第二章 进水口及引水道建筑物

水工建筑物考试大纲(20124011)第一章绪论目前我国水利水电工程高坝建设的历史之最：世在建的最高双曲拱坝：锦屏一级水利枢纽工程，高305m。

界最高的面板堆石坝：水布垭面板堆石坝，高233m。

世界上最高碾压混凝土坝：龙滩水利枢纽，高216.5m。

最大的枢纽工程:三峡大坝各种水工建筑物的作用：一般(1)挡水建筑物：如坝、堤防、水闸及施工围堰等。

(2)泄水建筑物：如设于河床的溢流坝、泄水闸、泄水孔，设于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。

(3)输水建筑物：如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、输水涵洞等。

(4)取(进)水建筑物：如深式进水口、进水塔和各种进水闸等。

(5)整治建筑物：如丁顺坝、潜坝、导流堤、防波堤、护底、护岸等。

专门(1)水力发电建筑物：如水电站厂房、前池、调压井等。

(2)农田水利建筑物：如专为农田灌溉用沉沙池、冲沙闸等。

(3)水运建筑物：如船闸、升船机、鱼道、过木道等。

水工建筑物、水利枢纽的定义：水工建筑物：为满足防洪、发电、灌溉、供水、航运等任务在河流的适宜段修建的建筑物。

(完成各项任务所需要的建筑物)水利枢纽：对于开发河川水资源来说，常须在河流适当地段集中修建几种不同类型与功能的水工建筑物，以控制水流并便于协调运行和管理，这一多种水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽。

（不同类型水工建筑物组成的综合体）防洪工程的措施，水利工程的优缺点：防洪工程的基本措施：（1）上拦：治本，拦蓄洪水控制泄量；（2）下排：治标，疏通河道，提高行洪能力。

（3）两岸分滞：设蓄滞洪区分洪减流。

（4）应着重关注水土保持。

（5）同时建立洪水预报、预警系统和洪水保险制度。

水利工程优缺点（1）工作条件的复杂性。

（2）受自然条件制约，施工难度大。

（3）对自然环境及社会环境影响大。

①利：兼顾发电、灌溉、供水、养殖、旅游、治理旱涝灾害等。

②弊：库区：淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。

水电站输水系统设计理论与工程实践Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】水电站输水系统设计与工程实践第二章水电站输水系统体型设计第一节进水口一、进水口功能、组成和分类水电站进水口至少应具备如下三方面的功能：按照水电站机组引用流量的需要向输水道供水；阻止泥沙和污物进入进水口；能够中断水流。

为了满足上述功能的要求，进水口建筑物的组成一般包括：拦沙坎、拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。

对于有压输水系统，进水口还应设置充水孔和通气孔。

对于含沙、挟污和冰冻河流上的进水口应设置防沙、防污和防冻等附属设施。

进水口常规的固定设备一般有：拦污栅、闸门、启闭机、清污机和观测仪器。

水电站进水口型式，按照进水口位置和引水管道布置分为坝式进水口、河岸式进水口和塔式进水口三种；在各种进水口型式中，按水流条件又可分为深式进水口和开敞式进水口（包括河床式电站的坝式进水口）两类。

而每一种进水口又可根据其结构特点分为不同型式，如河岸深式进水口的结构型式有岸塔式、竖井式、岸坡式等等。

（一）坝式进水口图2-1 柘溪水电站进水口剖面图图2-2 丹江口水电站进水口剖面图图2-3 新安江水电站进水口剖面图图2-4 三峡水电站进水口剖面图图2-5 岩滩水电站进水口剖面图图2-6 新丰江水电站进水口剖面图图2-7 凤滩水电站进水口剖面图（二）河岸式进水口图2-8 湖南镇水电站进水口剖面图图2-9 碧口水电站进水口剖面图图2-10 鲁布革水电站进水口剖面图（三）塔式进水口图2-11 古田一级水电站进水口剖面图 图2-12 二滩水电站进水口剖面图图2-13 小浪底水电站进水口剖面图二、进水口位置选择与设置高程坝式进水口依附于大坝，只要坝轴线选定，进水口位置就基本确定。

因此，进水口位置选择是针对河岸式和塔式进水口而言的。

河岸式进水口最好能从水库、河流中直接取水。

若通过引水渠取水，要求引水渠不宜太长，以减小水头损失和避免不稳定流影响；进水口应置于整体稳定的岩基上，尽量避免高边坡开挖量，以降低工程造价。

大坝检查评级制度第一章总则第一条为了进一步规范电厂大坝检查评级工作，明确电厂水工建筑物的评级管理制度、评级内容、评级标准及评级单元的划分，特制定本制度。

第二条本制度适用于公司电厂大坝检查评级工作。

第二章评级与管理第三条电厂水工建筑物的评级工作由分管大坝安全的副厂长主持，运行管理部负责组织有关人员于每年年底进行一次评级，填写评级检查表（见附后）。

第四条电厂水工建筑物在遇特大洪水、强烈地震、建筑物严重异常和重大缺陷处理后，申请上级主管部门单位组织设计、施工、科研、运行等单位及时进行鉴定。

写出评级或鉴定报告，上报有关单位。

第五条新建水工建筑物投入运行前，应做好新设备的评级工作，要求达到完好设备的要求，方能投入。

第六条水工建筑物的评级标准分为一、二、三类，一、二类设备称为完好设备。

完好设备数量（一、二类设备数量之和）与参与评级的设备数量（一、二、三类设备数量之和）的比例称为设备完好率。

第七条评级工作必须实事求是，以运行考验作为主要依据，准确反映水工建筑物的技术状况。

第八条通过设备评级工作，设备管理人员随时掌握所辖设备的技术状况，促进检修工作的及时性和计划性，消除设备缺陷，消除三类设备，提高设备完好率。

第九条在提高设备完好率的工作中，应以提高运行维护和检修工艺水平，积极消除设备重大缺陷和隐患为重点。

第三章评级内容第十条挡水建筑物（主坝、重力坝和土石坝）：坝基及防渗设施(帷幕，截水墙等)、排水(孔、管、井、廊道)。

坝体及其止水(沥青、铜片等)、排水(孔、管、井、廊道)、纵缝、横缝、廊道、上下游坝面。

坝头及岸坡。

坝顶防浪墙。

观测设施。

第十一条引水建筑物：岸坡、拦污栅、挡墙、进水口、闸门、启闭机及闸门室、引水渠、工作桥、闸墩、边墩。

第十二条厂房建筑物：机墩、尾水管、吊车梁、排架、楼板、楼梯、爬梯、厂房顶、门窗。

厂房排水、止水、照明、通风、防潮、消防设施等。

第十三条尾水建筑物：尾水渠、尾水隧洞、尾水闸墩、边墩、尾水闸门、启闭机、尾水平台。

水电站输水系统设计与工程实践第二章水电站输水系统体型设计第一节进水口一、进水口功能、组成和分类水电站进水口至少应具备如下三方面的功能：按照水电站机组引用流量的需要向输水道供水；阻止泥沙和污物进入进水口；能够中断水流。

为了满足上述功能的要求，进水口建筑物的组成一般包括：拦沙坎、拦污段、入口段、闸门段、渐变段和上部结构。

对于有压输水系统，进水口还应设置充水孔和通气孔。

对于含沙、挟污和冰冻河流上的进水口应设置防沙、防污和防冻等附属设施。

进水口常规的固定设备一般有：拦污栅、闸门、启闭机、清污机和观测仪器。

水电站进水口型式，按照进水口位置和引水管道布置分为坝式进水口、河岸式进水口和塔式进水口三种；在各种进水口型式中，按水流条件又可分为深式进水口和开敞式进水口（包括河床式电站的坝式进水口）两类。

而每一种进水口又可根据其结构特点分为不同型式，如河岸深式进水口的结构型式有岸塔式、竖井式、岸坡式等等。

（一）坝式进水口图2-1 柘溪水电站进水口剖面图图2-2 丹江口水电站进水口剖面图图2-3 新安江水电站进水口剖面图图2-4 三峡水电站进水口剖面图图2-5 岩滩水电站进水口剖面图图2-6 新丰江水电站进水口剖面图图2-7 凤滩水电站进水口剖面图（二）河岸式进水口图2-8 湖南镇水电站进水口剖面图图2-9 碧口水电站进水口剖面图图2-10 鲁布革水电站进水口剖面图（三）塔式进水口图2-11 古田一级水电站进水口剖面图图2-12 二滩水电站进水口剖面图图2-13 小浪底水电站进水口剖面图二、进水口位置选择与设置高程坝式进水口依附于大坝，只要坝轴线选定，进水口位置就基本确定。

因此，进水口位置选择是针对河岸式和塔式进水口而言的。

河岸式进水口最好能从水库、河流中直接取水。

若通过引水渠取水，要求引水渠不宜太长，以减小水头损失和避免不稳定流影响；进水口应置于整体稳定的岩基上，尽量避免高边坡开挖量，以降低工程造价。

直接从挟沙河流中取水的河岸式进水口，应充分利用河流弯道的环流作用，将进水口选在凹岸；在支流或山沟的汇口处，往往带来大量的推移质，在其下游选择进水口位置时，应置于其影响之外。

❖水利水电工程概论❖第一章绪论❖第一节水资源与水利工程❖水资源是人类生存及社会发展的一项基本因素，随着生产的发展和生活水平的不断提高，人们对水的要求日益增多，而大自然的来水：地域、年际、年内分配不均，使来水与供水的矛盾日益尖锐，解决这种矛盾的根本措施是修建水利工程。

❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖人均水资源量（1950~2050）❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖最大的世界性问题──水匮乏❖世界银行最新提供的报告警告：世界上近40%的人口难保有足够的洁净用水。

水资源已经到了严重不足的阶段。

一些环境和资源学家也指出，不远的将来，水缺乏将成为地球环境方面最大的难题。

❖第一节水资源与水利工程❖所谓水利工程，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。

❖水利工程对水资源的综合利用主要包括:❖水电站的优缺点能源回报率(Energy payback ratio)--以火力发电厂为例运行期内发出的所有电力建设期、运行期消耗的所有电力(Luc Gagnon，hydro2009)➢消耗的所有电力包括建设期、运行期所消耗的所有电力既包括直接能源消耗，如机械设备运行、照明耗能等，也包括建筑材料、煤炭等制造、运输等过程的耗能。

❖我国水电建设从解放初期装机16万千瓦，发展到2002年底装机8607万千瓦，尽管在发展进程中曾数度遭遇困难和挫折，但是仍然顽强地发展，从弱到强，由小到大。

❖在不同的历史时期，我国水电事业曾受到不同因素的制约，先后经历了技术制约、投资制约、市场制约和生态制约四个发展阶段。

❖1.技术制约阶段❖新中国成立初期，我国水电事业受建筑材料和技术等因素制约，发展速度缓慢。

由于缺乏科学的筑坝技术和现代化的建筑材料、施工机械，修建大坝主要靠人扛肩挑，机械化水平极低，制约了水电事业的发展。

❖如今技术制约阶段早已成为过去，中国目前有能力设计、修建任何类型的大坝。

水利水电工程类1.Ｕ型断面渠道有哪些优点？答案：衬砌面连接平滑、湿周小、流速高、不易淤积。

2.水利工程中使用的土工合成材料有哪些？答案：土工布、土工膜、塑料管、轻型块体材料等。

3.渠道基土冻胀量与哪些因素有关？答案：渠道基土土质、基土中水分、环境温度。

4.泡沫保温板防止渠道混凝土冻害的作用有哪些？答案：①良好保温作用。

②其压缩性可吸收冻胀变形的破坏。

5.混凝土裂缝应如何处理？（1）深层裂缝、空洞，可采用水泥灌浆。

（2）细缝，可采用化学灌浆。

（3）表面裂缝，可用水泥砂浆或环氧砂浆涂抹或喷浆处理。

6.岩基灌浆有哪几类？答案：固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆。

7.水泥灌浆包括哪几道工序？答案：钻孔、钻孔冲洗、压水试验、灌浆和灌浆质量检查。

8.全面质量管理的基本方法可以概括为哪四个阶段？答案：计划、执行、检查、处理。

9.水利工程建设项目按功能和作用分为哪几类？答案：公益性、准公益性和经营性三类。

10.施工图预算的编制方法有哪些？并分别说明。

答案：（1）定额单价法：用事先编制好的分项工程的单位估算表来编制施工图预算的方法。

（2）工程量清单单价法：根据国家统一的工程量计算规则计算工程量，采用综合单价的形式计算工程造价的方法。

（3）实物量法：依据施工图纸和预算定额的项目划分及工程量计算规则，先计算出分部分项工程量，然后套用预算定额来编制施工图预算的方法。

11.土方工程施工运用的主要机械有哪几种类型？按工程类型可分为几种？答案：主要机械有挖掘机械、运输机械和碾压机械。

按工程类型可分为挖方、填方和半挖半填方。

12.渠道设计应满足的条件是什么？答案：在任何条件下，渠道的结构都应满足稳定条件，它包括纵向稳定和平面稳定两个方面。

纵向稳定是指渠道在设计条件下工作时，渠道既不发生冲刷，也不发生淤积，或在一定时期内冲淤平衡。

平面稳定是指渠道在设计条件下工作时，渠道不发生左右摆动，渠床和两岸不会局部冲刷和淤积。

13.隧道开挖循环作业有哪些程序？答案：主要的程序有：钻孔、装药、爆破、通风排烟、爆后检查处理、装渣运输、铺接轨道等。

水工建筑物通用性水工建筑物：挡水建筑物，泄水建筑物和引水建筑物。

第一章挡水建筑物挡水建筑物有坝、水闸、堤和海塘。

今天主要介绍坝体。

坝主要分为重力坝、拱坝、土石坝。

现在我分别从坝的概念、分类以及优缺点进行介绍。

第一节重力坝一、概念：重力坝是由钢筋混凝土或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

坝在水压力及其他荷载作用下，主要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力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

二、优缺点1、优点：①相对安全可靠，耐久性好，抵抗渗漏、洪水漫溢、地震能力比较强；②设计、施工技术简单，易于机械化施工；③相对于拱坝对坝肩地质条件要求不高。

2、缺点：①坝体应力较低，材料强度不能充分发挥。

②坝体体积大，耗用水泥多；③施工期混凝土温度应力和收缩应力大，对温度控制要求高。

三、坝型分类1、按筑坝材料分类（1）砌石重力坝。

用石块和水泥砂浆或细骨料混凝土砌筑而成。

(2)混凝土重力坝。

用普通坍落度较大的常态混凝土（坍落度3—5cm）分块分层振动捣实建成。

（3）RCC重力坝（碾压式混凝土重力坝）。

用无坍落度混凝土，通仓分层铺填，振动压实建成。

2、按结构型式（1）实体重力坝。

坝内除廊道和较小空洞外，全部由筑坝材料填充，一般纵向每隔12—20m设有横向伸缩缝，将坝分成若干坝段。

（2）宽缝重力坝。

各坝段两侧的横缝内部拓宽成空的“宽缝”。

可以降低扬压力，减少工程量，但施工较实体重力坝复杂。

（3）空腹重力坝。

在实体重力坝内沿纵向开设较大的贯通的空洞，既可降低扬压力，也可将空洞作为发电厂房只用。

筑坝材料的强度能进一步得到利用，但坝内局部应力较大，需要配臵一定钢筋，施工也较复杂。

（4）框格重力坝。

坝体由纵、横向混凝土或砌石隔墙组成许多框格，框内填以砂石料构成，也称“硬壳坝”。

（5）预应力重力坝。

在实体重力坝上用锚入基岩内的垂直高强度钢索对坝施加预应力，用以代替一部分坝体自重，减少工程量。

第一章概论一、坝式水电站用坝集中水头的电站成为坝式水电站，其特点有：1、水头取决于坝高，相对较低；2、引用流量较大，装机容量大，谁能利用较充分，综合利用效益高；3、投资大，工期长；4、适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。

二、引水道式水电站1、闸或低坝（无坝）取水，用人工引水道集中落差的电站称为引水道式水电站；2、水头大小取决于天然河道的落差，水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上；3、引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差；4、电站库容很小，基本无水库淹没损失，不需建高坝，综合利用价值较差5、适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。

三、抽水蓄能电站与常规电站的区别1、功能不同：同时具有发电和抽水的功能；2、机组不同：同时有发电机和水泵；3、结构组成不同：上下都有水库，进水口和出水口互为功能。

第二章进水口及引水道建筑物一、进水口的分类（按水流条件分）1、无压：类似于水闸，水流为明流，引取表层水，适用于无压引水式电站；2、有压：进水口在最低水位一下，水流为有压流，以引深层水为主，适用于坝式，有压引水式，混合式水电站。

采用有压还是无压通过方案经济比较选择。

二、有压进水口的分类：1、坝式进水口；2、岸式进水口，又分：1）竖井式；2）岸墙式3、塔式进水口2.1竖井式进水口特征：在隧洞进口附近的岩体中开挖竖井，井壁一般要进行衬砌，闸门安置在竖井中，竖井的顶部不知启闭机及操纵室，渐交段之后接隧洞洞身；适用：工程地质条件较好，岩体比较完整，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况。

2.2岸墙式进水口特征：进口段、闸门段和闸门竖井的布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的单独墙式建筑物，承受水压及山岩压力，要有足够的稳定性和强度；适用：地质条件差，山坡较陡，不易开挖竖井的情况。

3.1塔式进水口特征：进口段、闸门段及其一部框架形成一个塔式结构，耸立在水库中，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边或坝顶相连，塔式进水口可一边或四周进水。