水工建筑物重点.doc

'第六章水闸1.水闸分类(掌握含义和区别)P300按承担的任务：①节制闸（拦河闸）②进水闸③分洪闸④排水闸（双向挡水，双向过流）⑤挡潮闸（双向挡水，单向过流）⑥冲沙闸按闸室结构：①开敞式②胸墙式③涵洞式水闸等别划分依据：水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性。2.水闸组成P302：一般由闸室、上游连接段、下游连接段组成。闸室：包括闸门、闸墩（作用：分隔闸孔支撑闸门）、边墩、底板、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机。上游连接段：上游护底、铺盖、上游翼墙、上游护坡、防冲槽。作用：引导水流平顺地进入闸室，保护两岸及河床免遭冲刷，并与闸室共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。下游连接段：护坦、海漫、防冲槽、下游翼墙、下游护坡。作用：消除过闸水流的剩余能量，引导出闸水流均匀扩散，调整流速分布和减缓流速，防止水流出闸后对下游的冲刷。3.闸址选择：进水闸或分洪闸宜在河岸基本稳定顺治河段或弯道凹岸顶点稍偏下处。分洪闸中心线宜正对河道主流方向。排水闸宜在地势低洼出水通畅靠近主要容泄区4.宽顶堰：泄流稳定，流量系数小，易产生波状水跃低实用堰：流量系数大，但泄流能力易受尾水位变化影响。5.闸底板高程：考虑到经济因素，小型工程尽量高，大型尽量低。6.闸室总宽：L=nl+(n-1)dl:闸室单孔宽度d：闸墩厚度7.渗流的不利表现:①降低闸室抗滑稳定及两岸翼墙及边墩的侧向稳定性②可能引起地基渗流变形，眼中的渗流变形会使地基受到破坏，甚至失事③损失水量④使地基内可溶物质加速溶解。8.防渗排水任务：拟定水闸地下轮廓线、做好防渗排水设施的构造设计。9.不透水的铺盖、板桩与地基的接触线，即是闸基渗流的第一根流线，称为地下轮廓线，其长度即为水闸的防渗长度。10.水闸防渗布置P307（主要掌握粘性土地基和砂性土地基，注意板桩形式和排水管位置）粘性土地基：排水管在消力池或底板下，一般不用板桩，因为板桩可能破坏黏土的天然结构，在板桩与地基间造成集中渗流通道。砂性土地基：排水管位于消力池下，注意沙层厚薄时的布置。11.渗流计算——改进的阻力系数法（P308）渗流段阻力系数只与渗流段的几何形状有关=渗流段流线平均长度/渗流段透水层深度各段水头损失h只与各流段阻力系数有关考6-7公式推导仅挡潮闸需修正进口处水头损失，其余只需修正出口处。非粘性土地基，出口段既要验算流土破坏，也要验算管涌破坏。12.铺盖与地板连接处理措施：在该处将铺盖加厚；将底板前端做成倾斜面，使黏土能借自重及其上的荷载与地板紧贴；在连接处铺设油毛毡等止水材料，一端用螺栓固定在斜面上，另一端埋入黏土中，为了防止铺盖在施工期间收到破坏和运行期间被水流冲刷，应在其表面铺砂层，，然后在砂层上再铺设单层或双层块石护面。13.水闸采用底流消能，不用挑流消能原因：调流挑流消能一般流速较大，而水闸水头差小流速小，下游河床抗冲刷能力小。不用面流消能原因：闸下游水位变化幅度大，难以保证任何情况下都产生 面流式水跃。不用消力戽原因：消力戽消能要求下游水位和流量保持恒定关系，水闸不能满足。1.闸室底板分整体式和分离式整体式：横缝设在闸墩中间，闸墩与底板连在一起，能传递荷载分离式：单孔底板上设双缝，将底板与闸墩分开，不能传递荷载，有自行稳定作用。2.当闸室沿基底面的抗滑稳定安全系数小于容许值可采取以下措施：①增加铺盖长度或帷幕灌浆深度，或在不影响抗渗稳定的前提下，可将排水设施伸向水闸底板下游段底部，以减小作用在底板上的渗流压力。②利用上游钢筋混凝土铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。③将闸室位置略向下游一侧移动，或将水闸底板向上有一侧加长，以便多利用一部分水重。④增加闸室底板的齿墙深度。⑤增设钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚固结构。3.按桩受力不同分：摩擦桩（悬挂桩）、端承桩（支承桩）。底板土沉降时端承桩不沉降，土容易脱离底板。4.不平衡剪力：由于地板上的荷载在顺水流流向是有突变的，而地基反力是连续变化的，所以，作用在单宽板条及墩条上的力是不平衡的，即在板条及墩条的两侧必然作用有剪力Q1和Q2，并由Q1Q2差值来维持板条及墩条上力的平衡，其差值称为不平衡剪力。5.闸墩设计控制工况：①运用情况②检修情况6.论述水闸工作特点：①软土地基压缩性大，承载能力低，细沙容易液化，抗虫能力差。②水闸泄流时，尽管流速不高，但水流仍具有一定剩余能量，而土基抗冲刷能力较低，可能引起水闸下游冲刷。③土基在渗透水流作用下，容易产生渗流变形，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。第七章岸边溢洪道1.泄水建筑物分为：①深式泄水建筑物和②溢洪道①深式泄水建筑物：包括水隧洞、坝下涵管、坝身泄水孔。超泄能力低，用于辅助泄流。②溢洪道：按其布置位置不同分为坝身溢流和岸边溢流。超泄能力强。2.岸边溢洪道按其结构形式分为：正槽溢洪道、侧槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道。3.WES相对克奥型有哪些优点？4.泄槽平面布置布置原则P359:宜尽可能采用直线、等宽、对称布置，这样可以使水流平顺、结构简单、施工方便。泄槽纵剖面设计主要是决定纵坡。泄槽坡必须保证泄流时溢流堰下为自由出流和槽中不发生水跃，使水流始终处于急流状态。因此，纵坡必须大于临界坡度。5.侧溢洪道一般由溢流堰、侧槽、泄水道、出口消能段组成。溢流堰大致沿河岸等高线布置，水流经过溢流堰泄入与堰大致平行的侧槽后，在槽内转向约90度，经侧槽或泄水隧洞流入下游。第八章水工隧洞1.为满足水利水电工程各项任务的需要，在岩体和土层中开挖的地下建筑物称，为水工隧洞。其功用是：①配合溢洪道宣泄洪水，有时也可以作为主要泄水建筑物之用。②引水发电，或为灌溉、供水、航运和生态输水。③排放水库泥沙，延长水库使用年限，有利于水电站等的正常运行。④放空水库，用于人防或检修建筑物。⑤在水利枢纽施工期用来导流。2.水工隧洞按承担的任务可分为：泄洪隧洞、引水发电和尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、放空和排沙隧洞、放空和排沙隧洞、施工导流隧洞。按隧洞内水流流态分为：有压隧洞、无压隧洞。3.P382水工隧洞工作特点：①水力特点：②结构特点：③施工特点：4.水工隧洞组成：进口段、洞身段、出口段。 1.施工隧洞布置原则P382看2.工作闸门：动水中启闭检修闸门：静水中启闭事故闸门：动水中关闭，静水开启。3.龙抬头式泄洪洞大多是无压隧洞，在进口之后用抛物线段、斜坡段、反弧段与较低的洞身相连接。4.深式泄水隧洞的进水口按其后接洞内的水流流态可分为有压隧洞进水口和无压隧洞进水口。当无压隧洞进水口压力段的长度小于3倍孔口高度时，称为短管型进水口。按进水口的布置及结构形式，可分为竖井式、塔式、岸塔式、斜坡式。5.泄水隧洞的进水口或中部闸门之后应设通气孔，作用：①工作闸门在各级开度情况下承担补气任务，补齐可以降低门后负压，稳定流态，避免建筑物发生振动和空蚀，减小作用在闸门上的下拖力和附加水压力②检修时，在下放检修门之后放空洞内水流过程中用以补气③检修完成后，需要向检修闸门和工作闸门之间充水，以便平压开启检修闸门，此时，通气孔用以排气。所以，通气孔在泄水隧洞的正常泄流、放空和充水过程中，承担补气和排气任务，对改善流态、避免运行事故起着重要作用。6.平压管：为了减小检修闸门启门力，在检修闸门与工作闸门之间设置与水库连通的管阀。7.隧洞洞身断面型式取决于水流流态、地质条件、施工条件、运行要求。8.无压隧洞断面型式：①无压隧洞多采用圆拱直墙断面，当铅直围岩压力较小时，可采用较小的中心角。当需要加大拱端推力时，其中心角可小于90度。②为了减小或消除作用在边墙上的侧向围岩压力，也可把边墙做成倾斜的。③如围岩条件较差，还可采用马蹄形断面④当围岩条件较差，又有较大的外水压力时，也可采用圆形断面。9.有压隧洞断面型式：均采用圆形断面。10.有压隧洞水力计算的主要任务是核算泄流能力及沿程压坡线。对无压隧洞，主要是计算其泄流能力及洞内水面线。11.衬砌的功用：①限制围岩变形，保证围岩稳定②承受围岩压力，内水压力等荷载③防止渗漏④保护岩石免受水流、空气、温度、干湿变化等的冲蚀破坏作用⑤减小表面糙率。12.衬砌类型：①平整衬砌②单层衬砌③组合式衬砌④预应力衬砌13.隧洞灌浆分：回填灌浆和固结灌浆。回填灌浆是为了充填衬砌与围岩之间的空隙，使之结合紧密，共同受力，以发挥围岩的弹性抗力作用，并减少渗漏。固结灌浆目的在于加固围岩，提高围岩整体稳定性，减小围岩压力，保证围岩的弹性抗力，减小渗漏。14.围岩压力也称山岩压力，是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护上的压力。15.围岩弹性抗力：是衬砌受力朝向围岩变形，围岩对衬砌呈现出的一种被动抗力。16.洞内无水时外水压力取大值偏安全；内水压力与外水压力组合时外水压力取小值偏安全。17.有压隧洞宜多采用圆形断面，内水压力常是控制衬砌断面的主要荷载。为了成分利用围岩压力的弹性抗力，围岩厚度应超过3倍开挖洞径，并使衬砌与围岩紧密贴结。第九章闸门1.闸门主要由三部分构成：①门叶：闸门的活动部分，用于封闭或开启孔口。②埋固部分：埋置或紧固在土建结构中的构建，将门叶所承受的荷载传递给土建结构。③启闭设备：操作门叶开启或关闭的设备。2.闸门按工作性质分：工作闸门、事故闸门、检修闸门。按门叶外观形状分：平面闸门、弧形闸门、人字形闸门、扇形闸门、浮箱闸门、叠梁闸门。3.平面闸门：分直升式平面闸门和升卧式平面闸门第十章 1.过坝建筑物是指为通航、过木、过鱼而设置的建筑物。2.通航建筑物分船闸和升船机两大类。船闸是浮运，升船机是升运。3.船闸组成：闸室、闸首、输水系统、引航道。4.船闸按级数分为多级船闸和单级船闸。5.升船机按承船厢载运船舶的方式分为：干运和湿运。6.为满足农田灌溉、水力发电、工业及生活用水的需要，在河道的适宜地点建造数个建筑物组成的水利枢纽，称为取水枢纽或引水枢纽。又称引水渠首或渠首工程。7.取水枢纽按其有无拦河坝，可分为坝取水枢纽和无坝取水枢纽。8.沉沙池类型：按平面形状分直线形（或称矩形）、曲线形、沉沙条渠。9.为满足灌溉发电供水需要，从上游向下游输水用的建筑物称为输水建筑物。渠系建筑物按其作用分：①渠道②调节及配水建筑物③交叉建筑物④落差建筑物⑤泄水建筑物⑥冲沙和沉沙建筑物⑦量水建筑物。10.渡槽由进口段、槽身、出口段、及支撑结构组成，按支撑结构形式分为梁式渡槽和拱式渡槽。11.涵洞有进口段、洞身和出口段三部分组成。'