水工建筑物精品课程

水工建筑物精品课程水工建筑物第一章绪论第一节我国的水资源及水利工程建设广西巴马香猪原种场一、我国的水资源1.我国水资源的分布我国水资源总量水资源在空间上分布不合理水资源在时间上分布不合理水资源分布与人口、耕地布局不相适应水工建筑物我国水资源总量我国多年平均水资源总量为28124.4亿m3，其中河川多年平均年径流量27115.3亿m3，居世界第六位。由于我国人口多，人均水资源量为2163.4m3，仅为世界人均水资源占有量的1/4，列世界第121位，是世界上水资源贫乏的国家水工建筑物水资源在时间上分布不合理年际及年内汛期和枯水期的水量相差很大。在汛期（北方6~9月份为汛期，南方为5~8月）内可集中全年雨量的60％~80％，而枯水季节或枯水年雨量又很小，雨量的偏多或偏少往往造成洪涝或干旱等自然灾害。水工建筑物水资源分布与人口、耕地布局不相适应长江流域及以南地区水资源总量占全国总量的81％，人口占全国的54.7％，人均水量4170m3，为全国平均值的1.5倍，亩均水资源量4134m3为全国平均值的2.3倍；北方地区水资源总量占全国水资源总量的14.4％，人口占全国总人口的43.2％，人均水资源量只有938m3，为全国平均值的35％，耕地占全国耕地的8.3％，亩均水资源量仅454m3，为全国平均值的26％。由于水土资源和人口组合极不合理造成北方用水过分紧张。水工建筑物2.我国水资源的开发利用水资源的开发应首先考虑水资源的现状和开发的可能性，做到统筹兼顾，综合治理、综合经营，为整个国民经济的发展服务。发电、灌溉、航运、供水、工业生产等用水部门，要制定合理方案，尽量统一各方矛盾，使水资源得到最有效利用。水工建筑物二、水利工程水利工程的概念：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。水工建筑物水利工程按其所承担的任务可分为：1.河道整治与防洪工程河道整治主要是通过整治建筑物和其它措施，防止河道冲蚀、改道和淤积，使河流的外形和演变过程都能满足防洪与兴利等各方面的要求。一般防治洪水的措施是“上拦下排，两岸分滞”的工程体系。水工建筑物“上拦”“上拦”是防洪的根本措施，不仅可以有效防治洪水，而且可以综合地开发利用水土资源。就是在山地丘陵地区进行水土保持，拦截水土，有效地减少地面径流；在干、支流的中上游兴建水库拦蓄洪水，调节下泄流量不超过下游河道的过流能力。水工建筑物“下排”“下排”就是疏竣河道，修筑堤防，提高河道泄洪能力，减轻洪水威胁。这是治标的办法，不是从根本上防治洪水。但是，在“上拦”工程没有完全控制洪水之前，筑堤防洪仍是一种重要有效的措施，而且要加强汛期的防护、管理、监察等工作，确保安全。水工建筑物“两岸分滞”“两岸分滞”是在河道两岸适当位置，修建分洪闸、引洪道、滞洪区等，将超过河道安全泄量的洪峰流量通过泄洪建筑物分流到该河道下游或其他水系，或者蓄于低洼地区（滞洪区），以保证河道两岸保护区的安全。滞洪区的规划与兴建应根据实际经济发展情况、人口因素、地理情况和国家的需要，由国家统筹安排。为了减少滞洪区的损失，必须做好通讯、交通和安全措施等工作，并做好水文预报，只有万不得已时才运用分洪措施。水工建筑物2.农田水利工程农业是国民经济的基础，通过建闸修渠等工程措施，形成良好的灌、排系统，来调节和改变农田水分状态和地区水利条件，使之符合农业生产发展的需要。农田水利工程一般包括：取水工程输水配水工程排水工程水工建筑物3.水力发电工程概念：将具有巨大能量的水流通过水轮机转换为机械能，再通过发电机将机械能转换为电能的工程措施。水力发电的两个基本要素：落差、流量。为了有效地利用天然河道的水能，常采用工程措施，修建能集中落差和流量的水工建筑物，使水流符合水力发电工程的要求。水工建筑物4.供水和排水工程供水是将水从天然水源中取出，经过净化、加压、用管网供给城市、工矿企业等用水部门；排水是排除工矿企业及城市废水、污水和地面雨水。城市供水对水质、水量及供水可靠性上要求很高；排水必须符合国家规定的污水排放标准。水工建筑物5.航运工程航运包括船运与筏运（木、竹浮运）。发展航运对物质交流、繁荣市场、促进经济和文化发展是很重要的。它运费低廉，运输量大。内河航运有天然水道（河流、湖泊等）和人工水道（运河、河网、水库、闸化河流等）两种。水工建筑物三、我国水利工程建设的发展1.历史经验2.新中国的水利事业水工建筑物第二节水利枢纽和水工建筑物一、水利枢纽1.水利枢纽的概念为了综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的，需要修建几种不同类型的建筑物，以控制和支配水流，满足国民经济发展的需要，这些建筑物通称为水工建筑物，而由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。水工建筑物丹江口水利枢纽水工建筑物丹江口水利枢纽主要组成◆拦河坝：为宽缝重力坝（副坝为粘土斜墙堆石坝），用以截断水流、挡水蓄水、形成水库。总库容209亿m3，水电站装机容量90万Kw。◆深孔坝段、溢流坝段：用以宣泄洪水期河道入库洪量超过水库调蓄能力的多余洪水，以保证大坝及有关建筑物安全。◆水电站建筑物：用以将水能转变为电能。◆升船机：其作用是向上、下游运送过坝船只。水工建筑物二、水工建筑物的分类1.按建筑物的用途分类挡水建筑物用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如各种坝和闸；以及为抗御洪水或挡潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。泄水建筑物用以渲泄在各种情况下、特别是洪水期的多余入库水量，以确保大坝和其他建筑物的安全。如溢流坝、溢洪道、泄洪洞等。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，如输水洞、引水管、渠道、渡槽等。水工建筑物取水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如进水闸、扬水站等。整治建筑物用以整治河道，改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。专门建筑物专门为灌溉、发电、供水、过坝需要而修建的建筑物，如电站厂房、沉沙池、船闸、升船机、鱼道、筏道等水工建筑物2.按建筑物使用时间分类永久性建筑物这种建筑物在运用期长期使用，根据其在整体工程中的重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。主要建筑物是指该建筑物失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益，如闸、坝、泄水建筑物、输水建筑物及水电站厂房等；次要建筑物是指失事后不致造成下游灾害和对工程效益影响不大且易于检修的建筑物，如挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等。水工建筑物临时性建筑物这种建筑物仅在工程施工期间使用，如围堰、导流建筑物等。有些水工建筑物在枢纽中的作用并不是单一的，如溢流坝既能挡水，又能泄水；水闸既可挡水，又能泄水，还可作取水之用。水工建筑物三、水工建筑物的特点工程量大、投资多、工期较长工作条件复杂施工条件复杂对国民经济的影响巨大水工建筑物四、水利水电工程的分等和水工建筑物的分级为了贯彻执行国家的经济和技术政策，达到既安全又经济的目的，应把水利水电枢纽工程按其规模、效益及其在国民经济中的重要性分等，再将枢纽中的不同建筑物按其所属工程的等别和重要性分级。级别高的建筑物，对设计及施工的要求也高，级别低的建筑物则可以适当降低。水工建筑物五、水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准设计永久性建筑物所采用的洪水标准分为正常运用（设计情况）和非常运用（校核情况）两种情况。应根据工程规模、重要性和基本资料等情况，按山区、丘陵区，平原、滨海区分别确定。水工建筑物