水利基本知識

水工建筑物基礎(chǔ)知識一、水利水電工程等級劃分

（一）水利樞紐

1、水工建筑物——為興水利除水害目的而修建的建筑物。是為了滿足防洪要求,獲得發(fā)電、灌溉、供水等方面的效益,需要在河流的適宜地段修建不同類型的建筑物，用來控制和分配水流，這些建筑物稱為水工建筑物。

2、水利樞紐——由不同類型水工建筑物組成的綜合體稱為水利樞紐。

3、水利樞紐分類：蓄水樞紐---由擋水、泄水、放水三部分組成取水樞紐---有壩、無壩及水閘平原水利樞紐 山區(qū)水利樞紐高、中、低水頭的水利樞紐。4、水利樞紐的規(guī)劃原則：合理的開發(fā)利用水資源，做到以最少的投資，最大限度地滿足國民經(jīng)濟各部門的需要。水工建筑物的類型水工建筑物泄水建筑物輸水建筑物取水建筑物整治建筑物擋水建筑物專門建筑物按作用分一般性建筑物專門性建筑物按用途分按使用時期分永久性建筑物臨時性建筑物主要建筑物次要建筑物重要性（二）水工建筑物按作用可以分為：建筑物的屬性可以多從疊加。

1）擋水、壅水建筑物：用以攔截江河水流，抬高上游水位以形成水庫。如各種壩、閘等。

2）泄水建筑物：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)建筑物的安全。如河岸溢洪道、泄洪洞、重力壩溢流壩段、壩身泄水孔等。

3）輸水建筑物：用以滿足發(fā)電、供水和灌溉的需求，從上游向下游輸送水量。如輸水渠道、引水管道、水工隧洞、渡槽、倒虹吸管等。

4）取水建筑物：一般布置在輸水系統(tǒng)的首部，用以控制水位、引水流量或人為提高水頭。如進水閘、揚水泵站等。5）河道整治建筑物：用以改善河道的水流條件，防治河道變形及險工的整治。如順壩、導(dǎo)流堤、丁壩、潛壩、護岸等。6）專門建筑物：為水力發(fā)電、過壩、量水而專門修建的建筑物。如調(diào)壓室、電站廠房、船閘、升船機、筏道、魚道、量水堰等。2）按用途分類B.專門性水工建筑物，僅用于某一個水利工程，只實現(xiàn)其特定的用途。專門性水工建筑物又分為水電站建筑物、水運建筑物、農(nóng)田水利建筑物、給水排水建筑物、過魚建筑物等。A.一般性水工建筑物具有通用性，如擋水壩、溢流壩、水閘等。B.臨時性建筑物是指工程施工期間使用的建筑物，如圍堰、導(dǎo)流明渠等。3）按使用時期分類A.永久性建筑物:工程運行期間長期使用的水工建筑物,主要建筑物和次要建筑物。主要水工建筑物:失事后將造成下游災(zāi)害或嚴(yán)重影響工程效益的建筑物，如大壩、水閘、泄洪建筑物、輸水建筑物及電站廠房；次要水工建筑物:失事后將不致造成下游災(zāi)害或?qū)こ绦б嬗绊懖淮笠子谛迯?fù)的建筑物，如擋土墻、導(dǎo)流墻、工作橋及護岸等。（三）水利工程的特點水利工程的特點：工作條件復(fù)雜、受自然條件制約，施工難度大、效益大，對環(huán)境影響也大、失事后果嚴(yán)重。1、工作條件復(fù)雜地基：巖基可能有裂隙，節(jié)理；土基可能壓縮性大，流動性強的細(xì)沙層。滲透壓力大；水壓力大；泄流量大，泄流集中，須有消能防護措施；高水頭泄流存在脈動、震動。 多沙河流有排沙減淤要求：小浪底9條排沙孔2、受自然條件制約、給施工帶來困難。3、工程效益大，對周圍環(huán)境的影響也大。庫區(qū)水位高，對礦井、房屋、耕地不利4、失事后果嚴(yán)重；河南板橋水庫、石漫灘水庫“75、8”事件。水利樞紐及水工建筑物分等分級根據(jù)工程項目的規(guī)模、效益及其在國民經(jīng)濟中的重要性將其分等；然后，再根據(jù)樞紐中各水工建筑物的作用大小及重要性，對建筑物進行分級。不同級別的水工建筑物在安全系數(shù)、洪水標(biāo)準(zhǔn)、安全超高等技術(shù)方面的要求則有所不同水利水電樞紐工程的分等指標(biāo)當(dāng)按各綜合利用項目的分等指標(biāo)確定的等別不同時，其工程等別應(yīng)按其中的最高等別確定。攔河閘工程規(guī)模規(guī)模過閘流量（M3/S）大（1）型大于等于5000大（2）型5000-1000中型1000-100?。?）型100-20小（2）型小于20永久性水工建筑物級別根據(jù)建筑物所在工程的等別，以及建筑物的重要性確定為五級，分別為1、2、3、4、5級工程等別主要建筑物次要建筑物工程等別主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅳ45Ⅱ23Ⅴ55Ⅲ34臨時性水工建筑物級別級別保護對象失事后果使用年限建筑物規(guī)模高度m庫容億3特殊1級永久淹沒重要城鎮(zhèn)、工礦、交通線＞3＞50＞1.041、2級永久淹沒一般城鎮(zhèn)、工礦、交通線3~1.550~151.0~0.153、4級永久淹沒基坑、對發(fā)電影響不大＜1.5＜15＜0.1不同級別的水工建筑物在安全系數(shù)、洪水標(biāo)準(zhǔn)、安全超高等技術(shù)方面的要求則有所不同不同級別的水工建筑物在以下幾個方面應(yīng)有不同的要求：（1）抗御洪水能力：如建筑物的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)、壩（閘）頂安全超高等。（2）穩(wěn)定性及控制強度：如建筑物的抗滑穩(wěn)定強度安全系數(shù)，混凝土材料的變形及裂縫的控制要求等。（3）建筑材料的選用：如不同級別的水工建筑物中選用材料的品種、質(zhì)量、標(biāo)號及耐久性等。永久性水工建筑物所采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)，分為設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)兩種情況。按山區(qū)、丘陵地區(qū)，平原地區(qū)、潮汐河口段。洪水標(biāo)準(zhǔn)洪水標(biāo)準(zhǔn):水利水電工程設(shè)計中不同等級建筑物所采用的按某種頻率或重現(xiàn)期表示的洪水稱為洪水標(biāo)準(zhǔn)，包括洪峰流量和洪水總量。臨時性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型和級別，結(jié)合風(fēng)險度綜合分析，合理選擇，對失事后果嚴(yán)重的，應(yīng)考慮超標(biāo)準(zhǔn)洪水的應(yīng)急措施。山區(qū)、丘陵區(qū)永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期（年）]

項目水工建筑物級別12345設(shè)計1000～500500～100100～5050～3030～20校核土石壩可能最大洪水（PMF）10000～50005000～20002000～10001000～300300～200混凝土壩、漿砌石壩5000～20002000～10001000～500500～200200～100注：山區(qū)、丘陵地區(qū)永久性水工建筑物的擋水高度低于15m，上下游最大水頭差小于10m時，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按平原、濱海區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)平原、濱海地區(qū)的永久性水工建筑物的擋水高度高于15m，且上下游最大水頭差大于10m時，其洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山區(qū)、丘陵地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)確定。永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)水利水電工程永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)按山區(qū)、丘陵區(qū)和平原、濱海區(qū)分別確定。水庫與堤防的特征水位

特征水位主要有：死水位、正常蓄水位，防洪限制水位、防洪高水位、設(shè)計洪水位及校核洪水位。特征庫容：死庫容、興利庫容、防洪庫容，設(shè)計調(diào)洪庫容及校核調(diào)洪庫容。校核水位設(shè)計水位防洪高水位正常水位死水位汛限水位水庫大壩重復(fù)庫容死庫容防洪庫容調(diào)節(jié)庫容興利庫容總庫容⑤校核洪水位和校核調(diào)洪庫容：校核洪水位：水庫在校核洪水發(fā)生的情況下，水庫從防洪限制水位開始通過調(diào)洪后所達到的最高水位。校核調(diào)洪庫容：水庫校核洪水位與防洪限制水位之間的庫容。①死水位和死庫容

死水位：是指水庫正常運行情況下，允許水庫消落的最低水庫。

死庫容：指死水位以下的庫容。②防洪限制水位、防洪高水位、防洪庫容。防洪限制水位：水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，水庫汛期防洪運用時的起調(diào)水位。防洪高水位：水庫遇到下游防護對象的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水時，在壩前達到的最高水位（水庫承擔(dān)下游防洪任務(wù)時確定）。防洪庫容：指防洪限制水位