水利枢纽与水工建筑物

第二章水工建（构）筑物第一节概述第二节水工建筑物的类型第三节坝的类型及其对地质条件的要求第一节概述1水利工程的根本任务

除水害和兴水利。除水害主要就是防止洪水泛滥和沥涝成灾；兴水利则是从多方面利用水利资源为人民造福，主要包括：灌溉、发电、供水、航运、养殖等。2水利工程的类型：

（1）防洪工程（6）渔业水利工程（2）农田水利工程（7）环境水利工程（3）水力发电工程（4）供水排水工程（5）航运工程水工建（构）筑物

为了综合利用水利资源，达到防洪、灌溉、发电、给水、航运等目的，修建的用于控制、支配、利用江河水流的建筑物，称为水工建（构）筑物。水利枢纽

水工建（构）筑物的综合体称为水利枢纽。第二节水工建筑物的类型1水工建筑物的分类1）一般性建筑物:

不只为某一项水利事业服务的水工建筑物称为一般性建筑物。（1）挡水建筑物：用以拦截河流，形成水库或壅高水位。如各种坝、水闸以及为抗御洪水用的堤防等。（2）泄水建筑物：用以在洪水期间或其它情况下渲泄水库（或渠道）的多余水量，以保证坝（或渠道）安全。如各种溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞和泄洪涵管等。（3）输水建筑物：为灌溉、发电、供水等，从水库（或河道）向库外（或下游）输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道和渡槽等。

（4）取水建筑物：是输水建筑物的首部建筑，如为灌溉、发电、供水用的进水闸、扬水站等。（5）整治建筑物：用以改善河流的水流条件、调整水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷而修筑的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。2）专门性建筑物:凡仅为一项水利事业（如防洪、灌溉、发电、给排水、航运、养殖）服务的水工建筑物称为专门性建筑物。（1）水电站建筑物包括水电站的压力管道、压力前池、调压塔和电站厂房等。（2）灌溉、排水建筑物包括灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物等。（3）水运建筑物为保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物，如船闸、升船机、筏道、码头等。（4）给水、排水建筑物包括自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等。（5）渔业建筑物为了使河流中的鱼类通过坝、闸而修建的鱼道、升鱼机等。碧口水电站（心墙土石坝）-挡水建筑物2水工教建筑赴物的脉特点（1）水刷的作担用使链建筑样物的赖工作诵条件钞复杂软化水的遭作用梅形式绞多样胞：静赔水压胃力、助浮托锋力、召渗透且压力初、动旱水压肾力、身波浪扫压力雀、冰案压力戒等（2）水课工建失筑物严具有副较大者的个习别性地质隐条件鬼的差柿异，桃决定吃了水恐工建波筑物小的型艇式、天结构妇、尺丙寸和智工作气条件（3）施耀工条材件复泼杂导流滥问题热、基塑础开阅挖问穗题、谣洪水乐问题（4）对幕国民兴经济歉和自湿然地蓝质环引境的怨影响冷大影响拾是正锡反两普方面单的。滥发电孝、防腰洪、宏航运幻玉、灌喘溉等重可以舟带来机巨大组的经甩济效帽益，妈淹没嘱、水暑库诱型发地暮震、俗库岸丹再造湾、淤蚀积、中生态忘改变临等环肾境问胀题也逐有巨告大的披负面峰影响衬。1）水堂库的纲作用拦蓄显洪水冒以防加止水袄涝灾仔害；按用窑水部苏门需恋要，转有计虎划地葵分配诉径流炊；抬高校水位扭，为缠有关方部门倚服务跟。按水锐库在发河流亦上的厉地貌喜类型愿分类稳：（1）山正谷水腹库这类策水库忌是指懒山谷欺丘陵贷区的碍水库格，包蒸括峡办谷水老库与银丘陵鲜水库镰。峡邀谷水竹库流鸭域面驳积小占，水坛量少国，河基床坡师降大岂，河烫谷横蠢断面认多呈“V”字型惰。丘旨陵水动库在众河流赶中、俘上游闪，流浩域面避积较纪大，辈水量粱较充夏沛，节河床败坡降乏较缓抖，横堵断面姨多为“D”形，这往往仔是河讯流开础发重关点，臣可以截防洪邻发电春、灌上溉和孕改善杏航运乒条件湿等。2）水慢库的其类型按水伙库调制节周镰期的吼长短绍分类雀：（1）日或征周调膛节水梅库：在满一日症或一零周之净内按丑用水功量调扫节一辞次的犬水库暖。（2）年调鬼节水戴库：由叼于不欧同季疫节河包流量衣变化盖较大坐，通摇常水炭库在储汛前哈放空钟到一执定高财程，悔汛期锦蓄存哭一部特分洪检水，轨以防慕止下下游洪蚂灾的章发生膝，或农提高役同年交枯水剃期的虹河川押流量现，进刻行一干年内退的水云量重哄新分塔配。榴大多蠢数中盲、小楚型水巡寿库均栏属于哄此种泰类型所。（3）多年庄调节蜜水库：这辰类水虽库库售容一买般都绵很大多，将练丰水亮年的晒多余末水量嘱蓄存蜡起来姥，以很补枯把水年巡寿水量盛的不崇足，锣进行乌多年锡内的灯水量纸重新旬分配滤。这寄类水晋库同罢时也例起年败、周场或日催调节淹。（1）设计果低水书位与脚垫底着库容水库缸在正脆常用老水调彩节条熔件下糟，所堂能允哨许泄顷空的盆最低蝴水位姥，称资为设精计低水掉位或扬死水砍位。该趋水位池以下输的水惜量，屠一般阿不许涝动用转。为了躺维持律水库踩的正税常运液行，督死水中位由庭河流驳泥沙咱淤积派高程累（在耕水库巾有效惠使用华年限活内）跃、自少流灌珍溉孔敬口高畅程、钳水电搁站保尚证出飘力所容需水宰头、库上游笛航运沈所需灰的水婆深、冲养殖赔业的捷要求截等方旗面的及条件终来决倾定。童最低若水位稿以下依的库幻玉容称垫底鹿库容，也促称死库岗容。3）水往库的赶特征帖水位宏与特跟征库录容V超V兴V结V防V总设计蓄水位V垫设计洽洪水蜜位防洪骂限制幻玉水位设计挂低水没位（2）正常神高水漏位与过兴利虚库容为满华足各挨用水披部门们在枯席水期减或枯远水年恩的需释水量我，水漏库要鹊在丰兽水期随或丰单水年凉积蓄局一定走的水政量，锁以保培证除装损耗孤外，骗能满病足水烛库正屋常运倚行。埋这部遮分库坏容称站为兴利炊库容舌或有或效库锐容。有效僵库容辆蓄满悔后的沿水位哨称正常焰高水旁位或设计宗蓄水稀位。V超V兴V结V防设计蓄水位V垫校核尘洪水痛位设计统洪水啄位防洪星限制书水位设计哭低水千位（3）汛前归限制握水位葵与结耳合库寨容为使书水库卫在汛泳期发笔挥调剩节洪劈燕水的屑作用豆，规它定在奶洪水华到来婚之前曾，把购水库尘的蓄词水下印泄到棵某一束水位墨，腾氧空一搂部分捎库容桨，以存备拦懒蓄洪根水。烟这一兆水位没称为汛前晨限制设水位。从汛模前限异制水堤位至瓣设计饰蓄水圈位之貌间的尼库容士称为结合演库容。V超V兴V结V防设计蓄水位V垫校核皱洪水透位设计能洪水硬位防洪孟限制葬水位设计个低水辫位（4）设计霉洪水砍位与当防洪弱库容水库袍体现扭防洪稿目标撤的设慨计参流数是设计蓬洪水孩位与防洪新库容。设计把洪水属位要秤按照站水工坊建筑峡物的裹级别口，采们用规内范规忆定的骗设计秤洪水寺累积榆频率葬或重漠现期荡进行粱设计梯洪水种调节小计算单。进行齿设计执洪水姻调节辨计算抛时出垫现的妄最高是水位财称为赚设计详洪水路位。自汛激前限况制水芒位到系设计仿洪水育位之土间的炒库容恩积称宴为调洪景库容罪，或拳防洪厅库容V超V兴V结V防设计蓄水位V垫校核垂洪水简位设计望洪水薄位防洪两限制虏水位设计滩低水方位（5）校核围洪水怕位与蜜非常稼拦洪下库容按发拌生校源核洪攀水累应积频复率的定洪水竿进行喜水库贪蓄洪隔调节述计算质，将捷能达压到的正最大军高度颜，称歉为校核竞洪水绕水位。这是筐水库忠非常深运行嘱情况虏的最哲高水体位。获校核坦洪水遍位高滩于设饶计洪芒水位坛。自汛错前限议制水锋位到版校核戚洪水肚位之灶间的香库容幻玉积称拦洪膀库容。它守对洪著水可竹以起铜暂时旷拦蓄半和削代减洪戚峰流牺量的公作用堪。自设跟计洪弄水位甘到校朵核洪泰水位呆之间哥的库为容积真称为超高棒库容。V超V兴V结V防设计蓄水位V垫校核秋洪水穿位设计央洪水摩位防洪碎限制鸟水位设计和低水狱位（6）水库稳的总侍库容校核缩慧洪水快位以打下的离库容鲁为水推库的桃总库泄容。V超V兴V结V防设计蓄水位V垫校核英洪水嘉位设计斤洪水欢位防洪闭限制居水位设计炎低水辱位V总图12.8－2三峡工程正常蓄水位175m时水库调度图三峡施工程响正常提蓄水践位17牛5m时水隶库调誓度图注：<1阶>防破瞎坏线草，<2些>限制祖供水迈线，拖（Ⅰ）防完洪区础，（Ⅱ）装机预奖想出降力区阻，（Ⅲ）保溪证出窄力区腿，（Ⅳ）降暴低出蜂力区三峡柱库区舅，汛堆期（6月中梳旬～9月底调）水阻库限火制水弄位为14翼5m，以哪便洪蜡水来肢临时洽拦蓄旧洪水握。若尊遇上滔洪水肤，坝富前水岁位达祖到14尘7.哗2m狡(5年一泛遇)，20年、50年、10手0年和10蔽00年一蔑遇洪贩水坝垂前水腰位分渗别为15地7.跪5m、16缸2m、16常6.盆7m和17叮5.膜0m。洪彻峰过产后，吼水库坟水位坝又迅秘速降故低到这防洪纲限制芬水位14祥5米左酸右，悄以备斜可能敏再次完发生庄洪水煌。三窜峡水亿库坝夜前水叼位在14诱5m～17商5m～14喷5m之间乌波动步，水央库水贤位变光幅为30硬m。校核肝洪水违位：18浴0.夹4。4水利亮枢纽亦和水皂工建日筑物读等级肚划分工程等级工程规模分等指标总库容（亿m3）防洪设计灌溉面积（km2）装机容量（万kW）保护城镇及工矿区保护农田（km2）一大（1）型>10特重要城市、工矿区>3350>1005>75二大（2）型10-1重要城市、工矿区3350-6701005-33575-25三中型1-0.1中等城市、工矿区670-201335-33.525-2.5四小（1）型0.1-0.01一般城镇、工矿区<20133.5-3.352.5-0.05五小（2）型<0.01<3.35<0.05山区蚊、丘续陵区扯水利累枢纽彻工程叉等级发划分水工雁建筑帽物分才级工程等级永久性建筑物级别临时性建筑物级别主要建筑物次要建筑物一134二234三345四455五55第三犹节电坝疏的类剥型及财其对伐地质回条件籍的要危求1坝的神分类按建例筑材唐料分铺：土石悦坝、倾混凝股土坝宿、浆熔砌石屑坝、扩钢筋狐混凝幸土坝脾、橡象胶坝按受惭力特炮征分诱：重力纠坝、拢拱坝部（薄模拱坝具、双归曲拱元坝）再、支甜墩坝按是其否泄亚水分栗：非溢普流坝萌、溢衬流坝板桥疑水库旦、石晴漫滩恢水库鼠垮坝翠事件19饭75年8月5日-7日三疑天降攻雨16孩00何mm，7日6小时牲降雨83缴0.按1m牧m。（粥超过盒当时苹世界偶最高北纪录映的特黄大暴辅雨）19盐75年8月8日0：30，石桶漫滩渴水库雾漫溢药决口验溃坝槽，决片口宽44申6m。至6：00泄空邪，下所泄水经量1.港67亿方千。19粪75年8月8日1：00，板怠桥水尚库漫叮溢决庸口。1：30溃坝悲，决局口宽37买2m。至9：00泄空驾，下仙泄水取量7.锣1亿方置。形成匀南北愉宽15耽0k脆m、东滔西长30腹0k阀m的淹练没区贩，水光深都堤在2m以上汤。驻马马店、忌南阳爱、许油昌、傻周口判、平幅舞等挡五个露地区26个县娱（市亩）42龙5个乡递（镇麻）89哲97个行鸭政村斤遭受搭严重衔水灾心，受豆灾人私口10章29．5万人禾，有45每0万人邪处在飘洪水烤围困她之中双，冲义走耕扬畜30油23万头律，猪72万头蔽，17孕78万亩聋秋作痰物绝熄收，陡减产逆粮食25亿公陕斤，岂倒塌诸房屋52醒4万间侵。10勉6万人预一贫分如洗晨，一费无所杠有。京广敢铁路10装2判km受淹切，有31鸦k勺m线路柳和40座桥属梁被译毁，晓路基辅淘空缝，铁覆轨掀丢起，11坡80节车恒厢、6台机筋车冲运毁，赌铁路申中断玩运行18天，膜影响恐运输47天。驻马内店地饭区:灾民54求0.悉6万人移，伤希亡12芬06损26人，悦其中弟淹死22乐56邪4人。芳有大扑、中涉型水应库各永一座害和24座小东水库暑溃坝派，河著堤上受有84金2处决厌口，珠总长绵度18偶4.翼55搞k渠m，冲侧坏桥薯梁22弦60朗6座，弟涵闸18谜83座，完淹没怕机井28建85梳3眼，宵电灌扮站31处，荡冲毁床公路95厦5盲km，通分讯线诸路71倍3.晋4迅km，高再低压蚕电线60讲00侧k而m，财熊产损耐失按腾当时刃币值大计算聋达26．2亿元泰人民蛾币。遂平朗县:全县乐共遇汤难18须76胃7人。拾其中摆文城锄乡96镜00人，滨全家类死绝缓者有22收7户，要魏湾抢村19沟76人中92帽9人遇顾难，宴丧生扇率47％。不小许叠寺生咸产队11浪7人仅锦存24人，纯丧生灵率达80％。19波93年据秀世界篮银行映专家斯评估嘴为30亿美著元。犯全部脸经济阵损失汪达10躁0亿美籍元。2重力拜坝及延其对吹地质疗条件选的要模求用浆遣砌石秃或混滤凝土兰材料市修筑鸟而成辟，主畜要依寸靠坝芹体重款量在亡坝体墓与坝撒基接珠触面途产生捐的摩饼擦力父来抵婆抗库沃水推需力，沸以达愁到稳彼定。利用踢自重谢在上已游面得产生形的压难应力置，使抱之不胜产生循拉张博破坏述。重冶力选坝泛的为特叼征重力薄坝靠坟自身锡重量寒维持藏稳定睁，结梳构作逼用清悉楚，折设计创方法美简便共。便鉴于其源建筑屿物集稠中布央置。坝体常断面给尺寸溉较大摘，与通地基虎接触慌面广驼，坝贝内应俗力较彼低，常耐久谎性好恢。对地凉形条爱件适颗应性按较好瞎，对摘地质衫条件贤的要惊求不嫁太高立。除珠深厚病覆盖梯层一纽奉般不掉宜建调高坝后外，爽都能轿较好修适应布各类勤复杂帮和不素均匀四地基啊。坝体雹断面纸和混雨凝土坝（砌笑体）谣方量浑大，柏坝内浇应力档较低单，材幼料强充度未司能充帖分利赏用。重播力团坝他的拜类呜型构造强不同且分为:实体长重力捉坝,宽缝以重力结坝,空腹俊重力闲坝。按作恨用不诵同分往为:溢流悼重力德坝,非溢吼流重典力坝关。按筑哄坝材层料的贺不同糕分为:混凝据土重疯力坝不和浆脊砌石德重力降坝。重力仔坝建诱设状孩况目前证国外悉已建塔高度盈前几乡丰位的否混凝础土重拦力坝瑞士甲：大储狄克孔逊坝煎（高28捆5m，19生68）墨西悔哥：鸽阿尔诞瓦洛随奥布摔雷贡绵坝（挣高26怜0m，19咐80）印度罢：吉览绍坝聚（高23泊6m，19鸟95）；庭巴克荣拉坝套（高22语6m，19偏63）美国片：德筛沃歇秋克坝摘（高21邀9m，19斗72）吉尔旱吉斯臂斯坦炼：托披克托周古尔乏坝（常高21熊5m，19粮78）我国泄建成座或在趴建高皮度前束几位芬的混乞凝土马重力侧坝三门贝峡（炸坝高10晋6m，19燃62）刘家械峡（赵坝高14衫8m，19拴69）乌江领渡（茧坝高16思8m，19揪79）漫湾裕（坝观高13喘2m，19否95）大朝返山（养坝高11趋5m，20霸00）三峡膊（坝貌高18挪1m，20够09）龙滩估（坝遵高21存6m，20勿09）向家让坝（浪坝高16侍1m，20乐15）长江适三峡传水利乳工程呈重力交坝剖共面空腹眨重力公坝宽缝再重力绍坝湖南录凤滩内水电竿站空舰腹重低力坝印度们把克炎拉坝有（高22汤6m）重力棚坝对特地质御条件乞的要扁求：（1）坝刑基要凶有足劫够强候度，集包括溪抗压钳强度忧与抗盈剪强轰度。护一般贴修建迷在岩鸭石坝乡丰基上（2）坝沾基变劳形与能沉降叮要很圣小（3）坝迷基岩侵体渗国透性见弱，资避免旬产生刚较大崖的动炭水压药力（4）就奏近要吓有足它够的翼合乎吵质量顺的建叠筑材站料3拱坝拱坝乌是凸干向上谜游的些空间跟壳体末结构懂，坝幼体受灶到的矿荷载腐一部徒分通迷过拱英的作梯用传押到两帮岸岩叹基（墨坝肩框），记一部司分通中过悬疼臂梁蒙作用略传到亲坝底唯岩基遣。拱荒坝私的布特作征坝体霸为一蚁空间躬壳体摧结构跌，在谷平面机上呈就拱形恩。通叔过整币体作巾用将库坝体臣承受桶的外秤荷载拒合理祸分配划到两匙岸和专坝底悄基岩迟。坝谱体的黄稳定后性主镰要依昼靠两砖岸拱复座的热反力宪作用族及部浸分靠赛坝体卸自重复来维恐持。拱坝蓄一般走按最罚大高慰度的旬厚度单和坝循高的尊比值晌，分纷为薄策拱坝味（<0洒.2）、锣厚中划拱坝(0辛.2～0.航35号)、重赶力拱遗坝(>订0.固35苏)。拱朋坝属英于高史次超顺静定应结构兵，具引有很带高的嘴超载潮能力杂，能度充分侦发挥估材料唯强度嫂，节狂省工善程量泡和投点资。拱坝寒一般摇建在即地形煤较窄闻、两吃岸对段称性丽较好翻的河暑谷。持坝址宗的基闷岩要熔求坚刷硬、汤完整格、质谅地较妥均匀筝、耐导风化叠、无供较大柴的断眨层破在碎带次。现酷在逐律步放嗽宽了益对地看形地轮质条蔽件的敏要求露。拱坝似建设侨状况国外君建成致的高芹拱坝格鲁袄吉亚队：英迎古里敢（高27疾2m，19尖82）意大腥利：脆瓦依他昂（垂高26和2m，19蝴60）瑞士葬：莫耐瓦桑用（高25佳1m，19僚58）土耳眠其：奇德里耍内尔森（高24泥7m，20澡04）俄罗梦斯：厦萨彦僚舒申肤斯克搭（高24淹5m，19壶89）洪都裁拉斯蛮：埃坑尔卡想洪（鉴高23漆4m，19甘85）我国宵已建释或在械建的骡高拱琴坝二滩粒（高24沃0m，20垫00）德基企（高18飘1m，19投74）东江什（高15芹7m，19识87）隔河艳岩（叔高15摇1m，19墓93）龙羊挣峡（狂高17卧8m，19粪92）锦屏应一级舌（高30寄5m世界节第一至高双耍曲拱感坝枣在建尝开称工20齐14竣工肾四且川雅米砻江竖）小湾锈（高29昨2m摔2廉01舰1）溪洛拐渡（医高27姨3m在建题）拉西著瓦（蚕高25滚4m累2劫00腔9）构皮瞎滩（域高22毁5m荡2进01殖1）贵阳干市沙碌老河逗水库哄薄拱裤坝哲坝筋高62母m拱坝然对地练质条跨件的汪要求跑：（1）坝佩址应齿为左宅右对现称的男峡谷掉地形荣，峡只谷越耐陡峭婆越利胀于发惩挥其盘特征（2）坝茎基与虫坝肩辞要有速足够略强度而，尤有其对涨坝肩识要求雾特别怨高，泉无与湾推力很方向黑一致响的结分构面赌存在4土石赔坝土石纲坝泛碧指由作当地亏土料献、石树料或炸混合茫料，眯经过旬抛填掉、辗眯压等补方法倘堆筑驾成的冬挡水所坝。修当坝适体材才料以格土和沸砂砾垂为主鸣时，菠称土智坝、侄以石依渣、当卵石销、爆欧破石忙料为翠主时阳，称捐堆石保坝；吸当两陕类当圾地材句料均岛占相玩当比钓例时窃，称比土石混混合遭坝。土石济坝是缴历史御最为瓜悠久挖的一矩种坝沃型。坝身茎不能共用于呆泄洪午，必丧须设供溢洪赞道等堂。坝坡辛要小经于天犁然坡两角（轿国内街外土更石坝难破坏1/巷4为滑散坡破店坏）斥。做好陡防渗清与排太水要有也坚固索的护隶坡天生俯桥一满级电图站混傅凝土挪面板凯堆石士坝史高17犯8m土石护坝的壳特征世界恭上最植古老辛的挡龄水坝岩就是倚土石族坝，雾当代絮土石吼坝的易主要诸坝型树有土粱心墙旁坝、幼混凝通土面崭板堆美石坝徒、沥蹈青混环凝土件堆石谢坝、互土工蓄膜防绢渗土跌石坝袭、定萍向爆后破堆唉石坝皱等。土石美坝对盯适应今不良四的地品形地烫质条老件具掉有显彩著优包越性鸣。在思优良佳地质势和峡雾谷地口形也再有强膏大的偏竞争饺力。随着威对筑跑坝材焰料要折求的液放宽溜，凸感现就尽地、鞭就近疲取材址，节肝省“三材”和外饿来运棉输量仓的优膜点，宁机械荡化施枝工程品度高宾，有役利于射缩短晶工期晒。土石惜坝体慨方量恳比相遍同条牙件下泄重力葵坝大4～6倍，睡其单影价仅箩为混蚀凝土委的1/扇1