水利水电工程导论1

水利水电工程概论主讲人：魏松目录第一章绪论第二章水利水电工程专业基本知识第三章水库、水利枢纽及水工建筑物第四章挡水泄水建筑物第五章取水输水建筑物第六章水电站第七章灌溉排水及泵站工程第八章防洪治河工程第九章生态水利工程第十章水利水电工程勘测、设计、施工和管理第一章绪论第一节水资源 第二节水利事业 第三节我国水利工程建设成就 1.1

水资源一、地球上的水资源

水资源是指地球上各种形成的（气态、液态或固态）天然水。世界上的水资源丰富，但能被人类利用的淡水资源十分有限。水资源可以通过水循环不断得到更新。根据水的更新周期，地球上水的储量可分成两类：一类是永久储量，它的更新非常缓慢；另一类是年内可以更新的储量。河川水资源可以再生，可重复利用，但受到时间、空间、气候等因素影响较大。二、中国水资源概况

1、中国幅员辽阔，水系众多，江河密布，径流充沛。淡水资源总量居世界第六位，但人均储量有限，仅为世界平均水平的1/4。

中国主要河流的径流特征值河名站名集水面积（km2）多年平均年径流量（亿m3）最大年径流量最小年径流量年际极值比K变差系数Cv统计年数亿m3年份亿m3年份松花江哈尔滨390526385847193212319206.90.3182永定河官厅4340217.73219397.1619304.50.3261黄河陕县688421507840196424219233.50.2461淮河蚌埠121330278719192162.2192911.60.5954长江汉口14880367392101301954453119002.20.13113珠江梧州329705227132801911102019633.20.280闽江竹歧54500559842193727619713.10.2342伊犁江雅马渡49186370495195928019741.80.1556黑河莺落峡1000949.570.4195235.119732.00.1436二、中国水资源概况

2.随着经济的快速发展，水污染现象日益严重。三、中国水资源特点人均水量低地区上分布不均匀与耕地、人口的分布不相匹配年内年际变化大碧河流域水资源年际变化图某地区降水和气温分布图四、中国水能资源概况

中国幅员辽阔，地形西高东低、江河众多，蕴藏着巨大的水能资源，但开发率不足30%。

中国大陆水能资源按地区分布五、水资源的利用和保护

随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，我国的工农业及人们的生活用水量都在日益增多。目前子水资源的利用中主要存在两大问题：水资源利用效率太低。水资源污染现象非常严重。因此必须采取合理措施进行改善。

1.2

水利事业一、防洪蓄洪、滞洪、分洪蓄洪是利用水库和湖泊洼地来调蓄洪水。三峡水库白沙水库浙江力洋水库西北口水库滞洪是利用河道附近的湖泊和洼地，建水闸控制引进一部分洪水临时蓄积起来，待洪峰过去后再排入原河道。包头市小白河滞洪一期工程东平湖滞洪区分洪工程是河流上游某处修筑分洪闸，将超过下游河段安全泄量的部分洪水引走，以保证下游河段的安全。分洪是滞洪非常措施，在汛期适当的时候向分洪区分洪，能在抗洪的关键时刻舍去局部利益保全大局。长江荆江分洪工程（北闸）临夏市红水河分红工程增加河道泄洪能力修建堤防和整治河道，扩大河道过水断面，能有效提高河段的泄洪能力。山东济南黄河堤防工程河南开封黄河堤防工程湖北石首长江堤防工程徐州市故黄河整治工程马鞍山市长江河道治理加强水土保持流域上游的泥沙进入河道，极易造成河道泥沙淤积，这不仅抬高了下游河底高程，也使河道的过水能力大大降低，极易造成严重水灾。植树种草加强植被是加强水土保持的最佳措施。青海省大通县洪水沟小流域湖南省新化县杨坪小流域二、农田水利水利是农业的命脉，在全国的总用水量中，超过80%的用水量是农业用水。良好的农田灌溉排水水利设施，是保障农业生产丰收的主要措施。喷灌滴灌沟渠三、水力发电水能相对于煤炭、石油等其它化石能源，具有无污染、可再生等不可比拟的优势，自然界中水能资源蕴藏量巨大。水力发电就是利用水能，运用现代技术，利用大坝等拦蓄洪水，形成水库，抬高水位，再引水流通过水轮发电机组，利用水位落差使水能变为电能。新安江电站滴灌江夏潮汐电站三峡水电站三峡水电站地下厂房四、城市水利城市水利就是开展一系列与城市各项功能正常运行有关的水事活动。其服务对象主要是城市居民，工作内容主要包括城市水安全、水环境、水生态、水管理等有关城市与水之间和谐运作的活动。南京市外秦淮河防洪治理工程哈尔滨市城市水利五、生态水利生态水利是依据对水利与生态系统关系的研究，按照生态学原理，遵循生态平衡的法则和要求，从生态的角度出发进行水利工程建设，建立满足良性循环和可持续利用的水利体系，从而达到可持续发展以及人与自然和谐相处。六、航运及水产养殖一方面，修建水坝能抬高水位，是一些季节性河流的通航问题得到解决。另一方面，水坝的修建不仅阻碍了船只的通行，而且破坏了原有的生态平衡，改变了局部小气候，对周边人们的生活产生了很大的影响。为此水利建设者想出了很多办法以缓解响应的问题，如修建船闸、鱼道等。三峡水电站五级船闸鱼道中华鲟七、旅游及其他大型水库宽阔的水域将库内一些山体包围成岛屿，形成有山有水的美丽风景，是旅游度假的好去处，甚至水工建筑物自身也成为旅游景点。长江三峡嘉陵江梯级水电站新安江千岛湖1.3

我国水利工程建设成就一、古代水利工程1.都江堰都江堰位于四川省都江堰市境内岷江进入成都平原的起始段，引岷江水，灌溉成都平原的大型水利工程。工程包括宝瓶口、飞沙堰、分水鱼嘴、金刚堤、人字堤等建筑物。整个工程顺地势修建而成，既能将岷江水引入成都平原用于灌溉，又能节制引水量，实现了“三七分流”、“二八分砂”，福泽成都平原两千多年。都江堰取水枢纽都江堰俯瞰图都江堰鱼嘴都江堰安澜索桥又称夫妻桥2.灵渠灵渠全长37km，在广西兴安县境内，将长江水系的湘江和珠江水系的漓江连接在一起，沟通了长江和珠江两大水系。工程由大天平、小天平、南渠、北渠等建筑物构成。大、小天平组成拦河坝拦断湘江上游段（又称海阳河），将抬高水位的湘江江水分别流入南渠（与漓江相通）和北渠（与湘江下游相通）。洪水期多余的水从大、小天平的顶部溢流进入湘江故道。大、小天平的鱼鳞石结构合理，能够抵御较大洪水的冲刷。3.坎儿井利用地下渠道引用地下水，实现自流灌溉的一种水利设施，可较好地解决灌溉水源耗损较大的问题，多分布于新疆吐鲁番地区和哈密一带。其做法是先凿竖井探明水脉（含水层），然后沿水脉上游和下游，挖掘一长排竖井。竖井间距一般在上游为80~100m，下游为10~20m。竖井的深度，向下游逐渐减小。各竖井之间的地层挖通成为高约2m、宽约1m的卵形暗渠。暗渠长度不一，最长可达30km。4.京杭运河京杭运河自北京起，途径河北、天津、山东、江苏、浙江5省（市）至杭州。它沟通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五大水系，全长近1800km，它不仅是中国古代南北交通的主要通道，也是现代南水北调（东线）工程的重要河道。京杭运河（山东拱宸桥）京杭运河（山东台儿庄段）二、现代水利工程1.三峡水利工程三峡水利水电枢纽位于长江西陵峡中路，坝址在湖北宜昌三斗坪，下距已建的葛洲坝水利水电枢纽38km，是具有防洪、发电、航运等巨大综合利用大型工程。三峡水利枢纽开闸放水三峡水利枢纽重力坝三峡水电站厂房水电机组的安装2.小浪底水利枢纽小浪底水利