第一章 水工建筑物基础知识 PPT
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水工建筑物教学课件
详细描述
水工建筑物施工方法包括传统施工方法和新型施工方法。传统施工方法包括预制施工、浇筑施工等，新型施工方 法包括3D打印技术、预制装配式施工等。同时，施工过程中还需采用相应的施工技术，如土石方开挖、混凝土浇 筑等，以确保工程质量和安全。
水工建筑物的建筑材料与结构
总结词
建筑材料与结构
详细描述
水工建筑物常用的建筑材料包括混凝土、石材、木材等，每种材料都有其特点和使用范 围。水工建筑物结构形式多样，包括重力坝、拱坝、土石坝等，每种结构形式都有其适 用的工程条件和优缺点。在选择建筑材料和结构形式时，应综合考虑工程需求、材料性
历史
水工建筑物的发展历程可以追溯到古代水利工程，如中国的 都江堰、古罗马的引水渠等。随着科技的不断进步，现代水 工建筑物在设计和建造上更加注重环保、节能和可持续发展 。
发展
现代水工建筑物的发展趋势是多元化、综合化和智能化。通 过新材料、新工艺和新技术的应用，水工建筑物在提高水资 源利用效率、保障生态环境安全和促进社会经济发展等方面 发挥着越来越重要的作用。
三峡水利枢纽
作为世界上最大的水利枢纽，三峡水利枢纽在防洪、发电、航运等方面发挥了巨大作用。 该工程采用了大坝、水电站、通航建筑物等主要水工建筑物，通过优化设计和施工，实现 了工程的可持续发展。
向家坝水电站
向家坝水电站是中国第二大水电站，位于四川省宜宾市境内。该工程采用了碾压混凝土坝 、地下厂房等主要水工建筑物，通过科学管理和技术创新，提高了工程的经济效益和社会 效益。
水工建筑物教学课件
• 水工建筑物概述 • 水工建筑物的设计与施工 • 水工建筑物的维护与管理 • 水工建筑物的案例分析 • 水工建筑物的前沿技术与发展趋势
01
水工建筑物概述
水工建筑物施工方法包括传统施工方法和新型施工方法。传统施工方法包括预制施工、浇筑施工等，新型施工方 法包括3D打印技术、预制装配式施工等。同时，施工过程中还需采用相应的施工技术，如土石方开挖、混凝土浇 筑等，以确保工程质量和安全。
水工建筑物的建筑材料与结构
总结词
建筑材料与结构
详细描述
水工建筑物常用的建筑材料包括混凝土、石材、木材等，每种材料都有其特点和使用范 围。水工建筑物结构形式多样，包括重力坝、拱坝、土石坝等，每种结构形式都有其适 用的工程条件和优缺点。在选择建筑材料和结构形式时，应综合考虑工程需求、材料性
历史
水工建筑物的发展历程可以追溯到古代水利工程，如中国的 都江堰、古罗马的引水渠等。随着科技的不断进步，现代水 工建筑物在设计和建造上更加注重环保、节能和可持续发展 。
发展
现代水工建筑物的发展趋势是多元化、综合化和智能化。通 过新材料、新工艺和新技术的应用，水工建筑物在提高水资 源利用效率、保障生态环境安全和促进社会经济发展等方面 发挥着越来越重要的作用。
三峡水利枢纽
作为世界上最大的水利枢纽，三峡水利枢纽在防洪、发电、航运等方面发挥了巨大作用。 该工程采用了大坝、水电站、通航建筑物等主要水工建筑物，通过优化设计和施工，实现 了工程的可持续发展。
向家坝水电站
向家坝水电站是中国第二大水电站，位于四川省宜宾市境内。该工程采用了碾压混凝土坝 、地下厂房等主要水工建筑物，通过科学管理和技术创新，提高了工程的经济效益和社会 效益。
水工建筑物教学课件
• 水工建筑物概述 • 水工建筑物的设计与施工 • 水工建筑物的维护与管理 • 水工建筑物的案例分析 • 水工建筑物的前沿技术与发展趋势
01
水工建筑物概述
水工建筑物教材幻灯片(1)
Lm Lm 2h1% H cr ln 4 Lm 2h1%
作用在铅直迎水面上的风浪压力计算示意图 ：
坝的迎水面倾斜，波浪的反射作用将减弱 当α＞45°时 与铅直面情况相近
2）当水深H ≥Hcr H＜Lm/2时,浪压力为：
1 PWK (h1% hz )( w H Plf ) HPlf 2 建筑物底部浪压力剩余强度： P h sec h 2H
Lm 3）当水深H＜Hcr时，浪压力为： 1 PWK po (1.5 0.5 )h1% (0.7 ) H 2
水面处的浪压力强度p0： po 底坡影响系数Ki，按表2-5采用。
底坡 系数 1/10 1.89 1/20 1.61 1/30 1.48 1/40 1.41
地震主动动土压力代表值可按式（2-35）计算，并 取其“+”、“－”号计算结果中的大值。
cos 1 1 2 FE qo H H (1 v / g )Ce 2 cos( 1 2 )
七、山体围岩压力及弹性抗力 1.围堰压力 在山体中开挖后，岩体原有平衡被破坏，洞周围 岩变形，应力重新分布。当岩体较破碎时，其可 能产生塌落、滑移，而施加在隧洞衬砌上压力， 称为围岩压力。
风速高度修正系数
表2-4
高度（m ） 修正系数
2 1.25
5 1.10
10 1.0
15 0.96
20 0.90
水库为正常和设计洪水位时，宜采用相应洪水期多 年平均最大风速或采用重现期为50年一遇的年最大 风速的1.5—2.0倍； 校核洪水位时，宜采用相应洪水期最大风速的多年 平均值。
3.波浪压力计算 求出hm、hp、Lm等，并根据坝闸前水深，计算作用 在坝闸上的波浪压力。 1）当水深H ≥Hcr H ≥Lm/2时,浪压力为： 1 PWK W Lm (h1% hz ) 4 h12% 2H 其中： hz cth Lm Lm
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》课件
方法
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。
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。
第一章--水工建筑物基础知识
3
二、水工建筑物的分类
一般按作用、用途和使用期限来分类。 按作用分为：挡水或壅水建筑物（坝、闸、
堤防等）；泄水建筑物（溢洪道、泄水孔 等）；取水建筑物（进水闸、取水塔等） 输水建筑物（输水渠、输水涵管等）和整 治建筑物（导流堤、护岸护底建筑物、防 浪堤等）。 按用途分为：一般性和专门性建筑物。 按使用时间分为：永久性和临时性建筑物
11
2、水闸的类型（一）
（一）按照水闸所担负的任务分类 进水闸：为了满足灌溉、发电等在河道、水库或湖
泊的岸边建闸引水，并控制入渠流量。 节制闸：枯水期借以截断河道抬高水位，以利航运
和进水闸取水；洪水期用以控制下泄流量。 排水闸：常位于江河沿岸，既可以排除洼地积水，
又可以挡住较高的外河水位。 挡潮闸：为了挡潮、御卤、排水、蓄淡，在入海河
4
三、水利工程分等和分级
水利水电枢纽工程按照其工程规模、效益和在国民经济 中的重要性分为五等。
整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准。建筑物 同时有几种用途时，按最高等别考虑。
不同级别建筑物的不同要求表现在四个方面：抗御洪水 能力，强度和稳定安全度，建筑材料的质量和耐久性， 运行可靠性。
防洪
灌溉面积 水电站装机
保护城镇及工矿区
保护农田 面积(万亩)
(万亩)
容量(万KW)
一 大(1)型 二 大(2)型
>10 10-1
特别重要城市、工 矿区
>500
重要城市、工矿区 500-100
>150 150-50
>75 75-25
三 中型
1-0.1
中等城市、工矿区 100-30
50-5
25-2.5
（二）水闸的布置 以技术先进、投资少、效益高、管理方便为 目的。主要考虑： ①必须满足规划提出的要求； ②闸址应尽可能选择在土质好、方量少、有 施工场地的地方； ③闸的布置应使进闸水流及出闸水流平顺； ④布置时应结合道路设置桥梁; ⑤应结合运行管理和各类水闸的特点合理布 置。
二、水工建筑物的分类
一般按作用、用途和使用期限来分类。 按作用分为：挡水或壅水建筑物（坝、闸、
堤防等）；泄水建筑物（溢洪道、泄水孔 等）；取水建筑物（进水闸、取水塔等） 输水建筑物（输水渠、输水涵管等）和整 治建筑物（导流堤、护岸护底建筑物、防 浪堤等）。 按用途分为：一般性和专门性建筑物。 按使用时间分为：永久性和临时性建筑物
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2、水闸的类型（一）
（一）按照水闸所担负的任务分类 进水闸：为了满足灌溉、发电等在河道、水库或湖
泊的岸边建闸引水，并控制入渠流量。 节制闸：枯水期借以截断河道抬高水位，以利航运
和进水闸取水；洪水期用以控制下泄流量。 排水闸：常位于江河沿岸，既可以排除洼地积水，
又可以挡住较高的外河水位。 挡潮闸：为了挡潮、御卤、排水、蓄淡，在入海河
4
三、水利工程分等和分级
水利水电枢纽工程按照其工程规模、效益和在国民经济 中的重要性分为五等。
整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准。建筑物 同时有几种用途时，按最高等别考虑。
不同级别建筑物的不同要求表现在四个方面：抗御洪水 能力，强度和稳定安全度，建筑材料的质量和耐久性， 运行可靠性。
防洪
灌溉面积 水电站装机
保护城镇及工矿区
保护农田 面积(万亩)
(万亩)
容量(万KW)
一 大(1)型 二 大(2)型
>10 10-1
特别重要城市、工 矿区
>500
重要城市、工矿区 500-100
>150 150-50
>75 75-25
三 中型
1-0.1
中等城市、工矿区 100-30
50-5
25-2.5
（二）水闸的布置 以技术先进、投资少、效益高、管理方便为 目的。主要考虑： ①必须满足规划提出的要求； ②闸址应尽可能选择在土质好、方量少、有 施工场地的地方； ③闸的布置应使进闸水流及出闸水流平顺； ④布置时应结合道路设置桥梁; ⑤应结合运行管理和各类水闸的特点合理布 置。
水工建筑物教学课件
技术创新
通过技术手段，如无人机、遥感探测等，巡检范围更广，更快更准确地发现问题，提高安 全性。
水工建筑物的案例分析
三峡大坝
是世界最大的水电站和水利 项目，是抗洪和供水的主要 调节工程。
南水北调
是中国目前规模最大、工程 技术最复杂的调水工程。
黄河勘测工程
是中国河流工程中规模最大、 成功率最高、技术难度最大 的综合型勘测工程。
3 水流状态
4 安全与环境保护
主要考虑水流速度、水质、水位和入流流 量等的规律，根据设计要求和实际情况进 行处理。
要充分考虑因洪水、地震、腐蚀等可能出 现的危险，防范环境污染和生态破坏。
水工建筑物的施工过程
1
钢筋混凝土坝
基础开挖-钢筋绑扎-混凝土浇筑-炮眼开挖-坝面修理-溢洪道施工
2
砌石坝
基础处理-砌体结构-堵缝灌浆-坝顶处理-溢洪道施工
水工建筑物教学课件PPT
让我们一起探索水工建筑物的世界吧！本课件将从定义、设计、施工、维修 等方面为您全面介绍水工建筑物的知识点。
水工建筑物的定义和分类
水坝
是拦截洪流、调节水流、提供水源和水力发电 的重要基础设施。
泄洪设施
是防止水库决堤和防洪调度的关键措施，通常 采用溢洪道、泄洪孔、闸门等形式。
船闸和运河
结语和总结
水工建筑物是人类智慧和工程学的结晶，在各种应用领域都具有广泛的应用价值。我们要充分利用科技 手段，执着追求新的发展，让更多更好的水工建筑物走进人们的生活和灾害预防。
3
取水工程
导流设备安装-进口闸门安装-溢流口安装-取水孔开挖-引水隧道掘进-外环境处理
水工建筑物的维修与检测
定期巡检
定期对水工建筑物进行外观和内部设备的检查，确保设施正常运行，并及时处理设备故障、 泄漏和裂缝等问题。
通过技术手段，如无人机、遥感探测等，巡检范围更广，更快更准确地发现问题，提高安 全性。
水工建筑物的案例分析
三峡大坝
是世界最大的水电站和水利 项目，是抗洪和供水的主要 调节工程。
南水北调
是中国目前规模最大、工程 技术最复杂的调水工程。
黄河勘测工程
是中国河流工程中规模最大、 成功率最高、技术难度最大 的综合型勘测工程。
3 水流状态
4 安全与环境保护
主要考虑水流速度、水质、水位和入流流 量等的规律，根据设计要求和实际情况进 行处理。
要充分考虑因洪水、地震、腐蚀等可能出 现的危险，防范环境污染和生态破坏。
水工建筑物的施工过程
1
钢筋混凝土坝
基础开挖-钢筋绑扎-混凝土浇筑-炮眼开挖-坝面修理-溢洪道施工
2
砌石坝
基础处理-砌体结构-堵缝灌浆-坝顶处理-溢洪道施工
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让我们一起探索水工建筑物的世界吧！本课件将从定义、设计、施工、维修 等方面为您全面介绍水工建筑物的知识点。
水工建筑物的定义和分类
水坝
是拦截洪流、调节水流、提供水源和水力发电 的重要基础设施。
泄洪设施
是防止水库决堤和防洪调度的关键措施，通常 采用溢洪道、泄洪孔、闸门等形式。
船闸和运河
结语和总结
水工建筑物是人类智慧和工程学的结晶，在各种应用领域都具有广泛的应用价值。我们要充分利用科技 手段，执着追求新的发展，让更多更好的水工建筑物走进人们的生活和灾害预防。
3
取水工程
导流设备安装-进口闸门安装-溢流口安装-取水孔开挖-引水隧道掘进-外环境处理
水工建筑物的维修与检测
定期巡检
定期对水工建筑物进行外观和内部设备的检查，确保设施正常运行，并及时处理设备故障、 泄漏和裂缝等问题。
《水工建筑物》 课件
• （4）粘性土的施工填筑含水率应根据土料性质、填筑部位、 气候条件和施工机械等情况，控制在最优含水率－2％～＋3 ％偏差范围以内。
(三) 面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准
（1）主堆石区宜采用硬岩堆石料或砂砾料填筑。枢纽建筑物开挖石料符合 主堆石区或下游堆石区质量要求者，也可分别用于主堆石区或下游堆石 区。
3）坝的反滤层必须符合下列要求： ① 使被保护的土不发生渗透变形； ② 渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流； ③ 不致被细粒土淤塞失效。
三、碾压土石坝坝体排水及构造设计
土石坝应设置坝体排水，降低浸润线和孔隙压力，改变 渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡土 不产生冻胀破坏。 坝体排水设备必须满足以下要求： ①能自由地向坝外排出全部渗水； ②应按反滤要求设计； ③便于观测和检修。 坝体排水一般有三种常用形式： （1）棱体排水，又称滤水坝趾。棱体排水设备适用于下 游有水的情况，其顶部高程应超出下游最高水位。 （2）贴坡式排水，又称表面排水 （3）坝内排水。坝内排水又分为竖式排水和水平排水。
3）反滤料、过渡层及排水体材料 反滤料、过渡层料及排水体材料应符合下列要求： ①质地致密，抗水性和抗风化性能满足工程运用条 件的要求； ②具有要求的级配； ③具有要求的透水性； ④反滤料和排水体料中粒径小于0.075mm的颗粒含 量应不超过5％。
(二) 土石坝各种筑坝材料的填筑标准
①坝的级别、高度、坝型和坝的不同部位； ②土石料的压实特性和采用的压实机具； ③坝料的填筑干密度和含水率与力学性质的关系，以及设计对
(三)坝体防渗体的选择
• 在土石坝中，土质防渗体是应用最为广泛的防渗结构 。所谓防渗体，是指这部分土体比坝壳其他部分更不 透水，它的作用是控制坝体内浸润线的位置，并保持 渗流稳定。土质防渗体断面尺寸应根据下列因素研究 确定：
(三) 面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准
（1）主堆石区宜采用硬岩堆石料或砂砾料填筑。枢纽建筑物开挖石料符合 主堆石区或下游堆石区质量要求者，也可分别用于主堆石区或下游堆石 区。
3）坝的反滤层必须符合下列要求： ① 使被保护的土不发生渗透变形； ② 渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流； ③ 不致被细粒土淤塞失效。
三、碾压土石坝坝体排水及构造设计
土石坝应设置坝体排水，降低浸润线和孔隙压力，改变 渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡土 不产生冻胀破坏。 坝体排水设备必须满足以下要求： ①能自由地向坝外排出全部渗水； ②应按反滤要求设计； ③便于观测和检修。 坝体排水一般有三种常用形式： （1）棱体排水，又称滤水坝趾。棱体排水设备适用于下 游有水的情况，其顶部高程应超出下游最高水位。 （2）贴坡式排水，又称表面排水 （3）坝内排水。坝内排水又分为竖式排水和水平排水。
3）反滤料、过渡层及排水体材料 反滤料、过渡层料及排水体材料应符合下列要求： ①质地致密，抗水性和抗风化性能满足工程运用条 件的要求； ②具有要求的级配； ③具有要求的透水性； ④反滤料和排水体料中粒径小于0.075mm的颗粒含 量应不超过5％。
(二) 土石坝各种筑坝材料的填筑标准
①坝的级别、高度、坝型和坝的不同部位； ②土石料的压实特性和采用的压实机具； ③坝料的填筑干密度和含水率与力学性质的关系，以及设计对
(三)坝体防渗体的选择
• 在土石坝中，土质防渗体是应用最为广泛的防渗结构 。所谓防渗体，是指这部分土体比坝壳其他部分更不 透水，它的作用是控制坝体内浸润线的位置，并保持 渗流稳定。土质防渗体断面尺寸应根据下列因素研究 确定：
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二
2
3
4
三
3
4
5
四
4
5
Байду номын сангаас
5
五
5
5
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
3、需要提高级别的坝高界限值
坝的原级别
2
3
4
5
土坝、堆石坝、干砌石坝 90
70 50 30
坝高（M）
混凝土坝、浆砌石坝
130 100 70 40
水闸
水闸的工作特点、类型、组成和布置 水闸的水力计算和防渗设计 闸室的布置和构造 水闸与河岸的连接
1、水闸闸孔的计算（二）
闸底高程的确定 闸底板底面须定在地表腐植土层以下。 闸底低，可以缩小闸孔，有利于进流和
排水，但增加施工困难，提高工程造价。 闸底高层的选定必须从运用、管理、施
工、地形、地质和水文地质各方面加以充分 的分析和比较。
1、水闸闸孔的计算（三）
闸孔尺寸的确定 水闸闸孔宽度与水闸上、下游水位及闸底高程有关。 计算闸孔的净宽，应考虑综合因素：
（一）水流方面： 渗流：在水头差的作用下渗流通过闸基及两岸，对 闸室及两岸连接建筑物的稳定不利，并可能产生有害的 渗流变形而危及建筑物的安全。 泄流：水闸泄流时，下游水深急剧变化，给闸下消 能带来困难；上下游水位差小时，容易产生水跃，消能 效果差，对河床和建筑物不利。当闸孔较多时，开启个 别闸孔容易形成折冲水流，淘刷两岸。 （二）地基方面： 平原地区的地基特点是土层分布复杂，常夹有压缩 性大、承载能力低的软土或松散容易液化、抗冲能力甚 低的细砂。对闸的稳定性、不均匀沉降、闸下冲刷、闸 基渗流等的影响均较复杂。
3、水闸的组成和布置（一）
（一）水闸的组成 上游连接段：包括河底部分的铺盖、
上游防冲槽及两岸的翼墙和护坡。 闸室段：水闸的主体。包括底板、闸
墩、闸门、胸墙、工作桥、交通桥等。 下游连接段：包括消力池、海漫、防
冲槽及翼墙、护坡等。
开敞式水闸示意图
涵管式水闸示意图
3、水闸的组成和布置（二）
（二）水闸的布置 以技术先进、投资少、效益高、管理方便为 目的。主要考虑： ①必须满足规划提出的要求； ②闸址应尽可能选择在土质好、方量少、有 施工场地的地方； ③闸的布置应使进闸水流及出闸水流平顺； ④布置时应结合道路设置桥梁; ⑤应结合运行管理和各类水闸的特点合理布 置。
三 中型
1-0.1
中等城市、工矿区 100-30
50-5
25-2.5
四 小(1)型 0.1-0.01 一般城市、工矿区 <30
5-0.5
2.5-0.05
五 小(2)型 0.01-0.001
<0.5
<0.05
2、水工建筑物分级
工程等别
永久建筑物级别 临时性建筑 主要建筑物 次要建筑物 物级别
一
1
3
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一、水闸的工作特点、类型、组成和布置
水闸的工作特点 ◆水流方面：渗流、泄流 ◆地基方面 水闸的类型 ◆按照水闸所担负的任务分类 ◆按照水闸结构形式分类 水闸的组成和布置 ◆水闸的组成 ◆水闸的布置
1、水闸的工作特点
水闸是一种低水头 “ 既能挡水，又能泄水 ” 的水 工建筑物，多建于平原地区软土地基上。
2、水闸的类型（一）
（一）按照水闸所担负的任务分类 进水闸：为了满足灌溉、发电等在河道、水库或湖
泊的岸边建闸引水，并控制入渠流量。 节制闸：枯水期借以截断河道抬高水位，以利航运
和进水闸取水；洪水期用以控制下泄流量。 排水闸：常位于江河沿岸，既可以排除洼地积水，
又可以挡住较高的外河水位。 挡潮闸：为了挡潮、御卤、排水、蓄淡，在入海河
1、水利工程分等
工 程 工程
等 规模 别
分等指标
水库总容量 (亿M3)
防洪
灌溉面积 水电站装机
保护城镇及工矿区
保护农田 面积(万亩)
(万亩)
容量(万KW)
一 大(1)型 二 大(2)型
>10 10-1
特别重要城市、工 矿区
>500
重要城市、工矿区 500-100
>150 150-50
>75 75-25
二、水闸的水力计算和防渗设计
目的：确定闸孔尺寸，保证引排所需的流 量；采取适宜的消能防冲措施；确定闸基 的防渗布置。主要有三方面的确定： 水闸闸孔的计算 消能防冲设施 防渗设计
1、水闸闸孔的计算（一）
闸上、下游水位的确定 根据不同的水闸任务，确定的方法不同。 （1）进水闸 （2）节制闸 （3）排水闸 （4）分洪闸
口附近所建的水闸。 分洪闸：常建于河道一侧，用以分泄天然河道所不
能容纳的多余洪水进入湖泊、洼地，及时消减洪峰，保 证下游河道安全。其特点是泄水能力大。
2、水闸的类型（二）
（二）按照水闸结构形式分类 开敞式水闸：露天水闸，在水闸中应
用比较普遍。 涵管式水闸：修建在河、堤之下，与
涵洞的结构形式基本相同。只是多了闸门 和启闭设备。
①考虑水闸的整体布置，其宽度不应大于河道的平均底 宽； ②考虑便于施工； ③拟定闸的上下游水位差应小些，以减少水头损失，提 高灌溉效率； ④闸孔净宽较大时，应结合闸门形式以及启闭机设备的 容量等因素进行分孔，闸孔数目尽可能为奇数，以利消 能。
三、水利工程分等和分级
水利水电枢纽工程按照其工程规模、效益和在国民经济 中的重要性分为五等。
整个枢纽工程的等别应以其中的最高等别为准。建筑物 同时有几种用途时，按最高等别考虑。
不同级别建筑物的不同要求表现在四个方面：抗御洪水 能力，强度和稳定安全度，建筑材料的质量和耐久性， 运行可靠性。
二—五等工程，在以下情况下经过论证可提高其主要建 筑物的级别：水坝高度超过一定数值时；建筑物的工程 地质条件特别复杂或采用新坝型、新结构时；综合利用 工程按不同用途的分等指标有两项接近同一等别的上限 时；临时建筑物失事后将造成严重后果时。
第一章 水工建筑物基础知识
绪论
水工建筑物与水利枢纽的分类、分等、分级
◆水利枢纽的分类 ◆水工建筑物的分类 ◆水利工程分等 ◆水工建筑物分等
水工建筑物的特点
◆水对水工建筑物的作用 ◆水工建筑物的个别性 ◆施工条件的复杂性 ◆失事后果的严重性
一、水利枢纽的分类
按作用分为：蓄水枢纽 取（引）水枢纽 抽水枢纽
二、水工建筑物的分类
一般按作用、用途和使用期限来分类。 按作用分为：挡水或壅水建筑物（坝、闸、
堤防等）；泄水建筑物（溢洪道、泄水孔 等）；取水建筑物（进水闸、取水塔等） 输水建筑物（输水渠、输水涵管等）和整 治建筑物（导流堤、护岸护底建筑物、防 浪堤等）。 按用途分为：一般性和专门性建筑物。 按使用时间分为：永久性和临时性建筑物