第六章船闸水工建筑物详解
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水工建筑物概述水工建筑物一、水利枢纽1.什么是水利水电工程枢纽?为了满足防洪需求,获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益,需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物通称为水工建筑物,而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。
2.水工建筑物按其作用可分为几类?水工建筑物种类繁多,但按其作用可以分为挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取(进)水建筑物,整治建筑物,专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。
但是,应当指出的是,有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;水闸既能挡水,又可泄水,有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物,等等。
3.什么是挡水建筑物?用于拦截江河水流,形成水库或空高上游水位的建筑物。
如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
4.水库有哪些特征水位及相应库容?库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。
因此,确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。
(1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位,该水位以下的库容即死库容。
除特殊情况外,死库容不参与径流调节,即不能动用这部分水库的水量。
(2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下,为满足设计的兴利要求,在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位,称为正常蓄水位,又称设计兴利水位。
该水位与死水位间的库容即兴利库容。
正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。
(3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。
可根据洪水特性和防洪要求,对汛期不同时期分段拟定。
(4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时,水库为控制下泄流量而拦蓄洪水,这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。
名词解释:aij:J号单位荷载对i点的径向线变位。
安全储备: (R-S) >0 其中:R-结构抗力;S-作用效应。
不平衡剪力:脱离体两侧的剪力的差值。
侧槽式溢洪道:侧槽式溢洪道是岸边溢洪道的一种型式,溢流堰设在泄槽一侧,沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与轴线大致平行的侧槽后,流向作90°转弯,再经泄槽或隧洞流入下游。
弹性抗力:当衬砌承受荷载向围岩方向变形时将受到围岩的抵抗,把这个抵抗力称为弹性抗力。
弹性抗力:当衬砌受到某些主动力的作用而向围岩方向变位时,会受到围岩的限制而产生反作用力。
是一种被动力,能协助衬砌分担外荷载,是有利的。
低水头水工建筑物:一般指水头不超过30m的水工建筑物,主要有水闸、低坝、橡胶坝、船闸等,多数建在软基上,也有建在岩基上的。
地下轮廓线:水闸闸基不透水的铺盖,板桩及底板等与地基的接触线,即闸基渗流的第一根流线,称为水闸的地下轮廊线。
反滤层:反滤层一般由1~3层级配均匀,耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大。
反滤的作用是滤土排水,防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗透变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。
防渗长度:把不透水的铺盖、板桩和底板与地基的接触线,是闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线,其长度称为防渗长度。
拱冠梁:贯穿各层拱圈顶点的悬臂梁。
拱效应:在心墙坝中,非粘性土坝壳沉降速度快,较早达到稳定,而粘土心墙由于固结速度慢,还在继续沉降,坝壳通过与心墙接触面上的摩擦力作用阻止心墙沉降,这就是坝壳对心墙的拱效应。
拱效应使心墙中的铅直应力减小,甚至由压变拉,从而使心墙产生水平裂缝。
固结灌浆:采用浅孔低压灌注水泥浆对坝基加固处理的办法。
管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流水带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式。
海漫:是水闸紧接护坦之后,还要继续采取的防冲加固措施,其作用是进一步消减水流的剩余能量,保护护坦和减小对其下游河床的冲刷。
回填灌浆:是为了充填围岩与衬砌之间的空隙,使之紧密结合,共同工作,改善传力条件和减少渗漏。
(完整版)⽔⼯建筑物1、⽔⼯建筑物分为哪⼏类?各⾃的作⽤是什么?答:挡⽔;泄⽔;输⽔;引⽔;整治;专门建筑物。
挡⽔建筑物:拦截或约束⽔流,抬⾼⽔位及调蓄⽔量。
泄⽔建筑物:保证⽔利枢纽安全宣泄⽔库,湖泊及河渠多余⽔量。
输⽔建筑物:输送库⽔或河⽔以满⾜灌溉,发电或⼯业⽤⽔。
引⽔建筑物:从⽔库中或河流取⽔满⾜各种⽤⽔要求。
整治建筑物:改善河道⽔流条件,调整河势,稳定河槽,维护航道及保护河岸。
专门建筑物:专门为发电,航运,过鱼及过⽊等单⼀⽬的⽽设置。
2、⽔利⼯程等级划分的⽬的是什么?依据是什么?答:为了妥善解决⽔利⼯程建设中安全性和经济性的⽭盾,对⽔利枢纽进⾏分等,⽔⼯建筑物进⾏分级,等级越⾼者,在规划,设计,施⼯和管理等⽅⾯要求也越⾼等级的划分通常依据,⼯程规模,⽔库总库量,防洪区域及⾯积,排涝⾯积,灌溉⾯积,供⽔范围及⽔电站装机容量。
3、⽔⼯建筑物特点有哪些?答:复杂性,艰巨性,个别性,显著性4、⽔库枢纽三⼤件指哪三类建筑物?答:挡⽔建筑物,泄⽔建筑物,输⽔建筑物是⽔库枢纽的三⼤件5、按⽔闸作⽤分有⼏类?按闸室结构形式如何分类?答:进⽔闸,节制闸,排⽔闸,分洪闸,挡潮闸按闸室结构:开敞式,涵洞式,双层式6、⽔闸由哪⼏部分组成?各起什么作⽤?答:闸室段,上游连接段及下游连接段闸室是⽔闸的主体部分起着挡⽔和调节⽔流的作⽤上游连接段包括上游翼墙,铺盖,护底,上游防冲槽及上游护坡,上游翼墙能使⽔流平顺的进⼊闸孔,保护闸前河岸不受冲刷,同时还有侧向防渗作⽤。
铺盖主要起防渗作⽤,护底起着保护河床的作⽤,上游防冲槽可防⽌河床冲刷,保护上游连接段起点不致遭受损坏下游连接段包括下游翼墙,消⼒池,海曼,下游防冲槽及下游湖泊,下游翼墙能使闸室⽔流均匀扩散,防冲和防渗作⽤,消⼒池作⽤是消除过闸⽔流动能,防冲作⽤。
海曼消除剩余能量,保护河床不受冲刷。
下游防冲槽是海漫末端的防冲措施。
7、闸孔型式有哪⼏种?各⾃优缺点及适⽤条件是什么?答:宽顶堰孔⼝,低堰孔⼝,胸墙孔⼝宽顶堰孔⼝:8、⽔闸底板⾼程如何确定?答:9、⽔闸采⽤什么消能⽅式?为什么?答:底流式,⾯流式和挑流式对于各类地基⽽⾔⽤中,低⽔头的⽔闸,采⽤底流式消能⽅式最经济适⽤⽔闸下游尾⽔深度较⼤且变化较⼩,河床及岸坡抗冲能⼒较强时,可采⽤⾯流式当⽔闸承受⽔头较⾼,闸后河床为较坚硬的岩体时可采⽤挑流式10、海漫的作⽤是什么?对材料有什么要求?海漫是消除过闸⽔流的剩余动能,减缓分布不均匀,流速的⽔流及紊动⽐较厉害的⽔流根据⽔流流速可以选着⼲砌块⽯,浆砌块⽯,混凝⼟,⽯笼,梢捆及堆⽯11、什么叫地下轮廓线和闸基防渗长度?如何确定闸基防渗长度?防渗长度有何特征?对于不同类型的地基应如何布置地下轮廓线?地下轮廓线即为⽔闸上游铺盖和闸底板等不透⽔部分和地基的接触线,其长度称为闸基防渗长度。