水工建筑物精品文稿.ppt

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1、水工建筑物第1页，本讲稿共63页 土石坝布置、设计基本要求及安全标准 土石坝筑坝材料选择与填筑标准 土石坝断面设计 土石坝坝体排水及构造设计 土石坝渗流及坝坡稳定计算 土石坝基础处理原则和主要方法考 试 大 纲第一一节节 土石坝第2页，本讲稿共63页第一节 土石坝一、土石坝筑坝材料选择与填筑标准土石坝筑坝材料选择与填筑标准 (一)土石坝的筑坝材料选择 1.筑坝土石料选择应遵循的原则：（1）具有或经过加工处理后具有与其使用目的相适应的工程性质，并具有长期稳定性。（2）就地、就近取材，减少弃料，少占或不占农田，并优先考虑枢纽建筑物开挖料的利用。（3）便于开采、运输和压实。第3页，本讲稿共63页2.

2、土石坝各种筑坝材料的选择标准1）防渗土料渗透系数：均质坝不大于渗透系数：均质坝不大于 110-4cm110-4cms s，心墙，心墙和斜墙不大于和斜墙不大于110-5cm110-5cms s。水溶盐含量含量不大于水溶盐含量含量不大于3 3。有机质含量：均质坝不大于有机质含量：均质坝不大于5 5，心墙和斜墙不大，心墙和斜墙不大于于2 2，超过此规定需进行论证。，超过此规定需进行论证。有较好的塑性和渗透稳定性。浸水与失水时体积变化小。第4页，本讲稿共63页 2)坝壳料应具有比较高的强度。要求具有良好的排水性能。砂、砾石、卵石、漂石、碎石等无粘性土料以及料场开采的石料和开挖的石渣料，均可用作坝壳材料

3、，但应根据其性质配置于坝壳的不同部位。均匀中、细砂及粉砂可用于中、低坝壳的干燥区，但地震区不宜采用。第5页，本讲稿共63页3）反滤料、过渡层及排水体材料反滤料、过渡层料及排水体材料应符合下列要求：质地致密，抗水性和抗风化性能满足工程运用条件的要求；具有要求的级配；具有要求的透水性；反滤料和排水体料中粒径小于0.075mm的颗粒含量应不超过5。第6页，本讲稿共63页(二)土石坝各种筑坝材料的填筑标准 坝的级别、高度、坝型和坝的不同部位；土石料的压实特性和采用的压实机具；坝料的填筑干密度和含水率与力学性质的关系，以及设计对土石料力学性质的要求；土料的天然干密度、天然含水率，以及土料进行干燥或湿润处

4、理的程度；当地气候条件对施工的影响；设计地震烈度及其他动荷载作用；坝基土的强度和压缩性；不同填筑标准对造价和施工难易程度的影响。第7页，本讲稿共63页（1）含砾和不含砾的粘性土的填筑标准应以压实度和最优含水率作为设计控制指标。1、2级坝和高坝的压实度应为98%100%，3级中、低坝及3级以下的中坝压实度应为96%98%。（2）砂砾石和砂的填筑标准应以相对密度为设计控制指标。砂砾石的相对密度不应低于0.75，砂的相对密度不应低于0.70。对于地震区，无粘性土压实要求，在浸润线以上的坝壳料相对密度不低于0.75；浸润线以下的坝壳料的相对密度根据设计烈度大小选用0.750.85。（3）堆石的填筑标准

5、宜用孔隙率作为设计控制指标。（4）粘性土的施工填筑含水率应根据土料性质、填筑部位、气候条件和施工机械等情况，控制在最优含水率23偏差范围以内。第8页，本讲稿共63页(三)面板堆石坝各种筑坝材料的选择标准 （1）主堆石区宜采用硬岩堆石料或砂砾料填筑。枢纽建筑物开挖石料符合主堆石区或下游堆石区质量要求者，也可分别用于主堆石区或下游堆石区。（2）下游堆石区在坝体底部下游水位以下部分，应采用能自由排水的、抗风化能力较强的石料填筑；下游水位以上部分，可以使用与主堆石区相同的材料。（3）过渡区细石料要求级配连续，最大粒径不宜超过300mm，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能。（4）高坝垫

6、层料应具有连续级配，最大粒径为80100mm，粒径小于5mm的颗粒含量宜为3050，小于0.075mm的颗粒含量宜少于8。压实后应具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度，并应具有良好的施工特性。（5）混凝土面板上游铺盖区材料宜采用粉土、粉细砂、粉煤灰或其他材料。上游盖重区可以采用渣料。（6）下游护坡可采用干砌块石，或由堆石体内选取超径大石，运至下游坡面，以大头向外的方式码放。（7）坝体内如设置竖向和水平向排水体时，应选用耐风化的岩石或砾石，并具有良好的排水能力。第9页，本讲稿共63页(三)面板堆石坝各种筑坝材料填筑标准 表6-1 堆石坝料填筑标准 料物或分区孔隙率（）相对密度垫层料1520过

7、渡层细堆石料1822主堆石区堆石料2025下游区堆石料2328砂砾石料0.750.85第10页，本讲稿共63页 二、碾压土石坝坝体结构设计 (一)坝体材料分区 坝体材料分区设计应根据就地取材和挖填平衡原则，经技术经济比较确定。均质碾压土石坝分为坝体、排水体、反滤层和护坡等区；土质防渗体分区宜分为防渗体、反滤层、过渡层、坝壳、排水体和护坡等区。面板堆石坝从上游向下游宜分为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区；在周边缝下游侧设置特殊垫层区；100m以上高坝，宜在面板上游面低部位设置上游铺盖区及盖重区。第11页，本讲稿共63页(二)坝体坝坡的选择（1）碾压土石坝坝体坝坡的选择坝坡应根据坝型、坝高、坝

8、的等级、坝体和坝基材料的性质、坝所承受的荷载以及施工和运用条件等因素，参照已建坝的经验，先初拟坝坡，最终应经稳定计算确定。中、低高度的均质坝，其平均坡度约为1：3。土质防渗体的心墙坝，当下游坝壳采用堆石时，常用坝坡为1：1.51：1.25，采用土料时，常用1：2.01：3.0；上游坝壳采用堆石时，常用1：1.71：2.7，采用土料时，常用1：2.51：3.5。斜墙坝的下游坝坡坡度可参照上述数值选用，取值宜偏陡，上游坝坡则可适当放缓。第12页，本讲稿共63页（1）面板堆石坝坝体坝坡的选择当筑坝材料为硬岩堆石料时，上、下游坝坡可采用1：1.31：1.4，软岩堆石体的坝坡宜适当放缓；当用质量良好的天

9、然砂砾石料筑坝时，上、下游坝坡可采用1：1.51：1.6。下游坝坡上设有道路时，道路之间的实际坝坡可以比上述规定的坝坡值略陡，但平均坝坡应满足上述要求。高坝的下游坝坡可用干砌石、大块石堆砌或摆石砌护，并使坝体具有良好的外观。施工期垫层区的上游坝坡应及时作好固坡处理。可视具体情况选用碾压砂浆、喷乳化沥青、喷混凝土或砂浆等固坡措施。第13页，本讲稿共63页(三)坝体防渗体的选择 在土石坝中，土质防渗体是应用最为广泛的防渗结构。所谓防渗体，是指这部分土体比坝壳其他部分更不透水，它的作用是控制坝体内浸润线的位置，并保持渗流稳定。土质防渗体断面尺寸应根据下列因素研究确定：防渗土料的质量，如允许渗透比降、

10、塑性、抗裂性能等；防渗土料的数量和施工难易程度；防渗体下面坝基的性质及处理措施；防渗土料与坝壳材料单价比值；设计地震烈度为8度、9度地区适当加厚。第14页，本讲稿共63页图61 土石坝的土质防渗体典型剖面（a）心墙坝；（b）斜墙坝1心墙；2斜墙；3过渡层；4砂砾料；5任意料；6河床砂砾料第15页，本讲稿共63页 土质防渗体断面应满足渗透比降、下游浸润线和渗透流量的要求。土质防渗体顶部在正常蓄水位或设计洪水位以上的超高，应按表62的规定取值。表62 正常运用情况下防渗体顶部超高(m)防渗体结构形式超高防渗体结构形式超高斜墙0.800.60心墙0.600.30第16页，本讲稿共63页(四)反滤层与

11、过渡层设计反滤层与过渡层设计1）反滤层的作用是滤土排水，防止土工建筑物在渗流逸出处遭受管涌、流土等渗流变形的破坏以及不同土层界面处的接触冲刷。2）过渡层的作用是避免在刚度相差较大的两种土料之间产生急剧变化的变形和应力。3）坝的反滤层必须符合下列要求：使被保护的土不发生渗透变形；渗透性大于被保护土，能通畅地排出渗透水流；不致被细粒土淤塞失效。第17页，本讲稿共63页 三、碾压土石坝坝体排水及构造设计 土石坝应设置坝体排水，降低浸润线和孔隙压力，改变渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡土不产生冻胀破坏。坝体排水设备必须满足以下要求：能自由地向坝外排出全部渗水；应按反滤要求设计；便于观测和

12、检修。坝体排水一般有三种常用形式：（1）棱体排水，又称滤水坝趾。棱体排水设备适用于下游有水的情况，其顶部高程应超出下游最高水位。（2）贴坡式排水，又称表面排水 （3）坝内排水。坝内排水又分为竖式排水和水平排水。第18页，本讲稿共63页 四、碾压土石坝渗流及坝坡稳定计算 (一)渗流计算 1渗流计算的目的与内容 渗流计算是为了确定经济可靠的坝型、合理的结构尺寸以及适宜的防渗排水设施。渗流计算的内容：确定坝体浸润线及其下游出逸点的位置，绘制坝体及坝基内的等势线分布图或流网图；确定坝体与坝基渗流量；确定坝坡出逸段与下游坝基表面的出逸比降，以及不同土层之间的渗透比降；确定库水位降落时上游坝坡的浸润线位置

13、或孔隙压力；确定坝肩的等势线、渗流量和渗透比降。第19页，本讲稿共63页 2渗流计算水位组合 上游正常水位与下游相应的最低水位；上游设计洪水位与下游相应的水位；上游校核洪水位与下游的相应水位；库水位降落时上游坝坡稳定最不利的情况。3渗流计算的基本假定 土体中渗流流速不大且处于层流状态，渗流服从达两定律，即平均流速v等于渗透系数与渗透比降i的乘积，v=ki。渗流流量满足连续方程，任一过流段进口断面流量等于出口断面流量。第20页，本讲稿共63页 4渗流计算的方法 渗流计算通常有公式计算、数值解法、绘制流网和模拟试验等。现已编制了二维、三维稳定或不稳定渗流计算的程序，适用于均质或非均质的各种复杂边界

14、条件的渗流计算。对1级、2级坝和高坝应采用数值法计算确定渗流场的各种渗流因素。其他情况可用公式计算。对于宽广河谷中的土石坝，一般采用二维渗流分析就可满足要求。对狭窄河谷中的高坝或坝肩绕流影响坝体渗流较大者，应用三维渗流计算。对复杂的地质情况，为验算数值计算成果，用模拟试验进行核对，是必要的。坝体分层碾压，天然土层的分层沉积，都可使坝体坝基土层有各向异性，因此在渗流计算中要考虑渗透系数的各向异性。采用渗透系数，为安全计，计算渗透流量时用大值平均值，计算水位降落浸润线时用其小值平均值。第21页，本讲稿共63页 5绘制流网 流网主要遵循达西定律及拉普拉斯方程式。它是由流线和等势线所组成的网格状图形，

15、两者相互正交，相邻等势线与流线网格的边长比为1，即每个网格绘制成正方形。流线代表水质点流动轨迹线，等势线表示势能的等值线，在同一根等势线上各点的测压管水面是齐平的，相邻等势线间的水头损失相等，各流线间通过的流量相等。在同一土层内，流线、等势线应是连续光滑的曲线。若渗流穿越两层土交界，其渗透系数分别为k1、k2，而在每层土内为各向同性，则渗流在两土层交界面将产生折射，如图5-2。第22页，本讲稿共63页第23页，本讲稿共63页 6渗透稳定计算 渗透稳定计算的任务是判明土的渗透变形。渗透变形可分为流土、管涌、接触冲刷或接触流失等。坝体、坝基渗透出逸比降应小于材料的允许渗透比降，否则应采取防渗、坝体

16、排水、铺设反滤或盖重等工程措施，确保工程渗透稳定安全。粘性土及无粘性土的允许渗透比降的确定方法参照水利水电工程地质勘察规范（GB50287-99）附录M的规定。第24页，本讲稿共63页 （二）坝坡稳定计算 1.计算工况 土石坝在施工、建设、蓄水和库水位降落的各个时期不同荷载下，应分别计算其稳定性。控制稳定的有施工期（包括竣工时）、稳定渗流期、水库水位降落期和正常运用遇地震四种工况：施工期的上、下游坝坡；稳定渗流期的上、下游坝坡；水库水位降落期的上游坝坡；正常运用遇地震的上、下游坝坡。第25页，本讲稿共63页 2.计算方法与安全系数 （1）如果采用计及条块间作用力的计算方法时，坝坡稳定的抗滑稳定

17、的安全系数，根据坝的级别规定见表6-3。混凝土面板堆石坝用非线性抗剪强度指标计算坝坡稳定的安全系数可参照表6-3规定取值。表6-3 坝坡抗滑稳定的最小安全系数运用条件工程等级1234、5正常运用条件1.501.351.301.25非常运用条件I1.301.251.201.15非常运用条件II1.201.151.151.10第26页，本讲稿共63页 （2）如果采用不计条块间作用力瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时，对1级坝正常运用条件最小安全系数应不小于1.30，其他情况应比表5-3的规定数值减小8。（3）当采用滑楔法进行稳定计算时，若假定滑楔之间作用力平行于坡面和滑底斜面的平均坡度，安全系数

18、应符合表5-3的规定；若假定滑楔之间作用力水平方向，安全系数应符合（2）的规定。第27页，本讲稿共63页五、土石坝地基处理原则及主要方法（一）坝基处理的一般要求（二）砂砾石坝基的渗流控制 1砂砾石坝基渗流控制的形式：（1）垂直防渗：明挖回填截水槽；防渗墙；灌浆帷幕；上述两种或两种以上形式的组合。（2）上游防渗铺盖。（3）下游排水设备及盖重：水平排水垫层；反滤排水沟；排水减压井；下游透水盖重；反滤排水沟及排水减压井的组合。第28页，本讲稿共63页 2砂砾石坝基渗流控制的一般原则（1）应根据坝高、坝型、水库的用途及坝基地质条件，选择几种可能的方案进行比选，择优确定；（2）砂砾石的渗流控制，不外是上

19、铺、中截、下排，以及各项措施的综合应用。（3）砂砾石层做了混凝土防渗墙后，其下部的基岩一般不需再进行灌浆。但对强透水带或岩溶地区仍需灌浆处理。（4）砂砾石层深度在15m以内，宜选用明挖回填粘土截水槽；深度在80m以内可采用混凝土防渗墙；超过80m，可采用灌浆帷幕。3截水槽或混凝土防渗墙（1）截水槽 截水槽应尽可能把砂、砾石透水层全部截断。（2）混凝土防渗墙 混凝土防渗墙设计原则详见碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）6.2.8条。第29页，本讲稿共63页 4砂砾石坝基灌浆帷幕（1）帷幕灌浆前宜先按可灌比（M）判别其可灌性。可灌比M可按下式计算：M=D15/d85 式中：D15受灌地层中

20、小于该粒径的土重占总土重的15%d85灌注材料中小于该粒径的土重占总土重的85%当M15可灌水泥浆；M10可灌水泥粘土浆。也可在粒状材料灌浆后，再灌化学灌浆材料。（2）帷幕厚度T可按下式计算：T=H/J 式中：H最大设计水头，m；J帷幕的允许比降。根据灌浆帷幕厚度确定排数，孔、排距宜通过试验确定，初步可选用23m。（3）帷幕的深度 帷幕的底部深入相对不透水层宜不小于5.0m，若相对不透水层较深，可根据渗流分析，并结合工程类比确定。（4）灌浆方法宜用套阀花管法。第30页，本讲稿共63页 5水平铺盖 用粘性土筑成，设于上游坝基，与土石坝防渗体相连，以延长坝基渗径，使渗透比降不超过允许值。铺盖填筑土

21、料其渗透系数应小于坝基砂砾石层的1/100，并应小于i10-6cm/s。铺盖长度应能保证提供足够的渗径，控制平均比降不超过允许值，一般采用（68）H，且不小于5H。铺盖与坝基砂砾石之间必须满足反滤过渡要求。填筑铺盖前应将基础整平、压实。利用天然土层作铺盖时，应查明天然土层及下卧砂砾石层的分布、厚度、级配、渗透系数和允许渗透比降等情况，论证天然铺盖的渗透性，并核算层间关系是否满足反滤要求。必要时可辅以人工压实、补充填土。第31页，本讲稿共63页 6下游排水设备及盖重 坝基中的渗透水流有可能引起坝下游地层的渗透变形或沼泽化，或使坝体浸润线过高时，宜设置坝基排水设施。坝基排水设施应根据地质及坝体排水

22、按下述情况选用：（1）透水性均匀的单层结构坝基以及上层渗透系数大于下层的双层结构坝基，可采用水平排水垫层，也可在坝脚处结合贴坡排水体做反滤排水沟。（2）当表层为不太厚的弱透水层，其下部的透水层较浅且透水性较均匀时，宜将表层土挖穿做反滤排水暗沟，或在坝脚做反滤排水沟。当表层土太厚，宜采用减压井深入强透水层。（3）坝基反滤排水沟、水平排水垫层及反滤排水暗沟断面均应由计算或试验确定，并做好反滤。（4）下游坝脚渗流出逸处，若地表相对不透水层不足以抵抗剩余水头，可采用透水盖重。透水盖重的延伸长度和厚度由计算或试验确定。第32页，本讲稿共63页1-上游库水位；2-透水盖重层；3-坝体；4-坝基表层弱透水层

23、；5-坝基下层强透水层第33页，本讲稿共63页（三）易液化土、软粘土和湿陷性黄土坝基的处理1.易液化土 对易液化可优先采取挖除、换土；浅层易液化土层采取加密措施；或表面振动加密；深层易液化土层宜采用振冲、强夯等方法加密；还可结合振冲处理设置砂石桩，加强坝基排水，以及采取盖重、围封等防护措施。2.软粘土 软粘土不宜做坝基，应尽可能避免在软粘土地基上筑坝。避不开时，采取处理措施后，可修建低均质坝或心墙坝。3.湿陷性黄土 1）湿陷性黄土及分类 2）湿陷性黄土坝基处理 常用的方法有：开挖回填、表面重锤夯实、予先浸水处理及强力夯实等。第34页，本讲稿共63页 重力坝布置、设计基本要求及安全标准 重力坝坝

24、体结构设计 重力坝坝身泄水建筑物型式 重力坝消能防冲结构设计 重力坝基础处理原则和主要方法考 试 大 纲第二二节节 重力坝设计第35页，本讲稿共63页第二节 重力坝一、重力坝布置、设计基本要求及安全标准重力坝布置、设计基本要求及安全标准（一）重力坝布置 坝体布置应结合枢纽布置全面考虑。根据综合利用要求，合理解决泄洪、发电、灌溉、航运、供水、过木、过鱼等建筑物的布置，避免相互干扰。碾压混凝土重力坝的枢纽布置宜采用引水式或地下式厂房。若采用坝后式厂房时，可根据坝高将引输水管道水平布置在坝体下部或上部的常态混凝土区内，后者宜采用背管式布置。第36页，本讲稿共63页（二）重力坝设计基本要求 （1）重力

25、坝水平截面中间三分之一宽度范围是“截面核心”。重力坝设计一般不允许出现拉应力。（2）应进行坝址、坝线、枢纽布置及主要建筑物形式的选择，根据综合利用要求，确定坝体上各建筑物的规模、布置、结构型式和主要尺寸并提出坝基处理、温度控制和主要施工方法的初步方案。（3）应认真分析研究和掌握建坝地区的各项基本资料（包括水文、泥沙、地形、地质、地震烈度、试验、综合利用要求和施工、运用情况以及坝址上下游河流规划要求等）。（4）必须重视坝体防洪安全设计。（5）应重视坝基处理、泄洪消能、降低或放空库水的设计以及在地震区的坝的抗震设计，做到安全可靠。（6）应认真考虑施工条件，如施工导流和度汛，温度控制，浇筑设备和交通

26、运输等。（7）积极慎重地采用新技术，使设计不断创新。第37页，本讲稿共63页（三）重力坝设计安全标准1.单一安全系数法 当利用抗剪断公式计算时，安全系数不分级别，基本荷载组合时，采用3.0；特殊荷载组合（1）采用2.5；特殊荷载组合（2）不小于2.3。当按抗剪强度公式计算的坝基面抗滑稳定安全系数K值不应小于表6-4的规定。表6-4 坝基面抗滑稳定安全系数K 荷载组合坝的级别123基本组合1.101.051.05特殊组合（1）1.051.001.00（2）1.001.001.00第38页，本讲稿共63页 2.分项系数极限状态法 1）承载能力极限状态表达式 2）正常使用极限状态表达式 3）坝基抗滑

27、稳定控制标准 4）坝体及坝基应力控制标准 二、重力坝坝体结构及构造设计二、重力坝坝体结构及构造设计（一）坝顶高程（二）廊道（三）坝体分缝（四）止水和排水（五）大坝混凝土材料及分区（六）非溢流坝 第39页，本讲稿共63页第40页，本讲稿共63页 三、重力坝坝身泄水建筑物型式（一）溢流坝段（二）坝身泄水孔 四、重力坝泄水建筑物消能防冲结构设计（一）消能防冲结构设计（二）高速水流区的防空蚀设计 五、重力坝基础处理原则和主要方法（一）基础处理原则及一般规定（二）基础处理主要方法 1）坝基开挖；2）坝基固结灌浆；3）坝基防渗帷幕和排水；4）断层破碎带和软弱结构面处理；5）岩溶地区的防渗处理；6）提高坝基

28、抗滑稳定性的工程措施 第41页，本讲稿共63页 拱坝布置、设计基本要求及安全标准拱坝坝体结构设计拱坝坝身泄水建筑物型式拱坝消能防冲结构设计拱坝基础处理原则和主要方法考 试 大 纲第三节节 拱坝设计第42页，本讲稿共63页第三节 拱坝一、拱坝布置、设计基本要求及安全标准拱坝布置、设计基本要求及安全标准（一）拱坝布置 拱坝布置设计包括坝线选择、平面布置、拱坝体形选择、泄洪建筑物布置及引水发电建筑物布置等有关内容。（二）拱坝设计基本要求（三）拱坝设计安全标准 1.单一安全系数法 2.分项系数极限状态法 第43页，本讲稿共63页二、拱坝坝体结构及构造设计二、拱坝坝体结构及构造设计（一）坝顶布置（二）横

29、缝、纵缝与接缝灌浆（三）坝内廊道及交通（四）坝体止水和排水（五）坝体混凝土材料及分区设计（六）拱座稳定分析 三、拱坝坝身泄水建筑物型式 四、拱坝拱坝消能防冲结构设计 五、拱坝基础处理原则和主要方法 第44页，本讲稿共63页 水工隧洞的洞线选择与进出口布置 隧洞横断面型式及尺寸考 试 大 纲第四节节 水工隧洞设计第45页，本讲稿共63页第四节 水工隧洞 水工隧洞包括发电引水隧洞、尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、泄洪隧洞、排沙隧洞、施工导流隧洞等。一、水工隧洞洞线选择与进、出口布置水工隧洞洞线选择与进、出口布置（一）水工隧洞设计原则 （二）水工隧洞洞线的选择（三）进出口布置二、水工隧洞断面型式及尺寸水工

30、隧洞断面型式及尺寸（一）横断面型式（二）横断面尺寸 第46页，本讲稿共63页 溢洪道布置基本要求进水渠、控制段、泄槽与消能防冲等结构设计地基与边坡处理设计考 试 大 纲第五节节 溢洪道设计第47页，本讲稿共63页第五节 溢洪道 一、溢洪道的布置原则 （一）一般规定 （二）进水渠 （三）控制段 （四）泄槽 （五）消能防冲设施 （六）出水渠 二、进水渠、控制段、泄槽、消能防冲等结构设计 （一）一般规定 （二）进水渠衬护 （三）控制段设计 （四）泄槽底板 （五）消力池护坦 第48页，本讲稿共63页第五节 溢洪道 三、地基及边坡处理设计 （一）地基处理 溢洪道地基处理，应结合建筑物的结构和运用特点，满

31、足各部位对承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制、抗冲及耐久性的要求。（二）边坡处理 溢洪道的边破必须保持稳定，对可能失稳的边破应采取适当的处理措施。对地质条件复杂的高边坡应进行专门的研究及监测。对易风化掉块、易软化或抗冲能力低的稳定边坡也应进行相应的防护。第49页，本讲稿共63页 水闸布置、设计基本要求及安全标准水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接设计考 试 大 纲第六节节 水闸设计第50页，本讲稿共63页第六节 水闸 水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、湖泊岸边。水闸按其所承担的任务，可分为：节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、挡潮闸和冲沙闸等。水闸一般由闸室、

32、上游连接段和下游连接段三部分组成。一、水闸枢纽、闸室布置原则 （一）枢纽布置 （二）闸室布置二、水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接布置与设计二、水闸防渗排水、消能防冲及两岸连接布置与设计 （一）防渗排水布置 （二）消能防冲布置 （三）两岸连接布置 第51页，本讲稿共63页 堤线布置及堤型选择堤岸防护引水枢纽工程的布置、设计基本要求泵站枢纽布置渠线选择考 试 大 纲第七节节 堤防及渠系建筑物第52页，本讲稿共63页第七节 堤防及渠系建筑物 一、堤线布置及堤型选择 （一）堤线布置 （二）河堤堤距的确定 （三）堤型选择 二、堤岸防护二、堤岸防护 （一）一般规定 （二）坡式护岸 （三）坝式护岸 （四）墙

33、式护岸 （五）其他防护型式 第53页，本讲稿共63页第七节 堤防及渠系建筑物 三、引水枢纽工程的布置、设计基本要求 （一）概述 （二）无坝引水 的布置型式 （三）有坝（闸）引水 的布置型式 （四）设计基本要求 四、泵站枢纽布置四、泵站枢纽布置 （一）灌溉泵站枢纽布置 （二）排水泵站枢纽布置 （三）排、灌、航结合泵站枢纽布置 （四）工业和城市生活用水泵站枢纽 （五）设计基本要求 五、渠线选择 第54页，本讲稿共63页 水电站厂房（地面或地下）布置水电站进水建筑物布置及设计水电站压力管道布置及设计考 试 大 纲第八节节 水电站建筑物第55页，本讲稿共63页第八节 水电站建筑物 一、水电站厂房布置

34、（一）水电站厂房的作用和组成 （二）水电站厂房的类型 （三）水电站厂房布置 二、水电站进水建筑物布置及设计二、水电站进水建筑物布置及设计 （一）进水口类型 （二）进水口布置 （三）开敞式进水口 布置及孔口尺寸拟定 （四）深孔式进水口高程选择及尺寸拟定 第56页，本讲稿共63页第八节 水电站建筑物 三、水电站压力管道布置及设计 （一）压力管道的功能和类型及其材料要求 （二）压力管道的布置 （三）压力管道水力计算 （四）压力管道结构分析 （五）叉管 （六）压力管道构造要求 第57页，本讲稿共63页 闸门的布置、选型启闭设备的选型考 试 大 纲第九节节 水工金属结构第58页，本讲稿共63页第9节 水

35、工金属结构水工金属结构 5.9.15.9.1闸门的布置、选型闸门的布置、选型 1闸门应布置在水流较平顺的部位，应尽量避免门前横向流和旋涡，门后淹没出流和回流等对闸门运行的不利影响。（1）相邻两道闸门之间或闸门与拦污栅之间的最小净距应满足门槽混凝土强度与抗渗、启闭机布置与运行、闸门安装与维修和水力学条件等因素的要求，且一般不宜小于1.5m。（2）溢洪道工作闸门的上游侧，宜设置检修闸门，对于重要工程，必要时也可设置事故闸门，若水库水位每年有足够的连续时间低于闸门底槛并能满足检修要求时，可不设检修闸门。第59页，本讲稿共63页第9节 水工金属结构水工金属结构（3）在泄水孔工作闸门的上游侧，应设置事故

36、闸门，对高水头长泄水孔的闸门，尚应研究在事故闸门前设置检修闸门的必要性。（4）当泄水隧洞有弯道时工作闸门尚宜布置在弯道下游水流平稳的直段上。（5）排沙孔闸门，宜设置在进口段，且宜采用上游面板和上游止水的结构形式。（6）当电站机组或压力钢管要求闸门做快速事故保护时，在其进水口设置快速闸门和检修闸门；引水式电站除在压力管道进口处设快速闸门外，宜在长引水道进口处设置事故闸门，河床式水电站的进水口如机组有可靠防飞逸装置，只需设置事故闸门和检修闸门。第60页，本讲稿共63页第9节 水工金属结构水工金属结构 2闸门型式的选择，首先考虑首先考虑水利枢纽对闸门运行的要求；（1）需用闸门控制泄水的水闸宜采用弧形

37、闸门。（2）有排污、排冰、过木等要求的水闸，宜采用下沉式闸门、舌瓣闸门等。（3）当采用分离式底板时，宜采用平面闸门。（4）泵站出口应选择可靠断流方式，可选用拍门或平面快速闸门，在出口尚宜设事故闸门或检修闸门。第61页，本讲稿共63页第9节 水工金属结构水工金属结构 （5）当闸门孔口尺寸较大且操作水头大于50m时，宜选用弧形闸门。（6）为减低启闭机排架高度，提高水闸的整体抗震性能，可采用升卧式闸门或双扉平面闸门，若选用升卧式闸门，需考虑闸门的检修条件。（7）为简化消能设施，提高泄流能力，降低启闭力，在泄水建筑物出口处，可采用平置式或斜置式锥形阀，但要注意喷射水雾对附近建筑物的影响和阀的检修条件。第62页，本讲稿共63页第9节 水工金属结构水工金属结构 5.9.25.9.2启闭设备的选型启闭设备的选型 1启闭机的类型有固定式启闭机和移动式启闭机 固定式启闭机包括卷扬式启闭机、螺杆式启闭机、液压启闭机等；移动式启闭机包括门式启闭机、台式启闭机、桥式启闭机和移动式电动葫芦移动式电动葫芦等。2启闭机的选型应根据水工布置、闸闸门型式式、操作运行要求、孔数等，经全面的经济技术指标论证选定。第63页，本讲稿共63页