第九章 水利水電工程

1、土木工程概論土木工程概論第九章水利水電工程本章內(nèi)容本章內(nèi)容9.1 9.1 農(nóng)田水利工程農(nóng)田水利工程9.2 9.2 水電工程水電工程9.3 9.3 防洪規(guī)劃防洪規(guī)劃9.4 9.4 前景展望前景展望引言引言都江堰水利工程 都江堰及其示意圖從古到今人類為了生存和發(fā)展的需要，采取各種措施，對(duì)自然界的水和水域進(jìn)行調(diào)控，以防治水旱災(zāi)害，開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)水資源。用于調(diào)控自然界的地表水和地下水，以達(dá)到除害興利目的而興建的工程稱為水利工程。我國(guó)江河眾多，全國(guó)大小河流總長(zhǎng)達(dá)42萬(wàn)公里，河川徑流總量為2.81 012 m3，流域面積在1000 km2以上的河流約1500條。引言引言中國(guó)七大江河中國(guó)七大江河 引言引言項(xiàng)

2、目項(xiàng)目長(zhǎng)江長(zhǎng)江黃河黃河松花江松花江珠江珠江遼河遼河海河海河淮河淮河流域面積（萬(wàn)流域面積（萬(wàn)km2）180.95.255.744.422.926.426.9河長(zhǎng)（河長(zhǎng)（km）6300546423082214139010901000年均降水深（年均降水深（mm）10704755271469473559889年均徑流量（億年均徑流量（億m3）9513658623338148228622注入注入東海渤海黑龍江南海渤海長(zhǎng)江渤海典型工程典型工程三峽都江堰南水北調(diào)請(qǐng)同學(xué)們課后查閱相關(guān)的鏈接內(nèi)容。9.1 9.1 農(nóng)田水利工程農(nóng)田水利工程 農(nóng)田水利工程主要包括灌溉工程和排澇工程，解決農(nóng)田的灌溉和排澇，以及土壤改

3、良工作。 9.1.1 9.1.1 灌溉與排水灌溉與排水 9.1.2 9.1.2 取水工程取水工程 9.1.3 9.1.3 灌溉泵站與排水泵站灌溉泵站與排水泵站 9.1.4 9.1.4 渠道工程與渠系建筑物渠道工程與渠系建筑物9.1.1 9.1.1 灌溉與排水灌溉與排水噴灌 微噴 1 1、 灌溉方法：灌溉方法：地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴等幾種形式。9.1.1 9.1.1 灌溉與排水灌溉與排水2 2、灌溉水源：灌溉水源：天然河水，水庫(kù)、湖泊、池塘、洼地蓄水，經(jīng)凈化處理過(guò)后的排放污水，高山融雪和地下水。3 3、農(nóng)田排水：農(nóng)田排水：排除地面面積水和降低地下水位，有明溝排水系統(tǒng)和暗溝排水系統(tǒng)。灌溉動(dòng)畫灌

4、溉動(dòng)畫9.1.2 9.1.2 取水工程取水工程 作用是將河水引入渠道，以滿足農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部，所以也稱渠首工程。灌溉取水方式示意圖9.1.3 9.1.3 灌溉泵站與排水泵站灌溉泵站與排水泵站1 1、灌溉泵站、灌溉泵站有引水渠泵站布置圖 2 2、排水泵站、排水泵站（1）排水必須統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)進(jìn)行，因地制宜，不應(yīng)以鄰為壑，以造成水利糾紛。（2）澇水可通過(guò)排水干渠匯集于蓄澇區(qū)內(nèi)時(shí)，宜集中修建較大泵站。（3）排水區(qū)水網(wǎng)密集，排水出口分散，地勢(shì)高低不平，高地需灌水，低地需排水，宜分散建站。9.1.3 9.1.3 灌溉泵站與排水泵站灌溉泵站與排水泵站9.1

5、.4 9.1.4 渠道工程與渠系建筑物渠道工程與渠系建筑物渠道所經(jīng)過(guò)地方的建筑物，稱為渠系建筑物。渠道段面示意圖4 4、渠系建筑物、渠系建筑物9.1.4 9.1.4 渠道工程與渠系建筑物渠道工程與渠系建筑物水閘立體示意圖4 4、渠系建筑物、渠系建筑物9.1.4 9.1.4 渠道工程與渠系建筑物渠道工程與渠系建筑物林縣紅旗渠渡漕聯(lián)結(jié)建筑物9.2 9.2 水電工程水電工程 我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量為6.76億千瓦，其中可開(kāi)發(fā)量3.78億千瓦，年發(fā)電量19 200億千瓦時(shí)，占全世界可開(kāi)發(fā)水能資源總量的16.7，居世界第一位。 我國(guó)水能資源多在西南，但我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏量主要在華北，煤炭和水能資源分布很不均勻

6、，但從能源來(lái)講，兩者可相互補(bǔ)充。9.2.1 9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型1、壩式水電站、壩式水電站富春江河床式水電站壩后式水電站壩式水電站動(dòng)畫壩式水電站動(dòng)畫2 2、引水式水電站、引水式水電站 引水式開(kāi)發(fā)主要或全部用引水道來(lái)集中水頭。其水電站地下廠房可以有三種布置方式：首部式地下廠房、尾部式地下廠房、中部式地下廠房。青海 仙米水電站9.2.1 9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型引引水水式式水水電電站站動(dòng)動(dòng)畫畫3 3、抽水蓄能電站、抽水蓄能電站 抽水蓄能電站是一種特殊作用的水電站，是在時(shí)間上把能量重新分配。因能量轉(zhuǎn)換有損耗，大體上用4度電抽

7、水可發(fā)出3度電。廣州抽水蓄能電站布置圖9.2.1 9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型4 4、潮汐電站、潮汐電站 潮汐發(fā)電是利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有的勢(shì)能來(lái)發(fā)電。據(jù)計(jì)算，世界海洋潮汐能蘊(yùn)藏量約為27億千瓦，若全部轉(zhuǎn)換成電能，每年發(fā)電量大約為1.2萬(wàn)億度。浙江 江廈潮汐電站9.2.1 9.2.1 水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型水電站開(kāi)發(fā)方式和主要類型9.2.2 9.2.2 水電站建筑物水電站建筑物1 1、水電站建筑物的布置水電站建筑物的布置（1）河床式水電站建筑物的布置適用于較低水頭，一般在3040 m以下，多修建在河流的中下游河床坡降較平緩的地段或灌溉渠道上。如長(zhǎng)江葛

8、洲壩水電站。（2）當(dāng)水頭較高，一般超過(guò)3040 m時(shí)，由于壓力大，廠房本身的重量不足以維持其穩(wěn)定時(shí)，采用壩后式水電站建筑物的布置。（3）由于地形、地質(zhì)條件，壩后不能布置電站或無(wú)壩引水，則采用引水式水電站建筑物的布置。2 2、水電站建筑物的作用、水電站建筑物的作用擋水建筑物泄水建筑物水電站進(jìn)水建筑物水電站引水建筑物水電站平水建筑物發(fā)電、變電和配電建筑物9.2.2 9.2.2 水電站建筑物水電站建筑物9.3 9.3 防洪工程防洪工程 洪水常造成江河沿岸河谷、沖積平原、河口三角洲和海岸地帶的淹沒(méi)。而這些受洪水泛濫威脅的地帶，大多仍可被人類開(kāi)發(fā)利用，從而出現(xiàn)了防洪問(wèn)題。 防洪包括防御洪水危害人類的對(duì)策

9、、措施和方法。其基本內(nèi)容可分為建設(shè)、管理、防汛和科學(xué)研究。9.3.1 9.3.1 防洪規(guī)劃防洪規(guī)劃1 1、定義、定義：是指為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪澇災(zāi)害而制定的總體部署。2 2、原則原則：統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合利用、蓄泄兼籌、因地制宜、區(qū)別對(duì)待。3 3、內(nèi)容、內(nèi)容：收集資料、洪水分析、擬定規(guī)劃目標(biāo)與防洪標(biāo)準(zhǔn)、制定防洪方案、確定防洪高度、防洪效益分析。9.3.2 9.3.2 防洪工程防洪工程1 1、定義：、定義：是控制、防御洪水以減免洪災(zāi)損失所修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫(kù)等。2 2、分類：、分類：按功能和興建目的分為：擋、泄（排）和蓄（滯）。一、堤壩一、堤壩1、它是沿河、渠

10、、湖、海岸邊或行洪區(qū)、分洪區(qū)（蓄洪區(qū)）、圍墾區(qū)邊緣修筑的擋水建筑物。2、常見(jiàn)形式有：土堤、石堤、防洪墻、及較先進(jìn)的橡膠壩。河南信陽(yáng)市 浉河橡膠壩工程9.3.2 9.3.2 防洪工程防洪工程二、河道整治二、河道整治2、分洪是當(dāng)河道洪水位將超過(guò)保證水位或流量將超過(guò)安全泄量時(shí)，為保障保護(hù)區(qū)安全，而采取的分泄超額洪水的措施；是犧牲局部，保存全局的措施。1、河道整治包括控制和調(diào)整河勢(shì)，裁彎取直，河道展寬和疏浚。9.3.2 9.3.2 防洪工程防洪工程分洪動(dòng)畫一分洪動(dòng)畫一分洪動(dòng)畫二分洪動(dòng)畫二三、水庫(kù)三、水庫(kù)1、水庫(kù)是用壩、堤、水閘、堰等工程，于山谷、河道或低洼地區(qū)形成的人工水域。2、作用有防洪、水力發(fā)電、

11、灌溉、航運(yùn)、城鎮(zhèn)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、改善環(huán)境等。3、同時(shí)要防止水庫(kù)的淤積、滲漏、塌岸、浸沒(méi)。水質(zhì)變化和對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊憽?.3.2 9.3.2 防洪工程防洪工程9.3.3 9.3.3 防洪非工程措施防洪非工程措施1、定義：是指通過(guò)法令、政策、經(jīng)濟(jì)手段和工程以外的其它技術(shù)手段，以減少洪災(zāi)損失的措施。采用防洪非工程措施是由于只靠工程措施既不能解決全部防洪問(wèn)題，又受費(fèi)用制約。2、基本內(nèi)容：（1）洪泛區(qū)管理；（2）行洪道清障；（3）洪水保險(xiǎn)；（4）洪水預(yù)報(bào)警報(bào)系統(tǒng)；（5）超標(biāo)準(zhǔn)洪水緊急措施；（6）救災(zāi)。9.4 9.4 前景展望前景展望 水是人類生存之源。據(jù)報(bào)道到2025年，水資源的缺乏將威脅到全球近

12、30億人的糧食供應(yīng)以及世界各地沼澤地和其它生態(tài)系統(tǒng)的健康與生產(chǎn)力。包括中國(guó)大陸在內(nèi)的29個(gè)國(guó)家和地區(qū)的大約4.5億人已面臨缺水問(wèn)題。 我國(guó)是一個(gè)干旱、缺水嚴(yán)重的國(guó)家。淡水資源總量占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均不足2200 m3，僅為世界平均水平的1/4。其它國(guó)家的大型調(diào)水工程其它國(guó)家的大型調(diào)水工程1、以色列歷時(shí)11年的北水南調(diào)工程，把大片南部地區(qū)不毛之地的荒漠變?yōu)榫G洲。2、美國(guó)于上世紀(jì)70年代開(kāi)始的北水南調(diào)奏響了其西部開(kāi)發(fā)進(jìn)行曲。3、印度希望改造恒河而將全國(guó)各地的河流用人工運(yùn)河連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)北部水源往東南部輸送。 希望大家珍惜每一滴水，從我做起，為水環(huán)保做出