[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
一个水利枢纽的功能可以是单一的；多数同时兼 有几种功能，称为综合利用水利枢纽。
水工建筑物分类-按其功用可划分
挡水建筑物：拦截或者约束水流，并可以承受一定水头作用的建筑物， 如坝、闸、堤。
泄水建筑物：排泄水库、湖泊、河渠等多余水量，以保证让挡水建筑物 和其他建筑物安全，或者在必要时降低库水位乃至放空水库而设置的建筑 物，如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。
共和国成立后（续）
中华人民共和国成立后，我国的水利建设才有 了较大的发展。
灌溉面积从2.4亿亩上升到7亿亩以上 3.4亿亩易涝耕地，2/3得到初步的治理， 1.1亿亩盐碱地，1/2得到改良 城市、工业供水及农牧区人、畜饮水提供 了相当数量的水源 为工农业生长和人民生活提供了电能
现状与理想的差距
我国大江大河的防洪还没有真正的解决 我国农业目前仍在很大程度上受制于自然 地理和气候条件 工业和城市用水增长速度快，一些沿海城 市已经出现淡水供应困难，水源紧缺将日益 成为限制我国生长和生活提高的重大障碍瓶 颈。 水能资源的开发比例较低。
中华人民共和国成立后，我国的水利建设才 有了较大的发展。 （统计数据至上世纪末）
整修和兴建了约26万Km的堤防 疏浚整治了排水河道，开辟了海河和淮河的排洪 通道 兴建86000多座水库，面积10000亩以上的灌区 有2500多处 （1995、1996年水利工程抵御特大 洪水，防止减免洪灾挽回经济损失达7800亿元） 水电装机从1949年的16.3万KW发展到6400万 KW
输水建筑物：为灌溉、发电、城市或者工业给水等需要，将水自水源或 某处送至另一处或用户的建筑物。如引水隧洞、引水涵管、渠道、灌槽、 倒虹吸管、输水涵洞等。
取水建筑物：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、治水、航运等用的建筑物，如电站厂 房、船闸、升船机、鱼道、伐道。
３、水质污染严重
依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：
Ⅰ类 主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生 生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等； Ⅲ类 主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越 冬场、洄游通到、水产 养殖区等渔业水域及游 泳区； Ⅳ类 主要适用于一般工 业用水区及人体非直接 接触的娱乐用水区； Ⅴ类 主要适用于农业用 水区及一般景观要求
坝工建设情况
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）
坝工建设情况（续）
Dams
45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000
5000 0 1950
大坝数量统计（ICOLD)
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。
共和国成立后
水工建筑物
第一章 总 论
我国的水资源：
河流总43万km，流域面积在1000km2以上的河流有 1598条，流域面积在10000km2以上的河流有79条，大小 湖泊2000多个。
年平均径流总量2.78万亿m3(人均约2100m3，只有 世界人均水量1/4)。
水力资源：6.94亿kw，其中可开发利用的约为4.02 亿kw。到2005年已开发1亿kw,装机容量居世界第二， 2010年装机容量已超过2亿kw，居世界第一。规划发展 到2020年的2.5亿kW，即在电力结构中的比例从24%左右 增长到26.8% 。
二、水利建设
水利工程的重要作用
水资源是人类生存及社会发展的一项基本因素，随着生 产的发展和生活水平的不断提高，人们对水的要求日益增多， 而大自然的来水：地域、年际、年内分配不均，使来水与供 水矛盾，解决这• 我国在建的大型水利工程；我国主要风 电、太阳能电站、核电站的建设概况。