《水工建筑物》教学大纲

'《水工建筑物》教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质、目的与任务　　水工建筑物课程是中央广播电视大学工学学科水利类水利水电工程专业必修的专业课程。通过本课程的学习，使学生掌握各种常见水工建筑物的型式及设计基本理论和方法，在各种水利枢纽中的布置原则，以及运行管理技术。使学生能够运用所学知识解决基层水利单位的工程实际问题。配合其它有关课程的学习，为今后从事水利水电工程设计、施工、运行、管理和维修等工作打下基础。二、与其它课程的联系　　学习本课程应具备数学、工程力学、工程制图、水力学、工程地质与土力学、建筑材料、水资源管理等基础课和专业基础课的基本知识。　　本课的后续课程：水利工程施工等。三、课程的特点　　本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理论，通过课程设计、实习和毕业设计等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。水工建筑物种类繁多，型式多种多样，在学习过程中，只能重点学习几种典型建筑物，了解其一般规律。四、教学总体要求　　根据本课程的特点，学生学完本课以后，应达到下列基本要求。　　１、对重力坝、拱坝、土石坝、水闸及河岸泄水建筑物（其中包括溢洪道和泄水隧洞）的工作原理及工作条件，有较深的理解；对其它水工建筑物的基本型式和工作原理等也有一般的了解。２、懂得从安全、经济、适用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸，初步掌握其工作方法和步骤。３、能根据水工建筑物的工作原理和特点、具体情况，拟定其主要细部构造。 　　４、能运用所学基本理论，选择合理的设计条件，进行各种常见水工建筑物的一般设计计算。　　５、了解水利枢纽中各种水工建筑物在布置上的要求，以及具体的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水利枢纽布置的影响，了解水利枢纽布置的方法与步骤。　　６、能绘制一般的水工建筑物的设计图纸，对水工建筑物的模型实验有所了解。五、课程教学要求的层次　　课程教学分三个层次：　　１、通过学习理解各种常见水工建筑物的工作原理和工作条件。　　２、运用所学的基本理论选择合理的设计方案和计算方法。　　３、结合实习、课程设计、毕业设计等实践环节使理论知识进一步深化。第二部分媒体使用与教学过程建议一、课程教学总学时、学分数　　本课程7.5学分，课内总学时135，其中电视课25学时，习题课8学时，课程作业16学时，自学86学时，开设一学期。二、文字教材、音像教材及相互关系　　文字教材是主要教学媒体，包括主教材、学习指导教材等。文字教材对每章节提出学习重点，具体掌握深度、课内习题和课程作业要求和学习建议。音像教材采用录像，CAI教学片，实际工程录像等，是对文字教材一些内容的深化，使教学内容更加直观化，空间化，便于学生理解。三、考核　　本课程考试方式为闭卷，120分钟，应带计算器。平时作业成绩占２０％，考试成绩占８０％。四、教学媒体的使用与学时分配　　　　　　　　　　　　　　　　　第三部分教学内容和教学要求次序教学内容电视课自学习题课课程作业 小计1绪论12  32重力坝51828333拱坝212  144土石坝41428285土基上的水闸3102 156溢洪道15  67泄水隧洞292 138枢纽布置12  38过坝建筑物及渠系建筑物26  89水工建筑物的养护与维修13  310水工建筑物的原型观测13  511复习22  4　　　总计学时2586816　135　一、绪论教学内容：　　１、介绍水利水电工程的作用及我国水利建设的主要成就。　　２、介绍水利枢纽的概念。　　３、讲述水工建筑物的分类与特点，水利枢纽分等和水工建筑物分级标准以及分等分级的意义。教学要求：　　１、了解水利水电工程建设的目的,掌握水利水电工程的作用及特点。　　２、掌握水利枢纽，水工建筑物的概念及分类。　　３、了解水利枢纽分等，水工建筑物的分级。二、重力坝教学内容：　　１、重力坝的工作原理及分类。 　　２、重力坝的荷载、荷载组合，适用条件及安全系数的选择。　　３、稳定分析方法及计算公式，提高稳定的工程措施。　　４、应力分析方法介绍，重点讲述材料力学法。　　５、重力坝剖面尺寸拟定原则，拟定方法及控制条件。　　６、溢流重力坝的剖面设计，下游消能，下泄水流的衔接。　　７、讲述重力坝的构造原理及要求，简述细部构造的各种型式（溢流重力坝的构造特点可与水闸配合讲解）。　　８、重力坝的地基处理（岩基处理方法）。　　９、宽缝重力坝、空腹重力坝、浆砌石重力坝、支墩坝的特点。　　10、简介重力坝的可靠度分析。教学要求：　　１、掌握重力坝的工作原理，各种工况下荷载的计算。　　２、熟悉不同荷载及其组合。　　３、掌握我国常用的稳定计算方法及适用条件。　　４、掌握材料力学法计算坝体边缘应力及相应的应力控制标准。　　５、溢流重力坝中，应熟悉工作特点及泄水方法，溢流孔口尺寸的选择。掌握消能的型式及原理、适用条件。（不重复水力学中已讲过的内容）。　　６、了解重力坝横缝、纵缝的作用，砼标号分区的依据等。　　７、掌握岩石地基的处理措施。三、拱坝教学内容：　　１、拱坝的工作特点，对地形、地质条件的要求。　　２、拱坝布置，结合河谷地形、地质条件进行合理布置。 　　３、简要阐明拱坝荷载特点，重点讲述温度荷载的概念及计算。　　４、简要介绍拱坝应力分析方法。　　５、讲述拱坝坝肩岩体稳定分析方法。　　６、介绍拱坝的泄水方式，泄水特点。教学要求：　　１、掌握拱坝的工作特点中的结构特点、受力特点、荷载特点。　　２、拱坝应力分析方法，以纯拱法的计算原理为重点，了解拱冠梁法计算拱坝应力原理和步骤。　　３、熟悉拱坝的泄水方式，泄水特点。四、土石坝教学内容：　　１、土石坝的工作条件，土石坝的优缺点及土石坝的类型。　　２、土石坝的组成及剖面尺寸拟定。　　３、土坝的渗流分析目的、方法，重点讲述水力学法。　　４、土坝稳定分析，介绍在各种工况下的荷载对坝坡稳定的影响及计算方法。　　５、土石坝筑坝材料及土料设计，土石坝的构造。　　６、土石坝的地基处理，重点讲述软基处理措施。　　７、堆石坝的结构型式及工作特点。教学要求：　　１、掌握土石坝的工作特点，土石坝的组成及分类。　　２、掌握土坝渗流分析的水力学方法。　　３、掌握土石坝稳定分析的圆弧滑动法和折线滑动法。 　　４、了解土石坝的填筑标准。　　５、了解坝体细部构造设计。　　６、掌握土坝砂砾石地基处理的工程措施。五、水闸教学内容：　　１、水闸的类型，水闸的组成部分及其作用。　　２、水闸的工作特点。　　３、水闸的消能防冲设计及防护。　　４、闸基防渗排水设计，闸基的渗流计算。　　５、闸室的稳定计算。　　６、简介闸室的结构计算。　　７、简介水闸与两岸的联接建筑物。教学要求：　　１、掌握水闸的工作特点，各组成部分的作用。　　２、熟悉水闸的消能型式，及消力池的布置。　　３、理解防渗长度，地下轮廓线概念，会用直线比例法，阻力系数法计算闸基渗透压力。　　４、掌握沿闸底的抗滑稳定计算方法。六、溢洪道教学内容：　　１、河岸溢洪道的作用、类型和运用条件。　　２、正槽溢洪道组成、优缺点及适用条件。　　３、简介侧槽溢洪道。 　　４、非常泄洪设施。教学要求：　　１、了解溢洪道的功用、类型。　　２、掌握正槽溢洪道组成、溢流堰的布置、泄槽的水流特点及结构型式。　　３、了解侧槽溢洪道和非常泄洪设施。七、水工隧洞教学内容：　　１、水工隧洞的类型和工作特点。　　２、泄水隧洞的组成及其作用，闸门在泄水隧洞中的布置。　　３、泄水隧洞的线路选择，纵剖面布置及平面布置。　　４、有压隧洞及无压隧洞的体形设计及水力计算。　　５、进口建筑物型式，洞身断面型式及尺寸选择。　　６、作用在衬砌上的荷载及其组合。　　７、圆形有压隧洞的衬砌型式及衬砌内力计算方法。　　８、简介无压隧洞衬砌型式。　　９、泄水隧洞的构造。教学要求：　　１、熟悉有压和无压泄水隧洞的布置特点。　　２、掌握衬砌断面型式的选择和构造。　　３、理解山岩压力和弹性抗力的概念。　　４、了解有压隧洞的衬砌型式及内力计算方法。八、过坝建筑物及渠系建筑物 教学内容：　　１、过坝建筑物的功用和分类。　　２、通航建筑物的类型及适用条件。　　３、船闸的工作原理、类型及组成。　　４、渠系建筑的功用和类型（渡槽及倒虹吸）。简介桥涵建筑物。教学要求：　　１、熟悉过坝建筑物的类型及适用条件。　　２、了解船闸的工作原理。　　３、掌握渠系建筑物（重点是渡槽及倒虹吸）和桥涵建筑物的类型及作用。九、水利枢纽教学内容：　　１、水利枢纽的设计任务与内容。　　２、水利枢纽的设计阶段，水利枢纽布置的一般原则。　　３、水利枢纽中各建筑物的布置要求。教学要求：　　１、了解坝轴线、坝型选择与方案比较应考虑哪些因素。　　２、熟悉枢纽布置原则。十、水工建筑物的管理教学内容：　　１、管理工作的目的、任务和内容。　　２、简介水工建筑物的检查与观测。　　３、混凝土坝及土坝的观测内容和观测仪器。 　　４、水工建筑物的养护与修理。教学要求：　　１、加强水工建筑物的管理重要性的认识。　　２、了解水工建筑物的观测仪器类型及工作原理.'