水工建筑物和水利樞紐

1、水工建筑物和水利樞紐1.2 水工建筑物和水利樞紐 一、水工建筑物 水工建筑物：受到水的靜力動力作用并與水發(fā)生相互影響的建筑物稱之為水工建筑物。它是水利工程中各類建筑物的總稱。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 1、擋水建筑物 作用：攔截或約束水流，承受一定的水頭，是水利樞紐中最重要的建筑物，失事對國民經濟影響大，只能成功，不能失敗。 型式：各種壩、閘、堤防、海塘、施工圍堰。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 2、泄水建筑物 作用：a、排泄水庫、湖泊、河渠、多余水量；b、預泄，騰空水庫；c、放空檢修； 型式：a、溢流壩(壩身溢流道)；b、河岸溢洪道；c、泄洪隧

2、洞；d、壩身泄水孔；e、泄水閘 一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 3、輸水建筑物 作用：發(fā)電、灌溉、給水等； 型式：壓力鋼管、隧洞、涵管、渠道等。 一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 4、取水建筑物 作用：順暢引水，減少水頭損失； 型式：渠首、進水閘、抽水站等。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 5、渠系建筑物 作用：當輸水渠道遇到特殊地形或障礙如河流、溝谷、山丘道路時修建的連接建筑物； 型式：渡槽、倒虹吸、橋梁、涵管、跌水、陡坡等。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 6、河道整治建筑物作用：調整河道、改善水流條件、保護

3、河床岸坡型式：丁壩、順壩、導流堤、護坡等。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 6、河道整治建筑物導流堤一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 7、專門建筑物作用：用以發(fā)電、通航、過木過魚單一目的；型式：水電站、船閘、升船機、魚道等。一、水工建筑物 （一）水工建筑物的類別（按功用分）： 7、專門建筑物一、水工建筑物 （二）水工建筑物的類別（按時間長短分）： 按建筑物使用期限來分：永久性建筑物；臨時性建筑物。 永久性建筑物是指工程運行期間長期使用的建筑物。按其重要性分為： 主要建筑物-失事后會造成災害或嚴重影響工程效益； 次要建筑物-失事后不會造成災害，影響不大、易

4、恢復。 臨時性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物。如施工圍堰、棧橋等。二、水利樞紐 水利樞紐 把某幾個(不是全部)不同類型與功能的水工建筑物集中興建在一起，組成一個既各自發(fā)揮作用又彼此協(xié)調的有機綜合體，稱這個綜合體為水利樞紐。 按其作用，水利樞紐可分為蓄水樞紐、取水樞紐、提水樞紐等。 二、水利樞紐 水利樞紐 把某幾個(不是全部)不同類型與功能的水工建筑物集中興建在一起，組成一個既各自發(fā)揮作用又彼此協(xié)調的有機綜合體，稱這個綜合體為水利樞紐。 按其作用，水利樞紐可分為蓄水樞紐、取水樞紐、提水樞紐等。 二、水利樞紐 取水樞紐二、水利樞紐 提水樞紐三、水利工程及其建筑物的特點 水利工程是指對自然界的地

5、表水和地下水進行控制和調配，以達到除害興利的目的而修建的工程。在時間上重新分配水資源，做到防洪補枯，以防止洪澇災害和發(fā)展灌溉、發(fā)電、供水、航運等事業(yè)。 三、水利工程及其建筑物的特點 水工建筑物的特點： 、工作條件的復雜性 (1)水的影響產生各種力； (2)水頭差作用產生滲流； (3)高速水流； (4)水作用使建筑材料的物理力學參數(shù)改變。 2、施工條件的復雜性 (1)施工導流困難 (2)工期緊，降雨對工程的施工有影響。三、水利工程及其建筑物的特點 雨季對土石壩的施工影響大 三、水利工程及其建筑物的特點 水工建筑物的特點： 3、結構型式的特殊性 4、對國民經濟的影響大 水利工程建成后，對國民經濟產

6、生的效益非常顯著，但失事給國家和人民帶來的災害也十分巨大。三、水利工程及其建筑物的特點 板橋水庫失事 大洪水 10多萬人死亡 失事原因啟示：水利建設與自然和諧共處資源水利。三、水利工程及其建筑物的特點 意大利瓦依昂拱壩-上游岸坡浸沒滑坡 三、水利工程及其建筑物的特點 意大利的瓦依昂（Vajont）拱壩，1963年10月9日上游大滑坡，造成150m高涌浪翻越壩頂，沖毀下游村鎮(zhèn)，死亡2000人。 壩高262m，當時世界最高 ； 滑坡體長，寬，體積達億m3 水庫在3045 s內幾乎被滑沖材料填沒 整個失事過程歷時僅7min。四、水利樞紐分等和水工建筑物分級 1、為什么要分等分級 ？ 為使工程的安全可

7、靠性與其造價的經濟合理性恰當?shù)亟y(tǒng)一起來, 所以要對水利樞紐及其組成的建筑物進行分等分級。 2、分等分級依據(jù)? 首先按水利樞紐工程的規(guī)模、效益及其在國民經濟中的作用進行分等，然后再對各組成建筑物按其所屬樞紐的等別、建筑物在樞紐中所起的作用和重要性進行分級。 四、水利樞紐分等和水工建筑物分級 3、樞紐等別及建筑物級別 劃分原則：根據(jù)工程承擔的任務、工程規(guī)模大小、 建成后產生的效益以及失事后的危害性大小，將水利樞紐劃分成不同的等級和級別。(見教材p.6-7) 等級級別在工程中的具體體現(xiàn) a、勘測工作的深度和廣度； b、工程的設計洪水標準(見教材p.8) c、結構設計中采用的強度、安全系數(shù)、超高等不同

8、(見教材p. 10)四、水利樞紐分等和水工建筑物分級 根據(jù)水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（山區(qū)、丘陵區(qū)部分） 水利樞紐分等：按規(guī)模、效益、國民經濟中作用分五等； 水工建筑物分級：按所屬工程等別、在工程中作用及重要性分五級； 不同級別的水工建筑物有不同設計要求：抗泄洪的能力；強度和穩(wěn)定性；建筑材料；運行可靠性。注：注：1 總庫容系指校核洪水位以下的水庫庫容；總庫容系指校核洪水位以下的水庫庫容； 2 分等指標中有關防洪、灌溉兩項系指防洪工程系統(tǒng)中分等指標中有關防洪、灌溉兩項系指防洪工程系統(tǒng)中的重要骨干工程；的重要骨干工程； 3灌溉面積系指設計灌溉面積。灌溉面積系指設計灌溉面積。back四、水利

9、樞紐分等和水工建筑物分級 例:某水利水電樞紐,其功用是灌溉、防洪和發(fā)電。庫容2億方，保護農田面積20萬畝，設計灌溉面積40萬畝，水電站裝機容量15 104KW，該樞紐的水工建筑物包括土壩（50m）、溢洪道、泄洪隧洞。試確定該樞紐等別和各水工建筑物級別？ 五、水利水電工程的設計階段和基本設計方法 （一）水利水電工程的設計階段 1、河流（地區(qū)）規(guī)劃階段 2、可行性研究階段 3、初步設計階段 4、技施設計階段五、水利水電工程的設計階段和基本設計方法 （二）水工建筑物的基本設計方法 1、理論分析與計算：對實際問題通過已知的理論進行分析計算，目前可采用計算機仿真計算。 2、試驗研究：通過水工水力學模型、

10、水工結構模型等物理模型試驗來解決理論計算尚不能解決的問題。 3、原型觀測：對已建或在建的水工建筑物進行水流、結構或地基的各種觀測，分析觀測成果，找出一般規(guī)律，用以驗證理論分析和模型試驗成果，并可作為提高理論分析和模型試驗水平的依據(jù)。 4、工程類比：通過調查研究，了解本工程類似的已建并運行良好工程的參數(shù)、尺寸，歸納總結經驗，參照進行本工程的設計。六、本課程研究內容和學習方法 （一）本課程研究內容 本課程是水利水電類專業(yè)的一門主要專業(yè)課。其內容主要講述“三大件”即擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物的基本的、通用的規(guī)律，以及各種水工建筑物的功用、性能、特點、工作條件、形式、構造、材料、地基處理和設計計算的理論和方法，培養(yǎng)學生從水文、地質、地形、建材以及社會發(fā)展狀況等實際情況出發(fā)，分析和解決水工建筑物的總體布置、設計計算和工程管理的能力。六、本課程研究內容和學習方法 （二）學習方法 綜合性強涉及的知識面寬需有實踐性教學環(huán)節(jié) 水工建筑物種類繁多型式千變萬化 選擇典型建筑 掌握一般規(guī)律舉一反三 水工結構問題復雜，邊界條件確