水工建筑物介紹

水工建筑物

第1章緒論第2章水工建筑物設(shè)計(jì)綜述第3章巖基上的重力壩第4章拱壩第5章土石壩第6章水閘第7章岸邊溢洪道第8章水工隧洞第9章閘門第10章過壩建筑物、渠首及渠系建筑物和河道整治建筑物第11章水利工程設(shè)計(jì)第12章水工建筑物管理1.1水與水利工程1.1.2水利工程水資源受氣候影響，在時(shí)間空間上分布不均。為了控制和利用水，就需要修建水利工程。對自然界的地表水或地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到興水利（灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游、維護(hù)生態(tài)環(huán)境等）、除水害（防洪、排澇）目的而修建的各類工程，稱為水利工程。

第1章緒論水利工程按承擔(dān)的任務(wù)分類：防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、環(huán)境水利工程等。一項(xiàng)工程常常兼有幾種任務(wù)，稱為綜合利用水利工程。水利工程按對水的作用分類：蓄水工程、排水工程、取水工程、輸水工程、提水工程、水質(zhì)凈化和污水處理工程等。1.2水利樞紐與水工建筑物1.2.1水利樞紐水工建筑物：為了提供或滿足防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)等方面的效益，需要在河流的適宜地段修建不同類型的建筑物，用來控制和分配水流，這些建筑物稱為水工建筑物。（水工建筑物可以稱為水利工程的“硬件”）如圖1-1所示的水利工程中，有多種水工建筑物。水利樞紐：不同類型水工建筑物組成的綜合體，稱為水利樞紐。

水利樞紐類型：按功能分類：單一功能水利樞紐；綜合利用水利樞紐。按所在區(qū)域分類：平原地區(qū)水利樞紐；山區(qū)水利樞紐。按水頭大小分為：高水頭水利樞紐；中水頭水利樞紐；低水頭水利樞紐。水利樞紐規(guī)劃與布置原則：統(tǒng)籌安排，合理開發(fā)利用，充分發(fā)揮效益。1.2.2水工建筑物的類別（1）擋水建筑物（壅水建筑物）：閘、壩、堤防、海塘（塘：堤岸、堤防之意）等。（2）泄水建筑物：溢流壩、壩身泄水孔、岸邊溢洪道、泄水隧洞等。（3）輸水建筑物：引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。（4）取（進(jìn)）水建筑物：引水隧洞的進(jìn)口段、灌溉渠首、進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。（5）整治建筑物：丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)底、護(hù)坡等。（6）專門建筑物。水電站壓力前池、調(diào)壓室、電站廠房；灌渠沉沙池、沖沙閘；過壩用船閘、升船機(jī)、魚道、過木道等。

本課程將學(xué)習(xí)重力壩、拱壩、土石壩、水閘、岸邊溢洪道、水工隧洞、過壩建筑物、渠首及渠系建筑物、河道整治建筑物等10種左右的建筑物。（這些是主要和常見的水工建筑物。）本課程學(xué)習(xí)這些建筑物的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法。水電站建筑物在“水電站”課程中學(xué)習(xí)，不作為“水工建筑物”課程的內(nèi)容。

1.2.3水利工程的特點(diǎn)與一般土建工程相比，除了工程量大、投資多、工期長外，還經(jīng)常有下面幾個(gè)特點(diǎn)：1.工作條件復(fù)雜（復(fù)雜的地基條件；水壓力作用；滲流問題；水流沖刷問題；高速水流問題；泥沙淤積問題；地震作用等。）2.受自然條件制約，施工難度大（存在施工導(dǎo)流；大體積混凝土溫度控制；復(fù)雜地基處理；地下水下施工；交通運(yùn)輸比較困難等問題。）3.效益大，對環(huán)境影響也大（水利工程的效益常常是比較大的，尤其是大型綜合水利樞紐工程；對環(huán)境影響也是很大的，產(chǎn)生庫區(qū)淹沒，人口遷移，地下水位上升，庫區(qū)周圍氣候改變，誘發(fā)地震等。4.失事后果嚴(yán)重（水庫、堤防垮壩決口，可能造成嚴(yán)重生命財(cái)產(chǎn)損失。）1.3水利建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展1.3.1我國水利建設(shè)的主要成就人類修建水利工程，從久遠(yuǎn)的古代就開始了。我國古代建設(shè)的著名水利工程：（1）黃河堤防；（2）京杭大運(yùn)河；（3）都江堰。有資料介紹，公元前2900年前后，古埃及在尼羅河上修建了水壩，距今有4900年的歷史。（有興趣的同學(xué)可以查閱中外水利工程發(fā)展歷史一類的文獻(xiàn)資料）現(xiàn)代仍然要進(jìn)行水利工程建設(shè)。水利工程的作用和效益、建設(shè)規(guī)模、設(shè)計(jì)方法和施工手段等，在不斷發(fā)展進(jìn)步。

新中國水利建設(shè)成就概要（可概括為7個(gè)方面）：1.新建、整修了堤防、水庫、水閘、分洪區(qū)、灌區(qū)等大量的水利工程，用于防洪、灌溉、供水等。2.有效治理了黃河、淮河、海河的洪澇災(zāi)害，解決了幾千年來都沒有解決的問題。3.修建了若干大型水利工程和高壩。如長江三峽水利樞紐是世界上最大的水利工程，一些高壩在世界上名列前茅或居于首位。4.水電開發(fā)得到很大發(fā)展。2006年水電裝機(jī)總?cè)萘?.28億kW。水電設(shè)備制造、安裝取得很大進(jìn)步。5.建設(shè)了若干大規(guī)模調(diào)水工程?？缌饔虻哪纤闭{(diào)工程已開工。6.制定和完善了水利水電建設(shè)的法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范和建設(shè)計(jì)劃。7.培養(yǎng)和建成了一支素質(zhì)可靠的水利水電建設(shè)事業(yè)的隊(duì)伍，包括勘測、設(shè)計(jì)、施工、管理、科研、教學(xué)等各個(gè)分支。1.賤3.熟2當(dāng)今銜世界世水利壺建設(shè)叛發(fā)展枕概況(1翅1個(gè)較丑突出笛的方肯面)1.世界評大型殘水庫庫容祝在10紡00億m3以上編的大鉗水庫拆有7座。2.已建收和在鴉建的樹各類舊型最雁高壩詳見飾表1-褲1。最高精的混頓凝土嚷重力禁壩28乏5m（瑞援士）侵；最高見的土走石壩30瓣0m（塔暈吉克等斯坦段）；最高待混凝待土拱級壩30肚5m、最鮮高的逼碾壓答混凝巴土重侵力壩21食6.類5m、最奏高的伙碾壓誼混凝旱土拱僚壩13直2m、最坡高的溪混凝銳土面于板堆脆石壩23沃3m（均塑在中巡壽國）港。3.碾壓脫混凝曉土壩示和混檔凝土御面板窄堆石壓壩，跟發(fā)展級很快裁，是物有發(fā)燭展?jié)撋w力的統(tǒng)兩種丈壩型喚。4.水電密站規(guī)卵模。綠巴西裝巴拉績圭合目建的刑伊泰呼普水至電站肥設(shè)計(jì)回裝機(jī)娛容量餐達(dá)12推60萬kW，我奏國三陳峽水塞電站補(bǔ)設(shè)計(jì)攀裝機(jī)襪容量宣達(dá)18孫20萬kW。5.泄洪藝建筑排物的混總泄叮流量吹與單須寬泄迎流量縫。葛各洲壩光水利依樞紐吹總泄騙洪流概量達(dá)俗到11暗00吵00驕m3/s。單辟寬泄納流量圾已經(jīng)售超過30息0m3/s。6.在峽急谷河潮段、特高地鉤應(yīng)力份區(qū)、省強(qiáng)地輕震區(qū)籍建設(shè)爆高水淘頭、已長引驗(yàn)水隧植洞、先大型再地下村廠房墾的水迷電站驗(yàn)樞紐斑。7.出現(xiàn)相了高巡壽度機(jī)踩械化格的隧港洞掘嘴進(jìn)機(jī)近（Tu柱nn哲el花B達(dá)or蜓in戶g購Ma互ch愿in聲e，TB孕M），術(shù)為大乓型地炮下工點(diǎn)程和察長隧廁道開盲挖提稅供了嬌有力偵的施泊工手道段。8.地基慰防滲積處理雜方面腥。最確深的饑地基星混凝鑼土防悄滲墻嚇達(dá)13某1m（加冷拿大劫馬尼禍克3級壩曉）;最深另的灌暴漿防川滲帷估幕達(dá)11眠0m。9.處理早軟弱淋夾層隱和加匪固大雞壩、溪邊坡株，廣鈔泛采怒用了好預(yù)應(yīng)杜力錨爽索加拿固技申術(shù)。10功.大壩殃抗震蜻分析麻與設(shè)撿計(jì)。城采用暗計(jì)算垂機(jī)和食有限親元法酒，已只經(jīng)從顫擬靜啦力法某分析裹進(jìn)入棚動力健分析辟階段筑，并凍能考嘆慮結(jié)兩構(gòu)、遙地基及、庫徐水之決間的咐相互剩作用近。模錯(cuò)型試厚驗(yàn)和遲原型趨觀測擔(dān)也有謙相應(yīng)嶄的發(fā)逼展。11染.計(jì)算繼機(jī)在巧水利宿水電籃工程這建設(shè)昂中得圖到廣滑泛應(yīng)毅用。1.晚3.授3我國自水利萍水電商建設(shè)小應(yīng)走邊可持蜘續(xù)發(fā)堪展之脫路（我涌國水則利水覆電建賭設(shè)的劇原則加）自行慎閱讀粗、僅事供參嬌考和離思考各。1.全面怎規(guī)劃黨，統(tǒng)隙籌兼妙顧，寫標(biāo)本素兼治姥，綜圖合治寄理2.節(jié)流睡優(yōu)先故，治掉污為曠本，環(huán)開源鎖節(jié)流他并重幫，開塞發(fā)保仰護(hù)并雀舉，凱建設(shè)鞏節(jié)水娛型社卻會3.建設(shè)錫水資注源“南水話北調(diào)”和“西電柄東送”工程4.加強(qiáng)困生態(tài)團(tuán)環(huán)境努建設(shè)忍，合尚理安穿排生寄態(tài)環(huán)虧境用搭水5.加強(qiáng)股水資糾源統(tǒng)蒸一管地理，佛形成互水資桂源合給理配彩置的淘格局1.緒4本課誤程的柄特點(diǎn)琴和解萌決水蔥工問澡題的旅方法1.置4.旁1本課個(gè)程的焦特點(diǎn)涉及鹽知識塘范圍陽廣、雷綜合視性強(qiáng)涉及晚多門穿基礎(chǔ)鋪課和碑專業(yè)革基礎(chǔ)爆課土力估學(xué)、危水力頁學(xué)、發(fā)材料售力學(xué)益、結(jié)細(xì)構(gòu)力狐學(xué)、否彈性潔力學(xué)衡、鋼掩筋混擱凝土則、建球筑材琴料、燥土工深試驗(yàn)鄙、工醬程地脾質(zhì)、么水文聞學(xué)、潮地震腐工程哈、結(jié)躁構(gòu)可端靠度儲理論閣、結(jié)爹構(gòu)設(shè)陜計(jì)優(yōu)兵化理企論等帶等。如水結(jié)壓力衣、泄紀(jì)流量假、消勝能防損沖計(jì)拜算用救到水緊力學(xué)坑理論旺；壩體販應(yīng)力爽計(jì)算筋采用賴材料限力學(xué)倆、結(jié)核構(gòu)力格學(xué)、請彈性潔力學(xué)裝理論紅；土壓胡力、贏地基創(chuàng)承載捕力、塵邊坡鴉壩坡攻穩(wěn)定爺性采枕用土角力學(xué)睡公式板；大體蒼積混詠凝土蚊結(jié)構(gòu)唯溫度帥場和味溫度艦應(yīng)力燙采用播彈性憲力學(xué)塵理論籮；抗震畢分析輕用到落結(jié)構(gòu)議動力紗學(xué)理瀉論；重力隨壩極禍限狀輝態(tài)設(shè)耕計(jì)法挎來自惕概率宗論和鳴工程岡結(jié)構(gòu)憲可靠寶度理席論。經(jīng)驗(yàn)旺性強(qiáng)斧。水患工建螺筑物扁設(shè)計(jì)碌，既悟依據(jù)波理論齊又要侵依靠弓經(jīng)驗(yàn)?zāi)ぁＫ脊そê蛑锶旱暮芟蠖喑叽鸫?、玩?gòu)造面、工屬序等華是根著據(jù)經(jīng)搬驗(yàn)確寒定的捎。[技Ed夠wa勞rd虛L艘.菌Wi酷ls押on臂(美.土木煌工程苗教授)在《結(jié)構(gòu)抄靜力薪與動力幫分析》一書毅扉頁銜中寫庫道：結(jié)構(gòu)僻工程越是這蒼樣的比一種蘆藝術(shù)戚：使用禽的材沙料，暗這些己材料愉屬性反只能縱估算孔；建立膊真實(shí)娛的結(jié)綿構(gòu)，槽這些親真實(shí)床結(jié)構(gòu)鑼只能析近似牧分析此；來