水工建筑物教学大纲

《水工建筑物》教学大纲

第一部分大纲说明

一、课程性质、目的与任务

水工建筑物课程是中央广播电视大学水利水电工程与管理专业的专业必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握各种常见水工建筑物的型式及设计基本理论和方法，各种常见水工建筑物在各种水利枢纽中的布置原则，以及运行管理技术。通过本课程的学习，使学生能够运用所学知识解决基层水利单位的工程实际问题，配合其它有关课程的学习，为今后从事水利水电工程施工、运行、管理和维修等工作打下基础。

二、与其它课程的联系

学习本课程应具备数学、工程力学、工程制图、水力学、工程地质与土力学、建筑材料、水资源管理等基础课和专业基础课的基本知识。

本课的后续课程：水利工程施工、水利工程管理等。

三、课程的特点

本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理论，通过课程实训等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。水工建筑物种类繁多，型式多种多样，在学习过程中，只能重点学习几种典型建筑物，了解其一般规律。

四、教学总体要求

根据本课程的特点，学生学完本课以后，应达到下列基本要求。

１、对重力坝、拱坝、土石坝、水闸及河岸泄水建筑物（其中包括溢洪道和泄水隧洞）的工作原理及工作条件，有较深的理解；对其它水工建筑物的基本型式和工作原理有一般的了解。

２、懂得从安全、经济、适用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式、确定其基本尺寸，初步掌握其设计方法和步骤。

３、能根据水工建筑物的工作原理和特点，设计其主要细部构造。

4、了解水利枢纽中各种水工建筑物的布置原则，以及具体的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水工建筑物的影响。

五、课程教学要求的层次

本课程按“了解”、“熟悉”、“掌握”三个层次对学生的学习进行要求：

1、了解：要求对有关教学内容有一般的了解。

2、熟悉：要求理解有关内容的基本概念、基本理论、基本方法，并能在理解的基础上对相关问题进行分析和判断，得出正确结论。

3、掌握：对今后实际工作中经常应用或作为后续教学基础的重要内容，除深入理解外，还应能够对所学知识进行实际应用，解决实际问题。

第二部分媒体使用与教学过程建议

一、课程教学总学时、学分数

本课程5.0学分，课内总学时90，开设一学期。

二、文字教材、音像教材及相互关系

文字教材是主要教学媒体。文字教材包括了教学内容、学习指导、各章小结和作业（包括思考题、填空题、选择题、判断题、计算题等）。音像教材采用录像，CAI教学片，实际工程录像等。音像教材是对文字教材一些内容的深化，使教学内容更加直观化，空间化，便于学生理解。

三、考核

本课程采用形成性考核与终结性考核相结合的考核方式，满分为100分，60分及格。

四、教学媒体的使用与学时分配

第三部分教学内容和教学要求

一、绪论

教学内容：

１、介绍我国水资源的特点及水利水电工程的作用。

２、介绍水利枢纽和水工建筑物的概念、分类与特点。

３、讲述水利枢纽分等和水工建筑物分级标准以及分等分级的意义。

教学要求：

１、了解我国水资源的特点, 掌握水利水电工程的作用。

２、掌握水利枢纽和水工建筑物的概念、分类与特点。

３、掌握水利枢纽分等与水工建筑物的分级。

二、重力坝

教学内容：

１、重力坝的工作原理、分类及设计内容。

２、重力坝的荷载、荷载组合。

３、稳定分析方法，提高稳定的工程措施。

４、应力分析方法介绍，重点讲述材料力学法。

５、重力坝剖面尺寸拟定原则，拟定方法及控制条件。

6、溢流重力坝的剖面设计，下游消能，下泄水流的衔接。

7、简述重力坝细部构造的内容和型式（溢流重力坝的构造特点可与水闸配合讲解）。

8、重力坝的地基处理（岩基处理方法）。

１、掌握重力坝的工作原理，各种工况下荷载的计算。

２、熟悉不同荷载及其组合。

３、掌握我国常用的稳定计算方法及适用条件。

４、掌握材料力学法计算坝体边缘应力及相应的应力控制标准。

５、了解重力坝剖面尺寸拟定原则，拟定方法。

６、熟悉溢流重力坝工作特点及孔口尺寸的选择。掌握消能的型式、原理及适用条件。

7、了解重力坝横缝、纵缝的作用，混凝土标号分区的依据等。

8、掌握岩石地基的处理措施。

三、拱坝

教学内容：

１、拱坝的工作特点，对地形、地质条件的要求。

２、拱坝布置，结合河谷地形、地质条件进行合理布置。

３、简述拱坝荷载特点，重点讲述温度荷载的概念及影响。

４、简要介绍拱坝应力分析方法。

５、讲述拱坝坝肩岩体稳定分析方法。

６、介绍拱坝的泄水方式，泄水特点。

教学要求：

１、掌握拱坝的工作特点中的结构特点、受力特点、荷载特点。

２、拱坝应力分析方法，熟悉拱冠梁法计算拱坝应力的原理和步骤。

３、了解拱坝稳定分析的特点与方法。

４、熟悉拱坝的泄水方式，泄水特点。

教学内容：

１、土石坝的工作条件，土石坝的优缺点及土石坝的类型。

２、土石坝的剖面与构造。

３、土石坝筑坝材料及土料设计。

4、土坝的渗流分析目的、方法，重点讲述水力学法。

５、土坝稳定分析，介绍在各种工况下的荷载对坝坡稳定的影响及计算方法。

６、土石坝的地基处理，重点讲述软基处理措施。

７、堆石坝的结构型式及工作特点。

教学要求：

１、掌握土石坝的工作特点，土石坝的组成及分类。

2、了解土石坝的细部构造设计内容。

3、了解土石坝的填筑标准。

4、熟悉土坝渗流分析的水力学方法。

5、熟悉土石坝稳定分析的圆弧滑动法和折线滑动法。

６、掌握土坝砂砾石地基处理的工程措施。

五、水闸

教学内容：

１、水闸的类型，水闸的组成部分及其作用。

２、水闸的工作特点。

３、水闸的消能防冲设计及防护。

４、闸基防渗排水设计，闸基的渗流计算。

５、闸室的稳定计算。

６、简介闸室的结构设计。

７、简介水闸与两岸的联接建筑物。

教学要求：

１、掌握水闸的工作特点，各组成部分的作用。

２、熟悉水闸的消能型式，及消力池的布置。

３、掌握防渗长度、地下轮廓线概念，熟悉直线比例法，阻力系数法计算闸基渗透压力。

４、熟悉沿闸底的抗滑稳定计算方法。

六、溢洪道

教学内容：

１、河岸溢洪道的作用、类型和运用条件。

２、正槽溢洪道组成、优缺点及适用条件。

３、简介侧槽溢洪道。

４、非常泄洪设施。

教学要求：

１、了解溢洪道的功用、类型。

２、掌握正槽溢洪道组成、溢流堰的布置、泄槽的水流特点及结构型式。

３、了解侧槽溢洪道和非常泄洪设施。

七、水工隧洞

教学内容：

１、水工隧洞的类型、组成及其作用。

２、水工隧洞的布置及线路选择。

３、进出口建筑物型式及消能设施。

４、有压隧洞及无压隧洞的体形设计及水力计算。

５、洞身断面衬砌型式及作用。

６、作用在衬砌上的荷载及其组合。

７、圆形有压隧洞的衬砌计算方法。

教学要求：

１、熟悉有压和无压泄水隧洞的布置特点。

２、熟悉衬砌断面型式的选择和断面尺寸确定方法。

３、掌握山岩压力和弹性抗力的概念。

４、掌握隧洞衬砌作用，熟悉隧洞衬砌的型式，了解内力计算方法。

八、过坝建筑物及渠系建筑物

教学内容：

１、过坝建筑物的功用和分类。

２、船闸的工作原理、类型及组成。

３、渠系建筑的功用和类型（渡槽及倒虹吸）。简介桥涵建筑物。

教学要求：

１、熟悉过坝建筑物的类型及适用条件。

２、了解船闸的工作原理。

３、掌握渠系建筑物（重点是渡槽及倒虹吸）和桥涵建筑物的类型及作用。

九、水利枢纽

教学内容：

１、水利枢纽的设计任务与内容。

２、水利枢纽布置的一般原则。

３、水利枢纽中各建筑物的布置要求。

教学要求：

１、了解坝轴线、坝型选择与方案比较应考虑哪些因素。

２、熟悉枢纽布置原则。

十、水工建筑物的管理

教学内容：

１、管理工作的目的、任务和内容。

２、简介水工建筑物的检查与观测。

３、混凝土坝及土坝的观测内容和观测仪器。

４、水工建筑物的养护与修理。

教学要求：

１、加强水工建筑物的管理重要性的认识。

２、了解水工建筑物的观测仪器类型及工作原理。