第三章水利枢纽

第三章水利枢纽1.1水利枢纽1.2水工建筑物1.3枢纽布置1.1水利枢纽所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。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，需要修几种不同类型的水工建设物，例如：挡水、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。水利工程的建设会使原有的平衡失调，特别是高坝大库的修建和运用。（一）物理的影响1、淤积和冲刷：由于水库形成后，流速减低，造成泥沙淤积，水库库容减少，并影响水库的使用年限，高坝高速水流，会造成下游河床的冲刷。2、水文状态的变化：水库蓄水造成上游地下水位的抬高，下游地下水位下降。水利枢纽对环境的影响3、水质的变化：一般水库都有使水质改善的效果。4、气候的变化：增加了下雾的频率，库内降雨增加。5、地震的影响：水库诱发地震（高坝、大库容）（二）生物的影响水库对渔业有利，但对鱼的回游是个主要障碍，对血吸虫等疾病增加了传染的危险性。（三）对人类的影响：对国民经济影响巨大;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。水利枢纽按其所在地区的地貌形态可分为：平原地区水利枢纽和山区(包括丘陵地区)水利枢纽。也可按承受水头大小，分为：高、中、低水头水利枢纽。按水利枢纽的作用，可分为：蓄水枢纽、取水枢纽等。水利枢纽分类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，需要修几种不同类型的水工建设物，例如：挡水、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。1.2水工建筑物水工建筑物分类按具体水利枢纽中所起的作用分类：1、挡水建筑物2、泄水建筑物3、输水建筑物4、取水建筑物5、整治建筑物6、专门建筑物1、挡水建筑物：用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如各种材料和类型的坝和水闸，以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。（1）挡水建筑物—坝2、泄水建筑物：用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。如溢洪道、泄洪洞等。岩滩水电站溢流坝采用7扇宽15m、高22.5m特大型弧形门3、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。如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。4、取水建筑物：是输水建筑物的首部建筑。如引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的水塔、进水闸、扬水站等。进水口示意图5、整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件的建筑物。如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。6、专门建筑物：有为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物，如船闸、升船机、鱼道、筏道等；也有专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房等。岩滩水电站通航建筑物(1×250t级垂直升船机)贺江合面狮水电站,装机4台,总容量60.8MW,年发电量3.6亿kW.h,自流灌溉10.3万亩，斜面升船过坝能力为50t水工建筑物的特点1、工作条件的复杂性：自重、风雪压力、地震作用、水压力、风浪等3、工程效益大,对环境影响大4、失事后果严重2、受自然条件制约，施工难度大野外施工：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水利枢纽分等和水工建筑物分级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，分五等，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，分五级。工程等级工程规模分等指标水库总库容(亿立方米)防洪灌溉面积(万亩)水电站装机容量(万KW)保护城镇及工矿区保护农田面积(万亩)一大(1)型10特别重要50015075二大(2)型10～1重要500～100150～5075～25三中型1～0.1中等100～3050～525～2.5四小(1)型0.1～0.01一般305～0.52.5～0.05五小(2)型0.01～0.0010.50.05水利枢纽级别的划分水工建筑物级别的划分工程等级永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物一134二234三345四455五55水工建筑物的结构安全级别水工建筑物的级别水工建筑物的结构安全级别1Ⅰ2、3Ⅱ4、5Ⅲ葛洲坝水利枢纽葛洲坝位于长江三峡出口、湖北宜昌市境内。坝上距西陵峡口南津关2.3公里。长江水出南津关后，江面豁然开朗，江面由300米骤然展宽至2200多米。江水被江中的葛洲坝和西坝两个小岛分为三股，从右到左分别称为大江、二江和三江。大江是长江的主河道，常年通航，二江和三江只在洪水期过水。葛洲坝水利枢纽就修建在这里。葛州坝水利枢纽葛洲坝水利枢纽大坝全长2606米，最大坝高53.8米。这座工程共需开挖回填土石方1.13亿立方米，这等于是把一座高山搬走。浇灌混凝土共达1113万立方米。如果说一辆卡车可运5立方米混凝土，那么这么多混凝土就需要200多万辆卡车才能运完。所需金额共7.75万吨。这些金属用来造船的话，可造万吨轮七八艘。葛洲坝的功能之一是防洪。大坝上游的总库容达15.8亿立方米，控制坝上流域面积100平方公里。大坝刚建成，于1981年7月出现了百年来最大洪水7.2万秒立方米的考验，安然无恙。葛洲坝另一功能是发电。整个工程有两座发电厂分设在二江和大江上，共装机21台，总装机容量为271.5万千瓦，年平均发电量为157亿度，是世界大型水电站之一。葛洲坝有两座单级船闸和两条航道，可通过万吨级的轮船，为当今世界最大的船闸之一。重力坝升船机溢流重力坝水电站土石坝丹江口水利枢纽布置图西津（河床式）水电站枢纽布置图船闸土坝溢流重力坝水电站开关站长江三峡工程黄河龙羊峡水力发电枢纽白龙江碧口水利枢纽