水工建筑物精品课程80576
水工建筑物课件
ydh(h)B h2
令上游坝面应力 yu =0,得
B
1
h h (1)h(2)
（*） 18
基本剖面的确定(续)
为使B为最小，可令上式的微分为零，简 化整理得：
1 h 2
（**）
取 h24KN/m3得：＝－0.2，即
上游面成为倒悬(adverse gradient,
overhang)，这对施工是很不利的。
h
5
荷载组合(load combination)
荷 载 组 合 可 分 为 基 本 组 合 (usual load combination)和特殊组合(unusual or extreme load combination)两类。
基本组合属正常情况，由同时出 现的几种基本荷载所组成。
特殊组合属校核情况，由同时出
h
19
基本剖面的确定(续)
△ 在库空时 ， 0，则
h(1 )， h
yu
h
yd
h
由第二式可知，λ≧0 必须满足，否则下游面会有
拉应力产生。
△ 实际上，多取 0 ，即上游面垂直，
这时
B 1
h
h
若 取 h 2 K 4 /m 3 ， N ＝ 1 K 0 /m 3 ， N
当 0 .2 时 ， m ＝ B 0 .6 7
特殊荷载(exceptional loads)— —偶然起作用的荷载
h
3
基本荷载
（1）坝体及其上永久设备的自重；
（2）正常蓄水位(normal maximum level, maximum retention level)或设计洪水位(design flood level)时的静水压力； （3）相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力； （4）泥沙压力；
水工建筑物课程设计
目录第一章基本资料 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 工程规模 (3)1.3 流域概况 (3)1.4 气象资料 (4)1.5 水文资料 (4)1.5.1洪水 (4)1.5.2泥沙 (5)1.5.3河道水位流量关系曲线 (5)1.6 地质资料 (7)1.6.1坝址区工程地质概况 (7)（1）地形地貌 (7)（2）地层岩性 (7)1.6.2坝址基岩物理力学参数 (8)第二章工程总体布置 (9)第三章溢流坝坝体设计 (11)3.1 泄流方式选择 (11)3.2 洪水标准的确定 (11)3.3 流量的确定 (11)3.4 单宽流量的选择 (11)3.5 孔口净宽的拟定 (12)3.6 定型水头的确定 (12)3.7 堰型的确定 (12)3.7.1顶部曲线段 (12)3.7.2 反弧段设计 (14)3.8 确定上游水位 (14)3.9 消能防冲设计 (16)3.9.1确定消能形式 (16)3.9.2消力池设计 (17)（1）护坦构造 (17)（2）消力池长的确定 (18)3.10溢流坝稳定分析 (18)第四章冲沙闸设计 (23)4.1 冲沙闸尺寸设计 (23)4.1.1泥沙止动流速的计算 (23)4.1.2冲沙流速的计算 (23)4.1.3沉沙槽尺寸的计算 (24)4.1.4闸墩设计 (25)4.1.5胸墙设计 (25)4.1.6工作桥尺寸拟订 (26)4.1.7冲砂闸门 (26)4.2 冲沙闸防渗设计 (26)4.3 冲沙闸闸室稳定验算 (27)4.4消能防冲设计 (31)4.4.1消力池长度计算 (31)4.4.2消力池深度 (33)4.4.3消力池底板厚度计算 (33)4.4.4排水设备 (34)4.4.5止水设计 (35)4.4.6上下游岸坡防护 (35)第五章进水闸设计 (36)5.1 基本资料 (36)5.1.1基本尺寸确定 (36)5.1.2基本高程确定 (36)5.2 水力计算 (37)5.2.1过闸流速确定 (37)5.2.2水头损失计算 (37)5.2.3进水闸过流能力验算 (38)第六章细部构造设计 (39)6.1 坝顶构造 (39)6.2 坝体的分缝 (39)6.3 止水设计 (39)6.4混凝土标号分区 (40)6.5 坝体排水 (42)6.6 廊道系统 (42)6.5.1 坝基灌浆廊道 (43)6.5.2 检查及坝体排水廊道 (43)第七章地基处理设计 (44)7.1 清基开挖 (44)7.1.1 开挖原则 (44)7.1.2 开挖设计 (44)7.1.3 坝基清理 (44)7.2 坝基加固 (44)7.3 防渗排水 (45)7.3.1 帷幕灌浆 (45)（1）帷幕灌浆目的 (45)（2）帷幕灌浆范围 (45)（3）帷幕灌浆设计 (46)7.3.2 坝基排水 (47)7.4 软弱带处理 (47)7.4.1 断层破碎带的危害 (47)7.4.2 断层破碎带处理措施 (47)第一章基本资料1.1 工程概况朱家滩水电站选择枢纽布置在朱家滩村上游300m的渭河主干流上，上游距小水河汇入口1.8km。
水工建筑物基础课程设计
水工建筑物基础课程设计背景介绍水工建筑物基础课程设计是一门重要的课程，它着重研究水利结构的建设和设计方式。
在水利工程领域中，水工建筑物的建设是至关重要的一环。
本文主要介绍水工建筑物基础课程设计，探讨课程设计的重点和难点，以期帮助学生更好地学习课程。
课程设计的重点水工建筑物基础课程设计的重点在于以下几个方面：建筑材料的选择建筑材料的选择是决定水工建筑物建筑质量的关键因素。
建筑材料的选择必须满足水工建筑物的要求，具有一定的耐水、耐腐蚀、耐候性和抗震性等特殊的物理性质。
在材料的选择上，需要综合考虑材料的经济性、可用性、施工条件和环保要求等因素。
基础工程的设计水工建筑物的稳定性和安全性主要依赖于基础工程的设计。
基础工程必须具有良好的承载力，能够承受水资源的压力和材料自身的重力等作用。
在基础工程的设计上，需要考虑地质条件、工程的稳定性和经济性等多方面因素。
施工技术的熟练掌握水工建筑物建设过程中，施工技术的熟练掌握是一个不可或缺的步骤。
在施工中，需要能够掌握各种工具和设备的使用方法，严格遵守建筑施工规范和安全要求，并及时发现和修正施工中存在的问题，保证水工建筑物的建设质量。
课程设计的难点水工建筑物基础课程设计也面临着以下几个难点：建筑承载力的计算水工建筑物在使用过程中，面临着各种天气和液态水的冲击，因此建筑承载的能力需要经过精密的计算。
建筑承载力的计算需要结合建筑材料的物理性质和地质条件等多个因素，考虑全面精准，计算方法繁琐复杂。
基础工程的施工技术水工建筑物的基础工程施工过程中，需要运用各种计算和测量工具，比如说地面测量和水下测量，具有一定的技术难度。
在建筑施工完成后，还需要进行结构的加固和巩固工作，承担各种恶劣环境下的耐受压力和对抗力的面临。
这些方面的技能需要由学生强化学习和实践操作。
环保要求的满足在水工建筑物的建设过程中，环保要求是至关重要的一个方面。
对于建筑材料的选择、施工工艺、废水处置等方面，都有着一定的环保标准。
水工建筑物课程设计共18页word资料
水工建筑物课程设计说明书水利学院工程管理专业目录第一章设计基本资料 0一、地形、地质情况 0二、水位资料 0三、气象资料 0四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质(见附表) 0五、其它 0第二章土坝设计 0一、基础处理： 0二、坝体剖面拟定： 0（一）确定坝顶高程。
0（二）确定坝顶宽度 (4)（三）确定坝坡和马道 (4)（四）排水体 (5)（五）截水槽设计 (6)三、渗流计算 (6)（一）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定 (6)（二）土石坝渗流分析的目的 (6)（三）渗流计算 (6)四、稳定性计算 (8)（一）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定： (8)二、具体计算步骤 (8)第三章细部构造设计 0一、坝顶构造 0二、上、下游护坡 0三、坝面排水 (1)四、反滤层 (1)第四章地基处理与两岸的连接 0第一章设计基本资料一、地形、地质情况坝址处河床宽约190米，坝轴线处河床最低高程为306米，河床覆盖层上层为湿陷性黄土夹杂有砾石，下边为砂砾石层，坝址岩体为花岗岩，透水性很小。
详见坝轴线地质剖面图。
二、水位资料死水位325m正常蓄水位338m 坝前水深32m设计洪水位(1%) 341m 坝前水深35m校核洪水位(0.1%) 342m 坝前水深36m正常蓄水时下游水位306m校核洪水位时下游水位313m三、气象资料多年平均最大风速12m/s冻土深 1.2m四、筑坝材料及坝基砂砾石物理力学性质(见附表)表1.1 物理力学性质指标注：内磨擦角及凝聚力中分子为水上数值，分母为水下数值。
五、其它工程等级：枢纽为二等，建筑物为二级；水库吹程：1公里；地震基本烈度：7度。
第二章土坝设计一、基础处理：1、清基：清除河床覆盖层上层的湿陷性黄土，并将砂砾石向下开挖0.3米，使土坝建立在砂砾石地基上，清除河床左岸表层的覆盖层。
2、削坡：河床左岸岩石良好，清除表面风化的岩石后，直接填土筑坝。
水工建筑物教学
教学过程： 组织教学：
师生问好，清查人数。
复习提问：
抗滑稳定措施有哪几种类型？
导入新课：
闸室为一受力比较复杂的空间结构。一般都将它分解为 若干部件（如闸墩、底板、胸墙、工作桥、交通桥等） 分别进行结构计算，同时又考虑相互之间的连接作用。
讲授新课：
第八节 闸室的结构设计 闸室为一受力比较复杂的空间结构。 闸室为一受力比较复杂的空间结构。一般都将 它分解为若干部件（如闸墩、底板、胸墙、工 它分解为若干部件（如闸墩、底板、胸墙、 作桥、交通桥等）分别进行结构计算， 作桥、交通桥等）分别进行结构计算，同时又 考虑相互之间的连接作用。 考虑相互之间的连接作用。
弹性地基梁法计算地基反力和底板内力的具体步骤如下：
用偏心受压公式计算闸底纵向(顺水流方向 顺水流方向)地基反 ● 用偏心受压公式计算闸底纵向 顺水流方向 地基反 力。 在垂直水流方向截取单宽板条及墩条， ● 在垂直水流方向截取单宽板条及墩条，计算板条及 墩条上的不平衡剪力。 墩条上的不平衡剪力。
以闸门槽上游边缘为界，将底板分为上、下游两段，分 别在两段的中央截取单宽板条及墩条进行分析，如下图 所示。作用在板条及墩条上的力有：底板自重（q1）、 水重（q2）、中墩重（G1/bi）及缝墩重（G2/bi），中 墩及缝墩重中（包括其上部结构及设备自重在内），在 底板的底面有扬压力（q3）及地基反力（q4）。
max min
L—墩底长度，m； II—墩底截面对I-I轴的惯性矩，近似地取 为 I = B(0.98L ) 12 ，m4；B为墩厚,m。 ● 墩底水平面上剪应力τ的计算
3 I
QS1 τ= IIb
式中 Q—作用在墩底水平截面上的剪力，KN； S1—剪应力计算截面处以远的各部分面积对 I-I轴的面积矩之和，m3； b—剪应力计算截面处的墩宽，m。
水利枢纽与水工建筑物培训课件
按水库调节周期的长短分类：
（1）日或周调节水库：在一日或一周之内按用水量调节一次的水 库。
（2）年调节水库：由于不同季节河流量变化较大，通常水库在汛 前放空到一定高程，汛期蓄存一部分洪水，以防止下游洪灾的发 生，或提高同年枯水期的河川流量，进行一年内的水量重新分配。 大多数中、小型水库均属于此种类型。
2）水库的类型
按水库在河流上的地貌类型分类： （1）山谷水库
这类水库是指山谷丘陵区的水库，包 括峡谷水库与丘陵水库。峡谷水库流 域面积小，水量少，河床坡降大，河 谷横断面多呈“V”字型。丘陵水库在 河流中、上游，流域面积较大，水量 较充沛，河床坡降较缓，横断面多为 “D”形，往往是河流开发重点，可以 防洪发电、灌溉和改善航运条件等。
（6）渔业水利工程 （7）环境水利工程
3 水工建（构）筑物
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，修建的用于控制、支配、利用江河水流的建筑物，称为 水工建（构）筑物。
4 水利枢纽
水工建（构）筑物的综合体称为水利枢纽。
第二节 水工建筑物的类型
1 水工建筑物的分类
1） 一般性建筑物: 不只为某一项水利事业服务的水工建筑物称为 一般性建筑物。
京广铁路 102 km受淹，有 31 km线路和 40座桥梁被毁，路基淘空，铁轨 掀起，1180节车厢、6台机车冲毁，铁路中断运行18天，影响运输47天。
驻马店地区:灾民540.6万人，伤亡120626人，其中淹死22564人。有大、中 型水库各一座和24座小水库溃坝，河堤上有 842处决口，总长度184.55 km， 冲坏桥梁 22606座，涵闸 1883座，淹没机井28853眼，电灌站 31处，冲毁 公路955 km，通讯线路 713.4 km，高低压电线 6000 km，财产损失按当 时币值计算达 26．2亿元人民币。
《水工建筑物》课程标准
附件12：学习领域（课程）标准学习领域2：水工建筑物适用专业：水利工程施工技术学习领域代码：学时：70学分：4制订人：贾丽炯审核：朱林《水工建筑物》学习领域（课程）标准一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位“水工建筑物”学习领域由水利行业施工员岗位及岗位群的“单项水工建筑物设计与施工”行动领域转化而来，是构成水利工程施工技术专业框架教学计划的专业学习领域，其定位见表一：（二）设计思路1.学习领域设置依据水工建筑物学习领域是在水利工程施工技术专业职业岗位分析的基础上，依据职业岗位能力要求，以人才培养目标和规格为导向，以工作任务为载体而设置。
2.学习领域改革的基本理念以学生为主体，以职业岗位能力培养为核心，以学习目标为本位，用任务训练职业能力，构建“学训一体”的教学模式；融入项目教学、案例教学、角色扮演等教学方法；充分利用现场教学、多媒体教学、网络教学等先进教学手段；建立项目考核、学期鉴定与毕业评价相结合的考核体系。
3.学习领域内容制定的依据本学习领域立足于职业能力的培养，从学习领域内容的选择及排序两个方面对知识和技能进行重构。
在学习领域内容的选择上，根据水利工程施工员岗位及其岗位群典型工作任务对知识、能力和素质的需要，以工程设计及施工中实际应用为主，以适度够用的基本概念和原理为辅，基于工作过程的系统化，构建理论与实践一体的学习领域内容。
（三）学习领域（课程）目标1. 方法能力目标：●培养学生谦虚、好学的能力；●培养学生分析问题、解决问题的能力；●培养制定工作计划和对工作统筹规划的能力；●培养正确、熟练运用设计规范、手册、图集等参考资料的能力。
2. 社会能力目标：●培养与人沟通与人交往能力，具有团队协作精神；；●树立勤于思考、做事认真的良好作风；●具有吃苦耐劳、爱岗敬业的职业素养；●树立规范意识、成本意识、质量意识、安全意识；●培养勇于科学探索、开拓创新精神；●培养自我学习和持续发展能力。
3. 专业（职业）能力目标：●能够合理分析工程基本资料；●能够绘制和识读典型水工建筑物设计图纸，编制设计文件；●能对常见水工建筑物进行水力计算、渗流分析、稳定验算及强度校核等；●能进行水工建筑物工程量计算；●能合理进行中小型水工建筑物的选型、设计；●能进行小型水利枢纽的布置；●能进行水工建筑物的运行等技术管理；●有自觉接受新技术并能运用于工程中的创新能力。
水工建筑物课程设计任务书和指导书
《水工建筑物》课程实训任务及指导书（适用于水建A09级）山东水利职业学院水利工程系水工教研室2011年6月《水工建筑物》课程实训任务书一、课程实训的目的：1.系统地巩固和加深《水工建筑物》课程学习的基本知识、基本理论，掌握本专业建筑物设计的基本技能；2.掌握有关实际工程设计的基本原则、内容、方法、步骤及设计时应注意的分析问题、解决问题的能力；3.培养学生水利工程设计计算方法，提高计算能力；4.培养学生专业绘图及编写设计文件的基本技能。
二、工程基本资料；㈠工程设计标准山东某引黄灌区的进水闸。
在引水口的黄河大堤之外为一低洼荒碱地，为一良好的沉沙区。
整个灌区地形为西北高东南低。
工程处黄河沿岸的地面高程一般在14m 左右。
该闸是灌区工程的主要水工建筑物。
其任务是保证在无坝引水的条件下，满足灌区用水的要求。
该引水闸设计引水流量Q=120m3/s，闸前设计水位（保证率75%）为▽12.7m，引水角（水闸中心线与黄河中泓线方向的夹角）为40°，引水渠段（水闸垂直水流方向的轴线距离河岸的距离）为150m。
闸前的引水渠段渠底高程为▽10.0m，底宽为60m，两岸的边坡为1:2。
在高程为▽15m处设一平台，宽度为2.0m。
高程▽15m 到▽19.5m的边坡为1:2.5。
闸后灌区渠首底高程为▽10.0m。
㈡工程设计指标A.建筑物等级：1级；B.设计荷载组合基本组合：设计洪水位情况，上游水位为▽17.0m，下游设计水位为▽12.0m，风速为14m/s。
特殊组合：校核洪水位情况，上游水位为▽18.5m，下游水位为▽12.5m，风速为14m/s。
C.地基情况闸底板位于砂壤土，其力学性能指标较好。
其各项指标如下：抗剪强度指标：φ水下=25°；φ水上=30°；地基承载能力：P=165Mpa；渗径系数（勃莱系数）：c=9.0；密度：r干=15kN/m3；r湿=18.5kN/m3；r浮=10kN/m3；r饱=20kN/m3；土壤凝聚力：c水上=10kN/m2；c水下=5Kn/m2；D.地基允许不均匀系数：〔η〕=2.6~3.0；E.抗滑稳定安全系数：〔k〕设计=1.30；〔k〕校核=1.10；F.建筑物与地基的摩擦系数：f=0.4~0.5；G.建筑材料：该地区为冲积平原，砂、石需从外地运输；H.该水闸有交通要求，该区地震烈度为7度，要求按照7度设防；I.本地区有交通要求，交通桥宽度一般为4～5m；不考虑地震要求。