水利工程基础知识

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1、水利工程基本知识第一节水资源与水利工程第一章水资源与水利工程全球总量约15亿km3，可利用的淡水总量约0.38亿km3，仅占全球总量的2.5%，其中约有0.3亿km3的淡水储藏在极地和冰山冰川之中；另外相当大的部分埋藏于地下。对人类起着重要作用的江河湖泊地表水资源，其水量的总和约为47万亿m3。第一节水资源与水利工程我国年平均径流量2.7万亿m3，径流总量居世界第6位，人均则为世界平均水平的1/4，排名在110位之后。影响水循环的因素1、气象因素：风向风速温度湿度2、下垫面因素：地形地质土壤植被3、人类活动：水利措施特点：时空分布不均匀性水利工程:所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进

2、行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。1、工程量大2、投资多3、工期长4、工作条件的复杂性5、受自然条件制约，施工难度大6、工程效益大对环境影响大7、失事后果严重水利工程的特点水利工程分类防洪工程农田水利工程水力发电工程供水与排水工程航道及港口工程环境水利工程第二节水利枢纽与水工建筑物(一)水利枢纽为了达到防洪、获得发电、灌溉、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。而由不同类型的水工建筑物组成综合体，称为水利枢纽。水利枢纽分类水利枢纽按其所在地区的地貌形态可分为：平原地区水利枢纽和山区(包括丘陵地区)水利枢纽。也可

3、按承受水头大小，分为：高、中、低水头水利枢纽。按水利枢纽的作用，可分为：蓄水枢纽、取水枢纽等。溢流重力坝水电站升船机土石坝重力坝丹江口水利枢纽图1-2四川省都江堰工程布置示意图内江外江鱼嘴宝瓶口金钢堤都江堰工程布置示意图(二)水工建筑物的分类(1)挡水建筑物用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如各种材料和类型的坝和水闸，以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防及海塘等。三峡水利枢纽(2)泄水建筑物用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。小浪底泄水(3)输水建筑物为灌溉、发电和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠

4、道、渡槽、倒虹吸等。拱式渡槽(4)取(引)水建筑物是输水建筑物的首部建筑，如引水隧洞的进口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。(5)整治建筑物用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷。(6)专门建筑物•为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。•如专为发电用的压力前池、调压室、电站厂房等。第三节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。第二章土石坝第一节概述土石坝的特点与类型小浪底土石坝枢纽

5、坝址小浪底坝体剖面图密云水库土石坝的优点①筑坝材料可以就地取材。②能适应各种不同的地形、地质和气候条件。③适应大型机械化。④构造简单，运用管理方便。土石坝的缺点：①坝顶不能溢流。②施工导流不方便。③坝体填筑工程量大。一、土石坝设计的基本要求（1）具有足够的断面维持坝体的稳定（2）设置良好的防渗和排水设施控制渗流（3）设计合理（4）泄洪建筑物具有足够的泄洪能力（5）采取适当的构造措施土石坝的工作条件⑴渗流影响⑵冲刷影响⑶沉陷影响⑷其他影响二、土石坝的类型按坝体高度可分为：高坝、中坝、低坝。按施工方法可分为：碾压式土石坝，冲填式土石坝，水中填土坝和定向爆破堆石坝等。均质坝土质心墙坝土质斜墙坝按土

6、料在坝身内的配置和防渗体所用的材料又可分为：土质斜心墙坝多种土质坝人工材料心墙坝人工材料斜墙坝堆石体（1）垫层区（2）过渡区（3）主堆石区（4）下游堆石区图面板堆石坝主要分区示意图1(1A)-上游铺盖区；2(1B)-盖重区；3(2A)-垫层区；4(2B)-特殊垫层区；5(3A)-过渡区；6(3B)-主堆石区；7(3C)-下游堆石区；8(3D)-下游护坡；9-可变动的主堆石区与下游堆石区与下游堆石区界面，角度依坝料特性及坝高而定；10(3E)-抛石区（或滤水坝趾区）；11(F)-混凝土面板第二节土石坝的基本剖面土石坝的坝体剖面由坝体、防渗体、排水体、护坡四部分组成。坝身主要用来保持坝体的稳定。

7、防渗体的作用控制渗流。排水体的作用是引导渗流。上游护坡为了防止风浪淘刷。排水设备(常见的排水型式)棱体排水贴坡排水褥垫排水综合式排水第三章岩基上的重力坝一、重力坝的工作原理及特点重力坝的工作原理:主要依靠坝体自身重量在滑动面上产生的抗滑力来抵消坝前水压力以满足稳定的要求大坝。重力坝的工作特点:优点和缺点优点：(1)结构作用明确，设计方法简便，安全可靠。重力坝沿坝轴线用横缝分成若干坝段，各坝段独立工作，结构作用