水工建筑物

《水工建筑物》学习指导书

河海大学

2009年9月

《水工建筑物》教学周历

一、说明：

1、课程名称：水工建筑物（Hydraulic Structure）

2、学时：自学120学时，面授40学时。

3、教学对象：水利工程专业函授本科生

4、开课单位：水利水电工程学院

5、先修课程：理论力学、材料力学、结构力学、土力学、水力学、钢筋混凝土、建筑材料、工程地质等

6、课程性质、作用、教学目标（含知识、能力、素质的要求）：

《水工建筑物》是水利工程专业的一门必修专业课。

本课程的主要作用是使学生掌握各种水工建筑物的基本原理、设计方法用主要构造。

本课程的教学目标是学完本课程后学生应掌握水工建筑物设计的基本理论知识，具有进行水工建筑物设计的初步能力；对水工建筑物的建设现状、基本结构、构造、地基处理及设计理论的发展有较全面的了解。

7、教材：张志军主编.《水工建筑物》[M].南京：河海大学出版社,2004.

8、考核方式：闭卷考试。本课程的总评成绩由平时成绩（包括考勤成绩）、期中测试成绩、期末考试成绩三部分组成。期中测试试卷附在教学周历后。

自学学时及内容安排：

第一周： 5学时

内容：水资源、水利建设、水利枢纽、水工建筑物、水利枢纽对环境的影响；水利水电工程等级划分、水工建筑物的设计方法等。

重点：我国水资源、水利建设的现状；水工建筑物的定义及分类；水利水电工程等级划分；水工建筑物的设计方法的演变；。

难点：水工建筑物的分类；水工建筑物的设计方法的演变；水利水电工程等级划分。

第二周：5个学时

内容：重力坝概述及重力坝上的荷载

重点：重力坝设计方法的发展，重力坝的特点，作用在重力坝上的荷载的分类及计算，设计工况及

荷载组合。

难点：荷载的分类及计算，荷载组合。

第三周、第四周：10学时

内容：重力坝的结构计算（重力坝的稳定分析及应力分析）

重点：重力坝的破坏型式，安全系数法和分项系数极限状态法的基本原理。

难点：安全系数法和分项系数极限状态法的基本原理及计算。

第五周、第六周：10学时

内容：重力坝的剖面设计、溢流重力坝的坝下消能

重点：重力坝剖面设计的思路，基本剖面及实用剖面的定义，溢流重力坝实用剖面的确定，溢流重力坝的坝下消能方式及挑流消能设计。

难点：重力坝基本剖面及实用剖面的确定，溢流重力坝的消能设计。需要回顾水力学中的相关内容。

第七周：5学时

内容：重力坝的材料和构造，重力坝的地基处理，其他型式的重力坝

重点：重力坝的材料及分区，重力坝的横缝及止水，纵缝，重力坝地基处理，宽缝重力坝空腹重力坝、碾压混凝土重力坝。

难点：重力坝横缝及止水构造，帷幕灌浆与固结灌浆。

第八周：5学时

内容：拱坝概述，拱坝布置，拱坝的荷载

重点：拱坝的特点（与重力坝相比较），拱坝的分类，拱坝的布置，拱坝的荷载特点，荷载计算。

难点：地形地质条件对拱坝布置的影响，圆弧拱圈中心角、半径、厚度与应力的关系，拱坝的布置步骤，荷载计算。

第九周，第十周：10学时

内容：拱坝的稳定分析，拱坝应力分析，拱坝的构造、泄水及地基处理等

重点：拱座稳定分析方法及原理，改善拱座稳定性的措施；拱坝应力分析常用的圆筒法、纯拱法、拱冠梁法、拱梁法的基本假设原理和使用条件，拱冠梁法和拱梁法的计算方法；拱坝的分缝及性质（与重力坝相比较），拱坝的泄流形式（与重力坝相比较），拱坝的地基处理，拱坝封拱温度的确定。

难点：拱座稳定分析计算；拱冠梁法和拱梁法的计算原理；拱坝的构造、泄流及地基处理与重力坝的异同点，拱坝封拱温度的确定。

第十一周：5学时

内容：支墩坝

重点：支墩坝的类型及特点，大头坝的结构及设计。

难点：大头坝的结构及设计。

第十二周：5学时

内容：复习，进行期中测试

第十三周：5学时

内容：土石坝概述，土石坝的剖面和构造；土石坝的筑坝材料及填筑标准设计

重点：土石坝的特点（与重力坝和拱坝进行比较），土石坝类型，土石坝剖面组成及各部分的构造及作用，土石坝坝顶高程的计算（与重力坝相比较）；土石坝的筑坝材料的选择，粘性土料及非粘性土料的填筑标准及设计。

难点：各种类型土石坝的剖面组成，排水反滤结构的形式及布置，土石坝坝顶高程的计算；粘性土料及非粘性土料的填筑标准及设计。

第十四周： 5学时

内容：土石坝的渗流分析

重点：土石坝渗流分析的目的及方法，土石坝渗流分析的水力学方法的基本原理，各种防渗排水结构的土石坝的渗流计算，渗透变形的型式及渗透稳定性的判别，防止渗透变形的工程措施。

难点：各种防渗排水结构的土石坝的渗流计算。

第十五周： 5学时

内容：土石坝的稳定分析

重点：土石坝失稳破坏的状态（与重力坝相比较），土石坝坝坡稳定分析的方法，荷载及工况，滑动面法的具体思路。

难点：土石坝坝坡稳定分析的荷载及工况，滑动面法的具体思路。

内容：土石坝的地基处理，面板堆石坝简介

重点：土石坝典型地基的地基处理方法，面板堆石坝的发展、特点、剖面组成。

难点：土石坝典型地基的地基处理方法。

第十七周：5学时

内容：土基上的水闸：概述，水闸的孔口设计及消能防冲设计

重点：水闸的功能及分类，水闸的组成，水闸的工作特点；水闸的孔口设计；土基上水闸的消能形式，消能工的布置及计算，防冲设计。

难点：水闸的消能防冲设计，消能工的布置及计算地下轮廓的布置。

第十八周：5学时

内容：土基上的水闸——闸基渗流分析

重点：闸基渗流分析的目的，闸基渗流分析的方法及使用条件，改进阻力系数法。

难点：改进阻力系数法

第十九周：5学时

内容：土基上的水闸——闸室布置，两岸连接结构布置，闸室稳定分析

重点：闸室布置，两岸连接结构布置，闸室稳定分析

难点：闸室稳定分析。

第二十周：5学时

内容：土基上的水闸——闸室结构计算

重点：闸室结构计算的内容，整体式平底板结构计算的方法及步骤，闸墩结构计算。

难点：整体式平底板结构计算的方法及步骤，闸墩结构计算。

第二十一：5学时

内容：河岸溢洪道

重点：河岸溢洪道的使用条件，河岸溢洪道的类别，正槽溢洪道及侧槽溢洪道的组成及设计。

难点：溢洪道泄槽的水面线计算。

学时：14个学时