水工建筑物復習重點

1、1 、樞紐中的水工建筑物根據所屬(工程等別)及其在工程中的（作 用）和（重要性）分為（五） 級。2、水利水電工程根據：（工程規(guī)模、效益、及其在國民經濟中的重要性）分為（五）等。3、水利工程的特點：工作條件復雜、施工難度大、效益大對環(huán)境影響也大、失事后果嚴重。4、主要建筑物：系指失事后將造成下游災害或嚴重影響工程效益的建筑物。次要建筑物：系指失事后不致造成下游災害或對工程效益影響不大，并易于修復的建筑物，如擋土墻、導流墻及護岸。5、水利樞紐：為滿足防洪要求，獲得發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益，需要在河流的適宜河段修建用來控制和分配水流的不同類型建筑物為水工建筑物，由不同類型的水工建筑物組成的綜合體

2、稱為水利樞紐。6、擋水建筑物：用以攔截江河、形成水庫或雍高水位，如各種壩和水閘；以及為抗御洪水或擋潮，沿江河海岸修建的提防、海塘等。泄水建筑物：用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌，或為人防、檢修而放空水庫、渠道等，以保證壩和其他建筑物的安全。如各種溢流壩、壩身泄水孔。輸水建筑物：為滿足灌溉、發(fā)電和供水的需要，從上游向下游輸水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。取水建筑物：輸水建筑物的首部建筑，如引水隧洞的進口段、灌溉渠首和供水用的進水閘、揚水站等。整治建筑物：用以改善河流的水流條件，調整水流對河床及河岸的作用，以及防護水庫、湖泊中的波浪和水流對岸坡的沖刷，如丁壩、順壩、導流堤、護底和

3、護岸等。專門建筑物：為灌溉、發(fā)電、過壩需要而興建的建筑物，如專為發(fā)電用的壓力前池、調壓室。第三章 重力壩1、 重力壩在水壓力及其他荷載作用下，主要依靠壩體自重產生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求；同時依靠壩體自重產生的壓應力來抵消由于水壓力所引起的拉應力，以滿足強度要求。重力壩基本剖面呈三角形。2、 重力壩按其結構形式：實體重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩。寬縫重力壩：將實體重力壩的橫縫的中下部擴寬成具有空腔的重力壩。3、 揚壓力：重力壩在下游水深作用下產生浮托力，在上下游水位差作用下，產生滲透水壓力，滲透水壓力及浮托力之和稱為揚壓力。4、 重力壩抗滑穩(wěn)定分析的目的：核算壩體沿壩基面或地基深層軟弱結構面、

4、抗滑穩(wěn)定的安全度。5、 提高壩體抗滑穩(wěn)定性的工程措施：（1）利用水重。將壩體的上游面略向上游傾斜。（2）采用有利的開挖輪廓線。使壩基面傾向上游。（3）設置齒墻。6、 重力壩應力分析的目的:檢驗大壩在施工期和運用期是否滿足強度要求。7、 重力壩的基本剖面是指壩體在自重、靜水壓力、和揚壓力作用下，滿足壩基面穩(wěn)定和強度使工程量最小的三角形剖面。8、 重力壩剖面設計原則：滿足穩(wěn)定和強度要求，工程量最少、便于施工、運行方便。9、 重力壩采用概率極限狀態(tài)設計時：對重力壩應分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行強度驗算。10、 重力壩地基處理主要包括兩個方面工作：（1）防滲。帷幕灌漿目的：降低壩底滲流

5、壓力，防止壩基內產生機械或化學管涌，減少壩基滲流量，防滲帷幕布置在靠近上游壩面壩軸線附近，灌漿孔一般設1至2排。灌漿材料最常用的是水泥漿。（2）提高基巖的強度和整體性。固結灌漿目的：提高基巖的強度和整體性，降低地基的透水性。固結灌漿孔一般布置在應力較大的壩踵和壩址附近,以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內，灌漿孔呈梅花形或方格狀布置。11、 橫縫：是垂直壩軸線的縫，將壩體分成若干段，其作用是減小溫度應力，適應地基不均勻沉陷和滿足施工要求。分為永久性橫縫和臨時性橫縫，臨時性橫縫應在縫面設置鍵槽和灌漿系統(tǒng)，待壩體降到一定溫度后進行接縫灌漿?？v縫：是平行壩軸線方向的縫，將一個壩段分成幾個壩塊，作用是適應混

6、凝土的澆筑能力和減少施工期的溫度應力，為臨時縫，最后進行接縫灌漿。水平施工縫：是澆筑塊之間新老混凝土的結合面，一般澆筑塊厚度為1.5至4米，以利散熱，新混凝土澆筑前要將施工縫面清洗為干凈的麻面，以便新老混凝土很好的結合。12、溢流重力壩的消能方式，各適用何種條件、有何特點。（1）底流式消能：通過水躍，將急流變成緩流而消能，多用于中小工程，高壩應用較少。（2）挑流消能：適用于基巖比較堅固的中、高壩。（3）面流式消能 （4）消力衫 第四章 拱壩1、拱壩的壩體穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反力作用，不像重力壩那樣依靠自重來維持穩(wěn)定。拱壩屬于高次超靜定結構，超載能力強，安全度高。拱壩壩身不設永久性伸縮縫。2、

7、河谷的形狀特征常用壩頂高程處的河谷寬度L與最大壩高H的比值，即寬高比L/H來表示。拱壩的厚度，常以壩底最大厚度T和最大壩高H的比值，即厚高比T/H來區(qū)分。當L/H1.5 薄拱壩，T/H34.5 重力拱壩 T/H0.35。3、單曲拱壩：有水平曲率，各懸臂梁的上游面呈鉛直的拱壩。雙曲拱壩：水平和豎直向都有曲率的拱壩。4、降溫對壩體應力不利，升溫對壩肩巖體穩(wěn)定不利。中心角過大對壩肩巖體穩(wěn)定不利。 5、拱壩的應力分析：純拱法、拱梁分載法、有限元法。6、拱梁分載法：把拱壩看成由一系列水平拱圈和鉛直梁所組成，荷載由拱和梁共同承擔，各承擔多少荷載由拱梁交點處變位一致條件決定。荷載分配后，梁按靜定結構計算應力

8、，拱按純拱法計算應力。 拱冠梁法：是按中央懸臂梁與若干層水平拱在其交點變位一致的原則分配荷載的拱壩應力分析法，是簡化的拱梁分載法。一般是沿壩高選取57層水平拱圈，僅考慮承受徑向荷載，并假定荷載沿拱圈均勻分布。這種方法適用對稱或接近對稱的拱壩，是一近似應力分析法7、拱壩壩身泄水的方式及適用條件。 （1）自由跌流式 ：適用于基巖良好，單寬泄流量較小，壩體較薄的雙曲拱壩或小型拱壩。 （2）鼻坎挑流式：適用于壩體較高，單寬流量較大的情況。 （3）滑雪道式：適用于泄洪量大、壩體較薄的拱壩樞紐中。（4）壩身泄水孔：適用于壩體較高的拱壩。 8、拱壩與重力壩相比的工作特點。 拱壩是一種推力結構，在外荷載作用下

9、，拱圈截面上主要承受軸向壓應力，彎矩較小，有利于充分發(fā)揮壩體混凝土或漿砌石料抗壓強度，而重力壩以受彎曲為主的靜定結構。結構：拱壩是固接于基巖的空間殼體結構，在平面上呈凸向上游的拱形，其拱冠剖面呈豎直或向上游凸出的曲線型。受力：壩體結構既有拱作用又有梁作用，其所承受的水平荷載一部分通過拱的作用壓向兩岸，另一部分通過豎直梁的作用傳到壩底基巖。穩(wěn)定：拱壩的穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反力作用，并不全靠壩體自重來維持。 9、確定拱壩的壩體剖面主要參數：拱弧半徑、中心角、拱弧圓心沿高程的軌跡、拱圈厚度。 第五章 土石壩 1、土石壩按施工方法分：碾壓式土石壩、沖填式土石壩、水中填土壩、定向爆破堆石壩 。均質壩：

10、壩體主要由一種土料組成，同時起防滲和穩(wěn)定的作用。土質防滲體分區(qū)壩：心墻壩、斜墻壩。上游壩坡比下游壩坡較緩，斜墻壩的上游壩坡一般較心墻壩緩。2、土石壩組成：壩身、防滲體、排水體、護坡。壩身；主要用來保持壩體的穩(wěn)定，壩殼料應具有比較高的強度。下游壩殼的水下部分以及上游壩殼的水位變動區(qū)要求具有良好的排水性。 防滲體：作用控制壩內侵潤線的位置，保持穩(wěn)定滲流。 排水體：控制和引導滲流，降低侵潤線，加速孔隙水壓力消散，增強壩的穩(wěn)定，保護下游免遭凍脹破壞。 護坡：上游護坡為了防止風浪淘刷、順坡水流沖刷。下游護坡為了避免雨水沖刷，保護下游尾水部位壩坡免受風浪、冰層和水流的作用。3、土石壩滲流分析的內容：（1）

11、確定壩內侵潤線（2）滲流的主要參數滲流的流速與比降（3）確定滲流量 土石壩滲透變形的形式：管涌，主要出現(xiàn)在較疏松的無粘性土中。流土，接觸沖刷，接觸流土。 防止?jié)B透變形的工程措施：（1）降低滲透坡降：設置垂直、水平防滲體。（2）降低下流出口處的滲流壓力，采取排水減壓措施。（3）對可能發(fā)生管涌的部位，設置反濾層，攔截可能被滲流帶走的細顆粒，對可能產生流土的部位，設置蓋重以增加土體抵抗?jié)B透變形的能力。（4）設過渡區(qū)，實現(xiàn)防滲體與壩殼體可靠連接。4、土石壩的排水形式：（1）棱體排水：優(yōu)點可以降低侵潤線，防止壩坡凍脹，保護尾水范圍內的下游壩腳不受波浪淘刷，但所需的石料用量大，費用較高，與壩體施工有干擾，

12、檢修困難。貼破排水：結構簡單，用料省，施工方便，但不能降低侵潤線。壩內排水，綜合式排水。 第六章 水閘1、 水閘的組成：閘室，是水閘的主體，起控制水流和連接兩岸的作用，包括閘門、閘墩、底板、工作橋。上游連接段：作用是引導水流平穩(wěn)地進入閘室，保護上游河床及岸坡免于沖刷，并有防滲作用，包括上游防沖槽、鋪蓋、上游翼墻、兩岸護坡。下游連接段：主要作用是消能、防沖和安全排出經兩岸的滲流。護坦、海漫、防沖槽、兩岸翼墻和護坡。海漫：表面有一定的粗糙度；具有一定的透水性；具有一定的柔性。定義：是水閘緊接護坦之后，還要急需采用的防沖加固措施，其作用是進一步消減水流的剩余能量，保護護坦和減小對其下游河床的沖刷。2

13、、 水閘滲流計算的方法：流網法、改進的阻力系數法、直線法。水閘地基滲流計算的目的：求解滲透壓力、滲流坡降、并驗證初擬的地下輪廓線和排水布置是否滿足要求。3、 閘墩和底板連在一起，稱為整體式底板；整體式底板具有將結構自重和水壓力等荷載傳給地基及防沖、防滲等作用，故底板較厚，分離式底板閘室上部結構的重量和水壓力直接由閘墩傳給地基，底板僅具有防沖、防滲和穩(wěn)定的要求，厚度根據自身確定;特點：分離式底板一般適用于地基條件較好的沙土或巖石基礎。由于底板較薄，所以工程量較整體式底板省。4、 水閘底板相對緊密度DR0.5的非粘性土地基或粘性土地基，可采用彈性地基梁法；對于0.5采用反力直線分布法。5、 閘門按

14、其工作性質可分為：檢修閘門、工作閘門、事故閘門，檢修閘門在靜水中啟閉，工作閘門在動水中啟閉，事故閘門在靜水中開啟，在動水中關閉。第七章 岸邊溢洪道1、岸邊溢洪道按結構形式：正槽溢洪道、側槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道。2、正槽溢洪道：引水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水渠組成。泄槽在平面上宜盡可能采用：直線、等寬、對稱布置。當坡度由緩變陡時，應采用豎向射流拋物線來連接；當坡度由陡變緩，需用反射弧連接。過堰水流方向與泄槽軸線方向一致。第八章 水工隧洞1、水工隧洞按洞內水流流態(tài)分為：有壓水工隧洞和無壓水工隧洞。應避免出現(xiàn)時而有壓時而無壓的明滿流交替狀態(tài)。2、水工隧洞組成：進口段、洞身段、出口

15、段。3、工作閘門布置在進口的泄水隧洞無壓隧洞；工作閘門布置在出口的有壓隧洞。4、水工隧洞按進口段布置及結構形式：豎井式、塔式、岸塔式、斜坡式。5、無壓水工隧洞的常用斷面型式：圓拱直墻型、圓拱斜墻型、馬蹄型、圓形。有壓：圓形斷面。6、有壓隧洞和無壓隧洞的斷面尺寸確定有何不同，如何確定。 無壓隧洞斷面尺寸的確定，首先應滿足運用要求，主要應滿足泄流能力和洞內水面線，當洞內水流流速大于1520，還應防止發(fā)生滿流工作情況，水面以上需留有足夠的空間余幅。有壓水工隧洞的斷面尺寸也是根據水力計算確定，主要任務是計算泄流能力及沿程壓迫線，保證其始終處于有壓流狀態(tài)。7、作用在水工隧洞襯砌上的基本荷載：圍巖壓力、襯

16、砌自重、內水壓力、外水壓力。一般巖體中，作用在襯砌上的主要是鉛直向下的圍巖壓力。襯砌主要類型：平整襯砌、單層襯砌、組合式襯砌、預應力襯砌。襯砌的作用：（1）限制圍巖變形，保證圍巖穩(wěn)定（2）承受圍巖壓力，內水壓力（3）防止?jié)B漏（4）保護巖石免受水流，空氣、溫度和干濕變化等沖蝕破壞作用。8、回填灌漿：為了填充襯砌與圍巖之間的空隙，使之結合緊密，共同受力，以發(fā)揮圍巖的彈性抗力作用，減少滲漏。9、水工隧洞出口的消能方式：挑流消能、底流消能。10、水工隧洞：在水利樞紐中為滿足防洪、發(fā)電等各項任務而設置的隧洞，稱為水工隧洞。其作用：配合溢洪道宣泄洪水；引水發(fā)電或為灌溉、供水和航運輸水；排放水庫泥沙；放空水庫；施工期用來導流。11、有壓隧洞和無壓隧洞斷面型式和斷面尺寸如何確定。 （1）洞身斷面形式取決于水流流態(tài)、地質條件、施工條件及運行要求等。 （2）無壓隧洞的斷面形式多采用圓拱直墻型、為了減小或消除作用在邊墻上的側向圍巖壓力，也可把邊墻做成傾斜的；如圍巖條件較差，還可以采用馬蹄形斷面；當圍巖條件差，又有較大外水壓力，也可采用圓