水工建筑物等级划分、分类及作用、特征水位和库容

'水工建筑物基础知识 一、水利水电工程等级划分（一）水利枢纽1、水工建筑物——为兴水利除水害目的而修建的建筑物。是为了满足防洪要求,获得发电、灌溉、供水等方面的效益,需要在河流的适宜地段修建不同类型的建筑物，用来控制和分配水流，这些建筑物称为水工建筑物。2、水利枢纽——由不同类型水工建筑物组陈成的综合体称为水利枢纽 3、水利枢纽分类：蓄水枢纽---由挡水、泄水、放水三部分组成取水枢纽---有坝、无坝及水闸平原水利枢纽山区水利枢纽高、中、低水头的水利枢纽。4、水利枢纽的规划原则：合理的开发利用水资源，做到以最少的投资，最大限度地满足国民经济各部门的需要。 （二）水工建筑物按作用可以分为：建筑物的属性可以多从叠加。1）挡水、壅水建筑物：用以拦截江河水流，抬高上游水位以形成水库。如各种坝、闸等。2）泄水建筑物：用以宣泄洪水期河道入库洪量超过水库调蓄能力的多余洪水。以保证大坝及有关建筑物的安全。如河岸溢洪道、泄洪洞、重力坝溢流坝段、坝身泄水孔等。3）输水建筑物：用以满足发电、供水和灌溉的需求，从上游向下游输送水量。如输水渠道、引水管道、水工隧洞、渡槽、倒虹吸管等。4）取水建筑物：一般布置在输水系统的首部，用以控制水位、引水流量或人为提高水头。如进水闸、扬水泵站等。回本章主页 5）河道整治建筑物：用以改善河道的水流条件，防治河道变形及险工的整治。如顺坝、导流堤、丁坝、潜坝、护岸等。6）专门建筑物：为水力发电、过坝、量水而专门修建的建筑物。如调压室、电站厂房、船闸、升船机、筏道、鱼道、量水堰等。 （三）水利工程的特点水利工程的特点：工作条件复杂、受自然条件制约，施工难度大、效益大，对环境影响也大、失事后果严重。1、工作条件复杂地基：岩基可能有裂隙，节理；土基可能压缩性大，流动性强的细沙层。渗透压力大；水压力大；泄流量达，泄流集中，须有消能防护措施；高水头泄流存在脉动、震动。多沙河流有排沙减淤要求：小浪底9条排沙孔2、受自然条件制约、给施工带来困难。3、工程效益大，对周围环境的影响也大。库区水位高，对矿井、房屋、耕地不利4、失事后果严重；河南板桥水库、石漫滩水库“75、8”事件。回本章主页 水利枢纽及水工建筑物分等分级根据工程项目的规模、效益及其在国民经济中的重要性将其分等；然后，再根据枢纽中各水工建筑物的作用大小及重要性，对建筑物进行分级。不同级别的水工建筑物在安全系数、洪水标准、安全超高等技术方面的要求则有所不同回本章主页 水利水电工程分等指标回本章主页工程等别工程规模水库总库容(108m3)防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业的重要性保护农田(104亩)治涝面积(104亩)灌溉面积(104亩)供水对象重要性装机容量I大(1)型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120II大(2)型10~1重要500~100200~60150~50重要120~30III中型1.0~0.10中等100~3060~1550~5中等30~5IV小(1)型0.10~0.01一般30~515~35~0.5一般5~1V小(2)型0.01~0.001＜5＜3＜0.5＜1 根据重要性对水工建筑物分级主要建筑物、次要；永久和临时建筑表1-2永久水工建筑物级别工程等别主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅱ23Ⅲ34Ⅳ45Ⅴ55 表1-4临时性水工建筑物级别级别保护对象失事后果使用年限建筑物规模高度m库容亿3特殊1级永久淹没重要城镇、工矿、交通线＞3＞50＞1.041、2级永久淹没一般城镇、工矿、交通线3~1.550~151.0~0.153、4级永久淹没基坑、对发电影响不大＜1.5＜15＜0.1 不同级别的水工建筑物在安全系数、洪水标准、安全超高等技术方面的要求则有所不同不同级别的水工建筑物在以下几个方面应有不同的要求：（1）抗御洪水能力：如建筑物的设计洪水标准、坝（闸）顶安全超高等。（2）稳定性及控制强度：如建筑物的抗滑稳定强度安全系数，混凝土材料的变形及裂缝的控制要求等。（3）建筑材料的选用：如不同级别的水工建筑物中选用材料的品种、质量、标号及耐久性等。回本章主页 水利水电工程的设计洪水标准及堤坝安全加高1、山区、丘陵区永久性水工建筑物的洪水标准见表1-5。对平原及滨海地区的水利水电工程的永久建筑物的洪水标准应按表1-6确定。2．临时性水工建筑物：临时性水工建筑物的洪水标准，根据其结构类型、级别，结合风险度综合分析，按表1-7合理选用。3．水工建筑物的安全加高：对永久性的挡水建筑物、堤防工程和不允许过水的临时性挡水建筑物，确定其顶高程时，在各种运用情况静水位上加波浪高后，还须考虑安全加高，以确保其自身安全。 葛洲坝 类型都江堰水利工程 三峡工程 三峡船闸 水库与堤防的特征水位特征水位主要有：死水位、正常蓄水位，防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位及校核洪水位。特征库容：死库容、兴利库容、防洪库容，设计调洪库容及校核调洪库容（如图）。 校核水位设计水位防洪高水位正常水位死水位汛限水位水库大坝重复库容死库容防洪库容调节库容兴利库容总库容 ①死水位和死库容死水位：是指水库正常运行情况下，允许水库消落的最低水库。死库容：指死水位以下的库容。 ②防洪限制水位、防洪高水位、防洪库容。防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，水库汛期防洪运用时的起调水位。防洪高水位：水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时，在坝前达到的最高水位（水库承担下游防洪任务时确定）。防洪库容：指防洪限制水位至防洪高水位之间的库容。 ③正常蓄水位和兴利库容。正常蓄水位：水库在正常运用的情况下，满足设计兴利要求时，允许蓄到的最高水位。兴利库容：水库正常蓄水位与死水库之间的库容。 ④设计洪水位和设计调洪库容设计洪水位：水库在设计洪水发生时，水库从防洪防制水位开始通过调洪后所达到的最高水位。设计调洪库容：水库设计洪水位与防洪限制水位之间的库容。 ⑤校核洪水位和校核调洪库容：校核洪水位：水库在校核洪水发生的情况下，水库从防洪限制水位开始通过调洪后所达到的最高水位。校核调洪库容：水库校核洪水位与防洪限制水位之间的库容。'