(完整版)水工建筑物整理考点(2)

水工建筑物考试大纲(20124011)

第一章绪论

目前我国水利水电工程高坝建设的历史之最：

世在建的最高双曲拱坝：锦屏一级水利枢纽工程，高305m。

界最高的面板堆石坝：水布垭面板堆石坝，高233m。

世界上最高碾压混凝土坝：龙滩水利枢纽，高216.5m。

最大的枢纽工程:三峡大坝

各种水工建筑物的作用：

一般

(1)挡水建筑物：如坝、堤防、水闸及施工围堰等。

(2)泄水建筑物：如设于河床的溢流坝、泄水闸、泄水孔，设于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。

(3)输水建筑物：如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、输水涵洞等。

(4)取(进)水建筑物：如深式进水口、进水塔和各种进水闸等。

(5)整治建筑物：如丁顺坝、潜坝、导流堤、防波堤、护底、护岸等。

专门

(1)水力发电建筑物：如水电站厂房、前池、调压井等。

(2)农田水利建筑物：如专为农田灌溉用沉沙池、冲沙闸等。

(3)水运建筑物：如船闸、升船机、鱼道、过木道等。

水工建筑物、水利枢纽的定义：

水工建筑物：为满足防洪、发电、灌溉、供水、航运等任务在河流的适宜段修建的建筑物。(完成各项任务所需要的建筑物)

水利枢纽：对于开发河川水资源来说，常须在河流适当地段集中修建几种不同类型与功能的水工建筑物，以控制水流并便于协调运行和管理，这一多种水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。（不同类型水工建筑物组成的综合体）

防洪工程的措施，水利工程的优缺点：

防洪工程的基本措施：（1）上拦：治本，拦蓄洪水控制泄量；（2）下排：治标，疏通河道，提高行洪能力。（3）两岸分滞：设蓄滞洪区分洪减流。（4）应着重关注水土保持。（5）同时建立洪水预报、预警系统和洪水保险制度。

水利工程优缺点

（1）工作条件的复杂性。（2）受自然条件制约，施工难度大。

（3）对自然环境及社会环境影响大。

①利：兼顾发电、灌溉、供水、养殖、旅游、治理旱涝灾害等。

②弊：库区：淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。

水库下游：水清引起河道冲刷、原河道水量变化、河道水温、水质变化。

（4）失事后果的严重性。（5）工程量大、投资多、工期长

我国水资源的特点：

（1）总量较多，人均少，1/4,但相对缺乏。

(2)时空分布不均

①时间：年内、年际分布不均

②空间：南丰北欠

水利系统：在一条河流上，兴建多个水利枢纽，并形成一个共同进行河流水资源调节的系统。

第二章水工建筑物设计综述

水工建筑物的分等分级原因、指标，不同级别的水工建筑物在设计上的具体区别。

分等分级原因：使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性适当统一起来。

分等分级标准按原水利电力部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》规定进行，即先按工程的规模、效益及在国民经济中的重要性，将水利枢纽分等，而后再对各组成建筑物按其所属枢纽等别、建筑物作用及重要性进行分级。

具体设计方法上的区别体现在（不同级别水工建筑物的区别）：

（0）设计基准期：水工建筑物在正常的施工与运行的条件下，不是小的完成预定功能的基本年限

(1)抵御灾害的能力：如防洪标准抗震标准坝顶超高等

(2)安全性。如建筑物的强度和稳定安全指标、限制变形的要求等。

(3)运用可靠性。如建筑物的供水、供电、通航的保证率，闸门等设备的可用性等。

(4)建筑材料的选用。如使用材料的品种、质量及耐久性等。

第三章岩基上的重力坝

重力坝的结构类型：

按坝体的结构形式：可分为实体重力坝，宽缝重力坝，空腹重力坝和预应力重力坝、装配式重力坝等。

重力坝地基处理的基本思想及处理工序安排：

为了保证大坝的稳定、强度以及防渗性，要对地基的各种地质构造要进行处理。

重力坝对地基的要求：具有足够的抗渗性、强度、整体性和均匀性、耐久性。

工序安排：

一、坝基的开挖与清理; 二、断层破碎带、软弱夹层、溶洞的处理; 三、基础的固结灌浆; 四、帷幕灌浆;五、坝基排水设施;

重力坝设计的基本流程：

1、总体布置及工程等级、水工建筑物级别划分。

2、地基开挖。

3、泄水孔口尺寸的设计。

4、剖面设计。

5、荷载组合的选定及荷载计算。

6、稳定分析。

7、应力分析。

8、细部构造设计。

9、地基处理10、溢流坝或泄水孔设计。11、监测设计。

重力坝的工作原理、特点：

1、工作原理

①稳定：利用自重在坝基面产生的摩擦力来抵抗水平水压力而满足稳定要求。②强度：利用坝体自重在水平截面上引起的压应力来抵消由坝底水扬压力产生的拉应力以满足强度的要求。

2、工作特点

(1)优点：①结构及受力明确，设计方法简便，安全可靠。②对地形、地质条件适应性强。③枢纽泄洪容易解决，便于枢纽布置。④便于施工导流。⑤结构简单，施工方便，便于机械化施工。

(2)缺点：①剖面尺寸大，水泥石料等用量多。②坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。③扬压力大，对稳定不利。④砼体积大，水化热较高，温控要求较高，否易出现裂缝。

扬压力的基本概念及降低措施：

扬压力组成：由于上下游水头差引起的渗透压力及下游水深引起的浮托力组成。

扬压力形成原因：①上下游水位差；②砼、岩石都是透水材料。

措施：采用有效的防渗排水或抽水设施：帷幕灌浆（采用坝基防渗帷幕，并在防渗帷幕后设排水孔幕。坝体上游3~5米范围内的防渗性材料提高，在其后布置排水管）

溢流重力坝段横缝的布置：

1.设置在闸墩之间，当各段间产生不均匀沉降时，不致影响闸门的启闭，工作可靠，缺点闸墩厚度大。

2.设置在溢流孔跨中，闸墩为整体墩，使大跨度弧形闸门支铰结构加强，但受低级不均匀沉降。