1、水利工程基礎(chǔ)知識,1,主要內(nèi)容,一、水文水資源知識、水庫 二、水利工程的作用及特點 三、水工建筑物的分類 四、常見的水工建筑物 五、水利樞紐的分等與水工建筑物的分級,結(jié) 束,2,我國的水資源,水資源 水量：水的數(shù)量。全球水量為淡水資源中的動態(tài)儲備，也就是水循環(huán)的總量。 水質(zhì)：水的質(zhì)量。 水能：水所蘊含的機(jī)械能。,3,我國的水資源,我國的水資源分布 總量多，人均少。 時空分布不均。,4,降水,雨量 一定時段內(nèi)降雨在沒有流失、滲潤和蒸發(fā)的情況下，累積的厚度，以毫米為單位。按規(guī)定，一般降雨，以上午8點作為日分界，以本日8點到次日8點的24小時內(nèi)所有降水量為本日降水量；如遇暴雨、大暴雨，一般按2小時或

2、3小時加測；如降冰雹，應(yīng)在冰雹停止時測報。,5,降水,降雨等級劃分 小雨：24小時雨量在10毫米以下的降水。 中雨：24小時雨量在1025毫米的降水。 大雨：24小時雨量在2550毫米的降水。 暴雨：24小時雨量在50100毫米的降水。 大暴雨：24小時雨量在100250毫米的降水。 特大暴雨：24小時雨量在250毫米以上的降水。,6,河川徑流的產(chǎn)生,流域 河流所匯集雨水的區(qū)域。 相鄰兩流域的界線稱為分水線。 常以地面分水線索控制的面積為流域面積（集水面積）。 集水面積越大，匯集的水量越多。,7,河川徑流的產(chǎn)生,8,河川徑流的水文要素,水位 水體的自由水面相對于某一固定基準(zhǔn)面的高程。 基準(zhǔn)面采

3、用1985國家高程基準(zhǔn)（黃海零點） 水位觀測設(shè)備為水尺或自己水位計。水位變化不大時早晚8點觀測兩次；汛期加測。,9,河川徑流的水文要素,流量Q 單位時間通過某斷面的水量。 流量Q為斷面面積與平均流速乘積。,10,洪水,洪水過程線 一次洪水的流量隨時間的變化曲線。 流量最大值為洪峰流量。 發(fā)生時間為洪水歷時。 洪水總量為洪量。,11,洪水,Q,t,12,洪水,洪水的頻率、重現(xiàn)期 例：50年一遇的洪水，其頻率為2%，重現(xiàn)期為50年； 20年一遇的洪水，其頻率為5%，重現(xiàn)期為20年； 50年一遇的洪水規(guī)模大于20年一遇的洪水。 頻率、重現(xiàn)期為統(tǒng)計定義，不確定。,13,水利工程,為了控制、利用水資源，

4、達(dá)到除害興利的目的，必須采取各種工程措施和非工程措施，采取的工程措施就是水利工程，工程中的建筑物稱為水利工程建筑物，簡稱水工建筑物。 幾種不同類型的水工建筑物集合在一起，形成一個綜合體，用來支配、控制水流，此綜合體稱為水利樞紐，其中蓄水樞紐稱為水庫。,14,水庫,水位 水庫的水面高程。 庫容 水位以下的蓄水容積。 水位庫容關(guān)系曲線,15,水庫,特征水位與庫容 死水位：正常運用允許的最低水位。以下的庫容為死庫容。 正常蓄水位：最高的興利水位。與死水位之間的庫容為興利庫容。,16,水庫,特征水位與庫容 汛期限制水位：汛期允許蓄水的上限水位。 設(shè)計、校核洪水位：水庫遇設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或校核標(biāo)準(zhǔn)的洪水時水庫最

5、高水位。 汛期限制水位與設(shè)計、校核洪水位之間的庫容稱防洪庫容。,17,水庫,特征水位與庫容 校核洪水位以下的庫容為總庫容。 正常蓄水位與汛期限制水位之間的庫容為重復(fù)庫容。,18,典型工程：三峽水利樞紐工程,水利工程的作用,一、河道整治與防洪（防洪效益） 采用“上攔下排，兩岸分滯”的工程體系 上攔：在上游進(jìn)行水土保持，修建水庫攔蓄洪水。 下排：疏浚河道，修堤筑防，提高河道泄洪能力。 兩岸分滯：設(shè)置分洪區(qū)。,19,典型工程：二龍山水庫,水利工程的作用,二、農(nóng)田水利（灌溉效益） 取水工程 輸水配水工程 排水工程,20,典型工程：豐滿水電站,水利工程的作用,三、水力發(fā)電（發(fā)電效益） 壩式 引水 混合,

6、21,典型工程：石頭口門水庫,水利工程的作用,四、給排水（供水效益） 城市供水 污水處理,22,典型工程：葛洲壩水利樞紐工程,水利工程的作用,五、航運（航運效益） 調(diào)整天然河道水流條件和水深，改善通航條件。 修建通航建筑物。 開挖運河。,23,水工建筑物的工作特點,工作條件復(fù)雜。 受自然條件制約，施工難度大。 效益大，對環(huán)境影響大。 失事后果嚴(yán)重。,24,水工建筑物的分類,按作用 擋水建筑物：攔截江河，形成水庫。 重力壩、土石壩、拱壩、水閘等 泄水建筑物：宣泄洪水，保證水庫安全。 溢流壩、泄水孔、溢洪道、泄水隧洞等 輸水建筑物：從上游向下游輸送水流。 引水隧洞、渠道、引水涵管等,25,水工建筑

7、物的分類,按作用 取水建筑物：輸水建筑物的首部建筑。 進(jìn)水建筑物、進(jìn)水閘、揚水站、渠首建筑物等 整治建筑物：改善水流條件，保護(hù)河床。 丁壩、順壩、導(dǎo)流堤、護(hù)岸、護(hù)底等 專門建筑物：完成某一專門任務(wù)的建筑。 電站廠房、沖沙閘、船閘、升船機(jī)等,26,水工建筑物的分類,按使用期限 永久性建筑物：在工程運用中長期使用的建筑物，如大壩、溢洪道等。按其在樞紐中的重要性又可分為： 主要建筑物 次要建筑物 臨時性建筑物：僅在施工中使用的建筑物，如圍堰、導(dǎo)流建筑物等。,27,常見的水工建筑物,重力壩 拱壩 土石壩 渠系建筑物,水閘 溢洪道 隧洞與涵管,28,分等分級的必要性,為使工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性合理的統(tǒng)一起

8、來，將水利工程及其所屬建筑物按工程規(guī)模、效益大小及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性劃分為不同的等級，并采取不同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 我國水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水利水電樞紐工程劃分為五等，所屬建筑物劃分為5級。,29,水利樞紐的分等,分 等 方 法,水利水電樞紐工程劃分為五等,攔河閘工程按過閘流量分等。 灌溉、排水泵站按裝機(jī)流量、功率分別分等，并選取高等別。,30,水工建筑物的分級,永久性水工建筑物根據(jù)其所屬工程等別及其在工程中的作用和重要性分5級，臨時性水工建筑物根據(jù)保護(hù)對象的重要性、失事后果、使用年限和規(guī)模分3級。,31,水工建筑物的提級,水庫的大壩，高度超過規(guī)定者，可提高一級，但洪水標(biāo)準(zhǔn)不提。 地質(zhì)條件特別復(fù)雜或?qū)嵺`較少的新型結(jié)構(gòu)，可提一級，洪水標(biāo)準(zhǔn)不提。 綜合利用的水利樞紐工程，如按不同的分等指標(biāo)，其中兩項接近同一級別上限，其共用建筑物提高一級。,32,對不同級別建筑物的不同要求