过坝建筑物、渠首及渠系建筑物和河道整治建筑物
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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。
1.水工建筑物按其作用分为哪几种类型?类型:挡水、壅水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取水建筑物,河道整治建筑物,专门建筑物。
2.水利枢纽由哪些建筑物组成?挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物,取水建筑物,整治建筑物,专门性建筑物。
3.简述水利工程建设的步骤:河流规划、项目建议书、可行性研究、工程设计、工程施工准备及施工、生产准备、竣工验收、后评价4.简述水工建筑物的特点:(1)工作条件的复杂性:在水中工作受水的特殊作用包括静水压力、风浪压力、冰压力等;在水头作用下收到渗透压力;泄水建筑物受高速水流的冲刷及空蚀作用。
(2)施工的艰巨性:导流问题复杂,工程规模大,施工技术复杂,工程量巨大,施工工期长,受自然条件、气候、水文地质、工程地质等影响大。
(3)建筑物的独特性:由于地形、地质、水文等条件的千差万别形成水工建筑物的独特性。
(4)与周围环境的相关性:水利工程建设在兴水利除水害的同时对周围自然环境和社会环境产生一定的影响。
(5)对国民经济的影响巨大性:水利工程建设项目一般规模大、综合性强、组成建筑物多,投资大,一旦失事后果将造成灾害性乃至毁灭性的破坏。
5.什么叫重力坝的基本剖面,其设计的基本原则是什么?重力坝基本剖面:重力坝在自重,齐顶的上游水压力和扬压力三个主要荷载作用下满足稳定要求的最小三角形剖面。
原则:满足稳定与强度要求。
6.扬压力由哪几部分组成?各是如何产生的?水工建筑物挡水后,在上、下游水头差的作用下,水将通过坝(闸)体、地基等的孔隙向下游渗透,由渗透引起的水压力称为渗透压力;由下游水深引起的水压力称为浮托力。
渗透压力与浮托力之和称为扬压力。
7.提高重力坝抗滑稳定的措施有哪些?(1)利用水重。
将坝的迎水面做成向上游的倾斜面或折坡面,利用坝面水重增加其抗滑稳定性,但不宜倾斜过大.(2)减小扬压力。
做好坝基的防渗排水工作。
(3)提高坝基面得抗剪断参数。
设计和施工时应保证坝体混凝土与坝基岩体结合良好。
水利水电工程技术术语——水工建筑物1、水利枢纽:为实现一项或多项水利任务,在一个相对集中的场所修建若干不同类型的水工建筑物组合体,以控制调节水流。
2、工程规模:对水利水电工程用库容、坝高、装机容量、灌溉面积等特性指标所反映的工程的大小。
3、水利水电工程等别:对水利水电工程按其规模、效益、及其在国民经济中的重要性所划分的等别。
4、水工建筑物级别:按水工建筑物所在工程的等别、作用及其重要性所划分的级别。
5、永久性建筑物:工程运用期间长期使用的建筑物。
6、临时性建筑物:仅在工程施工及维修期间使用的建筑物。
7、主要建筑物:在工程中起主要作用、失事后将造成严重灾害或严重影响工程效益的建筑物。
8、次要建筑物:在工程中作用相对较小、失事后影响不大的建筑物。
9、挡水建筑物:拦截水流、抬高水位以及阻挡河水泛滥或海水入侵的水工建筑物。
10、泄水建筑物:宣泄多余水量或排放泥沙、冰凌等的水工建筑物。
11、输水建筑物:输送水的水工建筑物。
12、取水建筑物:从水源取水的水工建筑物。
13、渠系建筑物:在各级渠道上修建的水工建筑物。
14、安全系数:建筑物为保持稳定或结构强度安全所应具有的抵抗力与作用力的比值。
15、安全超高:挡水建筑物顶部高程超出最高静水位加波浪高度或爬高后的富裕程度。
16、坝:修建在河道或山谷中拦截水流、抬高水位、调蓄水量的挡水建筑物。
17、堤:在江、河、湖、海沿岸或水库区、分洪区周边修建的挡水建筑物。
18、坝轴线:代表坝平面位置的一根基准线。
19、坝肩:坝体与两岸岩体的接触部位。
20、坝踵:坝底上游端部位。
21、坝址:坝底下游端部位。
22、重力坝:主要依靠自身重量抵抗水的作用力等荷载以维持稳定的坝。
23、混凝土坝:用混凝土或钢筋混凝土材料浇筑的坝。
24、碾压混凝土:将干硬性的混凝土拌合料分薄层铺开并经振动碾压密实而成的混凝土坝。
25、挑流鼻坎:建在泄水建筑物末端,能将下泄的高速水流向下游抛射,具有一定反弧半径和一定角度的坎。
水工建筑物按作用如何分类?答: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)泄水建筑物,是用于宣泄水库、渠道的多余洪水量,排放泥沙和冰凌。
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。
如渠道、引水隧洞、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扬水站等。
(5)整治建筑物,是用以改善河流的水流条件、稳定河槽以及为防护河流、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,是为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。
如专为发电用的水电站;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。
水工建筑物按用途如何分类?答:水工建筑物按其用途可分为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,只实现其特定的用途。
专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等。
水工建筑物按使用时间的长短如何分类?答:水工建筑物按其使用时间的长短分为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。
根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。
(2)临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物,如施工导流明渠、围堰等。
主要作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件。
水利水电工程的等别如何划分?答:根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的规定,水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等。
第一章1、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兴建的各项工程,称为水利工程。
为了满足防洪要求,获得灌溉、发电、供水等方面的效益,在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水工枢纽。
2、挡水建筑物:闸、坝、堤防、海塘泄水建筑物:溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道、泄水隧洞输水建筑物进水建筑物:扬水站整治建筑物:丁坝、顺坝、导流堤、护岸、护底专门建筑物:压力前池、调压室、沉砂池、船闸、冲沙闸3、投资大、工期长、工程量大、失事后果严重、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。
4、勘测、规划、工程设计、工程施工、工程管理、科技开发开发型设计、更新型设计、适配型设计安全性、适用性、经济合理性5、将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等水利水电工程中的水工建筑物:永久性水工建筑物(主要建筑物、次要建筑物)分为五级,临时性水工建筑物分为三级。
6、项目建议书、可行性研究报告、初步设计、招标设计和施工图。
第六章1、水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物。
按所承担的任务分类:节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、挡潮闸、排沙闸按闸室结构型式分类:开敞式、胸墙式、涵洞式2、水闸由闸室、上有连接段、下游连接段组成。
闸室由闸门、闸墩(分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥、检修便桥)、底板(是闸室的基础,将重量和和荷载传至地基,兼有防渗和防冲作用)、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机。
上有连接段:防冲槽、护底、铺盖、翼墙、护坡下游连接段:护坦(消力池)、海漫、防冲槽、翼墙、护坡3、(1)软土地基压缩性大,承载能力差,抗冲能力差,地基可能产生较大的沉降(2)下泄水流可能引起水闸下游冲刷(3)在渗透水流作用下,容易产生渗流变形。
4、闸址宜选在地形开阔、岸坡稳定、岩土坚实、地下水水位较低的地点。
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进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。
取水建筑物为浇灌、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,以浇灌、供水为目的而设置的输水建筑物,应布置在浇灌或供水地区的一侧,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平安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,以及由渠道分泄进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,一般采纳坝顶溢流、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,一般采纳坝顶、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,一般采纳河岸式溢洪道、泄洪隧洞或两者配合使用。
西安理工大学研究生招生入学考试《水工建筑物》考试大纲科目代码:728科目名称:水工建筑物第一部分课程目标与基本要求该课程是水利水电工程专业的主干专业课。
教学目标是使学生了解水利工程的前沿发展现状和趋势;了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发、环境保护和可持续发展等方面的方针、政策;掌握各种水工建筑物设计的基本理论、方法和水利枢纽工程中各种水工建筑物的相互关系及其布置原则;通过课程实验和课程设计等实践性教学环节的训练,培养学生的理论计算、工程设计、工程实验、竞争与合作等方面的能力,培养学生运用基础理论和专业知识分析和解决工程实际问题的能力,为从事水利水电工程设计、施工、管理和科学研究工作奠定基础。
第二部分课程内容与考核目标第一章绪论1、水与水利工程及其发展现状和趋势2、水利枢纽与水工建筑物3、水利建设与可持续发展4、本课程的特点和解决水工问题的方法第二章水工建筑物设计综述1、水利工程设计的任务和特点2、水工建筑物设计的步骤3、水工建筑物的安全性4、水工建筑物的抗震分析5、水工建筑物设计的规范体系6、水工建筑物施工过程的状况分析第三章岩基上的重力坝1、概述(包括国内外混凝土重力坝的发展现状和趋势)2、重力坝的荷载及荷载组合3、重力坝的抗滑稳定分析4、重力坝的应力分析5、重力坝的渗流分析7、重力坝的剖面设计8、重力坝的极限状态设计法9、重力坝的抗震设计10、泄水重力坝11、重力坝的地基处理12、重力坝的材料及构造13、碾压混凝土重力坝14、其他型式的重力坝第四章拱坝1、概述(包括国内外拱坝的发展现状和趋势)2、拱坝的体型及布置3、拱坝的荷载及荷载组合4、拱坝的应力分析5、拱坝的稳定分析6、拱坝体型优化设计7、拱坝坝身泄水8、拱坝的材料及构造9、拱坝的建基面与地基处理10、浆砌石拱坝11、碾压混凝土拱坝第五章土石坝1、概述(包括国内外拱坝的发展现状和趋势)2、土石坝的剖面设计3、土石坝的渗流分析4、土石坝的稳定分析5、土石坝的固结、沉降和应力分析6、土石坝的筑坝材料及填筑标准7、土石坝的构造8、土石坝的地基处理9、土石坝与坝基、岸坡及其他建筑物的连接10、土石坝的抗震设计11、堆石坝12、土石坝的坝型选择第六章水闸2、闸址选择和闸孔设计3、水闸的防渗、排水设计4、水闸的消能、防冲设计5、闸室的布置和构造6、闸室稳定分析、沉降校核和地基处理7、闸室的结构设计8、水闸与两岸的连接建筑物9、其他闸型第七章岸边溢洪道1、概述2、正槽溢洪道3、其他型式的溢洪道4、非常泄洪设施第八章水工隧洞1、概述2、水工隧洞的布置3、水工隧洞进口段4、水工隧洞洞身段5、水工隧洞出口段及消能设施6、高速水流泄水隧洞的水流脉动压力与空蚀7、水工地下洞室的围岩稳定性8、水工隧洞衬砌的荷载及荷载组合9、水工隧洞的衬砌计算与支护设计第九章闸门(属《钢结构A》教学内容,本章不讲)第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物和河道整治建筑物1、通航建筑物2、渠首及渠系建筑物3、河道整治建筑物第十一章水利工程设计1、设计阶段的划分2、设计所需的基本资料3、水利工程对环境的影响4、水利枢纽设计的主要内容第十二章水工建筑物管理2、大坝安全3、水工建筑物监测4、大坝安全评价的与监控5、水工建筑物维修第三部分有关说明与实施要求1、考试目标的能力层次的表述本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述:较低要求——了解;一般要求——理解、熟悉、会;较高要求——掌握、应用。