《水工建筑物》教學(xué)大綱

水利水電建筑工程專業(yè)

專業(yè)核心技能課程

《水工建筑物》

教學(xué)大綱

二。一二年七月

目錄

1.課程的教學(xué)目的...........................................................-1-

2.課程教學(xué)任務(wù).............................................................-3-

3.教學(xué)內(nèi)容................................................................-5-

4.教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)活動(dòng).....................................................-11-

5.教學(xué)方法、手段.........................................................-68-

6.重力壩設(shè)計(jì)教學(xué)大綱.....................................................-72-

7.土壩課程設(shè)計(jì)大綱.......................................................-74-

8.水閘課程設(shè)計(jì)大綱.......................................................-76-

9.隧洞課程設(shè)計(jì)大綱.......................................................-78-

10.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)大綱......................................................-81-

11.頂崗實(shí)習(xí)教學(xué)大綱......................................................-84-

教學(xué)大綱

1.課程的教學(xué)目的

1.1課程總體教學(xué)目的

《水工建筑物》是水利類專業(yè)的一門專業(yè)核心技能課程，本課程屬于理論性和

實(shí)踐性均較強(qiáng)的一門課程。通過本課程的教學(xué)，教會(huì)學(xué)生在水利工程設(shè)計(jì)、施工和

管理中，能掌握主要水工建筑物的基本構(gòu)造、作用工況和工作機(jī)理，理解設(shè)計(jì)基本

原理，能夠進(jìn)行建筑物選型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、尺寸擬定，進(jìn)行荷載分析與計(jì)算，結(jié)構(gòu)穩(wěn)

定分析；能夠進(jìn)行防沖消能、防滲排水分析與布置；具備重力壩、拱壩、土壩、水

閘、溢洪道、水工隧洞的初步設(shè)計(jì)能力；具備渠系建筑物的初步設(shè)計(jì)能力和水利樞

紐布置初步設(shè)計(jì)能力；利用設(shè)計(jì)計(jì)算成果動(dòng)手繪制工程設(shè)計(jì)圖，具有初步解決水工

建筑物設(shè)計(jì)的基本問題；通過本課程的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知、分析、熟悉掌握水工

建筑物的工作特點(diǎn)、基本結(jié)構(gòu)、構(gòu)造組成、作用，鍛煉學(xué)生水工建筑物的設(shè)計(jì)能力,

提升學(xué)生的專業(yè)基本技能能力，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)道德。

通過本課程教學(xué)，既能培養(yǎng)學(xué)生初次就業(yè)崗位如制圖員、設(shè)計(jì)輔助人員、施工

員等崗位所需要的職業(yè)能力，又能為學(xué)生的將來得可持續(xù)發(fā)展獲得建造工程師、監(jiān)

理工程師、造價(jià)工程師等奠定專業(yè)基礎(chǔ)。

1.2課程具體教學(xué)目的

（1）理論教學(xué)目的

1）通過理論教學(xué)使學(xué)生掌握水工建筑物設(shè)計(jì)的基本概念、水工建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)

造、作用、設(shè)計(jì)基本原理、計(jì)算公式等基本知識(shí)，為學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)、職業(yè)崗位工作

打下基礎(chǔ)。

2）在理論教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生分析思考、交流、表達(dá)能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)水工

建筑物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、設(shè)計(jì)的探索興趣，在了解和認(rèn)識(shí)的過程中有滿足感和自信心。

（2）專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的教學(xué)目的

1）使學(xué)生對(duì)我國水資源的特點(diǎn)，水利樞紐的分等，水工建筑物的分級(jí)及水利水電

工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理等方面有初步的了解和認(rèn)識(shí)。

2）加強(qiáng)學(xué)生對(duì)水利水電工程布置特點(diǎn)、水工建筑物分類、型式、細(xì)部構(gòu)造的

感性認(rèn)識(shí)。

3）提高學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)識(shí)讀水利水電工程圖紙的能力。

-1-

4）通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛水利事業(yè)、水利行業(yè)，凝練團(tuán)隊(duì)合作工

作方法，錘煉科學(xué)探索精神，使學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，樹立正確的科學(xué)觀，

有服務(wù)水利的責(zé)任感。

（3）水工建筑物設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的

1）通過設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，“教?學(xué)?練?做”凝為一體，培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)解決

實(shí)際問題的技能，使學(xué)生進(jìn)一步加深理解水工建筑物設(shè)計(jì)基本方法，整體把握建筑

物結(jié)構(gòu)組成、功能作用，奠定專業(yè)基礎(chǔ)，提高學(xué)生的專業(yè)崗位能力。

2）通過設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，教會(huì)學(xué)生能夠利用設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)、工程案例圖集等

專業(yè)資料分析解決水利工程設(shè)計(jì)中技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行運(yùn)用問題。

3）通過設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，提高CAD、Excel運(yùn)用能力，并培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)心的態(tài)度及

團(tuán)結(jié)合作、克服困難精神。

4）通過實(shí)訓(xùn)，鍛煉學(xué)生對(duì)建筑物圖紙的識(shí)讀、分析與繪制的技能，為學(xué)生的

專業(yè)崗位工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

-2-

2.課程教學(xué)任務(wù)

根據(jù)實(shí)際工作任務(wù)和工作過程，通過歸納、總結(jié)、提煉并遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律選定學(xué)

習(xí)型工作任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容。本課程依據(jù)水利水電建筑工程專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中的工作任

務(wù)與職業(yè)能力分析，以典型的水工建筑設(shè)計(jì)為主線形成本課程的九個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，根

據(jù)工作過程及本課程教學(xué)目的對(duì)每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目劃分為若干單元任務(wù)進(jìn)行單元任務(wù)

教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)任務(wù)見下表2-1。

表2-1項(xiàng)目與單元任務(wù)劃分

項(xiàng)目名稱教學(xué)單元任務(wù)學(xué)時(shí)

項(xiàng)

目-第一次課1

緒

論2

單元1緒論1

單元1重力壩的認(rèn)知2

單元2非溢流壩剖面設(shè)計(jì)2

單元3重力壩的荷載及組合2

單元4重力壩的抗滑穩(wěn)定分析2

項(xiàng)目二

單元5重力壩的應(yīng)力分析422

重力壩設(shè)計(jì)

單元6溢流重力壩4

單元7重力壩的深式泄水孔2

單元8重力壩的材料及構(gòu)造2

單元9重力壩的地基處理2

單元1拱壩的認(rèn)知2

單元2拱壩的荷載級(jí)組合2

項(xiàng)目三

單元3拱壩的布置412

拱壩設(shè)計(jì)

單元4拱壩的泄流和消能2

單元5拱壩的構(gòu)造2

單元1土石壩的認(rèn)知2

單元2土石壩的基本剖面2

單元3土石壩的滲流分析4

項(xiàng)目四單元4土石壩的穩(wěn)定分析2

20

土石壩設(shè)計(jì)單元5筑壩材料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)2

單元6土石壩的構(gòu)造4

單元7土石壩的地基處理2

單元8土石壩與壩基、岸坡及其他建筑物

2

的連接

期中課程分析22

-3-

單元1水閘的認(rèn)知2

單元2閘址選擇和閘孔設(shè)計(jì)2

單元3水閘的消能防沖設(shè)計(jì)4

項(xiàng)目五單元4水閘的防滲排水設(shè)計(jì)4

22

水閘設(shè)計(jì)單元5閘室的布置和構(gòu)造4

單元6閘門與啟閉機(jī)2

單元7水閘的穩(wěn)定分析及地基處理2

單元8水閘的兩岸連接2

單元1溢洪道的認(rèn)知2

項(xiàng)目六

單元2正槽溢洪道4

河岸溢洪道8

設(shè)計(jì)單元3側(cè)槽溢洪道1

單元4非常溢洪道1

單元】水工隧洞的認(rèn)知2

項(xiàng)目七單元2水工隧洞的布置和構(gòu)造4

水工隧洞與

單元3作用在水工隧洞襯砌上的荷載212

壩下涵管設(shè)

計(jì)單元4圓形有壓隧洞的結(jié)構(gòu)計(jì)算2

單元5壩下涵管2

單元1渠道與渠首工程2

項(xiàng)目八單元2渡槽6

渠系建筑物單元3橋梁416

設(shè)計(jì)單元4倒虹吸管2

單元5跌水與陡坡2

項(xiàng)目九

單元1水利樞紐布置22

水利樞紐布置

期末課程總結(jié)22

合計(jì)120120

-4-

3.教學(xué)內(nèi)容

《水工建筑物》是水利水電工程專業(yè)中一門主要理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的必修專

業(yè)核心技能課程，通過對(duì)水工建筑物的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的學(xué)習(xí)，達(dá)

到能夠初步掌握水工建筑物設(shè)計(jì)方法，理解水工建筑物的結(jié)構(gòu)組成、工作特點(diǎn)，適

應(yīng)寬泛的水利崗位工作技術(shù)要求，通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練為今后從事本專業(yè)崗位技能工作

打下基礎(chǔ)。

本課程的基本任務(wù)是使學(xué)生掌握主要水工建筑物的工作特點(diǎn)、型式、構(gòu)造及設(shè)

計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的水工建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖和編制說明書的能力。具備重力壩、

拱壩、土壩、水閘、溢洪道、水工隧洞的設(shè)計(jì)能力；具備渠系建筑物設(shè)計(jì)能力，具

備水利樞紐布置設(shè)計(jì)能力。

項(xiàng)目一緒論（第一次課）

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

水工建筑物、水利樞紐的概念、分類及其特點(diǎn)；水利樞紐的分等、水工建筑物

的分級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方法。

（2）理解

本課程主要解決的問題（不同類型水工建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及作用、設(shè)計(jì)理論、

步驟、計(jì)算參數(shù)的選擇、結(jié)構(gòu)圖的繪制與閱讀；設(shè)計(jì)規(guī)范的使用、編制設(shè)計(jì)文件）。

（3）了解

我國水資源的分布情況，水利工程的特點(diǎn)；本課程研究對(duì)象和研究方法；本課

程教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)要求、學(xué)習(xí)方法及考核評(píng)價(jià)方法。

項(xiàng)目二重力壩設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

重力壩的基本剖面、非溢流重力壩的剖面設(shè)計(jì)方法、主要荷載（自重、揚(yáng)壓力、

浪壓力、泥沙壓力、地震荷載）計(jì)算方法、抗滑穩(wěn)定計(jì)算及分析、提高重力壩抗滑

穩(wěn)定措施、邊緣應(yīng)力壩體應(yīng)力的計(jì)算方法、溢流重力壩的剖面設(shè)計(jì)。

（2）理解

重力壩的定義、重力壩的分類；波浪要素計(jì)算（波高、波長、波浪中心高出靜

水位的高度）、壩頂高程、壩基高程、壩高、壩頂寬度、上下游邊坡、折坡點(diǎn)位置;

溢流壩堰頂高程、1/4橢圓曲線、WES曲線、真空堰、非真空堰、反弧半徑、挑射

-5-

角、挑距；泄水孔的類型、有壓孔、無壓孔、有壓進(jìn)水口的形狀（圓形喇叭口、三

向圓柱面、三向橢圓曲面）、漸變段；無壓孔的壓坡段、泄槽底坡水舌底緣曲線；

平壓管、通氣孔；重力壩的主要構(gòu)造和作用（壩頂防浪墻、防護(hù)墻、壩頂公路、壩

頂排水；溢流壩閘墩、閘孔、閘門、工作橋、交通橋；基礎(chǔ)廊道、壩體廊道、壩體

防滲、壩體排水管幕；重力壩的橫縫、縱縫、止水結(jié)構(gòu)；重力壩的開挖、防滲帷幕

灌漿、固結(jié)灌漿、帷幕灌漿孔、壩基主排水孔幕、輔助排水孔幕、壩基排水廊道）

（3）了解

深式泄水孔的設(shè)計(jì)方法；大壩混凝土強(qiáng)度等級(jí)、混凝土的耐久性（抗?jié)B性、抗

凍性、抗磨性、抗侵蝕性、抗裂性）；重力壩的材料分區(qū)（I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)、IV

區(qū)、V區(qū)）；壩基斷層破碎帶的處理、其他類型的重力壩（碾壓混凝土重力壩與漿

砌石重力壩）

能力培養(yǎng)要求：

具有非溢流重力壩的剖面尺寸擬定、溢流重力壩剖面設(shè)計(jì)、重力壩抗滑穩(wěn)定驗(yàn)

算及壩體應(yīng)力的計(jì)算的初步能力；具有重力壩主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸擬定的能力；具有

繪制和閱讀重力壩結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目三拱壩設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

拱壩拱冠梁設(shè)計(jì)、拱壩的平面布置方法、拱壩壩肩滑穩(wěn)定核算方法（平面分層

穩(wěn)定分析方法）。

（2）理解

拱壩壩的定義、拱壩的特點(diǎn)；壩址地形的寬高比、拱壩的厚高比；單曲拱、雙

曲拱、圓弧拱、多心拱、變曲率拱的概念；拱壩的徑向荷載（靜水壓力、自重、揚(yáng)

壓力）、溫度荷載（均勻溫度荷載、等效線性溫差、非線性溫度變化）的計(jì)算；拱

中心角、拱外弧半徑、內(nèi)弧半徑、平均半徑、拱厚的確定；等半徑拱、等中心角拱、

變半徑變中心角拱、雙曲拱壩的概念；拱冠梁的定義與組成；純拱法概念、拱梁分

載法定義；拱肩可能的滑裂型式；拱壩的橫縫、拱壩壩體的防滲與排水、拱壩的廊

道、拱壩的墊座與周邊縫。

（3）了解

自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式；水墊消能、挑流消能、空中沖擊消能、

底流消能；

能力培養(yǎng)要求：

具有拱冠梁尺寸擬定、拱壩平面布置、拱壩壩肩滑穩(wěn)定核算方法的初步能力；

具有拱壩主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸擬定的能力；具有閱讀拱壩結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

-6-

項(xiàng)目四土石壩設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

土石壩的基本剖面設(shè)計(jì)方法、滲流計(jì)算方法（水力學(xué)分析方法、手繪流網(wǎng)法）、

土石壩滑穩(wěn)定計(jì)算方法（瑞典圓弧法、簡(jiǎn)化畢肖普法）、土石壩主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸

擬定與設(shè)計(jì)。

（2）理解

土石壩的定義、分類；波浪要素計(jì)算（平均波浪爬高、設(shè)計(jì)波浪爬高、最大風(fēng)

壅高度）、壩頂高程、壩基高程、壩高、壩頂寬度、上下游邊坡、馬道；浸潤線、

滲透系數(shù)、滲透坡降、逸出點(diǎn)、單寬滲流量、總滲流量；滲透變形、管涌、流土、

接觸沖刷、接觸流土、接觸管涌、土壤孔隙率、反濾層結(jié)構(gòu)組成；土石壩失穩(wěn)的型

式、土條重量、安全系數(shù)；壩頂構(gòu)造（防浪墻、防護(hù)墻、壩頂公路、壩頂排水）；

防滲體構(gòu)造（粘土心墻的頂部高程、頂部寬度、上下游邊坡、過渡層組成）；排水

設(shè)施結(jié)構(gòu)組成（貼破排水、棱體排水、褥墊排水、管式排水）；護(hù)坡結(jié)構(gòu)（上下游

護(hù)坡、馬道結(jié)構(gòu)、護(hù)腳結(jié)構(gòu)）、壩坡排水結(jié)構(gòu)；粘土截水墻、板樁、混凝土防滲墻、

灌漿帷幕、防滲鋪蓋、排水溝、排水減壓井等結(jié)構(gòu)。

（3）了解

土料碾壓指標(biāo)（干重度、含水量、最大干重度、最優(yōu)含水量）；土石壩與壩基、

岸坡級(jí)其他建筑物的連接；面板堆石壩的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。

能力培養(yǎng)要求：

具有土石壩的剖面尺寸擬定、滲流計(jì)算、抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算的初步能力；具有土石

壩主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸擬定的能力；具有繪制和閱讀土石壩結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目五水閘設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

掌握閘孔計(jì)算方法、確定水閘孔數(shù)、單孔寬度、閘孔總寬、校核水閘的過流能

力；確定消能防沖最不利條件、計(jì)算消力池池深、池長；計(jì)算海漫的長度，擬定防

沖槽的尺寸；水閘抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算；水閘各主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸擬定與設(shè)計(jì)。

（2）理解

水閘的定義、分類；開敞式水閘、封閉式水閘；水閘的組成、上游連接段、閘

室段、下游連接段；水閘樞紐的分等、分級(jí)，水閘的洪水標(biāo)準(zhǔn)；水閘的閘孔型式、

寬頂堰、低實(shí)用堰、胸墻孔口型；孔口的設(shè)計(jì)條件、底板高程、閘孔凈寬、閘孔總

凈寬、堰流流量系數(shù)、堰流側(cè)收縮系數(shù)、堰流淹沒系數(shù)；消能防沖的設(shè)計(jì)條件，底

-7-

流消能設(shè)施的型式、消力池池深計(jì)算公式、消力池池長的計(jì)算公式、消力池底板厚

度計(jì)算、排水孔布置、反濾層的布置；海漫的要求、海漫的類型、海漫長度計(jì)算、

海漫的結(jié)構(gòu)構(gòu)造；防沖槽的作用、防沖槽的尺寸擬定；水閘的地下輪廓線定義、地

下輪廓項(xiàng)長度、地下輪廓線的布置；改進(jìn)阻力系數(shù)法，阻力系數(shù)、地基計(jì)算深度、

阻力修正系數(shù)；直線比例法(勃萊法、萊因法)；鋪蓋、板樁、齒墻、刺墻；側(cè)向

繞滲；閘底板的型式、整體式底板、分離式底板；閘墩的型式、閘頂高程、閘墩厚

度、閘墩長度；工作橋、交通橋；閘室的分縫、水平止水、垂直止水、交叉止水；

閘門的類型、啟閉機(jī)的類型；平均波高、平均波周長、平均波長、深水波、淺水波、

破碎波、浪壓力、水平水壓力、地震荷載，水閘的荷載組合；閘室基地壓力的最大

值、最小值、閘室平均基底壓力、閘室基底壓力不均勻系數(shù)、抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。

兩岸連接建筑物的平面布置形式，結(jié)構(gòu)型式。

(3)了解

閘墩的結(jié)構(gòu)計(jì)算、閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算的彈性地基梁法。

能力培養(yǎng)要求：

具有閘孔孔口尺寸計(jì)算、驗(yàn)算泄流能力；水閘下游的消能防沖設(shè)計(jì)方法；水閘

滲流計(jì)算、閘基應(yīng)力的計(jì)算、水閘穩(wěn)定計(jì)算的初步能力；具有水閘各主要結(jié)構(gòu)構(gòu)造

尺寸擬定的能力；具有繪制和閱讀水閘布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目六河用海洪道

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

(1)掌握

正槽溢洪道的布置、構(gòu)造組成；進(jìn)水渠、控制堰、過渡段、泄槽、消能段的工

作原理與設(shè)計(jì)方法。

(2)理解

溢洪道的分類、正槽溢洪道的組成、側(cè)槽溢洪道的組成；溢流堰的型式、寬頂

堰的特點(diǎn)、實(shí)用堰的特點(diǎn)；進(jìn)水渠、控制堰、泄槽、消力池、出水渠的布置特點(diǎn)、

尺寸擬定、水力計(jì)算方法；泄槽襯砌分縫與止水結(jié)構(gòu)。

(3)了解

側(cè)槽溢洪道的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、布置要求和計(jì)算要點(diǎn)；非常溢洪道的類型。

能力培養(yǎng)要求：

具有正槽溢洪道布置、計(jì)算分析與設(shè)計(jì)初步能力；具有正槽溢洪道主要結(jié)構(gòu)構(gòu)

造尺寸擬定的能力；具有繪制和閱讀溢洪道結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目七水工隧洞與壩下涵管設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求:

-8-

(1)掌握

水工隧洞的線路選擇、工程布置及各部分的結(jié)構(gòu)組成；作用在隧洞襯砌上的結(jié)

構(gòu)計(jì)算方法及其組合；有壓隧洞襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。

(2)理解

水工隧洞的定義、特點(diǎn)、分類；水工隧洞線路的選擇因素；隧洞進(jìn)口高程、隧

洞的縱坡選擇、檢修閘門的位置布置、有壓洞工作閘門的位置布置、無壓洞工作閘

門的位置布置；泄洪洞與導(dǎo)流洞合一布置、泄洪洞與發(fā)電洞合一布置；進(jìn)口建筑物

的型式、豎井式進(jìn)水口、塔式進(jìn)水口、岸塔式進(jìn)水口、斜坡式進(jìn)水口、綜合式進(jìn)水

口；進(jìn)水喇叭口、壓力短管進(jìn)水口；通氣孔的作用、通氣孔的位置、通氣孔的大小;

平壓管的作用、平壓管的位置、平壓管的大??；隧洞洞身斷面型式；洞身襯砌的作

用、類型；襯砌分縫類型、永久性變形縫的位置和結(jié)構(gòu)要求、施工橫縫的位置和結(jié)

構(gòu)要求、施工縱縫的位置和結(jié)構(gòu)要求；隧洞灌漿的類型、隧洞的回填灌漿、隧洞的

固結(jié)灌漿；隧洞出口消能的型式；圍巖壓力、彈性抗力、彈性抗力系數(shù)、內(nèi)水壓力、

外水壓力、襯砌自重、隧洞荷載組合型式；壩下涵管進(jìn)口建筑物型式；

(3)了解

無壓隧洞襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法；壩下涵管管身的結(jié)構(gòu)構(gòu)造(伸縮縫、管座、截

水環(huán)、涵衣)

能力培養(yǎng)要求：

具有水工隧洞工程布置、作用在隧洞襯砌上的荷載計(jì)算方法及其組合、有壓隧

洞襯砌的結(jié)構(gòu)計(jì)算的初步能力；具有隧洞進(jìn)口建筑物、洞身段、出口建筑物等部分

結(jié)構(gòu)尺寸擬定能力；具有繪制和閱讀水工隧洞布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目八渠系建筑物設(shè)計(jì)

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

(1)掌握

槽身橫斷面尺寸計(jì)算擬定、水頭損失的計(jì)算、渡槽進(jìn)出口高程計(jì)算；梁式渡槽

工程布置、矩形渡槽槽身的縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算及橫向結(jié)構(gòu)計(jì)算；拱式渡槽工程布置；倒

虹吸、跌水、陡坡的工程布置。

(2)理解

灌溉渠道的分類、渠道的橫斷面、渠道的縱斷面；無壩渠首樞紐的類型、有壩

渠首樞紐的類型；渡槽的作用、類型、修建渡槽適宜條件、渡槽的結(jié)構(gòu)組成；梁式

渡槽、簡(jiǎn)支梁式渡槽、等彎矩雙懸臂式渡槽、等跨雙懸臂渡槽、單懸臂式渡槽；拱

式渡槽、拱式渡槽的分類；槽身橫斷面型式、槽身橫斷結(jié)構(gòu)尺寸擬定(矩形渡槽側(cè)

墻的厚度及高度、拉桿的尺寸、U型渡槽的細(xì)部構(gòu)造尺寸)；梁式渡槽的支承型式、

槽架的結(jié)構(gòu)形式、單排架結(jié)構(gòu)構(gòu)造尺寸、排架與基礎(chǔ)連接型式；渡槽的基礎(chǔ)型式；

-9-

槽身與填方渠道連接型式；橋梁的類型、橋面構(gòu)造；橋梁荷載、恒載、車輛荷載、

汽車沖擊力、汽車制動(dòng)力、摩阻力、等待荷載；鋼筋混凝土梁式橋結(jié)構(gòu)組成、計(jì)算

跨距、橋梁全長、橋梁總長、橋梁凈跨距、橋下凈空高度、橋的建筑高度；鋼筋險(xiǎn)

板橋的型式、混凝土絞、裝配式混凝土T形梁橋的上部結(jié)構(gòu)組成；荷載的橫向分布

影響線、橫向分布影響系數(shù)；梁式橋的墩臺(tái)型式、梁式橋的支座型式、墊層活動(dòng)支

座、墊層固定支座、平面鋼板活動(dòng)支座、平面鋼板固定支座；雙曲拱橋的組成；適

宜修建倒虹吸的條件、倒虹吸管的組成、倒虹吸管的布置型式、倒虹吸進(jìn)口組成、

倒虹吸出口組成、倒虹吸管鎮(zhèn)墩與管蓋的連接型式；落差建筑物的型式、落差建筑

物類型、陡坡、跌水；跌水的類型、單級(jí)跌水的組成、跌水口、跌水口的類型；陡

坡的組成、陡坡段的布置型式、陡坡段的人工加糙型式。

（3）了解

農(nóng)橋布置、結(jié)構(gòu)組成、梁式板橋的設(shè)計(jì)、倒虹吸管管身結(jié)構(gòu)計(jì)算。

能力培養(yǎng)要求：

具有梁式渡槽工程布置、矩形渡槽槽身的縱向結(jié)構(gòu)計(jì)算及橫向結(jié)構(gòu)計(jì)算的初步

能力；具有拱式渡槽工程布置；倒虹吸、跌水、陡坡的工程布置的初步能力；具有

渡槽、梁式橋梁、倒虹吸、跌水、陡坡等結(jié)構(gòu)尺寸擬定能力；具有繪制和閱讀渡槽、

梁式橋梁、倒虹吸、跌水、陡坡等布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖的能力。

項(xiàng)目九水利樞紐

知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)要求：

（1）掌握

水利樞紐布置的一般原則和方法。

（2）了解

壩址和壩型選擇的因素、方案比較考慮的因素；丹江口重力壩樞紐布置、李家

峽雙曲拱壩布置、小浪底土石壩布置、取水樞紐布置。

能力培養(yǎng)要求：

具有重力壩、土石壩、拱壩、取水樞紐布置的初步能力；具有繪制和閱讀重力

壩、土石壩、拱壩、取水樞紐布置圖的能力。

-10-

4.教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)活動(dòng)

本課程采用案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為宗旨的思想進(jìn)行課程

開發(fā)與設(shè)計(jì)。課程開發(fā)設(shè)計(jì)的范疇涵蓋教學(xué)全過程，包括知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練和綜

合實(shí)訓(xùn)。課程從知識(shí)、技能、態(tài)度三個(gè)方面對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)描述，圍繞教學(xué)

目標(biāo)開展教學(xué)。本課程的項(xiàng)目內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配如下表，根據(jù)表4-1對(duì)每個(gè)章節(jié)制定

了教學(xué)目標(biāo)，圍繞各教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)各教學(xué)任務(wù)的教學(xué)活動(dòng)，具體見表4-2到表4-8。

表4-1教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配表

項(xiàng)目名稱教學(xué)單元任務(wù)學(xué)時(shí)

項(xiàng)目一第一次課1

2

緒論單元1緒論1

單元1重力壩的認(rèn)知2

單元2非溢流壩剖面設(shè)計(jì)2

單元3重力壩的荷載及組合2

單元4重力壩的抗滑穩(wěn)定分析2

項(xiàng)目二

單元5重力壩的應(yīng)力分析422

重力壩設(shè)計(jì)

單元6溢流重力壩4

單元7重力壩的深式泄水孔2

單元8重力壩的材料及構(gòu)造2

單元9重力壩的地基處理2

單元I拱壩的認(rèn)知2

單元2拱壩的荷載級(jí)組合2

項(xiàng)目三

單元3拱壩的布置412

拱壩設(shè)計(jì)

單元4拱壩的泄流和消能2

單元5拱壩的構(gòu)造2

單元1土石壩的認(rèn)知2

單元2土石壩的基本剖面2

單元3土石壩的滲流分析4

單元土石壩的穩(wěn)定分析

項(xiàng)目四42

20

土石壩設(shè)計(jì)單元5筑壩材料選擇與填筑標(biāo)準(zhǔn)2

單元6土石壩的構(gòu)造4

單元7土石壩的地基處理2

單元8土石壩與壩基、岸坡及其他建筑物

2

的連接

期中課程分析22

項(xiàng)目五單元1水閘的認(rèn)知222

-11-

水閘設(shè)計(jì)單元2閘址選擇和閘孔設(shè)計(jì)2

單元3水閘的消能防沖設(shè)計(jì)4

單元4水閘的防滲排水設(shè)計(jì)4

單元5閘室的布置和構(gòu)造4

單元6閘門與啟閉機(jī)2

單元7水閘的穩(wěn)定分析及地基處理2

單元8水閘的兩岸連接2

單元1溢洪道的認(rèn)知2

項(xiàng)目六

單元2正槽溢洪道4

河岸溢洪道8

設(shè)計(jì)單元3側(cè)槽溢洪道1

單元4非常溢洪道1

單元】水工隧洞的認(rèn)知2

項(xiàng)目七單元2水工隧洞的布置和構(gòu)造4

水工隧洞與

單元3作用在水工隧洞襯砌上的荷載212

壩下涵管設(shè)

計(jì)單元4圓形有壓隧洞的結(jié)構(gòu)計(jì)算2

單元5壩下涵管2

單元1渠道與渠首工程2

項(xiàng)目八單元2渡槽6

渠系建筑物單元3橋梁416

設(shè)計(jì)單元4倒虹吸管2

單元5跌水與陡坡2

項(xiàng)目九單元1水利樞紐布置2

2

水利樞紐布置

期末課程總結(jié)22

合計(jì)120120

-12-

表4?2項(xiàng)目一教學(xué)活動(dòng)實(shí)施計(jì)劃

課程模塊項(xiàng)目一緒論參考課時(shí)2

教學(xué)單元單元I水利樞紐及水工建筑物2學(xué)時(shí)

讓學(xué)生理解掌握水工建筑物、水利樞紐的概念與分類；水利樞紐的分等、水

學(xué)習(xí)任務(wù)

工建筑物的分級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方法。

(1)我國水資源分布和開發(fā)狀況；

(5)水利樞紐分等；

教學(xué)(2)水利工程建設(shè)程序；

(6)水工建筑物分級(jí)。

內(nèi)容(3)水利工程的定義、分類；

(7)本課程的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、考核方法。

(4)水利樞紐、水工建筑物定義；

(4)了解我國水資源分布和開發(fā)狀況；

知（1）掌握水工建筑物、水利工程概念與分類：

(5)掌握本課程的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、考核

識(shí)（2）掌握水利樞紐分等、水工建筑物分級(jí)；

方法

（3）掌握洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方法；’了解設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的使用。

(5)

技

教（1）能確定水利樞紐等別、建筑物級(jí)別；（3）能夠正確使用設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

能

學(xué)（2）能確定建筑物設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)；

目

標(biāo)

（1）能按時(shí)到課，遵守課堂紀(jì)律，積極回答

態(tài)

課堂問題，按時(shí)上交作業(yè)；（3）同學(xué)間能對(duì)疑難問題相互討論；

度

（2）課下能配合小組積極完成老師布置的各（4）能勇于表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)和見解。

項(xiàng)任務(wù)：

-13-

表4?2?1單元1教學(xué)活動(dòng)實(shí)施計(jì)劃

教學(xué)單元單元1水利樞紐及水工建筑物學(xué)時(shí)2

教學(xué)地點(diǎn)多媒體教室、鯉鵬山學(xué)生角色設(shè)計(jì)輔助人員

S習(xí)型水工建筑物、水利樞紐的概念與分類；水利樞紐的分等、水工建筑物的分級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定

工作任務(wù)方法。

(1)掌握水工建筑物、水利工程概念與分(4)了解我國水資源分布和開發(fā)狀況；

類；(5)掌握本課程的教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方法、考核方

知識(shí)

(2)掌握水利樞紐分等、水工建筑物分級(jí)；法；

教(3)掌握洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方法；(5)了解設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的使用。

學(xué)

目(1)能確定水利樞紐等別、建筑物級(jí)別；(3)能夠正確使用設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；

技能

(2)能確定建筑物設(shè)計(jì)的洪水標(biāo)準(zhǔn)；

標(biāo)

(1)能按時(shí)到課，遵守課堂紀(jì)律，積極回

答課堂問題，按時(shí)上交作業(yè)：(3)同學(xué)間能對(duì)疑難問題相互討論；

態(tài)度

(2)課下能配合小組積極完成老師布置的(4)能勇于表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)和見解。

各項(xiàng)任務(wù)；

教學(xué)組織設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)組織分配

用工程實(shí)例背景引出水利

1.引出問題樞紐、水工建筑物等基本教師用實(shí)際工程引出講解內(nèi)容。學(xué)生獲取信息。0.1

概念。

水工建筑物、水利樞紐的

概念與分類；水利樞紐的

2.基礎(chǔ)知識(shí)采用設(shè)問、提問、教師講解、學(xué)生討論等方法進(jìn)

分等、水工建筑物的分級(jí)、1.5

行本任務(wù)講解。

講解洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方法等基

本知識(shí)的講解。

鞏固水工建筑物、水利樞

紐的概念與分類；水利樞

3.基礎(chǔ)知識(shí)教師引入工程案例，提出問題讓學(xué)生根據(jù)已講的

紐的分等、水工建筑物的0.2

基礎(chǔ)知識(shí)分組討論解決問題，教師輔導(dǎo)評(píng)價(jià)。

練習(xí)分級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定方

法等基本知識(shí)。

水利樞紐的分等、水工建

4.布置任務(wù)筑物的分級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的練習(xí)，教師輔導(dǎo)答疑。0.1

確定的能力訓(xùn)練。

訓(xùn)練任務(wù)存在問題、注意

檢查與評(píng)價(jià)教師提供答案，評(píng)價(jià)此過程。0.1

5.問題等情況總結(jié)。

-14-

表4-3項(xiàng)目二教學(xué)活動(dòng)實(shí)施計(jì)劃

課程模塊項(xiàng)目二重力壩設(shè)計(jì)參考課時(shí)22學(xué)時(shí)

單元1重力壩的認(rèn)知2學(xué)時(shí)

單元2非溢流壩剖面設(shè)計(jì)2學(xué)時(shí)

單元3重力壩的荷載及組合2學(xué)時(shí)

單元4重力壩的抗滑穩(wěn)定分析2學(xué)時(shí)

教學(xué)單元單元5重力壩的應(yīng)力分析4學(xué)時(shí)

單元6溢流設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)

單元7重力壩的深式泄水孔2學(xué)時(shí)

單元8重力壩的材料及構(gòu)造2學(xué)時(shí)

單元9重力壩的地基處理2學(xué)時(shí)

使學(xué)生掌握非溢流重力壩的剖面設(shè)計(jì)方法、主要荷載(自重、揚(yáng)壓力、浪壓

學(xué)習(xí)任務(wù)力、泥沙壓力、地震荷載)計(jì)算方法、滑穩(wěn)定計(jì)算、提高重力壩抗滑穩(wěn)定措施、

邊緣應(yīng)力壩體應(yīng)力的計(jì)算方法、溢流重力壩的剖面設(shè)計(jì)、深式泄水孔的設(shè)計(jì)方法。

(1)非溢流壩剖面設(shè)計(jì)；(5)溢流設(shè)計(jì)；

教學(xué)(2)重力壩的荷載級(jí)組合：(6)重力壩的深式泄水孔；

內(nèi)容(3)重力壩的抗滑穩(wěn)定分析；(7)重力壩的材料及構(gòu)造；

(4)重力壩的應(yīng)力分析；(8)重力壩的地基處理。

(1)掌握重力壩定義、特點(diǎn)、分類；(7)掌握泄水孔的分類和作用；

(2)掌握重力壩的基本剖面設(shè)計(jì)；(8)掌握泄水孔設(shè)計(jì)；

知

(3)掌握重力壩荷載作用計(jì)算及組合；(9)掌握重力壩的材料與分區(qū)方法；

識(shí)

(4)掌握壩基抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算；(10)掌握重力壩細(xì)部構(gòu)造方法；

(5)掌握應(yīng)力分析計(jì)算方法；(11)掌握重力壩壩基開挖方法；

(6)掌握溢流壩的剖面設(shè)計(jì)；(12)掌握重力壩基礎(chǔ)處理方法。

(1)能擬定非溢流重力壩的剖面尺寸；設(shè)計(jì)

教(4)能夠繪制和閱讀重力壩剖面構(gòu)造圖和重力

技非溢流壩剖面；

壩細(xì)部構(gòu)造圖。

學(xué)

能(2)能設(shè)計(jì)溢流壩剖面；

(5)能正確使用重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范和水工設(shè)計(jì)手

目(3)能正確計(jì)算荷載，利用公式計(jì)算壩體應(yīng)

冊(cè)。

標(biāo)力、驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性；

(1)能按時(shí)到課，遵守課堂紀(jì)律，積極回答

態(tài)

課堂問題，按時(shí)上交作業(yè)；(3)同學(xué)間能對(duì)疑難問題相互討論；

度

(2)課下能配合小組積極完成老師布置的各(4)能勇于表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)和見解。

項(xiàng)任務(wù)：

15

表4-3-1單元1教學(xué)活動(dòng)實(shí)施計(jì)劃

教學(xué)單元單元1重力壩的認(rèn)知學(xué)時(shí)2

教學(xué)地點(diǎn)多媒體教室、鰻鵬山學(xué)生角色設(shè)計(jì)輔助人員

與￡習(xí)型

重力壩的概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)組成、分類；

工作任務(wù)

(1)掌握重力壩的概念；

(4)掌握重力壩的分類方法；

知識(shí)(2)掌握重力壩的特點(diǎn)與缺點(diǎn)；

(5)掌握各種重力壩的特點(diǎn)；

教(3)掌握重力壩適宜條件：

學(xué)(1)能把握重力壩的定義；

目技能(3)理解重力壩的結(jié)構(gòu)組成及其特征。

(2)能分析不同類型重力壩的特點(diǎn)；

標(biāo)

(1)能按時(shí)到課，遵守課堂紀(jì)律，積極回

答課堂問題，按時(shí)上交作業(yè)；(3)同學(xué)間能對(duì)疑難問題相互討論；

態(tài)度

(2)課下能配合小組積極完成老師布置的(4)能勇于表達(dá)個(gè)人的觀點(diǎn)和見解。

各項(xiàng)任務(wù)；

教學(xué)組織設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)

教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教學(xué)組織分配

1.引出問題引出重力壩基本概念。教師用實(shí)際工程引出講解內(nèi)容。學(xué)生獲取信息、。0.1

重力壩概念、重力壩特點(diǎn)、

2.基礎(chǔ)知識(shí)重力壩的適用條件、重力采用設(shè)問、提問、教師講解、學(xué)生討論等方法進(jìn)

1.5

講解壩的缺點(diǎn)、重力壩的分類行本任務(wù)講解。

方法。

鞏固重力壩概念、重力壩

3.基礎(chǔ)知識(shí)特點(diǎn)、重力壩的適用條件、教師引入工程案例，提出問題讓學(xué)生根據(jù)已講的

0.2

練習(xí)重力壩的缺點(diǎn)、重力壩的基礎(chǔ)知識(shí)分組討論解決問題，教師輔導(dǎo)評(píng)價(jià)。

分類方法。

重力壩概念、重力壩的分

布