我国水利工程建设

1第一章绪论第一节我国水利工程建设第二节水利枢纽及水工建筑物第三节本课性质及学习方法2第一节我国水利工程建设一、我国的水资源及开发二、我国水利工程建设三、我国水利水电事业发展前景3水是生命之源。水是一种不可缺少、不可替代、宝贵且有限的自然资源。水资源：可供利用或可被利用，且有一定数量和可用质量，并在某一地区能够长期满足某种用途的水源才称之为水资源。我国的水资源：河流总长42万km，流域面积在1000km以上的河流有1600条，大小湖泊2000多个。多年径流量27115万亿m3，水资源总量约2.8124万m3（地下水）。一、我国的水资源及开发1、我国的水资源及其特性4水能资源：水能资源6.76亿kw，其中可开发利用的约为3.79亿kw。均居世界首位。到2004年10月，已开发10000万KW，占26%左右。人均占有量仅为2163m3，是世界人均值的1/4，居世界第121位，是贫水国家。每公顷年占有量为28300m3，约为世界平均的80%1、我国的水资源及其特性5水资源的特性时空分布严重不均：空间分布：东南部沿海雨水充沛，水资源丰富。而西北地区干旱少雨，水资源严重缺乏。时间分布：降水集中在汛期，降雨占70—80%，形成汛期抗洪、非汛期抗旱。年际变化:黄河21年719亿，78年26.7亿。分布与耕地人口严重失调，江南占全国的82%，人口占54%，人均4170m3，亩均为4134m3，是国均值的2.3倍；淮北人口占43.2%，水资源占14.4%，人均仅为全国的1/3，亩均1/4。62.我国水资源的开发利用古代防洪、水利、水能开发利用：鲧、大禹治水：鲧治水失败而禹治水成功？古代典型水利工程：京杭大运河、都江堰秦渠、汉渠、郑国渠。古代水车、水碓、水磨等解放前的水旱灾害长江1931年洪水：死14.5万人；受灾2855万人黄河1933年洪水：死1.8万人；364万人离家1877~1879年大旱，死亡1300多万人。淮河、海河流域洪旱灾害不断。7都江堰引水工程模型8分水鱼嘴都江堰工程9都江堰宝瓶口10都江堰鸟瞰图11黄河的治理：上游建水库，下游加固大堤长江支干流修水库，中下游加高加固大堤淮河、海河上有建水库、增建入海通道。发展灌溉面积：城镇工业生活供水：6678亿吨水电开发：到2004年10月水电装机超过100,000,000KW.当前在建还有三峡、奚落渡、项家坝等电站解放后我国水利事业大发展12防洪蓄水工程：修建水库8.61万座、堤防海塘22万Km、安全蓄滞洪区100多处、水闸3万座；灌溉面积：由1600hm3—4900hm3城市引水：引滦入津、引碧入大、引黄济青、东深引水、南水北调水力发电：葛州坝271.5万kw、二滩330万kw三峡70×26=1820万kw到2004年底装机1亿Kw坝工技术：高坝、碾压混凝土坝、面板堆石坝其他技术：地基处理、土工织物、网络计算、施工技术、建设管理等都有很大的进步。二、我国水利工程建设13目前世界水利之最大库容：1000亿以上的7座最大的水库：乌干达的欧文瀑布总库容2048亿m3最大水电站：巴西与巴拉合建的伊泰1260万kw。最高的(土)坝：塔吉克共和国的罗贡坝高325m；高15m高30m高100m高150m在建60m世界4969712600670155349中国2580046941082488目前世界上建坝情况(2003):14三、我国水利水电事业发展前景水利事业大有可为：防洪工程—城镇防洪问题突出城镇供水—城镇供水量和质及安全性提高节约用水—工业、生活、农业、城镇节水污水防治、处理和控制恢复河道生态多样性、生态清洁河道建设水资源统一管理、合理配置、高效利用水电开发前景无量以长江上游为支主的八大水电开发基地15第二节水利枢纽及水工建筑物一、水利枢纽四.水工建筑物的等级划分二、水工建筑物的分类三、水工建筑物的特性16一、水利枢纽为了综合利用水利资源达到防洪、灌溉、发电、给水、航运等目的，需要修各种不同类型的水工建设物，例如：档水、泄水、输水或其它专门建筑物等，以控制和支配水流，满足国民经济的需要，这些建设物称为水工建筑物，水工建筑物的综合体称为水利枢纽。以三峡水利工程、葛洲坝为例说明枢纽、建筑物概念17三峡水利枢纽总体布置图18葛洲坝水利枢杻平面布置图19葛洲坝水利枢杻20二、水工建筑物的分类•水工建筑物种类繁多，形式各异，但按其用途可分为一般水工建筑物和专性水工建筑物两大类。•一般水工建筑物：当一种形式的水工建筑物，在不同场合或在同一场合，可以服务于几个水利事业部门时称一般水工建筑物•专性水工建筑物：专门为某一水利事业服务的水工建筑物叫专性水工建筑物21尼尔基水利枢纽221、挡水建筑物：用以拦截或约束水流、壅高水位、调蓄水量。如坝、闸和堤防等2、泄水建筑物：有以排泄水库、湖泊、河渠等多余水量，或为人防、检修而放空水库，以保证枢纽安全的水工建筑物溢洪道、泄洪洞等3、输水建筑物：输关库水或河水以满足灌溉、发电或工业给水的要求。输水洞、引水管、渠道•4、取水建筑物：为引水建筑物的上游首部建筑物。进水口、进水闸、扬水站.•5、专门建筑物：是为某种特定的单项任务而专设的水工建筑物。电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道等。•6、整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。（一）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类23•按使用期限：•1、永久性建筑物指枢纽工程运行期间使用的建筑物。根据其重要性又分为重要建筑物和次要建筑物。•重要建筑物：•指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物。水闸、拦河坝。次要建筑物指失事后不致造成下游灾害，对工程效益影响不大且易于修复的建筑物。导流墙、工作桥、护岸。•临时性建筑物：•指工程施工期间使用的建筑物。导流洞、施工围堰。（二）按其它条件分类24三.水工建筑物的特点1、工作条件复杂：水压力、渗透压力、自重、风雪压力、地震作用、风浪等。2、施工条件复杂：野外施工：深山老林、无路无水无电、生活难。解决河道来水：导流、截流、地下水等。地基处理：岩石开挖、洞挖、地基的复杂性。规模宏伟：工程量大、工期长、受气候影响。25•3、对自然环境及社会环境影响大•淤积和冲刷：造成库区泥沙淤积，造成下游河床的冲刷下切。•水文状态变化：水库蓄水上游淹没、浸没等,下游地下水位下降。•水质的变化：水温下降、水质改善的。•气候的变化：蒸发大，形成小气候，降雨增加。•地震的影响：水库诱发地震（大库容）•对渔业影响：发展水产养殖，对野生鱼的回游形成障碍，需专门考虑。•对环境、文物、矿产资源等影响也应充分论证。264、失事后果严重性投资巨大、影响国家经济发展防洪、供水、发电等关系到国计民生大事水库移民问题复杂，影响深远。如规划、设计不当，很难改正。水库大坝失事：对国民经济、下游人民群众生命、财产造成极大损失。水库形成避暑、旅游场所。严肃认真、一丝不苟、实事求是、高度负责。271.水利枢纽按工程规模、效益、重要性划分等级。工程等别工程规模库容亿吨防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及矿保护农田万亩治涝面积万亩灌溉面积万亩供水重要性装机容量万kwⅠ大1≥10特重要≥500≥200≥150特重要≥120Ⅱ大210-1重要500-100200-60150-30重要120-30Ⅲ中型1-0.1中等100-3060-1530-5中等30-5Ⅳ小10.1-0.01一般30-515-35-.5一般5-1Ⅴ小20.001＜5＜3＜0.5＜1四、水利枢纽等级划分表1-1水利水电工程分等指标282.根据重要性对水工建筑物分级主要建筑物、次要；永久和临时建筑工程等别主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅱ23Ⅲ34Ⅳ45Ⅴ55表1-2永久水工建筑物级别29表1-3临时性水工建筑物级别级别保护对象失事后果使用年限建筑物规模高度m库容亿3特殊1级永久淹没重要城镇、工矿、交通线＞3＞50＞1.041、2级永久淹没一般城镇、工矿、交通线3~1.550~151.0~0.153、4级永久淹没基坑、对发电影响不大＜1.5＜15＜0.130不同级别的水工建筑物有不同的要求抗御洪水能力：抗御洪水标准、坝顶安全加高等结构稳定性、强度要求：抗滑稳定安全系数、强度安全系数、变形要求建筑材料选用：材料品种、质量、强度等标号、耐久性31一、本课的性质、内容1.是一门集理论性、综合性、实用性、实践性、经验性很强的专业课。2.本课程内容：荷载和建筑物的稳定、应力计算。典型建筑物的结构、构造型式和特点水工建筑物的基本尺寸确定和形式布置二、本课程的学习方法弄懂基本理论；掌握方法、步骤理论联系实际；经实践锻炼而提高设计能力第三节本课性质及学习方法