李典庆 水工建筑物 绪论
水工建筑物第一讲-2003绪论综述
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水利建设— 远古时期
远古以来，我国人民为治理水患、 开发水利，进行过长期的英勇斗争，取得 了光辉的业绩。 李冰主持修建的岷江都江堰 分洪灌溉工程，一直是成都平原农 业稳定高产的保证，堪称中华民族 的骄傲之一。
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都江堰
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封建统治时期
封建统治，人民群众的力量与智慧受到压 抑，生产力低下，科学技术落后，水利设施失修， 灾患频繁，水利事业处于停滞状态。
1928年，遍及全国的旱灾，灾民人数为 当时全国人口的1/4
1931、1933、1935、1939年，江、淮、 黄、汉以及海河的洪灾，也使人民生命财 产蒙受了巨大损失。
90年代，三峡工程，世界第一（库容、 发电量、混凝土工程量、船闸等)； 二滩拱坝，第一个国际招标，我国最 高拱坝；
小浪底，第一个引进外资 ，出现洋工 仔.
23
坝工建设情况（续）
我国的大坝统计资料：（99年统计资料 ）
坝高
15～30m > 30m > 100m
座数
17526座 4578座 32座运行（99年底）
水利建设对环境的影响
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水是一种重要的资源
生命和工农业生长必需的物质
航运交通和水产事业必要的介质
是一种可利用的和可再生的重要能源
改善环境和发展旅游事业的必要条件
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水资源分布情况
地球上的总水量很大，但是时 空分布极不均匀
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；
水工建筑物 绪论
西北农林科技大学水利与建筑工程学院水工建筑物讲稿主讲：辛全才绪论一、水资源与水利工程水既是自然界一切生命赖以生存不可替代的物资，又是社会发展不可缺少的重要资源。
在目前的经济技术条件下，人类可利用的水资源主要是指地表水体，如:江，河，湖，海和地下水体中的淡水资源。
水资源可以再生，可以重复利用，但受气候影响，在时间、空间上分布不均匀，不同地区之间、同一地区年际及年内汛期和枯水期的水量可能相差很大。
水量偏多或偏少往往造成洪涝或干旱等自然灾害。
因此，必须认识水资源的变化规律，据天然的时、空分布特点，国民经济各用水部门的需水需要，修建必要的蓄水、引水、提水或跨流域调水工程，以使水资源得到合理开发利用和保护。
水利工程的特点是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到兴利除害的目的而修建的工程。
兴建水利工程是除水害、兴水利最有效的工程措施。
在时间上重新分配水资源，做到蓄洪补枯，以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水等事业；改善水域环境，疏浚航道，建造码头，以利于水上运输；以及为防止水质污染、维护生态平衡，都需要因地制宜地修建一系列水利工程。
二、水利枢纽与水工建筑物1、水工建筑物为了满足防洪要求，获得发电，灌溉，供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物称为水工建筑物。
水工建筑物按其承担的任务可分为：防洪工程、灌溉排水工程或农田灌溉工程、水力发电工程、供水和排水工程、水质净化和污水处理工程等。
按其对水的作用分为:蓄水工程排水工程，取水工程，输水工程，提水工程，水质净化和污水处理工程。
水工建筑物按其作用可以分为以下几类:1）挡水建筑物。
用以拦截江河，形成水库或雍高水位，如各种坝和水闸;以及为抗御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等2）泄水建筑物。
用以宣泄多余的水量、排放泥沙和冰凌或为人防、检修而放空水库、渠道等，以保证坝和其它建筑物的安全。
3）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：引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。
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。
大工23春《水工建筑物课程设计》模板及要求
大工23春《水工建筑物课程设计》模板及要求大工23春《水工建筑物课程设计》模板及要求水工建筑物是水利工程领域里的重要组成部分，它们在水资源的调度、利用和保护方面扮演着至关重要的角色。
大工23春《水工建筑物课程设计》是非常具有挑战性和实用性的课程之一。
在这门课程中，学生将会学习到水工建筑物的各种设计原理、方法和实践技能，为将来从事相关工作打下坚实的基础。
在本文中，将会从多个角度对大工23春《水工建筑物课程设计》模板及要求进行详细阐述和探讨。
我们将从课程设计的总体要求和目标开始，然后逐步深入到具体的模板内容和学术要求，最后会结合个人观点和理解进行总结性的回顾。
通过本文的阅读，相信您将会对这门课程有一个全面、深入的了解，也能为自己在学习和实践中提供一定的参考和帮助。
1. 课程设计总体要求和目标大工23春《水工建筑物课程设计》是一门旨在培养学生水工建筑物设计与实践能力的课程。
其总体要求包括以下几个方面：理论联系实际，熟悉水工建筑物相关基本理论和方法，能够将理论知识应用到实际工程中去；创新意识，具备一定的创新思维和能力，能够针对具体工程问题提出切实可行的解决方案；综合能力，通过独立完成课程设计，培养学生的分析问题、综合运用知识和技能的能力。
2. 模板及要求内容详解在大工23春《水工建筑物课程设计》中，其模板及要求主要包括以下几个内容：前言、设计依据、设计内容与任务、设计主要内容、参考文献。
其中，设计依据部分需要对水工建筑物设计的相关标准、规范和理论进行梳理和分析，为后续的设计工作奠定基础；设计内容与任务部分则需要对具体的设计范围、任务和考核要求进行详细描述，并明确设计的主要内容和目标；而设计主要内容部分则是课程设计的核心，需要包括水工建筑物的整体布置、结构设计、材料选用等方面的内容。
3. 个人观点和理解从个人的角度来看，大工23春《水工建筑物课程设计》的模板及要求在一定程度上能够满足学生对水工建筑物设计与实践能力的培养需求。
01水工建筑物安全监测与控制第一章绪论课案
混凝土坝 （函支墩坝、砌石坝）
纵断面：
1~2个
内断面：
1~3个
靠两坝肩附近的近坝区岩体垂直轴线布设1~2
近坝区岩体及滑坡体
滑坡体顺滑移方向布设1~3
必要时可大致按网格法布置
土石坝 （含堆石坝）
每个断面一般不少于3个
观测点
混凝土坝 （函支墩坝、砌石坝） 对于重要工程可在伸缩缝两侧 各部设1个观测点
a.预报 通过安全监测发现异常现象，及时预测未来 性态和发展趋势，防止灾害的发生。 b.控制 根据监测进行控制运行。适时调整原因量以 控制效应量，使能充分发挥工程效益。 c.检验 监测资料可反馈和验证设计的正确性，求得 设计的合理、完善、创新。 d.改进 从监测结果可评价采用的施工技术其适用性 和优越性以及改进的途径。
2.2监测项目确定与测值限差
2.2.1监测项目的确定原则
监测项目的确定应考虑如下原则：
（1）观测成果主要用于设计和施工的技术校核与修改时，选定起控制作 用的项目。 （2）观测成果用于及时预报施工和运行安远程度为目的时，应确定一项、 多用、数据可靠地项目。 （3）应针对危及建筑物稳定的关键问题和控制性观测来确定项目。 （4）探查不稳定部位或影响稳定的因素时，应尽可能采用系统项目。 （5）施工安全监测的项目要简单，不干扰施工，取得成果要快。 （6）监测成果主要用于科研和发展新技术时，要按专项和全项两种方式 选定。问题明确的用专项，问题模糊的尽可能用全项。 （7）为了校正主要观测项目成果的观测，要针对影响因素的类型确定项 目。 （8）确定观测项目要考虑仪器设备的经济、使用方便及可能性等条件。 （9）长期观测项目应能较全面的反映建筑物的实际运行情况，力求少而 精。 （10）工程安全监测系统中都应当有巡视检查项目。
水工建筑物知识点总结.doc
水工建筑物知识点总结第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物，而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物（导流堤、护岸、护底等）、专门建筑物（水闸、船闸、升船机等）将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水利水电工程的永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，根据其所属工程等别及在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点（1）工作条件复杂（2）受自然条件制约，施工难度大（3）效益大，对环境影响也大（4）失事后果严重（5）个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用：指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有：重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应：建筑物对外界作用的响应。
如：应力、变形、振动等荷载：在进行结构分析时，如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载，也叫直接荷载。
直接荷载如：自重、水荷载间接荷载：在进行结构分析时，无法用一个明确的外力来表示，其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法：数学模型：物理模型（模型试验）经验类比解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备：1.单一安全系数法；2.分项系数极限状态设计法极限状态：当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态，结构就不能满足设计规定的某种功能要求时，称此种特定状态为该功能的极限状态。
水工建筑物课件
重力坝的建设情况( 重力坝的建设情况(续3)
• 我国的发展 从1949～1985年，在已建成的坝高 ～ 年 在已建成的坝高30m以 以 上的113座混凝土坝中，重力坝达 座，占总 座混凝土坝中， 上的 座混凝土坝中 重力坝达58座 数的51％ 数的 ％ 50年代 新安江 、古田一级 年代: 年代 60年代 丹江口、 刘家峡、三门峡 年代: 年代 丹江口、 刘家峡、 70年代 黄龙滩、龚嘴重力坝 年代: 年代 黄龙滩、 80年代 乌江渡、潘家口 年代: 年代 乌江渡、 90年代 万家寨、三峡 年代: 年代 万家寨、
坝体及其上永久设备的自重
(Self-weight) Self混凝土的容重， 混凝土的容重，在初设可采用 2.35～2.4 T/m3（23.5～24 KN/m3）。 ～ ～ 施工详图阶段应由混凝土试验 施工详图阶段应由混凝土试验 决定。 决定。
back
水压力-水压力--静水压力 --静水压力
(Hydrostatic Pressure) Pressure)
α 3＝0.15ediment pressure)
重力坝的特点—优点（续） 优点（
施工方便。大体积混凝土， 施工方便。大体积混凝土，可采用机械化施 放样、立模、浇筑都比较方便，补强、 工，放样、立模、浇筑都比较方便，补强、维 护和扩建也比较方便。 护和扩建也比较方便。 结构作用明确。 结构作用明确。重力坝沿坝沿坝轴线用横缝 分成若干坝段，各坝段独立工作， 分成若干坝段，各坝段独立工作，结构作用明 稳定和应力计算都比较简单。 确，稳定和应力计算都比较简单。 可采用块石筑坝。用浆砌石本身做材料筑坝， 可采用块石筑坝。用浆砌石本身做材料筑坝， 也可在混凝土加入块石，以节省水泥。 也可在混凝土加入块石，以节省水泥。
水工建筑物课程设计
水工建筑物课程设计溪源水库重力坝设计The Gravity Dam Designing of Xiyuan Reservoir学院：水利电力学院专业：水利水电工程学生：邓柏旺学好：20052406指导老师：郝群黑龙江大学水利电力学院二〇〇八年六月二十九日星期日目录1基本资料 (1)1.1概况 (1)1.2地形地质概况 (1)1.3水库及大坝设计数据 (1)1.3.1水库特性 (1)1.3.2大坝设计数据 (1)2坝体实用剖面尺寸的确定及抗滑稳定和强度验算 (2)2.1初拟重力坝的基本剖面 (2)2.1.1重力坝坝高 (2)2.1.2重力坝坝面坡度 (2)2.1.3重力坝坝底宽 (3)2.2坝顶高程的确定 (3)2.3坝顶宽度 (4)2.4剖面尺寸及形状 (4)2.5抗滑稳定验算和强度校核 (5)2.5.1设计洪水位荷载计算 (5)2.5.2抗滑稳定验算 (6)2.5.3坝基面强度验算 (7)3细部构造 (7)3.1坝顶构造 (7)3.2坝体结构 (8)3.2.1横缝 (8)3.2.2纵缝 (8)3.3廊道设计 (8)3.3.1坝基灌浆廊道 (8)3.3.2坝体排水廊道 (8)3.4坝体防渗与排水 (8)3.4.1坝体防渗 (8)3.4.2坝体排水 (9)3.5坝体混凝土的强度等级 (9)4地基处理 (10)4.1坝基的防渗处理 (10)4.2坝基排水处理 (10)5设计成果图 (10)参考文献 (10)1基本资料1.1概况溪源水库位于A省境内B江上游峡谷内，下游灌区虽有小型水利设施，但现有保灌面积3843亩，现有13217亩缺水，加上可开垦面积2792亩，共有受旱面积15009亩，属重旱区。
溪源水库建成后，将彻底解决该地区作物灌溉问题。
水库枢纽组成包括：重力坝；左右灌溉输水隧洞；坝后式水电站。
1.2地形地质概况坝址地形详见地形图。
河床覆盖为砂、卵石及大孤石，库岩多属基岩，岩性为砂岩和砾岩以及千枚岩，基岩强度坚硬，地质条件较好，无滑坡和大量渗水的可能。
《水工建筑物》Word
湖北省高等教育自学考试大纲课程名称：水工建筑物课程代号：2464一、课程性质与目标（一）课程的性质与特点1、性质：本课程是研究水利工程与水电工程建筑规模，建筑物组成和布置，结构尺寸与构造设计及其地基基础处理的课程。
本课程是水利水电工程建筑专业的主干专业课之一，是一门综合性很强，涉及知识面相当广，与一系列基础课有关的课程。
2、地位：《水工建筑物》是水利水电工程建筑物专业的主干专业课程之一。
与以前学过的多门课程和同时学习的《水电站》及《水利水电工程施工》都有密切联系。
另外，水工建筑物型式多种多样，在学习过程中，通过对几种典型建筑物的分析，了解其一般规律，掌握水工建筑物的设计原则和方法。
3、目的任务：使学生初步掌握各种水工建筑物的设计理论和方法，运行管理及进行科学研究的基本知识，了解各种水工建筑物在水利枢纽中的相互关系及布置原则。
通过课堂听课、课程作业、课程设计、工程实地参观、实验和工地实习等环节，使学生受到运用有关知识解决实际工程问题的基本训练，为今后从事大中型水利水电工程的设计、施工、管理和科学研究打下基础。
（二）课程目标与基本要求1、学生学完本课程以后，应达到下列基本要求：（1）对混凝土重力坝、拱坝、土石坝、水闸河岸泄水建筑物及水工隧洞的工作原理及工作条件，有较深的理解、对其它水工建筑物的型式和工作原理等也有一般的了解。
（2）懂得从安全、经济、运用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸。
（3）能运用所学基本理论，选择合理的设计条件，进行各种水工建筑物的一般水力计算、渗流分析、稳定验算和强度校验，并拟定其主要细部构造和地基处理方法。
（4）了解我国大中型水利水电枢纽及水工建筑物当前实施的设计阶段，设计程序的内容，以及所需的原始资料。
（5）了解水利枢纽及水工建筑物在布置上的要求，以及地形、地质、水文、建材、施工、运用和环境保护等条件对水利枢纽布置的影响。
初步掌握进行水利枢纽布置的方法和步骤。
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。
水工建筑物——精选推荐
⽔⼯建筑物第⼀章绪论第⼀节我国的⽔利⼯程建设⼀、我国的⽔资源及开发⽔资源定义可供利⽤或可能被利⽤，有⼀定数量和可⽤质量，并在某⼀地区能够长期满⾜某种⽤途的⽔源。
主要指由⼤⽓降⽔补给的河流、湖泊、⼟壤⽔和地下⽔等淡⽔资源。
1.我国的⽔资源及其特征(1)河流众多，径流量⼤，⽔资源总量丰富河流流域超过1000Km2的⼤河流约有1600条多年平均径流总量约为2.71×104亿m3，居世界第六。
(2)⼈⼝众多，⼈均⽔资源少，是贫⽔国家⼈均⽔资源占有量为2163m3,为世界⽔资源占有量的1/4。
(3)⽔资源时空分布不均空间上，东南⾬⽔充沛，⽔资源丰富；西北⼲旱少⾬，⽔资源严重匮乏。
时间上，70%～80%降⽔集中在汛期。
(4)⽔资源分布与耕地、⼈⼝分布失调长江流域和长江以南：⽔资源总量为全国的82% ；耕地为全国耕地的36%；⼈⼝为全国⼈⼝的54%。
长江以北地区：降⽔量为全国降⽔量的18% ；耕地为全国耕地的64% ；⼈⼝为全国⼈⼝的46%。
2.我国⽔资源的开发利⽤⽔利：防洪兴利都江堰引⽔⼯程⽔能我国的⽔能资源理论蕴藏量6.878亿千⽡。
我国经济可开发⽔能资源2.9亿千⽡。
2003年底，装机容量达9300万kw。
2001年我国电⼒构成中的⽕电、⽔电、核电、其他发电量之⽐，分别为68.9%、24.5%、0.6%、6%。
⽔电能源是可再⽣、清洁、绿⾊资源。
⽔电每万kWh相当3.5t标煤。
以2000年年发电量2万亿kwh计算，每年⾄少可抵7亿吨标准煤。
⼆、我国的⽔利⼯程建设情况1.新技术、新理论发展迅速。
2.⼯程规模⼤，数量多。
3.理论推进了实际⼯程建设。
第三节本课程的性质、任务和学习⽅法⼀、本课程的性质。
⽔利⽔电专业的主要专业课。
理论性、实践性相结合⼆、课程内容各种主要⽔⼯建筑物的特点、荷载计算、剖⾯设计、结构设计、⼯程布置、泄流能⼒计算、渗流分析、应⼒和稳定分析的主要⽅法等。
预备课程：⽔⼒学、⼟⼒学、材料⼒学、结构⼒学、建筑材料、钢筋混凝⼟结构学、⽔⽂学等。
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水工建筑物
水工建筑物课程的重要性
课程定位 港口海岸及治河工程专业重最要的专业课之一
修建的水利工程应保证其可靠度（安全性、适用性、 耐久性）同时又要保证其经济性。然而安全度与经 济性是相互矛盾的，工程的安全度越高，投资也越 大。反之，则相反。 目的：使工程具有足够的、但又不是过分的可靠 度，即可靠又经济 （优化问题） 为此，根据水利工程的重要性对水利枢纽分等 和对其水工建筑物分级
特点四：我国自然水分蒸发强烈
我国除东北地区、内陆部分高寒山区及沿海个别地
区之外，绝大多数地区的多年平均蒸发量大于多年 平均降雨量 气温高或气候干燥。 山西省多年平均降水量400～630mm，与西欧一些高 原地区接近，不算太小。但是山西多年平均蒸发量 高达1600～2000mm，几乎是降雨量4倍。
葛洲坝水利枢纽平面布置图
丹江口水利枢纽平面图
引水枢纽
以引水为主要目标的低水头水利枢纽。 作用：雍高上游水位，控制引水流量，满足用水需要。 适用条件：河道天然流量充沛，但水位较低，水流不 能进入渠道或管道。引水枢纽无需对河道天然流量进 行调节，挡水建筑物高度不大，库容也不大。 建筑物组成：进水闸、雍水坝（或拦河闸）、冲沙 闸等建筑物组成。如果是综合利用的引水枢纽，还 需建专门建筑物，如水电站和通航船闸。
第一章
第二章 第三章
2 3
土石坝
绪 论
第一节 水资源与水利水电工程建设
一、世界水资源概况 地球上的水总量很大，约为15亿km3，但绝大部分 是海洋中的咸水； 人类可以利用的淡水总量约为0.38亿km3 ，仅占全 球总水量的2.5%，这其中有80%左右的淡水储藏 在极地和冰山、冰川，还有一部分藏于地下； 对人类起着特别重要作用的地表水，全球约为47 万亿m3，人均约9000m3 。
甘肃、宁夏一些地方的多年平均蒸发量甚至是多年
平均降雨量的10－20多倍。
所以，水资源是否短缺不仅要看降水量，还要看 蒸发量。
法国大巴黎地区属于温带平原和浅丘陵地区，
多年平均降雨量只有619mm，可是该地区主 要农作物基本不需灌溉 降雨年内分
布均匀，一年之内12个月的降雨量十分接近。
正因为经常降雨，空气湿度大，加上气候温
防汛抗旱、粮食安全、城乡供水、生态 保护等需求； 西部大开发战略的机遇 东部：水能资源占6％，开发率大于50％； 西部：水能资源占78%，开发率仅8％。
水资源方面： 我国目前面临着水多（洪涝灾害） ＋水少（干旱）＋水脏（水污染）等一系列严峻 问题； 水能源方面：开发率低、地区分布极不不均匀；
三、我国水能源状况
目前，发达国家大部分技术及经济可行的水电资源都得
到了开发，发展中国家水电开发率还很低，尤其非洲，开发 率还不到8%。中国水电劳务输出（就业机会） 作为首位在国际大坝委员会担任主席的中国科学家，贾 金生在接受《科学时报》采访时说：从全世界的发展看，建
设水库大坝是应对气候变化、促进人水和谐的关键。但大坝
必修课
课程内容 主要讲授水工建筑物设计的基本理论和方法 以及水工建筑物规划、施工和管理等方面的基本知识 课程意义 通过本课程的学习，使学生具备进行水工建筑物设计的 基本技能，并能运用所学知识来解决工程实际问题，为毕 业后在水利、水电等部门从事相关的规划、设计、施工和 管理等工作打下一定的基础 后果
青海省沟后坝溃坝1993年
1993 年8 月27日大坝 溃决失事,当时库水位 3277m ,冲毁部分为坝 体的50 %。混凝土面 板砾石坝
沟后坝溃决后 下游拍摄全景
水工建筑物
俄罗斯最大的水电站萨彦-舒申斯克水 电站2009年8月17日发生事故，死亡75 人
水工建筑物
1 0 1
绪
论 重力坝
拱 坝
SL252－2000《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》
工程 等别 工程规模 库容 （亿m3） 防 保护城 镇 及工矿 区 一 二 三 四 五 大（1）型 大（2）型 中型 小（1）型 小（2）型 ≥ 10 10~1.0 1.0~0.1 0.1~0.01 0.01~0.0 01 特别重 要 重要 中等 一般 洪 灌溉 发电
2006广西梧州
特点三：地区分布不均，水土资源不相匹配
水土资源分布 年降雨量
% 100 81% 80 60 40 20 0 长江及以南 水
38% 19%
62%
长江以北 土地
广西、海南的多年平均降雨量超过1800mm 宁夏、甘肃的多年平均降水量小于300mm。
须建调水工程，提高水资源配置能力。
特点二：地区分布不均，与经济发展不匹配
78％水能资源集中于 西部，东部仅6％；
51％用电量在东部。
西电东送
雅鲁藏布江
特点三：江河来水量时间分布不均
年内降雨集中在汛期；
30% 70%
年际间江河来水量变化大。
须建设（年调节、多年 调节）大型水库。
非汛期 汛期
四、机遇？
今后15－20年是水利水电建设的 良好机遇期
建设有一个认识及技术问题，还有一个利益协调问题，而把 认识统一到科学发展观又是困难之最
三、我国水能源状况
岷
金沙江干流：规划20个梯级 金 雅砻江干流：规划21个梯级 澜
雅
金 沙 大渡河干流：规划22个梯级 雅 沙 江 砻 库坝稳定与安全 沧 挑 江
战 性 问 题
大 渡 河
砻
大
岷 江
渡
成 都 江
乐 Leshang 山 河
而集中布置若干个不同类型的水工建筑物，各自发 挥不同作用并协调工作，构成一有机综合体，称为 水利枢纽。
水利枢纽的作用不同
蓄水枢纽 引水枢纽 泵站枢纽
蓄水枢纽
蓄水枢纽是在挡水建筑物（挡水坝）上游形成较大库 容的水利枢纽，也叫水库枢纽。 作用：抬高上游水位＋对河道天然流量进行年调节或 多年调节（调洪作用）。 适用条件：当天然来水量在各年之间或一年内有较大 变化，但径流总量可满足要求的情况下，一般需修建 较高的坝，以形成水库、抬高上游水位，并用水库的 库容调节来水流量。 建筑物组成：挡水建筑物（大坝）＋泄水建筑物＋取 水建筑物，俗称“水库三大件”。根据水库的开发目 的不同，如水电站和通航船闸。
水电开发与保护 工程移民与安置 高效运行与管理
向 宜宾 长江 家 溪 Yibing洛 坝 白 江 鹤 渡 丽 攀枝 江 花 二滩电站 金沙江 滩 江 乌 大 昆 小 理 东 明 湾Panzhihua 江攀枝花 德 糯扎渡
锦屏一级 乐山
宜 宾
三、我国水能源状况
溪洛渡水电站(装机泄洪仅次于三峡) （坝高272m，装机1260万千瓦） 二滩水电站（中国已建最高拱坝） （坝高240m，装机330万千瓦）
二、我国水资源状况
地表水： 淡水总量： 2.8万亿m3
2.7万亿m3
河川径流
地下水：
1000亿m3
地下水
特点一：总量并不丰富，人均占有量更低
m3/P 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 世界目前人均 我国目前人均 我国2030年人均
7342
人均占有量
年发电量 9200 亿kWh 人均约700度/年
计算机375W 杨房沟
特点一：总量丰富，开发不足 可开发总量世界第一，占世界 总量16.7％ 到2004年，开发量仅占可开 发量1/4，远低于发达国家 60％的平均水平 美国82％；日本84％ 欧洲是72%以上 瑞士达到100%以上 2008年：火电约占76%,水电约占22%, 核电只接近2%,其余为风力等其他电力 大有可为！
和，所以蒸发量很小。西欧地区很少发生洪
水和干旱。 以上三个方面因素 我国水资源短缺 的主要自然因素＋人为因素（水体污染＋用 水需求急剧增加）正在加剧水资源危机。
三、我国水能源状况
我国的人均水资源并不丰富。我国可用于发电 的水能资源十分丰富 从青藏高原到海平 面之间的巨大落差。
总量 6.76 亿kW 可开发量 3.78 亿kW
水工建筑物
专业：港口海岸及治河工程
任课老师：李典庆
李长城
武汉大学水利水电学院
个人简介
李典庆 1975年 湖北竹溪 dianqing@
2008,12 － 至今 2005,07-2008,11 2007,11-2008,01 2004,01-2005,06 2001,03-2003,12 1998,09-2001,02 1994,09-1998,07 武 武 汉 汉 大 大 学 学 教授博导 副 教 授 访问学者 博 士 后 博 士 硕 本 士 科
泵站枢纽 以泵站为主体的水工建筑物综合体。 作用：把低处的水抽送到高处，达到灌溉、排涝、 发电（抽水蓄能电站）、航运等目的。 建筑物组成：最常见的配套建筑物通常有引水闸 （灌溉泵站）、排水闸（排涝泵站）、通航船 闸（兼有排洪、航运功能的河道）。
泵站枢纽不属于本课程教学内容， 在泵及泵站课程中讲授
保护农田 灌溉面积 装机容量 4 面积 （104亩） （10 KW） （104亩） ≥ 500 500~100 100~30 30~5 <5 ≥ 150 150~50 50~5 5~0.5 <0.5 ≥120 120～30 30～5 5～1 <1
按使用期限分类： 永久性建筑物：工程运用期使用的建筑物； 按在工程发挥的作用＋失事后造成的影响程度 （1）主要建筑物（坝、水闸、泄洪建筑物、 水电站厂房等）； （2）次要建筑物（挡土墙、导流堤、护岸等）。