蒑德胜的水工建筑物课案.doc

绪论 世界水资源概况 地球上的水总量很大，约为15亿km3，但绝大部分是海洋中的咸水； 人类可以利用的淡水总量约为0.38亿km3 ，仅占全球总水量的2.5%，这其中有80%左右的淡水储藏在极地和冰山、冰川，还有一部分藏于地下； 对人类起着特别重要作用的地表水，全球约为47万亿m3，人均约9000m3 。 我国水资源概况 特点一：总量并不丰富，人均占有量更低 特点二：年内年际分配不均，旱涝灾害频 特点三：地区分布不均，水土资源不相匹配。须建调水工程，提高水资源配置能力。 特点四：我国自然水分蒸发强烈 我国水能源概况 我国的人均水资源并不丰富。但我国可用于发电的水能资源十分丰富，从青藏高原到海平面之间的巨大落差。 特点一：总量丰富，开发不足 可开发总量世界第一，占世界总量16.7％。 到2010年，开发量约仅占可开发量40%，远低于发达国家60％的平均水平。 美国82％；日本84％；欧洲是72%以上，瑞士达到100% 特点二：地区分布不均，与经济发展不匹配 78％水能资源集中于西部，东部仅6％； 51％用电量在东部。 特点三：江河来水量时间分布不均 年内降雨集中在汛期； 年际间江河来水量变化大。 须建设（年调节、多年调节）大型水库。 我们的任务 今后15－20年是水利、水电建设的良好机遇期；中央一号文件 防汛抗旱、粮食安全、城乡供水、生态保护等需求； 西部大开发战略的机遇： 东部：水能资源占6％，开发率大于50％； 西部：水能资源占78%，开发率仅约30％（？）。 水资源方面： 我国目前面临着水多（洪涝灾害）、水少（干旱）、水脏（水污染）等一系列严峻问题； 水能源方面：开发率低、地区分布极不均匀； 任务： 必须修建各项工程设施，对天然来水进行合理的调配和利用，这些工程措施统称为水利水电工程。按照工程开发目标可分为治河防洪工程、农业水利工程、水力发电工程、航道与港口工程、给排水工程和综合利用水利工程。 所取得的成就 水库8.54万多座，总库容达6344亿立方米（2007）； 水库8.64万多座，总库容达6924亿立方米（2008）； 江河堤防长度28.38万km（2007）； 面积50万亩以上灌区149处，有效灌溉面积11207千公顷；全国农田有效灌溉面积达到 58472千公顷（2008） ； 水电装机容量，约1.9亿千瓦（2010）。 三峡工程建成＋南水北调工程已经开工（中线工程干线已基本贯通，东线工程每年调水150亿m3 ） 。 标志性工程: 50年代，新安江水电站，混凝土宽缝重力坝，坝高102m 60年代，刘家峡，混凝土重力坝，强震区，坝高147m 70年代，乌江渡重力拱坝，石灰岩岩溶区，坝高165m 80年代，葛洲坝工程，大江截流流量达4400～4800m3/s 90年代， 三峡工程，世界第一（库容、发电量、混凝土工程量、船闸等)；二滩拱坝，第一个国际招标，我国最高拱坝；小浪底，第一个引进外资 ，出现洋工仔. 2000年后，以小湾、锦屏一级、白鹤滩、溪洛渡、水布垭等为代表的一大批巨型水电工程。 水利枢纽和水工建筑物 水工建筑物: 水利水电工程中采用的各种建筑物。 水利枢纽:在水域的适当地点，为了一种或多种目的而集中布置若干个不同类型的水工建筑物，各自发挥不同作用并协调工作，构成一有机综合体，称为水利枢纽。 蓄水枢纽 蓄水枢纽是在挡水建筑物（挡水坝）上游形成较大库容的水利枢纽，也叫水库枢纽。 作用：抬高上游水位＋对河道天然流量进行年调节或多年调节（调洪作用）。 适用条件：当天然来水量在各年之间或一年内有较大变化，但径流总量可满足要求的情况下，一般需修建较高的坝，以形成水库、抬高上游水位，并用水库的库容调节来水流量。 建筑物组成：挡水建筑物（大坝）＋泄水建筑物＋取水建筑物，俗称“水库三大件”。根据水库的开发目的不同，还有水电站和通航船闸等。 引水枢纽 以引水为主要目标的低水头水利枢纽。 作用：雍高上游水位，控制引水流量，满足用水需要。 适用条件：河道天然流量充沛，但水位较低，水流不能进入渠道或管道。引水枢纽无需对河道天然流量进行调节，挡水建筑物高度不大，库容也不大。 建筑物组成：进水闸、雍水坝（或拦河闸）、冲沙闸等建筑物组成。如果是综合利用的引水枢纽，还需建专门建筑物，如水电站和通航船闸。 都江堰为最典型代表。 泵站枢纽 以泵站为主体的水工建筑物综合体。 作用：把低处的水抽送到高处，达到灌溉、排涝、发电（抽水蓄能电站）、航运等目的。 建筑物组成：最常见的配套建筑物通常有引水闸（灌溉泵站）、排水闸（排涝泵站）、通航船闸（兼有排洪、航运功能的河道）。 世界上最大的泵站枢纽江都电排站 二、水工建筑物设计综述 水工建筑物分类