水工建筑物精品課程PPT

1、第一章第一章 緒緒 論論第一節(jié) 我國的水資源及水利工程建設(shè)一、我國的水資源1.我國水資源的分布|我國水資源總量|水資源在空間上分布不合理|水資源在時間上分布不合理|水資源分布與人口、耕地布局不相適應(yīng)|我國水資源總量 我國多年平均水資源總量為28124.4億m3，其中河川多年平均年徑流量27115.3億m3，居世界第六位。由于我國人口多，人均水資源量為2163.4 m3，僅為世界人均水資源占有量的1/4，列世界第121位，是世界上水資源貧乏的國家 |水資源在時間上分布不合理 年際及年內(nèi)汛期和枯水期的水量相差很大。在汛期（北方69月份為汛期，南方為58月）內(nèi)可集中全年雨量的6080，而枯水季節(jié)或枯

2、水年雨量又很小，雨量的偏多或偏少往往造成洪澇或干旱等自然災(zāi)害。|水資源分布與人口、耕地布局不相適應(yīng) 長江流域及以南地區(qū)水資源總量占全國總量的81，人口占全國的54.7，人均水量4170m3，為全國平均值的1.5倍，畝均水資源量4134m3為全國平均值的2.3倍；北方地區(qū)水資源總量占全國水資源總量的14.4，人口占全國總?cè)丝诘?3.2，人均水資源量只有938m3，為全國平均值的35，耕地占全國耕地的8.3，畝均水資源量僅454m3，為全國平均值的26。由于水土資源和人口組合極不合理造成北方用水過分緊張。2.我國水資源的開發(fā)利用 水資源的開發(fā)應(yīng)首先考慮水資源的現(xiàn)狀和開發(fā)的可能性，做到統(tǒng)籌兼顧，綜合

3、治理、綜合經(jīng)營，為整個國民經(jīng)濟的發(fā)展服務(wù)。發(fā)電、灌溉、航運、供水、工業(yè)生產(chǎn)等用水部門，要制定合理方案，盡量統(tǒng)一各方矛盾，使水資源得到最有效利用。 二、水利工程 水利工程的概念：指對自然界的地表水和地下水進行控制和調(diào)配，以達到除害興利的目的而修建的工程。在時間上重新分配水資源，做到防洪補枯，以防止洪澇災(zāi)害和發(fā)展灌溉、發(fā)電、供水、航運等事業(yè)。 水利工程按其所承擔的任務(wù)可分為：1.河道整治與防洪工程 河道整治主要是通過整治建筑物和其它措施，防止河道沖蝕、改道和淤積，使河流的外形和演變過程都能滿足防洪與興利等各方面的要求。一般防治洪水的措施是“上攔下排，兩岸分滯”的工程體系。 “上攔” “ 上攔”是防

4、洪的根本措施，不僅可以有效防治洪水，而且可以綜合地開發(fā)利用水土資源。就是在山地丘陵地區(qū)進行水土保持，攔截水土，有效地減少地面徑流；在干、支流的中上游興建水庫攔蓄洪水，調(diào)節(jié)下泄流量不超過下游河道的過流能力。 “下排” “下排”就是疏竣河道，修筑堤防，提高河道泄洪能力，減輕洪水威脅。這是治標的辦法，不是從根本上防治洪水。但是，在“上攔”工程沒有完全控制洪水之前，筑堤防洪仍是一種重要有效的措施，而且要加強汛期的防護、管理、監(jiān)察等工作，確保安全。 |“兩岸分滯” “兩岸分滯”是在河道兩岸適當位置，修建分洪閘、引洪道、滯洪區(qū)等，將超過河道安全泄量的洪峰流量通過泄洪建筑物分流到該河道下游或其他水系，或者蓄

5、于低洼地區(qū)（滯洪區(qū)），以保證河道兩岸保護區(qū)的安全。滯洪區(qū)的規(guī)劃與興建應(yīng)根據(jù)實際經(jīng)濟發(fā)展情況、人口因素、地理情況和國家的需要，由國家統(tǒng)籌安排。為了減少滯洪區(qū)的損失，必須做好通訊、交通和安全措施等工作，并做好水文預(yù)報，只有萬不得已時才運用分洪措施。2.農(nóng)田水利工程 農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，通過建閘修渠等工程措施，形成良好的灌、排系統(tǒng)，來調(diào)節(jié)和改變農(nóng)田水分狀態(tài)和地區(qū)水利條件，使之符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要。農(nóng)田水利工程一般包括：| 取水工程 | 輸水配水工程 | 排水工程 3.水力發(fā)電工程 概念：將具有巨大能量的水流通過水輪機轉(zhuǎn)換為機械能，再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能的工程措施。 水力發(fā)電的兩個基本要素

6、：落差、流量。為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，使水流符合水力發(fā)電工程的要求。4.供水和排水工程 供水是將水從天然水源中取出，經(jīng)過凈化、加壓、用管網(wǎng)供給城市、工礦企業(yè)等用水部門；排水是排除工礦企業(yè)及城市廢水、污水和地面雨水。城市供水對水質(zhì)、水量及供水可靠性上要求很高；排水必須符合國家規(guī)定的污水排放標準。 5.航運工程 航運包括船運與筏運（木、竹浮運）。發(fā)展航運對物質(zhì)交流、繁榮市場、促進經(jīng)濟和文化發(fā)展是很重要的。它運費低廉，運輸量大。內(nèi)河航運有天然水道（河流、湖泊等）和人工水道（運河、河網(wǎng)、水庫、閘化河流等）兩種。三、我國水利工程建設(shè)的發(fā)展1.歷史經(jīng)

7、驗2.新中國的水利事業(yè) 第二節(jié) 水利樞紐和水工建筑物 一、水利樞紐1.水利樞紐的概念 為了綜合利用水資源，達到防洪、灌溉、發(fā)電、供水、航運等目的，需要修建幾種不同類型的建筑物，以控制和支配水流，滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，這些建筑物通稱為水工建筑物，而由不同水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。 | 丹江口水利樞紐主要組成 攔河壩：為寬縫重力壩（副壩為粘土斜墻堆石壩），用以截斷水流、擋水蓄水、形成水庫?？値烊?09億m3，水電站裝機容量90萬Kw。 深孔壩段、溢流壩段：用以宣泄洪水期河道入庫洪量超過水庫調(diào)蓄能力的多余洪水，以保證大壩及有關(guān)建筑物安全。 水電站建筑物：用以將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?升船機：其

8、作用是向上、下游運送過壩船只。 二、水工建筑物的分類1.按建筑物的用途分類| 擋水建筑物 用以攔截江河，形成水庫或壅高水位。如各種壩和閘；以及為抗御洪水或擋潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等。| 泄水建筑物 用以渲泄在各種情況下、特別是洪水期的多余入庫水量，以確保大壩和其他建筑物的安全。如溢流壩、溢洪道、泄洪洞等。| 輸水建筑物 為灌溉、發(fā)電、和供水的需要從上游向下游輸水用的建筑物，如輸水洞、引水管、渠道、渡槽等。| 取水建筑物 是輸水建筑物的首部建筑，如進水閘、揚水站等。| 整治建筑物 用以整治河道，改善河道的水流條件，如丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護岸等。| 專門建筑物 專門為灌溉、發(fā)電、供水、過壩

9、需要而修建的建筑物，如電站廠房、沉沙池、船閘、升船機、魚道、筏道等2.按建筑物使用時間分類| 永久性建筑物 這種建筑物在運用期長期使用，根據(jù)其在整體工程中的重要性又分為主要建筑物和次要建筑物。主要建筑物是指該建筑物失事后將造成下游災(zāi)害或嚴重影響工程效益，如閘、壩、泄水建筑物、輸水建筑物及水電站廠房等；次要建筑物是指失事后不致造成下游災(zāi)害和對工程效益影響不大且易于檢修的建筑物，如擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護岸等。| 臨時性建筑物 這種建筑物僅在工程施工期間使用，如圍堰、導(dǎo)流建筑物等。 有些水工建筑物在樞紐中的作用并不是單一的，如溢流壩既能擋水，又能泄水；水閘既可擋水，又能泄水，還可作取水之用。三、水工建筑物的特點| 工程量大、投資多、工期較長| 工作條件復(fù)雜| 施工條件復(fù)雜| 對國民經(jīng)濟的影響巨大四、水利水電工程的分等和水工建筑物的分級 為了貫徹執(zhí)行國家的經(jīng)濟和技術(shù)政策，達到既安全又經(jīng)濟的目的，應(yīng)把水利水電樞紐工程按其規(guī)模、效益及其在國民經(jīng)濟中的重要性分等，再將樞紐中的不同建筑物按其所屬工程的等別和重要性分級。級別高的建筑物，對