水工建筑物复习重点
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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。
第一章绪论1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求,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建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物,而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级水工建筑物按承担任务分: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(导流堤、护岸、护底等)、专门建筑物(水闸、船闸、升船机等)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。
水利水电工程的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在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.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(5)个别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法作用:指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有:重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等作用效应:建筑物对外界作用的响应。
如:应力、变形、振动等荷载:在进行结构分析时,如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响,则此作用称为荷载,也叫直接荷载。
直接荷载如:自重、水荷载间接荷载:在进行结构分析时,无法用一个明确的外力来表示,其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法:○1数学模型:物理模型(模型试验)○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则安全储备:1.单一安全系数法;2.分项系数极限状态设计法极限状态:当整个结构(包括地基)或结构的一部分超过某一特定状态,结构就不能满足设计规定的某种功能要求时,称此种特定状态为该功能的极限状态。
1.我国水资源的基本概况我国河川多年平均年径流量居世界第六位,人均水资源流量为世界人均占有量的1/4、列世界第121位。
分布特点:(1)员辽阔、自然条件相差悬殊,水资源在时间和空间上分布不合理。
(2)水资源分布与人口、耕地布局不相适应。
2.水利工程的概念是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利的目的而修建的工程。
在时间上重新分配水源,做到防洪补枯,防止洪涝灾害和发展灌溉,发展水利、水电、航运事业。
3、河道整治与防洪工程所承担的任务通过整治建筑物和其他措施,防止河道冲蚀,改道和淤积,使河流的外形和演变过程都能满足防洪和兴利的要求。
其措施是建立“上拦下排,两岸分滞”的工程体系。
4、农田水利工程所承担的任务通过建闸修渠等工程措施,形成良好的灌排系统,调节和改变农田水分状态和地区水利条件,符合农业生产发展的需要。
其中包括:取水、疏水配水和排水工程。
5、水力发电工程所承担的任务将巨大能量的水流转换为机械能,再通过发电机转换为电能的工程设施为水力发电工程。
其中两个基本要素是:落差和流量。
6、供水和排水工程所承担的任务供水是将水从天然水源取出,经净化加压,供给城市、工矿企业等用水部门;排水是排除工矿企业及城市废水、污水和地面雨水。
7、航运工程所承担的任务包括船运和伐运。
内河航运有天然水道(河流、湖泊)和人工水道(运河、水库)。
8、水工建筑物按用途分类:挡水(闸和坝)、泄水(溢流坝、溢洪道、泄洪洞)、输水(疏水洞、引水管、渠道、渡槽)、取水(进水闸、扬水站)、整治(丁坝、顺坝、护岸)和专门建筑物(电站厂房、沉沙池、船闸、升船机、鱼道)六类。
8、水工建筑物按使用时间分类:(1)永久建筑物:主要建筑物(闸、坝、泄水、输水、水电站厂房等)和次要建筑物(挡土墙、导流墙、工作桥及护岸等),(2)临时建筑物(围堰、导流建筑物等)。
9、水工建筑物的特点:工程量大、投资多、工期长、工作条件复杂、施工条件复杂、对国民经济影响巨大。
1. 水利工程: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。
2. 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建不同类型的建筑物。
3. 水利枢纽:不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
4. 水利枢纽三大件:挡水建筑物,泄水建筑物,输水建筑物。
5. 水利工程特点:1,工作条件复杂2受自然条件约束,施工难度大3效益大,对环境影响大4失事后果严重。
6. 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,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,将永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,根据其所属工程等级及其在工程中的作用和重要性分为五级和三级。
7. 永久性建筑物按重要性分为:主要建筑物,次要建筑物、8. 可靠性:安全性,适用性,耐久性。
9. 标准:衡量各种事物的客观准则是指在一定范围内获得最佳秩序,对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则,导则或特性的文件。
10. 标准的主要特性为:1具有法规性2标准文件具有统一的格式3标准的利益双方协商一致的结果。
11. 重力坝:重力坝是由混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
重力坝按其结构形式可分为实体重力坝,宽缝重力坝和空腹重力坝,按是否溢流,可分为溢流重力坝和非溢流重力坝;按建筑坝材料可分为混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
12. 重力坝工作原理:重力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保持稳定的坝,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。
13. 重力坝的优点和缺点:优点:1结构作用明确,设计方法简便,安全可靠。
2对地形,地质条件适应性强。
任何形状的河谷都可以修建重力坝。
3枢纽泄洪问题容易解决4施工方便,便于施工导流。
缺点:1坝体剖面尺寸大,材料用量多。
2坝体应力较低,材料强度不能充分发挥。
第一章一、名词解释1.水利枢纽由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
2.水工建筑物为综合利用水资源,达到防洪、灌溉、发电、供水、航运等目的,修建的不同类型的建筑物,以控制和支配水流,满足国民经济的需要。
二、简答题1.水工建筑物按用途分为哪几类?①挡水建筑物②泄水建筑物③输水建筑物④取水建筑物⑤整治建筑物⑥专门建筑物2.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。
具体见我国的《水电水电工程等级划分及洪水标准》中的表格规定。
第二章重力坝一、名词解释1.扬压力扬压力是渗透压力和浮托力的总称。
,扬压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝体内或坝基面上形成的渗透力,和由下游水深淹没坝体而产生的向上的浮托力组成。
2.渗透压力渗透压力是由上下游水位差产生的渗流而在坝内或坝基面上形成的向上的压力。
3.浮托力是由下游水深淹没坝体计算截面而产生的向上的压力。
二、简答题1.简述重力坝的特点。
答:优点:1、工作安全,运行可靠;2、对地形、地质条件适应性强3、泄洪方便,导流容易4、施工方便,维护简单5、受力明确,结构简单缺点:坝体剖面尺寸大,材料用量多材料的强度不能够得到充分发挥坝底扬压力大,对坝体稳定不利砼体积大,易产生不利的温度应力和收缩应力2.简述重力坝的设计过程。
答:①资料分析②非溢流坝剖面尺寸拟定③荷载及其组合计算④抗滑稳定计算⑤坝址抗压强度及地基应力计算⑥坝体上下游面拉应力计算⑦若上述④⑤⑥有一项不满足,应重新拟定坝体剖面尺寸,并重新进行计算。
3.提高重力坝抗滑稳定的工程措施有哪些?答:①利用水重来增加坝体自重:②采用有利的开挖轮廓线:③设置齿墙:④抽水措施:⑤加固地基:⑥横缝灌浆: 7、预应力措施:4.通气孔、平压管的作用各是什么?答:通气孔是向检修门和工作门之间的泄水孔道内充气和排气的通道平压管是埋在坝体内部,平衡检修闸门两侧水压以减少启门力的输水管道。
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。
1、水利枢纽:在水域的适当地点,为了一种或多种目标而集中布置若干个水工建筑物,各自发挥不同作用并协调工作构成的有机综合体,称为水利枢纽。
2、泄水建筑物:用以宣泄水库多余水量,保证枢纽安全的水工建筑物。
3、坝的稳定分析时所用的圆弧滑动法:假定滑动面为圆弧形,将圆弧滑动面以内的土坝作为脱离体,以圆心O作为力矩中心,当圆弧范围内的土体底部滑裂面上的滑动力绕O点下滑的滑动力矩MS 大于滑裂面上的阻滑力绕O点的抗滑力矩MR时,坝坡便丧失稳定。
MR与MS的比值就是该滑动体的安全系数,即Kc=Mr/Ms(≥1.05)4、围岩压力:是由于遂洞开挖后引起原始应力场的应力重分布,使围岩产生变形、松动和破坏而作用在衬砌上的压力。
5、帷幕灌浆:是在岩基内平行坝轴线钻一排或几排孔,用高压将水泥浆灌入孔中并把周围裂隙充填起来,胶结成整体,形成一道防渗帷幕。
6、扬压力:垂直作用于坝底面上的渗透水压力在铅直方向的分力称为扬压力,是浮托力和渗透压力之和。
7、静冰压力和动冰压力:在寒冷地区,水库表面冬季结成冰盖,当气温回升时,冰盖发生膨胀,因而对挡水建筑物上游面产生冰压力。
冰块破碎随水流流动,若撞击在坝面、闸墩上,将产生动冰压力。
8、挑流式消能:是利用溢流坝反弧段的鼻坎将下泄水流射到空中,利用水流扩散、掺气及与水垫剧烈的摩擦撞击而消能。
9、弯道环流:弯道水流受到离心力作用,使凹岸水面壅高,凸岸水面降低,从而形成横向比降。
由于横向比降而引起侧向的附加力有离心力和两侧水压力之差值。
离心力分布是表层大、底层小。
两侧水压力的差值则是矩形分布,其方向与离心力相反。
合力的方向就是水流运动的方向,这样,表层水流由凸岸流向凹岸,底层水流则由凹岩流向凸岸,从而形成横向环流,这种横向环流与纵向水流结合在一起,使水流呈螺旋形前进。
10、基本荷载:按荷载的大小,出现的机率将荷载分为基本荷载和偶然荷载基本荷载有:坝体及其永久设备的重力,正常式校核情况下的静水压力,相应于正常蓄水位或设计洪水位的扬压力;其它出现机会较多的荷载。
水工建筑物复习总结+习题集第一章绪论水资源是重要的自然资源之一,是人类赖依生存和社会生产不可缺少而又无法替代的物质资源。
地球上的水总量很大,约为15*108Km3,其中人类可以利用的淡水总量为0.38*108Km3,仅占全球总水量的2.5%。
我国水资源总量丰富,人均占有量较少,人均占有量为2300M3,相当于世界人均占有量有1/4。
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。
水利工程的根本任务是:除水害兴水利。
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,需要修建各种不同类型的水工建筑物,用来控制和支配水流。
这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽是指集中建造的几种水工建筑物配合使用,形成一个有机的综合体,称为水利枢纽。
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。
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。
水工建筑物的特点:(1)工作条件的复杂性;(2)设计选型的独特性;(3)施工建造的艰巨性;(4)工程效益的显著性;(5)环境影响的多面性;(6)失事后果的严重性;水利枢纽按其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。
水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及其在工程中的作用和重要性分为五级。
第二章重力坝重力坝的工作原理是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。
期末考前重点重力坝1. 水利工程: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。
水工建筑物的类别:①挡水建筑物:坝和水闸、堤防、海塘②泄水建筑物:溢流坝、坝身泄水孔、各式岸边溢洪道、泄水隧洞③输水建筑物:引水隧洞、渠道、渡槽④取水建筑物:引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站⑤整治建筑物:丁坝、顺坝、导流堰、护底和护岸⑥专门建筑物:专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房;专为灌溉用的沉沙池、冲沙闸;专为过坝用的船闸、升船机、鱼道和过木道等。
2. 水工建筑物与水利枢纽: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建不同类型的建筑物,用来控制与分配水流,这些建筑物称为水工建筑物,而由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
3. 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)效益达,对环境影响也大(4)失事后果严重。
4. 解决水工问题的方法:理论分析,数值分析,实验研究法,原型观测与监测,工程经验。
5. 水利技术工作包含:勘测,规划,工程设计,工程施工,工程管理,科技开发。
6. 水利水电工程为什么要分等分级?水利工程工作失常,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人为的灾害。
水利是国民经济的基础产业,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,根据水利水电工程的规模,效益和在国民经济中的地位对其进行分等分级。
7. 建筑物安全储备的表达形式:单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。
8. 水工建筑物失事情况统计。
P199. 水工建筑物的可靠度分析:安全性,耐久性,适用性。
在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。
10. 重力坝:用混凝土或者石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
11. 重力坝工作原理:重力坝在水压力与其他荷载作用下,主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定的要求;依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力产生的拉应力。
第一章第二章一、填空1.一般水工建筑物按用途可分为挡水建筑物、泄水建筑物、取(进)水建筑物、输水建筑物和整治建筑物五大类。
2.水力发电的两个基本要素是水能、落差。
3.水工建筑物按使用时间可分为永久性水工建筑物、临时性水工建筑物。
4.专门水工建筑物按用途可分为水力发电建筑物、水运建筑物、农田水力建筑物、给水排水建筑物和过鱼建筑物大类。
5.水利事业的范围很广,按目的和采用的工程措施可分为:防洪、农田水力、水力发电、水运、城市给水排水、水产养殖和水利环境保护七大相关部门。
6.我国水资源总量为2.8万亿m3,在世界各国中居第_6___位。
7.我国目前最主要的四大水问题分别是水资源短缺、洪滞灾害、水土流失和水污染。
8.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),将水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益及在国民经济中的重要性划分为_五___等。
9.根据水利部颁布的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),将枢纽工程中的永久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;将枢纽工程中的临时性水工建筑物划分为三级。
10.根据2004年10月4日最新的普查结果,我国水力资源理论蕴藏量达到6.76亿千瓦。
二、名词解释1、水利工程:是运用科学知识和技术手段,为满足社会兴水利除水害,防灾减灾的要求而修建的工程。
2、水利枢纽: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: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建不同类型的建筑物,用来控制和分配水流,这些建筑物统称为水工建筑物。
第三章岩基上的重力坝习题一、填空题1.重力坝是指用混凝土或石料等材料修筑,主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
其坝轴线一般为直线,垂直于坝轴线方向设横缝,将坝体分成若干个坝段,每一个坝段相当于固接于地基上的独立工作的坝段。
2.坝高是指坝基最低面至坝顶路面之间的高度。
1 、枢纽中的水工建筑物根据所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分为五级;2、水利水电工程根据:工程规模、效益、及其在国民经济中的重要性分为五等;3、水利工程的特点:工作条件复杂、施工难度大、效益大对环境影响也大、失事后果严重;4、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;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;5、水利枢纽:为满足防洪要求,获得发电、灌溉、供水等方面的效益,需要在河流的适宜河段修建用来控制和分配水流的不同类型建筑物为水工建筑物,由不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽;6、挡水建筑物:用以拦截江河、形成水库或雍高水位,如各种坝和水闸;以及为抗御洪水或挡潮,沿江河海岸修建的提防、海塘等;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、渠道等,以保证坝和其他建筑物的安全;如各种溢流坝、坝身泄水孔;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、引水涵管、渠道、渡槽等;取水建筑物:输水建筑物的首部建筑,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;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、顺坝、导流堤、护底和护岸等;专门建筑物:为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物,如专为发电用的压力前池、调压室;第三章重力坝1、重力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应力来抵消由于水压力所引起的拉应力,以满足强度要求;重力坝基本剖面呈三角形;2、重力坝按其结构形式:实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝;宽缝重力坝:将实体重力坝的横缝的中下部扩宽成具有空腔的重力坝;3、扬压力:重力坝在下游水深作用下产生浮托力,在上下游水位差作用下,产生渗透水压力,渗透水压力及浮托力之和称为扬压力;4、重力坝抗滑稳定分析的目的:核算坝体沿坝基面或地基深层软弱结构面、抗滑稳定的安全度;5、提高坝体抗滑稳定性的工程措施:1利用水重;将坝体的上游面略向上游倾斜;2采用有利的开挖轮廓线;使坝基面倾向上游;3设置齿墙;6、重力坝应力分析的目的:检验大坝在施工期和运用期是否满足强度要求;7、重力坝的基本剖面是指坝体在自重、静水压力、和扬压力作用下,满足坝基面稳定和强度使工程量最小的三角形剖面;8、重力坝剖面设计原则:满足稳定和强度要求,工程量最少、便于施工、运行方便;9、重力坝采用概率极限状态设计时:对重力坝应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行强度验算;10、重力坝地基处理主要包括两个方面工作:1防渗;帷幕灌浆目的:降低坝底渗流压力,防止坝基内产生机械或化学管涌,减少坝基渗流量,防渗帷幕布置在靠近上游坝面坝轴线附近,灌浆孔一般设1至2排;灌浆材料最常用的是水泥浆;2提高基岩的强度和整体性;固结灌浆目的:提高基岩的强度和整体性,降低地基的透水性;固结灌浆孔一般布置在应力较大的坝踵和坝址附近,以及节理裂隙发育和破碎带范围内,灌浆孔呈梅花形或方格状布置;11、横缝:是垂直坝轴线的缝,将坝体分成若干段,其作用是减小温度应力,适应地基不均匀沉陷和满足施工要求;分为永久性横缝和临时性横缝,临时性横缝应在缝面设置键槽和灌浆系统,待坝体降到一定温度后进行接缝灌浆;纵缝:是平行坝轴线方向的缝,将一个坝段分成几个坝块,作用是适应混凝土的浇筑能力和减少施工期的温度应力,为临时缝,最后进行接缝灌浆;水平施工缝:是浇筑块之间新老混凝土的结合面,一般浇筑块厚度为至4米,以利散热,新混凝土浇筑前要将施工缝面清洗为干净的麻面,以便新老混凝土很好的结合;12、溢流重力坝的消能方式,各适用何种条件、有何特点; 1底流式消能:通过水跃,将急流变成缓流而消能,多用于中小工程,高坝应用较少;2挑流消能:适用于基岩比较坚固的中、高坝;3面流式消能 4消力衫第四章拱坝1、拱坝的坝体稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,不像重力坝那样依靠自重来维持稳定;拱坝属于高次超静定结构,超载能力强,安全度高;拱坝坝身不设永久性伸缩缝;2、河谷的形状特征常用坝顶高程处的河谷宽度L与最大坝高H的比值,即宽高比L/H来表示;拱坝的厚度,常以坝底最大厚度T和最大坝高H的比值,即厚高比T/H来区分;当L/H<薄拱坝,T/H<;L/H=、中厚拱坝,T/H=—;L/H>3—重力拱坝 T/H>;3、单曲拱坝:有水平曲率,各悬臂梁的上游面呈铅直的拱坝;双曲拱坝:水平和竖直向都有曲率的拱坝;4、降温对坝体应力不利,升温对坝肩岩体稳定不利;中心角过大对坝肩岩体稳定不利;5、拱坝的应力分析:纯拱法、拱梁分载法、有限元法;6、拱梁分载法:把拱坝看成由一系列水平拱圈和铅直梁所组成,荷载由拱和梁共同承担,各承担多少荷载由拱梁交点处变位一致条件决定;荷载分配后,梁按静定结构计算应力,拱按纯拱法计算应力; 拱冠梁法:是按中央悬臂梁与若干层水平拱在其交点变位一致的原则分配荷载的拱坝应力分析法,是简化的拱梁分载法;一般是沿坝高选取5—7层水平拱圈,仅考虑承受径向荷载,并假定荷载沿拱圈均匀分布;这种方法适用对称或接近对称的拱坝,是一近似应力分析法7、拱坝坝身泄水的方式及适用条件; 1自由跌流式:适用于基岩良好,单宽泄流量较小,坝体较薄的双曲拱坝或小型拱坝; 2鼻坎挑流式:适用于坝体较高,单宽流量较大的情况; 3滑雪道式:适用于泄洪量大、坝体较薄的拱坝枢纽中;4坝身泄水孔:适用于坝体较高的拱坝;8、拱坝与重力坝相比的工作特点; 拱坝是一种推力结构,在外荷载作用下,拱圈截面上主要承受轴向压应力,弯矩较小,有利于充分发挥坝体混凝土或浆砌石料抗压强度,而重力坝以受弯曲为主的静定结构;结构:拱坝是固接于基岩的空间壳体结构,在平面上呈凸向上游的拱形,其拱冠剖面呈竖直或向上游凸出的曲线型;受力:坝体结构既有拱作用又有梁作用,其所承受的水平荷载一部分通过拱的作用压向两岸,另一部分通过竖直梁的作用传到坝底基岩;稳定:拱坝的稳定主要依靠两岸拱端的反力作用,并不全靠坝体自重来维持;9、确定拱坝的坝体剖面主要参数:拱弧半径、中心角、拱弧圆心沿高程的轨迹、拱圈厚度;第五章土石坝1、土石坝按施工方法分:碾压式土石坝、冲填式土石坝、水中填土坝、定向爆破堆石坝 ;均质坝:坝体主要由一种土料组成,同时起防渗和稳定的作用;土质防渗体分区坝:心墙坝、斜墙坝;上游坝坡比下游坝坡较缓,斜墙坝的上游坝坡一般较心墙坝缓;2、土石坝组成:坝身、防渗体、排水体、护坡;坝身;主要用来保持坝体的稳定,坝壳料应具有比较高的强度;下游坝壳的水下部分以及上游坝壳的水位变动区要求具有良好的排水性; 防渗体:作用控制坝内侵润线的位置,保持稳定渗流;排水体:控制和引导渗流,降低侵润线,加速孔隙水压力消散,增强坝的稳定,保护下游免遭冻胀破坏;护坡:上游护坡为了防止风浪淘刷、顺坡水流冲刷;下游护坡为了避免雨水冲刷,保护下游尾水部位坝坡免受风浪、冰层和水流的作用;3、土石坝渗流分析的内容:1确定坝内侵润线2渗流的主要参数—渗流的流速与比降3确定渗流量土石坝渗透变形的形式:管涌,主要出现在较疏松的无粘性土中;流土,接触冲刷,接触流土; 防止渗透变形的工程措施:1降低渗透坡降:设置垂直、水平防渗体;2降低下流出口处的渗流压力,采取排水减压措施;3对可能发生管涌的部位,设置反滤层,拦截可能被渗流带走的细颗粒,对可能产生流土的部位,设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力;4设过渡区,实现防渗体与坝壳体可靠连接;4、土石坝的排水形式:1棱体排水:优点可以降低侵润线,防止坝坡冻胀,保护尾水范围内的下游坝脚不受波浪淘刷,但所需的石料用量大,费用较高,与坝体施工有干扰,检修困难;贴破排水:结构简单,用料省,施工方便,但不能降低侵润线;坝内排水,综合式排水;第六章水闸1、水闸的组成:闸室,是水闸的主体,起控制水流和连接两岸的作用,包括闸门、闸墩、底板、工作桥;上游连接段:作用是引导水流平稳地进入闸室,保护上游河床及岸坡免于冲刷,并有防渗作用,包括上游防冲槽、铺盖、上游翼墙、两岸护坡;下游连接段:主要作用是消能、防冲和安全排出经两岸的渗流;护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙和护坡;海漫:表面有一定的粗糙度;具有一定的透水性;具有一定的柔性;定义:是水闸紧接护坦之后,还要急需采用的防冲加固措施,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;2、水闸渗流计算的方法:流网法、改进的阻力系数法、直线法;水闸地基渗流计算的目的:求解渗透压力、渗流坡降、并验证初拟的地下轮廓线和排水布置是否满足要求;3、闸墩和底板连在一起,称为整体式底板;整体式底板具有将结构自重和水压力等荷载传给地基及防冲、防渗等作用,故底板较厚,分离式底板闸室上部结构的重量和水压力直接由闸墩传给地基,底板仅具有防冲、防渗和稳定的要求,厚度根据自身确定;特点:分离式底板一般适用于地基条件较好的沙土或岩石基础;由于底板较薄,所以工程量较整体式底板省;4、水闸底板相对紧密度DR>的非粘性土地基或粘性土地基,可采用弹性地基梁法;对于<采用反力直线分布法;5、闸门按其工作性质可分为:检修闸门、工作闸门、事故闸门,检修闸门在静水中启闭,工作闸门在动水中启闭,事故闸门在静水中开启,在动水中关闭;第七章岸边溢洪道1、岸边溢洪道按结构形式:正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道;2、正槽溢洪道:引水渠、控制段、泄槽、出口消能段、尾水渠组成;泄槽在平面上宜尽可能采用:直线、等宽、对称布置;当坡度由缓变陡时,应采用竖向射流抛物线来连接;当坡度由陡变缓,需用反射弧连接;过堰水流方向与泄槽轴线方向一致;第八章水工隧洞1、水工隧洞按洞内水流流态分为:有压水工隧洞和无压水工隧洞;应避免出现时而有压时而无压的明满流交替状态;2、水工隧洞组成:进口段、洞身段、出口段;3、工作闸门布置在进口的泄水隧洞无压隧洞;工作闸门布置在出口的有压隧洞;4、水工隧洞按进口段布置及结构形式:竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式;5、无压水工隧洞的常用断面型式:圆拱直墙型、圆拱斜墙型、马蹄型、圆形;有压:圆形断面;6、有压隧洞和无压隧洞的断面尺寸确定有何不同,如何确定; 无压隧洞断面尺寸的确定,首先应满足运用要求,主要应满足泄流能力和洞内水面线,当洞内水流流速大于15—20,还应防止发生满流工作情况,水面以上需留有足够的空间余幅;有压水工隧洞的断面尺寸也是根据水力计算确定,主要任务是计算泄流能力及沿程压迫线,保证其始终处于有压流状态;7、作用在水工隧洞衬砌上的基本荷载:围岩压力、衬砌自重、内水压力、外水压力;一般岩体中,作用在衬砌上的主要是铅直向下的围岩压力;衬砌主要类型:平整衬砌、单层衬砌、组合式衬砌、预应力衬砌;衬砌的作用:1限制围岩变形,保证围岩稳定2承受围岩压力,内水压力3防止渗漏4保护岩石免受水流,空气、温度和干湿变化等冲蚀破坏作用;8、回填灌浆:为了填充衬砌与围岩之间的空隙,使之结合紧密,共同受力,以发挥围岩的弹性抗力作用,减少渗漏;9、水工隧洞出口的消能方式:挑流消能、底流消能;10、水工隧洞:在水利枢纽中为满足防洪、发电等各项任务而设置的隧洞,称为水工隧洞;其作用:配合溢洪道宣泄洪水;引水发电或为灌溉、供水和航运输水;排放水库泥沙;放空水库;施工期用来导流;11、有压隧洞和无压隧洞断面型式和断面尺寸如何确定; 1洞身断面形式取决于水流流态、地质条件、施工条件及运行要求等; 2无压隧洞的断面形式多采用圆拱直墙型、为了减小或消除作用在边墙上的侧向围岩压力,也可把边墙做成倾斜的;如围岩条件较差,还可以采用马蹄形断面;当围岩条件差,又有较大外水压力,也可采用圆形断面; 3有压隧洞一般采用圆形断面; 4洞身断面尺寸应根据要求,泄流量、作用水头及剖面布置,通过水利计算确定;水闸:是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物,多见于河道、渠系及水库、湖泊岸边,一般由闸室、上游连接段、下游连接段三部分组成;围岩压力:也称山岩压力,是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护或衬砌上的压力;管涌:坝体和坝基土体中部分颗粒被渗流带走的现象,是土坝渗流变形的一种形式;流土:在渗流作用下,粘性土及均匀无粘性土被掀起浮动的现象;侵润线:渗流在土坝坝体内的自由水面与垂直坝轴线剖面的交线;。