水工专业的介绍

水电坝型主要有重力坝、拱坝和土石坝。根据坝型、材料、施工 技术等，又分成其他各种亚类。 根据坝型，重力坝又分为支墩坝、溢流坝、大头坝、空腹坝等。 拱坝分为连拱坝、单曲、双曲拱坝。 根据材料，混凝土坝（重力坝和拱坝）分为常规混凝土坝、堆石 混凝土、沥青混凝土、埋石混凝土、变态砼、流石混凝土等。土石坝 分为土质芯墙坝、土质斜墙坝、面板堆石坝等。 根据引水方式和厂房方式，分为河床式、引水式、综合式等 根据施工技术，主要是碾压混凝土技术（RCC)，砼坝又分为碾 压重力坝、碾压拱坝等，其实，堰塞湖大坝也是一种快速施工技术。 如何选择坝型，是一个复杂的问题，需要结合地形地质条件、社 会经济条件（原材料、交通运输等），很难简要概括。
• 水工结构是研究各种水工建筑物型式、强度和 稳定性以及重要性评价的一门综合性工程学科， 涉及面极为广泛，就水工建筑物本身而言，也 是种类繁多，各有特色。这里仅选择具有“水 工”特色的“坝”作为代表给予介绍。
• 从材料与结构分析的角度看，无论何种水工建 筑物，最终总可以划规砼结构或土石结构。
坝型选择比较
坝工设计
• 坝工设计除以上枢纽布置的全部内容外，还包括裂缝处理、温度控制、 诱导缝设置、地质加固处理以及效能防冲等工程措施。如断层置换、 消能工等。 • 这里主要介绍坝体，坝体是大体积结构，应力变化较大，常常分区填 充不同级别材料，以土石坝为例。
混凝土面板堆石坝
混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成
• 把高土石坝的关键技术、深厚覆盖层基础上的建筑技术， 大型地下洞室快速施工技术与围岩稳定和支护技术，复杂 地基的勘探与基础处理的设计，施工技术，高土坝原型观 测和土工离心模型试验技术等方面列为国家科技攻关项目， 研究工作结合天生桥一级水电站（坝高178m）和鲁布革 水电站（坝高101m）两堆石坝的设计和施工进行，取得 一批高水平的成果，为坝高160m的黄河小浪底斜墙堆石 坝和坝高186m的瀑布沟水电站心墙堆石坝的设计提供了 依据。
第二部分：水利工程介绍
水布垭面板堆石坝(233m)
二滩水利枢纽
第三部分：水工发展历史及前景
20世纪70年代开始，国家科委和水利电力部把水 利水电工程建设的关键技术难题列为国家科研计
划项目。此后经过“五五”、“六五”、“七
五”、“八五”、“九五”5次科技攻关，我国筑
坝技术取得了很大发展；尤其在碾压砼坝、面板
阿瓜密尔帕面板坝 － 最大断面及材料级配
阿瓜密尔帕面板坝 － 面板裂缝分布图
该坝蓄水至死水位时漏水量4L/s，蓄水至218.8m高程时渗漏量257.7L/s。 距面板顶部约30m的202m高程附近发现很多细而密的水平弯曲裂缝，距顶部50m 出现一条较宽的水平拉伸裂缝，长度160m，最大缝宽15mm。
枢纽布置
• 水利枢纽包括：主体大坝、引水建筑物、厂房电站、泄洪工程、输电 工程、其他建筑物等。 • 主体大坝：引水式大坝、厂房大坝（包括交通廊道、灌浆廊道、排水 廊道、电梯井以及其他通电、通风、排水、防渗结构）、副坝（ • 引水建筑物：引水隧洞、引水明渠、压力管道、压力前池、调压井、 闸门等 • 厂房电站：蜗壳、水轮机、发电机、主厂房（地下厂房、坝后厂房） 、 副厂房、尾水隧洞、尾水平台、导墙等。 • 泄洪工程：排沙孔、中孔、表孔、底孔、放空洞、溢洪道等。 • 输电工程：变压站、开关站等 • 其他建筑物：船闸、鱼道、防污设施、围堰、砂场、弃渣场、进场公 路等。
第一部分：水工和水文的联系和区别
• 个人认为： 打个比方，把一条流域水利建设比喻成一场战役，那水文就相当 于参谋部 ，水工则是作战部。 参谋部为作战部提供情报，指导作战 思想，并提供战略前景规划。作战部则负责作战模式选择，战术制定， 资源、人员、机构等的优化。 因此，水工主要范畴为：坝型选择比较，枢纽布置、坝工设计等。 坝型选择时遵循：安全、经济；枢纽布置需因地适宜；水工设计时主 要考虑的有两个问题：强度和稳定。 当然，水工涉及的领域远远不止大坝建设，和包括：水库建设、 农田水利建设、防洪、提防、港口湖泊等等，这里只介绍水电大坝。
“八五”期间 • 在高砼拱坝的设计新理论和计算方法，包括高强
度，大体积Biblioteka Baidu材料及其力学性能方面，结合当时
兴建的二滩水电站拱坝（坝高240m）和李家峡水
电站拱坝（坝高165m）的设计工作，取得了可喜
成果。
进入21世纪后
• 全世纪面临着水问题的空前挑战。我国作为和平崛起的大 国，正处于全面建设小康社会的关键时期，然而，受人类 活动与气候变化的影响，我国面临着水资源短缺、水环境 恶化、水灾害频繁、水土流失加剧等问题，已经成为全社 会的共识，应对水危机的严峻挑战，必然要遵循科学治水 的原则，需要科学技术的强大支持。因此，加速发展水利 科技不仅是水利建设的需要，也是我国经济社会发展的需 要。
堆石坝、高拱坝、抽水蓄能电站建设技术等方面 取得了重大进展。
“五五”期间
• 主要针对葛洲坝建设中出现的技术难题，组织科 研力量，建立了北京、武汉、南京、宜昌等科研
基地，进行了大量的实用技术和超前储备技术的
研究，完成了大批高水平的科研成果，为葛洲坝
工程的顺利建设及三峡工程的科学决策提供了依
据。
“六五”、“七五”期间（1986－1990）
• 水问题涉及很广，下面仅介绍水工结构工程的发展。