水工建筑物课程绪论
《水工建筑物介绍》PPT课件
来承受外力,这些力不能准确得知;
以满足我们对公众安全职责的要求。
——改编自一位不知名作者 ]
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1.4.2 解决水工问题的方法
常用的解决水工问题的方法: (1)理论分析 (2)数值分析(有限元数值方法等) (3)实验研究 (4)原型观测与监测 (5)工程经验
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பைடு நூலகம்20
1.3.3 我国水利水电建设应走可持续发展之路 (我国水利水电建设的原则)
自行阅读、仅供参考和思考。
1.全面规划,统筹兼顾,标本兼治,综合治理 2.节流优先,治污为本,开源节流并重,开发保护并举,建设
节水型社会 3.建设水资源“南水北调”和“西电东送”工程 4.加强生态环境建设,合理安排生态环境用水 5.加强水资源统一管理,形成水资源合理配置的格局
9.处理软弱夹层和加固大坝、边坡,广泛采用了预应力锚索加 固技术。
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10.大坝抗震分析与设计。采用计算机和有限元法,已经从拟 静力法分析进入动力分析阶段,并能考虑结构、地基、库水 之间的相互作用。模型试验和原型观测也有相应的发展。
11.计算机在水利水电工程建设中得到广泛应用。
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(6)专门建筑物。水电站压力前池、调压室、电站厂房;灌
渠沉沙池、冲沙闸;过坝用船闸、
升船机、鱼整理道ppt、过木道等。
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本课程将学习重力坝、拱坝、土石坝、水闸、岸边溢洪 道、水工隧洞、过坝建筑物、渠首及渠系建筑物、河道整治 建筑物等10种左右的建筑物。(这些是主要和常见的水工建 筑物。)
本课程学习这些建筑物的特点和设计方法。
5.建设了若干大规模调水工程。跨流域的南水北调工程已开工。
6.制定和完善了水利水电建设的法律、法规、规程、规范和建 设计划。
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。
港口水工建筑物--绪论
本章重点:本课程的教学内容和学习方法
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港口水工建筑物
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一、港口水工建筑物的特点
港口水工建筑物包括港口和船厂中的建筑物。 主要有码头,防波堤、护岸、船台滑道和船坞 等。这些建筑物在结构和计算方面有许多共同 之处,只是由于它们的功能和所建地点的自然 条件不同,因而在作用荷载和构造要求方面有 些差异。本课程重点介绍码头,防波堤。
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港口水工建筑物
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(一)港口水工建筑物设计工作 主要包括以下内容:
1、设计所依据的资料的收集、整理、分 析和取值―――设计前期工作
原始资料包括:自然条件、使用条件、 施工条件。
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港口水工建筑物
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自然条件 包括:地形、水位、波浪、风况、冰况、水 质、地基及土质和地震等,要求取值合理与工程实际 接近。
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港口水工建筑物
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主要特点是:(与民用建筑比较)
1、作用荷载复杂(包括各种自然力,使用荷 载和施工荷载)
荷载强度大且具有较多动态性质,吊机荷载的作用,波浪撞击 建筑物表面其时,荷载强度达到1000kN/m2,波浪、冰、船舶 推力产生较大水平荷载,作用于建筑物上部,引起建筑物位移。 系缆船舶的碰撞和冲击,深水码头为降低船舶系缆力采用昂贵 的防冲设备。
侵蚀性介质的作用,使建筑物的耐久性降低;
水下结构的恢复和修理是一项最难以完成和费用昂贵的工 作。
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港口水工建筑物
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2、施工条件差和投资大。
水下施工难度较大。施工设备、施工技术要求高。
预制构件、打桩、最大限度采用巨型块体的装配式结 构。
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《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。
水工建筑物
第一部分:工程绪论名词解释:土木工程:是建造各类工程设施的科学技术的统称。
它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;水利工程:对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护,开发利用,以达到除害兴利的目的而修建的工程。
水利枢纽:为实现一项或多项水利任务,在一个相对集中的场所修建若干不同类型的水工建筑物组合体,以控制调节水流。
水工建筑物:为控制调节水流防治水患和开发利用水资源而兴建的承受水作用的建筑物。
降雨量:从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水面上积聚的水层深度,称为降雨量洪水三要素:洪峰、洪量、峰现时间水位:河流,湖泊,海洋及水库等水体的自由水面离固定基面的高程,以m计流量:单位时间内通过某一过水断面的水量含沙量:单位体积水中所含泥沙的重量。
是研究河床演变的重要物理量。
流速:在某一特定方向上,水流在某点的运动速率。
设计水位:是指水利工程设计时所设计的水位,一般要考虑工程运行的抗洪能力及枯水季的可运行能力。
校核水位:是指历年高低水位统计计算得到的水位。
死水位:也叫枯水位,不能正常发挥甚至完全不能发挥功能的低水位。
一般为泄洪洞或引水洞、发电洞三者中的底口的最低高程。
兴利水位:能够在设计期内正常发挥功能的高水位和低水位范围;总库容:水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积表征水库规模的主要指标。
通常均指坝前水位水平面以下的静库容。
校核洪水位(关系水库安全的水位)以下的水库容积称总库容防洪库容:为了削减洪峰、防止下游洪水灾害而进行水库径流调节所需的库容。
一般是指汛期坝前限制水位以上到设计洪水位之间的库容。
兴利库容:正常蓄水位至死水位之间的水库容积。
死库容:水库死水位以下的水库容积。
除特殊情况外,死库容不参与径流调节,即不动用这部分库容内的水量。
问题简答:1.水工建筑物的分类、特点。
答:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、为灌溉、发电、过坝需要而兴建的专门建筑物。
《水工建筑物》课程教学大纲
《水工建筑物》教学大纲(The Course Outline of Hydraulic Structures)一、课程性质、目的和任务《水工建筑物》课程是水利水电工程建筑专业的主干专业基础课程。
开课时间为第七学期,总学时为72学时(64学时课堂教学+8学时学生试验)。
学习《水工建筑物》主要目的和任务是:使学生了解本专业发展新动向,掌握水利枢纽中各种常见水工建筑物的形式及设计基本理论和方法,在各种水利枢纽中的相互关系与布置原则,以及运行管理技术。
通过课堂教学、课程作业、试验、课程设计、实习等教学环节,培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力,配合其它有关课程学习,为今后从事水利水电工程设计、施工、管理及科学研究等工作打下基础。
二、课程基本要求1.对水利枢纽中典型建筑物(重力坝、土石坝、拱坝、水闸、河岸式溢洪道及隧洞等)的工作原理及工作条件有较深入的了解;熟悉其它水工建筑物的基本型式和工作原理。
2.能从安全、经济、实用、美观及方便施工的原则出发,按照水利枢纽中各种水工建筑物在枢纽布置中的任务和要求,根据当地的地形、地质、水文、施工、建材、环保等条件,初步掌握进行水利枢纽布置及水工建筑物的选型、体型设计及拟定基本尺寸的方法与步骤。
3.能运用所学的基本理论,选择合理的设计条件和计算方法,对水工建筑物进行水力计算、渗流分析、稳定验算及强度校核等。
4.能根据水工建筑物的工作原理及具体条件确定地基处理及主要细部构造方案。
5.了解我国大中型水利枢纽及水工建筑物当前实施的设计阶段、程序所需的原始资料及内容。
6.对水工建筑物的运行、管理和观测有所了解。
7.具有绘制水工建筑物的设计图纸、编制设计文件的技能。
三、与其它课程的联系和分工1.水力计算、渗流计算的基础理论在《水力学》课程中讲授。
2.土坡稳定的圆弧法及折线法、地基承载力、地基深层滑动稳定计算的基本理论在《土力学》课程中讲授。
3.钢闸门的结构设计原理与计算方法在《钢结构》课程中讲授。
水工建筑物知识点
第一章绪论*1,水资源具有储量的有限性、补给更新的循环性、时空分布的不均匀性、利与害的两重性,以及可储藏可输移等特点。
2,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
3,水工建筑物按其作用可以分为:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、政治建筑物、专门建筑物。
*4,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,失事后果严重第二章水工建筑物设计综述1,现代水利工程的特点:1,受自然条件制约,工程条件复杂多变;2,施工难度大,对环境和自然的影响也大;3,社会、经济效益高,与经济系统联系密切;4,工程失事的后果严重。
*2,工程设计步骤:技术预测一信息分析一科学类比一系统分析一方案设计一功能分析一安全分析f施工方案f经济分析f综合测评。
3,水利水电工程分等分级的意义:水利工程失常,会直接影响经济效益,而工程失事,将给社会带来巨大的财产损失和认为的灾害。
水利是过敏经济的基础产业,工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏,甚至形成社会问题。
因此,应从社会经济全局的利益出发,高度重视工程安全,将之与经济性合理地统一考虑。
有关规范将水利水电工程按重要性分等,将枢纽中的建筑物分级,就是体现了这种意图。
4,水利水电工程按其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分成五等。
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其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
5,永久性建筑物系指工程运行期间使用的建筑物。
根据其重要性分为:1,主要建筑物。
系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物,如堤坝、水闸、电站厂房及泵站等。
2,次要建筑物。
系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物,如挡土墙、导流墙及护岸等。
6,为了保证建筑物安全,必须在规划、设计阶段详加分析,保证其在蓄水及泄水能力,结构强度及稳定性等方面均有一定的安全储备。
水工建筑物
1 第一章绪论水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而修建的工程。
水利工程的根本任务是:除水害兴水利。
资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。
水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,需要修建各种不同类型的水工建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用,形成一个有机的综合体,称为水利枢纽。
水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为:1挡水建筑物:用以拦截江河,形成水库或壅高水位。
如拦河坝、拦河闸。
2泄水建筑物:用以宣泄多余水量,排放泥沙和冰凌,或为人防、检修而放空水库等,以保证坝和其他建筑物的安全。
如溢流坝、溢洪道、隧洞。
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、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4取(进)水建筑物:是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段、进水闸等。
整治建筑物、专门建筑物。
水工建筑物的特点:(1)工作条件的复杂性;(2)设计选型的独特性;(3)施工建造的艰巨性;(4)工程效益的显著性;(5)环境影响的多面性;(6)失事后果的严重性;水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
第二章重力坝重力坝的工作原理是在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求;同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
重力坝的类型按其结构形式为:实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝。
扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成。
泥沙压力根据坝前淤积高程——淤积计算年限可取50-100年。
《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。
水利水电工程建筑物绪论4
(2)强度和稳定性。如建筑物的强度和抗滑稳定安全度, 防止裂缝发生或限制裂缝开展的要求及限制变形要求等。
(3)建筑材料。如选用材料的品种、质量、标号及耐久 性等。
(4)运行可靠性,如建筑物各部分尺寸裕度和是否设置 专门设备等。
拓展学习:《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL252-2017)
临时性建筑物系指枢纽工程施工期间使用的建筑物,例 如导流建筑物等。
按表1-2确定水工建筑物级别时,如该建筑物同时具有几 种用途,应按最高级考虑,仅有一种用途时则按该项用 途所属级别考虑。
对不同级别的水工建筑物,在设计过程中应有不同要求。 主要体现在以下方面:
(1)抵御洪水能力。如洪水标准、坝顶安全超高等。
枢纽中的水库及水电站工程的永久性水工建筑物按其所 属枢纽工程的等别及其在工程中的重要性分为五级,见 表1-2。
表中永久性建筑物系指枢纽工程运行期间使用的建筑物, 根据其重要性程度,又可分为主要建筑物和次要建筑物。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
表1-2 永久性水工建筑物级别的划分
表1-3 水电站厂房永久性水工建筑物级别
主要建筑物系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程 效益的建筑物,例如坝、泄水建筑物、输水建筑物及电 站厂房等。次要建筑物系指失事后不致造成下游灾害, 或对工程效益影响不大,易于恢复的建筑物,例如失事 后不影响主要建筑物和设备运行的挡土墙、导流墙、工 作桥及护岸等。
根据我国水利部颁发的现行规范《水利水电工程等级划 分及洪水标准》(SL252-2017),水利水电枢纽工程按 其工程规模、效益和在经济社会中的重要性分为五等, 枢纽分等指标见表1-1。
表1-1 水利枢纽工程分等指标表
对于综合利用的工程,如按表中指标分属几个不同等别 时,整个枢纽的等别应以其中的最高等别为准。挡潮工 程的等别可参照防洪工程的规定,在潮灾特别严重地区, 其工程等别可适当提高。供水工程的重耍性,应根据城 市及工矿区和生活区供水规模、经济效益和社会效益分 析决定。分等指标中有关防洪、灌溉两项,系指防洪或 灌溉工程系统中的重要骨干工程。
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》学习指南
《水工建筑物》学习指南1 课程信息2 课程定位《水工建筑物》课程是水利水电建筑工程专业的一门专业核心技能课程。
本课程的基本任务,是使学生掌握典型水工建筑物的工作特点、型式、构造、设计基本原理等知识,具备根据水利工程设计和工程图阅读能力,理解水工建筑物结构、构造、功能的能力。
通过本课程的学习,为专业技能和岗位能力培养奠定基础。
在培养对水利工程设计施工管理一线的技术应用型人才具有现实意义。
该课程培养的岗位是水利设计辅助人员、施工员等,通过本课程学习,可以初步掌握水利工程设计的基本技能和方法,为学生顶岗实习、毕业后能胜任岗位工作及技能证书考核起到良好的支撑作用。
3 教学单元和课程目标3.1 教学单元及职业能力本课程的教学单元及职业能力分析见下表1表1教学单元与职业能力分析表3.2 课程目标通过本课程的学习,使本专业的学生具备从事《水工建筑物》等所必需的专业知识、专业技能及相关的职业能力,培养学生实际岗位的适应能力,提高学生的职业素质,具体的课程教学目标如表2。
表2 《水工建筑物》教学目标4 教学组织根据本课程的工作任务与职业能力分析,为使学生会水工建筑物结构、构造、设计原理,识读重力坝、土石坝、拱坝、溢洪道、隧洞、水闸、渠系建筑物结构图,本实训课程设计了9个课程模块,包含57个教学单元任务,教学组织见表3。
表3 教学组织表5 教学参考材料5.1 参考教材1)天津大学祁庆和主编.水工建筑物.第三版.北京:水利电力出版社,1986 2)天津大学祁庆和主编.水工建筑物.北京:水利电力出版社,19813)张光斗,王光纶等.水工建筑物.上、下册.北京:水利电力出版社,1992、19944)吴媚玲编著.水工建筑物.北京:清华大学出版社,19915)杨邦柱,焦爱萍主编,水工建筑物.水利水电出版社,20096)焦爱萍主编.水利水电工程水工建筑物毕业设计指南, 第一版.郑州:黄河水利出版社出版2003.37)陈胜宏主编.水工建筑物.第四版.北京:中国水利水电出版社,2004.02 8)陈德亮主编.水工建筑物.第四版.北京:中国水利水电出版社,2005.10 9)郭宗闵主编.水工建筑物.第二版.北京:中国水利水电出版社,1998.08 10)麦家煊主编.水工建筑物.第一版.北京:清华大学出版社,2005.0111)任德林、张志军主编.水工建筑物.第二版.南京:河海大学出版社,2004.0612)陈宝华,张世儒编著.水闸.第一版.北京:中国水利水电出版社,2003.09 13)郑万勇,杨振华. 水工建筑物.黄河水利出版社,200314)武汉水利电力学院王宏硕,翁情达.水工建筑物.基本部分. 北京:水利电力版社,199115)武汉水利电力学院王宏硕,翁情达.水工建筑物.专题部分. 北京:水利电力出版社,199116)武汉水利电力学院主编.水工建筑物(供农田水利工程专业).下册.北京:水利出版社,198117)潘家铮主编.水工建筑物设计丛书.重力坝.北京:水利电力出版社,1983 18)毛熙.渗流计算分析与控制.北京:水利电力出版社,199019)高坝大流量泄洪建筑物. 北京:水利电力出版社,198820)潘家铮主编. 水工建筑物设计丛书.拱坝. 北京:水利电力出版社,1982 21)华东水利学院主编.水工设计手册.5.混凝土坝. 北京:水利电力出版社,198722)能源部、水利部水利水电规划设计总院.碾压式土石坝设计手册. 北京:水利电力出版社、198923)潘家铮主编.水工建筑物设计丛书.土石坝. 北京:水利电力出版社,1992 24)谈松曦.水闸设计.北京:水利电力出版社,198625)华东水利学院主编. 水工设计手册.泄水与过坝建筑物. 北京:水利电力出版社,198726)潘家铮,何璟主编.中国大坝50年. 北京:中国水利水电出版社,2000.09 5.2 参考网站水利工程网中国水利网5.3 参考期刊(1)《中国水利》水利部主办(2)《水利学报》中国水利学会主办(3)《人民黄河》水利部黄河水利委员会主办(4)《水利水电技术进展》河海大学主办(5)《黄河水利职业技术学院学报》黄河水利职业技术学院主办表4项目一学习指南表5 项目二学习指南表6 项目三学习指南表7 项目四学习指南表8 项目五学习指南表9 项目六学习指南表10 项目七学习指南表11 项目八学习指南表12 第九章学习指南。
水工建筑物课程
物
分洪措施。
水 2.农田水利工程
农业是国民经济的基础,通过建闸
工
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
建
要。农田水利工程一般包括:
? 取水工程
? 输水配水工程
筑
? 排水工程
物
水 3.水力发电工程
概念:将具有巨大能量的水流通过
工
水轮机转换为机械能,再通过工
程体系。
筑
物
水 ? “上拦”
“ 上拦”是防洪的根本措施,不仅
工
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
建
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。
筑
物
水 ? “下排”
“下排”就是疏竣河道,修筑堤防,
工
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
建
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。
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
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、
建
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
筑
工程的要求。
物
《水工建筑物》学习指南
《水工建筑物》学习指南1 课程信息2 课程定位《水工建筑物》课程是水利水电建筑工程专业的一门专业核心技能课程。
本课程的基本任务,是使学生掌握典型水工建筑物的工作特点、型式、构造、设计基本原理等知识,具备根据水利工程设计和工程图阅读能力,理解水工建筑物结构、构造、功能的能力。
通过本课程的学习,为专业技能和岗位能力培养奠定基础。
在培养对水利工程设计施工管理一线的技术应用型人才具有现实意义。
该课程培养的岗位是水利设计辅助人员、施工员等,通过本课程学习,可以初步掌握水利工程设计的基本技能和方法,为学生顶岗实习、毕业后能胜任岗位工作及技能证书考核起到良好的支撑作用。
3 教学单元和课程目标3.1 教学单元及职业能力本课程的教学单元及职业能力分析见下表1表1教学单元与职业能力分析表3.2 课程目标通过本课程的学习,使本专业的学生具备从事《水工建筑物》等所必需的专业知识、专业技能及相关的职业能力,培养学生实际岗位的适应能力,提高学生的职业素质,具体的课程教学目标如表2。
表2 《水工建筑物》教学目标4 教学组织根据本课程的工作任务与职业能力分析,为使学生会水工建筑物结构、构造、设计原理,识读重力坝、土石坝、拱坝、溢洪道、隧洞、水闸、渠系建筑物结构图,本实训课程设计了9个课程模块,包含57个教学单元任务,教学组织见表3。
表3 教学组织表5 教学参考材料5.1 参考教材1)天津大学祁庆和主编.水工建筑物.第三版.北京:水利电力出版社,1986 2)天津大学祁庆和主编.水工建筑物.北京:水利电力出版社,19813)张光斗,王光纶等.水工建筑物.上、下册.北京:水利电力出版社,1992、19944)吴媚玲编著.水工建筑物.北京:清华大学出版社,19915)杨邦柱,焦爱萍主编,水工建筑物.水利水电出版社,20096)焦爱萍主编.水利水电工程水工建筑物毕业设计指南, 第一版.郑州:黄河水利出版社出版2003.37)陈胜宏主编.水工建筑物.第四版.北京:中国水利水电出版社,2004.02 8)陈德亮主编.水工建筑物.第四版.北京:中国水利水电出版社,2005.10 9)郭宗闵主编.水工建筑物.第二版.北京:中国水利水电出版社,1998.08 10)麦家煊主编.水工建筑物.第一版.北京:清华大学出版社,2005.0111)任德林、张志军主编.水工建筑物.第二版.南京:河海大学出版社,2004.0612)陈宝华,张世儒编著.水闸.第一版.北京:中国水利水电出版社,2003.09 13)郑万勇,杨振华. 水工建筑物.黄河水利出版社,200314)武汉水利电力学院王宏硕,翁情达.水工建筑物.基本部分. 北京:水利电力版社,199115)武汉水利电力学院王宏硕,翁情达.水工建筑物.专题部分. 北京:水利电力出版社,199116)武汉水利电力学院主编.水工建筑物(供农田水利工程专业).下册.北京:水利出版社,198117)潘家铮主编.水工建筑物设计丛书.重力坝.北京:水利电力出版社,1983 18)毛熙.渗流计算分析与控制.北京:水利电力出版社,199019)高坝大流量泄洪建筑物. 北京:水利电力出版社,198820)潘家铮主编. 水工建筑物设计丛书.拱坝. 北京:水利电力出版社,1982 21)华东水利学院主编.水工设计手册.5.混凝土坝. 北京:水利电力出版社,198722)能源部、水利部水利水电规划设计总院.碾压式土石坝设计手册. 北京:水利电力出版社、198923)潘家铮主编.水工建筑物设计丛书.土石坝. 北京:水利电力出版社,1992 24)谈松曦.水闸设计.北京:水利电力出版社,198625)华东水利学院主编. 水工设计手册.泄水与过坝建筑物. 北京:水利电力出版社,198726)潘家铮,何璟主编.中国大坝50年. 北京:中国水利水电出版社,2000.09 5.2 参考网站水利工程网中国水利网5.3 参考期刊(1)《中国水利》水利部主办(2)《水利学报》中国水利学会主办(3)《人民黄河》水利部黄河水利委员会主办(4)《水利水电技术进展》河海大学主办(5)《黄河水利职业技术学院学报》黄河水利职业技术学院主办表4项目一学习指南表5 项目二学习指南表6 项目三学习指南表7 项目四学习指南表8 项目五学习指南表9 项目六学习指南表10 项目七学习指南表11 项目八学习指南表12 第九章学习指南。
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流量27115.3亿m3,居世界第六位。由
建
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
筑
的国家
物
水 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
工
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
建
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
筑
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。
物
水 2.我国水资源的开发利用
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
建
防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水、
航运等事业。
筑
物
水 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
工
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
建
与兴利等各方面的要求。一般防治洪水
及城市废水、污水和地面雨水。城市供
建
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。
筑
物
水 5.航运工程
航运包括船运与筏运(木、竹浮
工
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
建
道(河流、湖泊等)和人工水道(运河、
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
筑
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
%~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
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。
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
物
输水洞、引水管、渠道、渡槽等。
水
取水建筑物 是输水建筑物的首部建筑,
如进水闸、扬水站等。
水工建筑物精品课程
水
工
第一章 绪 论
建
第一节 我国的水资源及水利工程建设
筑
物
水
一、我国的水资源
1.我国水资源的分布
工
我国水资源总量
水资源在空间上分布不合理
建
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
筑
物
水
我国水资源总量
工
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
建筑物是指该建筑物失事后将造成下游
建
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
筑
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。
物
水
临时性建筑物 这种建筑物仅在工
工
程施工期间使用,如围堰、导流建 筑物等。
河网、水库、闸化河流等)两种。
筑
物
水
三、我国水利工程建设的发展
工
1.历史经验 2.新中国的水利事业
建
筑
物
水
第二节 水利枢纽和水工建筑物
工
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、
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,
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、
建
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
筑
工程的要求。
物
水 4.供水和排水工程
供水是将水从天然水源中取出,经
工
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
有些水工建筑物在枢纽中的作
建
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。
筑
物
水 三、水工建筑物的特点
工
工程量大、投资多、工期较长 工作条件复杂
施工条件复杂
建
对国民经济的影响巨大
筑
物
水
四、水利水电工程的分等和水工建筑物的
分级
工
为了贯彻执行国家的经济和技术政
的措施是“上拦下排,两岸分滞”的工
程体系。
筑
物
水 “上拦”
“ 上拦”是防洪的根本措施,不仅
工
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
建
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。
筑
物
水 “下排”
建
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
筑
能。
◆ 升船机:其作用是向上、下游运送过 坝船只。
物
水
二、水工建筑物的分类
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、水资源的开发应首先 Nhomakorabea虑水资源的
工
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、
建
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。
筑
物
水 二、水利工程
水利工程的概念:指对自然界的地
工
表水和地下水进行控制和调配,以达到
“下排”就是疏竣河道,修筑堤防,
工
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
建
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。
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
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
建
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
筑
施工的要求也高,级别低的建筑物则可 以适当降低。
物
水
五、水利水电工程永久性水工建筑物洪水
标准
工
设计永久性建筑物所采用的洪水标
物
分洪措施。
水 2.农田水利工程
农业是国民经济的基础,通过建闸
工
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
建
要。农田水利工程一般包括:
取水工程
筑
输水配水工程 排水工程
物
水 3.水力发电工程
概念:将具有巨大能量的水流通过
工
水轮机转换为机械能,再通过发电机将
工
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。
建
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
筑
物
水 2.按建筑物使用时间分类
工
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
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
斜墙堆石坝),用以截断水流、挡水蓄
工
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
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
建
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。
筑
物