第二部分水利工程(3)

1、1第第 5 節(jié)節(jié) 水水 閘閘 功能功能 分類分類 組成組成25.1 水閘的功能水閘的功能 水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水水閘是一種利用閘門擋水和泄水的低水頭水工建筑物，多建于河道、渠系及水庫、頭水工建筑物，多建于河道、渠系及水庫、海、湖泊岸邊。海、湖泊岸邊。 35.2 水閘的分類水閘的分類 擋潮閘擋潮閘分洪閘分洪閘攔河閘攔河閘進水閘進水閘排水閘排水閘退水閘退水閘泄洪閘泄洪閘擋潮閘擋潮閘4 水閘的分類水閘的分類 (1) 節(jié)制閘（攔河閘）節(jié)制閘（攔河閘）攔河或在渠道上建造，用于攔洪、調(diào)節(jié)水攔河或在渠道上建造，用于攔洪、調(diào)節(jié)水位、控制下泄流量。河道上的節(jié)制閘又稱攔位、控制下泄流量。河道上的節(jié)制閘

2、又稱攔河閘。河閘。(2) 分洪閘分洪閘常建于河道的一側，用來將超過下游河道常建于河道的一側，用來將超過下游河道安全泄量的洪水泄入分洪區(qū)或分洪道。安全泄量的洪水泄入分洪區(qū)或分洪道。 5 水閘的分類水閘的分類 (3) 進水閘（取水閘）進水閘（取水閘）又稱取水閘、渠首閘。建在河道、水庫或又稱取水閘、渠首閘。建在河道、水庫或湖泊的岸邊，用以控制引水流量，以滿足灌湖泊的岸邊，用以控制引水流量，以滿足灌溉、發(fā)電或供水的需要。溉、發(fā)電或供水的需要。(4) 排水閘排水閘 建于江河沿岸，用來排除內(nèi)河或低洼地建于江河沿岸，用來排除內(nèi)河或低洼地區(qū)對農(nóng)作物有害的漬水。區(qū)對農(nóng)作物有害的漬水。6(5) 擋潮閘擋潮閘建在入

3、海河口附近，漲潮時關閘，退潮時開建在入海河口附近，漲潮時關閘，退潮時開閘泄水。閘泄水。(6) 沖沙閘（排沙閘）沖沙閘（排沙閘）常建在進水閘一側的河道上與攔河閘并排布常建在進水閘一側的河道上與攔河閘并排布置或在引水渠內(nèi)的進水閘旁。置或在引水渠內(nèi)的進水閘旁。其他還有其他還有排冰閘、排污閘排冰閘、排污閘等。等。按閘室結構分：按閘室結構分：開敞式、胸墻式、涵洞式開敞式、胸墻式、涵洞式等。等。 水閘的分類水閘的分類 7 水閘的分類水閘的分類 (1) 攔河閘攔河閘(2) 分洪閘分洪閘(3) 進水閘進水閘(4) 排水閘排水閘(5) 擋潮閘擋潮閘(6) 排沙閘排沙閘85.3 水閘的組成水閘的組成 閘室閘室閘門

4、、閘墩、邊墻、底板、胸墻、工閘門、閘墩、邊墻、底板、胸墻、工作橋、交通橋、啟閉機等。作橋、交通橋、啟閉機等。上游連接段上游連接段兩側的翼墻、護坡、河床部分的鋪蓋。兩側的翼墻、護坡、河床部分的鋪蓋。下游連接段下游連接段護坦、海漫、防沖槽、兩岸的翼墻、護坦、海漫、防沖槽、兩岸的翼墻、護坡等。護坡等。 95.5 水閘的設計水閘的設計 閘址選擇閘址選擇 閘孔設計閘孔設計 防滲、排水設計防滲、排水設計 消能、防沖設計消能、防沖設計 閘室的布置和構造閘室的布置和構造 閘室穩(wěn)定分析、沉降校核和地基處理閘室穩(wěn)定分析、沉降校核和地基處理 閘室結構計算閘室結構計算 水閘與兩岸的連接建筑水閘與兩岸的連接建筑10 閘

5、址選擇閘址選擇 壤土、中砂、砂礫石地基適于作壤土、中砂、砂礫石地基適于作為水閘的地基。為水閘的地基。盡量避開淤泥質(zhì)、粉細砂地基。盡量避開淤泥質(zhì)、粉細砂地基。11 閘孔設計閘孔設計 堰流：堰流： 孔流：孔流：23002HgmQL 閘孔總凈寬：閘孔總凈寬：wgHaQL20 、 、 m、 淹沒系數(shù)，側收縮系數(shù)，流量系數(shù)，淹沒系數(shù)，側收縮系數(shù)，流量系數(shù)，流速系流速系數(shù)數(shù)。a孔口高度。孔口高度。 B孔口凈寬?？卓趦魧?。H0堰上水頭。堰上水頭。 Hw孔口中心的水頭?？卓谥行牡乃^。12第第 6 節(jié)節(jié) 堤防工程堤防工程 堤防是沿江河、湖泊、海洋的岸邊或蓄堤防是沿江河、湖泊、海洋的岸邊或蓄滯洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周

6、邊修建的防止洪水漫滯洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周邊修建的防止洪水漫溢或風暴潮襲擊的擋水建筑物。溢或風暴潮襲擊的擋水建筑物。136.1 分類分類 按位置分為：按位置分為： 河堤、湖堤、海堤、圍堤、水庫堤防。河堤、湖堤、海堤、圍堤、水庫堤防。146.2 河堤河堤 遙堤遙堤 縷堤縷堤 格堤格堤 月堤月堤 越堤越堤黃河堤防黃河堤防縷堤縷堤遙堤遙堤格堤格堤格堤格堤月堤月堤縷堤縷堤遙堤遙堤格堤格堤遙堤遙堤15 遙堤遙堤： 又稱主堤或干堤，距河較遠，堤身較又稱主堤或干堤，距河較遠，堤身較厚，用于防御特大洪水，是防洪的最后一厚，用于防御特大洪水，是防洪的最后一道防線。道防線。 縷堤縷堤： 又名民垸、民埝、生產(chǎn)堤，距河較

7、近，又名民垸、民埝、生產(chǎn)堤，距河較近，堤身單薄，保護縷堤至遙堤之間的灘地洪堤身單薄，保護縷堤至遙堤之間的灘地洪水大時可能漫溢潰決。水大時可能漫溢潰決。 河堤分類河堤分類16 格堤格堤： 連接遙堤與縷堤的橫向堤防，形成格狀，連接遙堤與縷堤的橫向堤防，形成格狀，一旦縷堤決口，水遇格堤即止，同時可防止一旦縷堤決口，水遇格堤即止，同時可防止沿遙堤形成串溝奪河。沿遙堤形成串溝奪河。 月堤與越堤月堤與越堤： 依縷堤或遙堤進占或退后的月牙形堤防。依縷堤或遙堤進占或退后的月牙形堤防。退后為月堤，進占為越堤。退后為月堤，進占為越堤。 其他：其他： 在堤頂加修的小堤稱為子堤或子埝。在堤頂加修的小堤稱為子堤或子埝。

8、 河堤分類河堤分類176.3 堤防滲透破壞及滲控措施堤防滲透破壞及滲控措施 滲透破壞：滲透破壞： 管涌；管涌； 流土；流土； 接觸沖刷；接觸沖刷； 剝離；剝離； 化學管涌?；瘜W管涌。18 滲透破壞滲透破壞 管涌：管涌： 土體中部分顆粒被滲流水帶走的現(xiàn)象，土體中部分顆粒被滲流水帶走的現(xiàn)象，只發(fā)生于無粘性土中。只發(fā)生于無粘性土中。 流土：流土： 滲流作用下，粘性土及均勻無粘性土滲流作用下，粘性土及均勻無粘性土體被浮動的現(xiàn)象，常見于滲流從壩下游溢體被浮動的現(xiàn)象，常見于滲流從壩下游溢出處。出處。19 接觸沖刷：接觸沖刷： 細粒土（砂土或粘土）與粗粒土交界面上，細粒土被滲細粒土（砂土或粘土）與粗粒土交界

9、面上，細粒土被滲流水沖動發(fā)生破壞的情況。此時滲流方向與交界面平行。流水沖動發(fā)生破壞的情況。此時滲流方向與交界面平行。 剝剝 離：離： 粘性土與粗粒土接觸面上，由于滲流作用使土顆粒與整粘性土與粗粒土接觸面上，由于滲流作用使土顆粒與整體結構分離的現(xiàn)象。體結構分離的現(xiàn)象。 剝離可發(fā)生于粘性土與反濾層交界面上。剝離可發(fā)生于粘性土與反濾層交界面上。 化學管涌：化學管涌： 土體中的鹽類被滲流水溶解帶走的現(xiàn)象。土體中的鹽類被滲流水溶解帶走的現(xiàn)象。 滲透破壞滲透破壞20 滲控措施滲控措施 (1) 截水墻：截水墻： 攔截通過透水地基滲水的最有效手段。攔截通過透水地基滲水的最有效手段。 土料、鋼板樁、混凝土土料、

10、鋼板樁、混凝土(2) 臨河面不透水粘土鋪蓋臨河面不透水粘土鋪蓋(3) 堤背防滲蓋重堤背防滲蓋重(4) 堤背腳濾水設施：堤背腳濾水設施： 濾水戧臺、反濾層、導滲溝、減壓井。濾水戧臺、反濾層、導滲溝、減壓井。216.4 堤防搶險堤防搶險1防止漫溢：防止漫溢： 泄、蓄、分；泄、蓄、分； 原堤加固加高，堤頂搶筑子堤。原堤加固加高，堤頂搶筑子堤。222散浸搶護：散浸搶護：外截內(nèi)導外截內(nèi)導 (1) 臨河截滲：臨河截滲：粘土前戧截滲，外坡粘土前戧截滲，外坡鋪設不透水土工膜。鋪設不透水土工膜。 (2) 背河導滲：背河導滲：導滲溝、反濾層、透導滲溝、反濾層、透水后戧（濾水壓浸臺）。水后戧（濾水壓浸臺）。 (3)

11、 搶護脫坡：搶護脫坡：濾水換坡、濾水土撐。濾水換坡、濾水土撐。 堤防搶險堤防搶險233搶堵漏洞：搶堵漏洞： (1) 堤外堵塞漏洞；堤外堵塞漏洞； (2) 堤內(nèi)導水抑砂；堤內(nèi)導水抑砂； (3) 堤身截斷漏管。堤身截斷漏管。 4搶護管涌：搶護管涌： 與搶堵漏洞相似，修筑背水月堤、反濾與搶堵漏洞相似，修筑背水月堤、反濾鋪蓋層。鋪蓋層。 堤防搶險堤防搶險24 堤防搶險堤防搶險5跌窩搶險跌窩搶險6防風浪：防風浪： 柳枕、木排、蘆葦或土袋還坡、土工織物柳枕、木排、蘆葦或土袋還坡、土工織物7凌汛搶險：凌汛搶險： 上游水庫調(diào)度，下游破冰泄流上游水庫調(diào)度，下游破冰泄流25第第 7 節(jié)節(jié) 橋橋 梁梁26 上部結構

12、：上部結構：橋跨結構；橋跨結構； 下部結構：下部結構：橋墩、橋臺；橋墩、橋臺； 墩臺基礎。墩臺基礎。7.1 橋梁的基本組成橋梁的基本組成 橋跨結構橋跨結構橋墩橋臺橋墩橋臺墩臺基礎墩臺基礎277.2 橋梁的基本設計步驟橋梁的基本設計步驟強度、剛度、穩(wěn)定性驗算強度、剛度、穩(wěn)定性驗算設設 計計驗驗 算算橋梁規(guī)劃設計橋梁規(guī)劃設計方案設計方案設計技術設計技術設計施工圖設計施工圖設計平面布置平面布置縱剖面設計縱剖面設計橋梁總跨徑橋梁總跨徑橋梁分孔橋梁分孔橋面標高橋面標高橋下凈空橋下凈空橋上與橋頭的縱坡布置橋上與橋頭的縱坡布置基礎埋置深度基礎埋置深度橫剖面設計橫剖面設計橋面寬度橋面寬度橫截面布置橫截面布置設

13、計方案比較設計方案比較結構形式、尺寸、數(shù)結構形式、尺寸、數(shù)量指標、施工方案量指標、施工方案28按基本結構體系分類按基本結構體系分類 ： 梁式橋梁式橋 拱橋拱橋 剛架橋剛架橋 纜索承重橋纜索承重橋 組合體系橋組合體系橋7.3 橋梁的分類橋梁的分類 29 7.3.1 梁式橋梁式橋 定義：定義： 橋梁在垂直荷載作用下，支承處僅產(chǎn)橋梁在垂直荷載作用下，支承處僅產(chǎn)生豎向反力而無水平推力的結構體系。生豎向反力而無水平推力的結構體系。多采用鋼筋混凝土、預應力混凝土、鋼多采用鋼筋混凝土、預應力混凝土、鋼結構。結構。 受力特點：受力特點：梁以承受彎矩為主。梁以承受彎矩為主。 特點：特點：結構簡單，施工方便。結構

14、簡單，施工方便。30河南開封黃河公路大橋河南開封黃河公路大橋31 梁式橋梁式橋 基本類型：基本類型： 按承重結構的截面形式分：按承重結構的截面形式分： 板橋、肋板式梁橋、箱形梁橋。板橋、肋板式梁橋、箱形梁橋。 按承重結構的靜力體系分：按承重結構的靜力體系分： 簡支梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋。簡支梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋。32a. 簡支梁橋簡支梁橋33b. 懸臂梁橋懸臂梁橋34c. 連續(xù)梁橋連續(xù)梁橋357.3.2 剛架橋剛架橋367.3.2 剛架橋剛架橋 定義定義 橋跨結構和墩臺整體連接的橋梁。橋跨結構和墩臺整體連接的橋梁。 受力特點受力特點 主梁端部產(chǎn)生負彎矩，減少了跨中正彎矩；主梁端部產(chǎn)生負彎

15、矩，減少了跨中正彎矩； 支柱承受壓力和彎矩；支柱承受壓力和彎矩；支柱腳產(chǎn)生水平支柱腳產(chǎn)生水平推力。推力。37 剛架橋剛架橋特點特點外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視外形尺寸小，橋下凈空大，橋下視野開闊，混凝土用量少。但鋼筋用量野開闊，混凝土用量少。但鋼筋用量大，基礎造價較高。主梁高度較梁橋大，基礎造價較高。主梁高度較梁橋小，適用于需較大橋下凈空或建筑高小，適用于需較大橋下凈空或建筑高度受限的情況，如立交橋、高架橋。度受限的情況，如立交橋、高架橋。38d. T型剛構橋型剛構橋39e. 斜腿剛構橋斜腿剛構橋40f. 連續(xù)剛構橋連續(xù)剛構橋41f. 連續(xù)剛構橋連續(xù)剛構橋427.3.3 拱拱 橋橋43 拱橋

16、拱橋 定義定義: 主要承載結構是拱圈或拱肋。通常用主要承載結構是拱圈或拱肋。通常用圬工材料和鋼筋混凝土。圬工材料和鋼筋混凝土。 受力特點受力特點: 在豎向荷載作用下，拱的兩端支承處在豎向荷載作用下，拱的兩端支承處產(chǎn)生豎向和水平力，降低了拱圈（拱肋）產(chǎn)生豎向和水平力，降低了拱圈（拱肋）的彎矩。的彎矩。44 拱橋拱橋 特點特點:優(yōu)點：優(yōu)點： 跨越能力大；能就地取材，造價低；耐跨越能力大；能就地取材，造價低；耐久性好，維護費用低；外形美觀；構造簡久性好，維護費用低；外形美觀；構造簡單，技術易掌握。單，技術易掌握。缺點：缺點： 對地基要求高，增大下部結構工程量和對地基要求高，增大下部結構工程量和造價；

17、施工是重要影響因素；建筑高度較造價；施工是重要影響因素；建筑高度較梁式橋高。梁式橋高。45 ： 圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼拱橋、圬工拱橋、鋼筋混凝土拱橋、鋼拱橋、 組合材料拱橋（如鋼管混凝土拱橋）。組合材料拱橋（如鋼管混凝土拱橋）。 拱圈截面形式拱圈截面形式： 板拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋。板拱橋、肋拱橋、雙曲拱橋、箱形拱橋。 拱橋的分類拱橋的分類46剛架拱橋剛架拱橋47鋼筋混凝土肋拱橋鋼筋混凝土肋拱橋48鋼管拱橋鋼管拱橋1995，國內(nèi)第一座鋼管砼拱橋，115m49 拱式橋的分類拱式橋的分類 拱上建筑形式拱上建筑形式：實腹式、空腹式實腹式、空腹式 拱軸線形式拱軸線形式：圓弧線、拋物線、

18、懸鏈線圓弧線、拋物線、懸鏈線 橋面位置橋面位置：上承式、中承式、下承式上承式、中承式、下承式 有無推力有無推力：有推力、無推力有推力、無推力50中承式中承式51下承式下承式527.3.4 纜索承重橋纜索承重橋 以纜索為主要承重構件的橋梁。以纜索為主要承重構件的橋梁。 分為斜拉橋、懸索橋。分為斜拉橋、懸索橋。斜拉橋斜拉橋懸索橋懸索橋53懸索橋懸索橋下部結構下部結構上部結構上部結構54懸索橋懸索橋55懸索橋的組成懸索橋的組成主纜主纜加勁梁加勁梁索塔索塔吊索吊索鞍座鞍座橋面結構橋面結構錨碇錨碇56 懸索橋特點懸索橋特點 跨越能力在所有橋梁體系中最大?？缭侥芰υ谒袠蛄后w系中最大。 可避免不良基礎?？杀苊獠涣蓟A。 采用高強材料作為主要承重結構，用料省。采用高強材料作為主要承重結構，用料省。 構造簡單、輕便，施工方便。構造簡單、輕便，施工方便。 建筑高度較小，外形美觀建筑高度較小，外形美觀 缺點：缺點： 主索為柔性結構，對有節(jié)奏荷載造成的振動主索為柔性結構，對有節(jié)奏荷載造成的振動敏感。敏感。 57斜拉