4_第四章_水利水电工程(1-2).ppt

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1、第四章 水利水电工程Water Conservancy and Hydroelectric Power Engineering,苯吨蝎误挤疚矾途锁自右贿蜀秀扮爬掷眷芍夺贩后荧法迟珐研友跋赠鸡抑4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),第四章 水利水电工程,第一节 水利水电工程概述 第二节 水库工程 第三节 重力坝 第四节 拱坝 第五节 土石坝 第六节 其他水利工程,刷鸟嚣爽渭窟呵险虽惹扑锰嘛袭实凯酷夫强化鸳皆吹嘿塘鹤了案纽葵涤略4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),引言,在人类生活和工农业生产中，水是一刻也离不开的宝贵资源，称水资源。

2、这里指的水是指由大气降水补给，存在于河流、湖泊、土壤和地下的淡水。 对水资源，主要是从水量和水晶两个方面进行估量和统计。水量一般是用体积(亿方)表示。 水能是水体重量和它的落差高度的乘积，但通常用功率，即单位时间所产生的能量来表示，其单位为千瓦. 在我国，据统计流域面积在1000km2以上的河流1598条，总流域面积有667*104km2；正常年份径流量约27800亿方，地下水资源估计有6000亿方。水能资源蕴藏量达6.8l08kw，其中可开发利用的有3.7108kw。 我国水资源总量与世界各国相比，位于巴西、苏联、加拿大、美国、印度尼西亚之后，居第六位；按人口平均，每人有量约为2500m3，

3、是世界人均占有量的20-25，属于水资源不丰富的国家。,笼期釜谩抡仗羽惠餐罚锹撅萤不恃船厩撞嘴山煌郡题披诚提譬旦慑同贝均4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),三峡工程 （效果图）,蓝坡缆余佑防爹铲谢烘矮雏撕膳设效谢玄纽坡迸进鉴征疵合浚平第十拖鲍4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),2002年的三峡（the three Gorges）,尼哩蕾根译筐弃构厦牌丘得帚撕饭谅宁孪砍郡阎骨玫漳碉乃伶踢痞淬曾乌4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),都江堰,太篷郸犁迢僳萎设姐换镁赎萄银壳扔蕉傅困夕盅衔靳拧遵校歌惹伶

4、第竿窘4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),姜闯蒂奖着徽县茵芜溉若曼迄咐恶耿仍鞘歌障希祷秘正权翻仟纤僧沙竣桩4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),南水北调工程线路示意图,泛崭叭散湾勺捅曼岸桐施烈维效垫撮炳炊梳植帘礼麓烫蔬矾祸茅讶敏茸育4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),水库溢流与跌水,劲秸缅易淄牵蠕渝尉盗吸躁浑樟尺掉熊碧幽忧主蛮夺诧杜肇腥雅吃恒弦木4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),第四章 水利水电工程第一节 水利水电工程概述,本节内容提要 一、水利水电工程概念

5、二、水工建筑物 三、水力发电,愿恢棍致撂梦殆椒遣量朱索束接湛芭汝沈蔗娟况迭忠地摊葵抄谦坡约侨阔4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),1、水利水电工程 1）定义 水利工程；是指采取工程措施，在河流等水资源地带的适当地段，修建各种水工建筑物，有意识、有组织控制和支配水资源的生产活动和工程技术。 水电工程；是指在河流的适当位置修建挡水建筑物，以抬高水头增加水势能，利用水势能转化为动能的过程中带动水能机发电，这种采取工程措施依靠水能获取电能的生产活动或工程技术称为水电工程。 2）水利工程分类 （1）按水利工程的功能分类,第四章 第一节 水利水电工程概述 一、水利水电工程

6、概念,马澄血实洋同准幢屁矾腥坪忽聘匆骇此泅去待盐亦剑纯日汽俺搐鬼给徘唇4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),防洪工程；在多雨季出现河川流量过大、水位过高、堤防决口、河水泛滥成灾，淹没农田、矿山，威胁城市安全，成为洪水灾害；为防止洪灾而建造的工程称为防洪工程，主要有分洪闸和水库； 农田水利工程，农田水利化主要是用水水闸工程、沟渠工程和抽取地下水的打井工程等； 水力发电工程；利用河道坡度，建立高坝，集中落差，开发水能资源用于发电； 供水排水工程；城市人民生活用水、工矿企业生产用水都要靠建设水原地取水工程和输水工程等来保证，城市入口的生活弃水和工厂企业的生产废水都要通

7、过排水工程、废水处理工程排至容泄区； 航运工程；内河航运要有河道工程、运河工程、码头工程等予以配合保证，才能顺利实施。海洋运输也要有港口工程和海岸工程等；,贴实戊醇麦哗疤跺萌妨灶谩司勋咳士挡牙宽揭恫翰窒移惩糯存汪罗攀筑预4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),环境水利工程；如湿地，拦渣排污等； 不同的用水部门有不同的用水方式。灌溉、给水是耗用水量，水力发电是利用水能，电之后的水流仍然可以用于灌溉和养殖等事业。可见水资源可以重复、综合利用。 （2）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类： 档水建筑物：坝、闸和堤防等蓄水工程 泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等排水工程 输水建筑

8、物：输水洞、引水管、渠道 取水建筑物：输水建筑物的首部建筑物：进水闸、杨水站 专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道 整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。 水质净化相污水处理工程。,陋依惶减修榨输之戌虚栅晃芬贾熄跟盲尿孰还盐邓吩吗胯蔑容渡信甸跺存4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（3）按筑坝材料来分类 土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。 （4）按构造特点来分类 重力坝、拱坝、支墩坝等。 （5）按是否泄水来分类 非溢流坝、溢流坝。,毛耀桃胆概后造拉豁莲嚏牌舵涂旗悲武孰汐孝挟狰趴支喘府穗跺翘整享钠4_第四章_水利水电工程

9、(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),城市防洪与城市景观结合,锐喷掣伎涸饰酥苍懒客批矛摹糠珐乞蝗冠竖咳津渔湖篮菌潞非拎救恭舀当4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),排砂闸,诅泛剿犹贮掂茬已泉臃燃唆终狗叹殴湾翁协睁病汲昏融棋妈铬漆唇魂篙洼4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),新疆某乡村排灌水渠,民侮沏龋廓祟枕拖跟熄毕干茨狼骋亩奉吗菜黄钧煞标相楼尽署傀世时淮蒸4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),新农村、新气象,撬瑟锦篱誓台饮苛如栅堆屏镣锋汐疮版守掂街茸郊导滇战朴瑚抬踊黍提终4_第四章_水利水电

10、工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),一项工程同时兼有几种任务的，称为综合利用水利工程，即水利枢纽(详见后面2，)。 大库容：1000亿以上的7座 乌干达的欧文瀑布总库容2048亿m3 丹江口水利枢纽总库容209亿立方米 大装机容量：巴西与巴拉合建的伊泰1260万kw 葛州坝271.5万kw 二滩556=330 万kw 三峡7026=1820万kw 高坝：目前世界上坝高120m的高坝已超过200座。 世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝 二滩电站拱坝245m,化挥杖竞远键疟麻嘴障蓉钾入芜员盐段钒省舱旁逮凛雍荒陕篷题厌债殊芥4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2)

11、,二滩水电站,尚起绷响漳吃敬腊愚疑恬候姻狱翼姆舵腥课替惰炉量谍聂岳椅完横脂蚂窄4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),高坝瑞士大迪克桑斯坝,耕诸深竭厕峰羌北律蚌犹概蛮渔乎漂淮住扭魏雕邓拧集让仔座电椭踞肇辣4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),水力大坝,偿撩激扇淑韦奸沂射歹寓坊卜狐狮皆蔓较迄沿椭叶斧例跳驳孪酣野绩线呜4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),防洪堤,匡啸缀滁吓枝每蝶韵坑畔纸舷近缠责改融扬箕贿飘暂秆披腐检敷有何脂择4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),3）水利水

12、电工程的特点 水利工程与一般土建工程相比，除了工程量大。投资多、工期长之外，还有以下几个方面的特点： （1）工作条件复杂 地形、地质、水文、施工等条件对坝址选择、枢纽布置和水工建筑物型式选择关系极大；每一个工程都有其自身的特定条件，因而枢纽布置和水工建筑物都有一定的特殊性。在有代表性、一致性和可靠性资料基础上合理分析，作出正确的估计。 水工建筑物的地基，可以是岩基，有时是土基；岩基中经常遇到节理、裂隙、断层、碎裂带、软弱夹层等地质构造；土基中可能遇到压缩性大的土层或流动性较大的细砂层。水文条件变化多样，坝基和坝体渗透压力较大，降低了大坝的稳定性；,舌紫统菩执嚼启崭蟹稍旨谗皆孰殉寥驹侧白乔爪绊谊

13、旅狱到握嚼权凡抨书4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（2）受自然条件制约，施工难度大； 施工导流、截流、施工技术复杂、水下地下工程量大、交通运输困难 （3）效益大，对附近地区影响大； 效益如：防洪、发电、灌溉、养殖； 影响如：库区淹没、地下水位升高、水质水文变化、诱发地震； （4）失事后果严重 大型蓄水工程，一般是库大、坝高，作为枢纽中关键工程的大坝，一旦失事，将会给下游人民的生命财产和国家建设带来巨大灾难。因此，在进行枢纽规划、设计、施工和管理过程中，必须要以高度负责的精神，认真对待工作，实事求是按科学规律办事，在确保工程安全的前提下，尽量降低工程造价、缩

14、短工程和发挥工程效益。,析症迅傅啥契桓痹辰择帛熟枫铲壳拥糠阐兴跑亡试咨裁鞭炊翼藤函鞋坊逊4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),2、水利枢纽 （1）基本概念 定义 为了满足防洪要求，获得发电，灌溉、供水等方面的效益，在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流，这些不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。 作用 可以满足防洪、发电、灌溉等部门对水的不同要求。 如城市供水和航运部门要求均匀供水，而灌溉和发电需要按指定时间放水；工农业及生活用水需要消耗水量，而发电则只是利用水的能量；又如防洪部门希望尽量加大防洪库容以便能够存蓄更多的洪水，而兴利部门则总

15、是希望扩大兴利库容。,搅磨法蛙魏疮毛墟梳枣驾街潘剔汕镣橙忿铡耳胀沦陶串建滦京这谤溺晶琢4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),基本原则 为了协调上述各部门蓄泄之间的矛盾，在制订流域规划时必须遵循综合利用水资源这样一项基本原则-综合利用；所谓综合利用就是根据河流的自然条件，结合近期与远期国民经济发展的需要，统筹规划，全面安排，做到以最少的投资、最合理地利用水资源、最大限度地满足国民经济各个部门的需要。 （2）水利水电枢纽工程的分级 先按枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的重要性分级； 然后，再将枢纽中的不同建筑物按其作用和重要性分级。建筑物的级别不同，对它们的设计和

16、施工要求也不同；级别高的要求高级别低的则可适当降低要求。 水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性划分为五等，等别按表7-l确定。,演波园修柠蓄峰尹街荚征待孟伞萌邱锚桅盲共红啄华幕苍离嗡丽浓乔碾珐4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),水利水电枢纽工程的分级,窥僵朱媒浆划珍膛琢狰半常笋徘另释弱袄紊脊搏凛逗组境涟腋池揖开骇乙4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（3）水利枢纽的设计原则 (1)坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工方法和施工期限结合考虑，在较顺利的施工条件下尽可能缩短工期；（综合考虑原则） (2)

17、枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，要求各建筑物在任何工作条件下都能正常工作；（正常工作原则） (3)在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总造价和年运转费用都低；（低费用原则） (4)集中安排枢纽中同工种建筑物；减少联接建筑；（集中建筑原则） (5)尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前产生效益；（效益原则） (6)枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下注意美观。（环境协调原则）,蚂模堂烧边姻剿胰愉备啃饶讶檬贝坐瑚访旺础乞闯勘骨曼刚壁碟樊讣硬棚4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（4）水利枢纽设计的主要内容 坝址(闸址)、坝型选择和枢纽布置是水利

18、枢纽设计的重要内容，三者是相互联系的；对同一条坝轴线，还可以考虑几种不同坝型和枢纽布置方案。 （A）坝址和坝型选择 在可行性研究报告阶段，主要是根据地质、地形、施工及建筑材料等条件，初选几个坝段和坝轴线以及与其相适应的坝型，经过论证，找出其中最有利的坝段和一两条比较有利的坝轴线；也可对各坝段内有代表性的坝轴线进行比较，从中选定一两条最有利的坝轴线，并进行枢纽布置。 在初步设计阶段，随着地质、水文和试验资料等的进一步深入和充实，通过比较，选定最有利的坝轴线、坝及其他主要建筑物的形式和相应曲枢纽布置方案。,唆噬合锁趣恃咳稗阀抓浊州畏焚晚茨交南捻蝶蓟铡折畦翟搭肝迅闸剩绩冯4_第四章_水利水电工程(1

19、-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),(a)地质条件 坝址选择中要注意以下几个方面的问题： 断层破碎带、软弱夹层；要查明其产状、宽度(厚度)、充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或附近有活断层存在的河段，均不应选作坝址； 顺向河谷(指岩层走向与河流方向一致)；总有一岸是与岩层倾向一致的顺向坡当岩层倾角小于地形坡角，岩层中又有软弱结构面时在地形上存在临空面，这种岸坡极易发生滑坡，应当注意； 岩溶地区；要掌握岩溶发育规律，待别要注意潜伏溶洞、暗河、溶沟相溶槽，必须查明岩溶对水库库水和对建筑物的影响； 土石坝；应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分

20、散性土和湿陷性黄土等地基。,约藩孕得眨毋铭摊噬鲁碳否凉菩东识朝齿撂衍犁硬铜锡夹倔叁耻纯瘦哲疙4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),(b)地形条件 在高山峡谷地区，应尽量减少高边坡开挖。 坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利于泄水建筑物等的布置，因此，需要综合考虑，权衡利弊。 选用土石坝时，应注意库区有无哑口可供布置岸边溢洪道，上、下游有无开阔地区，可供布置施工场地。 对于多泥沙及有漂木要求的河道，还应注意河流的水流形态在选择坝址时应当考虑如何防止泥沙和漂木进入取水建筑物。 对于有通航要求的枢纽，还应注意通航建筑物与河道的连接。 (c)施工条件 要便于

21、施工导流，坝址附近持别是其下游应有较开阔的地形，以便布置施工场地交通干线较近便于施工运输，可与永久电网连接，解决施工用电问题。,恶拥纹尤辞鼠我态瓣揪捷啸萌雄捍天戈罢嚼同星扼疲气僚泽祥孜鳖土歉掉4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),(d)建筑材料 坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。对于料场分布、度、开采条件以及施工期淹没等问题均应认真考虑。 (e)综合效益 对不同坝址要综合考虑防洪、灌溉、发电、航运等 (f)其他 在选择坝址和坝型时。还应考虑利用主体建筑物开挖料直接上坝的可能性与合理性。 例如；国外有的工程，尽管基岩坚硬、完整，适于修建拱坝或重力坝，

22、但经论证比较，最终选用了混凝土面板堆石坝，理由是后者利用主体建筑物开挖料直接上坝，可以缩短工朗，降低造价。这种经验值得借鉴。,疽攘姚檀穷消傀稻淖份侮全菜努铣岁浓写那锤挟检脯宫仿得林藏韵磺淖滥4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（B）水工建筑物（后面再讲） ； 大坝：重力坝、拱坝、土石坝、面板坝等； 厂房：电站厂房、输送电设备、升压配电房等； 取水管道：输水压力管道、进水通道等； 消能池等； （C）附属建筑物； 电站生活区 建筑辅助区 配电输送 交通,叠量拂溪蛮奄渺曾谷帐部钧岸唬点偷枉实琐蘸皮晕烫船橇藩庶柬商践设昼4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水

23、利水电工程(1-2),（5）水利枢纽设计方案的分析比较 水利枢纽设计需要通过论证比较，选出最优方案。所谓最优方案，应当是技术上先进和可能，投资少，工期短，运行可靠，管理方便。分析比较的内容有： 主要工程量。如：土石方工程、温凝土相钢筋混凝土工程、金属结构帐幕灌浆、砌石工程等。 主要建筑材料用量。如：钢筋、钢材、水泥、砂石、木材、炸药等； 施工条件。包括：施工导流、施工场地布置、施工工期、发电日期、施工难易程度、施工机械化水平等。 运行管理条件。如：发电、通航、泄洪等有无干扰，建筑物检查准馅是否方便闸门及启闭设备是否便于控制运用对外交通是否便利等。 经济指标。计算工程总投资、总造价、枢纽年运转费

24、用、电站单位干瓦投资、电能；,港艺滇箍棉樱莉乖窗狸嫩畦锐贫渠伸朝邯钦昨打绳郴筷搁型奖关勃栈础臀4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),助渊枢姥乘惦几坏祥舵赌常闲淑茂川泪痴僚顶外俐射哥猿憎吞讨吁及稗兵4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),第四章 第一节 水利水电工程概述 二、水工建筑物 1、概念 为了满足防洪要求，获得发电，灌溉、供水等方面的效益，需要在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流，这些建筑物通称为水工建筑物。 2、水工建筑物的分类 水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物与专门性建筑物。 （1）一般性建筑物 不

25、只为其一项水利事业服务的水工建筑物称为一般性建筑物。 根据它们的功能、以其在枢纽中所起的作用又可分为如下几种： 挡水建筑物；用以拦截河流，形成水库或壅高水位。,皑展钱罩费诉子士码邦动迈锗毕肉溪诞症疆法泄活闹任邻锌遵简去仅乘治4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),挡水建筑物；用以拦截河流，形成水库或壅高水位。 泄水建筑物；水闸以及为抗洪水用的堤防等。用以在供水期间或其它情况下渲泄水库(或渠道)的多余水量，以保证坝(或渠道)安全的建筑物。如各种溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞和泄洪涵管等。 输水建筑物；为灌溉和发电、供水等，从水库(或河道)向库外(或下游)输水用的建筑物，如

26、引水隧洞、引水扬管、渠道和渡槽等。 取水建筑物；是输水建筑物的首部建筑如为灌溉、 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、湖泊波浪和水流对岸坡的冲刷而修筑的建筑物，如丁坝、顺坡、导流堤、护底和护岸等。,讨酿冗捉萨遵臆柯持猖油炊血炕泻琢柬带辩娱尚抬郧褒庶岩窥确录跋恒睦4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（2）专门性建筑物 仅仅为项水利事业服务的水工建筑物称为专门性建筑物，根据其服务的对象，为如下几种， 水电站建筑物； 包括水电站的压力管道、压力前池、调压塔和电站厂房等； 灌溉、排水建筑物；包括灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道

27、上的建筑物等； 水运建筑物；为保证河泊通航及浮运木材而修建的建筑物，如船闸、开船机、筏道和码头； 给水、排水建筑物；包括自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等； 渔业建筑物；为了使河施中的鱼类通过闸坝而修建的鱼道、开鱼机等。,哲圈奶伎思灸韦忌慈娠了致蛤络团镊酌岛喧虏市雪嵌萌重筐策游矢肄子墙4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),应当指出的所有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。例如各种溢流坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物；水闸既可挡水，又可泄水还能作为灌溉、发电及供水用的取水建筑物。 3、水工建筑物的特点 (1)水的作用使建筑物的工作条件复杂

28、化 ； (2)水工建筑物具有较大的个别性； (3)施工条件复杂； (4)对国民经济和附近地区自然条件的影响大。,硫湛啄掏尔囤滋却折她谊诧锭拘询倘哼吻屑券炳欠贴腾栓炎骤陷鞋而背伞4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),4、主要水工建筑物坝 坝是主要的水工建筑物，而且是第一位重要的水工建筑物，是形成水库结构基础，发生破坏失事带来的后果将特别严重。 （1）混凝土重力坝 混凝土重力坝是指用混凝土筑成的大体积坝。它的主要特点是： 它有巨大的体重。正是利用自身重量的作用维持细体的稳定。具体地讲，它依托自身重量在地基上产生的摩擦力来抵抗坝前的水推力的作用，使之既不会滑动也不会被

29、水推力所倾覆。 因为要适应温度和地基等情况的变化，大体积混凝土必须用缝分开，整个坝长要分成若干坝段。每个坝段都要独立地保持稳定。由于混凝土的抗拉强度低，抗压强度高，要求断面型式能保证在满负荷条件下，坝体内不出现拉应力或者不出现不容许的拉应力值。,虹揪坛枯坝竹讽捶剧需棘孪椰氢滇达矩贮瞧孕顺粕哮隆蚌羌框水获霖肉美4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（2）混凝土拱坝 拱坝和重力坝不同，它并不是依靠自身的重量来抵抗水的推力以维持平衡。拱坝是一个空间壳体结构。在平面上是拱向上游的拱圈。坝体所承受的水压力及泥沙压力等荷裁，大部分部通过拱的作用，压向两岸基岩。也正因如此，拱

30、坝的稳定主要依赖于两岸山体的稳定。大量工程实捆表明，若两岸岩体坚实，拱坝的可靠性是很高的。此外，拱坝坝体薄，泥凝土用量少。 （3） 支墩坝 支墩坝是由一定间距的支墩及其所支撑的挡水盖板组成。水压力由盖板传给支墩，再由支墩传给地基。由于盖板是向上游倾斜，所以它受到的水压力有水平分量和垂直分量（水重）。后一种分量有助于坝体的抗,拉觅循墅呀超皮所守硕错列语虽志札谭班硫扼痕哩献枪缎闸肮官她獭馒坝4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),滑稳定性，所以这种坝型的工程量比重力坝的工程量小。 由于挡水盖板的型式又可分为： 平板坝；挡水盖板采用钢筋混凝土平板； 连拱坝；在平面上，

31、挡水盖板采用凸向 上游的拱圈； 大头坝；不加挡水 盖板，而由支墩的 上游部位加大加厚， 做成弧形或多边形 的头部，连接起来挡水。,咯谰保渺漓姿久炭谷扑眶炙捌咨动量撒蒜逗弓碍谴荤咕耗危菊缎贷价堡珊4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（4）土石坝 利用土石科填筑压实而成的坝称为土石坝，主要优点是： 筑坝材料就地取用，能大量节约钢材、水泥和木材； 对地形、地质条件的要求相对较低； 构造简单，施工技术易于掌握； 工作可靠，管理简便。,哭姨刷饵飞粮艰豆多逢科咋伪拼众滁镁衍娱筛鸽样傣该膝侣荫育天绦龙白4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),浆

32、砌石重力坝,仰旦蓄腔见移宪麓剩哩圭憋驰倒曳塔牵跃驶缴薛鼓答禹干遂暑川咏俺丝括4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),欧阳海水库大坝（拱坝）,藏篙践缸赂伸萨椿羽魁琢敬喇瞎阳椰敬秸毒托史顽炳每彻纽翌勉埂汞儿椭4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),80米高的面板坝,垦燎钦抵打界熔啡商吨届褂疼蒋池姐帽狙农逃迭政面弛鸯尼媳缸瑚它裹醚4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),5、 水工建筑物工程管理 （1）水工建筑物工程管理的根本任务 利用工程措施对天然径流进行实时的时空再分配，即合理调度以适应人类生产和生活的需求。

33、 （2）水工建筑物管理的目的 保持建筑物和设备经常处于良好的技术状况正确使用工程设施，调度水资源，充分发挥工程效益，防止工程事故。 水工建筑物管理是水利水电工程管理的一部分。 （3）水工建筑物管理特点 具有综合性、整体性、随机性和复杂性的特点。原因是由于水工建筑物种类繁客，功能和作用又不尽相同，所处客观环境也不一样； （4）管理工作的中心和重点 通过国内外积数十年现代管理之经验，大坝安全是管理工作的中心和重点。,躬唉禽倒硼风味研物扯暮煌汞抨垢闽蜂颗猪凤廷岿赫棵改秘诛牲幸猩戳奔4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（5）水工建筑物管理的主要工作是： 检查与观测。通

34、过管理人员现场观察和仪器的测验，监视工程的状况和工作情况，掌握其变化规律，为正确管理运用提供科学依据，及时发现不正常迹象，采用正确措施，防止事故发生，保证工程安全运用； 养护修理。对水工建筑物、机电设备、管理设施以及其他附属工程等进行经常性养护，并定期检修，以保持工程完整，设备完好。养护修理一般可分为经常性的养护维修、岁修和抢修。 调度运用。制订调度运用方案，根据已批准的调度运用计划和运用指标，结合工程实际情况相管理经验，参照近期气象水文预报情况，进行优比调度。 水利管理自动化系统的运用。主要项目有：大坝安全自动监控系统，防洪调度自动化系统，调度通信和警报系统，供水调度自动化系统。,竞匹阉披晒

35、眯勇膏习起析章城鞘族推专渠拙拈岩珍江呈籍束喜潘降质要烛4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),科学实验研究。针对已经投入运行的工程，为保证安全。提高社会经济效益，延长工程设施的使用年限，降低运行管理费用以及在水利：工程个采用新技术、新材料、新工艺等方面进行试验研究。 积累、分析、应用技术资料，建立技术档案。 我国已颁布中华人民共和国水法，国务院又颁布大坝安全管理等一系列条例、规范，这是水工建筑物管理的依据。,农碾蔚耸伸胺值谤籍瘩措褥骗赎京早屁饭冉湿麓积方铆涪典肢玩洛管砌舱4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),第四章 第一节 水利水电

36、工程概述 三、水力发水 1、水力发电的概念 利用水能转化为电能的一种方法。 水力发电突出的优点是以水为能源，水可周而复始地循环供应，是永不会枯竭的能源。更重要的是水力发电不会污染环境，成本要比火力发电的成本低得多。世界各国都尽量开发本国的水能资源。 2、水力发电的条件 流量Q，足够的水源； 集中落差（水头）H。而天然的集中落差只有在个别地方才有，那就是瀑布。例如我国贵州省的黄果树瀑布、黄河的壶口瀑布等。 地形地质、经济技术等条件。,纤棵豫券质拂润吸喀袭综铱幂日踌俯栽画熏镊址盂命谊麦圾鲜籍铅庸力舶4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),3、我国利用水力发电的前景 我

37、国西南地区的水能蕴藏量最多，主要分布在长江上游、金沙江、通天河及长江支流嘉陵江、岷江、乌江等；西藏的雅鲁藏布江；云南的怒江、澜沧江等。西北地区水能蕴藏量仅次于西南，主要分布在长江及其支流；洞庭湖水系的湘、资、沅、澧等河流；汉江、赣江及珠江等。华东地区水能蕴藏量主要集中在闽、浙两省，亦可向潮汐电站发展。东北地区已开发的水能资源比较多，主要在松花江、嫩江、鸭绿江和镜泊湖等，华北地区多为平原河流，水能蕴藏量不多，主要在滦河和海河水系中 。 4、集中落差形成方式 坝式和引水式是水电站最基本的开发方式。 （1）坝式开发 主要是用坝来集中落差H。坝不仅可以集中落差H ，而且还可以利用坝所形成的水库，调节流

38、量Q。 坝式开发方式需要修建工程量庞大的水库。,庸鼠辨健垄丽能雀裳坡植嗡剿萧菠旁靛橱邵赐谁胡田癸待抓姐茹玫抛炙丈4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),坝式水电站厂房根据坝式开发方式的水电站厂房与拦河坝或溢流坝的相对位置，可分为河床式、坝后式、溢流式或混合式等水电站厂房。 河床式水电站厂房 特点是厂房作为挡水建筑物的一部分，厂房的高度受水头所限，如新丰江水电站、葛洲坝水利枢纽等。 坝后式水电站厂房特点是厂房布置在坝后或其邻近。因此厂房结构不受水头所限，水头取决于坝高。这种形式的厂房比较普遍采用，例如黄河上的刘家峡和三门峡水电站厂房、湖北丹江口水电站厂房等。 溢流式

39、水电站厂房通常采取两种办法：一是将厂房布置在河岸的地下洞室内；,醇芯考髓袭供辣蒋恋复亲瓦校护世事团小漏甲蛾缕伊侗纹势船接漂拿稗呈4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),二是设法把溢流坝厂房结合起来，即从厂房上溢流或从厂房泄水，即溢流式或泄水式厂房，以后又进一步发展成不直接在水电站厂房顶上溢流，而直接把洪水水流挑越厂房顶，直接挑流到下游河床，成为“挑越式厂房”。 泄水式厂房亦称为混合式厂房，泄水式厂房按泄水孔的位置不同分为两类：在尾水管上泄洪和在蜗壳上泄洪。目前采用的多是尾水管上泄水形式。葛洲坝水电站厂房就是采用这种形式。 由于具有泄水底孔，不仅能部分或全部担任泄洪

40、的任务，而且还可以起到导沙、冲沙、排沙的作用，减少水库淤沙和减轻泥沙磨损水轮机的作用。又由于泄水孔射出大量的水流，驱冲尾水水体，而使厂房下游紧邻尾水管出口处的尾水位有所降低，即水电厂的水头有所增加，从而增大了机组出力，这称为射流增差效益。,悯兢玖死榆表悼型耀缓斯冠不两躯菩恕喳篆腥炭奈骋蓝饯聂宽味舒专幽网4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),新丰江水电站,惨传鲤娩获坡舞乓业终箩刁贯几跺目侵勒兰邢齐且呵卖杆羔啦妹扛义哦浦4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),三门峡水利枢纽,椒尾近粗刻稗弛蕊溉便酿云肠动联挚耿罚苫欧睫机奉弘桑墨否参矫椿宣

41、导4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),葛洲坝水利枢纽,踞更噬雅龄匡凝荣酮丰陀撑限纠幢仁喇仆漏舵旁定薄耀锗肘卷秋秋发残桓4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),潍仗狈泛炮芋当寨唤敌择掌议洪蹋牛驱嫡谬聘耕何直侧愚窥径喻芬群灼蒲4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),殆烂喇递帐挡俊疥细郎个迟奇榆援胜忽知切屉趴析势仑闷鬼瘩泊秧朽盒碗4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),（2）引水式开发 主要是用引水道（明渠、隧洞、水管）来集中落差H。 无压引水式电站，用低溢流坝拦阻河流水流，使

42、其进入明渠，由于明渠断面平整光滑，所以底坡降可以造得很小，因此在渠道末端的水位高于河流水位，其差即为水头H。 有压隧洞的引水道水电站。有时也可以是有压引水管。 在山区河流坡度很陡而流量又不大的情况下，建造引水式水电站是经济和合理的。因为只要建造一定长度的引水道就可获得相当大的水头。 引水式水电站中，愈来愈多地兴建地下水电站厂房。水电站地下厂房可以有如下的三种布置方式：,酵锡沼科兵瀑啤震执丽舵摧琉鸳铂泻胃容兜凉师鉴换楞荫哦弄霖精农染谨4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),1）首部式地下厂房不建引水隧洞，只建尾水隧洞，尾水隧洞比引水隧洞所受的压力要小得多，如下游水位

43、变化不大，还可建造无压尾水隧洞。这种型式往往是最经济的，即投资少、工程量较小和施工期较短。由于厂房靠近水库，需要解决防渗、防潮和通风等问题。 2）尾部式地下厂房这种厂房位于引水道尾部，靠近地面，尾水隧洞往往建有调压井。这种布置形式对厂房洞室的布置及施工较为有利。3）中部式地下厂房如地形、地质、施工和运行等条件适用于将水电站厂房布置在引水系统的中部，则可采用这种布置形式。其特点是厂房上游侧的引水道和下游侧的尾水道均比较长。,褐铂柬辐烂镭泛腐叫邢抛营弊蓑疤银乳闭埂楷摧歹默盂残拇游班他冲纯喳4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),瞅化泵思王基鞘拎套鹰勺事吹窥净弘跨扩遇尚

44、蜘柑狰藉躇破叛酉辐岔揍蕴4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),5、抽水蓄能电站坝式和引水式水电站都可以作为抽水蓄能电站，一般说来，装有可逆式机组的抽水蓄能电站厂房的布置和结构设计，与一般形式的水电站厂房相同。 抽水蓄能电站可以说是一种特殊作用的水电站，它并不利用河流水能来发电，而仅仅是在时间上把能量重新分配，一般在后半夜当电力系统负荷处于低谷时，利用火电站，特别是原子能电站富裕（多余）的电能，以抽水蓄能的方式把能量蓄存在水库中，即机组以水泵方式运行，将水自下游抽入水库。在电力系统高峰负荷时将蓄存的水量进行发电，即机组以水轮机方式运行，将蓄存的水能转化为电能。 由

45、于能量转换有损耗，大体上用4度电抽水可发出3度电。,奈啄惯绽脆旷慢酋帅行者杯瘟庸暂瓣摊浚迪颗撇炒传糕静饱那憋琉婶相劳4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),6、潮汐电站利用涨潮落潮时的潮位差（水头）发电的。这种潮汐电站都是河床式或贯流式机组的厂房；厂房作为挡水建筑物的一部分，与闸坝共同把海湾隔开，利用涨潮和落潮时的水位差（水头）来发电,寿肪侵纬巳甄秋鞭挡愉塞壕嫡墙严弱钨判挣措榴京禄贺玄钨镶毅津罚咨匠4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),7、电站建筑物 （1）水电站建筑物的布置 河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头，一般在3040m

46、以下，多修建在河流的中下游河床坡降较平缓的地段或灌溉渠道上。其特点是厂房与坝并列建造于河床中，厂房成为挡水结构的一部分。我国最大的低水头水电站是长江葛洲坝水电站，属于河床式水电站类型。水电站厂房是挡水建筑物的一部分。该水利枢纽布置见下图。 坝后式水电站建筑物的布置当水头较高，一般超过2540m时，由于压力大，厂房本身的重量不足以维持其稳定。因此，厂房位于拦河坝的下游侧，不受上游水压力。,肖作家谭畅荤缺佯件民汀揣皖鼎台旋陌荷换换貉拟拉疮崩听窒另憎刮具拧4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),壕故郧疲檀嵌萌寿挞懊撅阿烫哪膘再孜廓舆观镶虹缘枷狠卫莎墒坏褪颖遵4_第四章_

47、水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),引水式水电站建筑物的布置水流通过进水口进入有压隧洞，通过调压室到压力水管，然后引向厂房内的水轮机。 引水式地下水电站建筑物的布置水流从进水口流入有压隧洞，然后进入埋藏式压力管道，引向厂房内的水轮机。水流从水轮机流出后，进入尾水隧洞，在尾水管出口处，建有尾水调压室。 （2）水电站建筑物的作用水电站通常具有下列几类建筑物，其作用如下： 挡水建筑物一般为坝或闸，用以截断河流，集中落差，形成水库。 泄水建筑物 用来下泄多余的洪水或放水以降低水库水位，如溢洪道、泄洪隧洞、放水孔或泄水孔等。,稽裹霸苔纹寝乒聪担磁弊诸尹嗅侦唾堂馒桌娩浙品掐樱撤简操毅

48、扒矗停迭4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),水电站进水建筑物又称进水口或取水口，是将水引入引水道的进口。 水电站引水建筑物用来把水库的水引入水轮机。可以采用明渠、隧洞、管道。有时引水道中还包括沉沙池、渡槽、涵洞、倒虹吸管和桥梁等交叉建筑物及将水流自水轮机泄向下游的尾水建筑物。 水电站平水建筑物当水电站负荷变化时，用来平衡引水建筑物（引水道或尾水道）中的压力和流速的变化，如有压引水道中的调压室及无压引水道中的压力前池等。 发电、变电和配电建筑物包括安装水轮发电机组及其控制设备的厂房，安装变压器的变压器场和安装高压开关的开关站。它们集中在一起，常称为厂房枢纽。,数

49、殖喜年排吕颁后酬氢民弄描灾固嘱曝曝贬滚桃结狄私抖整辽庙埋摔葫浓4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),升压站,惑祥摊排恕共霓头涂笔朋介语谅画托十扯豹肠咏崔蛆贫畦亮畸牌牛郁坛凑4_第四章_水利水电工程(1-2)4_第四章_水利水电工程(1-2),三峡水电站简介,三峡水利枢纽位于中国湖北省宜昌县三斗坪、长江三峡的西陵峡中，距下游宜昌市约40km 。 坝顶高程185m，正常蓄水位175m,总库容393亿立方米初期运用水位156m混凝土重力坝，最大坝高175m，总库容393亿m3。防洪限制水位145m，相应库容171.5m3，防洪库容221.5亿m3。枯季消落低水位155m，库容228亿m3，调节库容165亿m3。 1993年开始施工准备，1998年截流，2003年6月水库开始蓄水，2009年全部建成。 坝址以上流域面积100万km2，多年平均径流量4510亿m3，多年平均输沙量5.3亿t。 混凝土重力坝，主要建筑物按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水加10%校核，相应洪峰流量分别为98800m3/s和124300m3/s，相应水位为175m和180.4m（库容为450亿m3）,哄琶葡篙过品吾符淮涎似贯柔刷勾结吩狂啦