聊城大学建筑工程学院土木工程概论课件第九章 水利水电工程.ppt

第九章水利水电工程 本章内容 9.1 农田水利工程 9.2 水电工程 9.3 防洪规划 9.4 前景展望 引言 从古到今人类为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行调控，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。 用于调控自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而兴建的工程称为水利工程。 我国江河众多，全国大小河流总长达42万公里，河川径流总量为2.8×1 012 m3，流域面积在1000 km2以上的河流约1500条。 典型工程 三峡 都江堰 南水北调 请同学们课后查阅相关的链接内容。 9.1 农田水利工程 农田水利工程主要包括灌溉工程和排涝工程，解决农田的灌溉和排涝，以及土壤改良工作。 9.1.1 灌溉与排水 9.1.2 取水工程 9.1.3 灌溉泵站与排水泵站 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物 9.1.1 灌溉与排水 9.1.1 灌溉与排水 2.灌溉水源 包括天然河水，水库、湖泊、池塘、洼地蓄水，经净化处理过后的排放污水，高山融雪和地下水。 3.农田排水 包括排除地面面积水和降低地下水位，有明沟排水系统和暗沟排水系统。 9.1.2 取水工程 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。因取水工程位于渠道的首部，所以也称渠首工程。 9.1.3 灌溉泵站与排水泵站 2.排水泵站 （1）排水必须统一规划，分区进行，因地制宜，不应以邻为壑，以造成水利纠纷。 （2）涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时，宜集中修建较大泵站。 （3）排水区水网密集，排水出口分散，地势高低不平，高地需灌水，低地需排水，宜分散建站。 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物 渠道所经过地方的建筑物，称为渠系建筑物。 4.渠系建筑物 9.2 水电工程 我国水能资源理论蕴藏量为6.76亿千瓦，其中可开发量3.78亿千瓦，年发电量19 200亿千瓦时，占全世界可开发水能资源总量的16.7％，居世界第一位。 我国水能资源多在西南，但我国煤炭储藏量主要在华北，煤炭和水能资源分布很不均匀，但从能源来讲，两者可相互补充。 9.2.1 水电站开发方式和主要类型 1.坝式水电站 2.引水式水电站 引水式开发主要或全部用引水道来集中水头。其水电站地下厂房可以有三种布置方式：首部式地下厂房、尾部式地下厂房、中部式地下厂房。 3.抽水蓄能电站 抽水蓄能电站是一种特殊作用的水电站，是在时间上把能量重新分配。因能量转换有损耗，大体上用4度电抽水可发出3度电。 4.潮汐电站 潮汐发电是利用潮水涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。据计算，世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦，若全部转换成电能，每年发电量大约为1.2万亿度。 9.2.2 水电站建筑物 1.水电站建筑物的布置 （1）河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头，一般在30～40 m以下，多修建在河流的中下游河床坡降较平缓的地段或灌溉渠道上。如长江葛洲坝水电站。 （2）当水头较高，一般超过30～40 m时，由于压力大，厂房本身的重量不足以维持其稳定时，采用坝后式水电站建筑物的布置。 （3）由于地形、地质条件，坝后不能布置电站或无坝引水，则采用引水式水电站建筑物的布置。 2.水电站建筑物的作用 挡水建筑物 泄水建筑物 水电站进水建筑物 水电站引水建筑物 水电站平水建筑物 发电、变电和配电建筑物 9.3 防洪工程 洪水常造成江河沿岸河谷、冲积平原、河口三角洲和海岸地带的淹没。而这些受洪水泛滥威胁的地带，大多仍可被人类开发利用，从而出现了防洪问题。 防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和方法。其基本内容可分为建设、管理、防汛和科学研究。 9.3.1 防洪规划 1.定义 防洪规划是指为防治某一流域、河段或者区域的洪涝灾害而制定的总体部署。 2.原则 统筹规划、综合利用、蓄泄兼筹、因地制宜、区别对待。 3.内容 收集资料、洪水分析、拟定规划目标与防洪标准、制定防洪方案、确定防洪高度、防洪效益分析。 9.3.2 防洪工程 1.定义 防洪工程是控制、防御洪水以减免洪灾损失所修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水库等。 2.分类 按功能和兴建目的分为：挡、泄（排）和蓄（滞）。 一、堤坝 (1)它是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区（蓄洪区）、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。 (2)常见形式有：土堤、石堤、防洪墙、及较先进的橡胶坝。 二、河道整治 (2)分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将超过安全泄量时，为保障保护区安全，而采取的分泄超额洪水的措施；是牺牲局部，保存全局的措施。 三、水库 (1)水库是用坝、堤、水闸、堰等工程，于山谷、河道或