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文档之家› 1.2 水工建筑物和水利枢纽
1.2 水工建筑物和水利枢纽
是水利枢纽中最重要的建筑物,失事对国民经济 影响大,只能成功,不能失败。 型式:各种坝、闸、堤防、海塘、施工围堰。
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
2、泄水建筑物 作用:a、排泄水库、湖泊、河渠、多余水量;
b、预泄,腾空水库;c、放空检修; 型式:a、溢流坝(坝身溢流道);b、河岸溢
◎三、水利工程及其建筑物的特点
• 水工建筑物的特点:
1、工作条件的复杂性 (1)水的影响产生各种力; (2)水头差作用产生渗流; (3)高速水流; (4)水作用使建筑材料的物理力学参数改变。 2、施工条件的复杂性 (1)施工导流困难 (2)工期紧,降雨对工程的施工有影响。
◎三、水利工程及其建筑物的特点 • 雨季对土石坝的施工影响大
• (一)本课程研究内容
• 本课程是水利水电类专业的一门主要专业课。 其内容主要讲述“三大件”即挡水建筑物、泄 水建筑物、取水建筑物的基本的、通用的规律, 以及各种水工建筑物的功用、性能、特点、工 作条件、形式、构造、材料、地基处理和设计 计算的理论和方法,培养学生从水文、地质、 地形、建材以及社会发展状况等实际情况出发, 分析和解决水工建筑物的总体布置、设计计算 和工程管理的能力。
• (二)学习方法
④要求 a、会分析建筑物的工作条件,找出最不利荷载组 合 b、掌握各种建筑物的工作原理,计算理论和方法 c、设计工作方法→多方案比较 d、掌握重要的构造 e、课程体系→一个建筑物一个建筑物地学,学完 一个设计一个 f、记笔记
◎本章完
◎四、水利枢纽分等和水工建筑物分级
• 1、为什么要分等分级 ? • 为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性
恰当地统一起来, 所以要对水利枢纽及其组成的 建筑物进行分等分级。
• 2、分等分级依据? • 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,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。
洪道;c、泄洪隧洞;d、坝身泄水孔;e、泄水 闸
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
3、输水建筑物 作用:发电、灌溉、给水等; 型式:压力钢管、隧洞、涵管、渠道等。
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
4、取水建筑物 作用:顺畅引水,减少水头损失; 型式:渠首、进水闸、抽水站等。
◎二、水利枢纽
• 水利枢纽 把某几个(不是全部)不同类型与功能 的水工建筑物集中兴建在一起,组成一个既各 自发挥作用又彼此协调的有机综合体,称这个 综合体为水利枢纽。
• 按其作用,水利枢纽可分为蓄水枢纽、取水枢 纽、提水枢纽等。
◎二、水利枢纽
• 水利枢纽 把某几个(不是全部)不同类型与功能 的水工建筑物集中兴建在一起,组成一个既各 自发挥作用又彼此协调的有机综合体,称这个 综合体为水利枢纽。
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
5、渠系建筑物 作用:当输水渠道遇到特殊地形或障碍如河流、
沟谷、山丘道路时修建的连接建筑物; 型式:渡槽、倒虹吸、桥梁、涵管、跌水、陡
坡等。
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
6、河道整治建筑物 作用:调整河道、改善水流条件、保护河床岸坡 型式:丁坝、顺坝、导流堤、护坡等。
• 按其作用,水利枢纽可分为蓄水枢纽、取水枢 纽、提水枢纽等。
◎二、水利枢纽 • 取水枢纽
◎二、水利枢纽 • 提水枢纽
◎三、水利工程及其建筑物的特点
• 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,以达到除害兴利的目的而修建的 工程。在时间上重新分配水资源,做到防洪补 枯,以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水、 航运等事业。
◎四、水利枢纽分等和水工建筑物分级
• 例:某水利水电枢纽,其功用是灌溉、防洪和发电。 库容2亿方,保护农田面积20万亩,设计灌溉面 积40万亩,水电站装机容量15 104KW,该枢 纽的水工建筑物包括土坝(50m)、溢洪道、 泄洪隧洞。试确定该枢纽等别和各水工建筑物 级别?
◎五、水利水电工程的设计阶段和基本设计方法 • (一)水利水电工程的设计阶段
◎六、本课程研究内容和学习方法
• (二)学习方法
①综合性强涉及的知识面宽→需有实践性教学环节 ②水工建筑物种类繁多型式千变万化 →选择典型建
筑→ 掌握一般规律→举一反三 ③水工结构问题复杂,边界条件确定困难→解法不唯
一 a、理论计算 b、模型试验 c、原型观测 d、工程类比
◎六、本课程研究内容和学习方法
◎一、水工建筑物 • (一)水工建筑物的类别(按功用分):
6、河道整治建筑物
导流堤
◎一、水工建筑物 • (一)水工建筑物的类别(按功用分):
7、专门建筑物 作用:用以发电、通航、过木过鱼单一目的; 型式:水电站、船闸、升船机、鱼道等。
◎一、水工建筑物 • (一)水工建筑物的类别(按功用分):
7、专门建筑物
水利。
◎三、水利工程及其建筑物的特点 • 意大利瓦依昂拱坝--上游岸坡浸没滑坡
◎三、水利工程及其建筑物的特点
• 意大利的瓦依昂(Vajont)拱坝,1963年10月9 日上游大滑坡,造成150m高涌浪翻越坝顶,冲 毁下游村镇,死亡2000人。
• 坝高262m,当时世界最高 ; • 滑坡体长1.8Km,宽1.6Km,体积达2.7亿m3 • 水库在30~45 s内几乎被滑冲材料填没 • 整个失事过程历时仅7min。
1、河流(地区)规划阶段 2、可行性研究阶段 3、初步设计阶段 4、技施设计阶段
◎五、水利水电工程的设计阶段和基本设计方法
• (二)水工建筑物的基本设计方法
1、理论分析与计算:对实际问题通过已知的理论进行分 析计算,目前可采用计算机仿真计算。
2、试验研究:能解决的问题。
◎三、水利工程及其建筑物的特点
• 水工建筑物的特点:
3、结构型式的特殊性 4、对国民经济的影响大 水利工程建成后,对国民经济产生的效益非常显
著,但失事给国家和人民带来的灾害也十分巨大。
◎三、水利工程及其建筑物的特点
• 板桥水库失事
75.8大洪水 10多万人死亡 失事原因启示:水利建设与自然和谐共处—资源
3、原型观测:对已建或在建的水工建筑物进行水流、结 构或地基的各种观测,分析观测成果,找出一般规律,用 以验证理论分析和模型试验成果,并可作为提高理论分析 和模型试验水平的依据。
4、工程类比:通过调查研究,了解本工程类似的已建并 运行良好工程的参数、尺寸,归纳总结经验,参照进行本 工程的设计。
◎六、本课程研究内容和学习方法
◎一、水工建筑物
• (二)水工建筑物的类别(按时间长短分):
按建筑物使用期限来分:永久性建筑物;临时性 建筑物。
永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的建筑 物。按其重要性分为:
主要建筑物--失事后会造成灾害或严重影响工程效 益;
次要建筑物--失事后不会造成灾害,影响不大、易 恢复。
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。 如施工围堰、栈桥等。
◎ 高等学校 水利水电工程 专业 河北工程大学 水电学院 水利系.
§1.2 水工建筑物和水利枢纽
◎一、水工建筑物
• 水工建筑物:受到水的静力动力作用并与水发 生相互影响的建筑物称之为水工建筑物。它是水 利工程中各类建筑物的总称。
◎一、水工建筑物
• (一)水工建筑物的类别(按功用分):
1、挡水建筑物 作用:拦截或约束水流,承受一定的水头,
高等不同(见教材p. 10)
◎四、水利枢纽分等和水工建筑物分级
• 根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》 (山区、丘陵区部分)
• 水利枢纽分等:按规模、效益、国民经济中 作用分五等;
• 水工建筑物分级:按所属工程等别、在工程 中作用及重要性分五级;
• 不同级别的水工建筑物有不同设计要求: 抗泄洪的能力;强度和稳定性;建筑材料;运 行可靠性。
◎四、水利枢纽分等和水工建筑物分级
• 3、枢纽等别及建筑物级别
①划分原则:根据工程承担的任务、工程规模 大小、 建成后产生的效益以及失事后的危害性大 小,将水利枢纽划分成不同的等级和级别。(见教 材p.6-7)
②等级级别在工程中的具体体现
a、勘测工作的深度和广度; b、工程的设计洪水标准(见教材p.8) c、结构设计中采用的强度、安全系数、超