水利工程識(shí)圖

水利工程識(shí)圖工程管理06-3、4水利工程是指對(duì)自然界的地表水和地下水進(jìn)行控制和調(diào)配，以達(dá)到興利除害的目的而修建的工程。興建水利工程是除水害、興水利最有效的工程措施。在時(shí)間上重新分配水資源，做到蓄洪補(bǔ)枯，以防止洪澇災(zāi)害和發(fā)展灌溉、發(fā)電、供水等事業(yè)；改善水域環(huán)境，疏浚航道，建造碼頭，以利于水上運(yùn)輸；以及為防止水質(zhì)污染、維護(hù)生態(tài)平衡，都需要因地制宜地修建一系列水利工程。水利工程的分類水利工程按其承擔(dān)的任務(wù)可分為：防洪工程、灌溉排水工程或農(nóng)田灌溉工程、水力發(fā)電工程、供水和排水工程、水質(zhì)凈化和污水處理工程等。按其對(duì)水的作用分為:蓄水工程排水工程，取水工程，輸水工程，提水工程，水質(zhì)凈化和污水處理工程.水利工程的特點(diǎn)⑴工作條件復(fù)雜。地形、地質(zhì)、水文、施工等條件對(duì)選定壩址、閘址、洞線、樞紐布置和水工建筑物的形式等都有極為密切的關(guān)系。具體到每一個(gè)工程都有自身的特定條件，因而水利樞紐和水工建筑物都具有一定的個(gè)別性。受水壓作用、水的物理化學(xué)破壞波浪作用、泥沙淤積泄水：沖刷等高速水力學(xué)問(wèn)題、震動(dòng)⑵受自然條件制約，施工難度大。在河道中修建水利工程，首先，需要解決好施工導(dǎo)流，要求施工期間，在保證建筑物安全的前提下，讓河水順利下泄，這是水利工程設(shè)計(jì)和施工中的一個(gè)重要課題。其次，工程進(jìn)度緊迫，截流、度汛需要搶時(shí)間、爭(zhēng)進(jìn)度，否則就要拖延工期。第三，施工技術(shù)復(fù)雜。第四，地下、水下工程多，施工難度大。第五，交通運(yùn)輸比較困難，特別是高山峽谷地區(qū)更為突出。⑶效益大，對(duì)環(huán)境影響也大。物理影響：淤積和沖刷（壩前淤積、下游沖刷）；水文狀態(tài)變化（水庫(kù)蓄水造成地下水水位變化）；水質(zhì)變化（改善水質(zhì)，要注意防止污染）；氣候變化（增濕）；誘發(fā)地震生物影響：漁業(yè)有利，但妨礙魚(yú)類洄游。生物滅絕。對(duì)人類影響：水利工程，特別是大型水利樞紐的興建，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改善人民生活具有重要意義，對(duì)美化環(huán)境也將起到重要作用。尼羅河、三門(mén)峽⑷失事后果嚴(yán)重。作為蓄水工程主體的壩或江河的提防，一旦失事或決口，將會(huì)給下游人民的生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)家建設(shè)帶來(lái)巨大的損失。板橋水庫(kù)失事造成85600多人死難水利樞紐和水工建筑物水工建筑物:任何水利工程，都要修建在水的靜力或動(dòng)力作用下工作，并與水發(fā)生相互影響的各種建筑物，這就是水工建筑物。

水利樞紐:對(duì)于開(kāi)發(fā)河川水資源來(lái)說(shuō)，常須在河流適當(dāng)?shù)囟渭行藿◣追N不同類型與功能的水工建筑物，以控制水流并便于協(xié)調(diào)運(yùn)行和管理，這一多種水工建筑物組成的綜合體就稱為水利樞紐水工建筑物按功能分類

1．擋水建筑物

攔截或約束水流，并可承受一定水頭作用的建筑物。如蓄水或壅水的各種攔河壩，修筑于江河兩岸以抗洪的堤防，施工圍堰等。

2．泄水建筑物

排泄水庫(kù)、湖泊、河渠等多余水量，以保證擋水建筑物和其它建筑物安全，或?yàn)楸匾獣r(shí)降低庫(kù)水位乃至放空水庫(kù)而設(shè)置的建筑物。如設(shè)于河床的溢流壩、泄水閘、泄水孔，設(shè)于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。

3．輸水建筑物

為灌溉、發(fā)電、城市或工業(yè)給水等需要，將水自水源或某處送至另一處或用戶的建筑物。其中直接自水源輸水的也稱引水建筑物。如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、輸水涵洞等。

4．取水建筑物

引水建筑物的上游首部建筑物。如取水口、進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。

5．整整治治建建筑筑物物改善善河河道道水水流流條條件件，，調(diào)調(diào)整整河河勢(shì)勢(shì)，，穩(wěn)穩(wěn)定定河河槽槽，，維維護(hù)護(hù)航航道道和和保保護(hù)護(hù)河河岸岸的的各各種種建建筑筑物物。。如如丁丁順順壩壩、、潛潛壩壩、、導(dǎo)導(dǎo)流流堤堤、、防防波波堤堤、、護(hù)護(hù)岸岸等等。。6．專專門(mén)門(mén)性性水水工工建建筑筑物物為水利利工程程中某某些特特定單單項(xiàng)任任務(wù)而而設(shè)置置的建建筑物物。如如專用用于水水電站站的前前池、、調(diào)壓壓室、、壓力力管道道、廠廠房；；專用用于通通航過(guò)過(guò)壩的的船閘閘、升升船機(jī)機(jī)、魚(yú)魚(yú)道、、筏道道；專專用于于給水水防沙沙的沉沉沙池池等。。與專專門(mén)性性水工工建筑筑物相相對(duì)，，前面面5類建物物也可可統(tǒng)稱稱為一一般性性水工工建筑筑物。。三、水水工建建筑物物的特特點(diǎn)1．工作條條件的的復(fù)雜雜性;2．設(shè)計(jì)選選型的的獨(dú)特特性;3．施工建建造的的艱巨巨性;4．失事后后果的的嚴(yán)重重性土石壩土石壩壩是利利用土土石料料填筑筑而成成的一一種擋擋水建建筑物物，故故又稱稱“當(dāng)當(dāng)?shù)夭牟牧蠅螇巍薄?。（一））特點(diǎn)點(diǎn)土石壩壩是由由散粒粒體的的土石石料填填筑而而成的的，1）維持穩(wěn)穩(wěn)定，，散粒粒體土土石要要求較較緩的的上、、下游游壩坡坡。2）不能從從壩頂頂溢水水，否否則會(huì)會(huì)直接接沖刷刷側(cè)壩壩體，，使散散粒體體土石石料流流失，，從而而引起起壩體體的破破壞和和潰決決。3）滲流的的影響響，土土石壩壩擋水水后，，在上上下游游水位位差的的作用用下，，一般般會(huì)在在壩體體和壩壩基（（包括括兩岸岸）中中產(chǎn)生生滲流流。4）沉降的的影響響，由由于土土料之之間存存在孔孔隙，，所以以土體體是可可以壓壓縮的的。一一般情情況下下，施施工期期間的的沉降降量所所占比比例較較大，，幾乎乎達(dá)總總沉降降量的的80%左右，，建成成后仍仍會(huì)有有20%左右的的沉降降。按施工工的不不同可可分為為：碾碾壓式式土石石壩、、水中中填土土壩和和水力力沖填填壩三三種。。碾壓式式土石石壩的的施工工是用用人工工或機(jī)機(jī)械分分層壓壓實(shí)。。一般般的土土料、、砂卵卵石及及風(fēng)化化石碴碴等腰腰三角角形均均可用用于這這種壩壩型，，故碾碾壓式式土石石壩是是目前前采用用最多多的一一種。。水中填填土壩壩是用用易于于崩解解的土土料，，一層層層地地倒入入由許許多小小土堤堤分隔隔圍成成的水水中填填筑而而成的的壩。。這種種施工工方法法無(wú)需需機(jī)械械壓實(shí)實(shí)，而而是靠靠土的的重量量進(jìn)行行壓實(shí)實(shí)和排排水固固結(jié)。。該法法施工工受雨雨季影影響小小，工工效較較高，，且不不專門(mén)門(mén)碾壓壓設(shè)備備，但但由于于壩體體填土土干容容重低低，抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度小小，要要求壩壩坡緩緩，工工程量量大等等原因因，僅僅在我我國(guó)華華北黃黃土地地區(qū)、、廣東東含礫礫風(fēng)化化粘性性土地地區(qū)曾曾用此此法建建造過(guò)過(guò)一些些壩，，并未未得到到廣泛泛的應(yīng)應(yīng)用。。水力沖沖填壩壩是用用水力力的方方法完完成土土料的的開(kāi)采采，運(yùn)運(yùn)輸和和填筑筑全部部工序序而建建成的的壩。。它的的施工工方法法是用用機(jī)械械抽水水到高高出壩壩頂?shù)牡耐翀?chǎng)場(chǎng)，以以水沖沖土料料形成成泥漿漿，然然后通通過(guò)泥泥漿泵泵將泥泥漿送送到壩壩址，，再經(jīng)經(jīng)過(guò)沉沉淀和和排水水固結(jié)結(jié)而筑筑成壩壩體。。這種種方法法因填填筑質(zhì)質(zhì)量維維以保保證及及建造造高壩壩比較較困難難等原原因，，雖施施工方方法簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、、工效效高、、成本本低，，但目目前國(guó)國(guó)內(nèi)外外很少少采用用。重力壩壩重力壩壩是用用混凝凝土或或漿砌砌石修修筑的的大體體積擋擋水建建筑物物，一一般做做成上上游面面近于于鉛直直的三三角形形斷面面。在在上游游水壓壓力的的作用用下，，依靠靠壩體體自身身重力力產(chǎn)生生的抗抗滑力力來(lái)維維持壩壩身的的穩(wěn)定定。重力壩壩與其其他壩壩型比比較，，具有有以下下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：（1）重力力壩斷斷面較較大，，壩體體材料料又有有較大大的抗抗沖刷刷能力力，做做成溢溢流式式重力力壩，，可以以從壩壩頂大大量泄泄流，，因而而一般般不必必另行行布置置河岸岸溢洪洪道等等泄水水建筑筑物；；且在在施工工時(shí)還還可通通過(guò)較較低壩壩塊或或預(yù)留留底孔孔過(guò)水水。因因此，，與土土石壩壩等壩壩型相相比，，重力力壩更更易于于解決決永久久性泄泄洪及及導(dǎo)流流問(wèn)題題。（2）重力力壩對(duì)對(duì)地形形，地地質(zhì)等等條件件的適適應(yīng)性性較強(qiáng)強(qiáng)，任任何形形狀的的河谷谷都可可以修修建重重力壩壩。在在地質(zhì)質(zhì)上，，除承承裁能能力低低的軟軟基和和有難難以處處理的的斷層層破碎碎帶等等構(gòu)造造的巖巖基外外，具具有一一般強(qiáng)強(qiáng)度的的巖基基，均均可修修建重重力壩壩。當(dāng)當(dāng)壩的的高度度較低低時(shí)，，，甚甚至可可建在在土基基上。。（3）重力力壩的的設(shè)計(jì)計(jì)方法法比較較簡(jiǎn)單單，施施土方方法容容易掌掌握；；運(yùn)行行期間間的維維護(hù)及及檢修修工作作量較較小。。（4）重力力壩對(duì)對(duì)意外外情況況如地地震、、特大大供水水漫壩壩等的的抵抗抗能力力較強(qiáng)強(qiáng)重力壩壩有下下述一一些缺缺點(diǎn)：：壩體斷斷面尺尺寸大大，水水泥用用量多多，壩壩體應(yīng)應(yīng)力較較低，，材料料強(qiáng)度度不能能充分分發(fā)揮揮；對(duì)對(duì)于用用混凝凝土建建造的的重力力壩，，因水水泥水水化熱熱引起起的施施工期期混凝凝土溫溫度應(yīng)應(yīng)力很很大，，為了了控制制溫度度應(yīng)力力在高高壩施施工中中，需需采用用較復(fù)復(fù)雜的的溫控控措施施。二、重重力壩壩的類類型（1）按壩壩的高高度分分類壩高低低于30m的為低低壩；；大于于70m的為高高壩：：介于于30~70m的為中中等高高度的的壩。。壩高高系指指壩基基最低低面(不包括括局部部深槽槽或井井、洞洞)至壩頂頂路面面的高高度。。高壩壩和低低壩在在設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容、設(shè)設(shè)計(jì)方方法和和設(shè)計(jì)計(jì)要求求等方方面不不盡相相同。。（2）按筑筑壩材材料分分類可分為為混凝凝土重重力壩壩和漿漿砌石石重力力壩。。（3）按泄泄水條條件分分類可分為為溢流流重力力壩和和非溢溢流重重力壩壩。壩壩體內(nèi)內(nèi)設(shè)有有泄水水孔的的壩段段和溢溢流壩壩段統(tǒng)統(tǒng)稱為為泄水水壩段段；非非溢流流壩段段也叫叫做擋擋水壩壩段。。（4）按壩壩體剖剖面結(jié)結(jié)構(gòu)型型式分分類可分為為實(shí)體體重力力壩、、寬縫縫重力力壩；；腹孔孔重力力壩、、預(yù)應(yīng)應(yīng)力錨錨固重重力壩壩、裝裝配式式重力力壩拱壩拱作用用的特特點(diǎn)拱壩壩壩體穩(wěn)穩(wěn)定性性主要要靠?jī)蓛砂秹螇渭绲牡膸r體體來(lái)保保證，，并不不全靠靠自重重來(lái)維維持，，這就就有可可能將將拱壩壩設(shè)計(jì)計(jì)得較較薄，，同時(shí)時(shí)，拱拱結(jié)構(gòu)構(gòu)是一一種推推力結(jié)結(jié)構(gòu)，，只要要設(shè)計(jì)計(jì)得當(dāng)當(dāng)，在在外荷荷載作作用下下，主主要是是承受受軸向向壓力力，且且使拱拱圈截截面上上的應(yīng)應(yīng)力分分布較較為均均勻，，彎矩矩較小小，它它有利利于充充分發(fā)發(fā)揮壩壩體混混凝土土或漿漿砌塊塊石材材料抗抗壓強(qiáng)強(qiáng)度高高的特特性。。當(dāng)拱拱作用用發(fā)揮揮的愈愈大，，壩體體的厚厚度也也愈可可減薄薄。對(duì)對(duì)適宜宜于修修建拱拱壩和和重力力壩的的同一一壩址址，當(dāng)當(dāng)壩高高相同同時(shí)，，拱壩壩體積積比重重力壩壩約可可節(jié)省省1/3～2/3。因而而，拱拱壩是是一種種比較較經(jīng)濟(jì)濟(jì)的壩壩型。。拱壩是是一個(gè)個(gè)高次次超靜靜定結(jié)結(jié)構(gòu)，，當(dāng)發(fā)發(fā)生超超載或或壩體體某一一部位位產(chǎn)生生局部部裂縫縫時(shí)，，壩體體的梁梁作用用和拱拱作用用將自自行調(diào)調(diào)整，，梁向向荷載載和拱拱向荷荷載將將發(fā)生生部分分轉(zhuǎn)移移，壩壩體應(yīng)應(yīng)力將將出現(xiàn)現(xiàn)重分分配，，原來(lái)來(lái)低應(yīng)應(yīng)力部部位將將承擔(dān)擔(dān)增大大的應(yīng)應(yīng)力，，原來(lái)來(lái)高應(yīng)應(yīng)力部部分的的應(yīng)力力不再再增長(zhǎng)長(zhǎng)，裂裂縫可可能停停止發(fā)發(fā)展甚甚至閉閉合。。拱壩壩壩體輕輕韌、、富有有彈性性，依依靠巖巖基對(duì)對(duì)地震震動(dòng)能能的吸吸收，，會(huì)引引起有有利的的壩體體應(yīng)力力重分分布，，因而而只要要基巖巖穩(wěn)定定，其其抗震震能力力較強(qiáng)強(qiáng)。在在工程程實(shí)踐踐中，，至今今尚未未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有拱拱壩因因地震震而破破壞或或失事事，例例如意意大利利的盧盧美(Lumie)雙曲拱拱壩(高136m)，1975年5月6日經(jīng)歷歷了烈烈度為為8～9度的地地震，，實(shí)測(cè)測(cè)地震震加速速度為為0．44g，但壩體體安全全無(wú)損損。所所以，，拱壩壩一種種安全全性較較高的的壩型型。要求（（局限限或缺缺點(diǎn)））1．地形形由于拱拱壩的的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)，地地形條條件往往往是是決定定拱壩壩結(jié)構(gòu)構(gòu)形式式，工工程布布置和和經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的的主要要因素素。把把指出出的河河谷形形狀特特征常常用““寬高高比””（B/H）及河谷谷形狀狀兩個(gè)個(gè)指標(biāo)標(biāo)表示示。理想的的地形形條件件：河河谷相相對(duì)寬寬度較較窄，，兩岸岸基巖巖面大大致對(duì)對(duì)稱，，岸坡坡平順順無(wú)突突變，，壩兩兩端下下游有有足夠夠大的的巖體體支撐撐。常見(jiàn)河河谷形形狀：：V形、梯梯形、、U形2．地質(zhì)質(zhì)要求基基巖完完整、、堅(jiān)硬硬、質(zhì)質(zhì)地均均勻，，有足足夠的的強(qiáng)度度，透透水性性小，，耐風(fēng)風(fēng)化，，沒(méi)有有大的的斷裂裂構(gòu)造造和軟軟弱夾夾層。水閘水閘是是一種種具有有擋水水和泄泄水雙雙重作作用的的低水水頭水水工建建筑物物。它它通過(guò)過(guò)閘門(mén)門(mén)的升升降啟啟閉來(lái)來(lái)控制制水位位和調(diào)調(diào)節(jié)流流量，，在防防洪、、灌溉溉、排排水、、航運(yùn)運(yùn)和發(fā)發(fā)電等等水利利工程程中應(yīng)應(yīng)用十十分廣廣泛。。水閘按按照承承擔(dān)的的任務(wù)務(wù)可分分為：：進(jìn)水水閘、、節(jié)制制閘、、排水水閘、、擋潮潮閘、、分洪洪閘、、沖砂砂閘等等（1）進(jìn)水閘閘(分水閘)進(jìn)水閘是是用來(lái)從從河道、、湖泊、、水庫(kù)引引取水流流，一般般建于引引水渠道道的首部部。位于于干渠首首部的進(jìn)進(jìn)水閘又又稱渠首首閘。位位于支、、斗渠首首部的進(jìn)進(jìn)水閘通通常稱分分水閘、、斗門(mén)。。2）節(jié)制閘閘節(jié)制閘一一般橫跨跨干、支支渠修建建，且位位于支、、斗渠分分水口下下游，用用以控制制水位、、流量，，滿足支支、斗渠渠引水時(shí)時(shí)對(duì)水位位、流量量的要求求。修建建在河道道上的節(jié)節(jié)制閘又又叫攔河河閘。枯枯水時(shí)期期利用閘閘門(mén)攔蓄蓄水量，，抬高閘閘上水位位，調(diào)節(jié)節(jié)流量；；洪水時(shí)時(shí)期則打打開(kāi)閘門(mén)門(mén)，宣泄泄洪水。。（3）分洪閘閘當(dāng)河道上上下游段段過(guò)水能能力不協(xié)協(xié)調(diào)，或或下游有有重要渠渠系建筑筑物或有有大填方方或地質(zhì)質(zhì)條件很很差的渠渠段，常常開(kāi)辟分分洪道宣宣泄部分分或全部部洪水，，以確保保下游河河(渠)段的安全全，在分分洪道進(jìn)進(jìn)口，必必須建閘閘控制。。這種閘閘稱為分分洪閘。。（4）排水閘閘排水閘一一般修在在江河沿沿岸排水水渠道末末端，用用以排除除江、河河兩岸低低洼地區(qū)區(qū)的漬水水及防止止江、河河洪水倒倒灌，有有時(shí)還要要發(fā)揮蓄蓄水和引引水的作作用。故故排水閘閘閘底高高程常較較低而閘閘身較高高且具有有雙向承承受水頭頭作用的的特點(diǎn)。。（5）擋潮閘閘沿海河道道，由于于潮水的的頂托，，夏秋雨雨季排水水受阻，，下游沿沿岸容易易內(nèi)澇；；春秋旱旱季，易易使兩岸岸土地鹽鹽堿化。。且河中中淡水容容易白白白流失。。為了擋擋潮、排排水和蓄蓄淡的目目的，在在海口河河道上建建閘，稱稱為擋潮潮閘。擋擋潮閘也也具有雙雙向承受受水頭作作用的特特點(diǎn)。（6）沖沙閘閘沖沙閘是是用來(lái)排排除進(jìn)水水閘或攔攔河(節(jié)制)．閘前淤淤積的泥泥沙，減減少泥沙沙入渠。。它是引引水樞紐紐中的一一個(gè)重要要組成部部分。水閘主要要由閘室室段、上上游連接接段和下下游連接接段組成成。（圖圖——水閘的組組成部分分）1．閘室段段閘室是水水閘擋水水和泄水水的主體體部分。。通常包包括底板板、閘墩墩、閘門(mén)門(mén)、胸墻墻、工作作橋及交交通橋等等。底板板是閘室室的基礎(chǔ)礎(chǔ)，承受受閘室全全部荷載載，并較較均勻地地傳給地地基，此此外，還還有防沖沖、防滲滲等作用用。閘墩墩的作用用是分隔隔閘孔并并支承閘閘門(mén)、工工作橋及及交通橋橋等上部部結(jié)構(gòu)。。邊孔靠靠岸側(cè)閘閘墩若直直接擋