第11章水利工程ppt课件.ppt

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1、第11章水利工程本章内容11.1引言11.2作为土木工程一部分的水利工程11.3水文学概要11.4水利工程和径流调节11.5水利发电11.6灌溉、排水和防洪11.7给水11.8水利工程的其他领域水利工程是从事水资源勘探、利用、保护、江河湖海整治和疏浚、水利电力工程、农田水利、海岸和近海工程的研究、设计、施工和维护的工程领域。这些目标多是通过建造水工结构来实现。因此，水利工程也与建造水工结构及相关过程的管理相关。11.1引言水利工程有下列分支：水上运输、水力发电、水利土壤改良给水和排水、渔业水利等11.1引言球上约有13亿Km³的水，其中

2、大部分在海洋，河中水只占总水量的很少部分。然而，河中水对于目前的水利工程却是非常重要的。多数河流中的流量随时间而显著变化；洪水期的流量要比枯水期的流量大得多。因此，需要建造水库来调节流量。11.1引言在这些过程中，不论是水资源利用还是水灾预防，都需要建造水工结构。要利用储存水中的能量，就需要建造大坝来提高水位形成驱动发电机所需要的水头。对于航运业，必须建造航道标志、码头、防波结构以及用于船只建造和维护的结构物。河道需要疏浚和整治，并建造通航船闸等以保持正常航运功能。水利事业的灌溉、排水和防洪等工程中，也需要建造各种各样的特种结构。11.1

3、引言11.1引言防波堤11.1引言喷灌微喷水工结构与其他结构的根本区别在于前者是在水中起作用。大坝通常承受巨大的水压力。因此采取措施防止水工结构的滑移和失稳，这通常可通过增大结构的重量来实现。11.1引言水工结构的建造和维护与水流密切相关。水利工程师感兴趣的是水位、单位时间内通过的水量、流速、冰的形成以及水中泥沙含量等现象。对海上水中结构，还要研究水位变化和波浪作用。因此，水利工程师必须掌握水文学的知识。11.1引言水利工程通常有巨大的工程量，特别是含有庞大的土石方工程量。施工条件复杂，施工作业必须在河床上进行，考虑水流、冰流和过往船只的

4、影响。所以说，施工对于水利工程师来说也是个重要的问题。11.1引言古时人们尝试利用河流为其服务。河流提供了引用和灌溉的水，并且提供了最经济的运输方法。河流也用作御敌于外的防线。11.1.2水利工程简史人类很早就利用河水发展灌溉四大文明古国都出现在大河流域，以灌溉为古代文明的基础。公元前4400年在古埃及开挖了巨大的渠道来引水灌溉尼罗河平原。公元约4000年古埃及建造了堆石坝和土坝。公元前4000~3000年间，在古巴比伦一些城市已有输水道和自流井。印度最早的坝建于公元前1000年。欧洲第一座坝于公元前800年建于西班牙。公元前600年开挖

5、了一条从尼罗河到红海的运河。11.1.2水利工程简史约公元前250年阿基米德写了“浮体论”的论文，这是历史上第一篇水力学论文。直到18世纪和19世纪初水利工程学才有了很大的发展。在过去的百余年间，水利工程学有了很大的发展。建造了巨型水电站、数百公里长的运河以及庞大的灌溉和排水工程。11.1.2水利工程简史中国水资源储量：河流年平均径流量28000亿m3，居世界的六位，位于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印尼之后。中国水能资源河川水能资源蕴藏量6.67亿kw，可开发利用的约3.78亿kw，居世界各国之首。但分布不均，西南地区占70％，西北占12

6、％，中南占9.5％，华北、华南、东北仅占8％。11.1.3中国的水利工程几千年前：人们已经认识到水利工程的重要性4000年前的大禹治水，至今仍在使用的长达1800km的黄河大堤。700年前（公元前485～1292年）全线通航，纵贯祖国南北，长达1794km的京杭大运河。公元前250年，四川灌县修建的都江堰防洪灌溉工程。11.1.3中国的水利工程11.1引言都江堰水利工程都江堰及其示意图四川都江堰水利工程（公元前256年秦蜀郡守李冰修建），是全世界至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。都江堰没有众多水利工程所常见的雄伟

7、大坝，只有一个酷似鱼一样的大堤纵卧江中，这条堤就被称为“金刚堤”。堤的头部就是都江堰的鱼嘴；中后部是一个低矮的斜坡，叫飞沙堰；尾部是两山之间狭窄的进水口，形似瓶口，叫宝瓶口。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，消除了水患，使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。目前灌溉面积已达40余县、超过一千万亩农田。11.1引言11.1引言都江堰及其示意图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

8、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。我国江河众多，全国大小河流总长达42万公里，河川径流总量为2.8×1012m3，流域面积在1000km2以上的河