水工识图

水利工程识图

【学习目的】

通过对本章知识的学习，培养学生识读水利工程专业图的能力。了解水利工程图的分类；掌握水利工程图的表达方法和尺寸注法；掌握水利工程图常见曲面的表达及应用；掌握水利工程图的绘制方法和步骤；掌握水利工程图的识读方法和步骤。

【学习要点】

水利工程图的表达方法和尺寸注法；水利工程图常见曲面的表达；水利工程图绘制的方法和步骤；识读水利工程图的方法和步骤。为了发挥防洪、灌溉、发电和通航等综合效益，需要在河流上修建一系列建筑物来有效控制水流和泥沙。这些与水有密切关系的建筑物称为水工建筑物。一项水利工程，常从综合利用水资源出发，同时修建若干个不同类型、不同功能的水工建筑物，这一多种水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。

水工建筑物按功能通常分为以下几类。

(1)挡水建筑物——用以拦截河流，抬高上游水位，形成水库和落差。

(2)发电建筑物——利用上、下游水位差及流量进行发电的建筑物。

(3)泄水建筑物——用以宣泄洪水，以保挡水建筑物和其它建筑物的安全。

(4)输水建筑物——为灌溉、发电、城市给水或工业给水等需要，将水从水源或某处送至另一处的建筑物。

(5)通航建筑物——用以克服水位差产生的通航障碍的建筑物。

在水利水电工程中，表达水工建筑物设计、施工和管理的工程图样称为水利工程图，简称水工图。水工图的内容包括水工图分类、视图、尺寸标注、图例符号和技术说明等，它是反映设计思想、指导工程施工的重要技术资料。本章将结合水工建筑物的特点介绍有关水工图的绘制和识读。

第一节水工图的分类与特点

一、水工图的分类

水利工程的兴建一般需要经过勘测、规划、设计、施工和竣工验收等几个阶段，每个阶段都要绘制相应的图样。勘测、调查工作是为可行性研究、设计和施工收集资料，提供依据，此阶段要画出地形图和工程地质图等。可行性研究和初步设计的主要任务是确定工程的位置、规模、枢纽的布置及各建筑物的形式和主要尺寸，提出工程概算，报上级审批，此阶段要画出工程位置图(包括流域规划图、灌区规划图等)、枢纽布置图。技术设计和施工设计阶段是通过详细计算，准确地确定建筑物的结构尺寸和细部构造，确定施工方法、施工进度、编制工程预算等。此阶段要绘制建筑物结构图、构件配筋图、施工详图等，工程建设结束还要绘出竣工图。下面介绍几种主要的水工图样。

(一)规划图

规划图是表达水利资源综合开发全面规划意图的一种示意图。按照水利工程的范围大小，规划图有流域规划图、水利资源综合利用规划图、灌区规划图、行政区域规划图等。

规划图通常绘制在地形图上，采用符号图例示意的方式反映出工程的整体布局、拟建工程的类别、位置和受益面积等内容。如图8-1所示为某河流域规划图，此图是乌江的一条支流，在该河流上拟建六个水电站。规划图表示范围大，图形比例小，一般采用比例为1:5000～1:10000甚至更小。

(二)枢纽布置图

将整个水利枢纽的主要建筑物的平面图形画在地形图上，这样的图形就称为水利枢纽布置图。枢纽布置图可以单独画在一张图纸上，也可以和立面图等配合画在一张图纸上。

枢纽布置图一般包括以下内容：

(1)水利枢纽所在地区的地形、河流及流向、地理方位（指北针）等。

(2)各建筑物的平面形状、相应位置关系。

(3)建筑物与地面的交线、填挖方坡边线。

(4)建筑物的主要高程和主要轮廓尺寸。

为了使主次分明，结构上的次要轮廓线和细部构造一般省去不画或用示意图表达它们的位置、种类，图中尺寸一般只标注建筑物的外形轮廓尺寸和定位尺寸、主要部位的标高、填挖方坡度等。所以枢纽布置图主要是用来表明各建筑物的平面布置情况，作为各建筑物的施工放样、土石方施工及绘制施工总平面图的依据等。

(三)建筑物结构图

建筑物结构图是以枢纽中某一建筑物为对象的工程图样，包括结构平面布置图、剖面图、分部和细部构造图、混凝土结构图和钢筋图等。主要用来表达水利枢纽中单个建筑物的形状、大小、结构和材料等内容。

(四)施工图

施工图是按照设计要求，用于指导施工所画的图样。主要表达施工过程中的施工组织、施工程序和施工方法等。

(五)竣工图

工程完工验收后要绘出完整反映工程全貌的图样称为竣工图。竣工图详细记载着建筑物在施工过程中经过修改后的有关情况，以便汇集资料、交流经验、存档查阅以及供工程管理之用。

二、水工图的特点

水工图的绘制，除遵循制图基本原理以外，还根据水工建筑物的特点制定了一系列的表达方法，综合起来水工图有以下特点：

(1)比例小：水工建筑物形体庞大，画图时常用缩小的比例。特殊情况下，当水平方向和铅垂方向尺寸相差较大时，允许在同一个视图中的铅垂和水平两个方向采用不同的比例。

(2)详图多：因画图所采用的比例小，细部结构不易表达清楚。为了弥补以上缺陷，水工图中常采用较多的详图来表达建筑物的细部结构。

(3)断面图多：为了表达建筑物各部分的断面形状及建筑材料，便于施工放样，水工图中断面图应用较多。

(4)图例符号多：水工图的整体布局与局部结构尺寸相差较大，所以在水工图中经常采用图例、符号等特殊表达方法及文字说明。

(5)考虑水的影响：水工建筑物总是与水密切相关，因此水工图的绘制应考虑到水的问题。如挡水建筑物应表明水流方向和上、下游特征水位。

(6)考虑土的影响：由于水工建筑物直接修筑在地面上，所以必须表达建筑物与地面的连接关系。

第二节水工图的表达方法

学习水工图必须掌握水工图的表达方法。

前面介绍的工程形体表达方法都适用于表达水工建筑物，这里只进一步阐述和补充水工图表达的一些特点。水工图的表达方法分为两类：基本表达方法和特殊表达方法。

一、基本表达方法

(一)视图的名称和作用

(1)平面图

在水工图中，平面图（即俯视图）是基本视图。平面图分表达单个建筑物的平面图及表达水利枢纽的总平面图（枢纽布置图）。表达单个建筑物的平面图主要表明建筑物的平面布置，水平投影的形状、大小及各部分的相互位置关系、主要部位的标高等。

平面图的布置与水有关：对于挡水坝、水电站等挡水建筑物的平面图把水流方向选为自上向下，用箭头表示水流方向，如图8-2所示；对于过水建筑物（水闸、渡槽、涵洞等）则把水流方向选作自左向右。根据《水利水电工程制图标准》规定：视向顺水流方向观察建筑物，建筑物左边为河流左岸，右边为河流右岸。图样中表示水流方向的符号，根据需要可按图8-3所示的三种形式绘制。枢纽布置图中的指北针符号，根据需要可按图8-4所示的两种形式绘制，其位置一般画在图形的左上角，必要时也可以画在右上角，箭头指向正北方向。图中“B”值根据需要自定。