動安平水準儀、數(shù)

字水準儀等.

水準儀用于水準測量，水準測量是利用水準儀提供的一條水平視線，借助于帶有

分劃的尺子,測量出兩地面點之間的高差，然后根據(jù)測得的高差和已知點的高程，

推算出另一個點的高程。

（二）經(jīng)緯儀分類及作用

經(jīng)緯儀按精度不同可分為DJ07,DJI,DJ2,DJ6和DJ1O等,D,J分別為

“大地測量”和“經(jīng)緯儀”的漢語拼音第一個字母，數(shù)字07,1,2,6,10

表示該儀器精度。按讀數(shù)裝置不同可分為兩類:測微尺讀數(shù)裝置、單平板玻璃測

微器讀數(shù)裝置。

經(jīng)緯儀是進行角度測量的主要儀器。它包括水平角測量和豎直角測量，水平角用

于確定地面點的平面位置，豎直角用于確定地面點的高程.另外，經(jīng)緯儀也可用

于低精度測量中的視距測量.

（三）電磁波測距儀分類及作用

電磁波測距儀按其所采用的載波可分為：用微波段的無線電波作為載波的微

波測距儀；用激光作為載波的激光測距儀；用紅外光作為載波的紅外測距儀;后

兩者又統(tǒng)稱為光電測距儀。

電磁波測距儀是用電磁波（光波或微波）作為載波傳輸測距信號，以測量兩點間

距離.一般用于小地區(qū)控制測量、地形測量、地籍測量和工程測量等。

（四）全站儀及其作用

全站儀是一種集自動測距、測角、計算和數(shù)據(jù)自動記錄及傳輸功能于一體的自動

化、數(shù)字化及智能化的三維坐標測量與定位系統(tǒng)。

全站儀的功能是測量水平角、天頂距（豎直角）和斜距，借助于機內(nèi)固化的軟

件,可以組成多種測量功能，如可以計算并顯示平距、高差以及鏡站點的三維坐

標。進行偏心測量、懸高測量、對邊測量、面積計算等

（五）全球定位系統(tǒng)（GP5）

全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem—GPS）是具有在海、陸、空全方位

實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)GPS以全天候、高精度、

自動化、高效益等顯著特點，在大地測量、城市和礦山控制測量、建筑物變形測

量、水下地形測量等方面得到廣泛的應用.

（六）水準尺

精密水準測量一般指國家一、二等水準測量，國家三、四等水準測量為普通水準

測量。

三、四等水準測量或普通水準測量所使用的水準尺是用干燥木料或者玻璃纖

維合成材料制成，一般長約3—4m,按其構造不同可分為折尺、塔尺、直尺等

數(shù)種。為使尺子不彎曲，其橫剖面做成丁字形、槽形、工字形等。尺面每隔1cm

涂有黑白或紅白相間的分格，每分米有數(shù)字注記。為倒像望遠鏡觀鋤方便，注字常

倒寫.

三、四等水準測量采用的尺長為3m,是以厘米為分劃單位的區(qū)格式木質雙面

水準尺。雙面水準尺的一面分劃黑白相間稱為黑面尺（也叫主尺），另一面分劃紅

白相間稱為紅面尺（也叫輔助尺）。黑面分劃的起始數(shù)字為“0”，而紅面底部起

始數(shù)字不是“0”，一般為4687mm或4787mm。為使水準尺能更精確地處于豎直位

置,可在水準尺側面裝一個圓水準器.

二、常用測量儀器的使用

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（,）水準儀的使用

1.微傾水準儀的使用步驟包括安置儀器和粗略整平（簡稱粗平）、調焦和照

準、精確整平（簡稱精平）和讀數(shù)。

（1）安置水準儀和粗平。先選好平坦、堅固的地面作為水準儀的安置點，然后張開

三腳架使之高度適中，架頭大致水平、再用連接螺旋將水準儀固定在三腳架頭上,

將架腿的腳尖踩實。

調整三個腳螺旋，使圓水準氣泡居中稱為粗平。

（2）調焦和照準。水準儀整平后，將望遠鏡對著明亮的背景，轉動日鏡調焦

螺旋，使十字絲清晰;用望遠鏡的準星和照門瞄準水準尺，然后旋緊制動螺旋固

定望遠鏡；轉動物鏡調焦螺旋，待水準尺成像清晰后，再轉動水平微動螺旋，使

十字絲豎絲照準水準尺；瞄準目標后，眼睛可在目鏡處做上下移動，如發(fā)現(xiàn)十字

絲與目標影像有相對移動,讀數(shù)隨眼睛的移動而改變，說明有視差；產(chǎn)生視差的

原因是目標影像與十字絲分劃板不重合，它將影響讀數(shù)的正確性;必須消除視差,

辦法是先調目鏡調焦螺旋看清十字絲，再繼續(xù)仔細地轉動物鏡調焦螺旋，直至尺

像與十字絲平面重合。

（3）精平。轉動微傾螺旋，同時察看水準管氣泡觀察窗，當符合水準泡成像吻

合時，表明已精確整平.

（4）讀數(shù)。當符合水準氣泡居中時，立即根據(jù)十字絲中絲在水準尺上讀數(shù)。不

論使用的水準儀是正像或是倒像，讀數(shù)總是由注記小的一端向大的一端讀出.通

常讀數(shù)保持四位數(shù).

2.精密水準儀的操作程序。與一般DS3水準儀基本相同，不同之處是精密水

準儀是采用光學測微器測出不足一個分格的數(shù)值。作業(yè)時，先轉動微傾螺旋，使

望遠鏡視場左側的符合水準管氣泡兩端的影像符合，保證視線水平。再轉動測微

輪，使十字絲上楔形絲精確地夾住整分劃，讀取該分劃線讀數(shù)。

3.自動安平水準儀操作程序為粗平一照準一讀數(shù)。

4。數(shù)字水準儀操作程序與自動安平水準儀基本一樣.但數(shù)字式水準儀能自動

觀測和記錄，并將測量結果以數(shù)字的形式顯示出來。

（二）經(jīng)緯儀的使用

經(jīng)緯儀的使用包括對中、整平、照準和讀數(shù)四個操作步驟.

1.對中和整平.有用垂球對中及經(jīng)緯儀整平的方法和用光學對中器對中及經(jīng)緯儀

整平的方法。

（1）用垂球對中及經(jīng)緯儀整平的方法：

1）垂球對中.先打開三腳架放在測站上，腳架長度要適當，以便于觀測;三腳

架架頭應大致水平。把腳架上的連接螺旋放在架頭中心位置，掛上垂球，移動腳

架使垂球尖概略對準測站點，同時保持腳架頭大致水平。從箱中取出儀器放到三

腳架上，旋緊連接螺旋使儀器與腳架連接。此時再細心觀察垂球是否偏離標志中

心，如偏離可略放松連接螺旋，在架頭上平移儀器，使垂球尖準確對準測站點，

再旋緊連接螺旋。

2）整平。先轉動儀器照準部，使水準管平行于任意兩個腳螺旋連線，轉動這

兩個腳螺旋使氣泡居中；然后將儀器照準部旋轉90。，旋轉第三個腳螺旋，使氣

泡居中。按上述方法反復進行幾次，直到儀器旋到任何位置時，氣泡都居中為止。

（2）用光學對中器對中及經(jīng)緯儀整平的方法：

1）目估初步對中，并使三腳架架頭大致水平；

2）轉動和推拉對中器目鏡調焦，使地面標志點成像清晰，且分劃板上中心

圓圈也清晰可見；

3）轉動儀器腳螺旋，使地面標志點影像位于圓圈中心；

4）伸縮調節(jié)三腳架架腿，使圓水準器氣泡居中；

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5)按用垂球安置儀器的整平方法進行精確整平；

6)檢查光學對中器，此時若標志點位于圓圈中心則對中、整平完成，若仍

有偏差，可稍松動連接螺旋，在架頭上移動儀器，使其準確對中，然后重新進行

精確整平，直到對中和整平均達到要求為止。

2.照準

(1)目鏡調焦：將望遠鏡對向明亮的背景，轉動目鏡調焦螺旋，使十字絲清

晰.

(2)粗瞄目標：松開望遠鏡水平、豎直制動螺旋，通過望遠鏡上的粗瞄器對

準目標，然后擰緊制動螺旋。

(3)物鏡調焦:轉動望遠鏡物鏡調焦螺旋，使目標成像清晰。注意消除視差現(xiàn)

象。

(4)準確瞄準目標：轉動水平微動及豎直微動螺旋，使十字絲豎絲與目標成

像單線平分或雙絲夾準，并且使十字絲交點部分對準目標的底部。

3o讀數(shù)

打開反光鏡，調整其位置，使讀數(shù)窗內(nèi)進光明亮均勻，然后進行讀數(shù)顯微鏡

調焦，使讀數(shù)窗內(nèi)分劃清晰，進行讀數(shù)。電子經(jīng)緯儀可在屏幕上直接讀數(shù)。

(三)電磁波測距儀的使用

lo為測量A,B兩點的距離D,先在A點安置經(jīng)緯儀，對中整平，然后將測距儀

安置在經(jīng)緯儀望遠鏡的上方.

2.在B點安置反射器。

3。瞄準反射器.

4。設置單位、棱鏡類型和比例改正開關在需要的位置.

5.距離測量。

6.運用鍵盤除可以實現(xiàn)上述測距外，還可通過輸人有關數(shù)據(jù)計算平距、高差和坐

標增量。

(四)全站儀的使用

全站儀放樣模式有兩個功能，即測定放樣點和利用內(nèi)存中的已知坐標數(shù)據(jù)設置

新點，如果坐標數(shù)據(jù)未被存人內(nèi)存，則也可從鍵盤輸人坐標。放樣步驟如下：

1.選擇數(shù)據(jù)采集文件，使其所采集數(shù)據(jù)存儲在該文件中。

2O選擇坐標數(shù)據(jù)文件?？蛇M行測站坐標數(shù)據(jù)及后視坐標數(shù)據(jù)的調用。

3。設