水利水电工程概况精选 精品PPT课件
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水利水电工程概论节水工隧洞PPT课件
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水工隧洞可以设计成有压的，也可以设计 成无压的。即使是在同一条隧洞中，以主 闸门为界，闸门前有压，闸门后为无压的。 但是在隧洞的同一段内，除了流速低的导 流隧洞外，应严禁出现时而有压，时而无 压的明满交替的流态，以免造成因此引起 的震动与空蚀。
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二、 水工隧洞的工作特点 1．深式过水建筑物的特点 （1）泄水隧洞出口流速高，单宽流量大，能 量集中，消能防冲措施要求较高。 （2）进口处于水下较深处，闸门承受的水压 力大，要求闸门刚度大，启闭机容量大。 （3)高水头无压泄水隧洞，容易在高速水流的 作用下引起的振动及洞身空蚀破坏。 （4)有压隧洞往往承受较大的内水压力，要求 有一定厚度的围岩和足够强的衬砌。
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2)回填灌浆 回填灌浆的目的在于填充衬砌与围 岩之间的空隙，保证衬砌与围岩紧密结合，改善传 力条件及减少渗漏。回填灌浆多在顶拱中心角～以 内布置。孔距和排距一般为2～6m，灌浆压力常采 用0.2～0.3Mpa，孔深应深入围岩5cm以上。 3.防渗与排水
——闸门处孔的面积；
——作用水头。
h
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在工作闸门之后的陡坡段,可用能量方程分别求出 其水面曲线。为保证洞内为明流状态，洞内必须留 有一定的净空。当流速较低，通气很好时，要求净 空面积不小于断面面积的15%，且净空高度不小于 40cm。当流速较大时，还因考虑掺气的影响，在 掺气水面以上的净空约为洞身断面积的15～20%； 对圆拱直墙式断面，水流波峰应限制在直墙范围以 内。
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（2）受力衬砌 受力衬砌按其结构又可分为单层 衬砌、组合衬砌、预应力衬砌和喷锚衬砌等四种。 1）单层衬砌 单层衬砌是指由混凝土、钢筋混凝土、 喷混凝土及浆砌石等做成的衬砌。适用于中等地质 条件、高水头、高流速、大跨度的情况。衬砌的厚 度应根据受力、抗渗、结构和施工要求分析确定。 一般约为洞径和跨度的1/8～1/12。单层整体混凝 土衬砌，其厚度不宜小于20cm；单层钢筋混凝土 衬砌不宜小于25cm；双层钢筋的不宜小于30cm。
水工隧洞可以设计成有压的，也可以设计 成无压的。即使是在同一条隧洞中，以主 闸门为界，闸门前有压，闸门后为无压的。 但是在隧洞的同一段内，除了流速低的导 流隧洞外，应严禁出现时而有压，时而无 压的明满交替的流态，以免造成因此引起 的震动与空蚀。
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二、 水工隧洞的工作特点 1．深式过水建筑物的特点 （1）泄水隧洞出口流速高，单宽流量大，能 量集中，消能防冲措施要求较高。 （2）进口处于水下较深处，闸门承受的水压 力大，要求闸门刚度大，启闭机容量大。 （3)高水头无压泄水隧洞，容易在高速水流的 作用下引起的振动及洞身空蚀破坏。 （4)有压隧洞往往承受较大的内水压力，要求 有一定厚度的围岩和足够强的衬砌。
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2)回填灌浆 回填灌浆的目的在于填充衬砌与围 岩之间的空隙，保证衬砌与围岩紧密结合，改善传 力条件及减少渗漏。回填灌浆多在顶拱中心角～以 内布置。孔距和排距一般为2～6m，灌浆压力常采 用0.2～0.3Mpa，孔深应深入围岩5cm以上。 3.防渗与排水
——闸门处孔的面积；
——作用水头。
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在工作闸门之后的陡坡段,可用能量方程分别求出 其水面曲线。为保证洞内为明流状态，洞内必须留 有一定的净空。当流速较低，通气很好时，要求净 空面积不小于断面面积的15%，且净空高度不小于 40cm。当流速较大时，还因考虑掺气的影响，在 掺气水面以上的净空约为洞身断面积的15～20%； 对圆拱直墙式断面，水流波峰应限制在直墙范围以 内。
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（2）受力衬砌 受力衬砌按其结构又可分为单层 衬砌、组合衬砌、预应力衬砌和喷锚衬砌等四种。 1）单层衬砌 单层衬砌是指由混凝土、钢筋混凝土、 喷混凝土及浆砌石等做成的衬砌。适用于中等地质 条件、高水头、高流速、大跨度的情况。衬砌的厚 度应根据受力、抗渗、结构和施工要求分析确定。 一般约为洞径和跨度的1/8～1/12。单层整体混凝 土衬砌，其厚度不宜小于20cm；单层钢筋混凝土 衬砌不宜小于25cm；双层钢筋的不宜小于30cm。
[讲义]水利水电工程水工建筑物PPT讲义(59页 图文并茂)
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China World Other countries
1960
1970
1980 Year
1990
2000
第二节 水利枢纽和水工建筑物
为了综合利用水利资源达到防洪、灌溉、发电、 给水、航运等目的，需要修几种不同类型的水工建 设物，例如：挡水、泄水、输水或其它专门建筑物 等，以控制和支配水流，满足国民经济的需要，这 些建设物称为水工建筑物，水工建筑物的综合体称 为水利枢纽。
重点工程完建后，防洪标准100年一遇； 个别大中型城市20年一遇常遇洪水； 中小河流防洪标准基本上为5~10年； 各类型水库中，老、病、险水库占40%以上；
２、资源紧缺与浪费并存
农业用水：灌溉水利用系数0.45~0.4，先进国家该系数为0.7~0.8； 工业用水：法国、美国、日本每吨钢耗水量仅为中国1/50~1/18。
水域。
４、水资源开采过度，环境问题严重
５、人口、经济增长、供需矛盾突出
21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源，水资源问 题 已不仅仅是资源问题，更成为关系到国家经济、社会可持续 发展和长治久安的重大战略问题。 本世纪以来，随着人口膨 胀与工农业生产规模的迅速扩大，全球淡水用量飞快增长。
从1900－1975年，世界农业用水量增加了7倍，工业用 水 量增加了20倍，并且近几十年来，用水量正以每年4%－8% 的速度持续增加，淡水供需矛盾日益突出。
一、水资源与水利建设 二、水利枢纽和水工建筑物 三、河川水利枢纽对环境的影响 四、水利枢纽与水工建筑物的等级划分 五、水工结构可靠度设计原理 六、分项系数极限状态设计方法 七、水工建筑物的优化设计 八、水工科技问题的研究途径
第一节 水资源与水利建设 一、中国水资源开发利用中存在的问题
１、防洪安全缺乏保障
1960
1970
1980 Year
1990
2000
第二节 水利枢纽和水工建筑物
为了综合利用水利资源达到防洪、灌溉、发电、 给水、航运等目的，需要修几种不同类型的水工建 设物，例如：挡水、泄水、输水或其它专门建筑物 等，以控制和支配水流，满足国民经济的需要，这 些建设物称为水工建筑物，水工建筑物的综合体称 为水利枢纽。
重点工程完建后，防洪标准100年一遇； 个别大中型城市20年一遇常遇洪水； 中小河流防洪标准基本上为5~10年； 各类型水库中，老、病、险水库占40%以上；
２、资源紧缺与浪费并存
农业用水：灌溉水利用系数0.45~0.4，先进国家该系数为0.7~0.8； 工业用水：法国、美国、日本每吨钢耗水量仅为中国1/50~1/18。
水域。
４、水资源开采过度，环境问题严重
５、人口、经济增长、供需矛盾突出
21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源，水资源问 题 已不仅仅是资源问题，更成为关系到国家经济、社会可持续 发展和长治久安的重大战略问题。 本世纪以来，随着人口膨 胀与工农业生产规模的迅速扩大，全球淡水用量飞快增长。
从1900－1975年，世界农业用水量增加了7倍，工业用 水 量增加了20倍，并且近几十年来，用水量正以每年4%－8% 的速度持续增加，淡水供需矛盾日益突出。
一、水资源与水利建设 二、水利枢纽和水工建筑物 三、河川水利枢纽对环境的影响 四、水利枢纽与水工建筑物的等级划分 五、水工结构可靠度设计原理 六、分项系数极限状态设计方法 七、水工建筑物的优化设计 八、水工科技问题的研究途径
第一节 水资源与水利建设 一、中国水资源开发利用中存在的问题
１、防洪安全缺乏保障
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力 而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨 潮落。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
第五章 水利工程概论PPT课件
取水工程（渠首工程）
❖渠首的主要作用是引进河道或水库中的水以满足灌溉 、发电、工业和生活用水需要，是农田水利工程中的重 要建筑物之一。
灌溉取水方式示意图
有坝取水
有坝取水工程示意图
泵站
有引水渠泵站布置图
取水工程（渠首工程）
❖ 无坝取水：不在河流中修建拦河坝，直接引水灌溉。适用 于不经调节，河流水位、流量就能满足灌区用水要求时。
第五章 水利工程概述
你眼中的水利工程？
我国水资源现状
❖ 优点：水资源丰富，可开发利用的水能资源居世界首位。 水资源理论蕴藏量为6.76亿千瓦，其中可开发量3.78亿千 瓦（占全世界可开发水能资源总量的16.7％） ，年发电量 19200亿千瓦时。
❖ 缺点：水资源在时间和地域上的分布经常与对它的需要不 一致。（南多北少，春夏多秋冬少）
水的作用使得水工建筑物工作条件特殊，除一般荷载外，还要 承受水压力、浪压力、冰压力、渗透力、冻胀力等。
水利水电工程地质条件复杂多变，需对地基进行细致周密的处 理和研究。
水利水电工程施工受气候、温度等影响大。
❖ 大型水工结构不仅对社会、经济有很大影响，对自然环 境、生态环境也会产生很大的影响
通过防洪、农田水利、水力发电、港口、航运等为人类造福。 改变自然面貌，对自然环境产生影响（可能是积极的也可能带
中国七大江河
项目
长江
流域面积（万km2） 河长（km）
180.9 6300
年均降水深（mm） 1070
年均径流量（亿m3） 9513
注入
东海黄河 5Leabharlann 2 5464 475 658 渤海
松花江 55.7 2308 527 62 黑龙江
珠江 辽河 海河
水利水电工程PPT讲稿
浙江 江厦潮汐电站
9.2.2 水电站建筑物
•1、水电站建筑物的布置 •（1）河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头，一
般在30～40 m以下，多修建在河流的中下游河床坡降较 平缓的地段或灌溉渠道上。如长江葛洲坝水电站。
•（2）当水头较高，一般超过30～40 m时，由于压力大，
厂房本身的重量不足以维持其稳定时，采用坝后式水电 站建筑物的布置。
开发量3.78亿千瓦，年发电量19 200亿千瓦时，占全 世界可开发水能资源总量的16.7％，居世界第一位。
• 我国水能资源多在西南，但我国煤炭储藏量主要
在华北，煤炭和水能资源分布很不均匀，但从能源来 讲，两者可相互补充。
9.2.1 水电站开发方式和主要类型
• 1、坝式水电站
富春江河床式水电站 坝式水电站动画
水利水电工程课件
本章内容
• 9.1 农田水利工程 • 9.2 水电工程 • 9.3 防洪规划 • 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
• 从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施，
对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
• 用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利
灌溉取水方式示意图
9.1.3 灌溉泵站与排水泵站
1、灌溉泵站
有引水渠泵站布置图
9.1.3 灌溉泵站与排水泵站
2、排水泵站
•（1）排水必须统一规划，分区进行，因地制宜，不
应以邻为壑，以造成水利纠纷。
•（2）涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时，宜集
中修建较大泵站。
•（3）排水区水网密集，排水出口分散，地势高低不
三角洲和海岸地带的淹没。而这些受洪水泛滥威 胁的地带，大多仍可被人类开发利用，从而出现 了防洪问题。
9.2.2 水电站建筑物
•1、水电站建筑物的布置 •（1）河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头，一
般在30～40 m以下，多修建在河流的中下游河床坡降较 平缓的地段或灌溉渠道上。如长江葛洲坝水电站。
•（2）当水头较高，一般超过30～40 m时，由于压力大，
厂房本身的重量不足以维持其稳定时，采用坝后式水电 站建筑物的布置。
开发量3.78亿千瓦，年发电量19 200亿千瓦时，占全 世界可开发水能资源总量的16.7％，居世界第一位。
• 我国水能资源多在西南，但我国煤炭储藏量主要
在华北，煤炭和水能资源分布很不均匀，但从能源来 讲，两者可相互补充。
9.2.1 水电站开发方式和主要类型
• 1、坝式水电站
富春江河床式水电站 坝式水电站动画
水利水电工程课件
本章内容
• 9.1 农田水利工程 • 9.2 水电工程 • 9.3 防洪规划 • 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
• 从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施，
对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
• 用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利
灌溉取水方式示意图
9.1.3 灌溉泵站与排水泵站
1、灌溉泵站
有引水渠泵站布置图
9.1.3 灌溉泵站与排水泵站
2、排水泵站
•（1）排水必须统一规划，分区进行，因地制宜，不
应以邻为壑，以造成水利纠纷。
•（2）涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时，宜集
中修建较大泵站。
•（3）排水区水网密集，排水出口分散，地势高低不
三角洲和海岸地带的淹没。而这些受洪水泛滥威 胁的地带，大多仍可被人类开发利用，从而出现 了防洪问题。
水利水电工程PPT课件
土木工程概论 水利水电工程
本章内容
9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施， 对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利 目的而兴建的工程称为水利工程。
9.3.2 防洪工程
1、定义：是控制、防御洪水以减免洪灾损失所 修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪 工程和水库等。
2、分类：按功能和兴建目的分为：挡、泄（排） 和蓄（滞）。
9.3.2 防洪工程
一、堤坝 1、它是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区（蓄 洪区）、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。 2、常见形式有：土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡 胶坝。
三、水库
1、水库是用坝、堤、水闸、堰等工程，于山谷、 河道或低洼地区形成的人工水域。
防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和 方法。其基本内容可分为建设、管理、防汛和科 学研究。
9.3.1 防洪规划
1、定义：是指为防治某一流域、河段或者区域 的洪涝灾害而制定的总体部署。
2、原则：统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因 地制宜、区别对待。
3、内容：收集资料、洪水分析、拟定规划目标 与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、 防洪效益分析。
河南信阳市 浉河橡胶坝工程
9.3.2 防洪工程
二、河道整治
1、河道整治包括控制和调整河势，裁弯取直，河 道展宽和疏浚。
2、分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将 超过安全泄量时，为保障保护区安全，而采取的分 泄超额洪水的措施；是牺牲局部，保存全局的措施。
本章内容
9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施， 对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利 目的而兴建的工程称为水利工程。
9.3.2 防洪工程
1、定义：是控制、防御洪水以减免洪灾损失所 修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪 工程和水库等。
2、分类：按功能和兴建目的分为：挡、泄（排） 和蓄（滞）。
9.3.2 防洪工程
一、堤坝 1、它是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区（蓄 洪区）、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。 2、常见形式有：土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡 胶坝。
三、水库
1、水库是用坝、堤、水闸、堰等工程，于山谷、 河道或低洼地区形成的人工水域。
防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和 方法。其基本内容可分为建设、管理、防汛和科 学研究。
9.3.1 防洪规划
1、定义：是指为防治某一流域、河段或者区域 的洪涝灾害而制定的总体部署。
2、原则：统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因 地制宜、区别对待。
3、内容：收集资料、洪水分析、拟定规划目标 与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、 防洪效益分析。
河南信阳市 浉河橡胶坝工程
9.3.2 防洪工程
二、河道整治
1、河道整治包括控制和调整河势，裁弯取直，河 道展宽和疏浚。
2、分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将 超过安全泄量时，为保障保护区安全，而采取的分 泄超额洪水的措施；是牺牲局部，保存全局的措施。
水利水电工程课件
• 控制、防御洪水以减 免洪灾损失所修建的工 程。主要有堤、河道整 治工程、分洪工程和水 库等。
• 按功能和兴建目的可 分为挡、泄（排）和蓄 （滞）几类。
水利水电工程
1、挡 主要是运用工程措施"挡"住洪水对保护对象的侵袭。
如用河堤、湖堤防御河、湖的洪水泛滥；用海堤和挡潮闸 防御海潮；用围堤保护低洼地区不受洪水侵袭等。利用具 有挡水功能的防洪工程，是最古老和最常用的措施。
水利水电工程
洪水的形成及种类：
洪水的形成往往受气候、下垫面等自然因素与人 类活动因素的影响。按地区可分为河流洪水、融雪洪 水、注川洪水、冰凌洪水、雨雪混合洪水、溃坝洪水 等六种。
我国河流的主要洪水大都是暴雨洪水，多发生在 夏、秋季节，南方一些地区春季也可能发生。以地区 划分，我国中、东部地区以暴雨洪水为主，西北部地 区多融雪洪水和雨雪混合洪水。“98长江大洪水和98 嫩江、松花江特大洪水”都是由暴雨洪水形成的。
水利水电工程
我国的洪水灾害十分频繁，近四十年来，我国发生过的较大洪水如下所述:
1963年：海河大水。海河南系发生特大洪水，受淹农田440万平方米，京广铁
路中断。
1975年：淮河大水。8月上旬淮河上游出现罕见的特大暴雨，河南省泌阳县林
庄3天雨量达1,605.3mm，位于暴雨中心地区的两座大型水库失事，河南省有820
水利水电工程
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
水利水电工程
• 水利工程目的是控制或调整天然水在空间和时间上的分布，防 止或减少旱涝洪水灾害，合理开发和利用水利资源，为工农业生 产和人民生活提供良好的环境和物资条件。
• 水利工程原是土木工程的一 个分支，由于水利工程本身的 发展，现在已成为一门相对独 立的学科，但仍和土木工程有 密切的联系。
(水利水电工程概论课件)第6章水电站
特点：这种管道布置灵活，能和围岩共同承 担水压力，并且运行不受干扰，维护简单。但是 在地下水压较大的地方，管道受外压失稳的威胁 比较大，因此对地下埋管一般需要进行衬砌。
地下埋管示意图
按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：
分类
适用条件
应用情况
不衬砌 地质条件很好
喷锚或钢筋 混凝土衬砌
地质条件稍差
1、坝式水电站
原理: 利用筑坝集中河道落差，形成水头。 优点: 水头高（水头由坝高决定），调节性 能好; 引用流量较大，电站的规模也大，水能利 用较充分，综合利用效益高。 缺点: 淹没多、移民工作量大。投资大，工 期长。 适用条件: 河道坡降较缓，流量较大，并有 筑坝建库的条件。
坝式水电站分类
厂房位置
▪ 组成 1）从设备布置及运行要求的空间划分：
①主厂房：布置机组及其辅助设备的主机间和安 装、检修设备的装配场组成。
②副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验 、管理等房间。
③主变场：布置主变压器场所。
④开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线 保护设备等。
主厂房：主机间 + 安装、检修设备的装配场
特点：它由于进水口设于坝体，结构 紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失 小，机组调节保证条件好。但是管道的安 装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔 会削弱坝体，使坝体应力恶化。
混凝土坝身管按照管道在坝身 上的不同位置，可以分为以下三类：
a．坝内埋管 (penstock embedded in dam)
副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、 管理等房间。应紧靠主厂房，基本上布置在主厂 房的上游侧，下游侧和端部。
主变压器：电流运输损失随电压增加而减小。出 厂布置升压变压器，用户端布置降压变压器。
地下埋管示意图
按照衬砌形式的不同，将地下埋管分为以下四类：
分类
适用条件
应用情况
不衬砌 地质条件很好
喷锚或钢筋 混凝土衬砌
地质条件稍差
1、坝式水电站
原理: 利用筑坝集中河道落差，形成水头。 优点: 水头高（水头由坝高决定），调节性 能好; 引用流量较大，电站的规模也大，水能利 用较充分，综合利用效益高。 缺点: 淹没多、移民工作量大。投资大，工 期长。 适用条件: 河道坡降较缓，流量较大，并有 筑坝建库的条件。
坝式水电站分类
厂房位置
▪ 组成 1）从设备布置及运行要求的空间划分：
①主厂房：布置机组及其辅助设备的主机间和安 装、检修设备的装配场组成。
②副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验 、管理等房间。
③主变场：布置主变压器场所。
④开关站：布置高压配电设备，高压开关、母线 保护设备等。
主厂房：主机间 + 安装、检修设备的装配场
特点：它由于进水口设于坝体，结构 紧凑简单，因此引水长度最短，水头损失 小，机组调节保证条件好。但是管道的安 装会干扰坝体施工，同时，坝内埋管空腔 会削弱坝体，使坝体应力恶化。
混凝土坝身管按照管道在坝身 上的不同位置，可以分为以下三类：
a．坝内埋管 (penstock embedded in dam)
副厂房：电站运行、控制、监视、通讯、试验、 管理等房间。应紧靠主厂房，基本上布置在主厂 房的上游侧，下游侧和端部。
主变压器：电流运输损失随电压增加而减小。出 厂布置升压变压器，用户端布置降压变压器。
水利水电工程导论ppt版(共49页)PPT
5.1 取水枢纽
二、取水枢纽的布置
④选择较短的输水干渠路线，并尽量避开陡 坡、深谷及塌方地段，以减少工程量。 2.无坝取水枢纽的布置
按取水口的数目可分为一首制取水及多首制 取水两种。多首制取水一般设2~3条引渠取水，各 引渠在下游一定距离处汇合成一条干渠。进水闸 设在每条引渠进口或设在引渠汇合处。一首制取 水设一条引渠取水，是工程中普遍采用的一种形 式。
5.1 取水枢纽
二、取水枢纽的布置
1.取水口位置的选择 选择取水口（特别是无坝取水）位置时，首
先要掌握河岸的地形、地质资料，研究河流水文 泥沙特性及河床演变规律，并遵循下述原则：① 根据弯道水流特性，取水口选在河岸坚固、河流 弯道顶点以下的凹岸处，以引取表层清水；②在 河流直段设置取水口时，选择河床稳定、水位较 高、流速较大且主流靠近引水岸的河段；③取水 口不宜设在分叉河段上，如必须设置，则选在比 较稳定的主叉道上，并对引水河段加以整治；
5.2 水工隧洞
二、水工隧洞的工作特点
的正常运行。过大的外水压力也可使埋藏式压力 隧洞失稳。故应做好勘探工作，使隧洞尽量避开 不利的工程地质、水文地质地段。
（3）施工特点 隧洞一般是断面小，洞线长， 从开挖、衬砌到灌浆工序多，干扰大，施工条件 较差，工期一般较长。施工导流隧洞或兼有导流 任务的隧洞，其施工进度往往控制整个工程的工 期。因此，采用新的施工方法，改善施工条件， 加快施工进度和提高施工质量是隧洞工程建设中 值得研究的重要课题。
5.1 取水枢纽
二、取水枢纽的布置
无坝取水枢纽主要包
括引水渠、进水闸、防沙
设施及上下游整治建筑物
等，取水口一般布置在河
流弯道凹岸的顶点以下水 深最大、环流作用最强的
图5−1 引渠式无坝取水示意图
09 水利水电工程
9.2.2 水电站建筑物
2、水电站建筑物的作用 挡水建筑物 泄水建筑物 水电站进水建筑物 水电站引水建筑物 水电站平水建筑物 发电、变电和配电建筑物
9.3 防洪工程
洪水常造成江河沿岸河谷、冲积平原、河口 三角洲和海岸地带的淹没。而这些受洪水泛滥威 胁的地带，大多仍可被人类开发利用，从而出现 了防洪问题。
土木工程概论
第九章 水利水电工程
本章内容
9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
四川都江堰水利工程（公元前256年秦蜀郡守李冰修 建），是全世界至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水 为特征的宏大水利工程。
都江堰没有众多水利工程所常见的雄伟大坝，只有一个 酷似鱼一样的大堤纵卧江中，这条堤就被称为“金刚堤”。 堤的头部就是都江堰的鱼嘴；中后部是一个低矮的斜坡，叫 飞沙堰；尾部是两山之间狭窄的进水口，形似瓶口，叫宝瓶 口。
9.2.1 水电站开发方式和主要类型
1、坝式水电站
富春江河床式水电站
坝后式水电站
坝式水电站动画
9.2.1 水电站开发方式和主要类型
2、引水式水电站
引水式开发主要或全部用引水道来集中水头。其 水电站地下厂房可以有三种布置方式：首部式地下 厂房、尾部式地下厂房、中部式地下厂房。
引 水 式 水 电 站 动 画
4、渠系建筑物
林县红旗渠渡漕
联结建筑物
9.2 水电工程
我国水能资源理论蕴藏量为6.76亿千瓦，其中可 开发量3.78亿千瓦，年发电量19 200亿千瓦时，占全 世界可开发水能资源总量的16.7％，居世界第一位。
我国水能资源多在西南，但我国煤炭储藏量主要在 华北，煤炭和水能资源分布很不均匀，但从能源来讲， 两者可相互补充。
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• 在距今2200多年前，李冰在成都平原的岷江上主持兴建了举世 闻名的都江堰灌溉工程，后人为其总结的“深淘滩，低作堰，六 字传，千古鉴”
• 西汉王景治理黄河，使黄河安澜800年 • 浙江的海塘工程，新疆的坎儿井，京杭大运河工程等， • 事实说明，水利是一项造福当代，荫及子孙的伟大事业。
• 公元1954年 安徽霍山的佛子岭水库竣工。 坝体高74.4m,为中国第一座混凝土连拱坝
• 集团公司注册资本金40亿元，2009年6月底的总资 产额为820亿元，在中国各大区域设有18个全资子 公司和10个控股公司，在世界47个国家设有驻外机 构，在职员工近13万人。
• 集团公司主要从事国内外水利水电建设工程的总承 包和相关的勘测设计、施工、咨询、监理等配套服 务，以及机电设备、工程机械的制造、安装、贸易 业务，电力、公路、铁路、港口与航道、机场和房 屋建筑、市政公用、城市轨道等方面的工程设计、 施工、咨询和监理业务；投融资业务;房地产开发经 营业务；进出口贸易业务等。
• 三峡工程主体建筑物土石方挖填量约１.２５亿立方米， 混凝土浇筑量２６４３万立方米，钢材５９.３万吨（金 结安装占２８.０８万吨），是世界上工程量最大的水利 工程。
• 三峡工程深水围堰最大水深６０米、土石方月填筑量１７０万 立方米，混凝土月灌筑量４５万立方米，碾压混凝土最大月浇 筑量３８万立方米，月工程量都突破世界纪录，是水利施工强 度最大的工程。
• 三峡水库回水可改善川江６５０公里的航道，使宜渝船 队吨位由现在的３０００吨级堤高到万吨级，年单向通 过能力由１０００万吨增加到５０００万吨；宜昌以下 长江枯水航深通过水库调节也有所增加，是世界上航运 效益最为显著的水利工程。
• 三峡工程包括两岸非溢流坝在内，总长２３３５米。泄 流坝段４８３米，水电站机组７０万千瓦×２６台，双 线５级船闸＋升船机，无论单项、总体都是世界上建筑 规模最大的水利工程。
• 集团公司的前身为上世纪50年代初成立的燃料工业部水 力发电建设总局，后在国家部委机构调整中，经过几次 合并与拆分，名称和隶属关系有所变化，先后由能源部、 电力工业部、国家电力公司归口管理。2002年12月，在 国家电力体制改革中经国务院批准正式改组为中国水利 水电建设集团公司，成为由国务院国资委监管的中央企 业。
• 我国是一个传统的农业大国，水旱灾害是农业的大害。因此， 中华民族的治水传统与华夏文明一样源远流长。
• 大禹治水，“十三年于外，三过其门而不入”，采用“疏导”的办 法，终于治服了桀骜不驯的洪水
• 春秋时期(公元前770--前476年)孙叔敖在淮河流域主持修建了我 国最早的蓄水灌溉工程芍陂Байду номын сангаас
• 战国时期(公元前475--前221年)西门豹除巫治邺，在海河流域兴 修了引漳十二渠
• 三峡工程的兴建问题在国内外都受到最广泛的 关注，是首次经过我国最高权力机关全国人民 代表大会审议和投票表决的水利工程。
• 三峡水库总库容３９３亿立方米，防洪库容２ ２１.５亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量 达每秒２.７─３.３万立方米，是世界上防洪效 益最为显著的水利工程。
• 三峡水电站总装机１８２０万千瓦，年发电量 ８４６.８亿千瓦.时，是世界上最大的电站。
• 三峡工程水库移民最终可达百万，是世界上水库移民最多、工 作也最为艰巨的移民建设工程
水利水电施工企业
• 中国水利水电建设集团 • 武警水电部队 • 葛洲坝
中国水利水电建设集团公司
• 中央管理的、跨国经营的综合性大型企业，是中国规模 最大、科技水平领先、最具实力、行业品牌影响力最强 的水利水电建设企业。具有国家施工总承包特级企业资 质、对外工程承包经营权、进出口贸易权、AAA级信用 等级，被商务部列为重点支持发展的大型外经企业。 2008年，在“中国企业500强”中排名第84位；在全球 最大225家国际工程承包商中排名第50位；在中国对外 承包工程企业中排名第4位。
• 1961年 中国最大的引黄灌区，内蒙古河套 灌区的引水枢纽─三盛公水利枢纽竣工。
• 1986年竣工的福建大田坑口坝，中国第一 座碾压混凝土坝，高56.8m。
• 河北迁西潘家口水利枢纽，引滦工程的主 要水源，中国第一座大型混合式抽水蓄能 电站。
• 1912年 云南螳螂川上的石龙坝水电站建成， 为中国大陆最早的水电站。
• 公元1956年 安徽金寨建成梅山水库，坝高 88.24m，为中国最高的混凝土连拱坝
• 1967年 黄河青铜峡水利枢纽机组发电，为 中国首次采用闸墩式电站。
• 1983年 贵州遵义乌江渡水电站竣工，装机 63万kW,混凝土拱形重力坝高165m,为中国 在岩溶地区建成的第一座高坝。
• 公元前246年 秦始皇元年，韩国水工郑国开 郑国渠引泾水东下入洛，十余年后，渠成， 灌田4万顷。郑国是中国最早入史的“水 工”。
• 1960年 浙江建德新安江水电站，中国第一 座自己勘测、设计、施工和自制设备的大 型水电站，厂房顶溢流式。
• 三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。
• 三峡工程从首倡到正式开工有７５年，是 世界上历时最长的水利工程。
• 三峡工程从四十年代初勘测和五十年代至 八十年代全面系统的设计研究，历时半个 世纪，积累了浩瀚的基本资料和研究成果， 是世界上前期准备工作最为充分的水利工 程。
• 三峡工程截流流量９０１０立方米/秒，施工导流最大洪峰流量 ７９０００立方米/秒，是世界水利工程施工期流量最大的工程。
• 三峡工程泄洪闸最大泄洪能力１０万立方米/秒，是世界上泄洪 能力最大的泄洪闸。
• 三峡工程的双线五级、总水头１１３米的船闸，是世界上级数 最多、总水头最高的内河船闸。
• 三峡升船机的有效尺寸为１２０×１８×３.５米，总重１１８ ００吨，最大升程１１３米，过船吨位３０００吨，是世界上 规模最大、难度最高的升船机。
水利水电工程概况
课程安排
• 水利工程发展及竞争态势（0.5天） • 水利建筑工程定额（1天） • 水利建筑工程预算编制规定（1天） • 水电工程预算编制规定（0.5天） • 水利工程量清单计价规则（0.5天） • 水利工程练习（2天） • 笔试（0.5天） • 造价软件练习（2天）
一、水利工程发展
• 西汉王景治理黄河，使黄河安澜800年 • 浙江的海塘工程，新疆的坎儿井，京杭大运河工程等， • 事实说明，水利是一项造福当代，荫及子孙的伟大事业。
• 公元1954年 安徽霍山的佛子岭水库竣工。 坝体高74.4m,为中国第一座混凝土连拱坝
• 集团公司注册资本金40亿元，2009年6月底的总资 产额为820亿元，在中国各大区域设有18个全资子 公司和10个控股公司，在世界47个国家设有驻外机 构，在职员工近13万人。
• 集团公司主要从事国内外水利水电建设工程的总承 包和相关的勘测设计、施工、咨询、监理等配套服 务，以及机电设备、工程机械的制造、安装、贸易 业务，电力、公路、铁路、港口与航道、机场和房 屋建筑、市政公用、城市轨道等方面的工程设计、 施工、咨询和监理业务；投融资业务;房地产开发经 营业务；进出口贸易业务等。
• 三峡工程主体建筑物土石方挖填量约１.２５亿立方米， 混凝土浇筑量２６４３万立方米，钢材５９.３万吨（金 结安装占２８.０８万吨），是世界上工程量最大的水利 工程。
• 三峡工程深水围堰最大水深６０米、土石方月填筑量１７０万 立方米，混凝土月灌筑量４５万立方米，碾压混凝土最大月浇 筑量３８万立方米，月工程量都突破世界纪录，是水利施工强 度最大的工程。
• 三峡水库回水可改善川江６５０公里的航道，使宜渝船 队吨位由现在的３０００吨级堤高到万吨级，年单向通 过能力由１０００万吨增加到５０００万吨；宜昌以下 长江枯水航深通过水库调节也有所增加，是世界上航运 效益最为显著的水利工程。
• 三峡工程包括两岸非溢流坝在内，总长２３３５米。泄 流坝段４８３米，水电站机组７０万千瓦×２６台，双 线５级船闸＋升船机，无论单项、总体都是世界上建筑 规模最大的水利工程。
• 集团公司的前身为上世纪50年代初成立的燃料工业部水 力发电建设总局，后在国家部委机构调整中，经过几次 合并与拆分，名称和隶属关系有所变化，先后由能源部、 电力工业部、国家电力公司归口管理。2002年12月，在 国家电力体制改革中经国务院批准正式改组为中国水利 水电建设集团公司，成为由国务院国资委监管的中央企 业。
• 我国是一个传统的农业大国，水旱灾害是农业的大害。因此， 中华民族的治水传统与华夏文明一样源远流长。
• 大禹治水，“十三年于外，三过其门而不入”，采用“疏导”的办 法，终于治服了桀骜不驯的洪水
• 春秋时期(公元前770--前476年)孙叔敖在淮河流域主持修建了我 国最早的蓄水灌溉工程芍陂Байду номын сангаас
• 战国时期(公元前475--前221年)西门豹除巫治邺，在海河流域兴 修了引漳十二渠
• 三峡工程的兴建问题在国内外都受到最广泛的 关注，是首次经过我国最高权力机关全国人民 代表大会审议和投票表决的水利工程。
• 三峡水库总库容３９３亿立方米，防洪库容２ ２１.５亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量 达每秒２.７─３.３万立方米，是世界上防洪效 益最为显著的水利工程。
• 三峡水电站总装机１８２０万千瓦，年发电量 ８４６.８亿千瓦.时，是世界上最大的电站。
• 三峡工程水库移民最终可达百万，是世界上水库移民最多、工 作也最为艰巨的移民建设工程
水利水电施工企业
• 中国水利水电建设集团 • 武警水电部队 • 葛洲坝
中国水利水电建设集团公司
• 中央管理的、跨国经营的综合性大型企业，是中国规模 最大、科技水平领先、最具实力、行业品牌影响力最强 的水利水电建设企业。具有国家施工总承包特级企业资 质、对外工程承包经营权、进出口贸易权、AAA级信用 等级，被商务部列为重点支持发展的大型外经企业。 2008年，在“中国企业500强”中排名第84位；在全球 最大225家国际工程承包商中排名第50位；在中国对外 承包工程企业中排名第4位。
• 1961年 中国最大的引黄灌区，内蒙古河套 灌区的引水枢纽─三盛公水利枢纽竣工。
• 1986年竣工的福建大田坑口坝，中国第一 座碾压混凝土坝，高56.8m。
• 河北迁西潘家口水利枢纽，引滦工程的主 要水源，中国第一座大型混合式抽水蓄能 电站。
• 1912年 云南螳螂川上的石龙坝水电站建成， 为中国大陆最早的水电站。
• 公元1956年 安徽金寨建成梅山水库，坝高 88.24m，为中国最高的混凝土连拱坝
• 1967年 黄河青铜峡水利枢纽机组发电，为 中国首次采用闸墩式电站。
• 1983年 贵州遵义乌江渡水电站竣工，装机 63万kW,混凝土拱形重力坝高165m,为中国 在岩溶地区建成的第一座高坝。
• 公元前246年 秦始皇元年，韩国水工郑国开 郑国渠引泾水东下入洛，十余年后，渠成， 灌田4万顷。郑国是中国最早入史的“水 工”。
• 1960年 浙江建德新安江水电站，中国第一 座自己勘测、设计、施工和自制设备的大 型水电站，厂房顶溢流式。
• 三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。
• 三峡工程从首倡到正式开工有７５年，是 世界上历时最长的水利工程。
• 三峡工程从四十年代初勘测和五十年代至 八十年代全面系统的设计研究，历时半个 世纪，积累了浩瀚的基本资料和研究成果， 是世界上前期准备工作最为充分的水利工 程。
• 三峡工程截流流量９０１０立方米/秒，施工导流最大洪峰流量 ７９０００立方米/秒，是世界水利工程施工期流量最大的工程。
• 三峡工程泄洪闸最大泄洪能力１０万立方米/秒，是世界上泄洪 能力最大的泄洪闸。
• 三峡工程的双线五级、总水头１１３米的船闸，是世界上级数 最多、总水头最高的内河船闸。
• 三峡升船机的有效尺寸为１２０×１８×３.５米，总重１１８ ００吨，最大升程１１３米，过船吨位３０００吨，是世界上 规模最大、难度最高的升船机。
水利水电工程概况
课程安排
• 水利工程发展及竞争态势（0.5天） • 水利建筑工程定额（1天） • 水利建筑工程预算编制规定（1天） • 水电工程预算编制规定（0.5天） • 水利工程量清单计价规则（0.5天） • 水利工程练习（2天） • 笔试（0.5天） • 造价软件练习（2天）
一、水利工程发展