水利工程基础知识.

金钢堤
内江
外江
宝瓶口
图1-2 四川省都江堰工程布置示意图
(二)水工建筑物的分类
(1) 挡水建筑物
用以拦截江河，形成水库或壅高水位。 如各种材料和类型的坝和水闸，以及为防御 洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防及海 塘等。
三峡水利枢纽
(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。
第二节
土石坝的基本剖面
土石坝的坝体剖面由坝体、 防渗体、排水体、护坡四部 分组成。
坝身主要用来保持坝体的稳定。 防渗体的作用控制渗流。 排水体的作用是引导渗流。
上游护坡为了防止风浪淘刷。
排水设备
棱体排水
(常见的排水型式)
贴坡排水
褥垫排水
综合式排水
第三章 岩基上的重力坝
Baidu Nhomakorabea
一、重力坝的工作原理及特点
(6) 专门建筑物
• 为灌溉、发电、过坝需要
而兴建的建筑物。 • 如专为发电用的压力前池、 调压室、电站厂房等。
第三节 水利枢纽分等 和水工建筑物分级
首先按水利枢纽工程的规模、 效益及其在国民经济中的作用进 行分等，分五等，然后再对各组 成建筑物按其所属枢纽的等别、 建筑物在枢纽中所起的作用和重 要性进行分级，分五级。
(5) 施工方便。
大体积混凝土可以采用机械化施工，在放样、立 模和1昆凝土浇筑方面都比较简单，井且补强、修复、 维护或扩建也比较方便。
缺点:
(1)坝体剖面尺寸大，材料用量多。 (2) 坝体应力较低，材料强度不能充分 发挥。 (3) 坝体与地基接触面积大，相应坝底 扬压力大，对稳定不利。 (4) 坝体体积大，由于施工期混凝土的 水化热和硬化收缩，将产生不利的温度 应力和收缩应力，因此，在提筑混凝士 时，需要有较严格的温度控制措施。
水利工程基本知识
全球总量约15亿km3，可利用的 淡水总量约0.38亿km3，仅占全球总量 的2.5%，其中约有0.3亿km3的淡水储 藏在极地和冰山冰川之中；另外相当 大的部分埋藏于地下。 对人类起着重要作用的江河湖泊 地表水资源，其水量的总和约为47万 亿m3。
我国年平均径流量2.7万亿m3，径 流总量居世界第6位，人均则为世界 平均水平的1/4，排名在110位之后。
第二章
第一节
土石坝
概述
土石坝的特点与类型
小浪底土石坝枢纽坝址
小浪底坝体剖面图
密云水库
土石坝的优点
①筑坝材料可以就地取材。 ②能适应各种不同的地形、
地质和气候条件。 ③适应大型机械化。 ④构造简单，运用管理方便。
土石坝的缺点：
①坝顶不能溢流。 ②施工导流不方便。 ③坝体填筑工程量大。
一、土石坝设计的基本要求
按土料在坝身内的配置和防渗体 所用的材料又可分为：
均质坝 土质心墙坝
土质斜心墙坝
土质斜墙坝
多种土质坝
人工材料斜墙坝
人工材料心墙坝
堆石体 （1）垫层区 （2）过渡区
（3）主堆石区
（4）下游堆石区
图 面板堆石坝主要分区示意图 1(1A)-上游铺盖区；2(1B)-盖重区；3(2A)-垫层区；4(2B)-特殊垫层区；5(3A)-过渡区； 6(3B)-主堆石区；7(3C)-下游堆石区；8(3D)-下游护坡；9-可变动的主堆石区与下游堆石区与下游 堆石区界面，角度依坝料特性及坝高而定；10(3E)-抛石区（或滤水坝趾区）；11(F)-混凝土面板
（1）具有足够的断面维持坝体的稳定
（2）设置良好的防渗和排水设施控制渗流
（3）设计合理 （4）泄洪建筑物具有足够的泄洪能力
（5）采取适当的构造措施
土石坝的工作条件 ⑴ 渗流影响
⑵ ⑶ ⑷
冲刷影响 沉陷影响 其他影响
二、土石坝的类型
按坝体高度可分为：高 坝、中坝、低坝。
按施工方法可分为：碾 压式土石坝，冲填式土石坝， 水中填土坝和定向爆破堆石 坝等。
4、工作条件的复杂性 5、受自然条件制约，施工难度大 6、工程效益大对环境影响大 7、失事后果严重
水利工程分类
防洪工程 农田水利工程 水力发电工程 供水与排水工程 航道及港口工程 环境水利工程
第二节 水利枢纽与水工建筑物
(一)
水利枢纽
为了达到防洪、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。这些建筑物统称为水工建筑物。 而由不同类型的水工建筑物组成综合体， 称为水利枢纽。
重力坝的工作原理: 主要依靠坝体自身重量在滑动面 上产生的抗滑力来抵消坝前水压力以 满足稳定的要求大坝。
重力坝的工作特点: 优点和缺点
优点：
(1 ) 结构作用明确，设计方法简便， 安全可靠。
重力坝沿坝轴线用横缝分成若干坝段，各坝 段独立工作 ，结构作用明确，稳定和应力计算 都比较简单。
(2 ) 对地形、地质条件适应性强。
小浪底泄水
(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、倒虹
吸等。
拱式渡槽
(4) 取(引)水建筑物
是输水建筑物的首部建筑，
如引水隧洞的进口段、灌溉渠首
和供水用的进水闸、扬水站等。
(5) 整治建筑物
用以改善河流的水流条件， 调整水流对河床及河岸的作用，以 及为防护水库、湖泊中的波浪和水 流对岸坡的冲刷。
影响水循环的因素 1、气象因素：风向 风速 温度 湿度 2、下垫面因素：地形 地质 土壤 植被 3、人类活动：水利措施
特点：时空分布不均匀性
水利工程: 所谓水利工程，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。
水利工程的特点
1、工程量大 2、投资多
3、工期长
水利枢纽分类 水利枢纽按其所在地区 的地貌形态可分为：平原地 区水利枢纽和山区 ( 包括丘陵 地区)水利枢纽。
也可按承受水头大小，分 为：高、中、低水头水利枢 纽。 按水利枢纽的作用，可分 为：蓄水枢纽、取水枢纽等。
重力坝 升船机 溢流重力坝
土石坝
水电站
丹江口水利枢纽
都江堰工程 布置示意图
鱼嘴
任何形状的河谷都可以修建重力坝。因为坝 体作用于地基面上的压应力不高，甚至在土基 上也可以修建高度不大的重力坝。
(3) 枢纽泄洪问题容易解决。
重力坝可以做成溢流的，也可以在坝身不同高度 设置世水孔，一般不需另设溢洪道或世水隧洞，枢纽 布置紧凄。
(4) 便于施工导流。
在施工期可以利用坝体导流，一般不需要另设导流 隧洞。