水工建筑物6
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1. 水资源:可供利用或可能被利用,且有一定数量和可用质量,并在某一地区能长期满足某种用途的水源,称之为水资源2. 水利事业:对水利资源的开发和防止水灾3. 资源水利:就是把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来,进行综合开发、科学管理。
4. 民生水利:就是解决好直接关系到人民群众生命安全,生活保障,生存发展人居环境,合法权益等方面的水利工作。
5. 水利工程:为了改变水资源在时间、空间上的分布不均匀的自然状况,综合利用水资源以达到防洪、灌溉、发电、引水、航运等目的,修建的工程称为水利工程。
6. 水工建筑物:水利工程中常采用单个或若干个不同作用、不同类型的建筑物来调控水流,以满足不同部门对水资源的要求。
这些为兴水利,除水害而修建的建筑物称为水工建筑物。
7. 水利枢纽:不同类型的水工建筑物组成,集中兴建,协同运行的综合水工建筑群体称为水利枢纽。
8. 山岩压力:洞周围的岩体变形,乃至滑落、塌落,这些可能塌落的围岩施加在隧洞衬砌上的压力称围岩压力。
9. 弹性抗力:衬砌在荷载作用下向围岩方向变形时,则其受到围岩的抵抗作用,此时,围岩对衬砌的作用力称为弹性抗力。
10. 固结灌浆:当基础在较大范围内节理裂隙发育或破碎而挖除不经济时,可对坝基进行低压浅层灌水泥浆,加固以提高坝基整体性,这种灌浆称为固结灌浆。
11. 帷幕灌浆:是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙形成阻水幕,以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。
12. 回填灌浆:用浆液填充混凝土与围岩或与钢板之间的空隙和孔洞,以增强围岩或结构的密实性的灌浆。
这种空隙和孔洞是由于混凝土浇筑施工的缺陷或技术能力的限制所造成的。
13. 浸润线:水从土坝(或土堤)迎水面,经过坝体向下游渗透所形成的自由水面和坝体横剖面的相交线。
14. 渗透变形:在渗透力作用下发生的土粒或土体移动或渗透破坏现象。
15. 渗透坡降:16. 管涌:在渗流作用下,无粘性土中的细小颗粒从骨架孔隙中连续移动或流失的现象。
一、水工建筑物水工建筑物水利工程中与水发生相互作用的各类建筑物的统称。
按其功能大致可分:(1)挡水建筑物,如闸、坝、堤和海塘等;(2)泄水建筑物,如溢洪道、泄洪隧洞等;(3)取水建筑物,如进水塔、进水闸等;(4)输水建筑物,如渠道、输水隧洞和管道等;(5)治导建筑物,如丁坝、顺堤等;(6)专用建筑物,如水电站和扬水站的厂房、船闸和升船机、防波堤和码头、鱼道、筏道、给水的过滤池等。
这些建筑物须承受水的各种作用,如静水压力、动水压力、渗流压力和水流冲刷等。
挡水建筑物用以拦截水流,形成水库或雍高水位,以及为阻拦河水泛滥或海水入侵而兴建的各种水工建筑物。
如各种类型的坝、水闸,以及抗御洪水(或潮水)的提防和海塘等,其中以坝为典型代表,河床式水电站的厂房、河道中船闸的闸首、闸墙和零时性围堰等,也属于挡水建筑物。
取水建筑物为灌溉、发电、供水等目的,从水库、河流、湖泊、地下水等水源取水引至下游河渠或发电厂房的水工建筑物。
如进水闸、取水泵站等。
输水建筑物连接上下游引输水设置的水工建筑物的总称。
如隧洞、输水钢管、涵管、渠道和渠系建筑物等。
具体形式选用视引水目的、取水高程,以及地形、地质条件等因素而定。
如从水库引水,以灌溉、供水为目的而设置的输水建筑物,应布置在灌溉或供水地区的一侧,以免水温过低,不利于作物生长;为发电目的而设置的输水建筑物,应满足发电输水的专门要求。
泄水建筑物为宣泄水库、河道、渠道、涝区超过调蓄或承受能力的洪水或涝水以及为泄放水库、渠道内的存水以利于安全防护或检查维修的水工建筑物。
如高水头水利枢纽中的溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞,坝身中的中孔、底孔和涵管等;低水头水利枢纽中的滚水坝、泄水闸、冲沙闸等,以及由渠道分泄入渠洪水或多余水量的泄水闸、退水闸和由涝区排泄涝水的排水闸、排水泵站等。
具体形式选择由地形、地质、坝型和泄水量等确定。
在重力坝枢纽中,一般采用坝顶溢流、大孔口泄流或两种配合使用,并用深式泄水孔辅助泄洪或放空水库;在拱坝枢纽中,一般采用坝顶、坝身泄水孔或河岸式溢洪道和泄洪隧洞;在土石坝或结构复杂的轻型坝的枢纽中,一般采用河岸式溢洪道、泄洪隧洞或两者配合使用。
水工建筑物、水电站分类为了满足防洪要求,获得灌溉、发电、供水等方面效益,在河流的适宜地段修建不同类型建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型水工建筑物的综合体称为水利枢纽。
水工建筑物按其作用可分为以下几类:
(1)挡水建筑物。
用以拦截江河,形成水库或壅高水位,如各种坝和水闸;以及为抵御洪水或挡潮沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
(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,以保证坝和其他建筑物安全。
如各种溢流坝,坝身泄水孔;又如各种岸边溢洪道和泄水隧道等。
(3)输水建筑物。
为满足灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水的建筑物,如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽等。
(4)取(进)水建筑物。
输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段,灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。
(5)整治建筑物。
用以改善河流的水流条件,调整水流对河床及河岸的作用,以及防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷,如丁坝,顺堤、导流堤、护底和护岸等。
(6)专门建筑物。
《水工建筑物》课程测验作业及课程设计一.平时作业(一)绪论1、我国的水资源丰富吗?开发程度如何?解决能源问题是否应优先开发水电?为什么?我国水资源总量丰富,但人均拥有量少,所以应选不丰富。
我国水资源开发利用程度接近25%,从全国而言,不完全一样,呈现“北高南低”,南方特别是西南,水资源丰富而利用量少,利用程度低,而北方尤其是西北干旱地区和华北地区利用程度高。
解决能源问题应优先开发水电,因为水能在可再生能源中是开发技术最成熟,开发经验最丰富,发电成本最经济。
2、什么是水利枢纽?什么是水工建筑物?与土木工程其他建筑物相比,水工建筑物有些什么特点?水利枢纽是修建在同一河段或地点,共同完成以防治水灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体。
水工建筑物是控制和调节水流,防治水害,开发利用水资源的建筑物。
水工建筑物特点:工作条件的复杂性、设计选型的独特性、施工建造的艰巨性、失事后果的严重性。
3、水工建筑物有哪几类?各自功用是什么?挡水建筑物:用以拦截江河,形成水库或壅高水位。
如拦河坝、拦河闸。
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。
如溢流坝、溢洪道、隧洞。
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、渠道、渡槽、倒虹吸等。
取(进)水建筑物:是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进口段、进水闸等。
整治建筑物、专门建筑物。
整治建筑物(改善河道水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道和保护河岸)。
专门性水工建筑物(为水利工程种某些特定的单项任务而设置的建筑物)。
4、河川上建造水利枢纽后对环境影响如何?利弊如何?人们应如何对待?河流中筑坝建库后上下游水文状态将发生变化。
上游水库水深加大,流速降低,河流带入水库的泥沙会淤积下来,逐渐减少水库库容,这实际上最终决定水库的寿命。
较天然河流大大增加了的水库面积与容积可以养鱼,对渔业有利,但坝对原河鱼的回游成为障碍,任何过鱼设施也难以维持原状,某些鱼类品种因此消失了。
建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类水工建筑物一般按它的作用和使用时期等来进行分类。
(一)水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
1.挡水建筑物。
是用来拦截江河,形成水库或壅高水位的建筑物,如各种坝和水闸,或用以抗御洪水,如沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2.泄水建筑物。
是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌,以及为了人防、检修而放空水库、渠道等,以保证大坝和其他建筑物安全的建筑物。
如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。
3.输水建筑物。
是为了发电、灌溉和供水的需要,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(进)水建筑物。
是输水建筑物的首部建筑物,如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。
5.整治建筑物。
是用以改善河流的水流条仵,调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物,如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
6.专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
(1)水电站建筑物:如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房。
(2)灌溉、排水建筑物:如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物(渡槽、倒虹吸、跌水等)。
(3)水运建筑物:保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物,如升船机、船闸、筏道、码头等。
(4)给水、下水建筑物:如自来水厂的抽水站、滤水池和水塔,以及排除污水的下水道等。
(5)渔业建筑物:为了使河流中鱼类通过闸坝而修建的鱼道、升鱼机等。
有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。
例如溢流坝既起挡水作用,又起泄水作用;水闸既可挡水,又能泄水,还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。
在水利枢纽布置时,应尽量使一个建筑物起到多种作用。
(二)水工建筑物按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。
第六章船闸水工建筑物第一节概述船闸水工建筑物是船闸工程的主体,由闸首、闸室、导航及靠船建筑物等组成。
一、船闸水工建筑物设计的基本要求进行船闸水工建筑物设计时,首先需考虑以下的基本要求:(1)在选择结构型式时,须根据船闸所处的自然条件、地质条件、建筑材料来源情况、受力特征、对结构的使用要求以及施工条件等因素进行综合考虑并通过技术经济比较确定。
(2)闸首、闸室等挡水建筑物,因其失事将导致灾害或因经常检修而影响运输,必须满足稳定和强度要求。
当闸室采用透水闸底,闸室灌、泄水时,其渗流方向将频繁变换,为防止地基破坏及保证船闸水工建筑物正常工作,须认真做好防渗排水设计。
(3)溢洪船闸在布置和结构上须有相应的安全措施,如闸门锁定、墙后填土、表面防护等,以确保建筑物及各设备不被破坏。
(4)对损坏后难以修复的隐蔽工程和水下工程,如排水、止水设施等,设计时须周密考虑,确保其运行安全。
(5)为掌握施工期结构工作状态,监视船闸安全运转,总结和提高船闸设计水平,船闸结构的原型观测是十分必要的,可根据具体情况布置和埋设观测设备。
二、建筑物级别的划分根据通过船闸的设计最大船舶吨位,船闸可分为七级,其分级指标见表6- 1 。
船闸水工建筑物各部分的级别,是根据船闸级别及各部分建筑物在工程中的作用和重要性而划分为5级。
船闸水工建筑物级别见表6—2 。
船闸分级指标表6-1船闸水工建筑物级别划分表6-2在综合性水利枢纽中,挡水的闸首闸室级别应与枢纽中的其他挡水工建筑物的级别一致。
对船闸水工建筑物级别的划分,还须考虑建筑物作用水头大小、结构和地基特征、工程所处的地理位置等因素,它们将影响或增加结构设计的难度,增多失事的机率。
为提高其结构的可靠性,宜将有下列情况之一的,按表6-2所列级别提高1级采用。
(1)当最大水头超过15m;(2)当建筑物失事后,将使下游城镇、田地、工矿区或其他国民经济部门遭受严重灾害或引起巨大损失,以及临时性建筑物失事可能引起永久性建筑物遭受严重破坏。
水工建筑物的分类水利上为满足防洪、发电、灌溉、航运等兴利除害的要求,通常要建造控制水位、调节流量等作用的水工建筑物。
水工建筑物一般按其作用、用途和使用时间等进行分类。
(一)按作用分类水工建筑物按其促进作用可以分成压水建筑物、输水建筑物、引水建筑物、挑(入)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝须要而修建的建筑物。
1 .挡水建筑物,是用来拦截水流、抬高水位及调蓄水量的建筑物,如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2 .输水建筑物,就是用作发泄水库、渠道及压力前池的多余洪水、排放量泥沙和冰凌,以及为了人防、检修而Grignols水库、渠道等,以确保大坝和其他建筑物安全的建筑物。
例如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等。
3 .输水建筑物,是为了发电、灌溉和供水的需要,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.挑(入)水建筑物,就是引水建筑物的首部建筑物,例如输水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。
5 .整治建筑物,是用以改善河流的水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道以及为防护河流、水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物,如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。
6 .专门建筑物,就是为灌溉、发电、过坝等须要修建的建筑物。
例如专为发电用的输水管道、压力前池、调压室、电站厂房;专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸;专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。
(二)按用途分类水工建筑物按其用途可以分成一般性建筑物和专门性建筑物。
1 .一般性水工建筑物具有通用性,如挡水坝、溢洪道、水闸等。
2 .专门性水工建筑物,只同时实现其特定的用途。
专门性水工建筑物又分成水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、排灌排洪建筑物、过鱼建筑物等。
(三)按使用时间的长短分类水工建筑物按其采用时间的长短分成永久性建筑物和临时性建筑物。
1 .永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。
水工建筑物名词解释水工建筑物是指建筑工程中与水相关的建筑物,主要包括水库、堤坝、船闸、渠道、港口、码头等。
这些建筑物的主要功能是调节、利用和控制水资源,提供灌溉、供水、航运等需要。
1. 水库:是储存大量水资源的人造水体,通常通过拦截河流或水源来实现水资源的储备和调度。
水库主要用于提供农业灌溉、城市供水、发电等用途,同时也可以抵御洪水、调节流量等。
2. 堤坝:是建于河流或湖泊上的人造土石构筑物,用于防洪、调节河流水量和提供供水。
堤坝按照用途可分为农田堤坝、河床堤坝和水库堤坝。
3. 船闸:是水上交通中用于调节水位、控制船舶通行的水路工程。
船闸通过开关闸门,改变船舶所在区域的水位高低,使船舶可以安全通过。
4. 渠道:是人工开凿或构筑的输水渠,用于引水灌溉农田或供应城市用水。
渠道按照用途可分为灌溉渠道、引水渠道和排水渠道。
5. 港口:是水上交通的重要场所,提供船舶靠泊、装卸货物、进出口贸易等服务。
港口通常包括码头、船坞、集装箱储运区和相关设施。
6. 码头:是港口中用于船只靠岸和装卸货物的区域,通常由混凝土或钢结构建造,配有吊车、集装箱堆场、货物堆放场等设施。
7. 水闸:是水工建筑物中用于控制水流的设施,通常用于河流的调节、分洪和提供水源。
水闸通过开启或关闭闸门,调整水流量和水位。
8. 水坝:是用于拦截河流、形成蓄水区的工程构筑物。
水坝在截流的同时,也可以用来发电、供水和控制洪水,是水资源调节和利用的重要手段。
9. 排涝设施:是用于排除积水、防止水浸的建筑设施,主要包括排水管道、沟渠和泵站等。
排涝设施通常用于排除地下水位过高、降低洪水水位等目的。
10. 养护设施:是用于维护水工建筑物并确保正常运营的设施,主要包括检修门、输水管道、防渗设施和防腐设施等。
这些设施可以延长水工建筑物的使用寿命和提高安全性。
水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多用于河道,渠系及水库、湖泊岸边。
我国修建水闸的历史可追溯到公元前6世纪的春秋年代,据《水经注》记载,在位于今安徽寿县城南的芍陂灌区中即设有进水和供水用的5个水门。
至1991年,全国已建成水闸2.9万座,给国民经济带来了很大的效益。
现在的水闸建设,正在向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和遥控化发展。
一、工作特点:建在软土地基上的水闸具有以下一些工作特点:(1) 软工地基的压缩性大, 承载能力低, 抗冲能力差, 细砂容易液化, 在闸室自重及外荷作用下,地基可能产生较大的沉降或沉降差, 造成闸室倾斜, 止水破坏,闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。
(2) 水闸在泄流时, 尽管流速不高, 但水流仍具有一定的剩余能量, 而土基的抗冲能力较低, 可能引起水闸下游的冲刷, 此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流, 将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。
同时, 由于闸下游水位变幅大, 闸下出流可能形成远驱水跃,临界水跃甚至淹没度较大的水跃, 因此消能防冲设施要在各种运用情况时都能满足设计要。
(3) 土基在渗水流作用下, 容易产生渗透变形特别是粉、细砂地基, 在闸后易出现翻砂冒水现象,严重时闸基和两岸会被掏空, 引起水闸沉降, 倾斜, 断裂甚至倒塌。
基于上述特点,设计时需要解决好以下几个问题:(1) 选择适宜的闸址。
(2) 选择与地基条件相适应的闸室结构形式,保证闸室及地基的稳定。
(3) 做好防渗设计, 特别是上游两岸连接建筑物及其与铺盖的连接部分, 要在空间上形成防渗整体。
(4) 做好消能、防冲设计,避免出现危害性的冲刷。
二、水闸类型:(1) 节制闸:拦河或在渠道上建造, 用于拦洪,调节水位以满足上游引水或航运的需要,控制下泄流量,保证下游河道安全或根据下游用水需要调节放水流量。
(2) 进水闸: 建在河道, 水库或湖泊的岸边, 用来近控制引水流量, 以满足灌溉,发电或供水的需要。