9土木工程概论PPT.ppt

第9章;9.1 水利工程简介;; 水利活动起源很早，文字记载可以追溯到六七千年前，水利在中国有着重要地位和悠久历史，历代有为的统治者，都把兴修水利作为治国安邦的大计。如四川的都江堰、关中的郑国渠、沟通长江与珠江水系的灵渠及京杭大运河等都是我国古代水利工程的代表。;9.1.3 水利工程的类型及分类;; 水利枢纽工程是修建在同一河段或地点，共同完成以防治水灾、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体，它是水利工程体系中最重要的组成部分，一般由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、过木等专门性的水工建筑物组成。; 按承担任务的不同，可分为防洪枢纽、灌溉(或供水)枢纽、水力发电枢纽和航运枢纽等。多数水利枢纽承担多项任务，称为综合性水利枢纽。;工程 等别;9.1.4 水利工程发展趋势; 溪洛渡水电站有高拱坝、高水头、高地震带和大型洞室群的开挖等特点，技术上非常有挑战性，既是国家实施西部大开发战略的重大举措，同时又缓解我国经济高速发展中日益突出的电力紧张问题，对有效改善国家电网结构，促进东、中、西部优势互补、协调发展等方面具有十分重大的意义。 ;9.1.5 水电站开发方式和主要类型;河床式水电站实例;坝后式水电站 厂房结构不受水头所限，水头取决于坝高。;溢流式水电站 当河谷狭窄、泄洪量大、机组台数多、地质条件较差、不能采用地下式厂房而又要求保证有一定宽度的溢流段时，将厂房布置在溢流坎下面，厂房顶就是溢流面，称为溢流式厂房。 ;自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与天然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。适合于山区应用。 ;首部式地下厂房;尾部式地下厂房 ;中部式地下厂房 ;抽水蓄能电站厂房内的机组具有水泵和水轮发电机。它是利用电网中在夜间负荷低谷时的电力输送给抽水蓄能电站，驱动水泵，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄；当高峰负荷出现时，放水到下水库，冲动水轮机带动发电机发电。 ;利用海水涨落形成的潮汐能发电的电站称为潮汐电站。潮汐电站厂房基本上与河床式厂房相同。 ;9.2 主要水工建筑物;9.2.1 挡水建筑物; 坝是主要的挡水建筑物之一，它的主要荷载有坝面水压力、坝体自重、泥沙压力、冰压力、温度荷载以及地震荷载等。坝的设计中要解决的主要问题是坝体抵抗滑动或倾覆的稳定性、防止坝体自身的破裂和渗漏。 ; (2) 混凝土坝 混凝土坝可分为重力坝、拱坝和支墩坝三种类型，重力坝依靠坝体自重与基础间产生的摩擦力来承受水的推力而维持稳定。; 随着世界筑坝技术的提高，坝的高度逐渐提高，坝的规模亦随之加大。目前世界最高的坝是俄罗斯335m高的罗贡土石坝，最高的混凝土坝是瑞士的大迪克桑斯坝，坝高为285m。体积最大的土石坝是巴基斯坦塔贝拉水电站的土石坝，体积达1.2亿立方米；体积最大的混凝土坝是俄罗斯的萨扬舒申斯克重力拱坝，体积为850万立方米；若计入尾矿坝则为美国新科尼利亚尾矿坝，体积为2.1亿立方米。; (3) 其他类型的坝 其他材料建成的坝如橡胶坝、钢坝、木坝及草土坝(堰)等使用较少，一般只适用于低水头。橡胶坝坝高一般在7m以下，最大达15m，建于河道及渠道上便于调节水位。钢坝常为钢板桩格体坝，最大坝高约30m，常用于海港码头以及施工期的纵向围堰中。木坝及草土坝是传统水工建筑物，近代常用于临时建筑物中。; 堤是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。其作用为：防御洪水泛滥，保护居民、农田及其各种设施；限制分洪区(蓄洪区)、行洪区的淹没范围；围垦洪泛区或海滩，增加土地开发利用的面积；抵挡风浪或抗御海潮；约束河道水流，控制流势，加大流速，利于泄洪排沙。 ;9.2.2 泄水建筑物; 泄水建筑物是水利枢纽的重要组成部分，其造价常占工程总造价的很大部分，合理选择形式，确定其尺寸十分重要。泄水建筑物按其进口高程可布置成表孔、中孔、深孔或底孔。表孔泄流与进口淹没在水下的孔口泄流，在同样水头时，前者具有较大的泄流能力，是溢洪道及溢流坝的主要形式。;(1) 溢洪道 溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在水坝的一侧，象一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。 包括：进水渠 控制段 泻槽 出水渠。 ;溢洪道现场照片; (2) 溢流坝 溢流坝(又称滚水坝)一般由混凝土或浆砌石筑成。与厂房结合在一起作为泄洪建筑物的坝内式厂房溢流坝、厂房顶溢流和挑越厂房顶泄流的厂坝联合泄洪方式，可用在高山狭谷地区，当宣泄大流量时，是解决溢洪道和电站厂房布置位置不足的一种途径。;