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第9章水利水电工程一、学习重点(一）基本概念1、水利工程：用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而兴建的工程称为水利工程.2、水利科学：人类社会为了生存和发展的需要,采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱和灾害，开发利用和保护水资源.研究这类活动及其对象的技术、理论和方法的知识体系称为水利科学.3、各级灌溉渠道、各级排水沟槽、各种渠系建筑物和田间工程等统称为灌溉排水系统。
4、防洪非工程措施：是指通过法令、政策、经济手段和工程以外的其他技术手段，以减少洪灾损失的措施。
(二）基本知识和基本理论水利工程具有以下特点：水工建筑物受水的作用,工作条件复杂；施工难度大；各地的水文、气象、地形、地质等自然条件有差异，水文、气象状况存在偶然性，因此大型水利工程的设计，总是各有特点，难以统一；大型水利工程投资大、工期长，对社会、经济和环境有很大影响,既可有显著效益，但若严重失误或失事,又会造成巨大的损失和灾害.1、农田水利。
农田水利工程主要是灌溉工程和排涝工程。
（1)灌溉与排水，是农田水利的两项主要措施.①灌溉方法:A、地面灌溉；B、喷灌；C、滴灌；D、微灌。
②灌溉水源：主要有天然河水,水库蓄水，湖、塘、洼地蓄水，经化验后的城市污水，高山融雪和地下水。
③农田排水排水系统可分为明沟排水系统和暗沟排水系统。
（2)取水工程取水工程的作用是将河水引入渠道，以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要。
有：①无坝取水；②有坝取水；③水库取水;④水泵站引水。
（3）灌溉泵站与排水泵站①灌溉泵站泵站规划和灌区划分：A、一站扬水，一区灌溉；B、多站分级扬水,分区灌溉C、多站单级扬水，分区灌溉;D、一站分级扬水，分区灌溉。
水泵站的建筑物一般包括引水渠、进水池、泵房、出水管道和出水池等.②排水泵站A、规划原则：高低水分开，高水高排、低水低排;主客水分开，使上下游各有排水沟渠,能分别畅排入河，防止客水集中下游，造成下游农田涝灾;洪涝水分开，治涝必先防洪;以自排为主，机排为辅；排水时间由各种作物能耐淹的水融和耐淹的时间确定,力求及时排水。
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。
水工建筑物 (2)分类 (2)功能划分 (4)分类 (5)通用性水工建筑物 (5)1、挡水建筑物 (5)2、泄水建筑物 (13)3、进水建筑物 (16)4、输水建筑物 (17)5、河道整治建筑物 (19)专门性水工建筑物 (22)1、水电站建筑物 (22)2、渠系建筑物 (25)4、过坝设施 (35)水工建筑物定义：水工建筑物就是在水的静力或动力的作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物。
控制和调节水流，防治水害，开发利用水资源的建筑物。
实现各项水利工程目标的重要组成部分。
分类水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。
按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。
按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。
通用性水工建筑物主要有：①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘；②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；③进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站；④输水建筑物，如引（供）水隧洞、渡槽、输水管道、渠道；⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。
专门性水工建筑物主要有：①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸；③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道；④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。
有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型，如各种溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水，又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。
有时施工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。
水工建筑物的主要特点是：①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。
②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。
第九章水工建筑物枢纽布置设计2、了解枢纽布置的原则§1水利枢纽设计阶段的划分1.1设计所需要的基本资料：自然地理；地质；水文；气象；社会经济；相关规程与规范。
1.2设计阶段的划分：预可行性研究、可行性研究、招标设计、施工详图设计（原先：可行性研究报告、初步设计、招标设计和施工图设计）可行性研究报告阶段：论证拟建工程在技术上的可能性、经济上的合理性、以及开发次序上的迫切性。
包括以下内容：初拟主要水文参数，查清主要地质问题，选定工程地址；估算淹没补偿和对环境的影响；初定工程等别、建筑物级别，主要建筑物的形式、轮廓尺寸和枢纽布置方案，装机容量和机型；估算主要工程量，初拟施工导流方案、主体工程的施工方法、施工总体布置和总进度；估算工程总投资，进行经济分析和评价，阐明工程效益。
初步设计阶段：包括确定拟建工程的等别和主要建筑物的级别；选定各种特征水位；选定坝型、输水线路、主要建筑物的形式、轮廓尺寸及枢纽布置；确定装机容量，选择机组型号和其他机电设备；确定施工导流方案及主体工程的施工方法、施工总体布置及总进度、对外交通和施工设施；提出建筑材料、劳动力和风、水、电的需要量；论证对环境的影响及环境保护；进行经济分析，阐明工程效益。
招标设计阶段：合同文件和工程文件。
前者包括：投标须知和合同条款、合同格式和投标格式；后者包括技术规范和图纸。
施工祥图阶段：建筑物地基开挖图、地基处理图、建筑物结构图、钢筋混凝土结构的钢筋图、金属结构及机电设备的安装图等。
§2蓄水枢纽2.1坝址与坝型选择坝址、坝型选择和枢纽布置三者是互相联系的，不同的坝轴线可以选用不同的坝型和枢纽布置。
如河谷狭窄，地质条件良好，宜于修建拱坝；河谷宽阔，地质条件较好，可以修建重力坝或支墩坝；河谷复盖层厚或地质条件较差且土料含量丰富，宜于修建土石坝。
对同一条坝轴线，还可以考虑几种不同的坝型和枢纽布置方案。
在选择坝址、坝型和枢纽布置中不仅要研究枢纽附近的自然条件，而且还要考虑枢纽的施工条件、运行条件、总和效益、投资指标及远景规划等，这是水利枢纽设计中贯穿在各个阶段的一个十分重要的问题。
第八章渠系建筑物自测题一、填空题1. 渠系建筑物的类型较多，按其作用可以分为以下六类：建筑物、建筑物、落差建筑物、建筑物、冲沙和沉沙建筑物以及量水建筑物等。
2. 渠道系统，一般由级固定渠道所组成。
各自的作用不同，其中：渠为输水渠道，渠为配水渠道。
3. 渠道设计的任务，是在给定的设计流量之后，选择渠道的、确定渠道以及渠道。
4. 渠道的设计要求较多，如：①有足够的输水能力，以满足的需要；②有足够的水位，以满足的要求；③有适宜的流速，以满足的需要；等等。
5. 渠道纵断面设计，主要内容是确定六条线：即①地面高程线、②、③最高水位线、④、⑤最低水位线和⑥。
6. 有坝取水枢纽，是指河道水量、但水位、不能满足要求，或引水量较大，无坝引水不满足要求的情况。
7. 无坝引水枢纽中，引水角一般为300～500，引水角越小，水流条件越、冲刷越、渠首的布置也就越。
8. 渡槽，是指渠道跨越河、沟、渠、路或洼地时修建的过水桥，一般由、和等部分组成。
9. 渡槽的适用条件，一般是所跨越的河渠相对高差，河道的岸坡，洪水流量的情况。
10. 渡槽根据支撑结构的情况可分为：以及两大类。
11. 梁式渡槽，根据其支承点位置的不同，可分为：式、式和式三种形式。
12. 双悬臂式梁式渡槽，按照其悬臂的长度不同，可以分为式和式两种形式，其中式的跨中弯矩为零，底板受压，抗渗较为有利。
13. 拱式渡槽，根据主拱圈的结构形式（支撑结构特点），分为式渡槽、式渡槽和式渡槽。
14. 渡槽的水力计算方法是：当槽身长度L≥（15～20）（H为槽内水深），其流态属于流，流量公式为______ ______；当L＜（15～20）H时，其流量按公式计算。
15. 梁式渡槽槽身纵向结构计算时，一般按情况设计；横向结构计算时，一般沿方向取单位长度，按问题设计。
16. 梁式渡槽的支撑形式，有槽墩式、排架式两种。
对于后者，主要包括：、、A字形排架、和组合式排架等。
17. 渡槽的基础形式较多，按照结构和受力特点，一般分为、、以及沉井基础等。
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。
