水工建筑物重点1
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我国水资源丰富么?解绝能源问题是否应优先开发水电,为什么 ? ①我国水资源总量丰富,但人均稀少:总量世界排行第六,人均占有量是世界人均占有量的 1/4。
水能资源总量位居世界第一。
②水资源在时间、空间上分布不合理:大部分地区都有汛期和非汛期之分,汛期雨量大且集中。
在空间上南部东南部很大,北部西北部极少。
③与人口、耕地布局不相适应:什么叫水利枢纽,水工建筑物。
为了满足防洪要求,获得灌溉,发电,供水等方面的效益,需要在河流的适宜地段修筑不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称水工建筑物,而不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
水工建筑物特点工程量大,投资多,工期长 \工作条件复杂 \受自然条件制约,施工难度大 \效益大,对环境影响也大 \失事后果严重水工建筑物分类,各自功用。
挡水建筑物。
用以拦截江河,成水库或雍高水位泄水建筑物。
用以宣泄多余水量 , 排放你泥沙和冰凌,或为人防,检修而放空水库渠道等,以保证坝和其他建筑物的安全输水建筑物。
为满足灌溉,发电,和供水的需求,从上游向下游输水的建筑物取 (进水建筑物。
输水建筑物的首部建筑整治建筑物。
以改善河流的水利条件,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专门建筑物。
为灌溉,发电,过坝需要而兴起的建筑物说明分等、分级的意义、对象、依据?分等分级的意义(或目的 :为贯彻执行国家经济、技术政策,达到既安全又经济的目的。
对象:分等对象是水利水电枢纽工程,分级的对象是水工建筑物。
依据:分等的依据是按工程规模、效益及其在国民经济中的重要性进行分等,分级的依据是按水工建筑物所属的工程等别、及其在枢纽中的最重性进行分级。
1. 重力坝的原理 :依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求;同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求。
2. 重力坝的特点及其类型。
优点 :a.结构作用明确,设计方法简便,安全可靠 \对地形地质条件的适应性强 \枢纽泄洪问题容易解决 \便于施工导流 \施工方便缺点:a. 坝体剖面尺寸大,材料用量多 \坝体应力较低。
水工建筑物设计重点及注意事项摘要随着社会经济的发展,人民的生活水平的提高,对水资源的需求越来越大,对水工建筑物设计的要求也越来越高。
基于此,本文对水工建筑物设计重点及注意事项进行了深入分析。
关键词水工建筑物;设计重点;注意事项引言随着社会生产力的发展,水利建设得到了快速发展,并在一定程度上促进了人类的文明与经济发展。
水利建设对保护生态、改善环境具有十分重要的意义。
水利建设是一项民生工程,它既能提高人民群众的生活品质,又能合理地分配和使用水资源,又能为社会和经济的发展奠定坚实的基础。
一、水工建筑物设计内容及设计特点1、水工建筑物设计内容水工建筑物分为两个方面:一是大坝的结构系统,二是坝体的构造。
坝体结构系统包括挡水建筑物、泄洪建筑物、坝体;而坝体的构成,指的是大坝及其下游的建筑物。
坝体结构与其他工程结构的区别是:必须具备一定的刚度、强度和抗渗性。
为了提高大坝的水流动能,一般都要在大坝上安装一些导流幕墙;在高拱坝中,为了增加水流切变条件下的泄洪能力,必须在大拱坝内设置适当的溢流结构。
在确保坝体强度、确保坝体安全的前提下,在工程建设过程中,必须充分考虑建筑物、围堰、泄洪建筑物及周边地区的工程地质状况,并在工程建设中发现安全隐患时,必须采取相应的措施。
对于超高、超深、高程(m)、大泄洪建筑物(孔洞),应采取相应的施工措施,确保其正常运行;为了确保水库、水电站等中小河流的安全,必须采取相应的措施。
2、水工建筑物设计特点水工建筑在使用过程中会产生一系列的变化,其工作规律可以归纳为“时态”、“环态”和“暂态”。
而“时态”和“环态”则是各自不同的运作特征。
而环态的好坏,对工程质量、稳定性、安全、效益等诸多性能指标的产生,也直接影响到坝前、坝后的各种设备与设施的相互关系。
对典型的水坝工程进行全面的研究,并对其主要技术指标进行全面的分析。
针对国内水工大坝的现状,结合工程实践和世界先进水平,总结出了许多工程实践和规律,使其具备了良好的综合稳定性、动态性、安全性和经济性。
(精品水工建筑物知识点整理水工建筑物是指人类利用水资源建造的各种工程设施,包括水库、大坝、水闸、船闸、引、引水渠、机井等。
这些建筑物在控制水资源的调度、水力发电、灌溉、供水、航运等方面发挥着重要的作用。
下面整理了一些与水工建筑物相关的知识点。
1.水库:水库是人工蓄水的水体,在水文循环中起储水、调节径流、调蓄洪水、供水等作用。
根据功能和用途可分为水能利用、调节和多功能型水库。
2.大坝:大坝是拦截和围堵河流的建筑物,主要用于蓄水和防洪。
按照结构形式可分为土坝、石坝、混凝土坝等。
大坝的建设需要考虑水库的容积、坝型选择、坝体安全等因素。
3.水闸:水闸是调节水位和水流的设施,主要用于航运、排涝和灌溉等。
水闸的结构包括闸门、闸墩和闸孔等。
4.引水渠:引水渠是将水源引入需要灌溉或供水的地区的渠道。
根据用途可分为灌溉渠、供水渠和排水渠等。
5.机井:机井是通过机械装置从地下水层地下获取地下水,主要用于农田灌溉和城市供水。
6.船闸:船闸是船舶通过水坝或河道的升降设施,主要用于调节水位和船舶通航。
7.灌溉系统:灌溉系统是将水源输送到农田的系统,用于农作物的生长和发展。
常见的灌溉方式包括引水渠灌溉、滴灌、喷灌和旋转喷灌等。
8.水力发电:水力发电是利用水的动能转化为电能的一种能源利用方式。
根据水轮机的类型可分为水轮发电机和潮汐发电机等。
9.水质处理:水质处理是指通过物理、化学和生物方法改善水质的过程,用于净化供水和处理废水。
10.环境生态保护:水工建筑物的建设和运营往往对生态环境产生一定的影响,需要采取相应的环保措施,包括生态修复、环境监测等。
11.安全管理:水工建筑物的安全管理是保证设施运行安全和防止事故发生的重要措施,包括坝体安全监测、设备维护、防洪措施等。
12.水工建筑物的设计:水工建筑物的设计包括结构设计、水流设计、水力学计算和稳定性分析等,需要考虑结构的强度、稳定性和安全性。
13.施工技术:水工建筑物的施工需要考虑土质、地质、地下水位等因素,采用合适的施工方法和技术,确保工程质量。
1、溢流重力坝:既要满足稳定和强度要求,又要满足水利条件要求。
孔口尺寸,溢流堰形态,以及效能方式溢流坝的溢流面组成部分,各部分的形态的确定为满足泄水的要求,其实用剖面是将坝体下游斜面修改成溢流面溢流坝面由顶部曲线段、中间直线段、下游反弧段组成顶部曲线段的形状对泄流能力和流态有很大的影响。
对于坝顶溢流式孔口,工程中常采用WES 曲线下部反射弧要求沿程压力分布均匀,不产生负压和不致引起有害的脉动,通常采用圆弧曲线,反射半径R=(6~10)h ,h 为校核洪水位闸门全开时反弧处的水深。
中间直线段与顶部曲线段和下部反弧段相切,其坡度由重力坝基本剖面决定溢流坝实用剖面是将溢流面曲线与坝体基本剖面拟合修改而成。
2、重力坝抗滑稳定分析抗剪强度公式:()∑∑-=P U W f K s∑W --作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和∑P --作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数和U ——作用在滑动面上的扬压力;(1分)f ——滑动面上的抗剪摩擦系数;(1分)K----按抗剪强度公式计算的抗滑稳定安全系数抗剪断公式:()∑∑'+-'=P AC U W f K s ''s K ——抗滑稳定安全系数;(1分)∑W ——滑动面以上的总铅直力;(1分) ∑P ——滑动面以上的总水平力;(1分) U ——作用在滑动面上的扬压力;(1分)f '——抗剪断摩擦系数;(1分)c'——抗剪断凝聚力。
(1分)提高抗滑稳定性的工程措施:将坝的迎水面做成倾斜或折坡行,利用坝面上的水重来增加坝体的抗滑稳定;将坝基面开挖成倾向上游的斜面,借以增加抗滑力提高稳定性;利用地形地质特点,在坝踵或坝趾设置深入基岩的齿墙,用以增加抗力提高稳定性;采用有效的防渗排水或抽水措施,降低扬压力;利用预加应力提高抗滑稳定性3、拱效应:心墙坝由于心墙设在坝体中部,施工时就要求心墙与坝体大体同步上升,因而两者相互干扰大,影响施工进度。
水工建筑物复习资料水工建筑物复习资料水工建筑物是指用于调节水流、蓄水、排水、防洪、发电等目的而建造的工程设施。
它们在我们日常生活中扮演着重要的角色,为我们提供了清洁的饮用水、灌溉农田、发电等重要功能。
在此,我将为大家提供一些水工建筑物的复习资料,希望能够帮助大家更好地理解和记忆相关知识。
1. 水坝水坝是用来拦截水流并形成水库的建筑物。
根据用途和材料的不同,水坝可以分为多种类型。
例如,土坝是由土石等材料堆筑而成,适用于中小型水库;混凝土坝则由混凝土浇筑而成,适用于大型水库。
水坝的主要作用是调节水流,蓄水以供给人们生活和农业用水,并通过水力发电提供清洁能源。
2. 水闸水闸是调节水流的一种水工建筑物,用于控制河流或水道的水位。
它由闸门、闸室和液压设备等组成。
当需要调节水位时,可以通过开启或关闭闸门来控制水流的流量。
水闸的主要功能包括防洪、排水、灌溉和航运等。
在防洪方面,水闸可以根据需要调节水位,减轻洪水的威力,保护沿岸地区的安全。
3. 水泵站水泵站是用于将水从低处抽送到高处的设施。
它由水泵、管道和控制设备等组成。
水泵站广泛应用于供水、排水、灌溉和工业生产等领域。
在供水方面,水泵站可以将水从水源地抽送到水库或供水管网,为人们提供清洁的饮用水;在灌溉方面,水泵站可以将水送到农田,满足农作物的生长需求。
4. 水力发电站水力发电站是利用水流的动能转化为电能的设施。
它由水轮机、发电机和变电设备等组成。
水力发电站利用水流的能量驱动水轮机旋转,进而带动发电机发电。
水力发电是一种清洁、可再生的能源,对环境污染较小,具有重要的经济和环境效益。
5. 水库水库是由水坝拦截水流而形成的人工湖泊。
它具有调节水流、蓄水、防洪等功能。
水库不仅为人们提供了清洁的饮用水和灌溉水源,还为水力发电提供了重要的条件。
此外,水库还可以提供娱乐和旅游等功能,吸引着众多游客前来观赏风景和进行水上活动。
以上是一些关于水工建筑物的复习资料。
通过对这些知识的学习和理解,我们可以更好地了解水工建筑物的作用和重要性。
水工建筑物重点知识总结水利专业《水工建筑物》复习资料第一章绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。
3.水工建筑物的类别有哪些按其作用分为以下几类:(1)挡水建筑物:坝、闸和堤防等(2)泄水建筑物:坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等(3)输水建筑物:输水洞、引水涵管、渠道、渡槽(4)取水建筑物:输水建筑物的首部建筑物:进水闸、泵站(5)专门建筑物:电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道(6)整治建筑物:用来整治河道、改善河道的水流条件,如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。
*注意:有时分类不十分严格,闸可取水也可挡水;渠道可取水也可输水;溢流坝可挡水也可泄水……4.水利工程的特点(了解)(1)工作条件复杂,考虑因素多;(2)受自然条件制约,施工难度大;(3)效益大,对环境的影响也大;(4)失事后后果严重;(5)工程量大,投资巨大,工期长第二章水工建筑物设计综述1.水电工程和水工建筑物如何分等分级依据是什么(重点)(1)水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等工程失常影响效益,工程失事造成灾难工程规模有大小,安全程度有高低分等依据:工程规模、效益、重要性级别:五等(2)水工建筑物的分级永久性主要建筑物:大坝、厂房、泄洪闸…水工建筑物永久性次要建筑物:挡墙、导墙、护岸…临时建筑物:施工围堰、导流建筑物…分级依据:工程等别、作用、重要性级别:五级2.永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。
临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。
3.表达水工建筑物安全储备的方法(重点)(1)单一安全系数法(2)分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)(1)承载能力极限状态当出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:①刚体失去平衡;②材料强度不足而破坏;③结构失稳;④结构转变为机动体系;⑤结构体产生渗透失稳等现象;(2)正常使用极限状态定义:当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时,认为达到了正常使用极限状态。
水工建筑物知识点水工建筑物是指为调节水文情况而修建的,具有控制水流、蓄水、引水、排水、灌溉、发电、供用水等功能的建筑物。
这些建筑物在水利工程中具有重要的作用,成为了维护水资源安全和人民生活生产的重要基础设施。
在本文中,我们将介绍一些水工建筑物的知识点,帮助读者更好的了解和掌握这些建筑物的特点和运行原理。
水坝水坝是指在河流、湖泊等水域中筑起的隔水建筑物。
其主要功能是蓄水和调节河流水文情况,防止洪水和干旱,同时还可以发电、供水和向灌区输送水资源。
水坝的建造需要考虑水文地质、水文气象、地理环境等因素,同时还需要考虑坝体的选择、断面形式、稳定性等问题。
常见的水坝类型有重力坝、拱坝、土石坝、引水坝等。
水电站水电站是一种将水能转化为电能的场所。
水电站的主要组成部分包括水坝、水泵站、引水渠、发电机组等。
水电站的工作原理是利用水流驱动发电机转子转动,从而产生电能。
水电站的优点是清洁、可再生、储备能源丰富等,同时还可以作为调节电网负荷、发电峰谷的重要手段。
但水电站也会存在环境破坏和社会危害的问题,如水库淹没、河流生态退化、社区迁移等。
船闸船闸是一种水工建筑物,在河流、运河中使用,主要功能是调节水位高低,控制船只进出港口。
船闸包括闸室、闸门、鱼梁等部分。
其工作原理是通过升降闸门来控制水位的变化,以满足船只往来的需要。
船闸的设计要考虑水文特征、船只尺寸、水流速度等因素,以保证其运行安全和有效性。
水泵站水泵站是一种用于抽取地下水或河流水的建筑物。
其主要组成部分包括水泵、配电系统、管路系统等。
水泵站的工作原理是通过泵机将水从低处抽到高处,以供城市生活、农业灌溉、工业生产等需要。
水泵站的设计要考虑能耗、泵机选择、夏季内部温度上升等问题,以保证其运行效率和稳定性。
灌溉工程灌溉工程是指利用水利设施,向土地施肥施水的一种农业生产方式。
灌溉工程包括引水渠、虹吸井、灌区传输系统、水泵站等。
其主要功能是调节土地水分,保证作物生长需要,提高农业生产效益。
第一章绪论*1,水资源具有储量的有限性、补给更新的循环性、时空分布的不均匀性、利与害的两重性,以及可储藏可输移等特点。
2,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组成的综合体称为水利枢纽。
3,水工建筑物按其作用可以分为:挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、政治建筑物、专门建筑物。
*4,水利工程的特点:1,工作条件复杂;2,受自然条件制约,施工难度大;3,效益大,对环境影响也大;4,失事后果严重第二章水工建筑物设计综述1,现代水利工程的特点:1,受自然条件制约,工程条件复杂多变;2,施工难度大,对环境和自然的影响也大;3,社会、经济效益高,与经济系统联系密切;4,工程失事的后果严重。
*2,工程设计步骤:技术预测一信息分析一科学类比一系统分析一方案设计一功能分析一安全分析f施工方案f经济分析f综合测评。
3,水利水电工程分等分级的意义:水利工程失常,会直接影响经济效益,而工程失事,将给社会带来巨大的财产损失和认为的灾害。
水利是过敏经济的基础产业,工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏,甚至形成社会问题。
因此,应从社会经济全局的利益出发,高度重视工程安全,将之与经济性合理地统一考虑。
有关规范将水利水电工程按重要性分等,将枢纽中的建筑物分级,就是体现了这种意图。
4,水利水电工程按其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分成五等。
永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
5,永久性建筑物系指工程运行期间使用的建筑物。
根据其重要性分为:1,主要建筑物。
系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物,如堤坝、水闸、电站厂房及泵站等。
2,次要建筑物。
系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大,并易于修复的建筑物,如挡土墙、导流墙及护岸等。
6,为了保证建筑物安全,必须在规划、设计阶段详加分析,保证其在蓄水及泄水能力,结构强度及稳定性等方面均有一定的安全储备。
水工建筑物重点基础知识总结水工建筑物啊,就是咱们用来和水打交道的大工程,主要任务就是管好水、用好水,防患于未然。
来,咱们简单聊几个重点:1. 不同的“水管家”坝:就像是个大胖子拦在河中间,肚子(水库)里能装好多水,发电啊、防洪啊、灌溉啊,全能。
堤:河两岸的守护者,像是长城一样,专门抵挡洪水,保护两岸居民不被水淹。
闸门:想象成水的大门,想放水就开,想存水就关,控制水位的小能手。
渠道:水的专属高速公路,把水从一个地方引导到另一个地方,农田灌溉、城市供水全靠它。
涵洞:水下的秘密通道,让水在路下面过,车在上面跑,互不影响。
泵站:相当于水的电梯,能把低处的水抽到高处,解决地形差异问题。
2. 设计时得想周到稳如泰山:得保证这些建筑能经得起水压、土压,还有天灾的考验,稳稳当当的。
耐用才是硬道理:材料得选好的,耐腐蚀、耐磨损,用个几十年不成问题。
钱得花在刀刃上:建的时候得精打细算,既要好用,还得经济实惠。
保护环境:修的时候得考虑到对生态的影响,别伤了鱼啊鸟啊的家。
3. 施工讲究多打好地基:就像盖房子先要打地基一样,得加固,用灌浆啊、打桩啊,让建筑物站得稳稳的。
混凝土活儿得细:浇筑混凝土是个技术活,温度、湿度都得控制好,还得好好养护,不能有裂缝。
防水大作战:特别是坝,得防渗,就像给它穿了防水衣,一滴水都不漏。
监工得紧:施工时得有眼睛盯着,用仪器测着,发现问题马上解决,安全第一。
4. 安全和维护不能忘风险得提前想:万一出啥事,得有应急方案,不能措手不及。
定期保养:跟车一样,得定期检查,清理垃圾,保证一切运转正常。
爱护环境:建的时候尽量少破坏,用的时候多想想怎么保护周围的花花草草和小动物。
这就是水工建筑物的一些基础知识,说白了,就是要让这些大家伙既安全可靠,又能和谐地融入自然环境,为我们的生活服务。
第一章绪论水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而修建的工程。
根本任务是:除水害兴水利。
水利水电工程的设计阶段:项目建议书阶段、可行性研究阶段、初步设计、招投标设计、施工图设计资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。
水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,修建的各种不同类型的,用来控制和支配水流的建筑物。
水利枢纽指集中建造的不同类型的水工建筑物组成的有机的综合体。
水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为: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、提防、海塘、施工围堰。
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、泄水闸、泄水孔。
输水建筑物:为满足灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物。
如:引水隧洞、压力钢管、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、扬水站等。
整治建筑物(丁坝、顺坝、导流堤、护岸)、专门建筑物(压力前池、调压室、沉砂池、冲沙闸)。
水利工程的特点:①工作条件的复杂性;②设计选型独特;③施工难度大;④社会、经济效益高;⑤对环境影响的多面性;⑥失事后果的严重性;第二章重力坝重力坝的工作原理:在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求;同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
按结构形式分:实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝。
宽缝重力坝:将相邻坝段间的横缝部分地拓宽的重力坝。
空腹重力坝:在实体重力坝坝底沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔按是否溢流分:溢流重力坝、非溢流重力坝按筑坝材料分:混泥土重力坝、浆砌石重力坝为了减少渗流对坝体稳定和应力的不利影响,在靠近坝体的上游面设排水孔,靠近坝踵的地基内设防渗帷幕,帷幕后设排水孔重力坝的优点:①结构作用明确,设计方法简便,安全可靠;②对地形、地质条件适应能力强;③枢纽泄洪问题易解决;④便于施工导流;⑤施工方便重力坝的缺点:坝体剖面尺寸大,材料用量多;②坝体应力较低,材料强度不能发挥;③坝体与地基接触面积大,坝底扬压力大,对稳定不利;④坝体体积大,施工水化热难以控制。
第一章绪论水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而修建的工程。
根本任务是:除水害兴水利。
水利水电工程的设计阶段:项目建议书阶段、可行性研究阶段、初步设计、招投标设计、施工图设计资源水利就是从水资源开发、利用、治理、配置、节约、保护等六个方面系统分析,综合考虑,实现水资源的可持续利用。
水工建筑物:为了达到防洪、灌溉、发电、供水等目的,修建的各种不同类型的,用来控制和支配水流的建筑物。
水利枢纽指集中建造的不同类型的水工建筑物组成的有机的综合体。
水利枢纽分为蓄水枢纽(水库)和取水枢纽。
其中水库枢纽包括挡水、泄水、输水(或引水)三类建筑物,称为水库三大件。
水工建筑物的分类按其在枢纽中的作用分为: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、提防、海塘、施工围堰。
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、泄水闸、泄水孔。
输水建筑物:为满足灌溉、发电和供水的需要,从上游向下游输水用的建筑物。
如:引水隧洞、压力钢管、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、扬水站等。
整治建筑物(丁坝、顺坝、导流堤、护岸)、专门建筑物(压力前池、调压室、沉砂池、冲沙闸)。
水利工程的特点:①工作条件的复杂性;②设计选型独特;③施工难度大;④社会、经济效益高;⑤对环境影响的多面性;⑥失事后果的严重性;第二章重力坝重力坝的工作原理:在水压力及其他荷载的作用下,主要依靠坝体自身重量产生的抗滑力来满足稳定的要求;同是也依靠坝体自重在水平截面上产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度的要求。
其基本剖面为上游面近于垂直的三角形剖面。
按结构形式分:实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝。
宽缝重力坝:将相邻坝段间的横缝部分地拓宽的重力坝。
空腹重力坝:在实体重力坝坝底沿坝轴线方向设置大尺寸的空腔按是否溢流分:溢流重力坝、非溢流重力坝按筑坝材料分:混泥土重力坝、浆砌石重力坝为了减少渗流对坝体稳定和应力的不利影响,在靠近坝体的上游面设排水孔,靠近坝踵的地基内设防渗帷幕,帷幕后设排水孔重力坝的优点:①结构作用明确,设计方法简便,安全可靠;②对地形、地质条件适应能力强;③枢纽泄洪问题易解决;④便于施工导流;⑤施工方便重力坝的缺点:坝体剖面尺寸大,材料用量多;②坝体应力较低,材料强度不能发挥;③坝体与地基接触面积大,坝底扬压力大,对稳定不利;④坝体体积大,施工水化热难以控制。
扬压力是由上、下游水位差产生的渗透水压力和下游水深产生的浮托力两部分组成。
作用在坝上的荷载,按性质分为基本荷载和特殊荷载泥沙压力根据坝前淤积高程——淤积计算年限可取50-100年。
波浪要素:波浪高度、波浪长度、波浪中心线超出静水面的高度。
基本烈度:是指该地区今后50年期限内,可能遭遇超越概率P50为0.10的地震烈度。
重力坝抗滑稳定分析目的:核算坝体沿坝基面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定的安全性能。
失稳的形式:①沿坝体抗剪能力不足的软弱结构薄弱层面(坝体与坝基的接触面和坝基岩体内连续的断层破碎带)产生滑动。
②在各种荷载作用下,上游坝踵出现拉应力,使之裂缝,或下游坝趾压应力过大,超过坝基岩体或坝体砼的允许强度而压碎,从而产生破坏。
抗滑稳定分析方法:刚体极限平衡法、有限单元法、地质力学模型试验(重要工程)提高坝体抗滑稳定性的工程措施:①利用水重;②将坝基面开挖成倾向上游的斜面,增加抗滑力;③设置齿墙;④设置排水系统,减小扬压力;⑤加固地基(帷幕灌浆、固结灌浆);⑥横缝溉浆;⑦预应力锚固措施。
应力分析的目的:①检验大坝在施工期间和运用期是否满足强度要求;②根据应力分布情况进行坝体砼标号分区;③为研究坝体某些部位应力集中和配筋等提供依据。
应力分析方法:理论计算、模型试验。
材料力学法基本假定:①坝体砼为均质、连续、各向同性的弹性材料;②视坝段为固接于地基上的悬臂梁,不考虑地基变形对坝体应力影响,并认为各坝段之间独立工作,横缝不传力;③不考虑两侧坝体的影响;④假定坝体水平截面上的正应力按直线分布,不考虑廊道对坝体应力的影响。
重力坝体温度的三个阶段:上升期(一般为15℃,最高为36℃)、降温期、稳定期。
温度裂缝的分类:贯穿性裂缝、表面裂缝温度控制的目的:①防止混泥土由于温度过高、内外温差过大、及气温骤降产生各种温度裂缝;②为做好接缝灌浆,满足结构受力要求,提高施工工效,简化施工程序提供依据。
温度控制的标准:①地基的容许温差;②上下层容许温差(不超过15~20℃);③内外容许温差(不大于20~25℃)温度控制措施:①降低混泥土的浇筑温度(预冷骨料、加冰搅拌);②减少混泥土水化热升温(用中、低水化热水泥、埋大石块、用冷却水管进行初期冷却、减小浇筑层厚度);③加强对混泥土表面的养护和保护(对表面加覆盖、浇水养护)重力坝剖面设计原则:①保证大坝安全运用,满足稳定和强度要求;②尽可能节省工程,使剖面尺寸最小,造价最低;③坝体外形轮廓简单,便于施工,运行方便。
溢流重力坝的孔口形式:开敞溢流式、大孔口溢流式闸门按工作条件分为:工作闸门、检修闸门、事故闸门;按形式分:平面闸门、弧形闸门、翻板闸门重力坝消能形式及适用条件①挑流消能适用于基岩比较坚固的高坝或中坝;②底流消能适用于中、低坝或基岩较软弱的河道(挑角θ=20~25°);③面流消能适用于水头较小的中、低坝,要求下游水位稳定,尾水较深,河道顺直,河床和河岸在一定范围内有较高抗冲能力。
消力戽适用于尾水较深,变幅较小,无航运要求且下游河床和两岸有一定抗冲能力的情况。
联合消能适用于泄洪量大,河床狭窄、下游地质条件差的高、中坝或单一消能形式经济合理性差的情况。
重力坝地基处理主要包含:防渗、提高基岩强度和整体性。
坝基固结灌浆的目的:①提高基岩的整体性和强度,降低地基的透水性;②减小基岩受力后的变形;③提高基岩的抗压抗剪强度。
帷幕灌浆的目的:①降低坝底渗透压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,②减少坝基渗流量。
坝体混泥土分区的原则:①坝体混泥土采用的强度等级种类应尽量减少并与枢纽中其他建筑物混泥土扥及一致;②同一块中的强度等级不超过两种,相邻区的强度等级不超过两级,以免产生应力集中获产生温度裂缝(分区宽度为2-3m)坝体分缝按其作用可把缝分为沉降缝、伸缩缝、工作缝;按其位置分为横缝、纵缝及水平缝。
坝体横缝间距一般为15~20m,横缝间距大于22m或小于12m时,应作论证。
第三章拱坝拱坝的类型:薄拱坝、一般拱坝、厚拱坝(重力拱坝)、单曲拱坝、双曲拱坝。
拱坝中心角对应力、稳定的影响:中心角愈大,拱圈厚度愈小,材料强度可得到充分利用,对应力有利。
但对拱坝坝肩稳定不利。
拱坝的最大应力常在1/3~1/2处拱坝的布置原则:①使材料的强度得到充分的发挥;②满足安全要求;③满足运用要求:a、泄洪b、引水c、交通;④满足施工要求:a、模板制作;b、倒悬度;⑤满足经济的要求:在满足上述多项要求的情况下,近可能使整个枢纽的总投资最小,最早受益拱坝的布置步骤:①根据坝址地形、地质图确定开挖深度,画出可利用岩石等高线;②在地形图上确定顶拱轴线的位置(尽量使拱轴线与基岩等高线在拱端处的夹角不小于30°)③按出拟拱冠梁的尺寸,选取拱圈,绘制个拱圈的平面图;④选取若干铅垂面,检查倒悬度及坝面光滑度;⑤应力计算和坝肩抗滑稳定校核;⑥计算坝体工程量,进行方案比较。
一般情况下,温降对坝体应力不利,而对坝肩稳定有利。
封拱温度越低,建成后愈有利于降低坝体拉应力。
温度荷载包括:均匀温度变化t m、沿坝厚温度梯度变化t d、非线性温度变化t n;拱坝应力分析方法:圆筒法、纯拱法、拱梁分载法(包括拱梁法和拱冠梁法)、有限单元法和模型试验法等。
纯拱法假定拱坝由一系列各自独立互不影响的水平拱圈叠全而成,每层拱圈简化为两端固结的平面拱,用结构力学方法求解拱的应力。
拱冠梁法基本原理:①它按照拱冠部位的中央悬臂梁和若干水平拱在交点处径向变位一致的原则进行拱梁荷载分配。
②求得各层拱圈的拱冠梁各自承担的荷载后,拱圈各截面的应力,拱冠梁按悬臂梁结构计算应力。
拱坝稳定分析的方法:刚体极限平衡法、有限单元法、地质力学模型试验改善拱坝稳定的措施:①加强地基处理,对不利的节理和结构面进行有效的冲洗和固结灌浆,提高抗剪强度;②加强坝肩的灌浆和排水措施,减少岩体内的渗流措施;③将拱端向岸壁深挖嵌进,扩大下游的抗滑岩体,避开不利的滑裂面;④改进拱圈设计;⑤若拱端基岩稳定性较差,可局部扩大拱端或设置重力墩。
拱坝坝身泄水方式:自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、坝身泄水孔式。
碾压混泥土拱坝的横缝:常规横缝、诱导缝(短缝)、灌浆横缝拱坝比同一高度的重力坝可节约1/3~2/3的工程量在V形河谷中修建拱坝,下部水压力较小的部位拱跨小,为加大拱的作用,选用双曲拱坝第四章土石坝土石坝的设计要求:①具有做够的断面以保持坝的稳定;②设置良好的防渗和排水设施用于控制渗流;③根据现场条件选择筑坝土石料的种类、坝体的结构形式等;④坝基足够稳定;⑤泄洪建筑物具有足够的泄洪能力,坝顶具有足够的安全超高,以防洪水漫顶;⑥采取适当的构造措施,使坝应用可靠和耐久。
土石坝的类型:按其施工方法分碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲填坝和水中填土坝。
碾压式土石坝分为均质坝、分区坝(心墙坝、斜墙坝和斜心墙坝)、人工防渗材料坝。
均质坝渗透系数不大于1x10-4cm/s,心墙和斜墙不大于1x10-5cm/s坝顶高程按设计高程和校核高程选择较大值,竣工时的坝顶高程应留有坝高1%的沉降量中低高度的均质坝,其平均坡度率约为1:3,土质防渗体的心墙坝1:1.5~1:2.5(下游采用堆石)1:2.0~1:3.0(下游采用土料);1:1.7~1:2.7(上游采用堆石),1:2.5~1:3.5(上游采用土料)马道的宽度不小于1.5m由于上游坝坡长期浸泡于水中,土的抗剪强度下降,会降低坝体的稳定性。
所以,当材料相同时,上游坡常比下游坡缓,对在同一水位侧坝坡,水下部分也常比水上部分缓。
防渗体的作用:防渗,降低坝体浸润线、降低渗透坡降和控制渗流量。
渗流计算的内容和目的:①确定坝体浸润线及下游出逸点的位置,绘制坝体和坝基流网图。
②确定坝体和坝基渗流量,以便估算水库的渗漏损失;③确定坝体和坝基的渗流流速和坡降,验算该处是否会发生渗透破坏;④确定水库水位骤降对水库水位的影响。
目的:①为坝体内各部分土的饱水状态的划分提供依据;②确定对坝坡有重要影响的渗流作用力;③为稳定分析和应力分析提供依据;④检验土体的渗流稳定性,防止发生流土和管涌;⑤确定坝体和坝基防渗体的尺寸和排水设施的容量和尺寸;⑥确定通过坝和河岸的渗流水量。