《土木工程概论》单元9 水利工程 教学课件.pptVIP

任务目标1.了解水工建筑物的分类和特点。2.熟悉常用水工建筑的特点和应用。学习任务2水工建筑一、水工建筑物的分类ABDC挡水建筑物坝是一种在垂直于水流方向拦挡水流的建筑物，因此也称为拦河坝。水闸是一种靠闸门来挡水的建筑物，简称闸。堤是指平行于水流方向的一种建筑物，如河堤、湖堤等。泄水建筑物泄水建筑物是用来宣泄水库、渠道中的多余水量，以保证其安全的一类建筑物，如河岸式溢洪道、泄洪隧洞、溢流坝、分洪闸等。输水建筑物输水建筑物是把水从一处引入另一处的一类建筑物，如引水隧洞、涵管、渠道输水渡槽及渠系建筑物等。取水建筑物取水建筑物也称引水建筑物。因其常位于渠道的首部，故也称渠首建筑物或进水口。它是把水库、湖泊、河渠与输水建筑物相联系的一类建筑物，如取水塔、渠首进水闸、抽水泵站等。二、水工建筑物的特点2水对水工建筑物的作用包括两种：一种是机械作用；另一种是物理化学作用。水工建筑物具有个别性。水工建筑物施工难度大。若水库发生事故，则后果严重。效益大，对附近地区影响大。5431（一）坝坝是水利枢纽工程中的主体建筑。坝按筑坝材料可分为土石坝、混凝土坝和浆砌石坝等，而混凝土坝和浆砌石坝按结构特点又可分为重力坝、拱坝和支墩坝等。一般大坝除坝体外，还应具有泄水建筑物，如溢洪道、消力池、取水（放水）建筑物。1.重力坝：重力坝是一种依靠自重维持稳定的坝体，一般用混凝土或浆砌石筑成，如图9-2所示。三、水工建筑混凝土重力坝的坝轴线一般为直线，沿垂直坝轴线方向设有横缝，将坝体分为若干个独立的坝段，以免因温度变化和地基的不均匀沉陷引起坝体裂缝，且缝内设有防止漏水的止水设备。坝的横剖面基本上呈三角形，并有铅直或接近铅直的上游坝面，如图9-3所示。混凝土重力坝结构简单，施工方便，抵抗超标准洪水、冻害或战争等意外事故的能力较强。1.路堤——填方路基54321水泥用量多，需要温控散热措施材料强度一般不能充分利用对地形、地质条件的适应性较好泄洪和施工导流比较容易解决结构简单、体积大、安全可靠、有利于机械化施工拱坝是指在平面上呈凸向上游的拱形，拱的两端支承于两岸的山体上，如图9-4所示。立面上有时也呈凸向上游的曲线形，整个拱坝是一个空间壳体结构。拱坝一般依靠拱的作用，即利用两端拱座的反力，同时还依靠自重来维持坝体稳定。拱坝的结构作用可视为两个系统，即水平拱系统和竖直梁系统，水荷载和温度荷载由这两个系统共同承担。拱坝与重力坝相比，可充分利用坝体的强度，体积较小，超载能力较强。其缺点主要是对坝址河谷形状及地基要求较高，温度荷载对拱坝应力及稳定影响较大，必须予以考虑。2.拱坝拱坝具有如下特点：ABCDE利用拱结构特点，充分利用材料强度利用两岸岩体维持稳定超载能力强，安全度高抗震性能好坝身泄流布置复杂土石坝是利用当地土料、石料或土石混合料堆筑而成的最古老的一种坝型，但它仍是当今世界各国最常用的一种坝型。土石坝的优点是筑坝材料取自当地，可节省水泥、钢材和木材；对坝基的工程地质条件的要求比其他坝型低；抗震性能比较好。其缺点是一般需在坝体外另行修建泄水建筑物，如泄洪道、隧洞等；抵御超标准洪水能力差，如库水漫顶将垮坝失事。土石坝一般由坝身、防渗设施、排水设施和护坡等部分组成。3.土石坝根据土料在坝体内的分布情况和防渗体位置不同，碾压式土石坝又可分为以下几种：04030102均质坝坝体由一种透水性较弱的土料填筑而成。心墙坝用透水性较好和抗剪强度较高的砂石料填筑坝体，防渗体位于坝体中间。斜墙坝坝体由透水性较好和抗剪强度较高的砂石料筑成，防渗体位于坝体上游。多种土质坝坝体由几种不同土料所构成，防渗体位于坝体上游或中间。混凝土面板堆石坝是以堆石为主体材料且分层碾压填筑成坝体，并用混凝土面板作防渗体的坝，主要用砂砾石填筑坝体的称为混凝土面板砂砾石坝。混凝土面板堆石坝在19世纪80年代就出现了，由于当时技术条件的限制，多采用抛投法堆筑，使得工程垂直沉降和水平位移都很大，导致混凝土面板开裂，坝体渗水。直到20世纪60年代，大型振动压路机的出现，使堆石密度明显增大、变形减小、渗水减少，结合挤压技术的发展，使得混凝土面板堆石坝再次得到发展。4.混凝土面板堆石坝（二）水闸：水闸是一种利用闸门的启闭来调节水位、控制流量的低水头水工建筑物。1.水闸的类型水闸由闸室段、上游连接段和下游连接段三部分组成，如图9-5所示。2.水闸的组成水闸多修建在土基上，是既挡水又泄水的建筑物。当水闸挡水时，在上下游水位差的作用下，闸基和两岸均易产生渗流，渗流所产生的向上的渗透压力会削减水闸的有效质量；上下游水位差较大，产生的水平