水利工程识图

水利工程识图工程管理06-3、4水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到兴利除害的目的而修建的工程。兴建水利工程是除水害、兴水利最有效的工程措施。在时间上重新分配水资源，做到蓄洪补枯，以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水等事业；改善水域环境，疏浚航道，建造码头，以利于水上运输；以及为防止水质污染、维护生态平衡，都需要因地制宜地修建一系列水利工程。水利工程的分类水利工程按其承担的任务可分为：防洪工程、灌溉排水工程或农田灌溉工程、水力发电工程、供水和排水工程、水质净化和污水处理工程等。按其对水的作用分为:蓄水工程排水工程，取水工程，输水工程，提水工程，水质净化和污水处理工程.水利工程的特点⑴工作条件复杂。地形、地质、水文、施工等条件对选定坝址、闸址、洞线、枢纽布置和水工建筑物的形式等都有极为密切的关系。具体到每一个工程都有自身的特定条件，因而水利枢纽和水工建筑物都具有一定的个别性。受水压作用、水的物理化学破坏波浪作用、泥沙淤积泄水：冲刷等高速水力学问题、震动⑵受自然条件制约，施工难度大。在河道中修建水利工程，首先，需要解决好施工导流，要求施工期间，在保证建筑物安全的前提下，让河水顺利下泄，这是水利工程设计和施工中的一个重要课题。其次，工程进度紧迫，截流、度汛需要抢时间、争进度，否则就要拖延工期。第三，施工技术复杂。第四，地下、水下工程多，施工难度大。第五，交通运输比较困难，特别是高山峡谷地区更为突出。⑶效益大，对环境影响也大。物理影响：淤积和冲刷（坝前淤积、下游冲刷）；水文状态变化（水库蓄水造成地下水水位变化）；水质变化（改善水质，要注意防止污染）；气候变化（增湿）；诱发地震生物影响：渔业有利，但妨碍鱼类洄游。生物灭绝。对人类影响：水利工程，特别是大型水利枢纽的兴建，对国民经济，改善人民生活具有重要意义，对美化环境也将起到重要作用。尼罗河、三门峡⑷失事后果严重。作为蓄水工程主体的坝或江河的提防，一旦失事或决口，将会给下游人民的生命财产和国家建设带来巨大的损失。板桥水库失事造成85600多人死难水利枢纽和水工建筑物水工建筑物:任何水利工程，都要修建在水的静力或动力作用下工作，并与水发生相互影响的各种建筑物，这就是水工建筑物。

水利枢纽:对于开发河川水资源来说，常须在河流适当地段集中修建几种不同类型与功能的水工建筑物，以控制水流并便于协调运行和管理，这一多种水工建筑物组成的综合体就称为水利枢纽水工建筑物按功能分类

1．挡水建筑物

拦截或约束水流，并可承受一定水头作用的建筑物。如蓄水或壅水的各种拦河坝，修筑于江河两岸以抗洪的堤防，施工围堰等。

2．泄水建筑物

排泄水库、湖泊、河渠等多余水量，以保证挡水建筑物和其它建筑物安全，或为必要时降低库水位乃至放空水库而设置的建筑物。如设于河床的溢流坝、泄水闸、泄水孔，设于河岸的溢洪道、泄水隧洞等。

3．输水建筑物

为灌溉、发电、城市或工业给水等需要，将水自水源或某处送至另一处或用户的建筑物。其中直接自水源输水的也称引水建筑物。如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸管、输水涵洞等。

4．取水建筑物

引水建筑物的上游首部建筑物。如取水口、进水闸、扬水站等。

5．整治建筑筑物改善河道水水流条件，，调整河势势，稳定河河槽，维护护航道和保保护河岸的的各种建筑筑物。如丁丁顺坝、潜潜坝、导流流堤、防波波堤、护岸岸等。6．专门性水水工建筑物物为水利工程程中某些特特定单项任任务而设置置的建筑物物。如专用用于水电站站的前池、、调压室、、压力管道道、厂房；；专用于通通航过坝的的船闸、升升船机、鱼鱼道、筏道道；专用于于给水防沙沙的沉沙池池等。与专专门性水工工建筑物相相对，前面面5类建物也可可统称为一一般性水工工建筑物。。三、水工建建筑物的特特点1．工作条件的的复杂性;2．设计选型的的独特性;3．施工建造的的艰巨性;4．失事后果的的严重性土石坝土石坝是利利用土石料料填筑而成成的一种挡挡水建筑物物，故又称称“当地材材料坝”。。（一）特点点土石坝是由由散粒体的的土石料填填筑而成的的，1）维持稳定，，散粒体土土石要求较较缓的上、、下游坝坡坡。2）不能从坝顶顶溢水，否否则会直接接冲刷侧坝坝体，使散散粒体土石石料流失，，从而引起起坝体的破破坏和溃决决。3）渗流的影响响，土石坝坝挡水后，，在上下游游水位差的的作用下，，一般会在在坝体和坝坝基（包括括两岸）中中产生渗流流。4）沉降的影响响，由于土土料之间存存在孔隙，，所以土体体是可以压压缩的。一一般情况下下，施工期期间的沉降降量所占比比例较大，，几乎达总总沉降量的的80%左右，建成成后仍会有有20%左右的沉降降。按施工的不不同可分为为：碾压式式土石坝、、水中填土土坝和水力力冲填坝三三种。碾压式土石石坝的施工工是用人工工或机械分分层压实。。一般的土土料、砂卵卵石及风化化石碴等腰腰三角形均均可用于这这种坝型，，故碾压式式土石坝是是目前采用用最多的一一种。水中填土坝坝是用易于于崩解的土土料，一层层层地倒入入由许多小小土堤分隔隔围成的水水中填筑而而成的坝。。这种施工工方法无需需机械压实实，而是靠靠土的重量量进行压实实和排水固固结。该法法施工受雨雨季影响小小，工效较较高，且不不专门碾压压设备，但但由于坝体体填土干容容重低，抗抗剪强度小小，要求坝坝坡缓，工工程量大等等原因，仅仅在我国华华北黄土地地区、广东东含砾风化化粘性土地地区曾用此此法建造过过一些坝，，并未得到到广泛的应应用。水力冲填坝坝是用水力力的方法完完成土料的的开采，运运输和填筑筑全部工序序而建成的的坝。它的的施工方法法是用机械械抽水到高高出坝顶的的土场，以以水冲土料料形成泥浆浆，然后通通过泥浆泵泵将泥浆送送到坝址，，再经过沉沉淀和排水水固结而筑筑成坝体。。这种方法法因填筑质质量维以保保证及建造造高坝比较较困难等原原因，虽施施工方法简简单、工效效高、成本本低，但目目前国内外外很少采用用。重力坝重力坝是用用混凝土或或浆砌石修修筑的大体体积挡水建建筑物，一一般做成上上游面近于于铅直的三三角形断面面。在上游游水压力的的作用下，，依靠坝体体自身重力力产生的抗抗滑力来维维持坝身的的稳定。重力坝与其其他坝型比比较，具有有以下优点点：（1）重力坝断断面较大，，坝体材料料又有较大大的抗冲刷刷能力，做做成溢流式式重力坝，，可以从坝坝顶大量泄泄流，因而而一般不必必另行布置置河岸溢洪洪道等泄水水建筑物；；且在施工工时还可通通过较低坝坝块或预留留底孔过水水。因此，，与土石坝坝等坝型相相比，重力力坝更易于于解决永久久性泄洪及及导流问题题。（2）重力坝对对地形，地地质等条件件的适应性性较强，任任何形状的的河谷都可可以修建重重力坝。在在地质上，，除承裁能能力低的软软基和有难难以处理的的断层破碎碎带等构造造的岩基外外，具有一一般强度的的岩基，均均可修建重重力坝。当当坝的高度度较低时，，，甚至可可建在土基基上。（3）重力坝的的设计方法法比较简单单，施土方方法容易掌掌握；运行行期间的维维护及检修修工作量较较小。（4）重力坝对意外外情况如地震、、特大供水漫坝坝等的抵抗能力力较强重力坝有下述一一些缺点：坝体断面尺寸大大，水泥用量多多，坝体应力较较低，材料强度度不能充分发挥挥；对于用混凝凝土建造的重力力坝，因水泥水水化热引起的施施工期混凝土温温度应力很大，，为了控制温度度应力在高坝施施工中，需采用用较复杂的温控控措施。二、重力坝的类类型（1）按坝的高度分分类坝高低于30m的为低坝；大于于70m的为高坝：介于于30~70m的为中等高度的的坝。坝高系指指坝基最低面(不包括局部深槽槽或井、洞)至坝顶路面的高高度。高坝和低低坝在设计内容容、设计方法和和设计要求等方方面不尽相同。。（2）按筑坝材料分分类可分为混凝土重重力坝和浆砌石石重力坝。（3）按泄水条件分分类可分为溢流重力力坝和非溢流重重力坝。坝体内内设有泄水孔的的坝段和溢流坝坝段统称为泄水水坝段；非溢流流坝段也叫做挡挡水坝段。（4）按坝体剖面结结构型式分类可分为实体重力力坝、宽缝重力力坝；腹孔重力力坝、预应力锚锚固重力坝、装装配式重力坝拱坝拱作用的特点拱坝坝体稳定性性主要靠两岸坝坝肩的岩体来保保证，并不全靠靠自重来维持，，这就有可能将将拱坝设计得较较薄，同时，拱拱结构是一种推推力结构，只要要设计得当，在在外荷载作用下下，主要是承受受轴向压力，且且使拱圈截面上上的应力分布较较为均匀，弯矩矩较小，它有利利于充分发挥坝坝体混凝土或浆浆砌块石材料抗抗压强度高的特特性。当拱作用用发挥的愈大，，坝体的厚度也也愈可减薄。对对适宜于修建拱拱坝和重力坝的的同一坝址，当当坝高相同时，，拱坝体积比重重力坝约可节省省1/3～2/3。因而，拱坝是是一种比较经济济的坝型。拱坝是一个高次次超静定结构，，当发生超载或或坝体某一部位位产生局部裂缝缝时，坝体的梁梁作用和拱作用用将自行调整，，梁向荷载和拱拱向荷载将发生生部分转移，坝坝体应力将出现现重分配，原来来低应力部位将将承担增大的应应力，原来高应应力部分的应力力不再增长，裂裂缝可能停止发发展甚至闭合。。拱坝坝体轻韧、、富有弹性，依依靠岩基对地震震动能的吸收，，会引起有利的的坝体应力重分分布，因而只要要基岩稳定，其其抗震能力较强强。在工程实践践中，至今尚未未发现有拱坝因因地震而破坏或或失事，例如意意大利的卢美(Lumie)双曲拱坝(高136m)，1975年5月6日经历了烈度为为8～9度的地震，实测测地震加速度为为0．44g，但坝体安全无损损。所以，拱坝坝一种安全性较较高的坝型。要求（局限或缺缺点）1．地形由于拱坝的结构构特点，地形条条件往往是决定定拱坝结构形式式，工程布置和和经济性的主要要因素。把指出出的河谷形状特特征常用“宽高高比”（B/H）及河谷形状两个个指标表示。理想的地形条件件：河谷相对宽宽度较窄，两岸岸基岩面大致对对称，岸坡平顺顺无突变，坝两两端下游有足够够大的岩体支撑撑。常见河谷形状：：V形、梯形、U形2．地质要求基岩完整、、坚硬、质地均均匀，有足够的的强度，透水性性小，耐风化，，没有大的断裂裂构造和软弱夹夹层。水闸水闸是一种具有有挡水和泄水双双重作用的低水水头水工建筑物物。它通过闸门门的升降启闭来来控制水位和调调节流量，在防防洪、灌溉、排排水、航运和发发电等水利工程程中应用十分广广泛。水闸按照承担的的任务可分为：：进水闸、节制制闸、排水闸、、挡潮闸、分洪洪闸、冲砂闸等等（1）进水闸(分水闸)进水闸是用来从从河道、湖泊、、水库引取水流流，一般建于引引水渠道的首部部。位于干渠首首部的进水闸又又称渠首闸。位位于支、斗渠首首部的进水闸通通常称分水闸、、斗门。2）节制闸节制闸一般横跨跨干、支渠修建建，且位于支、、斗渠分水口下下游，用以控制制水位、流量，，满足支、斗渠渠引水时对水位位、流量的要求求。修建在河道道上的节制闸又又叫拦河闸。枯枯水时期利用闸闸门拦蓄水量，，抬高闸上水位位，调节流量；；洪水时期则打打开闸门，宣泄泄洪水。（3）分洪闸当河道上下游段段过水能力不协协调，或下游有有重要渠系建筑筑物或有大填方方或地质条件很很差的渠段，常常开辟分洪道宣宣泄部分或全部部洪水，以确保保下游河(渠)段的安全，在分分洪道进口，必必须建闸控制。。这种闸称为分分洪闸。（4）排水闸排水闸一般修在在江河沿岸排水水渠道末端，用用以排除江、河河两岸低洼地区区的渍水及防止止江、河洪水倒倒灌，有时还要要发挥蓄水和引引水的作用。故故排水闸闸底高高程常较低而闸闸身较高且具有有双向承受水头头作用的特点。。（5）挡潮闸沿海河道，由于于潮水的顶托，，夏秋雨季排水水受阻，下游沿沿岸容易内涝；；春秋旱季，易易使两岸土地盐盐碱化。且河中中淡水容易白白白流失。为了挡挡潮、排水和蓄蓄淡的目的，在在海口河道上建建闸，称为挡潮潮闸。挡潮闸也也具有双向承受受水头作用的特特点。（6）冲沙闸冲沙闸是用来排排除进水闸或拦拦河(节制)．闸前淤积的泥泥沙，减少泥沙沙入渠。它是引引水枢纽中的一一个重要组成部部分。水闸主要由闸室室段、上游连接接段和下游连接接段组成。（图图——水闸的组成部分分）1．闸室段闸室是水闸挡水水和泄水的主体体部分。通常包包括底板、闸墩墩、闸门、胸墙墙、工作桥及交交通桥等。底板板是闸室的基础础，承受闸室全全部荷载，并较较均匀地传给地地基，此外，还还有防冲、防渗渗等作用。闸墩墩的作用是分隔隔闸孔并支承闸闸门、工作桥及及交通桥等上部部结构。边孔靠靠岸侧闸墩若直直接挡土，则还还有挡土及侧向向防渗的作用。。闸门的作用是