小型水库管理员培训教材.doc

前 言据统计至年年底，江西省共建成或基本建成各类水库9783座，其中大型水库25座，中型水库239座，小(一)型水库1438座，小(二)型水库8081座。全省水库总库容288.16×108m3，其中兴利库容162.5×108m3；水库有效灌溉面积达1425万亩，占全省有效灌溉面积2841万亩的50.2%，其中大型灌区控灌面积只达27%，绝大部分靠万亩以下的中小型灌区供给。庞大的小型水库群已成为我省防洪工程体系和水利基础设施的重要组成部分，这些水库对于保障我国粮食安全和饮水安全,发展农村经济,改善农民生产生活条件和生态环境，稳定农村社会秩序等都起到了巨大的作用，特别是对粮食主产区的发展和建设社会主义新农村具有不可替代的重要作用。水库安全事关人民群众生命财产安全和社会稳定。对于江西省占水库总数97%的小型水库，安全问题突出，存在安全管理责任主体不明确、管理经费不到位、管理机构和人员不落实等问题。为贯彻落实江西省政府办公厅转发省水利厅关于进一步加强山洪灾害防御和水库安全管理意见（赣府厅发6号），及省水利厅关于贯彻赣府厅发6号文件加强小型水库安全管理工作的通知（赣水建管字51号）文件精神，进一步规范和加强小型水库安全管理，确保小型水库工程安全运行，保障人民群众生命财产安全，充分发挥工程效益。要求加强对水库安全管理人员的上岗培训，实行持证上岗。因此，根据江西省小型水库实际情况，编写此小型水库安全管理员培训教材，以供参考。水库管理，指的就是对投入运行的水库工程设施，进行保护、运用和经营管理的工作。水库管理工作的任务是：保护好水库工程设施，避免受天然的和人为的破坏；确保水库各建筑物安全，防止发生溃坝、倒闸、决口等安全事故而酿成严重灾害；维护建筑物工程设备功能，充分发挥其除水害、兴水利的效益；通过运行实践，检验规划、设计和施工的正确性，提高水利的科学技术水平。为了实现上述任务，需要在管理工作中采取各种行政的、法律的、技术的、经济的措施。1基本概念1.1水库的基本知识1、水库定义在山谷、河道或低洼地区用挡水或泄水等水工建筑物形成的人工水域被称为水库。  拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物一般称为坝或闸。水库具有调节径流、集中落差和调整上游回水区内水面比降的作用，可用于防洪、城镇供水、灌溉、水力发电、提供或改善航运条件、发展养殖、旅游和改善环境等。水库历史悠久，公元前2650年前后，埃及在杰顿维干河上修建异教徒坝，形成防洪水库；中国也于公元前598前591年在安徽省寿县南修建了芍陂灌溉水库。截止目前，世界上最大的水库是俄罗斯的布拉茨克水库，总库容1694亿m3；中国最大水库为三峡水库，总库容393亿m3，发电装机26台，总装机容量1812万千瓦，年发电量847亿千瓦时。江西省最大的水库是柘林水库，位于永修县柘林附近的修水河上，粘土心墙土石坝，高63.5m，库容79.2亿m3。设计灌溉面积32.1万亩，发电装机容量42万千瓦。2、水库类型根据水库的位置与形态，其类型一般可分为以下几种:    山谷水库：用拦河坝横断河谷，拦截天然河道径流，抬高水位而成，绝大部分水库属于这一类型；    平原水库：在平原地区的河道、湖泊、洼淀的出口处修建闸、坝，抬高水位形成，必要时还在库周圈筑围堤，如当地水源不足还可以从邻近的河流引水入库。地下水库：在潜流丰富的季节性河流河床下修建截流墙等水工建筑物形成的潜流汇集区域称为地下水库。  根据水库调节性能可分为日调节、周调节、年调节和多年调节水库；按水库用途可分为单一用途水库和综合利用水库。我省水库以山谷水库为主。3、水库工程等别  按照防洪标准GB50201-94规范，水库工程等别分为五等，即： 表1-1 水利水电枢纽工程的分等指标工程等别水 库防 洪治 涝灌 溉供 水水电站工程规模总库容(108m3)城镇及工矿企业的重要性保护农田(万亩)治涝面积(万亩)灌溉面积(万亩)城镇及工矿企业的重要性装机容量(104kw)大(1)型10特别重要500200150特别重要120大(2)型101.0重要5001002006015050重要12030中 型1.00.1中等100306015505中等305小(1)型0.100.01一般30515350.5一般51小(2)型0.010.001530.511.2主要建筑物1.2.1大坝水库的挡水建筑物称挡水坝或拦河坝，一般简称为坝，它是横拦河道的建筑物，其作用是拦蓄江河径流，形成水库。 调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，如丁坝、顺坝和潜坝等。1、坝的类型 坝的类型很多，一般主要按筑坝材料、结构性质、施工方法、防渗体形式进行划分，但也有按工作状况和使用目的划分的。此外，还可以由两种或多种坝构成混合坝型。按建筑材料分类： 可分为土坝、混凝土坝、砌石坝、橡胶坝、钢坝、木坝和土石混合坝等类型。筑坝材料以土石料为主的坝称为土石坝，又分为均质坝、心墙坝、斜墙坝、面板坝等；筑坝材料以混凝土为主的坝称为混凝土坝，可分为混凝土重力坝、混凝土拱坝、混凝土连拱坝、混凝土重力拱坝、混凝土双曲拱坝、混凝土宽缝重力坝等；筑坝材料以石料为主的坝称为浆砌石坝， 分为浆砌石重力坝、浆砌石重力拱坝等。江西省土坝约占95以上。  按坝顶水流条件分为溢流坝、非溢流坝。土坝按筑坝方法分为水力冲填坝、水中倒土坝、碾压式土坝等等。 按坝的位置又可分为主坝、副坝 。位于主河床上的挡水坝称为主坝；由于水库库区的地形条件复杂，在库岸低凹部分或天然垭口处为阻止库水流失而修建的挡水坝称副坝。 按使用目的分为：为灌溉、发电、航运等蓄水、取水、拦沙及利用水库淤造地、存储尾矿或粉煤灰而修建的坝。随着科学技术的进步，水库挡水坝的建筑材料，结构形式，施工工艺不断发展和更新，坝的类型越来越多。2、土石坝的基础知识1）土石坝的特点土石坝又称“当地材料坝”，主要由坝址附近的土石料填筑而成，根据坝体所用材料不同又可分为土坝和堆石坝。坝体材料以当土料和砂、砂砾、卵砾为主的称土坝，以石渣、卵石、爆破石料为主的称堆石坝。目前世界上两座最高的坝均为土石坝，一座为罗贡坝，高325m；另一座为努列克坝，高300m，均在塔吉克共和国内。我省境内最高的土石坝为柘林水库大坝，坝高62m。土石坝是传统的坝型，历史悠久，使用最为普遍，具有以下特点： 筑坝材料就地取材。可节省大量钢材、水泥、木材等建筑材料。 适应地基变形能力强。土石坝散粒体结构具有适应地基变形的良好条件，对地基的要求比混凝土坝低。 施工方法选择灵活性大。能适应不同的施工方法，从简单的人工填筑到高度机械化施工都可以；且工序简单、施工速度快，质量也易保证。 结构简单、造价低廉、运行管理方便、工作可靠，便于维修加高。当然土石坝也有其不足的一面：坝顶不能溢流，常须另开溢洪道；施工导流不如混凝土坝方便，因而相应也增加了工程造价；坝体断面大，土料填筑的质量易受气候影响。这给施工带来困难，甚至延长工期、增加造价。2）土石坝的工作条件土石坝是由松散颗粒土石料填筑碾压而成的挡水建筑物。由于土粒间的抗剪强度小，上、下游坝坡如不维持一定的坡度，就可能发生坍塌现象。失稳的形式则是坝坡滑动或坝坡连同地基一起滑动，这是与其他建筑物的不同之处。此外，还有以下一些特性。渗流的影响：在上、下游水位的作用下，水流经过坝身及坝基（包括两岸）的结合面和坝体土与混凝土等建筑物的结合面易产生渗漏。渗流在坝体内形成自由水面，浸润线以下的土体全部处于饱和状态，使土的有效重量减轻，并减小土的内摩擦角和粘结力。同时，渗透水流对土体还有动水压力的作用，这些力增加了坝坡滑动的可能性；渗透水流在土壤中运动时，如渗透坡降超过允许渗透坡降，还会引起坝体坝基的渗透变形，严重时会导致大坝的失事。冲刷的影响：土石坝抗冲能力较低，雨水一方面侵入坝内降低坝的稳定性，另一方面将沿坝坡面下流而冲刷坝面；库内风浪对坝面也将产生冲击和淘刷作用，使坝面容易受到破坏，甚至滑坡。因此，上、下游坝坡均需采取有效的保护措施。沉陷的影响：在坝体自重和水荷载作用下，坝体和地基（土基）都会由于压缩而产生沉陷。过大的不均匀沉陷量还会引起坝体开裂，甚至造成渗水通道而危及大坝安全。其它影响：严寒地区冰层的膨胀，对坝坡产生很大冰压力，易导致护坡的破坏。位于水位以上的坝体，在冻融作用下会造成孔穴、裂缝。在夏季，由于含水量的损失，上述土壤也可能干裂引起集中渗流。在地震区筑坝，地震的作用增加了坝坡坍滑的可能性。粉沙地基在强烈振动作用下还容易引起液化破坏。3）土石坝的安全运行要求绝对不允许水流漫顶：由于对洪水估计偏低，坝顶高程不足，溢洪道尺寸偏小，或水库控制运用不当等，都会造成土石坝漫顶溃坝的严重事故。因此，要充分估计水库风浪及坝的沉陷值，预留足够的超高；库区内岸坡的滑坡体在水库内坍滑产生的涌浪对土石坝极为不利；对于可能发生的特殊洪水，也应有应急的泄洪保坝措施。据国外对土石坝失事资料的分析，由于流漫顶而失事的占30%。要满足渗流控制要求：渗流量过大，影响水库效益；坝体和坝基产生危害性渗透变形，导致大坝失事。如美国93m高的提堂坝（1975年建成）建成不足一年，由于坝基透水性大，防渗帷幕施工质量不佳而导致溃坝；浸润线过高，也会降低坝的稳定性。 使坝体坝基稳定可靠：土石坝为散粒体结构，局部范围内土体的抗剪强度不足时，土体开始滑动。边坡稳定是坝安全的基本保证。据统计，过去失事的土石坝中1/4是由于滑坡破坏造成的。能抵抗其它自然界的破坏作用：库水风浪将淘刷坝坡；雨水冲刷坝体；冬季冰冻膨胀影响产生裂缝；夏季日晒龟裂裂缝；还有白蚁危害等，都应采取防护措施。4）土石坝的类型土石坝按施工方法的不同可分为：碾压式土石坝，抛填式堆石坝，定向爆破堆石坝，水中倒土坝和水力冲填坝等。按土料在坝体中的配置和防渗体的位置不同，又可分为以下坝型：均质坝：坝体的绝大部分由均一的透水性较弱的粘性土填筑而成；整个坝体起防渗作用，如图1-1-a所示，其优点是材料单一、工序简单；缺点是坝坡较缓，剖面大。特别是中、小型水库采用较多，如海南松涛均质坝，坝高78.7m，由风化土料填筑而成。 土质防渗体分区坝：坝体由土质防渗体及若干透水性不同的土料分区所构成。其中土质防渗体设在坝体中部或稍向上游倾斜的称为心墙坝，如图1-1-b所示，我国高105m的石头河水库大坝即为粘土心墙坝。土质防渗体设在坝体上游面或接近上游面的称为斜墙坝，如图1-1-c、1-1-d所示，北京密云水库白河主坝为66m高的斜墙坝。坝中心向外透水性逐渐增大的土石混合坝和上游为防渗土料、下游为透水料的土石混合坝，如图1-1-eh。为便于施工，改善坝体应力状态，避免裂缝，也有斜心墙坝如图1-1-i。非土质防渗体坝：坝的防渗体由沥青混凝土、钢筋混凝土或其他人工材料（如土工膜等）组成，其余部分由土石料筑成。其中防渗体在上游的称为斜墙坝（面板坝），防渗体在坝体中央的称为心墙坝，如图1-1-jl所示。5）土石坝的剖面和构造土石坝的基本尺寸，包括坝坡、坝顶高程、坝顶宽度以及防渗体及排水设备、护坡等，需满足土石坝的工作要求，并达到既安全又经济的目的。坝顶：坝顶高程由水库静水位加波浪爬高及安全超高决定，按坝的等级及运用情况按规范计算，并要有足够的预留沉陷值。一般坝体沉降值约为坝高的0.20.4%。坝顶宽度与坝的稳定没有直接的关系，主要取决于构造、交通、施工及运行等要求。对于有交通要求的坝顶宽度，应按道路等级遵照交通部门的要求而定，高度30m以下的坝顶最小宽度应不小于3.0m。坝顶设路面，如坝顶有交通要求，则应按道路要求设计，如没有交通要求，则可用单层砌石或砾石护面以防雨水冲蚀。坝顶上游侧通常设防浪墙，下游侧设栏杆。防浪墙高度通常为11.3m，用浆砌石或钢筋混凝土筑成。墙的基础应牢固地埋入坝内，伸入防渗体内。为排除雨水，坝顶路面通常向两侧或一侧做13%的斜坡。有防浪墙时坡向下游，并在坝顶下游侧设纵向排水沟，以便汇集雨水，经坡面排水沟排至下游。坝坡：土石坝坝坡对坝的稳定和工程有着直接的影响，主要取决于坝型、坝高、坝的等级、坝体及坝基的材料性质、所承受的荷载、施工和运用条件等因素。对碾压式土坝砂、壤土类坝坡，其平均坡度一般在1:2.01:4.0左右。在一般情况下土质斜墙坝的上游坡比心墙坝缓，而下游坡则可比心墙坝陡些；砂壤土、壤土的均质坝坝坡比砂或砂砾料的坝坡缓些；粘性土均质坝的坝坡与坝高有一定关系，其高度越大，坝坡越缓。砂或砂砾料坝体的坝坡与坝高的关系很小。一般坝的下游坡每隔1030m设置一条马道。马道的宽度视其用途而定，但其最小宽度不得小于1.52.0m。马道上设置排水沟以汇集雨水防止冲刷，还可用于观测、检修和交通。土石坝的上、下游坝面一般都要设置护坡。其作用是为防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流冲刷等危害；均质坝下游护坡的作用是防止雨水冲刷，风浪、冰层和水流作用，动物、冻胀干裂等对坝坡的破坏。对护坡的要求是坚固耐久，能抵抗各种因素的破坏作用，并保证底层不受淘刷。尽可能就地取材，施工简单，维修方便。上游护坡的型式有：堆石护坡、砌石护坡、混凝土或钢筋混凝土护坡、沥青混凝土护坡；下游护坡的型式有：砌石、堆石、碎石和草皮护坡等。护坡覆盖的范围，上游由坝顶护至水库最低水位以下一定距离，一般在最低水位以下2.5m。下游面则由坝顶护至排水棱体，无排水棱体时则护至坝脚。坝的防渗体：坝的防渗体必须满足渗透坡降、坝体浸润线及渗流量在允许范围内，还要满足结构和施工的要求。防渗体的材料有土质防渗体，人工材料（沥青混凝土、钢筋混凝土）等。坝体排水设施：排水设备是土石坝的一个重要组成部分。主要目的是：防止渗流逸出处的渗透变形；降低坝体浸润线及孔隙压力，改变渗流方向，增加坝体稳定；保护坝坡，防止冻胀破坏。坝体排水设备须保证充分的排水能力，能自由地向下游排出全部渗水，同时应按排水反滤原则，保证坝体及地基土不发生渗透破坏。一般有棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和综合式排水等，在实际工程中常将几种排水型式组合应用。棱体排水：在坝脚处用块石堆筑而成，适于下游有水的情况，能降低坝体浸润线、防止坝坡冻胀和渗透变形，保护下游坝脚，且有支持坝体增加稳定的作用，是一种可靠的排水型式。其顶部高程应超出下游最高水位，并保证坝体浸润线距坡面的距离大于该地区的冻结深度；顶部宽度不得小于1.0m；棱体排水一般不作道路用，以免排水堵塞。在排水与坝体及坝基之间应设反滤层。贴坡排水：又称表层排水，排水设在下游坝坡底部，由12层堆石或砌石筑成。在石块与坝坡间设反滤层。这种排水结构简单、省料且便于检修，可防止渗透破坏，保护下游坝脚。但不能降低浸润线，且防冻性较差，常用于中小型水库且下游无水的均质坝。其顶部应高于坝体浸润线的逸出点；底脚处必须设置排水沟或排水体，其深度或厚度应使水面结冰后，排水沟（排水体）的下部仍有足够的排水断面。褥垫排水：将排水体平铺在坝下游的部分地基上，形似褥垫，一般向下游做成0.0050.01的坡度以利排水，褥垫排水的厚度一般不宜小于30cm。其降低浸润线效果显著，有利于坝基排水。3、混凝土坝坝型及其工作原理混凝土坝有三种基本结构型式：重力坝、支墩坝和拱坝。此外，重力坝或支墩坝有时建成混合坝。重力坝：重力坝是最常用的混凝土坝型，其设计和施工均最简单。以自身重量承受上游水、冰、淤泥压力和坝基扬压力保持稳定的挡水坝称重力坝。重力坝按结构形式又可分为实体重力坝、宽缝重力坝和空腹重力坝。 重力坝一般为大体积三角形断面，藉助其重量及形状承受水荷载，并将荷载传给地基。在重力坝中，需注意渗压管中扬压力的变化，因为它可导致倾覆或滑动。图1-2所示为重力坝的剖视图。支墩坝：由支墩承受上游来的推力的坝称支墩坝。支墩坝是重力坝的一种形式，藉其本身的重量及水重维持稳定。支墩坝由二个基本构件组成：不透水的上游坝面和一系列支墩或直立墙。支墩或直立墙，用来支撑上游坝面，并将荷载自坝面传至地基。支墩坝按其结构形式又可分为连拱坝、大头坝、钢筋混凝土平板坝等。 支墩坝是一种敏感的坝型。面板状况或设计的缺陷可导致瞬时破坏。由于面板底宽较薄，库水头通过此处要削减为零，所以地下渗透也是个需注意的问题。虽然支墩坝的混凝土量较重力坝少，但施工时模板工程要求大量的劳动力。许多支墩坝建于30年代，当时的劳动力费用与材料费用之比相对较低。后来，随着劳动力成本的上涨，支墩坝的建设日趋减少。拱坝：拱坝是拱向上游的实体混凝土坝，一般薄于重力坝，虽然拱坝藉其自重将小部分库水荷载传给地基，但主要还是通过拱作用将荷载传给峡谷两壁（坝肩）而保持其稳定。由于拱坝较薄，所以混凝土的应力是否超限是大坝安全最为关注的因素。图1-3为拱坝的简图。拱坝按其结构形式又可分为重力式拱坝、拱坝、双曲拱坝等。 混合坝：混合坝一般由重力坝段或支墩坝段与土坝或堆石坝段相结合组成。混合坝兼有混凝土坝的优点具有溢洪坝能力（即安全漫顶）和土石坝的优点采用当地材料，造价低。砌石坝：砌石坝主要由块石、条石、岩块或混凝土用砂浆砌筑而成。最早发展的砌石坝大多为重力坝，也有少量拱坝。砌石坝的多数缺陷类似于混凝土坝，此外，砌石坝建筑中砂浆的损坏是其问题的主要根源。砌石坝一般按其用来浆砌的石料或混凝土进行分类。仅有砌石护面的土石坝不能称作砌石坝。由于近年混凝土技术的进步，砌石坝的造价相对较高，所以现已极少修建砌石坝。1.2.2泄洪建筑物在江河上修建水库，要求经过水库调节的江河径流与建库取得的各种效益得到最佳适应，同时要求建库投入与建库效益达到最佳比例，为此，任何水库都只能按照一定的标准修建。正因为有标准，水库不可能，也没有必要将江河洪水全部拦蓄，而只能在一定标准的范围内调节洪水，所以，修建水库既要修建拦蓄洪水的挡水建筑物，又要修建宣泄洪水的泄洪建筑物。 水库的泄洪建筑物是用来宣泄超过水库调蓄能力洪水及泥沙、冰凌等的水工建筑物，保证挡水建筑物-坝的安全及减少和避免库区超标准淹没损失，减少水库淤积的水工建筑物。由于地形地貌条件及水库挡水建筑物的形式，水库泄洪建筑物的形式是多种多样的，主要有坝身泄水道（包括溢流坝、中孔、深孔泄水孔和坝下涵管）和河岸泄水道（包括河岸溢洪道和泄洪隧洞）。混凝土坝一般采用溢流式泄洪，如溢流坝和坝身泄水孔等，此时坝体既是挡水建筑物又是泄水建筑物。土石坝一般不容许从坝身溢流或大量泄洪，往往需要在坝体外岸边或天然垭口处建筑河岸溢洪道或开挖泄洪隧洞。1、溢洪道主要形式按位置分有河床式和河岸式两种。河床式溢洪道按照挡水建筑物结构形式又可分为两种：混凝土型重力坝和部分浆砌石溢流坝，可以将部分坝段建成溢流坝段，在溢流坝顶建泄洪闸门（也有不建闸门的），通过坝顶泄洪。其他结构形式挡水建筑物的河床式溢洪道则是将其设置在挡水建筑物的一端与坝相连。河岸式溢洪道一般在河道一侧马鞍形的山凹部（垭口处），有正槽式、侧槽式、井式和虹吸式等四种形式。一般进口位于水流顺畅处，且与土石坝保持一定距离，避免横流对坝的冲刷。小型水库的溢洪道一般不设闸门，多布置在河岸，且其泄流水面通常都是开敞的，故称为河岸开敞式溢洪道。河岸开敞式溢洪道具有结构简单，水流平顺，容易施工，管理方便和安全可靠的特点。这种溢洪道由引水渠、溢流堰和泄水陡槽等几部分组成，陡槽后一般还设置消力池和尾水渠，以减轻溢流洪水的冲刷作用。为了确保水库挡水建筑物安全，避免因洪水而发生溃坝，造成巨大灾害，溢洪道又有正常溢洪道与非常溢洪道两种。 正常溢洪道：是用来泄放水库设施标准内，保证水库挡水建筑物安全必须泄放的洪水的泄洪建筑物。 非常溢洪道：是用来泄放水库在发生超标准特大洪水情况下，保证水库挡水建筑物安全必须泄放的洪水的泄洪建筑物。 2、泄洪洞 泄洪洞按其位置可分为建在坝内的泄洪洞和建在挡水建筑物一侧的山体内泄洪洞两种；按其洞内水流状态可分为无压洞和有压洞两种。有的水库泄洪洞兼有排沙功能，用以减轻多沙河流上的水库淤积；有的水库泄洪洞兼有放空水库功能，用以放空库水以利人防和检修。 输水建筑物是指从水库向下游输送灌溉、发电或工业用水的建筑物，如输水洞、引水管、渠道等。取水建筑物是输水建筑物的首部，如进水闸和抽水站等。1.2.3输水建筑物水库的输水建筑物亦叫输水道、输水洞，也是水库泄水建筑物的一种，是满足灌溉、发电、供水等需要，从水库中取水的通道，有的输水建筑物还同时具有排沙或放空水库的功能。输水建筑物一般都是水工隧洞，按其位置可分为建在坝体内或在坝端两侧山岩中开凿隧洞两种。输水建筑物都设置闸门以控制放水。小型水库的放水涵洞是利用库水进行灌溉的重要建筑物，通过它把库内水引入下游灌溉渠道，以保证农田的灌溉，一般都埋在土坝底部，要求建在坚实的土质或石质基础上，以避免折裂。另外，由于其应用频繁，故要求其启闭设备灵活可靠，防止损坏或冻坏。小型水库放水设施主要由进水口建筑物和出水口建筑物组成。进水口建筑物主要有三种结构型式：（1）分级卧管式这种进口形式广泛地应用于小型水库引水灌溉工程中，它是由斜卧在坝前斜坡上。这种形式的进口建筑物结构简的进水卧管、卧管下部的消力井组成，如图1-4。这种形式的进口建筑物结构简单，施工方便，引取水库表层水，对农作物生长有利。但不如闸门控制方便，引水流量不易准确控制；（2）塔式塔竖立于输水涵洞的进口处，塔底部设有闸门，塔顶设操纵千台和启闭机，用工作桥与岸相连，如图1-5 。这种形式布置比较紧凑，闸门开启比较方便可靠：缺点是工程造价较高；（3）斜拉闸门式这种形式是沿库区山坡或上游坝面斜坡布置，在斜坡上设置闸门轨道，进水口在斜坡底部，启闭机安装在山坡平台上或坝顶，如图1-6。这种布置方式结构简单、操作方便、造价小、启闭力小；缺点是闸门不易关闭、检修困难。1.3常用术语1.3.1水文1、降雨降雨量：指从大气中降落到地面的雨、雪、雹等以及由水汽凝结成的露、霜等总水量，其单位为mm。降雨强度:指单位时段内的降雨量。以mm/分或mm/时计。水文气象规定按24小时内降水强度划分的暴雨等级量：等级小雨中雨大雨暴雨大暴雨特大暴雨降雨量（mm）101024.92549.950100100200大于200江西主要暴雨区有三个，分别为：赣东北暴雨区:武夷山脉、怀玉山之间； 赣西北暴雨区:幕阜山、九岭山之间；赣东南暴雨区:武夷山脉、雩山之间。2、流域和水系 流域是地表水与地下水分水线所包围的集水区或汇水区，因地下水分水线不易确定，习惯上将地表水的集水区称为流域。河道干流的流域是由所属各级支流的流域所组成。流域面积:亦称受水面积或集水面积。流域面积一般根据地形图勾出流域分水线，然后求出分水线所包围的面积，其单位以km2计。河流的流域面积可以计算到河流的任一河段，如水文站控制断面，水库坝址或任一支流的汇合口处。流域里大大小小的河流，构成脉络相通的系统，称为河系或水系。3、水尺与水位 水尺是直接观读江河、湖泊、水库、灌渠水位的标尺。水尺的历史悠久，直至现代仍在广泛使用。河流或者其它水体的自由水面离某一基面零点以上的高程称为水位。水位的单位是米，一般要求记至小数2位，即0.01。以水位为纵轴，时间为横轴，可绘出水位随时间的变化曲线，称为水位过程线。 4、径流与径流量 流域地表面的降水，如雨、雪等，沿流域的不同路径向河流、湖泊和海洋汇集的水流叫径流。在某一时段内通过河流某一过水断面的水量称为该断面的径流量。径流是水循环的主要环节，径流量是陆地上最重要的水文要素之一，是水量平衡的基本要素。5、汛期与枯水期汛期:指江河中由于流域内季节性或周期性降雨、融冰、化雪而引起的水位流量上涨时期。枯水期:亦称枯水季。指流域内地表水流枯竭，主要依靠地下水补给水源的时期。在一年内枯水期历时久暂，随流域自然地理及气象条件而异。江西省实施中华人民共和国防洪法办法规定：汛期为每年4月1日至8月31日，特殊情况下，省人民政府防汛指挥机构可宣布提前进入或者延长防汛期。6、涝灾与洪灾涝灾：由于本地降水过多,地面径流不能及时排除,农田积水超过作物耐淹能力,造成农业减产的灾害。造成农作物减产的原因是，积水深度过大，时间过长，使土壤中的空气相继排出，造成作物根部氧气不足，根系部呼吸困难，并产生乙醇等有毒有害物质,从而影响作物生长,甚至造成作物死亡。       洪灾：洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。洪灾除对农业造成重大灾害外，还会造成工业甚至生命财产的损失。涝灾与洪灾的共同点是地表积水（或径流）过多，区别是涝灾因本地降水过多而造成，洪灾则是因客水入境而造成。      洪水是一种峰高量大、水位急剧上涨的自然现象。洪水一般包括江河洪水、城市暴雨洪水、海滨河口的风暴潮洪水、山洪、凌汛等。7、防洪调度与预报防洪调度就是通过蓄、泄、滞、分等措施，人为改变天然洪水的时、空分布规律，以达到减免洪水灾害的目的。 暴雨预报。根据前期气象资料，对未来某一地区可能发生的暴雨天气进行预测。按预报时间长短，分短期（12天）暴雨预报和中期（310天）暴雨过程预报。洪水预报。根据前期和现时已出现的降雨和气象等要素，对洪水的发生和变化做出预测。预报项目包括洪峰水位（流）量出现时间、洪水涨落过程和洪水总量等。水库预报调度。根据已出现的降雨实时测报值（降雨落地后）做出的洪水预报，以控制水库下泄流量的调度方式。1.3.2水库特征指标1、防洪标准对河流上修建的任何一项水利工程，设计时都要考虑水工建筑物所能防御洪水的能力，一般根据所在河段未来可能发生洪水的特性，并结合工程的规模和要求，选出一个比较合适的洪水作为防洪安全设计的依据。水库的防洪标准即是水库水工建筑物的防洪标准，表示水库防洪能力的大小。发生标准内的洪水，水库的水工建筑必须保证安全和正常工作。水库设计和运用中主要采用的洪水标准有设计洪水标准、校核洪水标准和为下游防洪设定的洪水标准等（见表1-1）。表1-1 水库工程水工建筑物的防洪标准水工建筑物级别防洪标准GB50201-94防洪标准 重现期（年）山区、丘陵区平原区、滨海区设计校 核设计校核混凝土坝、浆砌石坝及其它水工建筑物土坝、堆石坝1100050050002000PMF或1000050003001002000100025001002000100050002000100501000300310050100050020001000502030010045030500200100030020101005053020200100300200105020注：当山丘、丘陵区的水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于15m，上下游水头差小于10m时，其防洪标准可按平原区、滨海区栏的规定确定；当平原区、滨海区的水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度高于15m，上下游水头差大于10m时，其防洪标准可按山丘、丘陵区栏的规定确定。（1）设计防洪标准与设计洪水位。设计防洪标准即正常的设计洪水标准。设计洪水标准以洪水的频率或重现期表示。在水库工程设计中，通过水文计算求得设计标准洪水的洪峰流量，不同时段的洪水总量、洪水过程线、洪水地区组成等，并据此进行各项水工建筑物及控制运用等设计。 设计洪水位是当库水遇到设计洪水标准时，在坝前达到的洪水位。它是水库在正常运用情况下，允许达到的最高水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。（2）校核洪水标准与校核洪水位。鉴于水库失事将对下游造成无法估量的巨大损失，水库不仅要在发生设计标准洪水时要确保安全，在发生超过设计标准的非常洪水时也要确保安全。校核防洪标准就是水库防御非常洪水的能力。在水库工程设计年中，通过水文计算，求得校核标准的洪峰流量、不同时段的洪水总量、洪水过程线、洪水的地区组成等，并据此进行各项水工建筑物的安全校核设计及控制运用设计等。 校核洪水位是当水库遇到校核洪水标准时，在坝前达到的洪水位。它是水库在非常运用情况下，允许临时达到的最高洪水位，也是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。水库在校核洪水位以下的库容称为总库容。2、库容与特征水位水库的蓄水容积称为库容，水库的坝愈高，能得到的库容就愈大，水库水位与库容的关系是由库区地形图上量算点绘出来的。有了水库水位库容关系曲线，就可以根据观测的水库水位，从曲线上查得相应的蓄水量。水库为完成不同任务，在不同时期和各种水文情况下需控制达到或允许消落的各种库水位称为水库特征水位。相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积称为水库特征库容。水库特征水位主要有：死水位、正常蓄水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位和校核洪水位等；主要特征库容有：死库容、兴利库容、防洪库容、调洪库容和总库容等。1)正常蓄水位与兴利库容在正常运用情况下，水库为满足兴利要求，应在开始供水时蓄到的高水位，也称正常高水位、兴利水位或设计蓄水位。它是确定水库的规模、效益和调节方式，是保证水库兴利的允许最高洪水位。泄洪建筑物不设闸门的，正常高水位即是泄洪建筑物（溢洪道）的底高程；泄洪建筑物设闸门的，正常高水位就是闸门关闭时长期维持的最高水位。正常蓄水位至死水位之间的库容称兴利库容（调节库容）。2）防洪限制水位与防洪库容水库根据汛期和枯水期的径流条件及水库泄洪建筑物的条件确定的汛期起始调洪的水位称汛前限制水位，汛前水库必须把蓄水位降到此水位。 在汛期水库允许兴利蓄水的上限水位，也是水库在汛期预留所需防洪库容的下限水位。这一水位是根据防洪标准、工程现状以及汛期洪水特性而制定的。防洪高水位是指遇到下游防护对象的设计标准洪水时，坝前达到的最高水位，防洪限制水位至防洪高水位之间的库容，称为防洪库容。3）死水位与死库容指水库正常运行情况下，允许水库消落的最低水位，这个水位以下的库容称死库容或垫底库容。死水位是按灌溉最低引水位、水电站最小工作水头、养鱼的要求，以及预留淤砂的容积来确定的。除遇到特殊干旱年份，死库容所蓄的水量一般不动用。1.4安全管理的主要任务1、水库管理目标水库管理就是采取行政和法律的、技术和经济的措施，科学合理组织水库的建设与运行，保障水库安全，促进效益发挥，满足经济社会发展对水库综合效益的需求。我国水库的管理分为水库工程建设管理和水库管理，水库工程建设管理是对水库建设管理工作的总称，包括建设行政管理和建设项目管理。水库管理是对建成后水库管理工作的总称。水库管理的基本任务是：保证水库安全运行，防止溃坝；充分发挥水库设计综合效益；对工程进行维修养护，防止和减缓工程老化、水库淤积、自然和人为破坏，延长水库使用年限；推进技术进步，加强队伍建设，不断提高水库管理水平。水库管理目标就是在水库建设、运行与报废全过程中体现安全、效益和质量。水库管理的发展方向是实现水库管理的规范化、法制化和现代化。2、水库管理范围小（一）型水库，管理区为按大坝上游临水山体分水岭以下库区、大坝背水坡脚外50m，大坝两端各80m，溢洪道两侧各10m所形成的区域。小（二）型水库，管理区为按大坝上游分水岭以下库区，大坝背水坡脚外30m，大坝两端下游各50m，溢洪道两侧5m所形成的区域。3、安全管理主要任务根据水利部关于加强小型水库安全管理工作的意见（水建管2002188号）的要求，小型水库安全管理的主要任务有以下几点。1）明确责任主体，落实安全责任责任主体：国家所有的小型水库，水库上级主管部门是水库安全管理的责任主体；农村集体组织所有的小型水库，水库所地地的乡、镇人民政府是水库安全管理的责任主体；其他经济组织所有的小型水库，其所有者（业主）是水库安全管理的责任主体。小型水库安全管理实行政府行政领导负责制，每座小型水库要确定一名相应的政府行政领导为安全责任人，对水库安全负总责，协调有关部门做好水库安全管理工作，包括建立管理机构、配备管理人员、筹措管理经费、组织抢险和除险加固等。县级以上水行政主管部门负责对本行政区域内所有小型水库的安全管理实施监督，向同级人民政府报告小型水库的安全状况、提出建议，切实履行行业主管部门的职责。水库主管部门或所有者（业主）负责组织水库管理单位进行大坝注册登记、安全鉴定、水电站安全管理分类及年检、管理人员培训、实施年度检查、除险加固等，对每座小型水库要确定一名技术责任人。水库管理单位负责水库安全管理的日常工作，包括巡视检查、工程养护、实施水库调度、安全生产、抢险救灾及水毁工程修复等。无专门管理机构的小型水库，水库主管部门或所有者（业主）应根据实际情况，采取有效的管理方式，将安全管理的日常工作落到实处。2）健全管理机构，落实管理经费小（1）型水库和对村镇、交通干线、军事设施、工矿校区等人口集中区安全有重要影响的重点小（2）型水库，以及总装机容量2000告千瓦及以上的发电企业，必须建立专门的管理机构，配置管理人，小（1）型水库配备不少于3名专职管理人员，重点小（2）型水库配备不少于2名专职管理人员。其它小（2）型水库（电站）可根据实际需要，或建立管理单位，或指派专职管理人员。小型水库管理人员逐步实行持证上岗制度，小型水库的专职管理人员须取得全国小型水库岗位培训合格证书后方可上岗。国家所有的水库，水费收入不能满足管理经费需要的，同级财政应足额拨付；农村集体组织或其他经济组织所有的水库，可通过财政补助、受益者集资，推行租赁、承包等管理方式，拓宽管理经费渠道。3）加强安全检查，推进规范管理水库主管部门或所有者（业主）每年汛前应对所管辖的小型水库逐库进行年度安全检查，提出检查报告（内容应包括检查内容、存在问题及整改意见），对查出有安全隐患的小型水库要限期处理，将处理方案和处理结果报送当地水行政主管部门和人民政府备案。各级水行政主管部门应对检查情况进行抽查。水库主管部门或所有者（业主）应组织做好大坝安全鉴定工作。要按照水库大坝注册登记管理办法的要求做好水库大坝的注册登记工作。按照农村水电站安全管理分类及年检办法的要求加强安全鉴定和管理，认真做好水电站安全管理分类和年检。加强工程巡查和维修养护。小型水库管理单位应当参照水库工程管理通则（SLJ702-81）和土石坝养护修理规程（SL210-98）的规定对工程设施等做好现场巡查、观测和维修养护工作。小型水库应当具备基本的观测、监测设施。强化安全意识，严格运行管理。有防洪任务的小型水库，县级水行政主管部门每年汛前应根据国家防汛抗旱总指挥部办公室颁发的防洪预案编制要点（试行）（办河199626号）组织编制防洪预案，并严格按管理权限报批和监督实施。存在安全隐患的小型水库，在未除险加固之前，水库主管部门或所有者（业主）每年汛前应根据水库病险情况，降低水位或空库运行，严禁带病、带险按原标准运行。4）搞好前期工作，加快除险加固按照“突出重点，确保安全，兼顾效益”的原则，对本地区小型病险水库分类排队