水工建筑物精品课程
水工建筑物课件
ydh(h)B h2
令上游坝面应力 yu =0,得
B
1
h h (1)h(2)
（*） 18
基本剖面的确定(续)
为使B为最小，可令上式的微分为零，简 化整理得：
1 h 2
（**）
取 h24KN/m3得：＝－0.2，即
上游面成为倒悬(adverse gradient,
overhang)，这对施工是很不利的。
h
5
荷载组合(load combination)
荷 载 组 合 可 分 为 基 本 组 合 (usual load combination)和特殊组合(unusual or extreme load combination)两类。
基本组合属正常情况，由同时出 现的几种基本荷载所组成。
特殊组合属校核情况，由同时出
h
19
基本剖面的确定(续)
△ 在库空时 ， 0，则
h(1 )， h
yu
h
yd
h
由第二式可知，λ≧0 必须满足，否则下游面会有
拉应力产生。
△ 实际上，多取 0 ，即上游面垂直，
这时
B 1
h
h
若 取 h 2 K 4 /m 3 ， N ＝ 1 K 0 /m 3 ， N
当 0 .2 时 ， m ＝ B 0 .6 7
特殊荷载(exceptional loads)— —偶然起作用的荷载
h
3
基本荷载
（1）坝体及其上永久设备的自重；
（2）正常蓄水位(normal maximum level, maximum retention level)或设计洪水位(design flood level)时的静水压力； （3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力； （4）泥沙压力；
[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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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
水工建筑物课程设计教学大纲
《水工建筑物》课程设计教学大纲学分：2 学时：2周课程性质：必修面向专业：水利水电工程工程执笔人：李天科审定人：颜宏亮一、前言《水工建筑物》课程设计是水利水电工程专业本科教学的一个重要组成部分，是系统的、全面的深化理解和巩固水工建筑物这门专业课的有效教学过程。
通过课程设计，可使学生针对所给定的设计资料，利用所学知识进行分析问题、解决问题和工程实践方面的初步训练，从而学会查阅有关资料和参考书，锻炼对本课程知识和相关知识和综合利用能力。
二、《水工建筑物》课程设计教学大纲1.目的和要求了解《水工建筑物》设计的一般原理、方法和步骤，熟悉方案论证、有关指标和参数选取、设计说明书和撰写、施工图纸的绘制。
培养学生运用有关设计规范、手册、各种标准图集和有关参考书。
通过课程设计的训练，培养设计与施工、技术与经济统一的思想方式。
逐步培养合作协调、工程责任等方面的素质。
2.主要设计内容（以河岸式溢洪道为例）1）熟悉、筛选、整理原始资料2）进行总体布置和方案比较3）建筑物总平面布置4）建筑物纵向剖面布置5）荷载计算6）抗滑稳定计算7）选择一个典型构件作结构计算8）基础防渗处理9）其它问题说明10）工程量计算及工程概算3.提交成果1）设计说明书一份，计算机打印，约20页（15000字）2）设计图纸2…4张（2号图）4.时间安排在《水工建筑物》课程基本结束后集中进行，由教务处安排三、成绩评定课程设计成绩根据平时考勤、设计成果质量按五级记分评定方法评定。
凡成绩不及格者，必须重修。
平时考查主要检查学生的出勤情况、学习态度、是否独立完成设计等几方面。
设计成果的检查，着重检查课程设计内容的完整性和正确性。
成绩的评定要按课程的目的要求，突出学生独立解决工程实际问题的能力和创新性的评定。
课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定。
参考标准如下：《水工建筑物课程设计》成绩考核标准说明：各考核单元按100分制打分，其中：优秀90~100分，良好80~89分，中等70~79分，及格60~69分，不及格60分以下。
水工建筑物课件-绪论-自制
教学内容旁注第一章绪论1.1 我国的水资源1.水资源的分布（1）水资源总量我国多年平均水资源总量为28000亿m3，其中河川多年平均年径流量27000亿m3，居世界第六位。
全国河流的水能的理论储藏量总计出力为6.76亿千瓦，居世界第一位；由于我国人口多，按照85年人口总数12.48亿计算，人均水资源量为2500 m3，仅为世界人均水资源占有量的1/4，列世界第110位，是世界上13个水资源贫乏的国家。
（2）水资源在空间上分布不合理我国幅员辽阔，自然条件相差悬殊。
降雨总趋势是由东南沿海向西北内陆递减。
南方水多地少，北方水少地多。
（3）水资源在时间上分布不合理年际及年内汛期和枯水期的水量相差很大。
在汛期（北方6~9月份为汛期，南方为5~8月）内可集中全年雨量的60％~80％，而枯水季节或枯水年雨量又很小，雨量的偏多或偏少往往造成洪涝或干旱等自然灾害。
2．我国水资源的开发利用水资源的开发应首先考虑水资源的现状和开发的可能性，不能不顾水资源条件而盲目发展，要加持水利事业的基本原则，即：统一规划，综合治理、综合经营，综合利用，为整个国民经济的发展服务，发电、灌溉、航运、供水、工业生产等用水部门，要制定合理方案，尽量统一各方矛盾，使水资源得到最有效利用。
1.2 河流、水库1.河流：河流是流水侵蚀和地质构造的产物。
地表径流由于地形的起伏不平发生集中，径流越是集中，冲刷力越大，久之，小沟变大沟，长宽高不断发展，一旦切入到潜水层，得到地下水的补给，就成了终年有水的河流。
河流具有携带泥沙的能力，泥沙的冲刷和淤积，影响河道的形状，使之发生演变。
山区河流断面多成V字型、U字形，河道基本稳定，但在岩石风化比较严重，植被很差的地区易发泥石流。
平原河流地形平缓、河谷较宽，航运便利。
2.水库水库是一种蓄水工程。
由拦河坝截断河流、形成一定的容积的水库。
修建水库可以解决来水和用水在时间和空间上的矛盾，综合利用水资源。
但水库也会到来负面影响、如淹没、诱发地震，影响附近的生态平衡。
水工建筑物课件
静冰压力表
比如，-25oC开始以2.5oC/h升温时，静冰 压力为（20～28）×104Pa
冰压力对于重力坝并不重要，而对于低坝、 闸墩、胸墙等结构物，往往成为比较重要的荷 载。
为避免过大的冰压力，可采用防冰、破冰 措施。
冰压力—动冰压力
冰块破碎后，受风或者流水 的作用而漂移，撞击在坝面或闸 墩上时，产生冲击压力，称为动 冰压力。
g2(45 on)
2
back
浪压力
(hydrodynamic wave pressure)
水库水面在风吹下生成波浪，并对 坝面产生浪压力。如图所示：
波浪三要素
波高2hl —从波峰到波谷的高差 波长2Ll —从波峰到波峰的距离 波浪中心线高度h0—波浪中心线距静水面的高度
水面波的分类
根据坝前水深与波长的关系可以分为以下三类：
上的113座混凝土坝中，重力坝达58座，占总 数的51％
50年代: 新安江 、古田一级 60年代: 丹江口、 刘家峡、三门峡 70年代: 黄龙滩、龚嘴重力坝 80年代: 乌江渡、潘家口 90年代: 万家寨、三峡
重力坝设计规范(Design Criteria)
1、中华人民共和国水利电力部，《混凝土重 力坝设计规范》（SDJ21-78), 1978年；
back
冰压力--静冰压力
(static ice pressure)
寒冷地区，水库表面在冬季会结成冰 盖，当气温回升时，冰盖发生膨胀，因而对 挡水建筑物表面产生压力，称为静冰压力。
静冰压力值与冰盖厚度、长度、气温 上升率以及开始升温时冰盖的温度等有关。 目前，尚无合理的公式用来计算静冰压力， 一般参照下表采用。
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重力坝的荷载
（挡水坝段的主要荷载）
《水工建筑物》课程内容简介
《水工建筑物》课程内容简介课程名称：水工建筑物学分：4总学时：60—64适用专业：水利水电建筑工程专业先修课程：工程制图、工程力学、建筑材料、工程测量、土力学、工程地质、水力学、钢筋砼结构、水工钢结构、工程水文学与水利计算等为学习基础平台。
后续课程：水利工程施工、水利工程管理、课程设计、毕业设计一、课程内容简介：（一）绪论1.我国的水利工程建设其内容主要包括：国的水资源及开发；我国水利工程建设状况；我国水利事业发展前景2．水工建筑物及水利枢纽其内容主要包括：水利枢纽；水工建筑物的分类及特点；水利工程的等级划分；水工建筑物的设计洪水标准及安全加高。
3. 本课程的性质、任务及学习方法其内容主要包括：本课程的内容、性质、任务；该课程学习方法及注意的问题教学重点：水资源、水利枢纽、水工建筑物等概念；我国水利水电发展前景及当前改革方向。
难点：基本概念、当前水利事业发展及改革的方向。
（二）水工建筑物上的荷载1 荷载及计算建筑物及永久设备重；水压力；扬压力；土压力淤沙压力；浪压力；地震荷载；山体围岩压力及弹性抗力；风雪荷载；其它荷载。
2荷载分类及荷载效应组合荷载分类；荷载效应组合。
教学重点：水工建筑物荷载特点、各种荷载的计算方法及影响因素；荷载组和的实际状况选择。
难点：基本概念、扬压力、风浪压力、地震力、荷载组合。
（三）重力坝1．概述：重力坝的特点；重力坝的类型；外重力坝的发展2．重力坝的稳定分析抗滑稳定计算截面的选择；抗滑稳定计算；提高坝体抗滑稳定性的工程措施。
3 重力坝的应力分析概述；用材料力学法计算坝体应力。
4．非溢流重力坝的剖面设计基本剖面设计；非溢流重力坝的实用剖面。
5 溢流重力坝设计溢流重力坝剖面设计；溢流孔口布置；溢流重力坝的消能防冲措施。
6 重力坝的深式泄水孔泄水孔的作用及类型；有压泄水孔；无压泄水孔。
7 重力坝的材料及构造重力坝的材料；坝体材料分区；坝顶构造；坝体防渗排水设施；坝体的分缝与止水；坝内廊道。
概述 水工建筑物课件
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8
影响我国高土石坝建设的原因
坝址河谷狭窄，洪水流量大，施工导流和泄洪布置 工程量大； 防渗土料的选择局限于粘性较大的细粒土，施工要 求偏严，单价较高； 缺乏大容量，高效率的施工机械。
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设计基本要求 具有足够的断面维持坝坡的稳定。边坡稳定和坝基 稳定是土石坝安全的基本保证。施工期、水库水位降 落以及地震作用在坝坡的荷载和土石料的抗剪强度指 标都将发生变化，应分别计算。 设置良好的防渗和排水设施以控制渗流。土石坝挡 水后，坝体内形成渗流，饱和区土石料承受上浮力， 减轻了抵抗滑动的有效重量；浸水后土石料的抗剪强 度降低；渗流力可对坝坡形成不良作用；渗流从坝坡、 坝基或河岸逸出时可能引起管涌、流土等渗流破坏。 设置防渗和排水设施可以控制渗流范围、改变渗流方 向、减小渗流的逸出坡降以增加坝坡、坝基和河岸的 抗滑和抗渗稳定，还有利于减小坝体和坝基的渗流量。
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三、土石坝工作特点
工作特点： 坝基与坝身是透水的。 上下游水位对土石坝边坡的影响。波浪、冰层能 冲刷和破坏坝坡，上下游水位升降对坝坡稳定有不 利影响。 大气降水与温度对坝体的影响。大气降水使坝面 土石流失，冬季结冰使土料膨胀，融化时形成孔穴 及裂缝，夏季炎热坝坡干燥出现裂缝 坝基及坝身沉降。一般施工质量好的土石坝沉陷 量为坝高的0.2～0.4%，1～2m，不均匀沉降要产生 裂缝，均匀沉降影响坝高。
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四、地基基本要求
岩石地基：
•具有足够的强度（一般都能满足，但对页岩与粘土岩应做软基处理） •岩石的整体性，避免断层，不能有大裂隙 •无造成滑动的软弱夹层 •岩石具有足够的抗水性，岩石浸水后不致溶解和软化 石灰岩、石膏
《水工建筑物》课件
采用各种监测仪器和设备，对水工建筑物的结构、水位、流速、压力等关键参 数进行实时监测和数据采集，分析数据变化，评估结构安全状态。
维护与保养的要求与措施
要求
定期对水工建筑物进行检查、维护和保养，确保其结构完整、功能正常，防止出现老化、腐蚀和损伤等问题。
措施
对不同类型的水工建筑物采取相应的维护和保养措施，如定期清理、加固、涂装、更换破损部件等，保持其良好 的工作状态。
水资源的综合利用与开发
总结词
水资源的综合利用与开发对于水工建筑物设 计和建设至关重要，可以提高水资源利用效 率，促进可持续发展。
详细描述
水资源综合利用与开发包括雨水的收集和利 用、污水的处理和再利用、水能资源的开发 和利用等。在水工建筑物设计和建设中，应 充分考虑水资源的综合利用与开发，以提高 水资源的利用效率，缓解水资源短缺问题， 促进可持续发展。同时，应采取有效的措施
环境保护的重要性与要求
总结词
环境保护是水工建筑物设计和建设的重要考虑因素，需要采取有效措施减少对环境的负 面影响。
详细描述
环境保护的重要性在于维护生态平衡、保障人类健康和促进可持续发展。在水工建筑物 设计和建设中，应充分考虑环境保护的要求，采取有效的防护措施，减少对土地、水域
和生态环境的破坏和污染。
本课程旨在培养学生掌握水工建筑物的基本概念、设计原理、施工方法及工程实例等方面的知识和技 能，为将来从事水利工程、土木工程和环境工程等领域的工作打下基础。
学习目标
掌握水工建筑物的基本概 念、类型、特点和功能。
掌握水工建筑物的施工方 法和技术，包括地基处理 、混凝土施工等方面的技 能。
ABCD
理解水工建筑物的设计原 理和方法，包括静水力学 、流体力学、土力学等方 面的知识。
水工建筑物精品课程第一章绪论27p
为了综合利用水资源，达到防洪、
建
灌溉、发电、供水、航运等目的，需要 修建几种不同类型的建筑物，以控制和
支配水流，满足国民经济发展的需要，
筑
这些建筑物通称为水工建筑物，而由不 同水工建筑物组成的综合体称为水利枢
纽。
物
水 工 建
丹江口水利枢纽
筑 物
水
丹江口水利枢纽主要组成
◆ 拦河坝：为宽缝重力坝（副坝为粘土
％~80％，而枯水季节或枯水年雨量又
建
很小，雨量的偏多或偏少往往造成洪涝 或干旱等自然灾害。
筑
物
水
水资源分布与人口、耕地布局不相适应
长江流域及以南地区水资源总量占全
工
国总量的81％，人口占全国的54.7％， 人均水量4170m3，为全国平均值的1.5倍，
亩 均 水 资 源 量 4 1 3 4 m3 为 全 国 平 均 值 的
筑
物
水 “两岸分滞”
“两岸分滞”是在河道两岸适当位置，
工
修建分洪闸、引洪道、滞洪区等，将超
过河道安全泄量的洪峰流量通过泄洪建
筑物分流到该河道下游或其他水系，或
建
者蓄于低洼地区（滞洪区），以保证河 道两岸保护区的安全。滞洪区的规划与
兴建应根据实际经济发展情况、人口因
素、地理情况和国家的需要，由国家统
1.按建筑物的用途分类
工
挡水建筑物 用以拦截江河，形成水库
或壅高水位。如各种坝和闸；以及为抗
御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、
建
海塘等。
泄水建筑物 用以渲泄在各种情况下、
特别是洪水期的多余入库水量，以确保
筑
大坝和其他建筑物的安全。如溢流坝、 溢洪道、泄洪洞等。
说课(水工建筑物)
② 教学方法、方式有待一步改进。
③ 教学内容与课程考核改革的对应性 。
④ 青年教师授课理念需要提高。
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今后建设设想
①进一步改革教学方法，组织好课堂教与练的结合； ②做好国家级水工建筑物资源库建设，为学生提供课 程学习平台； ③继续推进该门课程的考核改革，逐步与职业资格考 核相对接； ④正式出版课程相应的实训指导书。
水利工程施工技术、 施工组织与造价、 水利工程管理、综 合实训、顶岗实习
《水工建筑物》课程定位图
3、课程建设
（1）课程建设基本路径
行业企业用人需求调 研、职业岗位设置及 要求调研 行业技术专家、技术人员 共同制订职业岗位技术标 准和岗位能力要求
培养目标定位
职业知识需求
职业能力需求
职业素质需求
课程理论内容
说 课
水工建筑物
水利工程分院 张宏
1
1 2 3
课程基本概况
课程定位 课程建设 课程教学 教学团队建设 实践教学条件建设 专业特色与问题
2
4
5
6
7
1、课程基本概况
（一）课程基本信息 1.课程名称：《水工建筑物》 2.课程类别：专业核心课 3.课程编码：021004 4.学时：110（讲授80，实训30） 5.适用专业：水利水电建筑工程专业及专业群
挡水类建筑物的设计、泄水 类建筑物的设计、渠系类建 筑物的设计、水利枢纽的布 置方案、运行管理维护与检 查、问题的处理
绘制设计图纸
稳 定 计 算
结 构 计 算
水工建筑物教学过程图
3、课程教学
(3)以项目为载体以任务为驱动，融“教、学、 做”为一体的教学模式
将教学内容分解为五个模块，十个学习项目，每个 项目下又有不同的设计任务。将理论知识学习融入到技
水利工程水工建筑物概论培训课件
（4）冰压力—静冰压力、动冰压力 （5）土压力—主动土压力、被动土压力、坝前泥沙压力
（6）地震荷载—地震惯性力、地震动水压力、地震动土压力 （7）温度荷载—温度变化引起的热胀冷缩，水温、气温等
2. 荷载组合
作用在重力坝上的各种荷载，除坝体自重外，都是在一 定范围内随机出现的。如：
上游水位、下游水位不断变化；
• 基本荷载：
（1）坝体及其永久设备的自重 （2）正常蓄水位或设计洪水位的静水压力 （3）正常蓄水位或设计洪水位的扬压力 （4）泥沙压力 （5）正常蓄水位或设计洪水位的浪压力 （6）冰压力 （7）土压力 （8）相应于设计洪水位的动水压力 （9）其他出现机会较多的荷载
• 特殊荷载：
（10）校核洪水位时的静水压力 （11）校核洪水位时的扬压力 （12）校核洪水位时的浪压力 （13）相应于校核洪水位的动水压力 （14）地震压力 （15）其他出现机会很少的荷载
1坝体及其永久设备的自重2正常蓄水位或设计洪水位的静水压力3正常蓄水位或设计洪水位的扬压力4泥沙压力5正常蓄水位或设计洪水位的浪压力6冰压力7土压力8相应于设计洪水位的动水压力9其他出现机会较多的荷载?特殊荷载
水工建筑物—hydraulic structure
1. 分类
(1)挡水建筑物—water retaining structure (2)泄水建筑物—water release structure (3)引水建筑物—water diversion structure (4)整治建筑物—regulating structure (5)专门建筑物—special hydraulic structure
(1) 渗流问题
土石坝在挡水后，在上下游 水位差的作用下，坝体、坝 基会有一系列的问题需要考 虑：
市政工程教学课件：水工建筑物 (一)
市政工程教学课件：水工建筑物 (一)市政工程教学是现代社会不可或缺的领域之一，水工建筑物是其中重要的一部分。
这些教学课件提供了学习者必要的知识和技能，可以帮助他们在未来的事业中胜任市政工程领域的工作。
在本文中，我们将深入探讨市政工程教学课件，特别是关于水工建筑物的部分。
市政工程教学课件的重要性市政工程是一项综合性较强的工作，涉及的知识和技能非常广泛。
市政工程教学课件专门针对此项工作进行设计，提供了全面的先进知识、方法和技能，可以帮助学生或职业人员掌握市政工程领域所需的各项技术和知识。
这些课件有助于提高工作效率，减少错误，提高工作效果。
水工建筑物的内容水工建筑物是市政工程领域重要的一个分支，涉及水体的建筑、管理和工程建设等方面。
课件的内容包括：水工建筑物的规划、设计、施工、以及维护和管理等方面的知识。
例如，它们可以教授如何设计和建造大坝、水库、船闸、防洪堤、河床和海堤等。
并且涉及到水工建筑物的重点环节如钢构架、混凝土技术、防腐保温技术以及各种材料的使用方法。
此外，课件还包括了安全管理、质量管理和绿色环保等知识和技能。
市政工程教学课件的优点市政工程教学课件可以使学员掌握市政工程领域所需的各项技术和知识。
它们可计划性强、可视化程度高、内容可重复学习，可以更好地满足学习者的需求。
同时，他们还可以充分满足不同层次、不同诉求的学员需要，因为课件的内容可以随时调整和改变来适应不同学员的需求。
市政工程教学课件的未来随着数字技术的发展，市政工程教学课件也在逐渐完善，不断提高各方面的品质和体验。
未来，课件的应用将更加广泛，而且在不断地适应市场需求，课件的形式也将更加多样化。
考虑到使用市政工程教学课件的学生年龄层次的不同，未来的课件将逐渐适应不同年龄层次的学生的需求，在适应微调和多元化上找到正确的方向。
结论市政工程教学课件是现代市政工程领域的重要组成部分，水工建筑物是其中的重要分支，通过学习这种课件，学习者可以掌握重要的市政工程知识和技能，更好地运用这些知识和技能，为实现业务目标提供更好的帮助。
水利枢纽与水工建筑物培训课件
按水库调节周期的长短分类：
（1）日或周调节水库：在一日或一周之内按用水量调节一次的水 库。
（2）年调节水库：由于不同季节河流量变化较大，通常水库在汛 前放空到一定高程，汛期蓄存一部分洪水，以防止下游洪灾的发 生，或提高同年枯水期的河川流量，进行一年内的水量重新分配。 大多数中、小型水库均属于此种类型。
2）水库的类型
按水库在河流上的地貌类型分类： （1）山谷水库
这类水库是指山谷丘陵区的水库，包 括峡谷水库与丘陵水库。峡谷水库流 域面积小，水量少，河床坡降大，河 谷横断面多呈“V”字型。丘陵水库在 河流中、上游，流域面积较大，水量 较充沛，河床坡降较缓，横断面多为 “D”形，往往是河流开发重点，可以 防洪发电、灌溉和改善航运条件等。
（6）渔业水利工程 （7）环境水利工程
3 水工建（构）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，修建的用于控制、支配、利用江河水流的建筑物，称为 水工建（构）筑物。
4 水利枢纽
水工建（构）筑物的综合体称为水利枢纽。
第二节 水工建筑物的类型
1 水工建筑物的分类
1） 一般性建筑物: 不只为某一项水利事业服务的水工建筑物称为 一般性建筑物。
京广铁路 102 km受淹，有 31 km线路和 40座桥梁被毁，路基淘空，铁轨 掀起，1180节车厢、6台机车冲毁，铁路中断运行18天，影响运输47天。
驻马店地区:灾民540.6万人，伤亡120626人，其中淹死22564人。有大、中 型水库各一座和24座小水库溃坝，河堤上有 842处决口，总长度184.55 km， 冲坏桥梁 22606座，涵闸 1883座，淹没机井28853眼，电灌站 31处，冲毁 公路955 km，通讯线路 713.4 km，高低压电线 6000 km，财产损失按当 时币值计算达 26．2亿元人民币。
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水工建筑物精品课程
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第一章 绪 论
第一节 我国的水资源及水利工程建
设
一、我国的水资源
1.我国水资源的分布
•我国水资源总量
•水资源在空间上分布不合理
•水资源在时间上分布不合理
•水资源分布与人口、耕地布局不相适应
3
•我国水资源总量
我国多年平均水资源总量为28124.4亿m3，其中河川多年平均年径流量27115.3亿m3，居世界第六位。
由于我国人口多，人均水资源量为2163.4 m3，仅为世界人均水资源占有量的1/4，列世界第121位，是世界上水资源贫乏的国家
4
•水资源在时间上分布不合理
年际及年内汛期和枯水期的水量相差很大。
在汛期（北方6~9月份为汛期，南方为5~8月）内可集中全年
雨量的60％~80％，而枯水季节或枯水
年雨量又很小，雨量的偏多或偏少往往造成洪涝或干旱等自然灾害。
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•水资源分布与人口、耕地布局不相适应 长江流域及以南地区水资源总量占全国总量的81％，人口占全国的54.7％，人均水量4170m3，为全国平均值的1.5倍，亩均水资源量4134m3为全国平均值的2.3倍；北方地区水资源总量占全国水资源总量的14.4％，人口占全国总人口的43.2％，人均水资源量只有938m3，为全国平均值的35％，耕地占全国耕地的8.3％，亩均水资源量仅454m3，为全国平均值的26％。
由于水土资源和人口组合极不合理造成北方用水过分紧张。
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2.我国水资源的开发利用
水资源的开发应首先考虑水资源的现状和开发的可能性，做到统筹兼顾，综合治理、综合经营，为整个国民经济的发展服务。
发电、灌溉、航运、供水、工业生产等用水部门，要制定合理方案，尽量统一各方矛盾，使水资源得到最有效利用。
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二、水利工程
水利工程的概念：指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利的目的而修建的工程。
在时间上重新分配水资源，做到防洪补枯，以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水、航运等事业。
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水利工程按其所承担的任务可分为：
1.河道整治与防洪工程
河道整治主要是通过整治建筑物和其它措施，防止河道冲蚀、改道和淤积，使河流的外形和演变过程都能满足防洪与兴利等各方面的要求。
一般防治洪水的措施是“上拦下排，两岸分滞”的工程体系。
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⌦“上拦”
“ 上拦”是防洪的根本措施，不仅可以有效防治洪水，而且可以综合地开发利用水土资源。
就是在山地丘陵地区进行水土保持，拦截水土，有效地减少地面径流；在干、支流的中上游兴建水库拦蓄洪水，调节下泄流量不超过下游河道的过流能力。
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⌦“下排”
“下排”就是疏竣河道，修筑堤防，提高河道泄洪能力，减轻洪水威胁。
这是治标的办法，不是从根本上防治洪水。
但是，在“上拦”工程没有完全控制洪水之前，筑堤防洪仍是一种重要有效的措施，而且要加强汛期的防护、管理、监察等工作，确保安全。
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•“两岸分滞”
“两岸分滞”是在河道两岸适当位置，修建分洪闸、引洪道、滞洪区等，将超过河道安全泄量的洪峰流量通过泄洪建筑物分流到该河道下游或其他水系，或者蓄于低洼地区（滞洪区），以保证河道两岸保护区的安全。
滞洪区的规划与兴建应根据实际经济发展情况、人口因素、地理情况和国家的需要，由国家统筹安排。
为了减少滞洪区的损失，必须做好通讯、交通和安全措施等工作，并做好水文预报，只有万不得已时才运用分洪措施。
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2.农田水利工程
农业是国民经济的基础，通过建闸修渠等工程措施，形成良好的灌、排系统，来调节和改变农田水分状态和地区水利条件，使之符合农业生产发展的需要。
农田水利工程一般包括：• 取水工程
• 输水配水工程
• 排水工程
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3.水力发电工程
概念：将具有巨大能量的水流通过水轮机转换为机械能，再通过发电机将机械能转换为电能的工程措施。
水力发电的两个基本要素：落差、流量。
为了有效地利用天然河道的水能，常采用工程措施，修建能集中落差和流量的水工建筑物，使水流符合水力发电工程的要求。
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4.供水和排水工程
供水是将水从天然水源中取出，经过净化、加压、用管网供给城市、工矿企业等用水部门；排水是排除工矿企业及城市废水、污水和地面雨水。
城市供水对水质、水量及供水可靠性上要求很高；排水必须符合国家规定的污水排放标准。
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5.航运工程
航运包括船运与筏运（木、竹浮运）。
发展航运对物质交流、繁荣市场、促进经济和文化发展是很重要的。
它运费低廉，运输量大。
内河航运有天然水道（河流、湖泊等）和人工水道（运河、河网、水库、闸化河流等）两种。
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三、我国水利工程建设的发展
1.历史经验
2.新中国的水利事业
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第二节 水利枢纽和水工建筑物
一、水利枢纽
1.水利枢纽的概念
为了综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，需要修建几种不同类型的建筑物，以控制和支配水流，满足国民经济发展的需要，这些建筑物通称为水工建筑物，而由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
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丹江口水利枢纽
• 丹江口水利枢纽主要组成
◆ 拦河坝：为宽缝重力坝（副坝为粘土斜墙堆石坝），用以截断水流、挡水蓄水、形成水库。
总库容209亿m3，水电站装机容量90万Kw。
◆ 深孔坝段、溢流坝段：用以宣泄洪水期河道入库洪量超过水库调蓄能力的多余洪水，以保证大坝及有关建筑物安全。
◆水电站建筑物：用以将水能转变为电能。
◆ 升船机：其作用是向上、下游运送过坝船只。
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二、水工建筑物的分类
1.按建筑物的用途分类
• 挡水建筑物 用以拦截江河，形成水库或壅高水位。
如各种坝和闸；以及为抗御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
• 泄水建筑物 用以渲泄在各种情况下、特别是洪水期的多余入库水量，以确保大坝和其他建筑物的安全。
如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。
• 输水建筑物 为灌溉、发电、和供水的需要从上游向下游输水用的建筑物，如输水洞、引水管、渠道、渡槽等。
• 取水建筑物 是输水建筑物的首部建筑，如进水闸、扬水站等。
• 整治建筑物 用以整治河道，改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
• 专门建筑物 专门为灌溉、发电、供水、过坝需要而修建的建筑物，如电站厂房、沉沙池、船闸、升船机、鱼道、筏道等
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2.按建筑物使用时间分类
• 永久性建筑物 这种建筑物在运用期长期使用，根据其在整体工程中的重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。
主要建筑物是指该建筑物失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益，如闸、坝、泄水建筑物、输水建筑物及水电站厂房等；次要建筑物是指失事后不致造成下游灾害和对工程效益影响不大且易于检修的建筑物，如挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等。
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• 临时性建筑物 这种建筑物仅在工程施工期间使用，如围堰、导流建筑物等。
有些水工建筑物在枢纽中的作用并不是单一的，如溢流坝既能挡水，又能泄水；水闸既可挡水，又能泄水，还可作取水之用。
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三、水工建筑物的特点
• 工程量大、投资多、工期较长
• 工作条件复杂
• 施工条件复杂
• 对国民经济的影响巨大
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四、水利水电工程的分等和水工建筑物的分级
为了贯彻执行国家的经济和技术政策，达到既安全又经济的目的，应把水利水电枢纽工程按其规模、效益及其在国民经济中的重要性分等，再将枢纽中的不同建筑物按其所属工程的等别和重要性分级。
级别高的建筑物，对设计及施工的要求也高，级别低的建筑物则可以适当降低。
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五、水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准
设计永久性建筑物所采用的洪水标准分为正常运用（设计情况）和非常运用（校核情况）两种情况。
应根据工程规模、重要性和基本资料等情况，按山区、丘陵区，平原、滨海区分别确定。
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