郑州大学水利科技发展趋势.ppt
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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。
水利科技发展趋势
李 宗 坤 教授/博导
郑州大学 水利与环境学院
主要内容
第一部分：水工建筑新技术 Βιβλιοθήκη Baidu二部分：防洪减灾 第三部分：农村水利
水利科技发展趋势
2021/2/3
2
第一部分 水工建筑新技术
主要内容 引言 水工结构的发展历程 碾压砼坝 砼面板堆石坝 堤防工程 水工结构研究的热点问题
水问题涉及很广，下面仅介绍水工结构工程的发展。
2021/2/3
8
1.2 水工结构的发展历程
水利科技发展趋势
水工结构是研究各种水工建 主要内容
筑物型式、强度和稳定性以
及重要性评价的一门综合性 综述
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
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(2) 坝工建设的发展趋势
A: 坝型选择方面
混凝土面板堆石坝是20世纪60年代末重新崛起的坝型，我 国已建成的有70多座，坝高100m以上的有30多座。河南 盘石头105m，规划中的河口村水电站，砼面板坝高180m。
春秋战国时期，中国就在黄河下游沿岸修建堤防，经历代 整修加固，形成了长约1500km的黄河大坝。
公元前256～251年，兴建并沿用至今的岷江都江堰工程， 利用鱼嘴分水，飞河堰泄洪、排沙，宝瓶水饮水，充分发 挥了调节与控制水流的作用，工程布置之巧妙、合理，堪 称是一件科学与艺术结合的精品。
2021/2/3
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“六五”、“七五”期间（1986－1990）
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。
该工程中美联合设计、中外联营体施工。
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水利科技发展趋势
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(2) 坝工建设的发展趋势 A: 坝型选择方面 随着大型施工机械的发展，碾压混凝土坝和面板堆石坝有
着明显的优势，可以缩短工期、提前发挥效益。
我国已建50m以上的碾压混凝土坝28座，全世界已建的碾 压混凝土坝209座，我国占19.1％位居第一，日本占17.2％ 位居第二。我省有石漫滩。
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“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。
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我国设计、中外联合施工。
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水利科技发展趋势
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二滩水利枢纽
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水利科技发展趋势
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二滩水利枢纽
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
小浪底水利枢纽
土坝高154m，全长1667m，坝基为砂砾石覆盖层，厚30～ 40m，最高处达80m左右。左岸砂页岩体内形成洞群、塔 群，地质条件复杂，技术难度大，堪称世界之最
10
1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 20世纪： 坝工建设的高峰期
最大坝高已达335m（前苏联、罗拱坝） 西方发达国家大型水利水电工程建设已基本结束，水电能
源的开发已接近饱和，如法国、瑞士水力资源的开发程度 （已开发量/可开发量）已近100％，德国、瑞典、挪威、 意大利、日本已分别达到80％～90％，美国和加拿大已接 近70％～80％。 我国的开发率按电量算至今仍不够20％。
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水利科技发展趋势
1.1 前言
水利科技发展趋势
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。
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水利科技发展趋势
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
二滩发电站
位于四川雅砻江上，双曲拱坝，坝高240m，是目前我国已 建成的最高拱坝，世界第三高双曲拱坝，装机6×55万kw， 地下厂房。
大体积砼的温度应力及其 控制
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。
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 古代：
公元前2900年，古埃及在尼罗河上建造了一座15m，长24 0m的挡水坝。
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 21世纪： 建设高峰在中国
三峡水利枢纽
坝高181m，坝全长2309m，总库重393亿m3，总装机1820 万kw，年发电量847亿kw.h，双线五级船闸。我国自己设 计、自己施工。
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“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 积砼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。
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1.1 前言
水利科技发展趋势
进入21世纪后
水利科技发展趋势
李 宗 坤 教授/博导
郑州大学 水利与环境学院
主要内容
第一部分：水工建筑新技术 Βιβλιοθήκη Baidu二部分：防洪减灾 第三部分：农村水利
水利科技发展趋势
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第一部分 水工建筑新技术
主要内容 引言 水工结构的发展历程 碾压砼坝 砼面板堆石坝 堤防工程 水工结构研究的热点问题
水问题涉及很广，下面仅介绍水工结构工程的发展。
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1.2 水工结构的发展历程
水利科技发展趋势
水工结构是研究各种水工建 主要内容
筑物型式、强度和稳定性以
及重要性评价的一门综合性 综述
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
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(2) 坝工建设的发展趋势
A: 坝型选择方面
混凝土面板堆石坝是20世纪60年代末重新崛起的坝型，我 国已建成的有70多座，坝高100m以上的有30多座。河南 盘石头105m，规划中的河口村水电站，砼面板坝高180m。
春秋战国时期，中国就在黄河下游沿岸修建堤防，经历代 整修加固，形成了长约1500km的黄河大坝。
公元前256～251年，兴建并沿用至今的岷江都江堰工程， 利用鱼嘴分水，飞河堰泄洪、排沙，宝瓶水饮水，充分发 挥了调节与控制水流的作用，工程布置之巧妙、合理，堪 称是一件科学与艺术结合的精品。
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“六五”、“七五”期间（1986－1990）
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。
该工程中美联合设计、中外联营体施工。
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水利科技发展趋势
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(2) 坝工建设的发展趋势 A: 坝型选择方面 随着大型施工机械的发展，碾压混凝土坝和面板堆石坝有
着明显的优势，可以缩短工期、提前发挥效益。
我国已建50m以上的碾压混凝土坝28座，全世界已建的碾 压混凝土坝209座，我国占19.1％位居第一，日本占17.2％ 位居第二。我省有石漫滩。
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“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。
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我国设计、中外联合施工。
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水利科技发展趋势
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二滩水利枢纽
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
小浪底水利枢纽
土坝高154m，全长1667m，坝基为砂砾石覆盖层，厚30～ 40m，最高处达80m左右。左岸砂页岩体内形成洞群、塔 群，地质条件复杂，技术难度大，堪称世界之最
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 20世纪： 坝工建设的高峰期
最大坝高已达335m（前苏联、罗拱坝） 西方发达国家大型水利水电工程建设已基本结束，水电能
源的开发已接近饱和，如法国、瑞士水力资源的开发程度 （已开发量/可开发量）已近100％，德国、瑞典、挪威、 意大利、日本已分别达到80％～90％，美国和加拿大已接 近70％～80％。 我国的开发率按电量算至今仍不够20％。
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水利科技发展趋势
1.1 前言
水利科技发展趋势
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。
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水利科技发展趋势
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水利科技发展趋势
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
二滩发电站
位于四川雅砻江上，双曲拱坝，坝高240m，是目前我国已 建成的最高拱坝，世界第三高双曲拱坝，装机6×55万kw， 地下厂房。
大体积砼的温度应力及其 控制
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。
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 古代：
公元前2900年，古埃及在尼罗河上建造了一座15m，长24 0m的挡水坝。
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1.2.1 综述
水利科技发展趋势
(1) 水工建筑物的发展历程 21世纪： 建设高峰在中国
三峡水利枢纽
坝高181m，坝全长2309m，总库重393亿m3，总装机1820 万kw，年发电量847亿kw.h，双线五级船闸。我国自己设 计、自己施工。
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水利科技发展趋势
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1.1 前言
水利科技发展趋势
“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 积砼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。
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水利科技发展趋势
进入21世纪后