水工專業(yè)的介紹

第一部分：水工和水文的聯(lián)系和區(qū)別個(gè)人認(rèn)為：打個(gè)比方，把一條流域水利建設(shè)比喻成一場戰(zhàn)役，那水文就相當(dāng)于參謀部，水工則是作戰(zhàn)部。參謀部為作戰(zhàn)部提供情報(bào)，指導(dǎo)作戰(zhàn)思想，并提供戰(zhàn)略前景規(guī)劃。作戰(zhàn)部則負(fù)責(zé)作戰(zhàn)模式選擇，戰(zhàn)術(shù)制定，資源、人員、機(jī)構(gòu)等的優(yōu)化。因此，水工主要范疇為：壩型選擇比較，樞紐布置、壩工設(shè)計(jì)等。壩型選擇時(shí)遵循：安全、經(jīng)濟(jì)；樞紐布置需因地適宜；水工設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的有兩個(gè)問題：強(qiáng)度和穩(wěn)定。當(dāng)然，水工涉及的領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止大壩建設(shè)，和包括：水庫建設(shè)、農(nóng)田水利建設(shè)、防洪、提防、港口湖泊等等，這里只介紹水電大壩。水工結(jié)構(gòu)是研究各種水工建筑物型式、強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及重要性評(píng)價(jià)的一門綜合性工程學(xué)科，涉及面極為廣泛，就水工建筑物本身而言，也是種類繁多，各有特色。這里僅選擇具有“水工”特色的“壩”作為代表給予介紹。從材料與結(jié)構(gòu)分析的角度看，無論何種水工建筑物，最終總可以劃規(guī)砼結(jié)構(gòu)或土石結(jié)構(gòu)。壩型選擇比較水電壩型主要有重力壩、拱壩和土石壩。根據(jù)壩型、材料、施工技術(shù)等，又分成其他各種亞類。根據(jù)壩型，重力壩又分為支墩壩、溢流壩、大頭壩、空腹壩等。拱壩分為連拱壩、單曲、雙曲拱壩。根據(jù)材料，混凝土壩（重力壩和拱壩）分為常規(guī)混凝土壩、堆石混凝土、瀝青混凝土、埋石混凝土、變態(tài)砼、流石混凝土等。土石壩分為土質(zhì)芯墻壩、土質(zhì)斜墻壩、面板堆石壩等。根據(jù)引水方式和廠房方式，分為河床式、引水式、綜合式等根據(jù)施工技術(shù)，主要是碾壓混凝土技術(shù)（RCC)，砼壩又分為碾壓重力壩、碾壓拱壩等，其實(shí)，堰塞湖大壩也是一種快速施工技術(shù)。如何選擇壩型，是一個(gè)復(fù)雜的問題，需要結(jié)合地形地質(zhì)條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件（原材料、交通運(yùn)輸?shù)龋?，很難簡要概括。樞紐布置水利樞紐包括：主體大壩、引水建筑物、廠房電站、泄洪工程、輸電工程、其他建筑物等。主體大壩：引水式大壩、廠房大壩（包括交通廊道、灌漿廊道、排水廊道、電梯井以及其他通電、通風(fēng)、排水、防滲結(jié)構(gòu)）、副壩（引水建筑物：引水隧洞、引水明渠、壓力管道、壓力前池、調(diào)壓井、閘門等廠房電站：蝸殼、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主廠房（地下廠房、壩后廠房）、副廠房、尾水隧洞、尾水平臺(tái)、導(dǎo)墻等。泄洪工程：排沙孔、中孔、表孔、底孔、放空洞、溢洪道等。輸電工程：變壓站、開關(guān)站等其他建筑物：船閘、魚道、防污設(shè)施、圍堰、砂場、棄渣場、進(jìn)場公路等。壩工設(shè)計(jì)壩工設(shè)計(jì)除以上樞紐布置的全部內(nèi)容外，還包括裂縫處理、溫度控制、誘導(dǎo)縫設(shè)置、地質(zhì)加固處理以及效能防沖等工程措施。如斷層置換、消能工等。這里主要介紹壩體，壩體是大體積結(jié)構(gòu)，應(yīng)力變化較大，常常分區(qū)填充不同級(jí)別材料，以土石壩為例。混凝土面板堆石壩混凝土面板堆石壩主要由堆石體和防滲系統(tǒng)組成阿瓜密爾帕面板壩－最大斷面及材料級(jí)配

阿瓜密爾帕面板壩－面板裂縫分布圖

該壩蓄水至死水位時(shí)漏水量4L/s，蓄水至218.8m高程時(shí)滲漏量257.7L/s。距面板頂部約30m的202m高程附近發(fā)現(xiàn)很多細(xì)而密的水平彎曲裂縫，距頂部50m出現(xiàn)一條較寬的水平拉伸裂縫，長度160m，最大縫寬15mm。

水布埡面板堆石壩(233m)

第二部分：水利工程介紹二灘水利樞紐20世紀(jì)70年代開始，國家科委和水利電力部把水利水電工程建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)難題列為國家科研計(jì)劃項(xiàng)目。此后經(jīng)過“五五”、“六五”、“七五”、“八五”、“九五”5次科技攻關(guān)，我國筑壩技術(shù)取得了很大發(fā)展；尤其在碾壓砼壩、面板堆石壩、高拱壩、抽水蓄能電站建設(shè)技術(shù)等方面取得了重大進(jìn)展。第三部分：水工發(fā)展歷史及前景“五五”期間主要針對(duì)葛洲壩建設(shè)中出現(xiàn)的技術(shù)難題，組織科研力量，建立了北京、武漢、南京、宜昌等科研基地，進(jìn)行了大量的實(shí)用技術(shù)和超前儲(chǔ)備技術(shù)的研究，完成了大批高水平的科研成果，為葛洲壩工程的順利建設(shè)及三峽工程的科學(xué)決策提供了依據(jù)?！傲鶉樜濉蓖?、“拌七五昨”期住間（19善86－19妖90）把高控土石經(jīng)壩的礦關(guān)鍵榆技術(shù)狹、深器厚覆削蓋層給基礎(chǔ)瓣上的顏建筑刷技術(shù)常，大遞型地揀下洞爬室快恢速施城工技米術(shù)與趟圍巖殖穩(wěn)定撤和支臣護(hù)技社術(shù)，虜復(fù)雜智地基第的勘構(gòu)探與伯基礎(chǔ)揉處理候的設(shè)獨(dú)計(jì)，剪施工床技術(shù)斬，高壩土壩急原型轎觀測踩和土拆工離蘋心模匹型試滔驗(yàn)技天術(shù)等娘方面診列為歐國家架科技嘆攻關(guān)農(nóng)項(xiàng)目唯，研絞究工脈作結(jié)訪合天自生橋階一級(jí)壘水電邪站（臂壩高17紡8m）和蜘魯布蜜革水疑電站威（壩卷高10干1m）兩通堆石夜壩的苦設(shè)計(jì)綠和施貼工進(jìn)鉗行，市取得津一批渴高水姐平的追成果環(huán)，為浙壩高16近0m的黃醉河小漆浪底鍋斜墻豬堆石殿壩和雹壩高18系6m的瀑譯布溝觀水電謀站心殲墻堆蜂石壩屯的設(shè)訪計(jì)提描供了蒜依據(jù)螞?！鞍送挛濉北∑陂g在高典砼拱你壩的脂設(shè)計(jì)會(huì)新理佛論和敞計(jì)算辜方法詢，包老括高鈴強(qiáng)度重，大悟體積莫砼材卵料及綱其力利學(xué)性呀能方射面，較結(jié)合戲當(dāng)時(shí)臺(tái)興建梨的二盆灘水榴電站負(fù)拱壩斗（壩踩高24壇0m）和物李家紐奉峽水錢電站繡拱壩貪（壩誕高16熱5m）的跨設(shè)計(jì)任工作焰，取棋得了鏈可喜搶成果似。進(jìn)入21世紀(jì)橋后全世攀紀(jì)面鋤臨著足水問通題的務(wù)空前功挑戰(zhàn)拴。我立國作盞為和役平崛左起的徹大國求，正望處于斬全面超建設(shè)值小康隱社會(huì)捧的關(guān)沉鍵時(shí)軋期，薯然而端，受遵人類慕活動(dòng)告與氣瞧候變示化的緊影響乎，我拒國面暫臨著動(dòng)水資拍源短主缺、愛水環(huán)雅境惡蠅化、忍水災(zāi)棵害頻榨繁、丈水土物流失款加劇急等問津題，糠已經(jīng)強(qiáng)成為俘全社欣會(huì)的乒共識(shí)今，應(yīng)咽對(duì)水紀(jì)危機(jī)洪的嚴(yán)元峻挑督戰(zhàn)，況必然婚要遵謙循科申學(xué)治舍水的俊原則星，需火要科序?qū)W技同術(shù)的誓強(qiáng)大疼支持偶