第二节 水利枢纽和水工建筑物
(完整版)水工建筑物整理考点(2)
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。
水利水电工程建筑物
水利水电工程建筑物一、水利枢纽的概念1、水利工程①概念: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，以达到除害兴利的目的而修建的工程。
②根本任务：除水害和兴水利。
2、水工建筑物：为达到防洪、发电、灌溉、供水等目的，需要修建各种不同类型的建筑物，来控制和支配水流，这样的建筑物统称为水工建筑物。
3、水利枢纽: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。
二、水工建筑物分类、作用和特点1、水工建筑物按在枢纽中的作用分类：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进）水建筑物、整治建筑物、专门建筑物。
2、水工建筑物特点：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失事后的严重性三、水利枢纽分等及水工建筑物分级1、目的：为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，所以要对水利枢纽及其组成的建筑物进行分等分级。
2、分等分级的依据：首先按水利枢纽工程的规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等,然后再对各组成建筑物按其所属枢纽的等别、建筑物在枢纽中所起的作用和重要性进行分级。
四、挡水建筑物(一)重力坝1、岩基上的重力坝重力坝的工作原理：在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠自重在滑动面上产生的抗滑力来抵消坝前水压力满足稳定的要求，同时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满足强度的要求。
重力坝的类型:按坝的高度分类为：高坝、中坝、低坝三类。
按照筑坝材料分类可分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
按照坝体的结构型式分类可分为：实体重力坝、宽缝重力坝、空腹重力坝.按照坝体是否过水可分为：溢流坝和非溢流坝。
按照施工方法分类可分为：浇筑式混凝土重力坝和碾压式混凝土重力坝。
2、重力坝的设计内容①总体布置首先选择坝址、坝轴线和坝的结构型式。
确定坝体与两岸及交叉建筑物联接方式.最终确定坝体在枢纽中的布置。
②剖面设计可参照已建的类似工程，初拟剖面尺寸。
第六章水电站水利枢纽概述
第一节 概 述
一、坝式水电站水利枢纽 二、引水式水电站水利枢纽
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一、坝式水电站水利枢纽
1、坝式水电站水利枢纽分为坝后式和河床式。 2、其主要建筑物有挡水、泄水建筑物和水电站厂房， 另外为满足综合利用要求还可能有通航、灌溉取水、工 业取水、鱼道及筏道等建筑物。 3、其主要特点是水头由挡水建筑物来集中，建筑物集 中布置在河床中，互相影响较大，必须合理安排。
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有压引水式水电站水利枢纽示意图
1、有压引水式水电站水利枢纽由三个部分组成： 1）首部枢纽：其组成建筑物有拦河坝和有压进水口； 2）有压引水隧洞； 3）厂区枢纽：包括调压室、压力水管、电站厂 房及尾水渠。
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无压引水式水电站水利枢纽示意图
实例
意大利瓦依昂（Vajont）双曲拱坝，1961年建成，坝 顶长190.5m，顶宽3.4m，底宽22.7m，最大坝高 265.5m，是当时世界上最高的混凝土薄拱坝。1963年10 月9日晚，由于连续降雨，水库水位上涨，左岸靠坝的上游 发生大体积岩石滑坡，近3亿m3的滑坡体以40 m/s的速度 滑入水库并冲上右岸，掀起150m高的涌浪，涌浪溢过坝顶 ，冲向下游，致使2600人丧生，但拱坝并未破坏，仅在坝 肩附近的坝内发生二、三条裂缝。据估算，拱坝当时已承受 住相当于8倍设计荷载的作用力，由此可见该拱坝的超载能 力。 2020/4/10
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一、溢流坝
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二、河岸溢洪道
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小浪底水电站
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水工建筑物总结
水工建筑物总结
水工建筑物是指以水利工程建筑物为主的建筑物。
它们是水利工程的
基础，是人类社会发展过程中用来控制水的主要设备。
水工建筑物包括：
水库、堤坝、水闸、渡槽、墩、管涵、洞排水渠、风机等等；其中，水库
主要用于蓄水和发电，堤坝主要用于防洪，水闸主要用于调节水流，渡槽
用于改变水流的方向，墩主要用于支撑水工建筑物，管涵主要用于连接水库，洞排水渠主要用于排水，以及风机等水利工程设备。
水库是水工建筑物的主要组成部分。
它主要用于蓄水和发电，而且它
的水深大于湖泊的水深，可以提供足够的水储量，能够维持一定的水位，
而且还能用来灌溉等。
它的建筑形式有水平型、由堤坝形成的垂直型和斜
坡型，要根据当地的地形地貌选择合适的建筑形式，且注意安全性。
堤坝用来抵抗洪水，是抗洪水与防洪的主要设施，建筑形式有挡水堤、护坡堤和堤坝等。
堤坝除了能够抵挡洪水以外，还能把洪水引导到合适的
流域当中，从而对当地社会经济发展提供重要的帮助。
水闸是水利工程中最重要的设施，用来调节水流，水闸有以堤坝为主
的堤闸，以管线为主的管道闸。
水库、水利枢纽、水工建筑物(ppt 74页)
特征水位与特征库容
兴利库容—死水位与正常高水位之间的水库库容 共用库容—正常高水位与汛前限制水位之间的水库库容，兴利和调洪公用的库容
二、水利枢纽—water project
一个水利工程究竟要包括哪些组成建筑物，由河流综合利用 规划中提出的任务来确定。例如：
为满足防洪、发电及灌溉的要求，需要在河流适宜地点修建 拦河坝，用以抬高水位形成水库，调节河道的天然流量，把 河道丰水期的水储蓄在水库中，供枯水期引用。即把洪水期 河道不能容纳的部分洪水，存蓄在水库里，以便削减河道的 洪水流量，防止洪水灾害的发生。另外，在运行过程中还可 能会遇到水库容纳不下的洪水，这就需要建造一个宣泄洪水 的通道，叫做溢洪道或泄洪隧洞，当用拦河坝的一段兼作溢 洪道时称为溢流坝。为了引用库中蓄水以供农田灌溉和城市 供水或进行水力发电等，还要建造通过坝身的引水管道或穿 过岸边山体的引水隧洞，为了发电、供电，还要建水电站、 开关站等等。
பைடு நூலகம்
三峡
三峡水电站的限制洪水位145米，145米以下都应该是死水 位。设计蓄水位175米，正常蓄水位175米，校核蓄水位加 10%。
█ 什么情况下正常蓄水位比设计洪水位高?
█ 设计洪水位比正常蓄水位低，是不是会影 响水电站经济效益？
I. 设计洪水位是在泄洪设施全开时通过设计洪水流 量情况下的水位。电站运行时可通过闸门控制水 位满足发电需要。
(1) 正常高水位—normal high water level
水库在正常运用情况下，允许经常保持的最高水位。为保证 各兴利部门枯水期正常用水，水库在丰水期末需要达到的水 位。 它是确定水工建筑物尺寸、投资、淹没、电站出力等指标的 最重要的参数。
(2) 设计洪水位—design flood level
水利枢纽与水工建筑物讲义
水库对环境的影响
1 对自然环境影响 1.1对地质的影响 水库蓄水后，水体压重引起地壳应力增加；水渗入断层，导致断层
间润滑度增加；增加岩层中空隙水压力，诱发地震。 水库蓄水后水位升高，岸坡土体抗剪强度降低，易发生山体滑坡。 水库蓄水后，库区周围地下水位上升，引起低洼地带沼泽化、土壤
盐碱化、建筑物地基沉陷。 1.2对土壤的影响 浸没 沼泽化 潜育化 盐碱化 潜育化：指土壤长期滞水，严重缺氧。
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2. 特征水位—characteristic water level
(1) 正常高水位—normal high water level (2) 设计洪水位—design flood level (3) 校核洪水位—check flood level (4) 汛前限制水位—preflood limit w. l. (5) 死水位—dead w. l.
在汛期来临之前，预先把水库放空一部分，以腾出库容多蓄 洪水，这时消落下来的水位。也称为汛期限制水位或防洪限 制水位。
§2 水库、水利枢纽、水工建筑物
一、水库—reservoir
1. 作用
• 调节作用：把来水按用水要求在时间和数量上重新分配。 • 其他作用：利用大量的蓄水和抬高了的水头来满足发电、
航运以及水产等其他用水部门的需要。 按调节周期分：
日调节水库，如葛洲坝、富春江 年调节水库，如三峡（不完全的）、九甸峡（完全） 多年调节水库，如新安江、龙羊峡、丰满
正常蓄水位是水库和水电站最重要的设计参数之一，是确 定拦河坝高度、水库容积、利用水头和发电能力的基本依据； 对水工建筑物的工程量、水库调节性能和水头的利用,关系 极大;对水库和水电站的建设工期、投资、动能经济效益以 及水库淹没损失等均有重要影响。
地质、水文、气象
第一章 绪 论 第二节 水利枢纽及水工建筑物 一、水利枢纽
为了综合利用水利资源达到防洪、灌溉、 发电、给水、航运等目的，需要修各种不同类 型的水工建设物，例如：挡水、泄水、输水或 其它专门建筑物等； 以控制和支配水流，满足国民经济的需要， 这些建设物称为水工建筑物； 水工建筑物的综合体称为水利枢纽。 以丹江口工程为例说明枢纽、建筑物概念
水利枢纽对环境的影响
淤积和冲刷：造成库区泥沙淤积，造成下游 河床的冲刷下切。 水文状态变化：水库蓄水上游淹没、浸没等， 下游地下水位下降。 水质的变化：水温下降、水质改善的。 气候的变化：蒸发大，形成小气候，降雨增加。 地震的影响：水库诱发地震（大库容） 对渔业影响：发展水产养殖，对野生鱼的回游 形成障碍，需专门考虑。 对环境、文物、矿产资源等影响也应充分论证
二、水工建筑物的分类及特点
1 按具体水利枢纽中所起的主要作用分类： 挡水建筑物：坝、闸和堤防等 泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等 输水建筑物：输水洞、引水管、渠道 取水建筑物：进水口、进水闸、扬水站 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。 专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、 鱼道、筏道等
2 按建筑物使用时间分类：
永久性建筑物（主要建筑物&次要建筑物） 在运用期需要长期使用的 临时性建筑物 仅在工程施工期使用
三、 水工建筑物的特点
ห้องสมุดไป่ตู้作条件复杂：
自重、风雪压力、地震、 水压力、风浪等 施工的艰巨： 野外施工：深山老林、无路无水无电、生活难 解决河道来水：导流、截流、地下水等 地基处理：岩石开挖、洞挖、地基的复杂性 规模宏伟：工程量大、工期长、受气候影响 水工建筑物的独特： 受地形、地质、水文、气象、技术、经济等 方面的影响，各水工建筑物大小、形式不同。
水利枢纽及水工建筑物相关知识
水利枢纽及水工建筑物相关知识一、水利枢纽为了综合利用水利资源达到防洪、灌溉、发电、给水、航运等目的，需要修各种不同类型的水工建设物，例如：挡水、泄水、输水或其它专门建筑物等，以控制和支配水流，满足国民经济的需要，这些建设物称为水工建筑物（这些为兴水利、除水害而修建的建筑物称为水工建筑物），水工建筑物的综合体称为水利枢纽。
二、水工建筑物的分类及特点（一）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类：挡水建筑物：坝、闸和堤防等。
泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等。
输水建筑物：输水洞、引水管、渠道。
取水建筑物：进水口、进水闸、扬水站。
专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道等。
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。
（二）水工建筑物的分级水利水电工程中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其在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
（三）水工建筑物的特点1.工作条件复杂：自重、风雪压力、地震作用、水压力、风浪等2.施工的艰巨⑴野外施工：深山老林、无路无水无电、生活难。
⑵解决河道来水：导流、截流、地下水等。
⑶地基处理：岩石开挖、洞挖、地基的复杂性。
⑷规模宏伟：工程量大、工期长、受气候影响。
（四）水工建筑物的独特：受地形、地质、水文、气象、技术、经济等方面的影响，各水工建筑物大小、形式不同。
（五）水利枢纽对环境的影响1.淤积和冲刷：造成库区泥沙淤积，造成下游河床的冲刷下切。
2.水文状态变化：水库蓄水上游淹没、浸没等，下游地下水位下降。
3.水质的变化：水温下降、水质改善的。
4.气候的变化：蒸发大，形成小气候，降雨增加。
5.地震的影响：水库诱发地震（大库容）。
6.对渔业影响：发展水产养殖，对野生鱼的回游形成障碍，需专门考虑。
（六）对国民经济影响巨大投资巨大、影响国家经济发展；防洪、供水、发电等关系到国计民生大事；水库移民问题复杂，影响深远；如规划、设计不当，很难改正；水库大坝失事：对国民经济、下游人民；群众生命、财产造成极大损失；水库形成避暑、旅游场所。
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第二节水利枢纽和水工建筑物
一、基本概念
水工建筑物:任何水利工程，都要修建在水的静力或动力作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物，这就是水工建筑物。
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。
例一:黄河干流上以发电为主，兼有防洪、灌溉等综合利用效益的龙羊峡水力发电枢纽的平面布置。
例二:甘肃省白龙江碧口水利枢纽.
例三:长江干流上著名的葛洲坝水利枢纽
二、水工建筑物按功能分类
（一）挡水建筑物
拦截或约束水流，并可承受一定水头作用的建筑物。
如蓄水或壅水的各种拦河坝，修筑于江河两岸以抗洪的堤防，施工围堰等。
(二)泄水建筑物
排泄水库、湖泊、河渠等多余水量，以保证挡水建筑物和其它建筑物安全，或为必要时降低库水位乃至放空水库而设置的建筑物。
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。
(三)输水建筑物
为灌溉、发电、城市或工业给水等需要，将水自水源或某处送至另一处或用户的建筑物。
其中直接自水源输水的也称引水建筑物。
如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、输水涵洞等。
(四)取水建筑物
引水建筑物的上游首部建筑物。
如取水口、进水闸、扬水站等。
(五)整治建筑物
改善河道水流条件，调整河势，稳定河槽，维护航道和保护河岸的各种建筑物。
如丁顺坝、潜坝、导流堤、
防波堤、护岸等。
(六)专门性水工建筑物
为水利工程中某些特定单项任务而设置的建筑物。
如专用于水电站的前池、调压室、压力管道、厂房；专用于通航过坝的船闸、升船机、鱼道、筏道；专用于给水防沙的沉沙池等。
与专门性水工建筑物相对，前面5类建物也可统称为一般性水工建筑物。
三、水工建筑物的特点:(一)工作条件的复杂性; (二)设计选型的独特性; (三)施工建造的艰巨性; (四)失事后果的严重性。