水利枢纽的定义与分类.微课
水利基础业务培训课件
水库特征
5.设计洪水位和拦洪库容 当遇到大坝设计标准洪水时，经水库调节后，在坝前达到的最高水位称设计洪水位，它是水库正常 运用情况下允许达到的最高水位，可采用相应大坝设计标准的设计洪水，按拟定的调洪方式，自防 洪限制水位开始进行调洪计算求得。设计洪水位和防洪限制水位之间的库容称拦洪库容，也叫设计 调洪库容。 6.校核洪水位和调洪库容 当遇到大坝校核标准洪水时，经水库调洪后在坝前达到的最高水位称为校核洪水位，它是水库非常 运用情况下允许达到的临时性最高洪水位，是确定坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据，可采 用相应大坝校核标准的校核洪水，按拟定的调洪方式，自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。校 核洪水位与防洪限制水位之间的库容称校核调洪库容，简称调洪库容。 校核洪水位以下的全部库容称水库的总库容。校核洪水位与死水位之间的库容称为有效库容。
有兴 效利 库库 容容
由于资料延续性错误，目前我县水库的兴利库容和有效库容数值 已经等同了
水库特征
4.防洪高水位和防洪库容 水库有防洪要求时，遇到下游防护对象的设计标准洪水时，经水库调洪后，在坝前达到的最高水位称 为防洪高水位。只有当水库承担下游防洪任务时，才需确定这一水位。此水位可采用相应下游防洪标 准的各类典型洪水，按拟定的防洪调度方式，自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。 防洪高水位与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容，用以拦蓄洪水，满足下游防洪对象的防洪要求。 当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪库容与兴利库容的重叠部分，即结合库容或共用库容，此库 容在汛期腾空作为防洪库容或调洪库容的一部分，汛末充蓄作为兴利库容的一部分，以增加供水期的 保证供水量或水电站的保证出力。
水工建筑物分类
水利水电枢纽工程分等 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2017的规定，水利水电工程按照水库的规模、防 洪对象的重要性、治涝面积、灌溉面积、供水对象的重要性、水电站装机容量等划分为五等。对 综合利用的水利水电工程，当按各综合利用项目的分等指标确定的等别不同时，其工程等别按其 中最高等别确定，详细划分见下表。
第三节水利枢纽
第三节水利枢纽三峡工程由大坝、电站、通航等建筑物组成，建在长江三峡河段，调节、控制流域地表水流，达到兴利除害目的。
具有防洪、发电、水运等综合效益，称为长江三峡水利枢纽，简称三峡工程。
其特征指标居世界前列，超过大型水利工程参数，为世界级巨型水利枢纽。
一、建设条件三峡工程的主要建筑物，布置在湖北省，西起秭归茅坪镇，东至宜昌陈家冲，长约6千米的峡江河段。
峡江从北西320°流向南东140°，再转向北东70°，呈现向南突出的大弧形。
河谷相对开阔，河道坡度平缓。
坝址在庙南宽谷中部的三斗坪、中堡岛。
地质结构稳定，符合治理、开发、利用、保护长江的目标要求。
（一）调控洪水长江流域面积180万平方千米，三峡工程调控长江上游流域面积100万平方千米，占55%。
长江多年平均入海流量10000（9600）亿立方米，宜昌河段年均流量4530（4384、4510）亿立方米，接近一半。
其中汛期流量常为每秒4－5万立方米，实测最大洪峰流量每秒7.11万立方米，调查1870年最大洪峰流量每秒10.5万立方米。
洪水量占年流量的70%。
长江中下游的洪水主要来自上游，或与中下游的洪水叠加为患。
因此，在三峡筑坝建库位置适中，可拦蓄、调控上游大量洪水，发挥显著防洪作用，减免中下游洪灾，保障广大地区经济建设和社会发展。
（二）利用水能据100多年水文实测资料，年平均流量每秒1.43万立方米，枯水流量每秒几年立方米，1937年的最小流量每秒2770立方米，表明丰富的来水。
库区无大流量的支流注入，引水输出，各峡段的流量基本相同。
筑坝建库后，调节蓄泄，流量更为稳定，保障巨大的水能储备。
下川江形成巨大的水位落差。
长江流过四川盆地东缘和鄂西山地，进入江汉平原，在中国大陆东坡面第二台阶与第三台阶的过渡地带深切出三大峡谷。
从白帝城到南津关，全长约200千米，天然落差40米，比降0.2‰，平均10千米有2米落差。
在三斗坪筑坝壅高水位至175米，可利用至重庆660千米下川江的113米落差。
《水利工程概论》第三章 水利枢纽
水利枢纽
水利枢纽
水利枢纽
水利枢纽
水工建筑物特点： （一）受自然条件约束
地形、地质、水文、气象、材料、对外交通
水利枢纽
水工建筑物特点： （二）受水的影响大
水压 导流、截流 蓄水 泄水
水利枢纽
水工建筑物特点： （三）施工复杂
施工场地布置 工程量巨大 施工组织
水利枢纽
水工建筑物特点： （四）失事后果严重
(1)技术上要安全可靠； (2)不同水工建筑物在布置上有矛盾时,应就重避轻,趋利
避害； (3)在满足建筑物稳定和强度的前提下,使工程总造价和年
运转费最省； 力求建筑物布置紧凑，一个建筑物能发挥多种作用， 减少工程量和工程占地,以减小投资。 (4)考虑建筑材料、施工导流、施工方法、施工工期等因 素的影响； (5)尽可能使建筑物提前发挥效益。
水利枢纽
等级划分
工程等别
水工建筑物的划分
永久性建筑物级别
主要建筑物
次要建筑物
临时性建筑物级 别
一
1
1
3
二
2
2
4
三
3
3
4
四
4
4
5
五
5
5
5
水利枢纽
枢纽布置 研究枢纽中各水工建筑物之间的相互位置。 包括:坝址选择,坝型选择,枢纽布置
水利枢纽
枢纽布置 影响水利枢纽功能的主要因素是选定合理
的位置和最优的布置方案。水利枢纽工程的位 置一般通过河流流域规划或地区水利规划 确 定。具体位置须充分考虑地形、地质条件、使 各个水工建筑物都能布置在安全可靠的地基上， 并能满足建筑物的尺度和布置要求，以及施工 的必需条件。
水利枢纽
枢纽布置 水利枢纽工程的布置，一般通过可行性研
第三章水利枢纽
水利枢纽分等和水工建筑物分级
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，分
五等，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，分五级。
水利枢纽级别的划分
工 程 等 级 一 二 三 四 工程 规模 分 等 指 标 水库总库 防 洪 灌溉 水电站 容(亿立 保护城镇 保护农田 装机容 面积 方米) 及工矿区 面积(万亩) (万亩) 量(万KW) >10 10～1 1～0.1
岩滩水电站通航建筑物 (1×250t级垂直升船机 )
贺江合面狮水电站, 装机4台,总容量60.8MW,年发电量3.6亿kW.h, 自流灌溉10.3万亩，斜面升船过坝能力为50t
水工建筑物的特点 1、工作条件的复杂性： 自重、风雪压力、地震作用、 水压力、风浪等 2、受自然条件制约，施工难度大 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 3、工程效益大,对环境影响大 4、失事后果严重
永久性建筑物级别 工程等级 一 二 主要建筑物 1 2 次要建筑物 3 3 4 4 临时性建筑物 级别
三
四 五
3
4 5
4
5 5
5
5
水工建筑物的结构安全级别
水工建筑物的级别
水工建筑物的结构安全级别
1
Ⅰ
2、3
Ⅱ
4、5
Ⅲ
ห้องสมุดไป่ตู้
葛洲坝水利枢纽 葛洲坝位于长江三峡出口、湖北宜昌市 境内。 坝上距西陵峡口南津关2.3公里。长江 水出南津关后，江面豁然开朗，江面由300 米骤然展宽至2200多米。江水被江中的葛洲 坝和西坝两个小岛分为三股，从右到左分 别称为大江、二江和三江。大江是长江的 主河道，常年通航，二江和三江只在洪水 期过水。葛洲坝水利枢纽就修建在这里。
最新水利枢纽
1一、水利枢纽21.什么是水利水电工程枢纽？3为了满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需4要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。
这些建筑物5通称为水工建筑物，而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程6枢纽。
72.水工建筑物按其作用可分为几类？8水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输9水建筑物，取(进)水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴10建的建筑物等六类。
但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其1112类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可13泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。
3.什么是挡水建筑物？1415用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。
如各种坝和水闸16以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
174.水库有哪些特征水位及相应库容？18库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。
因此，确定水19库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。
20(1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为21死水位，该水位以下的库容即死库容。
除特殊情况外，死库容不参与径流调节，22即不能动用这部分水库的水量。
23(2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，24在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位，称为正常蓄水位，又称设25计兴利水位。
该水位与死水位间的库容即兴利库容。
正常蓄水位到死水位间的26水库深度称为消落深度或工作深度。
27(3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。
可根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分段拟定。
2829(4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时，水库为控30制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
水利枢纽、防洪工程、农田水利定义
水利枢纽科技名词定义为实现一项或多项水利任务，在一个相对集中的场所修建若干不同类型的水工建筑物组合体，以控制调节水流。
水利科技（一级学科）；水利学总类（二级学科）以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录简介划分等级水利枢纽工程简介水利枢纽water control project；hydraulic complex葛洲坝水利枢纽为满足各项水利工程兴利除害的目标，在河流[1]或渠道的适宜地段修建的不同类型水工建筑物的综合体。
水利枢纽常以其形成的水库或主体工程——坝、水电站的名称来命名，如三峡大坝、密云水库、罗贡坝、新安江水电站等；也有直接称水利枢纽的，如葛洲坝水利枢纽。
水利枢纽按承担任务的不同，可分为防洪枢纽、灌溉（或供水）枢纽、水力发电枢纽和航运枢纽等。
多数水利枢纽[1]承担多项任务，称为综合性水利枢纽。
影响水利枢纽功能的主要因素是选定合理的位置和最优的布置方案。
水利枢纽工程的位置一般通过河流流域规划或地区水利规划确定。
具体位置须充分考虑地形、地质条件、使各个水工建筑物都能布刘家道口水利枢纽置在安全可靠的地基[1]上，并能满足建筑物的尺度和布置要求，以及施工的必需条件。
水利枢纽工程的布置，一般通过可行性研究和初步设计确定。
枢纽布置必须使各个不同功能的建筑物在位置上各得其所，在运用中相互协调，充分有效地完成所承担的任务；各个水工建筑物单独使用或联合使用时水流条件良好，上下游的水流和冲淤变化不影响或少影响枢纽的正常运行，总之技术上要安全可靠；在满足基本要求的前提下，要力求建筑物布置紧凑，一个[2]建筑物能发[2]挥多种作用，减少工程量和工程占地,以减小投资;同时要充分考虑管理运行的要求和施工便利，工期短。
一个大型水利枢纽工程的总体布置是一项复杂的系统工程，需要按系统工程的分析研究方法进行论证确定。
划分等级水利枢纽常按其规模、效益和对经济、社会影响的大小进行分等，并将枢纽中的建筑物按其重要性进行分级。
水利工程的水利枢纽与水库
05
水库的组成
大坝
作用：控制水流，调节水位 结构：包括挡水坝、溢洪道、输水道等 材料：混凝土、土石、钢结构等 设计：需要考虑水文、地质、环境等多种因素 维护：定期检查，确保安全运行
水闸
水闸的作用：控 制水流，调节水 位
水闸的类型：平 板闸、弧形闸、 人字闸等
水闸的结构：闸 门、闸墩、闸底 、闸室等
04
水库的概述
水库的定义
水库是一种人工建造 的蓄水设施，用于储 存和调节水资源。
水库的主要功能包括 防洪、灌溉、供水、 发电、环境保护等。
水库的规模和类型 多样，可以根据地 理位置、地形地貌、 水资源状况等因素 进行设计和建设。
水库的管理和维护对 于保障水资源的可持 续利用至关重要。
水库的作用
按照规模分类： 大型、中型、小 型等
按照地理位置分 类：山区、平原 、沿海等
水利枢纽的建设条件
气候条件：气候条件适宜， 有利于水利枢纽的建设和运 行
地质条件：地质条件稳定， 不易发生滑坡、崩塌等自然 灾害
地理位置：选择合适的地理 位置，便于控制水流和调节 水量
水资源：水资源丰富，能满 足水利枢纽的供水需求
防洪：调节河流流量， 减轻洪涝灾害
灌溉：提供农业用水， 保证农作物生长
供水：提供生活、工业 和生态环境用水
发电：利用水能发电， 提供清洁能源
生态保护：保护水资源， 维护生态环境平衡
水库的分类
按照水库的功能 分类：防洪、灌 溉、供水、发电、 航运、养殖等
按照水库的形状 分类：圆形、矩 形、梯形、多边 形等
组成：溢洪道、泄洪闸、导流 孔等
工作原理：通过控制泄水建筑 物的开启和关闭，调节水流量， 控制水位
水利水电工程建筑物技术讲座
较好地适应地基的变形，对地基的要求在各种坝型中是最低的。 l ③构造简单，施工技术容易掌握，适应于大型机械化施工。
l ④运用管理方便，工作可靠，寿命长，维修加固和扩建均较容易。 l 缺点 ①坝顶不能溢流。受散土石料强度的限制，土石坝坝身通常
l （2）根本任务：除水害和兴水利 l （3）分类：
l 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。
l 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。
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水利水电工程建筑物技术讲座
l 按坝的高度分类为：高坝、中坝、低坝三类 l 按照筑坝材料分类可分为：混凝土重力坝和浆砌石重力坝。 l 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。 l 按照坝体是否过水可分为：溢流坝和非溢流坝。 l 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。
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水利水电工程建筑物技术讲座
重力坝的设计内容
l 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。
l 2、剖面设计 可参照已建的类似工程，初拟剖面尺寸。 l 3、稳定分析 用单一安全系数法和可靠度理论法，核算坝体沿坝基
面或沿地基深层软弱结构面抗滑稳定安全性能。 l 4、应力分析 用材料力学法和可靠度理论法，对坝体材料进行强度
不允许过流，需单独设置泄水建筑物。 l ②施工导流不如混凝土坝方便。
l ③坝体填筑工程量大，而且土料施工受气候条件的影响较大。
第三章水利枢纽
设计洪水位是水库的重要参数之一，它决
定了设计洪水情况下的上游洪水淹没范围， 它同时又与泄洪建筑物尺寸、型式有关，而 泄洪设备型式（包括溢流堰、泄洪孔、泄洪 隧洞）的选择，则应根据设计工程的地形、 地质条件和坝型、枢纽布置特点拟定。
（六）校核洪水位和调洪库容 当遇到大坝校核标准洪水时，经水库调洪
后，在坝前达到的最高水位，称为校核洪水 位。它至防洪限制水位间的水库容积称为调 洪库容。
确定死水位所应考虑的主要因素是： （1）保证水库有足够的、发挥正常效用的使用 年限（俗称水库寿命）。 （2）保证水电站所需要的最低水头和自流灌溉 必要的引水高程。 （3）库区航运和渔业的要求。
（二）正常蓄水位和兴利库容 在正常运行条件下，为了满足兴利部门枯
水期的正常用水，水库在供水开始时应蓄到的 最高水位，称为正常蓄水位，又称正常高水位。
大中型水库正常蓄水位的选择是一个重要 问题，而一般的考虑原则，有下列几点： （1）根据兴利的实际需要。 （2）考虑淹没和浸没情况。 （3）考虑坝址及库区的地形地质条件。 （4）考虑河段上下游已建和拟建水库枢纽情 况。主要是梯级水库水头的合理衔接问题，以 及不影响已建工程的效益等。
在水库建成运行时，必须严格遵守设计规
定，才能保证工程效能正常发挥，满足对用户 正常供水、供电的需要。有些水库任意超高蓄 水，加重淹没，或水库多年达不到满蓄要求， 这些都是不允许的。
（三）防洪限制水位和结合库容 水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称
为防洪限制水位，又称为汛期限制水位。兴建 水库后，为了汛期安全泄洪和减少泄洪设备， 常要求有一部分库容作为拦蓄洪水和削减洪峰 之用。这个水位以上的库容就是作为滞蓄洪水 的库容。只有在出现洪水时，水库水位才允许 超过防洪限制水位。当洪水消退时，水库水位 应回降到防洪限制水位。
03水利枢纽PPT课件
3.1
一、水利枢纽及其特性 由不同水工建筑物组成的综合体，往往具有综合效益。
总体布置方案的合理性与工程造价，施工工期及管理运行密 切相关，要经过多方案设计，论证后确定。
大型工程可能使周围环境发生巨大的变化，（有利及不利影 响）
（一）对上游的影响： （二）对下游的影响 （三）对社会经济的影响 二、水利水电枢纽的等别 对水利水电枢纽分等，对其中水工建筑物要分级
2、发电
三峡水电站是世界最大的水电站，总装机容量1820万千 瓦。这个水电站每年的发电量，相当于4000万吨标准煤完 全燃烧所发出的能量。装机（26＋6）×70万(20万＋ 420万)千瓦，年发电846.8（1000）亿度。主要供应华中、 华东、华南、重庆等地区。
3、航运
三峡工程位于长江上游与中游的交界处，地理 位置得天独厚，对上游可以渠化三斗坪至重庆河 段，对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游 航道枯水季节流量，能够较为充分地改善重庆至 武汉间通航条件，满足长江上中游航运事业远景 发展的需要。通航能力可以从现在的每年1000万 吨提高到5000万吨。 长江三峡水利枢纽工程在 养殖、旅游、保护生态、净化环境、开发性移民、 南水北调、供水灌溉等方面均有巨大效益。
4、其它世界之最。
• 巨大的综合效益
1、防洪
三峡大坝建成后，将形成巨大的水库，滞蓄洪水，使下 游荆江大堤的防洪能力，由防御十年一遇的洪水，提高到 抵御百年一遇的大洪水，防洪库容在73—220亿立方米之 间。如遇1954年那样的洪水，在堤防达标的前提下，三峡 能减少分洪100—150亿立方米，荆江至武汉段仍需分洪 350—400亿立方米。如遇1998年洪水，可有效防御。
承受巨大的水推有、压力，渗透压有扬压力、 渗漏、渗透变形等。 （三）施工复杂
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水利枢纽的定义与分类
主讲人陈
诚
专业带头人 副 教 授
监理工程师 造价工程师
2014.09
三峡水利枢纽 （重力坝）
小浪底水利枢纽 （土石坝）
东江水电站 （双曲拱坝）
姜唐湖 (退水闸)
西河 （渡槽）
沙头水电站 (发电引水隧洞)
水利枢纽
由几种由不同水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
（一）组成 （1）拦河坝：用以截断水流、挡水蓄水、形成水库； （2）泄水建筑物：溢流坝、溢洪道、泄水孔等； 用以宣泄多余的洪水，保证大坝安全。 （3）专门建筑物：水电站、船闸等。用于发电、通航。
（二）水利枢纽的分类 蓄水枢纽
引水枢纽
对河口水库
故县水利枢纽
蓄水枢纽
引水枢纽
都江堰无坝引水枢纽
有坝引水枢纽示意图
谢谢各位！
主持单位:
黄河水利职业技术学院 福建水利电力职业技术学院 湖南水利水电职业技术学院
参建单位:
杨凌职业技术学院 四川水利职业技术学院 山西水利职业技术学院 长江工程职业技术学院 重庆水利电力职业技术学院