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2021/3/1
1
9.1 水利工程简介
9.1.1 概述
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达 到除害兴利目的而修建的工程。水是人类生产和生活必不可少 的宝贵资源，是人类生活和生产活动中必不可少的物质，但其 自然存在的状态并不完全符合人类的需要，在人类社会的生存 和发展中，需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。
高速、大容量电子计算机的采用，高拱坝、高土石坝、碾压混
凝土坝、深埋隧洞及大型地下建筑物等的设计和研究将会有较
快的进展。
全球大型水电站排行表
排名
国名
1
中国
巴西、
2
巴拉圭
3
美国
4
委内瑞拉
5
巴西
6
加拿大
7
俄罗斯
8
俄罗斯
2021/3/1
9
加拿大
电站名称
所在河流
三峡
长江
伊泰普
巴拉那河
大古力 古里 图库鲁伊 拉格兰德二级 萨扬舒申斯克 克拉斯诺 雅尔斯克 丘吉尔瀑布
灵渠水系 总揽图
京杭大运河流 经区域
2021/3/1
5
②施工难度大。 ③大型水利工程的设计各有特点，难以划一。 ④ 水利工程的效益具有不确定性。根据每年水文状况不同而 效益不同，农田水利工程还与气象条件的变化有密切联系 ⑤ 水利工程一般规模大，技术复杂，工期较长，投资多。
2021/3/1
水利工程决堤事故
保护城镇及 工矿区
洪
保护农田面积 (万亩)
灌溉面积 (万亩)
水电站装 机容量 (万千瓦)
一 大(1)型
>10
特别重要城市、 工矿区
二 大(2)型 10~1
重要城市、 工矿区
三
中型
1~0.1
中等城市、 工矿区
四 小(1)型 0.1~0.01
一般城镇、 工矿区
>500 500~100 100~30
<30
2葛02洲1/3坝/1 水利枢纽
广西西津水电站
宁夏青铜峡水电站 15
• 坝后式水电站
厂房结构不受水头 所限，水头取决于 坝高。
2021/3/1
三峡水电站
16
• 溢流式水电站
当河谷狭窄、泄洪量大、机 组台数多、地质条件较差、 不能采用地下式厂房而又要 求保证有一定宽度的溢流段 时，将厂房布置在溢流坎下 面，厂房顶就是溢流面，称 为溢流式厂房。
>150
>75
150~50 75~25
50~5
25~2.5
5~0.5 2.5~0.05
五 小(2)型 0.01~0.001
-
2021/3/1
-
<0.5
<0.05
11
9.1.4 水利工程发展趋势
水利工程的水工建筑物向高水头、大容量、新材料、新结构
等方面发展。随着施工技术不断提高和大型、高效施工机械及
2021/3/1
都江堰与京杭运河淮安船闸
4
9.1.2 水利工程的特点
水利工程不同于其他土木工程，具有下列特点： ①水工建筑物受水的作用，工作条件复杂。水利工程中各 种水工建筑物都是在难以确切把握的气象、水文、地质等自 然条件下进行施工和运行的，承受水的推力、浮力、渗透力、 冲刷力等多种荷载的作用，工作条件较其他建筑物更为复杂。
修建水利工程能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量 2的021/调3/1 节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。2
2021/3/1
3
水利活动起源很早，文字记载可以追溯到六七千年 前，水利在中国有着重要地位和悠久历史，历代有为 的统治者，都把兴修水利作为治国安邦的大计。如四 川的都江堰、关中的郑国渠、沟通长江与珠江水系的 灵渠及京杭大运河等都是我国古代水利工程的代表。
2021/3/1
三峡水电站
新安江水电站17
2. 引水式水电站
• 自河流坡降较陡、落差 比较集中的河段，以及 河湾或相邻两河河床高 程相差较大的地方，利 用坡降平缓的引水道引 水而与天然水面形成符 合要求的落差(水头)发 电的水电站。适合于山 区应用。
蓄、引、提工程中均不包括调水工程的配套工程。
地下水源工程指利用地下水的水井工程，分为浅层地下水和
深层承压水。
南水北调
中线方案
南水北调
东线方案
南水北调 西线方案
2021/3/1
7
2021/3/1
8
水利枢纽工程是修建在同一河段或地点，共同完成以防治水 灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体， 它是水利工程体系中最重要的组成部分，一般由挡水建筑物、 泄水建筑物、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、 过木等专门性的水工建筑物组成。
哥伦比亚河 卡罗尼河 托坎廷斯河 拉格兰德河 叶尼塞河
叶尼塞河
丘吉尔河
装机容量 (万kw) 1820
1260
1083 1030 800 733 640
600
523
年发电量 (亿kw·h)
847
710
203 510 324 358 237
204
345
开始发电 年份 2003
1984
1942 1968 1984 1979 1978
1968
12
1971
溪洛渡水电站有高拱坝、高水头、高地震带和大型洞室群的开 挖等特点，技术上非常有挑战性，既是国家实施西部大开发战略 的重大举措，同时又缓解我国经济高速发展中日益突出的电力紧 张问题，对有效改善国家电网结构，促进东、中、西部优势互补、 协调发展等方面具有十分重大的意义。
正在建设的溪洛渡水电站是我国仅次于三峡工程的世界级巨型水 电站，大坝采用混凝土双曲拱坝，坝高276米，系世界最高大坝 之一20，21/建3/1 成后期装机容量和年平均发电量的规模将排世界第1三3 。
6
9.1.3 水利工程的类型及分类
蓄水工程指水库和塘坝，不包括专为引水、提水工程修建的
Hale Waihona Puke Baidu
调节水库。
引水工程指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程，不包
括从蓄水、提水工程中引水的工程；
提水工程指利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工
程，不包括从蓄水、引水工程中提水的工程；
调水工程指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调水工 程，
2021/3/1
9
向家坝水利枢纽三维模型
按承担任务的不同，可分为防洪枢纽、灌溉(或供水)枢纽、水 力发电枢纽和航运枢纽等。多数水利枢纽承担多项任务，称为 综合性水利枢纽。
葛洲坝水利枢纽
桂平航运枢纽
2021/3/1
10
中国水利枢纽工程分等指标
分等指标
工程 等别
工程 规模
水库 总库容 (亿立方米)
防
9.1.5 水电站开发方式和主要类型
1.坝式水电站
可以分为河床式、坝后式、溢流式、混合式四种。
• 河床式水电站
只建有低坝，水库容量和调节能力均较小，主要 靠河流的天然流量发电。水能利用受到限制，综 合效益相对较小，但淹没损失和移民安置困难也 小。适宜于平原或丘陵地区。
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河床式水电站实例
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9.1 水利工程简介
9.1.1 概述
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达 到除害兴利目的而修建的工程。水是人类生产和生活必不可少 的宝贵资源，是人类生活和生产活动中必不可少的物质，但其 自然存在的状态并不完全符合人类的需要，在人类社会的生存 和发展中，需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。
高速、大容量电子计算机的采用，高拱坝、高土石坝、碾压混
凝土坝、深埋隧洞及大型地下建筑物等的设计和研究将会有较
快的进展。
全球大型水电站排行表
排名
国名
1
中国
巴西、
2
巴拉圭
3
美国
4
委内瑞拉
5
巴西
6
加拿大
7
俄罗斯
8
俄罗斯
2021/3/1
9
加拿大
电站名称
所在河流
三峡
长江
伊泰普
巴拉那河
大古力 古里 图库鲁伊 拉格兰德二级 萨扬舒申斯克 克拉斯诺 雅尔斯克 丘吉尔瀑布
灵渠水系 总揽图
京杭大运河流 经区域
2021/3/1
5
②施工难度大。 ③大型水利工程的设计各有特点，难以划一。 ④ 水利工程的效益具有不确定性。根据每年水文状况不同而 效益不同，农田水利工程还与气象条件的变化有密切联系 ⑤ 水利工程一般规模大，技术复杂，工期较长，投资多。
2021/3/1
水利工程决堤事故
保护城镇及 工矿区
洪
保护农田面积 (万亩)
灌溉面积 (万亩)
水电站装 机容量 (万千瓦)
一 大(1)型
>10
特别重要城市、 工矿区
二 大(2)型 10~1
重要城市、 工矿区
三
中型
1~0.1
中等城市、 工矿区
四 小(1)型 0.1~0.01
一般城镇、 工矿区
>500 500~100 100~30
<30
2葛02洲1/3坝/1 水利枢纽
广西西津水电站
宁夏青铜峡水电站 15
• 坝后式水电站
厂房结构不受水头 所限，水头取决于 坝高。
2021/3/1
三峡水电站
16
• 溢流式水电站
当河谷狭窄、泄洪量大、机 组台数多、地质条件较差、 不能采用地下式厂房而又要 求保证有一定宽度的溢流段 时，将厂房布置在溢流坎下 面，厂房顶就是溢流面，称 为溢流式厂房。
>150
>75
150~50 75~25
50~5
25~2.5
5~0.5 2.5~0.05
五 小(2)型 0.01~0.001
-
2021/3/1
-
<0.5
<0.05
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9.1.4 水利工程发展趋势
水利工程的水工建筑物向高水头、大容量、新材料、新结构
等方面发展。随着施工技术不断提高和大型、高效施工机械及
2021/3/1
都江堰与京杭运河淮安船闸
4
9.1.2 水利工程的特点
水利工程不同于其他土木工程，具有下列特点： ①水工建筑物受水的作用，工作条件复杂。水利工程中各 种水工建筑物都是在难以确切把握的气象、水文、地质等自 然条件下进行施工和运行的，承受水的推力、浮力、渗透力、 冲刷力等多种荷载的作用，工作条件较其他建筑物更为复杂。
修建水利工程能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量 2的021/调3/1 节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。2
2021/3/1
3
水利活动起源很早，文字记载可以追溯到六七千年 前，水利在中国有着重要地位和悠久历史，历代有为 的统治者，都把兴修水利作为治国安邦的大计。如四 川的都江堰、关中的郑国渠、沟通长江与珠江水系的 灵渠及京杭大运河等都是我国古代水利工程的代表。
2021/3/1
三峡水电站
新安江水电站17
2. 引水式水电站
• 自河流坡降较陡、落差 比较集中的河段，以及 河湾或相邻两河河床高 程相差较大的地方，利 用坡降平缓的引水道引 水而与天然水面形成符 合要求的落差(水头)发 电的水电站。适合于山 区应用。
蓄、引、提工程中均不包括调水工程的配套工程。
地下水源工程指利用地下水的水井工程，分为浅层地下水和
深层承压水。
南水北调
中线方案
南水北调
东线方案
南水北调 西线方案
2021/3/1
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水利枢纽工程是修建在同一河段或地点，共同完成以防治水 灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体， 它是水利工程体系中最重要的组成部分，一般由挡水建筑物、 泄水建筑物、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、 过木等专门性的水工建筑物组成。
哥伦比亚河 卡罗尼河 托坎廷斯河 拉格兰德河 叶尼塞河
叶尼塞河
丘吉尔河
装机容量 (万kw) 1820
1260
1083 1030 800 733 640
600
523
年发电量 (亿kw·h)
847
710
203 510 324 358 237
204
345
开始发电 年份 2003
1984
1942 1968 1984 1979 1978
1968
12
1971
溪洛渡水电站有高拱坝、高水头、高地震带和大型洞室群的开 挖等特点，技术上非常有挑战性，既是国家实施西部大开发战略 的重大举措，同时又缓解我国经济高速发展中日益突出的电力紧 张问题，对有效改善国家电网结构，促进东、中、西部优势互补、 协调发展等方面具有十分重大的意义。
正在建设的溪洛渡水电站是我国仅次于三峡工程的世界级巨型水 电站，大坝采用混凝土双曲拱坝，坝高276米，系世界最高大坝 之一20，21/建3/1 成后期装机容量和年平均发电量的规模将排世界第1三3 。
6
9.1.3 水利工程的类型及分类
蓄水工程指水库和塘坝，不包括专为引水、提水工程修建的
Hale Waihona Puke Baidu
调节水库。
引水工程指从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程，不包
括从蓄水、提水工程中引水的工程；
提水工程指利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工
程，不包括从蓄水、引水工程中提水的工程；
调水工程指水资源一级区或独立流域之间的跨流域调水工 程，
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向家坝水利枢纽三维模型
按承担任务的不同，可分为防洪枢纽、灌溉(或供水)枢纽、水 力发电枢纽和航运枢纽等。多数水利枢纽承担多项任务，称为 综合性水利枢纽。
葛洲坝水利枢纽
桂平航运枢纽
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10
中国水利枢纽工程分等指标
分等指标
工程 等别
工程 规模
水库 总库容 (亿立方米)
防
9.1.5 水电站开发方式和主要类型
1.坝式水电站
可以分为河床式、坝后式、溢流式、混合式四种。
• 河床式水电站
只建有低坝，水库容量和调节能力均较小，主要 靠河流的天然流量发电。水能利用受到限制，综 合效益相对较小，但淹没损失和移民安置困难也 小。适宜于平原或丘陵地区。
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河床式水电站实例