水工建筑物的 看见的能抄就抄雨悸 nbsp 20

'水工建筑物的看见的能抄就抄雨悸nbsp20水工建筑物的看见的能抄就抄2011年09月03日　　我国水资源的特点—地区时间分配不均匀南水北调兴修水利工程　　水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利的目的而修建的工程　　洪水的形成过程—流域发生一场降雨经过流域的产流和汇流设计洪峰流量Q设计洪水总量W和设计洪水过程洪水总历时T　　水利枢纽的作用—为了综合利用水资源，达到防洪、灌溉、发发电、供水、航运等目的，需要修建几种不同类型的建筑物以控制和支配水流，满足国民经济发展的需要，这些建筑物统称为水工建筑物组合在一起协同工作的建筑物群称为水利枢纽　　修建目的1水利发电枢纽集中河流落差将势能转化为动能通过水轮发电机转化额为电能　　2水运枢纽抬高水位增加航道水深减小流速　　3引水枢纽保证从从河流中引出具有一定水位和足够流量的水流以满足工业农业用水需要　　水利枢纽的类型—水利枢纽依据作用水头的高低可以分为蓄水枢纽和引水枢纽两种类型　　蓄水枢纽蓄水枢纽多修建在山区峡谷河流上引水枢纽多建于平原河流上　　无坝引水枢纽无坝引水是从河流中自流引水一般用于河道比较开阔 流量较大的平原河流。引水枢纽的水工建筑物有进水闸冲沙闸、沉沙池及上下游整治建筑物等　　有坝引水枢纽当水位较低筑坝抬高水位　　重力坝--依靠坝体自身重力产生的抗滑力来维持身稳定的建筑物，常用混凝土或浆砌石材料修建　　重力坝的特点—1便于泄洪，施工容易导流2混凝土重力坝需要温控散热措施3材料强度不能充分发挥4受扬压力影响大5对地形、地质条件适应性好　　重力坝的分类1高度区分高坝中坝低坝2材料区分混凝土浆砌石3泄水条件溢流非溢流4结构实体空腹宽缝5施工方法浇筑混凝土碾压混凝土　　上游坝坡系数常用n=0-0.2，下游坝坡系数常采用m=0.6-0.8，坝底宽约为B=0.7-0.9H混凝土重力坝上游面可做成折坡折坡点一般位于1/3-2/3坝高处以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定性　　坝体宽度—一般情况坝顶宽度可采用最大坝高的8%-10%，切不小于三米碾压混凝土坝坝顶宽度不小于5m　　坝顶或防浪墙高程=水库静水位+超高超高为波浪中心线高出正常蓄水位或校核洪水位的高度、安全超高三项之和，计算结果取设计情况和校核情况的较大值　　溢流坝的泄水方式—堰顶开敞溢流式和孔口溢流式两种　　溢流坝的效能防冲—三个方面水流内部撞击下泄水体与空气下泄水体与固体----消能方式有低流消能挑流消能面流消能和消力消能　　低流消能—在坝下设置消力池、消力坎或综合式消力池和其他辅助消能设施促使下泄水流在限定的范围内产生水跃主要通过水流内部的旋滚、摩擦、掺气和撞击达到消能的目的 　　挑流消能---是利用溢流坝下游反弧段的鼻坎，将下泄的高速水流挑射抛向空中，挑射水流在掺入大量空气时消耗部分能量，而后落到距坝较远的下游河床水垫中产生强烈的旋滚，并冲刷河床形成冲坑随着冲坑的逐渐加深大量能量消耗在水流旋滚的摩擦之中　　鼻坎挑流射角度，一般情况下取20度—25度，对于深水河槽以选用15度—20度为宜　　鼻坎反弧半径R一般采用（8—10）H，H为反弧最低点出的水深。　　面流消能利用鼻坎将高速水流挑至尾水表面，在主流表面与河床之间形成反向旋滚，使高速水流与河床隔开　　重力坝对抗渗，抗冻，抗冲刷，抗侵蚀，低热，抗裂性能提出不同的要求　　为了满足运用和施工的要求，防止温度变化和地基不均匀沉降导致坝体开裂，需要合理分缝。常见的有横缝，纵缝，施工缝　　垂直坝轴线，将坝体分成若干个坝段的缝为横缝，一般沿坝轴线每15—20M设一道横缝　　纵缝按结构布置形式可分为：铅垂纵缝，斜缝，错缝　　深式泄水孔按其作用分为泄洪孔，冲沙孔，发电孔，灌溉孔，导流孔　　深式泄水孔按其流态可分为有压泄水孔和无压泄水孔　　平压管是平衡检修闸门两侧水压以减少启门力的输水管道，通气孔是向检修闸门和工作闸门之间的泄流水孔道内充气和排气的通道　　重力坝的地基处理主要任务有，防渗和排水，降低扬压力，减少渗透量，提高岩击的强度和整体性，满足强度和抗滑稳定的要求　　地基的处理主要内容有：坝基开挖及清理，坝基加固处理，坝基防渗处理，坝基排水 　　坝基加固固结灌浆是在坝基大面积范围内布置浅孔，用低压水泥砂浆进行灌注以提高岩击的整体性和强度的地基处理方法　　坝基的防渗与排水帷幕灌浆是在岩击内平行坝轴线钻一排或几排孔，用高压将水泥灌浆入孔中并把周围裂缝充填起来，胶结成整体，形成一道防渗帷幕　　拱坝是一种空间壳体拱型结构，其坝体结构可近似看做由一系列凸向上游的水平拱圈和一系列竖直向悬臂梁组成　　拱坝的形式按拱坝的曲率分类有单曲和双曲之分按拱坝水平拱圈的形式分类有圆弧拱坝，多心拱坝，变曲率拱坝　　拱坝平面布置形式一般有：等半径拱坝，等中心角拱坝，变中心角拱坝，双曲线拱坝的布置　　V形河谷可先用双曲拱坝，U形河谷可选用单曲拱坝　　拱坝坝身泄洪方式：1自由跌流式，2鼻坎挑流式，3滑雪道式4坝身泄水孔式　　坝身的消能和防冲：1水垫消能，2挑流消能3空中冲击消能　　土石坝是指由当地土料，石料或土石混合料而成的挡水坝　　土石坝的分类：按坝高分类，低于30米的为低坝，介于30米到70米的为中坝，高于70米得为高坝。按施工方法分类：碾压式土石坝，水力填充坝，定向爆破堆石坝　　按坝体材料的组合和防渗体的相对位置分类：1均质坝，断面不分防渗体和坝壳，基本上由一种土料组合2土质防渗体分区坝断面是由土质防渗体及若干透水性不同的土料分区构成，可分为粘土心墙坝，粘土斜墙坝以及其他不同形式的土质防渗体分区坝3非土质材料防渗体坝防渗体由混凝土、沥青混凝土或土工膜组成，其余部分由涂料构成的坝。　　粘性土心墙心墙坝顶部厚度一般小于3m心墙底部厚度不宜小于作用水头的1/4。 心墙的顶部应高出设计洪水位0.3~0.6m，且不低于校核水位心墙与坝壳之间应设置过滤层，起反滤层的作用。　　粘土心墙顶厚也不宜小于3m，底厚不宜小于作用水头的1/5.墙顶应高出设计洪水位0.6~0.8m保护层一般用2~3m。一般内坡不宜陡于1:2.0，外坡常在1：.2.5以上。　　排水设施1.贴坡排水贴坡排水紧贴下游坝坡的表面设置，它由1~2层堆石或砌石铸成，在石块与坝坡之间设置反滤层。贴坡排水构造简单、节省材料、便于维修、但不能降低浸润线。　　棱体排水在下游坝角处用块石堆成排水棱体，顶部高程应超出下游最高水位，超出高度应大于破浪沿坡面的爬高棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，但石料用量较大，费用较高，与坝体施工有干扰，检修也较哭困难　　褥垫排水褥垫排水是伸展到坝体内的一种排水设施，在坝基面上平铺一层厚约0.4-0.5m的排水褥垫，并用反滤层包裹当下游水位低于排水设施时，降低浸润线的效果显著，还有助于坝基排水固结但当坝基产生不均匀沉陷时褥垫排水层易遭断裂而且检修困难施工时有干扰。　　土石坝的基本剖面形状为梯形，其基本尺寸主要包括坝顶高程，坝顶宽、上下游坡度，防渗结构，排水设备的形式及基本尺寸等　　坝顶高程—坝顶高程为静水位与相应的超高之和，超高包括波浪在坝坡上的最大爬高，安全加高等。坝顶的沉降值约为坝高的1%　　坝顶宽度高坝的坝顶最小宽度可选用10-15m　　坝坡—上游坝坡长比下游坝坡缓斜墙的上游坝坡一般较心墙坝缓沿高度分成数段每段10-30m从上而下逐渐放缓相邻坡率差值取0.25或0.5沙土和堆石的稳定坝坡为一平面地震荷载一般沿坝高呈非均匀的分布，所以沙土和石料有时也做成分层变坡形式 　　马道拦截雨水兼做交通检修和观测之用还有利于坝坡稳定　　反滤层的作用是既安全有顺利地排除坝体和地基土中的渗透水流。反滤层的结构。反滤层一般是由2-3层不同粒径的非粘性土组成。层次排列应尽量与渗透方向逐层增加　　河岸溢洪道1正槽溢洪道泄槽轴线与溢流堰轴线正交。过堰水流方向与泄槽轴线方向一致所以其水流平顺超泄洪水能力大结构简单运用安全可靠　　2侧槽溢洪道泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行侧槽溢洪道多设置于较陡的岸坡上大体沿等高线设置溢流堰和泄槽，易于加大堰顶长度减少溢流水深和单宽流量，不需大量开挖山坡单侧槽内水流紊动和撞击都很强烈　　非常溢洪道主要有漫流式自溃式爆破引溃式　　进水渠作用是将水库的水平顺的引向溢流堰当溢流堰紧靠水库时可做成喇叭口引导水流，　　控制段溢洪道的控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，他是控制溢洪道泄洪能力的关键部位溢流堰通常选用宽顶堰，实用堰有时也用驼峰堰折线形堰　　泄槽正槽溢洪道在溢流堰后多用泄槽与消能防冲设施相连以便将过堰洪水安全的泄向下游河道河岸溢洪道的落差主要集中在该段　　水工隧洞在水里枢纽中为满足泄洪灌溉发电等功能的需要在岩层中开凿而成的建筑物　　按洞内水流状态分类1有压洞隧洞工作闸门布置在隧洞出口洞身全断面均被水流充满隧洞内壁承受较大的内水压力引水发电隧洞一般是有压隧洞　　2无压洞隧洞的工作闸门布置在隧洞的进口水流没有充满全断面有自由水面灌溉渠道上的隧洞一般是无压的　　进口段1进口建筑物的形式竖井式她塔式岸塔式斜坡式　　洞身段1无压隧洞的断面形式及尺寸圆拱直墙形马蹄形断面圆形断面 　　2洞身衬砌的类型及构造衬砌是指沿开挖洞壁而做的人工护壁主要作用是1阻止围岩变形的发展保证围岩的稳定2根据需要承受围岩压力内水压力和其他荷载3防止渗漏4保护围岩免受水流空气温度干湿变化等的冲蚀破坏作用5平整围岩减小表面糙率增大过流能力6满足环境保护的要求　　衬砌类型1平整衬砌2单层衬砌3锚喷衬砌4组合式衬砌5预应力衬砌　　回填灌浆目的是为了填充衬砌与围岩之间的空隙使之结合紧密共同受力以改善传力条件和减少渗漏　　固结灌浆目的在于加固围岩提高围岩的整体行减小围岩压力保证岩石的弹性抗力减小地下水对衬砌的压力和减小渗漏　　出口段消能挑流消能底流消能窄缝式挑坎消能洞中突扩消能　　水闸是一种低水头的水工建筑物兼有挡水和泄水的作用用以调节水位控制流量以满足水利事业的各种要求　　水闸类型1节制闸2进水闸3分洪闸4排水闸5挡潮闸　　按闸室结构形式分类1开敞式水闸2封闭式水闸　　水闸的工作特点1稳定方面关门挡水时水闸上下游较大的水头差造成较大的水平推力使水闸有可能沿基面产生向下游的滑动为此水闸必须具有足够的重力以维持自身的稳定　　2防渗方面由于上下游水位差的作用水将通过地基和两岸向下游渗流渗流对闸室和两岸连接建筑物的稳定不利因此应妥善进行防渗设计　　3消能防冲方面水闸开闸泄水时在上下游水位差的作用下过闸水流往往具有较大动能，流态也复杂，而土质河床的抗冲能力较低可能引起冲刷此外水闸下游常出现波状水跃和折冲水流会进一步加剧对河床和两岸的淘刷还必须采取有效的消能防冲措施以防止河道产生有害的冲刷　　4沉降方面土基上建闸由于土基的压缩性大，抗剪强度低在闸室的重力和外部荷载作用下可能产生较大的沉降影响正常使用采取必要的地基处理等措施以减少过大的地基沉降和不均匀沉降　　水闸的组成水闸是由上游连接段闸室段和下游连接段组成 　　1上游连接段主要作用是引导水流平稳的进入闸室同时起防冲。防渗档土等作用一般包括上游翼墙铺盖护底两岸护坡及上游防冲槽等　　2闸室段闸室是水闸的主体部分通常包括地板闸墩闸门胸墙工作桥及交通桥等闸门的作用是挡水和控制下泄水流　　3下游连接段下游连接段具有消能和扩散水流的作用一般包括护坦海澷下游防冲槽下游翼墙及护坡等海澷的作用是进一步消除余能扩散水流调整流速分布防止河床受冲　　闸孔形式1宽顶堰是水闸中最常用的底板结构形式其主要优点是结构简单施工方便泄流能力比较稳定有利于泄洪冲沙排淤通航等其缺点是自由泄流时流量系数较小容易产生波状水跃　　2低实用堰有梯形的曲线形的和驼峰形的实用堰自由泄流时流量系数较大水流条件好选用适宜的堰面曲线可以消除波状水跃但泄流能力受尾水位变化的影响较为明显　　底板布置1整体式底板2分离式底板　　过闸水流的特点1水流形式复杂2闸下易形成波状水跃3闸下容易出现折冲水流4波状水跃折冲水流的防止措施　　海澷布置和构造1表面有一定的粗糙度以利于进一步的消除余能2具有一定的透水性以便式渗水自由排出，降低扬压力3具有一定柔性以适应下游河床可能的冲刷变形　　地下轮廓线水流在上下游水位差H的作用下经地基向下游渗透，并从护坦的排水孔等处排出　　不同地基地下轮廓线的布置1粘性土地基粘性土壤具有凝聚力不易产生管涌但摩擦系数较小排水设施前移到闸底板下降低底板下的渗透压力并有利于粘土加速固结　　2沙性土地基沙性土粒间无黏着力易产生管涌要求防止渗透变形是其考虑的重要因素沙性土摩擦系数较大对减小渗透压力要求相对较小 　　齿墙齿墙有浅齿墙和深齿墙两种浅齿墙常设在闸室底板上下游两端及铺盖起始处深齿墙常用于1当水闸在闸室底板后面紧接斜坡段并与原河道连接时在与斜坡段连接处的底板下游侧采用深齿墙（大于1.5m）其作用主要是防止斜坡段冲坏后危机闸室安全2当闸基透水层较浅时可用深齿墙截断透水层　　闸门按工作类型分类可分为工作闸门，事故闸门，检修闸门。工作闸门是正常情况下使用。事故闸门是在水工建筑物或机械设备出现事故时，在动水中快速关闭孔口的闸门。事故排除后充水平压，在静水中开启。检修闸门用以临时挡水，一般在静水中启闭。　　闸门按门体材料分类为钢闸门，钢筋混凝土或钢丝网水泥闸门，木闸门及铸铁闸门　　启闭机常见的启闭机有卷扬式，螺杆式，油压式　　水闸两岸连接建筑物翼墙的布置上游翼墙应与闸室两岸平顺连接，其顺水流方向的投影长度大于或等于铺盖长度下游翼墙的平顺扩散角每侧宜采用7度—12度，其顺水流方向方向的投影长度大于或等于消力池长度翼墙的平面布置通常有几种形式：反翼墙，圆弧式翼墙，扭面翼墙，斜降翼墙　　两岸连接物的结构形式从结构观点分析是挡土墙，常见的形式有重力式，悬臂式，扶壁式，空箱式及连拱箱式。　　渠系建筑物按照作用不同，可分为控制建筑物，交叉建筑物，衔接建筑物，量水建筑物　　灌溉渠道一般分为干渠，支渠，斗渠，农渠，毛渠。干支渠主要起输水作用，称为输水渠道。斗渠，农渠，毛渠起配水作用，称为配水渠道。　　渡槽是输送水流跨越渠道，河流，道路，沟谷等架空输水建筑物。一般由进口连接段，槽身，出口连接段，支撑结构，基础等组成 　　倒虹吸管的特点倒虹吸是输送渠水通过河流，山谷，洼地，道路或其他渠道的压力输水管道，是一种渠道交叉建筑物　　桥梁的类型按主要承重结构体系可分为梁式桥，拱式桥，悬索桥，组合体系桥按上部结构的建筑材料分为木桥，钢桥，土亏桥，钢筋混凝土桥，预应力钢筋混凝土桥按用途分为公路桥，铁路桥，城市桥，人行桥及其他专用桥按制造方法分，混凝土桥分为现筑桥和装配桥两类按跨径可分为特大桥L>500m，大桥L>100m，中桥30m