水利工程概論-緒論

水利工程概論—緒論本章學(xué)習(xí)要求了解我國水資源的基本情況;掌握水利工程的分類；了解我國水利工程方面的建設(shè)成就；了解我國在水資源利用方面存在的問題；展望水利事業(yè)今后的發(fā)展21.上課：必須出席，不定期點名；注意課堂紀(jì)律，禁止遲到早退；考勤到場次數(shù)作為平時分的標(biāo)準(zhǔn)。2.作業(yè)：完成在作業(yè)本上，遲交或不認(rèn)真完成者在平時成績中扣分。教學(xué)要求：3成績組成：50％（期末考試）20％（平時作業(yè)）30％（考勤）4一、水資源的基本情況1、什么是水資源地球上（地表、地下和空氣中）用于滿足人類生活和生產(chǎn)需要的水資源統(tǒng)稱為水資源。水資源包括：海洋、湖泊、河流、泉水、地下水、積雪、土壤水、以及大氣中的水蒸氣等。廣義上的水資源:地球上能夠直接或間接使用的各種水及水中的物質(zhì)，包括地球上的全部水體。狹義的水資源：能夠被人類利用的水。52、水資源的特性水資源的循環(huán)性儲量的有限性分布的不均勻性利用的多樣性利、害的雙重性673、世界水資源概況894、我國水資源概況10人均占有量小1112空間分布不均13時間分布不均徑流量的年際存在明顯的連續(xù)豐水年和連續(xù)枯水年。年內(nèi)分布則是夏秋季水多，冬春季水少。大部分地區(qū)年內(nèi)連續(xù)4個月降水量占全國70%以上，短期徑流過于集中，易造成洪水災(zāi)害。14我國水資源利用狀況我國長江流域及以南地區(qū)水資源總量占全國的81%，人口占全國的54.7%人均水資源量1470m3;北方地區(qū)水資源總量占全國的43.2%，人口占全國的43.2%，人均水資源總量938m3。由于水土資源和人口組合極不平衡，因此，形成北方用水十分緊張的局面。15二、水利工程分類水利事業(yè)為了充分利用水資源，研究自然界的水資源，對河流進(jìn)行控制和改造，采取工程措施，合理使用和調(diào)配水資源，已達(dá)到興利除害的各部門從事的事業(yè)統(tǒng)稱為水利事業(yè)。水利水電工程是以水力發(fā)電為主的水利事業(yè)。水利事業(yè)的根本任務(wù)是除水害和興水利。除水害主要是防止洪水泛濫和旱澇成災(zāi)；興水利則是從多方面利用水資源為人類服務(wù)。主要措施有：興建水庫、加固堤防、整治河道、增設(shè)防洪道、利用洼地湖泊蓄洪、修建提水泵站、及配套的輸水渠道和隧洞。

水利事業(yè)的效益主要有：防洪、農(nóng)田水利、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水、排水、航運、水產(chǎn)等。16河道整治和防洪工程河道整治主要是通過整治建筑物和其他建筑物，防止河道沖蝕、改道或淤積，使河流的外形和演變過程都能滿足防洪和興利等各方面的要求。防洪的主要措施是“上攔下排，兩岸分滯”：增加植被、加強水土保持；提高蓄洪、滯洪能力；提高河槽行洪能力；在河道兩岸適當(dāng)位置，修建分洪閘、引洪閘、滯洪區(qū)等。17農(nóng)田水利工程在全國的總用水量中，80%以上的用水量是農(nóng)業(yè)用水。良好的排灌水利設(shè)施是保證農(nóng)業(yè)豐收的主要措施。修建水庫、堰塘、渠道、泵站等水利設(shè)施可以提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)保障，是水利事業(yè)中的重要內(nèi)容。18水力發(fā)電工程水能資源由太陽能轉(zhuǎn)變而來是以位能、壓能和動能等形式存在于水體中的能量資源，亦稱水力資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪水能和深海溫差能源。狹義的水能資源指河流水能資源。水力發(fā)電不消耗水量，沒有污染，清潔，運行成本低，是優(yōu)先考慮發(fā)展的能源。19供水和排水工程工業(yè)和民用供水需要供水質(zhì)量好，供水保證率高。修建水庫等儲水供水設(shè)施可提高供水保證率和供水質(zhì)量。生活和工業(yè)污水排放是城市市政建設(shè)和工業(yè)設(shè)施的一部分。當(dāng)前，污水排放是江河污染的源頭，采用一定的污水處理措施是必要的。積水排漬工程是城市防洪工程的一部分。20航運工程一方面，水利水電工程修建了攔河大壩等建筑物后，阻隔了江河水流的天然通道，隔擋了船只的航行。需要在水利水電樞紐工程中修建船閘、升船機等通航建筑物，幫助船只克服上游水位抬升造成的落差。另一方面，某些河段的天然情況或是落差大、水流急，或是水深淺、河灘多。在這些河流中，有些只能作季節(jié)性通航，有些卻根本無法通航。高壩大庫可以徹底解決深山狹谷的船只通航問題。同樣需要用通航建筑物使船只逐級通過這些建筑物。21三、我國水利工程建設(shè)成就古代水利工程建設(shè)成就春秋時期著名工程有：四川的都江堰、廣西的靈渠、陜西的鄭國渠、安徽的芍陂、河北的引漳十二渠、江蘇的邗溝和河南的鴻溝等。22公元前256年，秦昭襄王任李冰為蜀郡守。據(jù)傳，李冰是一個能知天文地理的水利專家、他在任期間，秉承先賢治水之余緒，親自實地踏勘，訪察水脈，審時度勢，因地制宜，組織蜀地民眾于大江之上修筑分水堤，布設(shè)溢洪壩，開鑿寶瓶口。同時，又穿二江引水行舟溉田，分供減災(zāi)：立石人，以觀測水勢變化；從而創(chuàng)建了都江堰這座舉世矚目，造福千秋的水利工程。23

都江堰工程包括寶瓶口、飛沙堰、分水魚嘴、金剛堤、人字堤等建筑物。整個工程順地勢修建而成，既能將岷江水引于成都平原用于灌溉，又能節(jié)制引水量。都江堰工程借助于寶瓶口、飛沙堰、分水魚嘴能夠?qū)︶航龅健叭叻至鳌?。洪水期，狹窄的寶瓶口只允許30%的水進(jìn)入內(nèi)江，將70%的水量通過飛沙堰等溢漫分流到外江；枯水期，深窄的寶瓶口和較高飛沙堰迫，使70%的水量進(jìn)入成都灌區(qū)。24之所以要修寶瓶口，是因為只有打通玉壘山，使岷江水能夠暢通流向東邊，才可以減少西邊的江水的流量，使西邊的江水不再泛濫，同時也能解除東邊地區(qū)的干旱，使滔滔江水流入旱區(qū)，灌溉那里的良田。這是治水患的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是都江堰工程的第一步。2526魚嘴的建成將上游奔流的江水一分為二：西邊稱為外江，它沿岷江河雨順流而下；東邊稱為內(nèi)江，它流入寶瓶口。由于內(nèi)江窄而深，外江寬而淺，這樣枯水季節(jié)水位較低，則60%的江水流入河床低的內(nèi)江，保證了成都平原的生產(chǎn)生活用水；而當(dāng)洪水來臨，由于水位較高，于是大部分江水從江面較寬的外江排走，這種自動分配內(nèi)外江水量的設(shè)計就是所謂的“四六分水”。2728飛沙堰采用竹籠裝卵石的辦法堆筑，堰頂做到比較合適的高度，起一種調(diào)節(jié)水量的作用。當(dāng)內(nèi)江水位過高的時候，洪水就經(jīng)由平水槽漫過飛沙堰流入外江，使得進(jìn)入寶瓶口的水量不致太大，保障內(nèi)江灌溉區(qū)免遭水災(zāi)；同時，漫過飛沙堰流入外江的水流產(chǎn)生了游渦，由于離心作用，泥砂甚至是巨石都會被拋過飛沙堰，因此還可以有效地減少泥沙在寶瓶口周圍的沉積。2930新中國水利工程建設(shè)成就一、整治大江大河，提高防洪能力二、修建了一大批大中型水電工程三、修建了一大批農(nóng)田水利工程四、對全國水資源進(jìn)行普查及保護五、設(shè)計、施工水平不斷提高3150年代有浙江新安江水電站、湖南資水柘溪水電站、甘肅黃河鹽鍋峽水電站、廣東新豐江水電站、安徽梅山水電站等；60年代有甘肅黃河劉家峽水電站、湖北漢江丹江口水電站、河南黃河三門峽水電站等；70年代有湖北長江葛洲壩水電站、貴州烏江烏江渡水電站、四川大渡河龔嘴水電站、湖南酉水鳳灘水電站、甘肅白龍江碧口水電站等；80年代有青海黃河龍羊峽水電站、河北灤河潘家口工程、吉林松花江白山水電站等；90年代有湖南沅水五強溪水電站、廣西紅水河巖灘水電站、湖北清江隔河巖水電站、青海黃河李家峽水電站、福建閩江水口水電站、云南瀾滄江漫灣水電站、貴州烏江東風(fēng)水電站、四川雅礱江二灘水電站、廣西和貴州南盤江天生橋一級水電站等；世紀(jì)之交有三峽水電站、小浪底水電站、大朝山水電站、棉花灘水電站等。截止1999年底全國已建、在建的大中型水電站220座100萬kW以上的大型水電站20座。32三峽工程全景3334三峽大壩的效益三峽水利樞紐是具有防洪、發(fā)電、航運等巨大綜合利用效益的大型工程。水庫正常蓄水位175.0m，總庫容393億m3，防洪庫容221.5億m3，可使荊江大堤的防洪能力由十年一遇提高到百年一遇?？傃b機容量18200MW。年發(fā)電847億kW*h，主要供電華中、華東地區(qū)，部分送到重慶市。通航建筑物年單向通過能力5000萬t。工程建成后可改善航道約660km。經(jīng)水庫調(diào)蓄后宜昌下游枯水期最小流量從3000m3/s提高到5000m3/s。洪水期萬噸級船隊可由漢口直達(dá)