水利工程水工建筑物设计施工
水工建筑物课程
水工建筑物课程一、介绍水工建筑物是指为了合理利用水资源，解决水资源供需矛盾，保障人们生产和生活用水需要而建设的工程设施。
水工建筑物课程是水利工程专业的基础课程之一，通过学习该课程，可以掌握水工建筑物的设计、施工、运维等相关知识和技能。
二、水工建筑物的分类水工建筑物可以根据其功能和用途进行分类，主要包括以下几类：1. 水库水库是通过在河道上游建设堤坝，拦截河水以形成蓄水区域的一种水工建筑物。
水库具有调节水流、储存水源、发电等功能，对于解决水库下游的灌溉、供水和发电需求起到重要作用。
2. 水闸水闸是用于控制水流的一种水工建筑物。
通过控制水闸的开闭，可以对河道水位进行调节，实现灌溉、供水、防洪等功能。
水闸的设计要考虑不同水位下的水流条件和建筑物的强度。
3. 河道整治工程河道整治工程是通过改变河道的形状和流动条件，提高河道的通水能力，减少河道泥沙淤积，减轻洪涝灾害风险等。
河道整治工程包括河床开挖、水工结构的建设等，可以改善河道水力条件，保持河流的导航能力。
4. 水利发电工程水利发电工程主要利用水流动能转换成机械能和电能，实现发电的目的。
水利发电工程包括水轮机的安装、水库的建设以及输电线路的布置等。
水力发电是一种清洁、可再生的能源，对于减少化石能源消耗、保护环境具有重要意义。
三、水工建筑物课程内容水工建筑物课程主要包括以下内容：1. 水力学基础水力学是研究流体在水工建筑物中运动规律的学科。
学习水力学基础可以了解流体的力学特性，掌握流体静力学和动力学的基本理论，为后续水工建筑物的设计和分析提供基础。
2. 水工材料在水工建筑物的设计和施工中，需要选择适当的材料来满足工程的要求。
水工材料包括水泥、钢筋、混凝土等，学习水工材料的性能和使用方法可以掌握材料的选择和使用原则。
3. 水工结构设计水工结构设计是水工建筑物中最重要的环节之一。
学习水工结构设计需要掌握结构力学、土力学等相关知识，了解各种水工结构的类型和设计原则，能够合理选取结构形式和尺寸，确保水工建筑物的安全性和经济性。
水工考试的基本知识
水工考试的基本知识水工考试是指针对水工建筑物、水文地质、水利工程等方面知识的考试。
水工考试的基本知识主要包括以下几个方面：一、水工建筑物基本知识1.了解各种水工建筑物的作用、类型和构造，如堤防、渠道、水闸、泵站、电站等。
2.掌握水工建筑物设计的基本原理，包括水力学、土力学、结构力学等。
3.熟悉水工建筑物施工、监理和运行维护的基本要求。
二、水文地质基本知识1.了解水文地质概念、水文地质调查方法和资料分析处理方法。
2.掌握地下水动力学、地下水文学、岩溶水文地质等基本原理。
3.熟悉水文地质钻探、监测和预报的基本方法。
三、水利工程基本知识1.了解水利工程分类、组成和作用，如水库、河道整治、灌溉工程等。
2.掌握水利工程设计、施工、运行和管理的基本要求。
3.熟悉水利工程效益评价、投资估算和经济分析方法。
四、相关法律法规和标准1.了解我国水法律法规体系，包括《水法》、《河道管理条例》等。
2.掌握水工建筑物、水文地质、水利工程相关设计、施工、监理和运行维护的技术标准。
五、安全生产和环境保护知识1.熟悉水工建筑物、水文地质、水利工程领域的安全生产法规和规程。
2.掌握水工建筑物、水文地质、水利工程环境保护的基本要求和措施。
六、综合能力1.具备水工建筑物、水文地质、水利工程项目的规划、设计和施工管理能力。
2.具备水文地质调查、钻探、监测和预报能力。
3.具备水利工程经济评价、投资估算和项目管理能力。
通过掌握以上水工考试的基本知识，考生可以更好地应对各类水工考试，为我国水利事业的发展贡献力量。
在备考过程中，要注重理论与实践相结合，加强案例分析和学习，不断提高自己的专业素养。
同时，关注行业发展动态，紧跟新技术、新理念的推广应用，以适应水工考试不断变化的要求。
水工建筑物施工
水工建筑物施工第一节水闸施工一、水闸的组成及施工内容1.水闸的组成水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成，如图12-1 所示。
图12-1 水闸的组成部分1—上游防冲槽；2—上游护底；3—铺盖；4—底板；5—护坦（消力池）；6—海漫；7—下游防冲槽；8—闸墩；9—闸门；10—胸墙；11—交通桥；12—工作桥；13—启闭机；14—上游护坡；15—上游翼墙；16—边墩；17—下游翼墙；18—下游护坡（1）闸室。
是水闸的主体，包括闸门、闸墩、边墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。
闸门用来挡水和控制过闸流量；闸墩用以分隔闸孔和支承闸门、胸墙、工作桥、交通桥；底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用；工作桥和交通桥用来安装启闭设备、操作闸门和联系两岸交通。
（2）上游连接段。
包括两岸的翼墙和护坡以及河床部分的铺盖，有时为保护河床免受冲刷加做防冲槽和护底。
用以引导水流平顺地进入闸室，保护两岸及河床免受冲刷，并与闸室等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。
（3）下游连接段。
包括护坦、海漫、防冲槽以及两岸的翼墙和护坡等。
用以消除过闸水流的剩余能量，引导出闸水流的均匀扩散，调整流速分布和减缓流速，防止水流出闸后对下游的冲刷。
2.水闸的施工内容一般大、中型水闸的主要部分（如闸室）多为混凝土及钢筋混凝土工程，其施工内容一般可分为以下几个部分：（1）导流工程与基坑排水。
（2）基坑开挖与基础处理。
（3）闸室段的底板、闸墩、边墩、胸墙及交通桥、工作桥施工。
（4）上、下游连接段的铺盖以及护坦、海漫、防冲槽的施工。
（5）两岸的上、下游翼墙和刺墙以及上、下游护坡的施工。
（6）闸门及启闭设备的安装。
二、各部分施工次序及施工分块1.各部分施工次序应遵循的原则（1）先深后浅。
即先浇深基础，后浇浅基础，以免浅基土体受扰动破坏。
同时，可降低排水工作的难度。
水利工程重点难点施工及解决方案
水利工程重点难点施工及解决方案1. 引言水利工程建设是国家基础设施建设的重要组成部分，涵盖了水库、水闸、水渠等大型水利设施的建设。
在水利工程的施工过程中，会遇到一些重点难点问题，需要针对这些问题采取适当的解决方案。
本文将就水利工程重点难点施工及解决方案进行探讨。
2. 施工中的重点难点2.1 地质条件复杂在水利工程建设中，地质条件的复杂性是一个普遍存在的问题。
地下水位高、土壤质地松散、含有大量岩屑等，这些都会给建设工程带来较大的困难。
例如，在水库的基坑开挖过程中，由于地质条件的复杂性，可能会遇到地水涌入、土壤塌方等问题。
2.2 深基坑施工随着城市化进程的不断加快，越来越多的水利工程需要在城市内进行建设，因此，在有限的空间内必须进行深基坑的施工。
深基坑施工面临的问题包括基坑周围建筑物的保护、土方成坑的稳定、基坑支护结构的施工等。
2.3 水工建筑物抗洪能力水工建筑物的抗洪能力是衡量水利工程安全可靠性的重要指标。
在水利工程建设中，需要保证水闸、泵站等水工建筑物能够承受特大洪水的冲击。
因此，需要对水工建筑物的设计、施工、巡检等环节做好抗洪准备。
3. 解决方案3.1 做好前期勘察和设计在水利工程建设过程中，进行详细的前期勘察和设计是非常重要的。
通过对地质条件、地下水位等进行详尽的调查研究，可以更好地了解施工工况和施工难点。
在设计阶段，根据实际情况，采用合理的工程方案和施工措施，以应对各种困难。
3.2 采用适当的施工技术在解决施工难点问题时，选择合适的施工技术也是十分关键的。
例如，在深基坑施工中，可以采用人工挖掘或机械开挖技术，并配合合理的土方支护结构，保证基坑的稳定性。
同时，在具体施工过程中，可以采用灵活的施工方式，根据实际情况进行调整，以确保施工的顺利进行。
3.3 做好洪水管理和抗洪准备为了提高水工建筑物的抗洪能力，需要在施工过程中将洪水管理和抗洪准备作为重要任务来进行。
可以采用抗洪墙、防渗墙等措施来提高水工建筑物的抗洪能力。
水工建筑物
水工建筑物1. 引言水工建筑物是指用于管理、调控和利用水资源的建筑和设施。
它们包括了水坝、水库、堤坝、渠道、防洪设施、水电站等等。
这些建筑物不仅对水资源的开发和利用起着重要作用，同时也承担着保护和维护水资源安全的责任。
本文将介绍水工建筑物的分类、特点和重要性。
2. 水工建筑物的分类水工建筑物可以按照不同的标准进行分类，如结构形式、功能用途、服役对象等。
下面是一些常见的分类方式：2.1 结构形式•水坝：用于拦截河流水流，形成水库或湖泊，通常由混凝土、土石材料或钢筋等材料构建。
•渠道：用于引导水流的人工水道，可以分为开放式渠道和封闭式渠道。
•堤坝：用于沿岸、河道或水体内的围堰，通常由土石材料、混凝土或钢筋等材料构建。
•防洪设施：用于预防河流洪水，如排洪渠、防洪墙等。
2.2 功能用途•水库：用于储存水资源，供给城市、农田灌溉等用途。
•水电站：利用水流产生动力，发电以供电力系统使用。
•排灌工程：用于排除农田中的积水、排洪排涝等用途。
•海洋工程：用于利用和保护海洋资源，如海上风电场、海上油气钻井平台等。
2.3 服役对象•农业水利工程：主要用于农田灌溉、渠道排灌等农业用途。
•城市水利工程：主要用于城市供水、排水、治理和防洪等城市用途。
•工业水利工程：主要用于工业生产中的水资源利用和处理。
3. 水工建筑物的特点水工建筑物具有以下几个特点：3.1 大规模性水工建筑物往往需要巨大的投资和广阔的土地面积，其建设规模庞大。
例如，水坝常常需要修建成千上万米长的水坝体，以承载巨大的水压力。
3.2 耐久性水工建筑物需要经受长期的水流冲击和自然力的作用，因此需要具备良好的耐久性。
在设计和施工过程中，需要选择合适的材料和结构形式，以确保水工建筑物能够经受住长期使用和自然环境的考验。
3.3 安全性由于水工建筑物的特殊性，一旦发生事故，可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，水工建筑物的设计、施工和运营过程中需要高度重视安全性，确保水工建筑物的稳定和安全运行。
水利工程等别和水工建筑物设计标准
水利工程等别和水工建筑物设计标准.doc依据规模、效益、失事后果来衡量水利工程和水工建筑物的重要性，分别以“等”和“级”来表示的一种指标。
这种指标直接关系到工程本身的造价、效益、安全及其下游人民生命财产的安全，是我国社会经济发展水平和技术政策的具体体现。
1.水利工程等别水利工程按其规模、效益和在国民经济中的重要性进行分等。
水利水电工程等级划分及洪水标准(SLXXX)规定：水利水电枢纽工程根据水库规模、防洪保护对象的重要性和范围、治涝和灌溉规模、供水对象的重要性、水电站装机容量等划分为5等；拦河水闸工程根据其设计过闸流量划分为5等；灌溉、排水泵站工程根据其装机流量和装机功率划分为5等。
综合利用水利工程，根据各项分等指标确定的等别不同时，以其最高等别定为整个工程的等别。
2.水工建筑物级别水利工程中的永久性建筑根据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性进行分级，临时建筑物根据被保护建筑物的级别、本身规模、使用年限和重要性进行分级。
水工建筑物分级，主要是为了对不同级别的水工建筑物采用不同的设计标准，以达到既安全又经济的目的。
水利工程永久性水工建筑物，根据其所属工程的等别及其在工程中的重要性划分5级；施工期的临时挡水和泄水建筑物的级别，根据被保护对象的重要性、失事后果、使用年限和临时建筑物的规模确定。
当永久性水工建筑物基础的地质条件复杂或采用实践经验较少的新型结构时，可提高一级设计，但洪水设计标准不予提高；工程位置特别重要，失事后损失巨大或影响十分严重者，经过论证并报主管部门批准，25级主要永久性水工建筑物可提高一级设计，并按提高后的级别确定洪水设计标准；工程失事后损失不大者，经过论证并报主管部门批准，4级主要永久性水工建筑物可降低一级设计，并按降低后的级别确定洪水设计标准；水库大坝的土石坝高度超过90m的2级建筑物和超过70m的3级建筑物可提高一级设计，洪水设计标准不予提高；水库大坝的混凝土坝、浆砌石坝高度超过30m 的2级建筑物和超过00m的3级建筑物可提高一级设计，洪水设计标准不予提高。
水工建筑物第三版pdf
水工建筑物第三版一、水工建筑物概述水工建筑物是用于水利工程中的各类构筑物的总称，其主要功能是调控和利用水资源，以满足人们生产和生活需要。
水工建筑物广泛应用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、养殖等众多领域。
二、挡水建筑物挡水建筑物是用来拦截水流、保持水库或渠道的水位和水量、防止洪水泛滥的构筑物。
常见的挡水建筑物有重力坝、拱坝、土坝等。
三、泄水建筑物泄水建筑物主要用于排放多余的水量，以保持水位在合理范围内。
常见的泄水建筑物有溢洪道、闸门等。
四、输水建筑物输水建筑物用于输送水资源，包括渠道、管道等。
其设计需考虑水流条件、地形地貌、材料选择等因素。
五、农田水利工程建筑物农田水利工程建筑物主要用于灌溉和排水，如灌溉渠道、排水沟、泵站等。
这些建筑物对于保障农业生产和粮食安全具有重要意义。
六、发电水利工程建筑物发电水利工程建筑物主要包括水电站、水轮机等，利用水流能量转化为电能，为经济发展提供动力。
七、水工建筑物设计与施工水工建筑物的设计需考虑多种因素，如载荷、地质条件、气候条件等，其施工过程需要严格的质量控制和安全管理。
同时，新的设计和施工技术也在不断涌现和应用。
八、水工建筑物管理水工建筑物的管理涉及日常维护、检修、安全监测等方面，以确保其正常运行和延长使用寿命。
同时，还需要加强对于水工建筑物的科学研究和技术创新，以提高其安全性和经济性。
九、水工建筑物安全与经济分析水工建筑物的安全与经济分析是评估其经济效益和社会效益的重要手段。
通过对建筑物的安全性能和经济性进行分析，可以为建筑物的优化设计和运营管理提供科学依据。
同时，也有助于提高水利工程项目的投资效益和社会效益。
大工 秋《水工建筑物课程设计》
网络教育学院《水工建筑物课程设计》题目：某混凝土重力坝施工导流设计学习中心：奥鹏直属学习中心专业：水利水电工程年级： 2012年秋季学号：学生：指导教师：某混凝土重力坝施工导流设计1施工导流设计标准选择施工导流建筑物级别的选定该工程施工工期为2年，工程总库容为8，根据《水利水电工程施工组织设计规10范》SL303-2004，以及围堰工程规模，选定施工导流建筑物为4级。
施工导流设计洪水标准的选择根据导流建筑物级别为4级和《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004，选定导流建筑物的洪水标准为：20年一遇（P=5%）。
施工导流时段选择根据本工程的特征条件采用分段围堰法导流，中后期用临时底孔泄流来修建混凝土坝。
由施工设计洪水成果表可得，当选定导流建筑物的洪水标准为20年一遇时，全年施工流量为996m/s,7月至次年4月施工时，流量为860m/s。
9月至次年3月施工时，流量为235m/s。
10月至次年3月施工时，流量为186m/s。
10月至次年4月施工时，流量为252m/s。
若采用全年施工，流量太大，导流建筑物的工程量大。
7月至次年4月施工时，流量为860m/s，也过大，同时可能还在汛期，不利于施工，对导流建筑物要求也很高，同样不经济。
9月至次年3月施工时，流量为235m/s，施工期为7个月，流量小，对导流建筑物要求相对要低一些，且经济。
但是考虑到汛期的特点和坝基岸坡的开挖时间，在8月的时候有可能还在汛期，会影响施工进度。
10月至次年3月的时段内，流量虽然相比其他时段小，但是施工期过短，只有6个月，可能导致施工坝体工程不能按时达到渡汛高程，以至于影响整个工程的进度。
10月至次年4月这一时段，流量为252m/s，有7个月的低流量施工时间。
9月份时汛期基本已过，此时可进行坝基和岸坡的开挖和部分围堰工程，10月初可下河截流，随后进行坝体混凝土浇筑，汛前完成溢流坝段的土建工程，汛期及汛后进行非溢流坝段的混凝土浇筑。
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2.3 水工建筑物的安全性
（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。
①影响结构正常使用或外观变形 ②对运行人员、设备、仪表等有不良影响的振动 ③对结构外形、耐久性以及防渗结构抗渗能力有不良影 响的局部损坏（包括裂缝）等
通俗的说：承载能力极限状态是已经破坏不能使用的状态。 正常使用极限状态是还可以勉强使用。
➢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
水利工程分等
❖分等依据：工程规模、效益、重要性 ❖级别：五等
2.2 设计的工作步骤
2 水工建筑物的分级
水工建筑物
➢永久性主要建筑物：大坝、厂房、泄洪闸… ➢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
2.2 设计的工作步骤
3 不同级别水工建筑物有以下不同要求：
❖级别不同，设计基准期也不相同
是研究工程对策的参照年限，是为确定可变作用及与时间有关的材 料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。
设计基准期是一个基准参数，它的确定不仅涉及可变作用（荷载）， 还涉及材料性能，是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的， 一般情况下不能随意更改。例如我国规范所采用的设计地震动参数 （包括反映谱和地震最大加速度）的基准期为50年，如果要求采用 基准期为100年的设计地震动参数，则不但要对地震动的概率分布 进行专门研究，还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统 计研究。
2.3 水工建筑物的安全性
一、水工建筑物失事统计
❖大坝破坏率 统计历史14000座高于15m的坝：1% 统计近代的坝：0.2％
❖大坝失事原因统计
失事原因 地基及周边渗漏
地基失稳 洪水漫顶 坝体集中渗流 浸蚀水、穴居动物
地震
所占比例 16％ 15％ 12％ 11％ 9％ 6％
失事原因 温度裂缝 蓄放水控制不当 冰融作用 运用不当 波浪作用 原因不明
提高科技水平。
2.1 水利工程设计的任务和特点
三、水利工程设计 ❖ 设计一般步骤
技术预测
信息分析
科学类比
系统分析
施工方案
安全分析
功能分析
方案设计
经济分析
综合评价
➢各学科研制了对应的软件，便于工程师设计
2.1 水利工程设计的任务和特点
❖ 水利工程的自身特点
个性突出：几乎每个工程均有其独特的水文、地质、 自然条件
关键环节
设计工作者需站在全局的 高度解决问题。
2.2 设计的工作步骤
二、设计阶段的工作步骤 ❖ 收集资料及信息 ❖ 明确总体规划及功能 ❖ 提出方案 ❖ 方案比选 ❖ 推荐方案 ❖ 优化设计和细部构造 ❖ 初定施工方案 ❖ 方案评价及验证
2.2 设计的工作步骤
三、分等和分级 1 水利工程(水利枢纽)的分等
1. 单一安全系数法 2. 分项系数极限状态设计法
三、极限状态
❖极限状态的定义 ➢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，这一特定 状态就叫该功能的极限状态。
2.3 水工建筑物的安全性
❖极限状态设计分类
（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（如倾覆等)； ②材料强度不足而破坏； ③结构失稳(如压屈等) ； ④结构转变为机动体系； ⑤结构体产生渗透失稳等现象；
规模大、风险大：需谨慎、严格，必要时需试验研究 规程规范指导性强：总结历史，参考经验，形成规程
规范，少走弯路。 施工外界干扰大
2.1 水利工程设计的任务和特点
四、设计工作水平
根据有无参考样本和工程经验，可分为以下几种： ❖ 开发型设计：提出创造性的新型方案，但难度大、风险大、
投资高。 ❖ 更新型设计：在常规型式、设计原理的基础上改进局部建
水工建筑物
第二章 水工建筑物设计综述
2.1 水利工程设计的任务和特点
一、水利工程
❖ 定义 ❖ 特点
二、水利技术工作
❖ 勘测：水文、气象、地质、地理、经济及社会信息。 ❖ 规划：统一部署，主要依据社会现实、自然环境。 ❖ 工程设计：运用科学技术、设计理论、设计原理……。 ❖ 工程施工：组织人力、物力高质量完成任务。 ❖ 工程管理：已建成工程的调度、运行、维修、监测、经营 ❖ 科技开发：研究新理论、新材料、新工艺、新结构等，以
20.0
16.8
失事
混凝土及 砌石坝
2.8
11.1
3.7
3.7
0.9
(108座) 土石坝 13.9 15.7 13.0
30.5
4.7
❖大坝失事时间：一半以上失事集中在施工期（16.7%）和使 用初期（26.8%）。
2.3 水工建筑物的安全性
二、安全储备
❖设计标准明确规定：建筑物设计必需具有一定的安全储备 ❖安全储备的表示方法
2.3 水工建筑物的安全性
❖ 结构功能函数
Z g X1, X2, , Xn,c
基本变量
功能限值
Z RS
功能函数
结构抗力
❖ 极限状态方程
Z g X1, X2, , Xn,c 0
作用效应
所占比例 6％ 5％ 4％ 4％ 2％ 10％
2.3 水工建筑物的安全性
表2-5 坝在不同时刻发生事故或失事所占百分比
事故或 失事
坝型
施工中
事故或失
建成5年后
不清楚
事故
混凝土及 砌石坝
2.6
4.6
4.2
11.7
10.8
(2013件) 土石坝
6.9
10.5 11.9
水工建筑物在设计基准期内的要求
1级挡水建筑物为100年，其它永久建筑物为50年
2.2 设计的工作步骤
❖ 级别不同，抗御灾害能力也不同：防洪标准、抗震标准、 坝顶超高
❖ 级别不同，安全性不同 包括强度、稳定、变形三方面 水工建筑物的结构安全级别
❖ 级别不同，运行可靠性不同 ❖ 级别不同，建筑材料不同：品种、质量、耐久性
筑物设计原理，如碾压混凝土坝、面板堆石坝。 ❖ 适配型设计：常规型式上选择适当的尺寸、材料和布置型
式。 ❖ 工程设计优劣的评价
适用性、安全性、经济合理性
2.2 设计的工作步骤
一、水工建筑物设计
❖
水利工程建设的全过程是一个系统工程。
功能需求、资金、 人力投入，投资
风险分析
物力资源、结构型式、 工作特点,施工导流方 案，环境影响等