土木工程概论 第6章 水利水电工程要点.ppt

水工建筑物 小浪底水利枢纽开发目标以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电，是我国治理开发黄河的关键性工程。这座大坝高154米，总填筑量5185万立方米，是我国迄今为止最大的土石坝。右图为小浪底地下发电厂房 水工建筑物 概念：泄水建筑物是用以排放多余水量、泥沙和冰凌等的水工建筑物。 主要形式：泄水孔、泄水隧洞、溢洪道、溢流坝等。 主要功能：安全排洪、放空水库。 泄水建筑物 水工建筑物 溢洪道现场照片 （1）溢洪道：用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水，保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。 水工建筑物 （2）溢流坝： 溢流坝分类：按坝型分为溢流重力坝、溢流拱坝、溢流支墩坝和溢流土石坝等。 溢流坝过流形式有：①坝顶溢流(跌流)，②坝面溢流，③大孔口坝面溢流。 坝顶溢流 坝面溢流 大孔口坝面溢流 水工建筑物 右图 湖南省凤滩水电站腹拱式溢流拱坝 左图 河北省潘家口水利枢纽重力坝 水工建筑物 ①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房； 专门水工建筑物 无压引水式水电站 有压引水式水电站 水工建筑物 ②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸； 专门水工建筑物 节制闸 渡槽 水工建筑物 ③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道； 专门水工建筑物 防波堤 码头 水工建筑物 ④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。 专门水工建筑物 鱼道现场照片及示意图 瀑布沟水电站动画模拟视频 水利水电工程 农田水利工程 农田灌溉 1.地面灌溉 2.喷灌 3.滴灌 4.微喷 水利水电工程 农田水利工程 农田排水 农田排水：将农田中过多的地面水、土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、气、热关系，以利于作物生长的人工措施。 排水系统可分为明沟排水和暗沟排水系统两种。 水利水电工程 农田水利工程 取水工程 取水工程的作用是将河水引入渠道，以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要。 由于取水方式的不同，取水工程分为无坝取水工程、有坝取水工程、水泵站引水工程和水库取水工程。 水利水电工程 农田水利工程 取水工程 1．无坝取水工程 无坝取水是指当河川水位较高而灌溉区较低时，在河道上游水位较高的地方修建进水闸，借较长的引水渠来取得自流灌溉所需要的水头。 无坝取水工程示意图 水利水电工程 农田水利工程 取水工程 2.有坝取水工程 修建壅水坝或拦河节制闸，抬高水位，自流引水灌溉，形成有坝引水。 3．水库取水工程 4.水泵站引水 水利水电工程 农田水利工程 灌溉泵站与排水泵站 灌溉泵站：用于提水灌溉的泵站。分为有引水渠泵站及无引水渠泵站布置 排水泵站 ：用于排除洪涝渍水和降低地下水位的泵站。 排水泵站规划原则：高低水分开，高水高排，低水低排；主客水分开 水利水电工程 农田水利工程 灌溉渠道 1.渠道断面形式 取决于水流、地形、地质以及施工等条件。 最常采用的是梯形断面，在渠道断面设计中，采用水力最优断面，即最经济的断面，在同等过水断面的情况下，通过的流量最大。这就要求渠道底宽、水深和边坡有适当的比例。 水利水电工程 农田水利工程 灌溉渠道 2.渠道流速 设计渠道时，还要注意使渠道流速适当，过大会引起冲刷，过小容易淤积，并可能使渠道生长杂草。不致引起渠道冲刷的最大允许流速称为不冲流速；不致引起渠道淤积的最小流速称为不淤流速。应使渠道流速介于不冲流速和不淤流速之间。 水利水电工程 农田水利工程 灌溉渠道 3.渠底坡度 渠道的两端底部高度差与坡底的长度比。流速大小主要取决于渠底坡降的大小。 水利水电工程 农田水利工程 灌溉渠道 4.灌溉渠道水量损失 在灌溉渠道中，水量会主要通过渗透，其次通过蒸发损失掉。有时渗透量会达到渠道总流量的一半以上，这不仅不利于灌溉，还会引起地下水位的抬高，造成附近农田盐碱化。一般防止渗透的方法有两种，提高渠床土壤的不透水性；衬砌渠床。 水利水电工程 农田水利工程 渠系建筑物 1.交叉建筑物 当渠道穿越山岗、河流、山谷、道路、低洼地带或与其它渠道相遇时，必须修建交叉建筑物。 常用的交叉建筑物包括隧洞、渡槽、倒虹吸管、涵洞等。 渡槽 水利水电工程 农田水利工程 渠系建筑物 2.落差建筑物 当渠道通过地面过陡的地段时，为了保持渠道的设计比降，避免大填方或深挖方，往往将水流落差集中，修建建筑物联接上下游渠道，这种建筑物称落差建筑物。如跌水、陡坡等 渡槽 水利水电工程 水电工程 我国