全版水利工程管理.ppt

养重于修、修重于抢
课件
检查观测工作目的
确保工程安全 充分发挥工程效益 验证设计 鉴定施工质量 科学研究提供资料
课件
检查观测基本步骤
观测系统设计 观测仪器设备埋设与安装 现场观测 观测资料整理分析 定期进行资料整编和技术总结
课件
观测五项目
变形观测 渗流观测 应力温度观测 水流形态观测 水文气象观测
水利工程管理
课件
水利工程问题
三边工程；边勘测、边设计、边施工。 四重四轻：重新建轻管理、重骨干轻配套、 重大型轻小型、重工程轻实效。 自然损坏、工程老坏、人为破坏、无人管理 维修。
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水利工程管理内容
技术管理有：检查观测、养护维修、防汛抢险、 调度控制运用、水源保护、节水、环境与生态 效应观测研究。
建筑物的裂缝均与应力、温度等因素有关，土工建筑物与砼或浆 砌石建筑物裂缝发生机理已在水工建筑物课程中讲述过，这里着重学 习土坝土体的横向裂缝、纵向裂缝、弧形裂缝、内部裂缝的标记、编 号、平面图绘制、缝宽观测、记录等方法以及裂缝深度和延伸情况的 观测方法和注意事项。
砼和浆砌石建筑物的裂缝均在体表显露，与建筑物温度、水温及 上游水位等有关，应同时测记对照分析，本节应着重了解观测方法， 标记方法，观测标点的埋设和测量方法。
正常状态：主要建筑物均达设计防洪标准，工程质量良好， 正常情况下能安全运行并发挥应有效益，能安全渡汛。
病害水库：主要建筑物均达设计防洪标准，但低于校核防洪 标准或存在一般病害或隐患，但能迅速维修和安全渡汛。
危险水库：主要建筑物未达设计防洪标准或存在严重病害， 不能安全渡汛。
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水利工程管理方针
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砼坝的温度观测
观测仪器一般采用铜电阻温度计或其他能够兼测温度 的差动电阻式仪器进行观测。
砼坝内部温度观测点的布置要求，包括坝体表面、内 部以及水温和基岩温度等外界因素的观测布置。是本 节要求熟悉的内容。
这些现象通常是管涌、内部冲刷或化学管涌等 渗流破坏的先兆。
因此，应对渗流水进行透明度检测，并结合其 他渗流观测分析判断是否会发生渗透破坏。
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五、渗水透明度检测（2） 方法： 步骤 （1）在渗水出口处取水样摇匀后 注入透明度管内。 （2）用一块5号汉语拼音铅印字体 置于管底下4cm处。从管口通过水样 看铅印字体。如看不清字样，则打开 阀门放水，降低管中水柱，直至看清 字样为止。 （3）从管壁刻度上读出水柱高度t 即为渗水透明度。透明度大于30cm 为清水。 透明度管观测的方法。
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检查观测工作基本要求
项目要有目的性和针对性、全面和重点。 测点布局要有代表性。 资料要有系统性。 建检查观测制度。
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巡视检查
用肉眼看、耳听、手摸等直观方法并辅以简 单工具，对建筑物外露部分进行检查，发现 一切不正常现象并从中分析、判断建筑物内 部问题，从而进一步检查观测并采取相应修 理措施。
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四）测压管的安装埋设 测压管一般在土石坝竣工后钻孔埋设，只有水平管
段的L形测压管，必须在施工期埋设。 程序：首先钻 孔，再埋设测压管，最后进行注水试验，以检查是否 合格。
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五）测压管水位观测方法 测深钟 电测水位器 示数水位器 遥测水位器等进行观测
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浸润线分析:
1、实测浸润线高于设计浸润线，降低了坝坡的稳定性， 也可能产生土体的渗透破坏。
检查观察是日常的经常性工作，检查观测是定期的测定与记
录，前者是后者的初步发现，两者不可或缺。
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第二节
水工建筑物的位移，分水平位移和铅直位移（即沉陷）两种。 水平位移的观测方法有：视准线法（常用于土石坝）、前方交 会法（常用于拱坝）、引张线法、正垂线法、侧垂线法（常用于 重力坝）和激光法等。 对各种方法的位移标点（测点）和工作基点的设计、构造、布 置、观测方 法是本节的学习重点。 土坝、砌石坝砼坝及水闸等建筑的铅直位移观测，均可用水准 量的方法进行观测。对为何布置和设计水准测量的水准基点、起 测基点和位移标点；往返闭合差 的精度控制标准，是本节应重点 掌握的内容。
水断面为等腰三角形的量水堰
如图4-35所示。三角堰适用于
70L／s的情况，堰上水深一般
不超过0.3m．最小不宜低于
0.05m。
直角三角堰标准尺寸参见
教材的表4-6。
直角三角堰自由出流的流量
计算公式为
Q=1.4H （m3／s）
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（2）梯形堰。梯形堰过水断面 为一梯形，边坡常用1:0.25，堰口 应严格水平。底宽不宜大于 3倍堰上水头。堰上水深不宜 超过0.3m，适用于渗流量在 10～300L／s的情况。其标准 尺寸见教材表4---7。 堰口边坡为l：0.25的梯形堰流量 计算公式为:
Q=1.86bH （m3／s）
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3 、测流速法 当渗流量较大，受落差限制不能设量水堰时，渗
水若能汇集到较规则平直的排水沟时，可采用流速 仪或浮标等观测渗水渗速，并测出排水沟水深和宽 度，求得过水断面，即可计算渗流量。
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五、渗水透明度检测 由坝体、坝基渗出的水，如果清澈透明，一般
是正常渗流。 如果渗流水中带有泥砂颗粒或渗水浑浊不清，
b. 观测方法同是在坝基中埋没测压管进行观测，注意与 浸润线观测的异同 。
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绕坝渗流观测
目的：了解坝端与岸坡及与砼或砌石建筑物连接处以及岸 坡的渗流情况。观测方法与前同。渗流绕过坝两端或沿 着土坝与混 凝土及砌石建筑物的接触面向下游流出，称 为绕坝渗流。 原因：坝与岸坡连接不好；坝与混凝土及砌石建筑物接 触 面连接不好；岸坡中有强透水层； 岸坡有裂缝。 危害：发生集中渗流，造成渗透变形，严重造成大坝失 事。 方法：绕坝渗流一般也是埋设测压管进行观测。
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2、量水堰法 适用于渗流量为1～300L/s的情况。量水堰一般
设置在集水沟的直线段上。集水沟断面大小和堰高 的设计，应使堰下为自由溢流。如为淹没出流，则 需根据水力学书籍或手册上规定的淹没薄壁堰公式 计算渗流量。为了能获得比较准确的成果，设置量 水堰应符合相关要求。
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量水堰型式：
1）三角堰。底角为直角，过
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混凝土坝应力和温度观测
观测目的在于了解砼坝内部应力和温度的分布和变化情况， 分析其状态变化和工作情况是否正常，并为工程的控制运用、 验证设计和科学研究提供资料。本节是教材的重点和难点之一， 砼坝内应力观测是通过应变观测换算成应力的方法来实现的， 学习本节内容主要要求了解测量应变和温度的主要设备差动电 阻式仪器的原理，仪器构造，电阻比电桥（水工比例电桥SBQ2型）构造原理和操作使用方法，以及用于砼建筑物内部观测的 主要仪器（应变计、孔隙压力计、温度计、电阻比电桥、应力 计、观测电缆等常用仪器设备）。这些仪器设备的结构构造， 计算公式以及有关参数的率定检验，必须掌握熟悉。
（1）水工建筑物的检查观测是借助埋设的设备或使用某些观测仪 器，进行科学的检查和观测，通过对观测资料的整理分析，从而 了解建筑物内在的工作状态和安全隐患。
（2）检查观测的项目，通常有以下五个方面：变形观测、渗流观 测、应力与温度观测、水流形态观测和水文气象观测等。
（3）水工建筑物的检查观察与前面不同，是凭检查人员的直觉和 用简单的工具，对建筑物进行外观的检查和观察，以便及时发现 建筑物外露的一切不正常现象,从中联系分析、初步判断建筑内部 可能发生的问题。
大小有一定关系。所以，为了分析渗透现象之间的联系，
及时发现异常渗流，应进行渗流量观测。
直观、全
面，而且能综合反映出坝的渗透状况和工作情况，所以是
土石坝管理中最重要的观测项目之一。
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方法：
通常是将渗流水集中引至某处进行量测。 1、对坝体和坝基渗流量很难分清时，可在坝下游设水 沟．观测总的渗流量变化。 2、当渗透水流可以分区拦截时，可在坝趾下游分区设集水 沟观测。 3、渗流观测的集水沟和量水设备应布置在不受泄水建筑物 泄水影响和不受坝面及两岸排泄雨水影响的地方，并应尽 量使其平直整齐，便于观测。
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1）两岸绕渗测压管沿绕流线 布置，一般至少埋设2排，每
排 至少3根，如图4-34所示。 （2）下游河槽两侧台地 的渗流区可垂直坝轴线布 置2～3排测压管，各排间 距约50～100m，靠近河槽 处可稍密一些，每排测压 管管距约为50～200m，近坝 址处稍密一些。每排测压管 根数不少于3根。
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d. 为何判断测压力管水位的正常或异常状况。
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方法：在坝体横断面上埋设测压管，通过测量测压管中的 水位来获得浸润线，从而分析坝体渗流情况。
一）横断面选择 1、 选择有代表性、能反映主要渗流情况以及预计有可 能出现异常渗流的横断面。 例如：最大坝高、老河床、合龙段以及地质情况复杂的 横断面。在设计时进行浸润线计算的断面，最好也作为 观测断面。 2、横断面间距一般：100～200m，坝体较长、适当增 大间距；大型和重要的中型水库，浸润线观测断面不少 于3个；中型水库不少于2个。
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土坝浸润线观测
a. 了解观测断面的选择设计，每个观测断面内测点数量和位 置的布置要求。
b. 每个测点的浸润线观测设备是测压管，测压管由进水管段， 导管与管口三部分组成，弄清进水管段的构造要求和埋置 深度及测压管埋设方法。
c. 测压管水位观测方法，着重了解电测水位器的操作方法 和资料整理与过程线的绘制。
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测 压 管 布 置
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二）测压管的结构 材料：金属管、塑料管和无砂混凝土管。 结构：进水管、导管和管口保护设备三部分。
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1、进水管 直径：38～50mm，下端封口，进水管壁钻有足够数量的进水孔；
孔径：为6mm左右，沿管周分4～6排，呈梅花形排列； 防砂结构：管外周包裹两层钢丝布、玻璃丝布或尼龙丝布等过滤层， 包扎棕皮等作为第二过滤层，最外边包两层麻布，然后用尼龙绳或 铅丝缠绕扎紧 。 长度：一般土料与粉细砂，自设计最高浸润线以上0.5m至最低浸润 线以下1m；对于粗粒土则不短于3m。 2、导管 导管与进水管连接并伸出坝面，其材料和直径与进水管相同。不钻 孔。 3、管口保护设备