水利水电工程概论.pptx
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水利水电工程概论课件-第4章-2节拱坝
拱坝是一种空间壳体结构，也可视为由梁 拱组成。 在水平方向上可切割为许多拱圈，拱圈的 两端支承于岩座； 在垂直方向可分割成许多垂直的悬臂梁， 梁的下端支承于坝基。
拱坝在主要荷载—径向压力作用下，由于拱坝是一个整体 的空间受力结构，因此它必然在梁上产生应力，也在拱向 产生应力。如果在梁上产生的那一部分荷载叫做梁承担的 荷载，在拱上产生应力的另一部分荷载叫拱承担的荷载， 那么径向压力可以分成两部分，其分配图为：
五、拱坝的发展概述
1、 拱坝发展阶段 1.1、拱坝建设的萌芽阶段（1854年以前） 1.2、拱坝建设的起步阶段（1854－1917年） 1.3、拱坝建设的成熟阶段（1917－1960年） 1.4、拱坝建设的熟练阶段（1960年－至今）
1.1、拱坝建设的萌芽阶段（1854年以前）
椭圆拱坝； 对数螺旋线拱坝；
双曲线拱坝。
6、按水平拱的厚度变化分： 等厚拱坝；变厚拱坝（厚度向拱端逐渐增加的
圆拱、拱端局部加厚的圆拱）
三、拱坝对地形的要求
拱坝对地形的要求主要从四方面考虑：
1、河谷狭窄:用来描述河谷宽窄的参数是河谷的宽高比 n=L/H=坝顶处河谷的宽度/最大坝高
当n小时，河谷狭窄，拱的作用大，因此坝 可以修的很薄
根据一般经验有：
n＜2时，适于修建薄拱坝，T/H＜0.2 n=2~3时，中厚拱坝，T/H＜0.2~0.35 n= 3~4时，厚拱坝 ，T/H ＞ 0.35 n＞4时，重力坝或拱形重力坝
2、 河谷的断面形状
典型的河谷断面形状有三种：
这三种断面即使在宽高比相同的情况下， 所修的拱坝的厚薄、形状都不一样。
四、拱坝对地质的要求
由于拱坝的安全的关键是拱座的稳定问题，而 且拱座的位移将引起坝内较大的应力。特别是 不对称位移会产生较为不利的应力，因此，拱 坝从一开始就对两岸的地质条件提出了严格的 要求，较理想的地质条件是：
拱坝在主要荷载—径向压力作用下，由于拱坝是一个整体 的空间受力结构，因此它必然在梁上产生应力，也在拱向 产生应力。如果在梁上产生的那一部分荷载叫做梁承担的 荷载，在拱上产生应力的另一部分荷载叫拱承担的荷载， 那么径向压力可以分成两部分，其分配图为：
五、拱坝的发展概述
1、 拱坝发展阶段 1.1、拱坝建设的萌芽阶段（1854年以前） 1.2、拱坝建设的起步阶段（1854－1917年） 1.3、拱坝建设的成熟阶段（1917－1960年） 1.4、拱坝建设的熟练阶段（1960年－至今）
1.1、拱坝建设的萌芽阶段（1854年以前）
椭圆拱坝； 对数螺旋线拱坝；
双曲线拱坝。
6、按水平拱的厚度变化分： 等厚拱坝；变厚拱坝（厚度向拱端逐渐增加的
圆拱、拱端局部加厚的圆拱）
三、拱坝对地形的要求
拱坝对地形的要求主要从四方面考虑：
1、河谷狭窄:用来描述河谷宽窄的参数是河谷的宽高比 n=L/H=坝顶处河谷的宽度/最大坝高
当n小时，河谷狭窄，拱的作用大，因此坝 可以修的很薄
根据一般经验有：
n＜2时，适于修建薄拱坝，T/H＜0.2 n=2~3时，中厚拱坝，T/H＜0.2~0.35 n= 3~4时，厚拱坝 ，T/H ＞ 0.35 n＞4时，重力坝或拱形重力坝
2、 河谷的断面形状
典型的河谷断面形状有三种：
这三种断面即使在宽高比相同的情况下， 所修的拱坝的厚薄、形状都不一样。
四、拱坝对地质的要求
由于拱坝的安全的关键是拱座的稳定问题，而 且拱座的位移将引起坝内较大的应力。特别是 不对称位移会产生较为不利的应力，因此，拱 坝从一开始就对两岸的地质条件提出了严格的 要求，较理想的地质条件是：
水利水电工程概论节水工隧洞PPT课件
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水工隧洞可以设计成有压的，也可以设计 成无压的。即使是在同一条隧洞中，以主 闸门为界，闸门前有压，闸门后为无压的。 但是在隧洞的同一段内，除了流速低的导 流隧洞外，应严禁出现时而有压，时而无 压的明满交替的流态，以免造成因此引起 的震动与空蚀。
第2页/共37页
二、 水工隧洞的工作特点 1．深式过水建筑物的特点 （1）泄水隧洞出口流速高，单宽流量大，能 量集中，消能防冲措施要求较高。 （2）进口处于水下较深处，闸门承受的水压 力大，要求闸门刚度大，启闭机容量大。 （3)高水头无压泄水隧洞，容易在高速水流的 作用下引起的振动及洞身空蚀破坏。 （4)有压隧洞往往承受较大的内水压力，要求 有一定厚度的围岩和足够强的衬砌。
第30页/共37页
2)回填灌浆 回填灌浆的目的在于填充衬砌与围 岩之间的空隙，保证衬砌与围岩紧密结合，改善传 力条件及减少渗漏。回填灌浆多在顶拱中心角～以 内布置。孔距和排距一般为2～6m，灌浆压力常采 用0.2～0.3Mpa，孔深应深入围岩5cm以上。 3.防渗与排水
——闸门处孔的面积；
——作用水头。
h
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在工作闸门之后的陡坡段,可用能量方程分别求出 其水面曲线。为保证洞内为明流状态，洞内必须留 有一定的净空。当流速较低，通气很好时，要求净 空面积不小于断面面积的15%，且净空高度不小于 40cm。当流速较大时，还因考虑掺气的影响，在 掺气水面以上的净空约为洞身断面积的15～20%； 对圆拱直墙式断面，水流波峰应限制在直墙范围以 内。
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（2）受力衬砌 受力衬砌按其结构又可分为单层 衬砌、组合衬砌、预应力衬砌和喷锚衬砌等四种。 1）单层衬砌 单层衬砌是指由混凝土、钢筋混凝土、 喷混凝土及浆砌石等做成的衬砌。适用于中等地质 条件、高水头、高流速、大跨度的情况。衬砌的厚 度应根据受力、抗渗、结构和施工要求分析确定。 一般约为洞径和跨度的1/8～1/12。单层整体混凝 土衬砌，其厚度不宜小于20cm；单层钢筋混凝土 衬砌不宜小于25cm；双层钢筋的不宜小于30cm。
水工隧洞可以设计成有压的，也可以设计 成无压的。即使是在同一条隧洞中，以主 闸门为界，闸门前有压，闸门后为无压的。 但是在隧洞的同一段内，除了流速低的导 流隧洞外，应严禁出现时而有压，时而无 压的明满交替的流态，以免造成因此引起 的震动与空蚀。
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二、 水工隧洞的工作特点 1．深式过水建筑物的特点 （1）泄水隧洞出口流速高，单宽流量大，能 量集中，消能防冲措施要求较高。 （2）进口处于水下较深处，闸门承受的水压 力大，要求闸门刚度大，启闭机容量大。 （3)高水头无压泄水隧洞，容易在高速水流的 作用下引起的振动及洞身空蚀破坏。 （4)有压隧洞往往承受较大的内水压力，要求 有一定厚度的围岩和足够强的衬砌。
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2)回填灌浆 回填灌浆的目的在于填充衬砌与围 岩之间的空隙，保证衬砌与围岩紧密结合，改善传 力条件及减少渗漏。回填灌浆多在顶拱中心角～以 内布置。孔距和排距一般为2～6m，灌浆压力常采 用0.2～0.3Mpa，孔深应深入围岩5cm以上。 3.防渗与排水
——闸门处孔的面积；
——作用水头。
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在工作闸门之后的陡坡段,可用能量方程分别求出 其水面曲线。为保证洞内为明流状态，洞内必须留 有一定的净空。当流速较低，通气很好时，要求净 空面积不小于断面面积的15%，且净空高度不小于 40cm。当流速较大时，还因考虑掺气的影响，在 掺气水面以上的净空约为洞身断面积的15～20%； 对圆拱直墙式断面，水流波峰应限制在直墙范围以 内。
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（2）受力衬砌 受力衬砌按其结构又可分为单层 衬砌、组合衬砌、预应力衬砌和喷锚衬砌等四种。 1）单层衬砌 单层衬砌是指由混凝土、钢筋混凝土、 喷混凝土及浆砌石等做成的衬砌。适用于中等地质 条件、高水头、高流速、大跨度的情况。衬砌的厚 度应根据受力、抗渗、结构和施工要求分析确定。 一般约为洞径和跨度的1/8～1/12。单层整体混凝 土衬砌，其厚度不宜小于20cm；单层钢筋混凝土 衬砌不宜小于25cm；双层钢筋的不宜小于30cm。
水利水电工程概论课件
❖水利水电工程概论❖第一章绪论❖第一节水资源与水利工程❖水资源是人类生存及社会发展的一项基本因素，随着生产的发展和生活水平的不断提高，人们对水的要求日益增多，而大自然的来水：地域、年际、年内分配不均，使来水与供水的矛盾日益尖锐，解决这种矛盾的根本措施是修建水利工程。
❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖人均水资源量（1950~2050）❖第一节水资源与水利工程❖第一节水资源与水利工程❖最大的世界性问题──水匮乏❖世界银行最新提供的报告警告：世界上近40%的人口难保有足够的洁净用水。
水资源已经到了严重不足的阶段。
一些环境和资源学家也指出，不远的将来，水缺乏将成为地球环境方面最大的难题。
❖第一节水资源与水利工程❖所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。
❖水利工程对水资源的综合利用主要包括:❖水电站的优缺点能源回报率(Energy payback ratio)--以火力发电厂为例运行期内发出的所有电力建设期、运行期消耗的所有电力(Luc Gagnon，hydro2009)➢消耗的所有电力包括建设期、运行期所消耗的所有电力既包括直接能源消耗，如机械设备运行、照明耗能等，也包括建筑材料、煤炭等制造、运输等过程的耗能。
❖我国水电建设从解放初期装机16万千瓦，发展到2002年底装机8607万千瓦，尽管在发展进程中曾数度遭遇困难和挫折，但是仍然顽强地发展，从弱到强，由小到大。
❖在不同的历史时期，我国水电事业曾受到不同因素的制约，先后经历了技术制约、投资制约、市场制约和生态制约四个发展阶段。
❖1.技术制约阶段❖新中国成立初期，我国水电事业受建筑材料和技术等因素制约，发展速度缓慢。
由于缺乏科学的筑坝技术和现代化的建筑材料、施工机械，修建大坝主要靠人扛肩挑，机械化水平极低，制约了水电事业的发展。
❖如今技术制约阶段早已成为过去，中国目前有能力设计、修建任何类型的大坝。
水利水电工程概论课件 第6章 水电站
潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力 而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨 潮落。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生 的水位差所具有势能来发电的，也就是把 海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机 械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电原理
单向
仅在退潮时利用池中高水
潮汐
位与退潮低水位的落差发
潮
电站
电。
汐
电
坝
河床式 ( H＜30~40m)
式
水
电
引水道布置于坝内
站
厂房位置
坝后式
坝后式厂房 坝内式厂房
引水道布置于河岸
河岸式厂房
河床式水电站
当水头较小，厂房本身能承受水压力，与坝并排 建在河道中，而成为挡水建筑物的一部分。 工程实例：葛洲坝水电站，富春江水电站。
坝后式厂房
适用于水头较高的电站，厂房设置在坝后，厂 房本身不起挡水作用。典型实例：三峡水电站。
易于制作 ▪ 缺点：相同水头损失下，造价较高 ▪ 布置：平面尺寸大，与前室、调压室连接困难 ▪ 适用：(1) 单机流量大、长度短的地下埋管或明管；
(2) 混凝土坝内管道
▪ 压力管道的供水方式Ⅱ
2．联合供水： 一根主管，向多台机组供水。单机规模大，多分
岔管。机组前设快速阀门。 ▪ 优点：相同水头损失下，造价较低 ▪ 缺点：结构复杂（岔管）、灵活性差 ▪ 布置：较容易 ▪ 适用：广泛应用于地下埋管和明管，机组数较
6.3 压力管道的功用和类型
▪ 压力管道的概念
水库 引水管道末端的前池 调压室
有压状态
全部或大 部分水头
水轮机
对坝式电站，压力管道的起点一般是水库进 水口；对无压引水式的电站，压力管道的起点一 般是压力前池；对有压引水式电站，压力管道的 起点一般是从调压室开始。
水利水电工程概论课件-第2章
1、海洋水；
2、地表水（冰川与冰盖、湖泊、沼泽、河流）；
3、地下水（含重力水、地下水）、土壤水、大气 水和生物水等。
具体分布详见如下：
精选ppt
4
第一节 水文学与水力学
全球各水体水量分布（亿m³）：
水体种类
水量
淡水
咸水
海洋水 地表水 地下水 土壤水 大气水 生物水
133,8000 24254.1
23700 16.5 12.9 1.12
精选ppt
13
第一节 水文学与水力学
1、规划设计阶段：
水文计算的主要任务是确定工程的规模。 工程规模与河流水量的估算有关。工程的规划 设计需要水文计算来提供未来工程使用期间的 水文情势。
如果河流水量估算过大，就会使工程规模 过大，造成资金浪费。反之，若水量估算过小， 则工程规模过小，导致工程不安全，同时不能 充分利用水资源，造成水资源的浪费。
不到合格的清洁服务；每天大约有6000名儿童死于不
卫生的水和不合格的卫生和清洁条件所引起的疾病—
—相当于每天有20架大型客机坠毁；不卫生的水和不
清洁的环境估计造成了发展中国家所有疾病的80％。
精选ppt
8
第一节 水文学与水力学
1.2 水文学 一、水资源： 水资源特指地球上可供人类利用的淡水，通常 指陆地水，又称陆地水资源，简称水资源。 对人类最为实用的水资源，是陆地降水量、江 河径流量和浅层地下淡水量。 江河径流量是人类最重要和最经常利用的水资 源。
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水利水电工程概论
精选ppt
申艳 2008年8月19日
1
第二章 基础知识
1
水文学与水力学
2
工程地质
精选ppt
水利水电工程概论课件第6章 水电站建筑物
由于影响旋涡产生的因素很多，有些因素 无法定量估算，上式只能用来初估淹没深度。
在工程实践中，受地形限制及复杂的行近水 流边界条件影响，要求进水口在各种运行情况 下完全不产生旋涡是困难的，关键是不应产生 漏斗状吸气旋涡。此外，通过水力模型试验研 究并采取相应的工程措施，如在旋涡区加设浮 排和防涡梁等也有助于避免或消除旋涡。根据 统计，国内进水口淹没深度一般大于0.8d，个 别坝式进水口淹没深度仅为0.5d。
1、位置： 布置原则：合理布置进水口在枢纽总体中的位置。 ① 保持水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出 现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水。 ② 进水口后接压力隧洞，应与洞线布置协调一致， 要选择地形、地质及水流条件均较好的位置。
❖ 有压进水口
2、高程
① 顶部高程: 保证在最低运行水位以下 有足够淹没深度，淹没深度以不产生漏斗状 吸气旋涡为原则，防止引水道出现负压。
适用条有压进水口
5、主要设备
拦污栅 检修闸门 工作闸门
充水阀 通气孔
拦污栅、检修闸门、工作闸门
② 检修闸门：设在事 故闸门上游测，当检修 工作闸门及其门槽时用 于堵水。一般在静水中 开启和关闭。
③ 工作闸门： 当机组
或引水道内发生事故时，
紧急关闭闸门切断水流，
※2．有压进水口：供水入压力水道。 如压力管道和压力隧洞。 一般适用于河流水位变幅大或从水库引 水的水电站，即有压引水式、坝后式和 混合式电站。
无压引水式水电站 供水入无压水道。无压进水口后引水道是无压的。
有压引水式水电站 供水入有压水道。有压进水口后引水道是有压的。
有压引水式、坝后式、混合式
❖ 有压进水口
第二章 进水口及 引水建筑物
• 2.1 进水口 • 2.2 沉沙池 • 2.3 引水道 • 2.4 压力前池
水利水电工程概论ppt课件
水利水电工程概论
李宗坤 教授
精品课件
目录
➢ 我国的水资源和水利电力建设概况
➢ 水利枢纽和水工建筑物
➢ 挡水建筑物
➢ 泄水建筑物
➢ 水利枢纽的施工导流
➢ 渠系及渠系建筑物
➢ 水力发电
➢ 水利工程的建设与管理
➢ 水工隧洞
➢ 水工建筑物管理
精品课件
第一章 我国的水资源和水利电力建设概况
➢ 水与水资源 ➢ 水资源面临的问题 ➢ 节水与调水 ➢ 我国的水利建设
水是生命的摇篮，是一切生物的命脉。水在维持 人类生存和生态环境方面是不可代替的，是比石 油、天然气、煤更加宝贵的自然资源。因此，保 护水资源、节约用水是一项事关子孙后的极端重 要的事情。
精品课件
2、水资源的社会属性：
➢ 社会共享性 ➢ 利与害的两重性 ➢ 多用途性 ➢ 商品性
精品课件
1.2 水资源面临的问题
增长型缺水 水质型缺水
人口和经济发展快速增长 污水未达标排放
精品课件
我国水资源短缺主要表现在：农业缺水、城市缺水和 生态缺水。
1.农业缺水： 我国全部耕地中只有40%能够确保灌溉，全国正常年 份农业缺水量达300亿立方米(全国总缺水量为近400 亿立方米)。有关资料显示，每年农业因缺水造成的 损失超过1500亿元。
精品课件
二、 水资源的特点
1、水资源的自然属性：
➢ 流动性 ➢ 可再生性
是指水资源在水量上的损失（如蒸发、流失、取用等） 后和（或）水体被污染后，通过大气降水和水体自净（或 其他途径）可以得到恢复和更新的一种自我调节能力。
精品课件
➢ 有限性
1400000 1200000 1000000
800000 600000 400000 200000
李宗坤 教授
精品课件
目录
➢ 我国的水资源和水利电力建设概况
➢ 水利枢纽和水工建筑物
➢ 挡水建筑物
➢ 泄水建筑物
➢ 水利枢纽的施工导流
➢ 渠系及渠系建筑物
➢ 水力发电
➢ 水利工程的建设与管理
➢ 水工隧洞
➢ 水工建筑物管理
精品课件
第一章 我国的水资源和水利电力建设概况
➢ 水与水资源 ➢ 水资源面临的问题 ➢ 节水与调水 ➢ 我国的水利建设
水是生命的摇篮，是一切生物的命脉。水在维持 人类生存和生态环境方面是不可代替的，是比石 油、天然气、煤更加宝贵的自然资源。因此，保 护水资源、节约用水是一项事关子孙后的极端重 要的事情。
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2、水资源的社会属性：
➢ 社会共享性 ➢ 利与害的两重性 ➢ 多用途性 ➢ 商品性
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1.2 水资源面临的问题
增长型缺水 水质型缺水
人口和经济发展快速增长 污水未达标排放
精品课件
我国水资源短缺主要表现在：农业缺水、城市缺水和 生态缺水。
1.农业缺水： 我国全部耕地中只有40%能够确保灌溉，全国正常年 份农业缺水量达300亿立方米(全国总缺水量为近400 亿立方米)。有关资料显示，每年农业因缺水造成的 损失超过1500亿元。
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二、 水资源的特点
1、水资源的自然属性：
➢ 流动性 ➢ 可再生性
是指水资源在水量上的损失（如蒸发、流失、取用等） 后和（或）水体被污染后，通过大气降水和水体自净（或 其他途径）可以得到恢复和更新的一种自我调节能力。
精品课件
➢ 有限性
1400000 1200000 1000000
800000 600000 400000 200000
水利水电工程PPT课件
土木工程概论 水利水电工程
本章内容
9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施， 对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利 目的而兴建的工程称为水利工程。
9.3.2 防洪工程
1、定义：是控制、防御洪水以减免洪灾损失所 修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪 工程和水库等。
2、分类：按功能和兴建目的分为：挡、泄（排） 和蓄（滞）。
9.3.2 防洪工程
一、堤坝 1、它是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区（蓄 洪区）、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。 2、常见形式有：土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡 胶坝。
三、水库
1、水库是用坝、堤、水闸、堰等工程，于山谷、 河道或低洼地区形成的人工水域。
防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和 方法。其基本内容可分为建设、管理、防汛和科 学研究。
9.3.1 防洪规划
1、定义：是指为防治某一流域、河段或者区域 的洪涝灾害而制定的总体部署。
2、原则：统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因 地制宜、区别对待。
3、内容：收集资料、洪水分析、拟定规划目标 与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、 防洪效益分析。
河南信阳市 浉河橡胶坝工程
9.3.2 防洪工程
二、河道整治
1、河道整治包括控制和调整河势，裁弯取直，河 道展宽和疏浚。
2、分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将 超过安全泄量时，为保障保护区安全，而采取的分 泄超额洪水的措施；是牺牲局部，保存全局的措施。
本章内容
9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望
引言
都江堰水利工程
都江堰及其示意图
引言
从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施， 对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利 用和保护水资源。
用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利 目的而兴建的工程称为水利工程。
9.3.2 防洪工程
1、定义：是控制、防御洪水以减免洪灾损失所 修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪 工程和水库等。
2、分类：按功能和兴建目的分为：挡、泄（排） 和蓄（滞）。
9.3.2 防洪工程
一、堤坝 1、它是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区（蓄 洪区）、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。 2、常见形式有：土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡 胶坝。
三、水库
1、水库是用坝、堤、水闸、堰等工程，于山谷、 河道或低洼地区形成的人工水域。
防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和 方法。其基本内容可分为建设、管理、防汛和科 学研究。
9.3.1 防洪规划
1、定义：是指为防治某一流域、河段或者区域 的洪涝灾害而制定的总体部署。
2、原则：统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因 地制宜、区别对待。
3、内容：收集资料、洪水分析、拟定规划目标 与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、 防洪效益分析。
河南信阳市 浉河橡胶坝工程
9.3.2 防洪工程
二、河道整治
1、河道整治包括控制和调整河势，裁弯取直，河 道展宽和疏浚。
2、分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将 超过安全泄量时，为保障保护区安全，而采取的分 泄超额洪水的措施；是牺牲局部，保存全局的措施。
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• 水闸闸下渗流计算 • （1）流体力学法 • （2）水力学法
• （二）防渗措施 • 水闸的闸下防渗措施有水平防渗和垂直防
渗两种。水平防渗措施为铺盖，垂直防渗 措施有板桩、帷幕混混凝土防渗墙等。
• 1. 铺盖
• 铺盖常用黏性土料做成，从闸底板向上游 延伸，用于延长渗径起防渗作用。
• 2. 垂直防渗
不充分。
• （2）水闸的两种不同泄水工况与其特点
• 水闸正常泄水，上游来水量较小。
• 水闸在遇到洪峰时，上游水流量大，要全 部或大部分闸门敞泄，下游河道水位迅速 上升，上下水位差变小。
二 消能防冲设施
1. 护坦 护坦是消力池底板，用于保护河床不受冲。 护坦一般比下游河床较低，形成消力池， 可以适应下游水深变化。
力大。 • 2. 胸墙式 闸门上面设有胸墙，可以减少挡
水时闸门上的力，增加挡水变幅。 • 3. 涵洞式 闸门前为有压洞身，洞顶有填
• 土覆盖，多用于小水闸。
三 水闸的组成部分及其构造
• 水闸的主体是闸室。此外，闸室上、下游 需要有连接段与河道连接。
• （一）上游连接段 • 上游连接段处于水流行进区，主要作用是
水利水电工程概论
水闸 • 一 概述
• 坝闸工程 在平原地区，以取水、排水为主的水利 工程中，常常需要修建低水头的挡水、泄水建筑 物。
• 常见的坝闸工程 水闸、滚水坝等。 • 水闸 用闸门控制水位，调节流量，既能挡水，又
能泄水的低水头水工建筑物。
二 水闸的类型
• （一）按其功用分类 • 1. 拦河闸 • 建在河道干流上，拦断河流。拦河闸控制
引导水流从河道平稳进入闸室，保护上游 河床及岸坡免于冲刷，同时有防冲、防渗 作用。 • 一般包括上游翼墙、铺盖、护底、两岸护 坡等。
（二）闸室段
• 闸室是水闸的主体部分，其作用是：控制 水位和流量，兼有防渗防冲作用。
• 闸室结构包括：底板、闸墩、闸门、启闭 机、工作桥、交通桥、胸墙等。
• （三）下游连接段 • 下游连接段的作用有消能、防冲、安全排
• 垂直防渗体垂直于地面布置。垂直防渗设 施有钢板桩、钢筋混凝土桩、木板桩、混 凝土防渗墙等。
• 3. 排水措施
• 闸下排水措施的作用是顺利排出渗水。一 般采用渗水性好的卵石、砾石、碎石等材 料平铺设计。
• 4. 两岸防渗
• 水闸闸室两端与岸坡要有可靠连接，防止 岸坡绕渗。具体防渗措施有刺墙等措施。
• 所容纳的多余洪水，消减洪峰的水工建筑 物。
• 6）挡潮闸
• 建于河流的海口，为了挡潮、御咸、排水 和蓄淡水工建筑物。
• 7）冲沙闸
• 建于取水用泄洪时大量过闸水流将淤泥
• 积在取水闸前的泥沙冲向河道下游。
• （二）按闸室结构分类 • 1. 开敞式 过闸水流表面不受阻挡，泄流能
河道下泄流量，又称为节制闸。 • 2. 进水闸 • 建于河道、水库或湖泊的岸边，常置于发
电、灌溉的取水渠道的首部，又称渠首。
• 3. 泄水闸
• 用于宣泄库区、湖泊或其他蓄水建筑物中 无法存储的多余水量。
• 4. 排水河
• 建于江、河沿岸的支流河口或者排水渠首 末端，用于排除内湖或洼地的渍水。
• 5. 分洪闸 • 建于分洪区河道一侧，用于分泄主流河道
• 九 闸室结构
• （一）底板
• 闸室底板一般采用平底板，平底板可以分 为整体式和分离式。
• （二）闸墩
• 用于分隔闸室，支承闸门，承受水压力， 是工作桥和交通桥的桥墩。
• （三）闸门
• 水闸的闸门按工作性质可分为工作闸门、 检修闸门。
• 工作闸门承担调节流量，控制水位，宣泄 洪水等任务。常有形式有弧形闸门和平面 闸门。
• 防冲槽内由一定粒径的石块填充而成，常设在海 漫末端，保护河床可能受到的不利冲刷。
• 防淘墙垂直插入基础土壤中，其底部高程要低于 可能冲刷深度，常设在海漫末端，防止海漫下游 可能发生的冲刷。
• 八 闸下防渗
（一） 闸下渗水特点和计算 特点：水闸进水时，在闸基内及绕过翼墙在岸坡 内部都会产生渗流。闸基渗流和两岸绕流产生的 扬压力对闸室抗滑稳定不利。渗流还可能产生渗 流变形和地基破坏。
除闸基及两岸的渗流。
• 下游连接段包括：护坦、海曼、防冲槽、 护岸等。
四 水闸的孔口尺寸
• 水闸的孔口尺寸是指确定水闸在垂直水流 方向的孔口宽度，包括单孔净宽b、孔口数 量n、闸敦厚度b’。水闸的过水前缘总宽 度B’=nb+(n-1)b’，孔口过流净宽度 B=nb。
五 水闸的工作特点
1. 沉降量大，易引起不均匀沉降 2. 抗冲能力低 3. 易引起闸基渗透变形（管涌，流土）
• 在两岸公路交通需要通过水闸时，用于连 接两岸的交通。
• （七）胸墙
• 当水闸挡水高度较大或水位变化较大时， 可以在闸门上不设置胸墙，以减少闸门高 度或闸门承受力。
十 两岸连接建筑物
• （一）翼墙的形式和布置 • 1.角墙式 • 角墙由两段相互正交的垂直墙体组成，转
角处用半径不大的圆弧段连接。 • 2.八字墙 • 八字翼墙采用垂直墙，但上、下游均向两
2. 辅助消能工 为了增加消能效果，常在消力池内设置辅 助消能工。其作用是使水受阻，给水流以 反力，减小消力池的深度。
• 3. 海漫
• 水流在护坦内消刹了大部分能量后就进入海漫。 海漫的作用是进一步消能，使水流均匀流出消力 池，保护河床免于冲刷。
• 海漫结构形式：干砌石、浆砌石、混混凝土板等。
• 4. 防冲槽和防淘墙
• 检修闸门用于检修短期时挡水，以便检修 工作闸门、底板等其他设施。检修闸门常 采用平面闸门或叠梁闸门。
• （四）启闭机
• 平面闸门常采用移动式门机或高排架固定 式启闭闸门。
• 小型闸门可以用手动螺杆式启闭机。 • （五）工作桥
• 工作桥是为安装启闭设备和便于工作人员 操作管理的需要而设置的桥。
• （六）交通桥
六 水闸的安全和地基处理
• 水闸的安全问题包括沿闸底板平面的抗滑 稳定、地基承载力和不均匀沉降。
• 软土地基处理 • （1）换土垫层 • （2）强夯法 • （3）沉井法 • （4）预压加固 • （5）振冲桩法
（6）桩基础 （7）高压旋喷浆法
七 消能防冲
八 （一）消能防冲的特点 九 （1）泄量大、水头低、佛氏数低、消能