6.0水闸、泵站及水电站工程

一级建造师水利专业6.0水闸、泵站及水电站工程的思维导图，主要内容包括：水闸施工技术11，泵站与水电站的布置及机组安装10，真题案例。

6.0水闸、泵站及水电站工程

• 水闸施工技术11
  • 水闸的分类及组成
    • 常用水闸的分类
      • 水闸是一种利用闸门挡水和控制泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边
      • 按承担任务分类
        • 节制闸
          • 用于拦洪、调节水位或控制下泄流量
        • 进水闸
          • 用来控制引水流量
        • 分洪闸
          • 用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区（蓄洪区或滞洪区）或分洪道。分洪闸是双向过水的
        • 排水闸
          • 用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。排水闸也是双向过水的
        • 挡潮闸
          • 防止海水倒灌，双向挡水
        • 冲沙闸（排沙闸）
          • 用于排除进水闸、节制闸前或渠系中沉积的泥沙
        • 排冰闸、排污闸
          • 为排除冰块、漂浮物
      • 闸室结构形式分类
        • 开敞式
        • 胸墙式
        • 涵洞式
    • 水闸的组成
      • 上游连接段
        • 由上游翼墙、铺盖、上游防冲槽、两岸的护坡组成。
      • 闸室
        • 闸室是水闸的主体，其作用是：控制水位和流量，兼有防冲防渗作用。
        • 注：胸墙作用是帮助闸门挡水，大大减小闸门的尺寸
      • 下游连接段
        • 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。
        • • 理解
  • 水闸主体结构的施工方法
    • 水闸混凝土施工
      • 水闸混凝土施工原则
        • 施工宜掌握以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高后矮、先主后次”的原则进行。
        • 先深后浅
          • 先浅后深，对浅不为基土扰动
        • 先重后轻
          • 重的部位预沉，地基稳定
        • 先高后低
          • 平衡施工力量，加快施工进度
        • 先主后次
          • 施工安全考虑、亦节省成本、缩短工期
          • 理解
      • 平底板施工
        • 水闸底板有平底板与反拱底板两种，平底板为常用底板
        • 平底板的施工总是底板先于墩墙
        • 反拱底板的施工一般是先浇墩墙 ，预留连接钢筋，待沉降稳定后再浇反拱底板
        • 水闸平底板的混凝土浇筑，一般采用逐层浇筑法 。
          • 厚度不大、拌合站生产能力有限时，亦可台阶浇筑法
        • 平底板一般 先浇上下游齿墙 ，然后再从一端向另一端浇筑。
          • 底板混凝土方量大，且底板顺水流长度在12m以内时，可安排两个作业班组分层通仓浇筑
          • 补充
        • 钢筋安装
          • 散装法
          • 整装法
            • 钢筋直径30mm以内时，一般采用整装法
      • 施工缝施工
        • 施工缝的位置应设在结构受力较小的部位，易于凿毛和清理，并考虑对外观质量的影响。
        • 施工缝的处理应符合下列规定:
          • （1）可采用凿毛、冲毛或刷毛等方法处理、清除 表层的水泥浆薄膜和松散软弱层，并冲洗干净，排除积水。
          • （2）混凝土强度达到2.5MPa后（同非承重模板拆除强度），方可进行浇筑上层混凝土的准备工作；浇筑前，水平缝应铺厚 10~20mm的同配合比的水泥砂浆 ，垂直缝应随浇筑层刷水泥浆或界面剂。
    • 止水设施施工
      • 为了适应地基的不均匀沉降和伸缩变形，在水闸设计中均设置温度缝与沉降缝，并常用沉降缝代温度缝作用。缝有铅直和水平的两种，缝宽一般为 1.0～2.0cm
      • 沉降缝填料的施工
        • 沉降缝的填充材料，常用的有沥青油毛毡、沥青杉木板及泡沫板等多种
        • 安装方法
          • 先装
          • 后装
            • =
      • 止水材料
        • 常用止水材料：紫铜片、橡胶、聚氯乙烯（塑料）
      • 止水缝部位的混凝土浇筑
        • 1.水平止水片应在浇筑层的中间，在止水片高程处，不得设置施工缝。
        • 2.浇筑混凝土时，不得冲撞止水片，当混凝土将淹没止水片时，应再次清除其表面污垢并注意防止止水片向下弯折。
        • 3.振捣器不得触及止水片。
        • 4.嵌固止水片的模板应适当推迟拆模时间。
        • 三不得一推迟
    • 平面闸门门槽施工
      • 门槽垂直度控制
      • 门槽二期混凝土浇筑
        • 浇筑二期混凝土时，应采用补偿收缩细石混凝土，并细心捣固，不要振动已装好的金属构件。
        • 门槽较高时，不要直接从高处下料，可以分段安装和浇筑。
        • 二期混凝土拆模后，应对埋件进行复测，并做好记录，同时检查混凝土表面尺寸，清除遗留的杂物、钢筋头，以免影响闸门启闭。
  • 闸门的安装方法
    • 闸门的组成及分类
      • 组成
        • 封闭或开放的门叶和预埋在闸墩、底板、胸墙内的埋件
      • 分类
        • 闸门按作用分为工作闸门、事故闸门、检修闸门、露顶闸门、潜孔闸门。
        • 闸门按结构形式分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、一字闸门、圆筒闸门、环形闸门、浮箱闸门等
    • 闸门的安装
      • 闸门应有标志，标志内容包括：制造厂名、产品名称、生产许可证标志及编号、制造日期、闸门中心位置和总重量。
      • 安装前核验资料（验货证3图共6点）
        • 设计图样、施工图样和技术文件
        • 闸门制造竣工图
        • 闸门出厂合格证
        • 闸门制造验收资料和出厂检验资料
        • 发货清单、到货验收文件及装配编号图
        • 安装用控制点位置图
      • 平板闸门安装
        • 闸门门叶的组成
          • 平板闸门的门叶由承重结构（包括：面板、梁系、竖向联结系或隔板、门背（纵向）联结系和支承边梁 等）、行走支承、止水装置和吊耳等组成。
        • 闸门安装
          • 平面闸门安装主要包括埋件安装和门叶安装两部分
        • 闸门启闭试验
          • 闸门安装完毕后，需作全行程启闭试验，要求门叶启闭灵活无卡阻现象，闸门关闭严密，漏水量不超过允许值。
      • 弧形闸门安装
  • 启闭机与机电设备的安装方法
    • 启闭机分类
      • 结构形式
        • 固定卷扬式
          • Q(启闭机) P（平面闸门）
        • 螺杆式
          • Q L（螺杆）
        • 液压
          • Q P P Y
        • 移动式
          • 门式
          • 桥式
          • 台车式
        • 轮盘式
      • 启闭力 T 分档
        • 固定卷扬式、移动式、液压式
          • 251，螺减半
          • 小型T<250
            • 中1000＞T≥250
              • 大2500≥T≥1000
                • 特大T≥2500
        • 螺杆式
          • T<250
            • 500≥T≥250
              • T＞500
        • 闸门超大、大、中、小型
          • 512
          • 小型
            • ≤200（规格分档FH=门叶面积×水头）
          • 中型
            • 200＜FH≤1000
          • 大型
            • 1000＜FH≤5000
          • 超大型
            • ＞5000
    • 固定卷扬式启闭机安装
    • 螺杆式启闭机安装
    • 液压式启闭机安装
    • 移动式启闭机安装
    • 启闭机试验
      • 空运转试验
        • 启闭机出厂前，在未安装钢丝绳和吊具的组装状态下进行的试验。
      • 空载试验
        • 启闭机在无荷载状态下进行的运行试验和模拟操作。
      • 动载试验
        • 启闭机在 1.1 倍额定荷载状态下进行的运行试验和操作。 主要目的是检查起升机构、运行机构和制动器的工作性能
      • 静载试验
        • 启闭机在 1.25 倍额定荷载状态下进行的静态试验和操作。 主要目的是检验启闭机各部件和金属结构的承载能力。
• 泵站与水电站的布置及机组安装10
  • 泵站的布置
    • 泵站工程的基本组成
      • 泵站工程主要由泵房、进出水建筑物等组成。泵房是主体工程，进水建筑物一般有前池、进水池等，出水建筑物一般为出水管路或压力水箱、出水池等。
        • 泵房分为：堤身式泵房、堤后式泵房、开敞式泵房（露天式泵房）、淹没式泵房(潜水式泵房）、干室型泵房、湿室型泵房、块基型泵房、分基型泵房等。
      • 分类
        • 担负任务不同
          • 灌溉泵站、排水泵站、排灌结合泵站
        • 扬程不同
          • 高扬程泵站，总扬程大于 60m 的泵站；中扬程泵站，总扬程 10〜60m 的泵站；低扬程泵站，总扬程低于 10m 的泵站
    • 泵站枢纽的布置
  • 水电站的布置
    • 水电站的布置形式
      • 坝式水电站
        • 常建于河流中、上游的高山峡谷中，一般为中、高水头水电站。最常见的布置方式是发电厂房位于挡水坝下游靠近坝址处的水电站，即坝后式水电站。
      • 河床式水电站
        • 常建于河流中、下游，一般为低水头、大流量的水电站
      • 引水式水电站
        • 常建于流量小、河道纵坡坡降大的河流中、上游
    • 水电站枢纽建筑物的组成
      • 电站枢纽工程主要建筑物包括：挡水建筑物，泄水建筑物，水电站进水建筑物，水电站引水及尾水建筑物，水电站平水建筑物（如有压引水道中的调压室、无压引水道未端的压力前池等），发电、变电和配电建筑物等。
    • 主厂房结构
  • 水轮发电机组与水泵机组的安装
    • 水轮机的类型
      • 水轮机的分类
        • 反击式
          • 混流式（HL）
            • 结构简单，应用范围广
          • 轴流式（ZL）
            • 中低水头、大流量水电站中
          • 斜流式(XL)
            • 结构复杂，较少使用
          • 贯流式(GL)
            • 低水头、大流量水电站中
        • 冲击式
          • 水斗式(CJ)
            • 高水头、小流量
          • 斜击式(XJ)
            • 中小型水电站
          • 双击式(SJ)
            • 小型水电站
      • 水轮机的型号
        • 第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机形式；阿拉伯数字表示转轮型号
          • HL220-LJ-500，表示转轮型号为 220 的混流式水轮机，立轴，金属蜗壳，转轮直径为 500cm
        • 第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和水轮机引水室特征。
          • 主轴布置形式
            • 立轴、卧轴
          • 水轮机引水室特征。
        • 第三部分是阿拉伯数字，表示以 cm 为单位的水轮机转轮的标称直径
    • 水轮发电机组的安装
      • 水轮发电机组的安装包括：水轮机安装、调速系统安装与调试、发电机安装、管道及附件安装、蝴蝶阀及球阀安装
      • 1、安装施工现场应符合下列要求：
        • 1）安装场地应能防风、防雨雪、防尘。机组安装应在本机组段和相邻的机组段厂房屋顶封闭完成后进行。
        • 2）施工现场应有足够的照明。
        • 3）安装场地的温度一般不低于 5 度，空气相对湿度不高于 85%；
        • 4）设备基础混凝土强度应达到设计值的 70%以上。
      • 4、多台机组同时安装时，每台机组应用标有同一系列标号的部件进行装配。
      • 压力试验
        • 单个冷却器应按设计要求的试验压力进行耐水压试验，设计无规定时，试验压力一般为工作压力的 2 倍，但不低于 0.4Mpa，保持 30min，无渗漏现象。
        • 现场制造的承压设备及连接件进行强度耐水压试验时，试验压力为 1.5 倍额定工作压力，但最低压力不得小于 0.4Mpa，保持 10min，无渗漏及裂纹等异常现象。
        • 设备及其连接件进行严密性耐压试验时，试验压力为 1.25 倍实际工作压力，保持 30min，无渗漏现象。
        • 进行严密性试验时，试验压力为实际工作压力，保持8h，无渗漏现象。
        • 设备容器进行煤油渗漏试验时，至少保持 4h，应无渗漏现象。
      • 8、机组施工现场的防腐涂漆应均匀、无气泡、无皱纹，颜色应一致。
      • 9、浇筑混凝土前，蜗壳表面应将角铁、压板等清除干净。焊疤应磨平，伤及母材都应补焊后磨平，并作磁粉探伤检查。
        • 蜗壳安装、焊接及混凝土浇筑时，应有防止座环变形的措施。混凝土浇筑上升速度不超过 300m/h，每层浇筑高度一般为 1~2m，浇筑应对称分层分块。液态混凝土的高度一般控制在 0.6m 左右。
        • 在浇筑过程中应监测座环变形，并按实际情况随时调整混凝土浇筑顺序。
        • 2025新增
      • 设备安装前，应获得下列文件（图纸证件证明5点）
        • 1）设备的安装、运行及维护说明书和技术文件。2）全部随机图纸资料（包括设备装 配图和零部件结构图）。3）设备出厂合格证，检查、试验记录。4）主要零部件材料的材质性能证明。5）与安装有关的土建设计图纸。
    • 水泵机组的选型
      • 水泵机组（主机组）包括水泵（主项）、动力机和传动设备
      • 水泵类型
        • 叶片泵
          • 离心泵
            • 离心泵的比转数 ns的范围约为 30〜300r/min
          • 轴流泵
            • 轴流泵的比转数 ns在 500r/mm 以上；
          • 混流泵
        • 容积泵
        • 按泵轴的安装方向划分
          • 立式
          • 卧式
          • 斜式
          • 规格参数
            • 比转数
      • 水泵选型
        • 水泵选型主要是确定水泵的类型、型号和台数等。
    • 水泵机组的安装
      • 1、水泵机组安装包括主机组、辅助设备、电气设备和进出水管道安装
      • 2、设备安装前，应获得下列文件：
        • 1）设备安装图及技术要求。
        • 2）与设备安装有关的建筑结构及管路图。
        • 3）制造商提供的设备及零件和备件清单、设备及部件装配图、设备安装使用说明书。
        • 4）主要设备基础及建筑物的验收资料。
        • 5）与设备安装有关的基准线、基准点和水准标高点。
        • 6）安装前的设备基础混凝土强度和沉降观测资料。
      • 7、油槽等开敞式容器安装前应进行煤油渗漏试验，时间至少 4 小时，无渗漏现象。
      • 9、设备的涂层满足相关规定，无起泡、皱纹，颜色一致。
      • 11、安装施工现场应符合下列要求：
        • 6）设备基础混凝土强度应达到设计值得 70%以上。
        • 7）设备安装不宜与土建施工或其他作业交叉进行。 确需交叉进行的，应做好设备防尘、防水、防损坏等保护措施。
• 真题案例
  • 2024年
    • 35题
      • 混凝土拆模
      • 止水缝浇筑
      • 启闭机试验
  • 2023年
    • 34
      • 水闸组成
  • 2021年
    • 32题
      • 闸门标志内容
      • 闸门安装前检查内容