项目1 水利枢纽及水工建筑物认知(46页)
(完整版)水工建筑物总结
绪论、设计综述
1、 什么是水利工程？水利工程按其承担的任务可分为哪几种？按其对水的作用可分为哪几种?
水利工程：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兴建的各项工程。
其承担的任务可分为：防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程等。
按其对水的作用可分为：蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程等。
2、 什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？水工建筑物按其作用可分为哪几种？
水工建筑物：为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物。
水利枢纽：由不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
按其作用可分为：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。
3、 水工建筑物的特点（也是水利工程的特点）有哪些？
①工作条件复杂
②受自然条件制约，施工难度大
③效益大，对环境影响也大
④失事后果严重。
4、 我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等别？水工建筑物的结构安全级别划分了几级？
水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等（Ⅰ-Ⅴ）
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。水工建筑物的结构安全界别分为三级（Ⅰ-Ⅲ）。
重力坝
1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么？重力坝的特点有哪些？按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型？
重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
重力坝的工作原理：重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自身产生的抗滑力来满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。
14、水工建筑物基础知识
修齐土木工程相关知识 丶吕子乔
好好复习，马到成功！ 水工建筑物基础知识 一、水利枢纽 1.什么是水利水电工程枢纽？ 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枢纽. 2.水工建筑物按其作用可分为几类？ 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？ 用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。 4.水库有哪些特征水位及相应库容？ 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。 (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，即不能动用这部分水库的水量。 (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，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水库深度称为消落深度或工作深度。 (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。 (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。该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。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部分库容是重叠的，可减小专用防洪库容，重叠部分称共用库容或重叠库容，在汛期是防洪库容的一部分，而在汛后则为兴利库容的一部分。 修齐土木工程相关知识 丶吕子乔
水工建筑物知识点总结
第一章绪论
1.水利枢纽与水工建筑物的基本概念为满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制
和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物，而不同类型的水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
第二章水工建筑物设计综述
1.水工建筑物的分类和水工建筑物的分级
水工建筑物按承担任务分：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取水建筑物、整治建筑物（导流堤、护岸、护
底等）、专门建筑物（水闸、船闸、升船机等）
将水利水电工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等。水利水电工程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在工程中的作用和重要性划分为五级和三级。
2.水利工程的特点（1）工作条件复杂（2）受自然条件制约，施工难度大（3）效益大，对环境影响也大（4）失事后果严重（5）个
别性强3.作用效应组合、作用效应分析方法
作用：指外界环境对水工建筑物的影响。
主要作用有：重力、水作用、渗透水作用、风及波浪作用、冰及冰冻作用、温度作用、土及泥沙作用、地震作用等
作用效应：建筑物对外界作用的响应。如：应力、变形、振动等
荷载：在进行结构分析时，如果一开始即可用一个明确的外力来代表外界环境的影响，则此作用称为荷载，也叫直
接荷载。直接荷载如：自重、水荷载
间接荷载：在进行结构分析时，无法用一个明确的外力来表示，其作用及产生的作用效应只能在结构分析中同步求出。
建筑物的作用效应分析方法：○1数学模型：物理模型（模型试验）○2经验类比○3解析法、差分法、有限元第一类正常运用情况下的基本组合、第二类为施工检修组合、第三类为非常情况下的特殊组合作用效应组合
4.水工建筑物安全储备的表达方法、设计准则
安全储备：1.单一安全系数法；2.分项系数极限状态设计法
极限状态：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时，
称此种特定状态为该功能的极限状态。5.极限状态设计的内容、表达方式
水工建筑物知识点
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第一章 绪论
*1，水资源具有储量的有限性、补给更新的循环性、时空分布的不均匀性、利与害的两重性，以及可储藏可输移等特点。
2，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物，而不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
3，水工建筑物按其作用可以分为：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、政治建筑物、专门建筑物。
*4，水利工程的特点：1，工作条件复杂；2，受自然条件制约，施工难度大；3，效益大，对环境影响也大；4，失事后果严重
第二章 水工建筑物设计综述
1，现代水利工程的特点：1,受自然条件制约，工程条件复杂多变；2，施工难度大，对环境和自然的影响也大；3，社会、经济效益高，与经济系统联系密切；4，工程失事的后果严重。
*2，工程设计步骤：技术预测→信息分析→科学类比→系统分析→方案设计→功能分析→安全分析→施工方案→经济分析→综合测评。
3，水利水电工程分等分级的意义：水利工程失常，会直接影响经济效益，而工程失事，将给社会带来巨大的财产损失和认为的灾害。水利是过敏经济的基础产业，工作失常会导致社会经济运转受到阻滞和破坏，甚至形成社会问题。因此，应从社会经济全局的利益出发，高度重视工程安全，将之与经济性合理地统一考虑。有关规范将水利水电工程按重要性分等，将枢纽中的建筑物分级，就是体现了这种意图。
4，水利水电工程按其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分成五等。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。
5，永久性建筑物系指工程运行期间使用的建筑物。根据其重要性分为：1，主要建筑物。系指失事后将造成下游灾害或严重影响工程效益的建筑物，如堤坝、水闸、电站厂房及泵站等。2，次要建筑物。系指失事后不致造成下游灾害或对工程效益影响不大，并易于修复的建筑物，如挡土墙、导流墙及护岸等。
6，为了保证建筑物安全，必须在规划、设计阶段详加分析，保证其在蓄水及泄水能力，结构强度及稳定性等方面均有一定的安全储备。表达形式：单一安全系数法和分项系数极限状态设计法。
水利枢纽
1.什么是水利水电工程枢纽？
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枢纽。
2.水工建筑物按其作用可分为几类？
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？
用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
4.水库有哪些特征水位及相应库容？
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。
(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，即不能动用这部分水库的水量。
(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，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水库深度称为消落深度或工作深度。 (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。
(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。该水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容。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部分库容是重叠的，可减小专用防洪库容，重叠部分称共用库容或重叠库容，在汛期是防洪库容的一部分，而在汛后则为兴利库容的一部分。
(完整版)水工建筑物
1、水工建筑物分为哪几类？各自的作用是什么？
答:挡水;泄水;输水；引水；整治；专门建筑物。
挡水建筑物：拦截或约束水流，抬高水位及调蓄水量。
泄水建筑物：保证水利枢纽安全宣泄水库，湖泊及河渠多余水量。
输水建筑物:输送库水或河水以满足灌溉,发电或工业用水.
引水建筑物:从水库中或河流取水满足各种用水要求。
整治建筑物：改善河道水流条件，调整河势，稳定河槽，维护航道及保护河岸。
专门建筑物:专门为发电，航运，过鱼及过木等单一目的而设置。
2、水利工程等级划分的目的是什么？依据是什么?
答：为了妥善解决水利工程建设中安全性和经济性的矛盾，对水利枢纽进行分等,水工建筑物进行分级,等级越高者，在规划，设计，施工和管理等方面要求也越高
等级的划分通常依据，工程规模，水库总库量,防洪区域及面积，排涝面积，灌溉面积，供水范围及水电站装机容量。
3、水工建筑物特点有哪些?
答：复杂性,艰巨性，个别性，显著性
4、水库枢纽三大件指哪三类建筑物？
答：挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物是水库枢纽的三大件
5、按水闸作用分有几类?按闸室结构形式如何分类？
答：进水闸，节制闸，排水闸，分洪闸，挡潮闸
按闸室结构：开敞式，涵洞式，双层式
6、水闸由哪几部分组成？各起什么作用?
答：闸室段，上游连接段及下游连接段
闸室是水闸的主体部分起着挡水和调节水流的作用
上游连接段包括上游翼墙，铺盖，护底，上游防冲槽及上游护坡，上游翼墙能使水流平顺的进入闸孔，保护闸前河岸不受冲刷，同时还有侧向防渗作用。铺盖主要起防渗作用，护底起着保护河床的作用，上游防冲槽可防止河床冲刷，保护上游连接段起点不致遭受损坏
下游连接段包括下游翼墙，消力池，海曼,下游防冲槽及下游湖泊,下游翼墙能使闸室水流均匀扩散，防冲和防渗作用，消力池作用是消除过闸水流动能，防冲作用。海曼消除剩余能量，保护河床不受冲刷。下游防冲槽是海漫末端的防冲措施。
7、闸孔型式有哪几种？各自优缺点及适用条件是什么？
水工建筑物
一、绪论、设计综述
1、什么是水利工程？水利工程按其承担的任务可分为哪几种？按其对水的作用可分为哪几种?
水利工程：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兴建的各项工程。
按其承担的任务可分为：防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、城市供水及排水工程、航道及港口工程、环境水利工程、综合利用水利工程等。
按其对水的作用可分为：蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化和污水处理工程等。
2、什么是水利枢纽？什么是水工建筑物？水工建筑物按其作用可分为哪几种？
为了满足防洪要求，获得灌溉、发电、供水等方面的效益，需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物统称为水工建筑物。
不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。
按其作用可分为：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。
3、水工建筑物的特点（也是水利工程的特点）有哪些？
工作条件复杂；受自然条件制约，施工难度大；效益大，对环境影响也大；失事后果严重。
4、我国水利部颁发的规范中水利枢纽和水工建筑物各划分了几个等别？水工建筑物的结构安全级别划分了几级？
水利水电工程根据其规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等（Ⅰ-Ⅴ），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。
水工建筑物的结构安全界别分为三级（Ⅰ-Ⅲ）。
二、重力坝
1、重力坝的概念、重力坝的工作原理是什么？重力坝的特点有哪些？按构造分、按作用分重力坝分别有哪些类型？
重力坝是用混凝土或石料等材料修筑，主要依靠坝体自重保持稳定的坝。
重力坝的工作原理：重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自身产生的抗滑力来满足稳定要求，同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。
重力坝的特点：
1水工建筑物的分类
1水工建筑物的分类
1、水工建筑物的分类？按用途分类：1、 一般水工建筑物（挡水建筑物、泄水建筑物、输水、取水建筑物河道整治建筑物）2、专门水工建筑物
2、水利枢纽、水利工程、水工建筑物。1 、由几种不同类型的水工建筑物集合在一起构成一个完整的综合体，用来控制和支配水流，这些建筑物的综合体称为水利枢纽。2、
水利工程：对自然界地表水，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。3、水工建筑物：为了达到防洪灌溉、发电、供水等目的，而修建的各种不同类型的建筑物。
3、水利枢纽分等，水工建筑物分级（五级）（永久性建筑物级别：1、主要建筑物坝、闸、电站厂房。2、次要建筑物护岸、导流墙。 临时性建筑物级别、导流建筑物施工围堰）不同级别的水工建筑物，在规划、设计、施工管理方面的要求不同：级别越高，要求越高。不同要求：1、抗御洪水能力2、强度和稳定安全度3、建筑材料4、运行可靠性。
4、重力坝的优缺点：优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适应性强；3、泄洪方便，导流容易；4、施工方便，维护简单；5、受力明确，结构简单。缺点：1、坝体剖面尺寸大，材料用量多；2、坝底扬压力大；3、砼坝体体积大，在凝结过程中产生大量水化热和硬化收缩。
5、重力坝的类型1、结构（实体重力坝：造价高，自重大，地基承受荷载大。宽缝重力坝：中间空隙降低扬压力，节省材料，结构复杂。空腹重力坝：中间节省砼，降低扬压力和成分，中间可建修发电厂房。预应力重力坝：增加坝体上游部分的压应力，提高抗滑稳定性。装配式重力坝：改善施工质量，降低把的温度升高。）2、材料（砼重力坝、浆砌石重力坝）
6、重力坝的作用，荷载。（作用：1、永久作用：自重，土压力，淤沙压力。2、可变作用：静水压力，扬压力，动水压力。3、偶然作用：地震作用。）（荷载：自重、静水压力、动水压力、淤沙压力扬压力、浪压力。）
（完整版）水工识图
（完整版）⽔⼯识图
⽔利⼯程识图
【学习⽬的】
通过对本章知识的学习，培养学⽣识读⽔利⼯程专业图的能⼒。了解⽔利⼯程图的分类；掌握⽔利⼯程图的表达⽅法和尺⼨注
法；掌握⽔利⼯程图常见曲⾯的表达及应⽤；掌握⽔利⼯程图的绘制⽅法和步骤；掌握⽔利⼯程图的识读⽅法和步骤。
【学习要点】
⽔利⼯程图的表达⽅法和尺⼨注法；⽔利⼯程图常见曲⾯的表达；⽔利⼯程图绘制的⽅法和步骤；识读⽔利⼯程图的⽅法和步
骤。为了发挥防洪、灌溉、发电和通航等综合效益，需要在河流上修建⼀系列建筑物来有效控制⽔流和泥沙。这些与⽔有密切
关系的建筑物称为⽔⼯建筑物。⼀项⽔利⼯程，常从综合利⽤⽔资源出发，同时修建若⼲个不同类型、不同功能的⽔⼯建筑
物，这⼀多种⽔⼯建筑物组成的综合体称为⽔利枢纽。
⽔⼯建筑物按功能通常分为以下⼏类。
(1)挡⽔建筑物——⽤以拦截河流，抬⾼上游⽔位，形成⽔库和落差。
(2)发电建筑物——利⽤上、下游⽔位差及流量进⾏发电的建筑物。
(3)泄⽔建筑物——⽤以宣泄洪⽔，以保挡⽔建筑物和其它建筑物的安全。
(4)输⽔建筑物——为灌溉、发电、城市给⽔或⼯业给⽔等需要，将⽔从⽔源或某处送⾄另⼀处的建筑物。
(5)通航建筑物——⽤以克服⽔位差产⽣的通航障碍的建筑物。
在⽔利⽔电⼯程中，表达⽔⼯建筑物设计、施⼯和管理的⼯程图样称为⽔利⼯程图，简称⽔⼯图。⽔⼯图的内容包括⽔⼯图分
类、
视图、尺⼨标注、图例符号和技术说明等，它是反映设计思想、指导⼯程施⼯的重要技术资料。本章将结合⽔⼯建筑物的特点
介绍有关⽔⼯图的绘制和识读。
第⼀节⽔⼯图的分类与特点
⼀、⽔⼯图的分类
⽔利⼯程的兴建⼀般需要经过勘测、规划、设计、施⼯和竣⼯验收等⼏个阶段，每个阶段都要绘制相应的图样。勘测、调查⼯
作是为可⾏性研究、设计和施⼯收集资料，提供依据，此阶段要画出地形图和⼯程地质图等。可⾏性研究和初步设计的主要任
务是确定⼯程的位置、规模、枢纽的布置及各建筑物的形式和主要尺⼨，提出⼯程概算，报上级审批，此阶段要画出⼯程位置
第9章 水工建筑物枢纽布置设计
第九章 水工建筑物枢纽布置设计
教学目标：
1、 了解设计阶段的划分以及各阶段的主要任务
2、 了解枢纽布置的原则
3、 了解枢纽布置中各类建筑物的关系。
教学重点及难点：
如何满足各类建筑物的要求并协调好各类建筑物之间的关系。
§1水利枢纽设计阶段的划分
1.1设计所需要的基本资料：
自然地理；地质；水文；气象；社会经济；相关规程与规范。
1.2设计阶段的划分：
预可行性研究、可行性研究、招标设计、施工详图设计
（原先：可行性研究报告、初步设计、招标设计和施工图设计）
可行性研究报告阶段：论证拟建工程在技术上的可能性、经济上的合理性、以及开发次序上的迫切性。包括以下内容：初拟主要水文参数，查清主要地质问题，选定工程地址；估算淹没补偿和对环境的影响；初定工程等别、建筑物级别，主要建筑物的形式、轮廓尺寸和枢纽布置方案，装机容量和机型；估算主要工程量，初拟施工导流方案、主体工程的施工方法、施工总体布置和总进度；估算工程总投资，进行经济分析和评价，阐明工程效益。
初步设计阶段：包括确定拟建工程的等别和主要建筑物的级别；选定各种特征水位；选定坝型、输水线路、主要建筑物的形式、轮廓尺寸及枢纽布置；确定装机容量，选择机组型号和其他机电设备；确定施工导流方案及主体工程的施工方法、施工总体布置及总进度、对外交通和施工设施；提出建筑材料、劳动力和风、水、电的需要量；论证对环境的影响及环境保护；进行经济分析，阐明工程效益。
招标设计阶段：合同文件和工程文件。前者包括：投标须知和合同条款、合同格式和投标格式；后者包括技术规范和图纸。
施工祥图阶段：建筑物地基开挖图、地基处理图、建筑物结构图、钢筋混凝土结构的钢筋图、金属结构及机电设备的安装图等。
§2蓄水枢纽
2.1坝址与坝型选择
坝址、坝型选择和枢纽布置三者是互相联系的，不同的坝轴线可以选用不同的坝型和枢纽布置。如河谷狭窄，地质条件良好，宜于修建拱坝；河谷宽阔，地质条件较好，可以修建重力坝或支墩坝；河谷复盖层厚或地质条件较差且土料含量丰富，宜于修建土石坝。对同一条坝轴线，还可以考虑几种不同的坝型和枢纽布置方案。在选择坝址、坝型和枢纽布置中不仅要研究枢纽附近的自然条件，而且还要考虑枢纽的施工条件、运行条件、总和效益、投资指标及远景规划等，这是水利枢纽设计中贯穿在各个阶段的一个十分重要的问题。