水电站水利枢纽—挡水建筑物、泄水建筑物、其它建筑物

3）厂区枢纽：有日调节池、压力前池、泄水道、 压力管道、电站厂房及尾水渠。
碧口水电站
第二节
水电站挡水建筑物
坝的作用是挡截水流，壅高水位，形成水库。在
有调节库容的坝式水电站上，坝同时实现集中河段
落差和调节河中流量的双重作用。
坝的分类
按筑坝材料分： 土坝 土石坝
堆石坝 土石混合坝
混凝土坝
浆砌石坝
水电站水利枢纽
水利枢纽：是为满足各项水利工程兴利除害的目标， 在河流或渠道的适宜地段修建的不同类型水工建筑物， 有机地布置在一起吗，并协调工作、控制水流，称为 水利枢纽。
第六章
水电站水利枢纽
水利枢纽：是为满足各项水利工程兴利除害的目标， 在河流或渠道的适宜地段修建的不同类型水工建筑物 的综合体。
第六章
厚高比在0.2～0.35之间的为中厚拱坝。
厚高比大于0.35的为厚拱坝；
按拱坝曲率分类可分类：


单曲拱坝
双曲拱坝（水平及竖向截面均呈曲线形）。
单曲拱坝
双曲拱坝

空间整体作用的特点
拱坝四周嵌固于基岩，属于高次超静定结
构，当发生超载或产生局部裂缝时，坝体拱梁
作用自Fra Baidu bibliotek调整，坝体的应力将重新分配，原来
一、坝式水电站水利枢纽
二、引水式水电站水利枢纽
一、坝式水电站水利枢纽 1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。
2、其主要建筑物有挡水、泄水建筑物和水电站厂房，
另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取水、工
业取水、鱼道及筏道等建筑物。
3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集
中布臵在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
第六章
水电站水利枢纽
第一节 概述 第二节 水电站挡水建筑物
第三节 水电站泄水建筑物
第五节 水电站其他建筑物
第六章
水电站水利枢纽
第一节 概 述
水利枢纽：是为满足各项水利工程兴利除害的目 标，在河流或渠道的适宜地段修建的不同类型水工建 筑物，有机地布置在一起吗，并协调工作、控制水流， 称为水利枢纽。
第六章
结构作用明确，应力、稳定计算比较简单。
缺点：
剖面尺寸大，水泥石料等用量多。
坝体应力低，材料强度不能充分发挥。坝体不同 区域应采用不同强度等级和耐久性的材料。 扬压力影响大，对稳定不利。会减轻坝体的有效 重量，对坝体的稳定不利，因此要采取有效措施减
小扬压力。
砼体积大，温控要求较高。易产生温度裂缝。
低应力区的应力增大，高应力不再增长，裂缝
停止发展甚至闭合。根据国内外拱坝结构模型 实验成果表明，拱坝的超载能力可达到设计荷 载的5～11倍。
实例
意大利瓦依昂（Vajont）双曲拱坝，1961年建成，坝 顶长190.5m，顶宽3.4m，底宽22.7m，最大坝高265.5m，是 当时世界上最高的混凝土薄拱坝。1963年10月9日晚，由于 连续降雨，水库水位上涨，左岸靠坝的上游发生大体积岩 石滑坡，近3亿m3的滑坡体以40m/s的速度滑入水库并冲上右
3、重力坝的类型
按坝高来分：高坝：大于70m
中坝：30m—70m
低坝：低于30m
按材料分：混凝土重力坝
浆砌石重力坝
按施工方法：浇筑—常态混凝土 碾压—干硬性混凝土
按坝的内部结构分：
实体重力坝
三峡、龙滩
宽缝重力坝
新安江、丹江口
空腹重力坝
湖南凤滩、枫树
二、土坝
土坝是最古老且应用最广泛的一种坝。
岸，掀起150m高的涌浪，涌浪溢过坝顶，冲向下游，致使
2600人丧生，但拱坝并未破坏，仅在坝肩附近的坝内发生 二、三条裂缝。据估算，拱坝当时已承受住相当于8倍设计
荷载的作用力，由此可见该拱坝的超载能力。
天台里石门水库双曲拱坝
四川二滩拱坝
凤滩拱坝
普定混凝土拱坝
第三节
泄水建筑物
泄水建筑物的主要作用是宣泄洪水，故又称泄 洪建筑物，以防洪水漫顶，确保坝的安全，它是水利
枢纽中不可少的主要建筑物。
河床溢流坝
河岸溢洪道
坝体泄水孔
泄（溢）洪隧洞
一、溢流坝
溢流坝鼻坎挑流消能
二、河岸溢洪道
三、深式泄水道
第五节
水电站其他建筑物
一、通航建筑物
河流上修建拦河坝后，上下游水位差存在的情况下， 使船只以一定的方式过坝。 包括船闸和升船机两种。
二、鱼道
以防止坝坡或坝坡连同部分坝基的共同坍滑。边坡是影 响土坝安全、经济的最主要的剖面参数。 土坝边坡坡度取决于坝型、坝高、坝身及坝基土壤强
度等因素。通常边坡值为1：2～1：4。
小浪底水电站
三、拱坝
1、拱坝的特点
拱坝是固接于基岩的空间壳体结构，在平面上呈
凸向上游的拱形，拱冠剖面呈竖直的或向上游弯曲。坝
1、有压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：其组成建筑物有拦河坝和有压进水口； 2）有压引水隧洞； 3）厂区枢纽：包括调压室、压力水管、电站厂
房及尾水渠。
无压引水式水电站水利枢纽示意图
2、无压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：有拦河坝、无压进水口和沉沙池
2）无压引水道（渠道或无压引水隧洞）；
体结构是由水平的拱圈和竖向的悬臂梁共同组成。拱坝 所承受的水平荷载一部分通过水平拱的作用传给两岸的 基岩，另一部分通过竖向的悬臂梁的作用传到坝底基岩， 如图所示。
拱坝平面及剖面示意图
白山水电站（混凝土拱坝）

坝体的稳定主要是依靠两岸坝肩的反力来维持。
拱坝的坝肩是指拱坝所座落的两岸岩体部分， 亦称拱座。 拱冠梁系指位于水平拱圈拱顶处的悬臂梁，一 般它位于河谷的最大深处。
水、工业取水、鱼道及筏道等建筑物。
3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集
中布臵在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
二、 引水式水电站水利枢纽
引水式水电站水利枢纽分为有压和无压两种。
特点是都有较长的引水道，水头由引水道形
成，建筑物较为分散，相互影响较小，布臵灵活。
有压引水式水电站水利枢纽示意图
水电站水利枢纽
水工建筑物：在水的静力或动力的作用下工作，并与 水发生相互影响的各种建筑物。控制和调节水流，防 治水害，开发利用水资源的建筑物。
挡水建筑物 泄水建筑物 按照功用分类 取水建筑物 输水建筑物
专门建筑物
第六章
水电站水利枢纽
专为发电或主要为发电而修建的水利枢纽，称 为水电站水利枢纽。根据水电站的基本布臵型式， 水电站水利枢纽可归结为坝式和引水式。

拱作用的结构特点 拱是一种主要承受轴向压力的推力结构。拱内
弯矩较小，应力分布比较均匀，这一特点能适应坝
体材料（混凝土或浆砌石）抗压强度高的特性，使
材料的强度得到充分的发挥。对于同一坝址，坝高
相同时，拱坝的体积比重力坝可节省1/3～ 2/3。
拱坝的类型
按拱坝的厚高比分类：

拱坝的厚高比(TB/H）小于0.2为薄拱坝；
2、土坝的类型
均质土坝
土料用机械或 人工运至坝上，
分区土坝
分层铺平压实。
人工防渗材料坝
土坝和混凝土重力坝不同，它是一种散粒体结构，且多 数建于软弱基础上，由于土粒间的联结力低，抗剪能力小， 为维持稳定，上下游需有一定坡度，剖面都呈梯形。 由于具有巨大的坝身自重，土坝一般不致产生坝基的
整体滑动。土坝的稳定，关键是需正确确定坝的边坡，
坝的纵剖面
坝的纵剖面
红石水电站(混凝土重力坝)
1、重力坝的工作原理

重力坝定义：依靠自身的重量产生的抗滑力维持
其稳定性的坝。

重力坝的基本剖面：呈三角形，上游面通常是垂
直的或稍倾向上游的三角形断面。 受力特点：主要依靠坝体的重量，在坝体和地基 的接触面上产生抗滑力来抵抗库水推力，以达到 稳定的要求。
浆砌石坝
坝的分类
按结构特点分分： 重力坝
拱坝
支墩坝
重力坝
拱坝
连拱坝
一、混凝土重力坝
1-非溢流重力坝； 2-溢流重力坝 3-横缝； 4-导墙 5-闸门； 6-坝内排水管； 7-检修、排水廊道； 8-基础灌浆廊道； 9-防渗帷幕； 10-坝基排水孔
混凝土重力坝示意图
坝的平面布臵
用混凝土或浆砌石筑成，坝轴线一般为直线，并有垂直于坝轴线方向 的横缝将坝体分成若干段。

水平推力
扬压力
抗滑力
2、重力坝的优点及缺点（特点）
优点：
安全可靠。剖面尺寸较大，抵抗水渗漏、洪水漫顶，地 震、战争破坏的能力比较强，因而失事率较低。
对地形、地质条件适应性强。坝体作用于地基的压应力
不高，所以对地质条件的要求也较低，低坝甚至可修建在 土基上。 枢纽泄洪容易解决，便于枢纽布臵；施工导流方便，便 于机械化施工。
飞来峡水利枢纽(广东)
河床厂房 泄 洪 闸 开 关 站 河床厂房
船 闸
万家寨水电站
岩滩水电站(广西红水河)
太平湾水电站
一、坝式水电站水利枢纽 1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。
2、其主要建筑物有挡水建筑物、泄水建筑物和水电站
厂房，另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取
1、土坝的优点及缺点
优点：


可就地取材；
结构简单，便于维修和加高、扩建； 对地质条件要求低，能适应地基变形； 施工技术简单，工序少，便于组织机械化快速施工； 有较丰富的修筑经验。
缺点


坝身一般不能溢流，须另设溢流洪道；
施工导流不如混凝土坝方便； 粘性土料的添筑受气候条件的影响较大。