水工建筑物教学辅导

'辅导材料1水工建筑物《水工建筑物》教学辅导《水工建筑物》是水利水电建筑工程、水利工程专业必修的一门主要专业课。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，各种水工建筑物在水利枢纽中的功用及其布置原则。使学生能够运用所学知识解决一般工程实际问题。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、管理和参与科研工作等打下基础。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。本课程采用的教材是：《水工建筑物》，王英华主编，水利水电出版社出版。第一章绪论  一、学习要求 1．了解我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；了解水利工程建设成就与发展；树立资源水利和可持续发展的观念。  2．掌握水利枢纽的组成，水工建筑物的分类，作用和特点。  3．掌握水利枢纽分等和水工建筑物分级。二、学习重点1．水利枢纽组成。2．水工建筑物分类，作用和特点。 3．水利枢纽分等及水工建筑物分级。三、学习辅导1、讲述了我国水资源的特点以及存在的问题，水资源与水利工程建设的关系，按其承担的任务和对水的作用不同水利工程的分类方法，我国水利工程建设的成就与发展。　　2、水利枢纽及水工建筑物的概念、分类、水利枢纽的组成。请注意水工建筑物的分类和水利工程的分类是不同的。另外还需要说明的是，防洪、发电、灌溉等各部门对水的要求不尽相同，在进行枢纽规划时，应当在流域规划的基础上，根据枢纽工程所在地区各方面的条件等，统筹安排，以最少投资最大限度地满足各部门的需要。  水工建筑物按其在枢纽中所起的作用可以分为以下几种类型：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、为灌溉、发电、过坝需要而兴建的专门建筑物。15 辅导材料1水工建筑物　　3、水工建筑物具有许多独特的特点。　　4、水利枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，枢纽中的水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及其在工程中的作用和重要性分级。四、考核知识点1、我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；2、水利工程建设成就与发展；树立资源水利和可持续发展的概念；3、水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点；4、水利枢纽分等和水工建筑物分级。五、考核要求1、了解我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；2、了解水利工程建设成就与发展；了解资源水利和可持续发展的概念；3、掌握水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点；4、了解水利枢纽分等和水工建筑物分级。第三章重力坝一、学习要求  1.　掌握重力坝的工作原理，工作特点2．掌握各种工况下荷载计算及其组合。3．掌握稳定及绝度分析的可靠度计算方法。4．掌握溢流重力坝肖能到式及适用条件和岩石地基的处理措施。5．了解重力坝构造和混凝土分区的依据。二、学习重点1．荷载计算2．沿坝基面的抗滑稳定分析3．坝体边缘、应力计算及控制标准。三、学习辅导1、重力坝的工作原理及特点。主要掌握重力坝的工作原理，基本剖面形状，工作特点及其适用条件，永久伸缩缝的作用，重力坝的类型。　　2、重力坝的荷载及其组合。重力坝上的主要荷载有：坝体自重、上下游坝面上的水压力、扬压力、浪压力或冰压力、泥沙压力以及地震荷载等。正确计算重力坝的荷载并进行合理的荷载组合是重力坝设计的基础，通过本节学习应掌握重力坝有哪些荷载、各荷载如何计算、怎样进行荷载组合，以验算坝体的稳定和强度。　　3、重力坝的稳定分析。重力坝的抗滑稳定目前有单一安全系数法(定值法)15 辅导材料1水工建筑物和分项系数极限状态法两种分析方法，应当掌握这两种方法及其相应的荷载组合要求，提高抗滑稳定的工程措施。此外重力坝的抗滑稳定还要考虑沿坝基深层的稳定分析。　　4、重力坝的应力分析。重点掌握应力分析的材料力学方法，强度设计准则，影响坝体应力的各种因素。　　5、重力坝剖面设计。重力坝的基本剖面一般为三角形，常以材料力学法和刚体极限平衡计算成果作为确定坝体断面的依据，并采用数学规划和优化设计方法求得最优剖面。在实际工程中，由于运用和交通等方面的需要，重力坝剖面一般采用实用剖面。　　6、溢流坝孔口及剖面设计，消能型式及适用条件。溢流坝孔口尺寸的拟定包括泄水前缘总宽度，堰顶高程、孔口数目和尺寸。溢流坝的实用剖面，既要满足稳定和强度要求，也要符合水流条件的需要，还要与非溢流重力坝的剖面相适应，上游坝面尽量与非溢流坝相一致。要求掌握溢流坝的消能设计原则和常见消能工的型式及其适用条件。　　7、重力坝材料分区及其构造。坝体混凝土按不同工作条件进行分区，各区选用不同的强度等级和性能指标，应掌握大坝混凝土分区的原则和方法。重力坝的构造设计包括坝顶结构、坝体分缝止水、排水、廊道系统等内容。　　8、重力坝的地基处理。地基处理主要包含两个方面的工作：一是防渗；二是提高基岩强度。要掌握常见的地基处理方法和工程措施。　　9、其它型式的重力坝及支墩坝。该部分内容仅作一般了解。 四、考核知识点1、重力坝的工作原理、工作特点2、各种工况下荷载计算及其组合；3、稳定及强度分析的可靠度计算方法；4、溢流重力坝消能型式及适用条件和岩石地基的处理措施；5、重力坝构造和混凝土分区；6、岩石地基的处理措施；7、其它型式的重力坝。五、考核要求1、掌握重力坝的工作原理、工作特点2、理解各种工况下荷载计算及其组合；3、理解稳定及强度分析的可靠度计算方法、应力控制标准；4、掌握溢流重力坝消能型式及适用条件；5、理解重力坝构造和混凝土分区的依据；6、理解岩石地基的处理措施；7、了解其他型式的重力坝。15 辅导材料1水工建筑物第四章拱坝一、学习要求  1．熟悉拱坝的工作原理及其特点；2．了解拱坝对地形地质条件的要求，拱坝的类型拱坝的布置，拱坝的泄洪及其地基处理等。3.掌握拱坝的荷载计算，拱坝的应力和稳定，计算等。二、学习重点1．拱坝的工作原理及其特点2．拱坝的温度荷载的概念3．坝体应力计算的纯拱法和拱冠梁法。4．可能滑动面分析和坝肩稳定分析。三、学习辅导1、拱坝的特点和类型。主要掌握拱坝的几何特点和力学特点，拱坝的类型及拱坝对地形和地质条件的要求。　　2、拱坝的布置。要求掌握拱圈型式的选择，拱冠梁剖面型式何尺寸的拟定，拱坝布置的原则和步骤。　　3、拱坝的荷载及其组合。掌握作用在拱坝上的荷载类型、各荷载如何计算、怎样进行荷载组合。　　4、坝肩的坝肩稳定分析。要掌握常用的坝肩稳定分析方法和提高坝肩岩体稳定的措施。　　5、拱坝的泄水建筑物。主要是坝身泄水的方式及拱坝的消能和防冲措施。　　6、拱坝的构造和地基处理。本部分要求学习拱坝的材料要求，坝体的构造(如坝顶、廊道、坝体分缝、防渗排水和垫座等)，地基处理的内容和方法。四、考核知识点1、拱坝的工作原理、构造及其特点；2、拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪及其地基处理等；3、拱坝的荷载计算、拱坝的应力和稳定计算。五、考核要求1、掌握拱坝的工作原理、构造及其特点；2、了解拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪，掌握拱坝的地基处理；3、理解拱坝的荷载(尤其是温度荷载)计算，拱坝的应力计算以纯拱法为主，了解拱冠梁法的方法、原理和步骤，稳定分析着重可能滑动面分析和坝肩稳定分析。15 辅导材料1水工建筑物第五章土石坝一、学习要求  1．掌握土石坝的类型及其构造特点，土石料设计的基本原则和方法、土石坝的渗流和渗透稳定分析，坝坡抗滑稳定，分析以及坝基处理等方面的基本知识。2．了解现代钢筋混凝土石板堆石坝的精美及其设计理论和方法。二、学习重点1．土石坝的渗流及渗透复形计算。2．防滑稳定分析方法。三、学习辅导1.土石坝的特点、工作条件、土石坝的类型和组成等  土石坝的特点有：筑坝材料来源直接、方便，能就地取材；适应地基变形的能力强；构造简单，施工技术容易掌握，便于组织机械化施工；运用管理方便，工作可靠，寿命长。但施工导流难度较大；坝顶不能溢流；坝体填筑工程量大，且土料填筑质量受气候条件的影响较大等缺点。  土石坝在正常工作中会受到坝身、坝基和岸坡及其结合面处的渗流影响、降雨时的雨水对坡造成的冲刷作用、坝体和坝基因压缩而产生的沉陷影响等，除此之外，土石坝还会受到冰冻、地震等多方面的影响。  按照施工方法的不同土石坝可分为：碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲填坝和水中倒土坝，其中应用最广的是碾压式土石坝。应理解各种土石坝的结构特点和适用条件。 2.碾压式土石坝的构造、坝体基本剖面尺的拟定以及不同透水性上碾压式土石坝的渗流分析和边坡稳定分析是本章的学习重点。  碾压式土石坝由坝壳、防渗体(包括土质防渗体的人工材料防渗体)、排水设备、护坡坝顶等构成。坝壳一般采用土石料，应掌握如何选择土石料、土石料的质量控制指标和填筑标准设计、土石坝各组成部分对土料的要求有何不同等问题。常见的防渗体型式有心墙、斜墙、斜墙+铺盖、心墙+截水墙、斜墙+截水等。常见的排水型式有：棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和综合式排水，另外还有网状排水带、排水管和竖式排水体等型式。上游护坡常采用堆石、干砌石或浆砌石、混凝土或钢筋混泥土、沥青混凝土等型式。下游护坡要求略低，可采用草皮、干砌石、堆石等型式。  渗流分析主要理解水力学法，掌握渗透变形的型式及其发生发展过程、影响因素等，一般有管涌、流土、接触冲刷和接触流失等类型。工程中以管涌和流土最为常见。防止渗透破坏和常用工程措施有：采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能发生管涌的部位，需设置反滤层，拦截可能被渗流带走的细颗粒；对下游可能产生流土的部位，可以设置盖重以增加土体抵抗渗透变形的能力。15 辅导材料1水工建筑物  土石坝滑坡的形式与坝体结构、筑坝材料、地基性质以及坝的工作条件等密切相关，常见的滑动破坏形式有：圆弧滑动面、折线滑动面和复合滑动面。边坡稳定分析常用的计算方法有圆弧滑动面法、折线滑动面法、复合滑动面法等。应掌握各种分析方法的适用情况和具体计算过程。 3、对混凝土面板堆石坝作一般了解。四、考核知识点　　1、土石坝的类型及其构造特点；2、土石料设计的基本原则和方法；3、土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理；4、坝坡抗滑稳定分析以及坝基处理等方面的基本知识；5、其它型式的土石坝。五、考核要求　　1、掌握土石坝的类型及其构造特点，了解土石坝设计的一般要求，尤其要掌握土石坝的防渗与排水；2、掌握土石料设计的基本原则和方法，理解不同部位对土石料的要求(包括材料选择和填筑标准)；3、理解土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理和基本方法，掌握防止渗透变形的工程措施；4、掌握坝坡抗滑稳定分析的基本知识和提高土石坝坝坡稳定性的措施，掌握各种常见地基的处理措施及其适用情况和优缺点；5、了解其它型式的土石坝。第六章河岸溢洪道一、学习要求  1．掌握河岸溢洪道的作用、类型和运用条件，以及心槽溢洪道组成，优缺点及相应适用条件。2．了解侧槽溢洪道和解常泄洪设施。二、学习重点1．正槽溢洪道的组成。2．溢流堰的布置。3．泄槽的水流特点。三、学习辅导1、溢洪道的作用、类型和运用条件。正槽溢洪道、侧槽溢洪道、竖井式溢洪道、虹吸溢洪道。　　2、15 辅导材料1水工建筑物正槽溢洪道包括进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施和出水渠等五部分。掌握正槽溢洪道的组成、溢流堰的布置、泄槽的水流特点。　　3、侧槽溢洪道的组成、工作和布置特点、侧槽的设计，该部分主要掌握其与正槽溢洪道的区别。　　4、非常溢洪道一般分漫流式、自溃式和爆破引溃式三种。掌握这三种形式的非常溢洪道的适用条件和工作原理。四、考核知识点　　1、河岸溢洪道的作用、类型和运用条件；2、正槽溢洪道组成，优缺点及相应适用条件；3、侧槽溢洪道和非常泄洪设施。五、考核要求　　1、掌握河岸溢洪道的作用、类型和运用条件；2、掌握正槽溢洪道组成、溢流堰的布置、泄槽的水流特点，理解正槽溢洪道优缺点及相应适用条件3、了解侧槽溢洪道的基本原理，理解非常泄洪设施。第七章水工隧洞与坝下埋管一、学习要求  1．掌握水工隧洞的功用、类型、组成，工作特点。2．掌握进水口的形式和特点，出口消能洞身断面形式，水工隧洞的构造。3．了解隧洞线路的选择，闸门的布置。衬砌设计等。二、学习重点1．水工隧洞的功用和类型，工作特点，组成部分。2．进水口的形式和特点，出口消能，洞身断面形式和构造。三、学习辅导1、水工隧洞的分类和工作特点、组成。水工隧洞可以分为发电引水隧洞、尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、施工导流隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞和放空隧洞。但这些隧洞可以归纳为两类：引水隧洞和泄水隧洞，前者流速较低，后者为高速水流。根据隧洞的工作条件，又可将其分为有压隧洞和无压隧洞。水工隧洞一般由进口段、洞身段、出口段组成。　　2、隧洞的总体布置和线路选择，掌握其各自的原则。　　3、水工隧洞一般需要设置两道闸门，一道是工作闸门，要求在动水中启闭；另一道是检修闸门，一般需要能在动水中关闭，静水中开启，也称“事故门”。15 辅导材料1水工建筑物布置在隧洞中的闸门一般属于深孔闸门，其工作特点是：承受的水压力高，对止水要求严格，局部开启时流速很大，容易引起闸门的振动和空蚀。工程设计和施工中要求采取措施减小空蚀和振动。常见的深孔闸门有平面闸门和弧形闸门，有时也采用阀门。　　4、多用途隧洞的布置。理解为何进行合一布置，如何进行合一布置。　　5、进口建筑物按其布置及结构形式不同，可分为塔式、岸塔式、竖井式和斜坡式等，掌握其各自的工作特点和适用情况、组成等。泄水隧洞的消能方式大多采用挑流和底流，近年来国内也在研究采用新型消能工，如窄缝挑流消能及洞内突扩突缩消能等方式。洞身的断面形式多种多样，理解其各自的工作特点和适用情况。　　6、衬砌的类型按设置衬砌的目的可分为平整衬砌和受力衬砌两类。按衬砌所用材料分为混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌和浆砌石衬砌等。除此之外，还有预应力衬砌、装配式衬砌和喷锚衬砌、限裂衬砌和非限裂衬砌等。应理解各种衬砌的特点、适用情况等。　　7、作用在隧洞衬砌上的荷载。掌握其计算方法和组合原则。　　8、了解有压隧洞衬砌的计算方法。　　9、水工隧洞的构造。衬砌的分缝、隧洞灌浆、排水措施。四、考核知识点　　1、水工隧洞的功用、类型、组成，工作特点；2、进水口的形式和特点，隧洞水力消能，洞身断面形式；3、水工隧洞的构造4、隧洞线路的选择5、衬砌计算原理；6、闸门及其布置。五、考核要求　　1、掌握水工隧洞的功用、类型和组成，理解其工作特点；2、理解水工隧洞的组成部分，主要是进水口的形式和特点、隧洞水力消能方式的适用性和选择，理解洞身断面形式和衬砌型式的选择；3、掌握水工隧洞的构造，理解隧洞衬砌的分缝原则和止水措施；4、了解隧洞线路的选择和多用途隧洞的布置；5、掌握水工隧洞荷载的计算和组合，了解有压隧洞衬砌计算原理；6、掌握隧洞闸门的基本知识。15 辅导材料1水工建筑物第八章水闸一、学习要求  1．掌握水闸的类型，水闸的现代部分及其作用。2．掌握水闸的肖能防冲与防护设计。3．了解水闸的工作特点。4．了解闸室的结构设计和水闸与两岸连接建筑物。二、学习重点1．水闸的工作特点及其各组成部分的作用。2．防渗水度，地下轮廓线的概念，用直线比例法、阻力导数法计算，闸基渗透压力。　　3．沿闸底的抗滑稳定，计算方法。三、学习辅导1.水闸的分类。水闸按其所承担的任务可分为节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、挡潮闸和冲沙闸(排沙闸)；按结构型式可以分为开敞式和封闭(涵洞)式两种。掌握各种类型的水闸的作用何运用要求。　　2.水闸的主要组成部分。水闸一般由闸室、上游连接段和下游连接段三部分组成，重点掌握各部分的作用和构造要求。　　3.水闸的工作特点及设计中需要注意的问题。水闸是一种低水头建筑物，既挡水又泄水，且大多数建在土基上，不均匀沉降、渗透变形、冲刷等问题较严重，因此水闸设计中需要解决好以下几个问题：选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定；做好防渗设计，不产生渗透变形；做好消能和防冲设计，避免危害性的冲刷；采取措施加强抗滑稳定。　　4.求解闸底板下的渗透压力和渗透坡降的主要方法：直线法和改进的阻力系数法。　　5.护坦、海漫、防冲槽的作用。　　6.闸室的组成及各部分的作用。闸室主要有底板、闸墩、工作桥和交通桥等组成，整体式闸底板一般用于土基，分离式闸底板一般用于较好的岩基。　　7.闸室的抗滑稳定和地基应力验算方法。　　8.水闸与两岸的连接建筑物，其作用和连接建筑物的布置。　　9.了解其他形式的水闸。封闭式、桩基式、装配式、水利自动翻板闸、橡胶坝等。四、考核知识点　　1．水闸的类型，水闸的组成部分及其作用，水闸的工作特点，闸址选择及孔口设计；2．水闸的消能防冲与防护设计；3．闸基防渗排水设计及闸基的渗流计算；4．闸室稳定分析，闸室的结构计算15 辅导材料1水工建筑物5．水闸与两岸连接建筑物。五、考核要求　　1、掌握水闸的类型，水闸的组成部分及其作用，理解水闸的工作特点；了解如何进行闸址选择和闸孔设计；2、掌握水闸的消能防冲与防护设计，尤其是底流消能的设计方法；3、掌握闸基防渗排水设计及闸基的渗流计算，重点是防渗长度，地下轮廓线的概念，会用流网法和直线比例法计算闸基渗透压力及渗流量；4、掌握沿闸底的抗滑稳定计算方法及提高抗滑稳定的措施，了解闸室的结构计算原理和方法。5、了解水闸与两岸连接建筑物的型式及特点。3、理解土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理和基本方法，掌握防止渗透变形的工程措施；4、掌握坝坡抗滑稳定分析的基本知识和提高土石坝坝坡稳定性的措施，掌握各种常见地基的处理措施及其适用情况和优缺点；5、了解其它型式的土石坝。  第九章水利枢纽一、学习要求  1．熟悉蓄水枢纽、取水枢纽布置要求、内容以及布置的布骤。2．了解水利枢纽的设计阶段和阶段的设计任务。 二、学习重点水利枢纽各阶段的设计任务。各种水利枢纽布置的要求和步骤。三、学习辅导1、水利枢纽设计分为预可行性研究、可行性研究、招标设计、施工详图设计四个阶段。　　预可行性研究阶段的主要研究内容包括：河流概况及水文气象等基本资料的分析；工程地质与建筑材料的评价；工程规模、综合利用及环境影响的论证；初步选择坝址、坝型与枢纽建筑物的布置方案；初拟主体工程的施工方法，进行施工总体布置、估算工程总投资，工程效益的分析和经济评价等。15 辅导材料1水工建筑物　　可行性研究阶段的主要设计内容包括：对水文、气象、工程地质以及天然建筑材料等基本资料作进一步分析与评价；论证本工程及主要建筑物的等级；进行水文水利计算，确定水库的各种特征水位及流量，选择电站的装机容量和主要机电设备；论证并选定坝址、坝轴线、坝型、枢纽总体布置及其他主要建筑物的结构型式和轮廓尺寸；选择施工导流方案，进行施工方法、施工进度和总体布置的设计，提出主要建筑材料、施工机械设备、劳动力、供水、供电的数量和供应计划；进行环境影响评价，提出水库移民安置规划，提出工程总概算；进行经济技术分析，阐明工程效益。　　招标设计需要详细定出总体布置和各建筑物的轮廓尺寸、材料类型、工艺要求和技术要求等。要求做到可以根据招标设计图较准确地计算出各种建筑材料的规格、品种和数量，混凝土浇注、土石方填注和各类开挖、回填的工程量，各类机械、电气和永久设备的安装工程量等。根据招标设计图所确定的各类工程量和技术要求以及施工进度计划，监理工程师可以进行施工规划并编制出工程概算，作为编制标底的依据。编标单位则可以据此编制招标文件，包括合同的一般条款、特殊条款、技术规程和各项工程的工程量表，满足以固定单价合同形式进行招标的需要。施工招标单位，也可据此编制施工方案并进行投标报价。　　施工详图设计的主要任务是：进行建筑物的结构和细部构造设计；进一步研究和确定地基处理方案；确定施工总体布置和施工方法，编制施工进度计划和施工预算等；提出整个工程分项分部的施工、制造、安装详图；提出工艺技术要求等。施工详图是工程施工的依据。　　2、常见的水利枢纽有蓄水枢纽和取水枢纽。蓄水枢纽视水头高低分为高水头水利枢纽、中水头水利枢纽和低水头水利枢纽。　　蓄水枢纽布置时需要考虑地质条件、地形条件、建筑材料、施工条件、环境影响、综合效益等各方面的因素。进行蓄水枢纽布置时应深入研究当地条件，全面考虑设计、施工、运用、管理、环境及技术经济等问题。一般应进行多方案的比较，在保证运用方便和安全可靠的前提下，力求做到节省工程量、便于施工、缩短工期，优选技术经济效益最佳的方案。应掌握蓄水枢纽布置的具体步骤。取水枢纽如果从河道取水通常有两种方式，一是自流引水，二是提水引水。对于自流引水又分为无坝取水和有坝取水两种。取水枢纽布置时应注意以下问题：取水枢纽不论在任何时期都应根据引水要求不间断供水；多泥沙河流上，必须采取有效的防沙措施，防止推移质入渠，以防渠道淤积，影响正常输水；少泥沙河流上，对综合利用的渠首，除应保证各个建筑物正常运行、互不干扰外，还应注意泥沙淤积对建筑物运行的影响；有漂浮物的河道上，应采取措施防止冰凌等漂浮物进入渠道；取水枢纽附近上下游河道应因地制宜地进行整治，使主流靠近取水口，以引取所需的流量；取水枢纽的布置应便于运用管理，易于实施现代化要求。　　3、根据枢纽的任务、组成建筑物以及地形地质条件等特点，研究各建筑物之间的相互关系和影响，使各个建筑物既能各自发挥作用又能相互协调。四、考核知识点　　1、水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务；2、蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、内容以及布置的步骤。五、考核要求　　1、了解水利枢纽的设计阶段和各阶段的设计任务；2、15 辅导材料1水工建筑物理解蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、内容以及布置的步骤，坝址和坝型选择的基本原则。第十章   渠系建筑物一、学习要求  1．   熟悉过坝建筑物的类型及适用条件。2．   掌握渠系建筑物中的渡槽，例虹吸管的类型，作用和构造。3．   了解通航建筑物的类型及适用条件。4．   了解渠系建筑中的渠道、农桥、涵、洞跌水与陡坡的类型和作用。二、学习重点 1.船闸的工作原理及组成。 2.梁式和拱式渡槽的结构形式及设计要点。 3.倒虹吸管的构造布置与水力计算。三、学习辅导1、过坝（闸）建筑物包括通航、过木、过鱼建筑物。通航建筑物分为船闸和升船机两大类；过木建筑物（设施）包括筏道、漂木道及过木机；过鱼建筑物有鱼道、鱼闸、升鱼机及其它的机械提升送鱼设备，其中鱼道（又称为鱼梯）是应用广泛的建筑。应清楚各种过坝(闸)建筑物的特点和适用条件。2、船闸一般由闸室、上游闸首和下游闸首、上下游引航道。应了解船闸的类型、组成、工作原理和设计内容。3、渠系建筑物中最常用的渡槽按施工方法分，可分为现浇整体式、预制装配式及预应力渡槽等；若以建筑材料分类，则有木渡槽、砌石渡槽、混凝土及钢筋混凝土渡槽等；按槽身的断面结构形式，有矩形、U形、梯形、椭圆形及圆管形槽等；按支承结构型式分类，主要有梁式、拱式，还有桁架式、组合式、悬吊式或斜拉式等。目前常用的渡槽型式，按支承结构分有梁式和拱式，按槽身断面则为矩形和U形。渡槽是由输水的槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。渡槽的总体布置工作内容包括槽址位置选择、槽身支承结构、基础及进出口段的布置。梁式渡槽由槽身、槽墩（排架）及基础等三部分组成。梁式渡槽的跨度选择是关键。一般地，当槽高（槽身距地面的高度）较大，地基较好或基础施工困难时，宜选用较大的跨度；而当槽高小或地基差时，则采用小跨度为宜。拱式渡槽的支承结构是由墩台（槽墩和槽台）、主拱圈及拱上结构三部分组成，拱上结构上面再放置槽身。拱上结构型式有实腹式和空腹式两类，而空腹式拱上结构又有横樯（或立柱加顶横梁）腹拱式和排架式等各种型式。该部分应了解梁式与拱式渡槽设计和计算方法的要点。4、15 辅导材料1水工建筑物倒虹吸管的管路布置应结合地形、地质、施工、水流条件及交通与洪水影响等条件综合考虑。倒虹吸管一般由进口、管身和出口三部分组成。进口段包括进水口、闸门、拦污栅、启闭台、渐变段及沉沙池等。进口段应满足在通过不同流量时管道进口水流平顺，并处于淹没状态，并满足稳定、防冲和防渗等要求。倒虹吸管进口前是否设沉沙池，应根据河流泥沙的具体情况来确定。出口段包括出水口、闸门、消力池、渐变段等，布置形式与进口段类似。倒虹吸管的管身断面形式有矩形和圆形两种，矩形管一般用于低水头的中小型工程，圆形管水力条件、受力条件和施工安装等方面优于矩形管，得以广泛应用。管身常用材料有混凝土、钢筋混凝土、铸铁和钢材等。涵洞由进口、出口和洞身三部分组成。一般不设闸门，有闸门时称为涵洞式或封闭式水闸（即涵闸）。涵洞洞身的型式，由于用途、工作条件等不同，常有园形、箱形、盖板式和拱式等几种。涵洞的布置任务包括选定建筑物的型式、尺寸以及高程。具体布置时，应根据水流顺畅、不产生淤积和冲刷、适应地形地质条件等因素来确定。洞内水流的方向，应尽可能与洞顶填方渠道或道路正交，以使洞身长度短，并应尽量与原水道的方向一致。洞底高程，应等于（或接近）原水道的底部高程，纵坡一般1%~3%。如坡度较大，应设置齿状基础或在出口设置重力墩防止洞身产生滑动。洞线应选在地基均匀且承载能力强力较大地段，否则洞较长而不均匀沉陷使得洞身断裂，淤泥及沼泽地带不宜建涵洞。5、了解落差建筑物（跌水与陡坡）的类型、构造及适用条件，农桥的类型和桥面构造，渠道的设计等内容。四、考核知识点　　1、过坝建筑物；2、通航建筑物；3、过木、过鱼建筑物；4、渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管；5、渠系建筑物中的渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡。五、考核要求　　1、了解过坝建筑物的类型及适用条件；2、了解通航建筑物的类型及适用条件，掌握船闸的工作原理、类型及组成，了解其设计方法；3、了解过木、过鱼建筑物的类型和组成；4、掌握渠系建筑物中的渡槽、倒虹吸管的类型及作用和构造；了解其荷载组合及工作原理和设计方法；5、理解渠系建筑物中的渠道、农桥、涵洞、跌水与陡坡的类型和作用。 15 辅导材料1水工建筑物第十章水工建筑物的管理一、学习要求  1．认识水工建筑物管理工作的重要性。2．了解水工建筑的观测仪器的类型及相应的工作原理。3．了解水工建筑物的养护和修理的一般内容及方法。二、学习重点1．了解大坝的安全管理工作重要性的认识。2．水工建筑物的观测内容。 三、学习辅导　1、水库大坝垮坝的主要原因有三个方面：自然灾害；自然老化；人为原因。　2、水工建筑物管理的主要内容　　*检查与观测及资料积累，检查与观测的项目一般包括：经常性的观察，变形、渗流、应力、混凝土建筑温度、水流、冰情、泥沙、崩塌、库区浸没的观测，水工建筑物的抗震监测和隐患探测，河流观测，资料的积累、整编、分析；　　*养护和修理包括经常性养护维修、岁修、大修和抢修。　　*调度运用和自动化管理。正常的调度运用是根据已批准的调度运用计划和运用指标，结合工程实际情况和管理经验，参照近期气象水文预报等资料进行的。水库大坝的自动化管理系统包括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及供水调度自动化系统等。*实验研究及应用。3、水工建筑物的监测包括现场检查和仪器监测两个部分。　　现场检查或观察分为三种：经常性检查、定期检查和特别检查。经常性检查是一种制度式检查，一般一个月1~2次；定期检查则是较全面的检查，如每年汛前的检查、汛后的检查或用水期前后的检查；特别检查指发现建筑物有安全隐患时组织的专门的、有针对性的检查。　　对于土工建筑物，如土石坝、堤防等，现场检查观察内容有：土工建筑物的边坡和坝（堤）脚的裂缝、渗水、塌陷等现象。对于堤防工程，还应观察护坡草皮和防浪林的生长情况，护坡和护岸是否完好，堤身是否有挖坑、取土等损坏现象等。对于混凝土建筑物的检查内容包括：坝顶、坝面、廊道、消能设施等的裂缝、两岸接头处的渗漏、表面脱落、松软和侵蚀等现象。对于金属结构，应注意观察其有无裂缝或焊缝开焊、铆钉松动、生锈现象。　　仪器观测的项目包括变形观测、裂缝观测、应力及温度观测、渗流观测和水流观测等。观测方法已从单点施测向集中遥测、遥感、自动记录和数据处理、自动显示和闭路电视全观的全面自动化方向发展。应当掌握各种观测项目的观测手段、方法和使用情况。15 辅导材料1水工建筑物4、水工建筑物养护，按其结构的材料性质，有以下几个方面的主要内容：土坝养护、混凝土及砌石和钢筋混凝土建筑物养护、钢结构和木结构的养护、启闭与动力设备的养护。应清楚各种养护的主要内容和要求。5、对各种常见的建筑物如土石坝、混凝土、砌石及钢筋混凝土建筑物、堤防等，应清楚其维修的工程技术措施与手段。四、考核知识点　　1、水工建筑物管理工作的重要性；2、水工建筑物的观测内容、方法和观测仪器的类型及相应的工作原理；3、水工建筑物的养护和修理的一般内容及方法。　五、考核要求　　1、掌握水工建筑物管理工作的重要性，水工建筑物的观测内容和观测方法；2、了解水工建筑物的观测仪器的类型、特点、适用情况及相应的工作原理；3、掌握水工建筑物的养护内容和修理的一般内容及方法。 15'