水利水電工程導(dǎo)論擋水建筑物

《水利水電工程導(dǎo)論》第四章?lián)跛ㄖ锏谒恼聯(lián)跛ㄖ锼^擋水建筑物是指為攔截水流、抬高水位、調(diào)蓄水量或?yàn)樽钃鹾樗簽E和海水入侵而建的水工建筑物。如攔河閘、壩、堤防、海塘等。所謂泄水建筑物是指用于排放水、泥沙、冰凌等的水工建筑物。溢洪道、溢流壩、泄水孔、泄水隧洞等是泄水建筑物的主要形式。本章主要介紹的擋水建筑物包括重力壩、拱壩、土石壩和水閘，泄水建筑物主要介紹河岸溢洪道，常也起泄水作用的水工隧洞在下一章介紹。第四章?lián)跛ㄖ锏谝还?jié)重力壩4.1重力壩重力壩是主要依靠自重維持穩(wěn)定壩型。19世紀(jì)以前，重力壩基本上都采用漿砌毛石修建，19世紀(jì)后期才逐漸采用混凝土筑壩。進(jìn)入20世紀(jì)，由于混凝土工藝和施工機(jī)械的迅速發(fā)展，重力壩的建設(shè)有了較大發(fā)展。重力壩在我國壩工建設(shè)中占有很重要的地位，目前已建成如長江三峽混凝土重力壩（高185m，附圖3）、烏江渡拱形重力壩（高165m）、劉家峽實(shí)體重力壩（高147m）、潘家口寬縫重力壩（高107.5m）以及牛路嶺空腹重力壩（高90.5m）等數(shù)十座高重力壩。4.1重力壩重力壩是在水壓力及其他外荷載作用下，主要依靠壩體自重在壩基面產(chǎn)生的摩阻力來維持穩(wěn)定的壩。利用壩體自重在水平截面上產(chǎn)生的壓應(yīng)力來抵消由于水壓力所引起的拉應(yīng)力以滿足強(qiáng)度的要求。一、重力壩的工作原理及特點(diǎn)圖4?1混凝土重力壩示意圖因此壩的剖面較大，—般做成上游面近于垂直的三角形剖面，且垂直壩軸線方向常設(shè)有永久伸縮縫，將壩體分成若干個(gè)獨(dú)立壩段，如圖4?1所示。4.1重力壩重力壩之所以得到廣泛應(yīng)用，是由于有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）相對安全可靠，耐久性好，抵抗?jié)B漏、洪水漫溢、地震和戰(zhàn)爭破壞能力均較強(qiáng)；（2）設(shè)計(jì)、施工技術(shù)簡單，易于機(jī)械化施工；（3）對不同的地形和地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，任何形狀河谷都能修建重力壩，對地基條件要求相對來說不太高；（4）在壩體中可布置引水、泄水孔口，解決發(fā)電、泄洪和施工導(dǎo)流等問題。

一、重力壩的工作原理及特點(diǎn)4.1重力壩

與此同時(shí)，重力壩也存在以下一些缺點(diǎn)：（1）壩體應(yīng)力較低，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮；（2）壩體體積大，耗用水泥多；（3）壩體與地基接觸面積大，相應(yīng)壩底揚(yáng)壓力大，對穩(wěn)定不利。（4）施工期混凝土溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力大，對溫度控制要求高。

一、重力壩的工作原理及特點(diǎn)4.1重力壩按不同的分類原則，重力壩可分為如下一些類型：

（1）按壩的高度，可分為低壩（壩高<30m）、中壩（壩高30~70m）和高壩（壩高>70m）。

（2）按泄水條件，可分為溢流壩和非溢流壩。

（3）按筑壩材料，可分為混凝土重力壩和漿砌石重力壩。前者常用于重要的和較高的重力壩；后者可就地取材，節(jié)省水泥用量，且砌石技術(shù)易于掌握，在我國的中小型工程中仍然被廣泛采用。

二、重力壩的類型4.1重力壩

（4）按結(jié)構(gòu)形式，可分為實(shí)體重力壩、寬縫重力壩、空腹重力壩和預(yù)應(yīng)力重力壩等類型，如圖4?2所示。

二、重力壩的類型（b）（c）（d）（a）圖4?2重力壩的結(jié)構(gòu)形式（a）實(shí)體重力壩；（b）寬縫重力壩；（c）空腹重力壩；（d）預(yù)應(yīng)力重力壩4.1重力壩

（a）實(shí)體重力壩：是最簡單的形式，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)和施工均較方便，應(yīng)力分布也較明確；缺點(diǎn)是揚(yáng)壓力大和材料的強(qiáng)度不能充分發(fā)揮，工程量較大。

（b）寬縫重力壩：與實(shí)體壩相比，具有降低揚(yáng)壓力、較好利用材料強(qiáng)度、節(jié)省工程量和便于壩內(nèi)檢查及維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是施工較為復(fù)雜，模板用量較多。

（c）空腹重力壩：不但可以進(jìn)一步降低揚(yáng)壓力，而且可以利用壩內(nèi)空腔布置水電站廠房，壩

二、重力壩的類型4.1重力壩頂溢流宣泄洪水，以便解決在狹窄河谷中布置發(fā)電廠房和泄水建筑物的困難；缺點(diǎn)是腹孔附近可能存在一定的拉應(yīng)力，局部需要配置較多的鋼筋，應(yīng)力分析及施工方面也比較復(fù)雜。

（d）預(yù)應(yīng)力重力壩：是利用預(yù)加應(yīng)力措施來增加壩體上游部分的壓應(yīng)力，提高抗滑穩(wěn)定性，從而可以削減壩體剖面，但目前僅在小型工程和舊壩加固工程中使用。三、重力壩的組成及布置4.1重力壩重力壩通常由溢流壩段、非溢流壩段和兩者之間的連接邊墩、導(dǎo)墻以及壩頂建筑物（如閘墩、壩頂橋）等組成。此外，壩內(nèi)常設(shè)有各種泄水或取水管道、檢查維修用的廊道，以三、重力壩的組成及布置圖4?3重力壩布置（a）平面布置;（b）溢流壩剖面;（c）非溢流壩剖面（c）（b）（a）4.1重力壩及溢流壩、泄水管的閘門等。圖4?3為一座典型重力壩的總體布置平面圖和壩段橫剖面圖。它包括左、右岸非溢流的擋水壩段和河床中部的溢流壩段，左岸擋水壩段還布置有壩后式水電站及壩內(nèi)輸水管道。重力壩的總體布置應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件，結(jié)合樞紐其他建筑物綜合考慮。壩軸線一般布置成直線，必要時(shí)也可布置成折線或稍帶拱形的曲線，后者稱為拱形重力壩。在河谷較狹窄而洪水流量較大，且攔河壩前緣寬度不足以并列布置溢流壩段和廠房壩段時(shí)，?？刹捎弥丿B布置方式。

三、重力壩的組成及布置第四章?lián)跛ㄖ锏诙?jié)拱壩4.2拱壩早在1000年以前，人們就開始修建漿砌石拱壩，到20世紀(jì)初才開始建造混凝土拱壩。20世紀(jì)50年代以來拱壩發(fā)展迅速，近50多年來，我國修建了500多座高30m以上的拱壩，如二灘水電站（雙曲拱壩高240m，附圖6）、龍羊峽重力拱壩（高178m）、東江雙曲拱壩（高162m）、隔河巖重力拱壩（高151m）等。4.2拱壩隔河巖二灘東江龍羊峽4.2拱壩拱壩是一個(gè)空間整體結(jié)構(gòu)，在平面上呈拱形并向上游凸出，在鉛直斷面上，有時(shí)也是向上游凸出的彎曲形狀（圖4?4），可以看成由拱梁系統(tǒng)所組成。上游壩面承受的大部分或部分水壓力，通過拱的作用傳至兩岸巖體，只有小部分或部分水壓力通過懸臂梁的作用傳至壩基。這種傳力特點(diǎn)使拱壩斷面較重力壩單薄，與同樣客觀條件（如壩高、河谷形狀等）的重力壩相比，拱壩工程量可節(jié)省l/3~1/2；也使拱壩壩體的穩(wěn)定性主要依靠兩岸拱座的反力作用，而依靠壩體自重來維持穩(wěn)定的因素是次要的。一、拱壩的特點(diǎn)4.2拱壩拱壩具有如下一些特點(diǎn)：（1）穩(wěn)定特點(diǎn)壩體穩(wěn)定主要依靠兩岸拱端的反一、拱壩的特點(diǎn)圖4?4拱壩示意圖力作用。因此拱壩對壩址的地形、地質(zhì)條件要求較高，對地基處理的要求也較嚴(yán)格。（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)拱壩屬于高次超靜定結(jié)構(gòu)，超載能力強(qiáng)，安全度高，當(dāng)外荷載增大或壩的某一部位發(fā)生局部開裂時(shí)，壩體的拱和梁作用將會(huì)自行調(diào)整，使壩體應(yīng)力重新分配。拱壩的超載能力可以達(dá)到設(shè)計(jì)荷載的5~11倍。4.2拱壩

（3）荷載特點(diǎn)拱壩壩身不設(shè)永久伸縮縫，溫度變化和基巖變形對壩體應(yīng)力的影響比較顯著，設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮基巖變形，并將溫度作用列為一項(xiàng)主要荷載。由于拱壩剖面較薄，壩體幾何形狀復(fù)雜，因此，對于施工質(zhì)量、筑壩材料強(qiáng)度和防滲要求等都較重力壩嚴(yán)格。一、拱壩的特點(diǎn)4.2拱壩1.地形條件拱壩的地形條件往往是決定壩體結(jié)構(gòu)型式、工程布置和經(jīng)濟(jì)效益的主要因素。所謂地形條件是對開挖以后的基巖面而言，千二、拱壩壩址對地形和地質(zhì)條件的要求圖4?5拱壩河谷示意圖萬不能以覆蓋層面（即原地面）作為依據(jù)（圖4?5）。

河谷形狀可分為形、形和梯形三種典型斷面。在形河谷中修建拱壩，自壩頂向壩底隨著水壓力的增加，拱的跨度逐漸減小，在壩體底部，拱的跨度顯著減小。該處雖然承壓力最大，但是拱厚4.三2三拱壩卻增三加較三多（三圖4三?6三b）三；梯三形河三谷的三情況三則介三于形三和形三之間三。二、三拱壩三壩址三對地三形和三地質(zhì)三條件三的要三求圖4?6河谷斷面形狀（a）V形河谷；（b）U形河谷4.三2三拱壩壩址三河谷三形狀三的特三性，三常用三壩頂三河谷三寬度三L與三壩高三H（三圖4三?6三）的三比值三L/三H來三表示三，而三壩體三厚薄三程度三則常三以壩三底厚三度T三和壩三高H三的比三值T三/H三來表三示。三一般三認(rèn)為三，T三/H三<三0.三20三時(shí)稱三為薄三拱壩三，T三/H三=0三.2三0~三0.三40三（漿三砌石三拱壩三）或三T/三H=三0.三20三~0三.3三5（三混凝三土拱三壩）三時(shí)稱三為中三厚拱三壩，三T/三H三>0三.4三0（三漿砌三石拱三壩）三或T三/H三>三0.三35三（混三凝土三拱壩三）時(shí)三稱為三厚拱三壩（三或稱三重力三拱壩三）。三根據(jù)三工程三經(jīng)驗(yàn)三，當(dāng)三L/三H<三l.三5時(shí)三宜建三薄拱三壩；三L/三H=三1.三5~三3.三0時(shí)三宜建三中厚三拱壩三；L三/H三=3三.0三~4三.5三時(shí)宜三建厚三拱壩三。綜三上，三優(yōu)良三的河三谷斷三面應(yīng)三是V三形、三L/三H值三小、三兩岸三對稱且無突三變。二、三拱壩三壩址三對地三形和三地質(zhì)三條件三的要三求4.三2三拱壩2.三地質(zhì)三條件地質(zhì)三條件三也是三拱壩三建設(shè)三中的三一個(gè)三重要三問題三。拱三壩對三壩址三地質(zhì)三條件三的要三求比三重力三壩和三土石三壩高三，河三谷兩三岸的三基巖三必須三能承三受由三拱端三傳來三的推三力，三要在三任何三情況三下都三能保三持穩(wěn)三定，三不致三危害三壩體三的安三全。三理想三的地三質(zhì)條三件是三：基三巖比三較均三勻、三堅(jiān)固三完整三，有三足夠三的強(qiáng)三度、三透水三性小三、能三抵抗三水的三侵蝕三、耐三風(fēng)化三、岸三坡穩(wěn)三定、三沒有三大斷三裂等三。實(shí)三際上三很難三找到三沒有三節(jié)理三、裂三隙、三軟弱三夾層三或局三部斷三裂破三碎帶三的天三然壩三址，三但必三須查三明工三程地三質(zhì)條三件，三必要三時(shí)，三應(yīng)采三取妥三善的三地基三處理三措施三。二、三拱壩三壩址三對地三形和三地質(zhì)三條件三的要三求4.三2三拱壩隨著三經(jīng)驗(yàn)三積累三和地三基處三理技三術(shù)水三平的三不斷三提高三，即三使在三地質(zhì)三條件三較差三的地三基上三也建三成了三不少三高拱三壩，三例如三，我三國的三龍羊三峽拱三壩，三高1三78三m，三基巖三被眾三多的三斷層三和裂三隙所三切割三，巖三體破三碎，三且位三于9三度強(qiáng)三震區(qū)三。但三若地三質(zhì)條三件復(fù)三雜到三難以三處理三，或三處理三工作三量太三大，三費(fèi)用三過高三時(shí)，三則應(yīng)三另選三其他三壩型三。二、三拱壩三壩址三對地三形和三地質(zhì)三條件三的要三求4.三2三拱壩按不三同的三分類三原則三，拱三壩可三分為三如下三一些三類型三：（1三）按三建筑三材料三和施三工方三法，分為三常規(guī)三混凝三土拱三壩、三碾壓三混凝三土拱三壩和三砌石三拱壩三。（2三）按三壩的三高度三和體三形，可按三厚高三比、壩高三、拱三圈線三形、三壩面三曲率三分類。（a三）按三壩高三，分為三高壩三（壩三高>三70三m）三、中三壩（三壩高三30三~7三0m三）和三低壩三（壩三高<三30三m）三。（b三）按三拱圈三線形三，分為三單心三圓、三雙心三圓、三三心三圓、三拋物三線、三對數(shù)三螺旋三線、三橢圓三拱壩三等。（c三）按三壩面三曲率三，分為三單曲三拱壩三（只三有水三平向三曲率三）和三雙曲三拱壩三（水三平和三豎直三向都三有曲三率）三。三、三拱壩三的類三型第四三章三擋水三建筑三物第三三節(jié)三土三石壩4.三3三土石三壩土石三壩主三要是三利用三當(dāng)?shù)厝潦咸钊傻娜环N三擋水三壩，三故又三稱當(dāng)三地材三料壩三。土三石壩三也是三歷史三悠久三而又三應(yīng)用三很廣三的一三種壩三型。三我國三建造三土石三壩的三歷史三可追三溯到三公元三前6三00三年。三新中三國成三立以三來興三建的三8萬三多座三壩中三，土三石壩三占總?cè)龜?shù)的三95三%以三上，三如小三浪底三水庫三（壩三高1三54三m，三附圖三4）三、天三生橋三一級三水電三站（三壩高三17三8m三）、三水布三埡水三電站三（壩三高2三33三m）三等。4.三3三土石三壩由于三土石三壩是三一種三散粒三體結(jié)三構(gòu)，三因而三具有三與混三凝土三壩不三同的三工作三特點(diǎn)三，主三要體三現(xiàn)在三以下三幾方三面：（1三）穩(wěn)三定方三面土石三壩的三橫斷三面呈三梯形三，體三積龐三大，三在水三平水三壓力三作用三下，三一般三不會(huì)三發(fā)生三沿壩三基面三的整三體滑三動(dòng)，三其主三要失三穩(wěn)形三式是三壩坡三滑動(dòng)三或壩三坡連三同部三分地三基（三土基三）一三起滑三動(dòng)。（2三）滲三流方三面由于三散粒三體結(jié)三構(gòu)的三顆粒三間存三在著三較大三孔隙三，壩三體擋三水后三，在三上下三游水三位差三的作三用下三，庫三水將三經(jīng)過三壩體三及壩三基（三包括三兩岸三）向三下游三滲透三。當(dāng)三滲透三坡降三或滲三透流三速超三過界三限時(shí)三，會(huì)三引起三壩體三或壩三基土三的變?nèi)纹迫龎模踔镣翂稳氯?。一、三土石三壩的三工作三特點(diǎn)4.三3三土石三壩（3三）沖三刷方三面土壩三的抗三沖能三力很三低，三降落三在壩三面上三的雨三水部三分滲三入壩三內(nèi)，三另一三部分三將沿三壩坡三流動(dòng)三而沖三刷壩三面。三水庫三的風(fēng)三浪對三壩面三也產(chǎn)三生沖三擊和三淘刷三作用三，使三壩面三容易三遭受三破壞三。因三此，三土石三壩的三上下三游壩三坡均三需采三取有三效保三護(hù)措三施。（4三）沉三降方三面在壩三體自三重和三水荷三載的三作用三下，三壩體三和壩三基（三土基三）都三會(huì)由三于壓三縮變?nèi)味a(chǎn)生三沉降三。過三大的三沉降三會(huì)使三壩頂三高程三達(dá)不三到設(shè)三計(jì)要三求而三影響三土石三壩的三正常三工作三；過三大的三不均三勻沉三降還三會(huì)引三起壩三體開三裂，三甚至三造成三漏水三通道三而威三脅大三壩安三全。一、三土石三壩的三工作三特點(diǎn)4.三3三土石三壩（5三）其三他方三面在嚴(yán)三寒地三區(qū)，三當(dāng)氣三溫很三低時(shí)三，庫三水面三結(jié)冰三形成三冰蓋三層，三與岸三邊及三壩坡三凍結(jié)三在一三起，三冰蓋三層的三膨脹三，對三壩坡三產(chǎn)生三的冰三壓力三可能三導(dǎo)致三護(hù)坡三的破三壞。三在干三旱的三夏季三，由三于庫三水位三以上三壩體三的含三水量三損失三，可三能引三起壩三體干三裂。一、三土石三壩的三工作三特點(diǎn)4.三3三土石三壩土石三壩之三所以三被廣三泛采三用，三是因三為這三種壩三型具三有以三下的三優(yōu)點(diǎn)三：（1三）就三地取三材，三可以三節(jié)省三大量三水泥三、鋼三材和三木材三；（2三）適三應(yīng)地三基變?nèi)文苋^三強(qiáng)，三對地三基要三求比三混凝三土壩三低；（3三）施三工技三術(shù)簡三單，三工序三少，三便于三組織三機(jī)械三化快三速施三工；（4三）結(jié)三構(gòu)簡三單，三工作三可靠三，便三于管三理、三維修三、加三高和三擴(kuò)建三。二、三土石三壩的三優(yōu)缺三點(diǎn)4.三3三土石三壩土石三壩也三存在三著一三些缺三點(diǎn)，三如：（1三）壩三頂一三般不三能溢三流（三低土三石壩三采取三特殊三結(jié)構(gòu)三泄小三流量三者例三外）三，需三在河三岸上三另開三溢洪三道或三其他三泄水三建筑三物；（2三）施三工導(dǎo)三流不三如混三凝土三壩方三便；（3三）壩三體工三程量三大，三當(dāng)采三用粘三性土三料填三筑時(shí)三受氣三候條三件的三影響三較大三。二、三土石三壩的三優(yōu)缺三點(diǎn)4.三3三土石三壩按不三同的三分類三原則三，土三石壩三可分三為如三下一三些類三型：1.三土石三壩按三壩高三分類可分三為高三壩（三壩高三>7三0m三）、三中壩三（壩三高3三0~三70三m）三和低三壩（三壩高三<3三0m三）。2.三按施三工方三法分三類可分三為碾三壓式三土石三壩、三沖填三式土三石壩三、水三中填三土壩三和定三向爆三破堆三石壩三等。三應(yīng)用三最為三廣泛三的是三碾壓三式土三石壩三。三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩（1三）碾三壓式三土石三壩是將三土石三料分三層填三筑碾三壓而三成的三壩。三這種三筑壩三方法三在土三石壩三中用三得最三多。三近年三來碾三壓堆三石壩三得到三迅速三發(fā)展三。（2三）沖三填式三土石三壩是借三助水三力完三成土三料的三開采三、運(yùn)三輸和三填筑三全部三工序三而建三成的三壩。三典型三的沖三填壩三是用三高壓三水槍三在料三場沖三擊土三料使三之成三為泥三漿，三然后三用泥三漿泵三將泥三漿經(jīng)三輸泥三管輸三送上三壩，三分層三淤填三，經(jīng)三排水三固結(jié)三成為三密實(shí)三的壩三體。三這種三筑壩三方法三不需三運(yùn)輸三機(jī)械三和碾三壓機(jī)三械，三工效三高，三成本三低；三缺點(diǎn)三是土三料的三干容三重較三小，三抗剪三強(qiáng)度三較低三，需三要平三緩的三壩坡三，壩三體土三方量三較大三。三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩（3三）水三中填三土壩是用三易于三崩解三的土三料一三層一三層倒三入，三由許三多小三土堤三分割三圍成三的、三靜水三中填三筑而三成的三壩。三這種三施工三方法三無需三機(jī)械三壓實(shí)三，而三是依三靠土三的重三力進(jìn)三行壓三實(shí)和三排水三固結(jié)三。該三法施三工受三雨季三影響三小，三工效三較高三，且三不需三要專三門的三重型三碾壓三設(shè)備三，但三由于三壩體三填土三的干三容重三較低三，孔三隙水三壓力三較高三，抗三剪強(qiáng)三度較三小，三故要三求壩三坡平三緩，三使得三壩體三工程三量增三大。三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩（4三）定三向爆三破堆三石壩利用三定向三爆破三兩岸三山體三巖石三拋向三預(yù)定三地點(diǎn)三而形三成的三堆石三壩。三當(dāng)壩三址兩三岸陡三峻高三聳、三河谷三狹窄三及巖三石新三鮮致三密時(shí)三，用三定向三爆破三法修三筑斜三墻堆三石壩三是可三取的三。這三種筑三壩方三法是三通過三專門三的設(shè)三計(jì)，三在兩三岸或三一岸三山體三內(nèi)開三挖洞三室、三埋放三巨量三炸藥三，一三次或三數(shù)次三爆破三即可三截?cái)嗳恿魅?，形三成堆三石壩三體，三然后三再進(jìn)三行加三工填三補(bǔ)，三并修三筑上三游防三滲斜三墻。三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩3.三按壩三體材三料和三防滲三體布三置分三類可分三為以三下幾三種壩三型：（a三）均三質(zhì)土三壩壩體三基本三上由三一種三透水三性較三弱的三土料三（如三壤土三、砂三壤土三等）三填筑三而成三。壩三體的三整個(gè)三剖面三用以三防滲三并保三持穩(wěn)三定，三如圖三4?三7a三所示三。（b三）心三墻土三壩以透三水性三小的三防滲三體布三置在三、三土石三壩的三類型圖4?7碾壓式土石壩類型4.三3三土石三壩壩身三中央三，稱三為心三墻；三而兩三側(cè)以三透水三性較三大的三砂或三沙礫三料做三壩殼三，用三以支三撐心三墻保三持壩三體穩(wěn)三定。三心墻三常用三粘性三土構(gòu)三成，三稱為三塑性三心墻三，如三圖4三?7三b所三示。三也可三用瀝三青混三凝土三或鋼三筋混三凝土三構(gòu)成三，后三者稱三為剛?cè)孕娜龎?，三見圖三4?三7c三。（c三）斜三墻土三壩防滲三體位三于壩三的上三游面三，稱三為斜三墻；三砂礫三等透三水性三大的三土料三位于三斜墻三下游三作支三承體三。斜三墻常三用粘三性土三料構(gòu)三成，三稱為三塑性三斜墻三，如三圖4三?7三d所三示。三也有三用瀝三青混三凝土三或鋼三筋混三凝土三構(gòu)成三的斜三墻。（d三）多三種土三質(zhì)壩壩體三是由三透水三性不三同的三多三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩種土三料分三區(qū)組三成的三壩。三一般三有兩三種布三置方三式，三一種三是土三料透三水性三由中三間向三兩側(cè)三逐漸三加大三，如三圖4三?7三e；三另一三種是三透水三性自三上游三向下三游逐三漸增三大，三見圖三4?三7f三。（e三）土三石混三合壩當(dāng)壩三體中三土料三和石三料各三占相三當(dāng)?shù)娜壤龝r(shí)，三便構(gòu)三成土三石混三合壩三。主三要有三兩種三形式三，一三是上三游部三分用三土料三，下三游部三分為三堆石三，如三圖4三?7三g；三另一三種是三中央三部分三用粘三性土三料作三防滲三體，三上下三游部三分為三堆石三體。三當(dāng)壩三址附三近有三合宜三的土三石料三時(shí)，三選用三土石三混合三壩是三經(jīng)濟(jì)三的。三為改三善壩三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩體應(yīng)三力狀三態(tài)，三避免三粘性三土防三滲體三裂縫三，近三代修三建的三高土三石壩三常建三成如三圖4三?7三h的三斜心三墻土三石混三合壩三。（f三）心三墻、三斜墻三堆石三壩以堆三石料三作為三壩殼三，以三透水三性小三的土三料或三瀝青三混凝三土、三鋼筋三混凝三土作三為防三滲體三。防三滲體三位于三壩體三中央三的稱三為心三墻堆三石壩三；防三滲體三設(shè)在三上游三面的三稱為三斜墻三堆石三壩。三近些三年來三上游三壩面三以鋼三筋混三凝土三防滲三的也三稱為三鋼筋三混凝三土面三板堆三石壩三（圖三4?三7l三），三這是三發(fā)展三很快三的一三種壩三型。三、三土石三壩的三類型4.三3三土石三壩上述三幾種三壩型三，除三均質(zhì)三壩外三，都三是將三弱透三水材三料布三置在三壩體三的上三游或三中央三，以三達(dá)到三防滲三目的三。而三將透三水性三較強(qiáng)三且抗三剪強(qiáng)三度較三高的三材料三布置三在下三游或三兩側(cè)三，以三維持三穩(wěn)定三，也三利于三排水三。雖三然土三石壩三的形三式在三不斷三發(fā)展三和變?nèi)?，三但其三材料三布置三總是三離不三開這三個(gè)原三則。三、三土石三壩的三類型第四三章三擋水三建筑三物第四三節(jié)三水三閘4.三4三水閘水閘三是低三水頭三水工三建筑三物，三既能三擋水三、抬三高水三位，三又能三泄水三、用三以調(diào)三節(jié)水三位、三控制三泄水三流量三，同三時(shí)也三可作三為取三水建三筑物三。水三閘多三修建三于河三道、三渠系三及水三庫、三湖泊三岸邊三，在三水利三工程三中應(yīng)三用很三廣。水閘三按其三所承三擔(dān)的三任務(wù)三不同三，可三分為三以下三六類：（1三）節(jié)三制閘攔河三或在三渠道三上建三造，三用于三攔洪三、調(diào)三節(jié)水三位以三滿足三上游三引水三或航三運(yùn)的三需要三，控三制下三泄流三量，三保證三下游三河道三安全三或根三據(jù)下三游用三水需三要調(diào)三節(jié)放三水流三量。三位于三河道三上的三節(jié)制三閘也三稱為三攔河三閘。三附圖三7中三的淮三河臨三淮崗三洪水三控制三工程三深孔三閘即三為節(jié)三制閘三。一、三水閘三的作三用和三類型4.三4三水閘（2三）進(jìn)三水閘建在三河道三、水三庫或三湖泊三的岸三邊，三用來三控制三引水三流量三，以三滿足三灌溉三、發(fā)三電或三供水三的需三要。三進(jìn)水三閘又三稱為三取水三閘或三渠首三閘。（3三）分三洪閘常建三于河三道的三一側(cè)三，用三來將三超過三下游三河道三安全三泄量三的洪三水泄三入分三洪區(qū)三（蓄三洪區(qū)三或滯三洪區(qū)三）或三分洪三道。（4三）排三水閘常建三于江三河沿三岸，三用來三排除三內(nèi)河三或低三洼地三區(qū)對三農(nóng)作三物有三害的三漬水三。當(dāng)三外河三水位三上漲三時(shí)，三可以三關(guān)閘三，防三止外三水倒三灌。三當(dāng)洼三地有三蓄水三、灌三溉要三求時(shí)三，可三以關(guān)三門蓄三水或三從江三河引三水，三具有三雙向三擋水三，有三時(shí)還三有雙三向過三流的三特點(diǎn)三。一、三水閘三的作三用和三類型4.三4三水閘（5三）擋三潮閘建在三入海三河口三附近三，漲三潮時(shí)三關(guān)閘三，防三止海三水倒三灌；三退潮三時(shí)開三閘泄三水具三有雙三向擋三水的三特點(diǎn)三。（6三）沖三沙閘三（排三沙閘三）建在三多泥三沙河三流上三，用三于排三除進(jìn)三水閘三、節(jié)三制閘三前或三渠系三中沉三積的三泥沙三，減三少引三水水三流的三含沙三量，三防止三渠道三和閘三前河三道淤三積。三沖沙三閘常三建在三進(jìn)水三閘一三側(cè)的三河道三上，三與節(jié)三制閘三并排三布置三或設(shè)三在引三水渠三內(nèi)的三進(jìn)水三閘旁三。一、三水閘三的作三用和三類型4.三4三水閘按閘三室結(jié)三構(gòu)分三類，三水閘三可分三為開三敞式三和涵三洞式三兩種：（1三）開三敞式三水閘閘室三是露三天的三，可三以大三量引三水，三迅速三泄水三，又三能通三暢地三排走三冰塊三或其三它漂三浮物三。（2三）涵三洞式三水閘與開三敞式三水閘三的主三要區(qū)三別在三于閘三室后三面有三洞身三段，三洞頂三有填三土覆三蓋，三以利三于洞三身的三穩(wěn)定三，也三便于三交通三。這三類水三閘常三修建三在挖三方較三深的三渠道三中及三填土三較高三的河三堤下三。一、三水閘三的作三用和三類型4.三4三水閘水閘三由上三游連三接段三、閘三室、三下游三連接三段三三個(gè)部三分組三成，三如圖三4?三9所三示，三現(xiàn)分三述如三下。二、三水閘三的組三成圖4?9開敞式水閘4.三4三水閘（l三）上三游連三接段上游三連接三段包三括上三游翼三墻、三鋪蓋三、護(hù)三底、三上游三防沖三槽及三上游三護(hù)坡三等五三個(gè)部三分。三上游三翼墻三能使三水流三平順三地進(jìn)三入閘三孔，三保護(hù)三閘前三河岸三不受三沖刷三，還三有側(cè)三向防三滲作三用。三鋪蓋三主要三起防三滲作三用，三但其三表面三應(yīng)滿三足防三沖要三求。三護(hù)底三設(shè)在三鋪蓋三上游三，起三著保三護(hù)河三床的三作用三。上三游防三沖槽三可防三止河三床沖三刷，三保護(hù)三上游三連接三段起三點(diǎn)處三不致三遭受三損壞三。二、三水閘三的組三成4.三4三水閘（2三）閘三室閘室三是水三閘的三主體三部分三，起三著擋三水和三調(diào)節(jié)三水流三的作三用，三包括三底板三、閘三墩、三邊墩三（或三岸墻三）、三閘門三、工三作橋三及交三通橋三等。三底板三是閘三室的三基礎(chǔ)三，承三受閘三室全三部荷三載并三較均三勻地三傳給三地基三，還三可利三用底三板與三地基三之間三的摩三阻力三來維三持水三閘穩(wěn)三定；三同時(shí)三底板三又具三有防三沖和三防滲三等作三用。三閘墩三主要三是分三隔閘三孔，三支承三閘門三、工三作橋三及交三通橋三。邊三孔靠三岸一三側(cè)的三閘墩三，稱三為邊三墩。三在一三般情三況下三，邊三墩除三具有三閘墩三作用三外，三還具三有擋三土及三側(cè)向三防滲三作用三。二、三水閘三的組三成4.三4三水閘（3三）下三游連三接段下游三連接三段通三常包三括下三游翼三墻、三消力三池、三海漫三、下三游防三沖槽三及下三游護(hù)三坡等三五個(gè)三部分三。下三游翼三墻能三使閘三室水三流均三勻擴(kuò)三散，三還有三防沖三和防三滲作三用。三消力三池是三消除三過閘三水流三動(dòng)能三的主三要設(shè)三施，三并具三有防三沖等三作用三。海三漫能三繼續(xù)三消除三剩余三能量三，并三保護(hù)三河床三不受三沖刷三。下三游防三沖槽三則是三設(shè)在三海漫三末端三的防三沖措三施。二、三水閘三的組三成4.三4三水閘水閘三在抗三滑穩(wěn)三定、三防滲三、消三能防三沖及三沉陷三等方三面都三有其三自身三的工三作特三點(diǎn)：（1三）土三基的三抗滑三穩(wěn)定三性差當(dāng)水三閘擋三水時(shí)三，上三、下三游水三位差三造成三較大三的水三平水三壓力三，使三水閘三有可三能產(chǎn)三生向三下游三一側(cè)三滑動(dòng)三。同三時(shí)，三在上三下游三水位三差的三作用三下，三閘基三及兩三岸均三產(chǎn)生三滲流三。滲三流將三對水三閘底三部施三加向三上的三滲透三壓力三，減三小了三水閘三的有三效重三量，三從而三降低三了水三閘的三抗滑三穩(wěn)定三性。三因此三，水三閘必三須具三有足三夠的三重量三以維三持自三身的三穩(wěn)定三。三、三水閘三的工三作特三點(diǎn)4.三4三水閘（2三）滲三流易三使閘三下產(chǎn)三生滲三透變?nèi)瓮粱凉B流三除產(chǎn)三生滲三透壓三力不三利閘三室穩(wěn)三定外三，還三可能三將地三基及三兩岸三土壤三的細(xì)三顆粒三帶走三形成三管涌三或流三土等三滲透三變形三，嚴(yán)三重時(shí)三閘基三和兩三岸的三土壤三會(huì)被三淘空三，危三及水三閘安三全。三因此三，應(yīng)三妥善三設(shè)計(jì)三防滲三設(shè)施三．并三在滲三流逸三出處三設(shè)反三濾層三等設(shè)三施以三保證三不發(fā)三生滲三透變?nèi)?。三、三水閘三的工三作特三點(diǎn)4.三4三水閘（3三）過三閘水三流具三有較三大動(dòng)三能，三易于三沖刷三破壞三下游三河床三及兩三岸開閘三泄水三時(shí)，三在上三、下三游水三位差三作用三下，三過閘三水流三往往三具有三很大三流速三，而三河床三和兩三岸土三壤的三抗沖三能力三通常三較低三，可三能引三起沖三刷，三嚴(yán)重三時(shí)會(huì)三擴(kuò)大三到閘三室地三基，三致使三水閘三失事三。因三此，三設(shè)計(jì)三水閘三時(shí)必三須采三取有三效的三消能三防沖三措施三。三、三水閘三的工三作特三點(diǎn)4.三4三水閘（4三）土三基的三沉陷三問題軟土三地基三上建三閘，三由于三地基三的抗三剪強(qiáng)三度低三，壓三縮性三比較三大，三在水三閘的三重力三和外三荷載三作用三下，三可能三產(chǎn)生三較大三沉陷三，尤三其是三不均三勻沉三陷會(huì)三導(dǎo)致三水閘三傾斜三，甚三至斷三裂，三影響三水閘三正常三使用三。因三此，三設(shè)計(jì)三時(shí)必三須合三理選三擇閘三型和三構(gòu)造三，排三好施三工程三序及三采取三必要三的地三基處三理措三施等三，以三減小三地基三沉陷三。三、三水閘三的工三作特三點(diǎn)第四三章三擋水三建筑三物第五三節(jié)三河三岸溢三洪道4.三5三河岸三溢洪三道在水三利樞三紐中三，必三須設(shè)三置泄三水建三筑物三。溢三洪道三是一三種最三常見三的泄三水建三筑物三，用三于宣三泄規(guī)三劃庫三容所三不能三容納三的洪三水，三防止三洪水三漫溢三壩頂三，保三證大三壩安三全。溢洪三道可三以與三壩體三結(jié)合三在一三起，三也可三以設(shè)三在壩三體以三外。三混凝三土壩三一般三適于三經(jīng)壩三體溢三洪或三泄洪三。此三時(shí)，三壩體三既是三擋水三建筑三物又三是泄三水建三筑物三，樞三紐布三置緊三湊、三管理三集中三。但三對于三土石三壩、三堆石三壩以三及某三些輕三型壩三，一三般不三容許三從壩三身溢三流或三大量三泄流三；或三當(dāng)河三谷狹三窄而三泄洪三量大三時(shí)，三需要三在壩三體以三外的三岸邊三或天三然埡三口處三建造三溢洪三道（三通常三稱為三岸邊三溢洪三道）三或開三挖泄三水隧三洞。4.三5三河岸三溢洪三道河岸三溢洪三道是三布置三在攔三河壩三壩肩三河岸三或距三壩稍三遠(yuǎn)的三水庫三庫岸三的一三條泄三洪通三道，三水庫三的多三余洪三水經(jīng)三此泄三往下三游河三床。三一般三以堰三流方三式泄三水，三泄流三量與三堰頂三溢流三凈寬三以及三堰頂三水頭三的3三/2三次方三成正三比，三有較三大的三超泄三能力三。堰三上常三設(shè)有三表孔三閘門三控制三，閉三門時(shí)三水庫三蓄水三位可三達(dá)門三頂高三程，三啟門三時(shí)，三水庫三水位三可泄三降至三堰頂三高程三，便三于調(diào)三洪。三由于三某種三原因三（例三如受三下游三泄量三限制三或?yàn)槿私等烷l三門高三度）三，也三有在三堰頂三閘孔三上加三設(shè)胸三墻的三，水三庫水三位一、三河岸三溢洪三道的三一般