第二部分水利工程(3)-水工建筑物课件.ppt

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1、第第 5 节节 水水 闸闸功能功能分类分类组成组成15.1 水闸的功能水闸的功能 水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水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、头水工建筑物，多建于河道、渠系及水库、海、湖泊岸边。海、湖泊岸边。25.2 水闸的分类水闸的分类 挡潮闸挡潮闸分洪闸分洪闸拦河闸拦河闸进水闸进水闸排水闸排水闸退水闸退水闸泄洪闸泄洪闸挡潮闸挡潮闸3 水闸的分类水闸的分类 (1)节制闸（拦河闸）节制闸（拦河闸）拦河或在渠道上建造，用于拦洪、调节水拦河或在渠道上建造，用于拦洪、调节水位、控制下泄流量。河道上的节制闸又称拦位、控制下泄流量。河道上的节制闸又称拦河闸。

2、河闸。(2)分洪闸分洪闸常建于河道的一侧，用来将超过下游河道常建于河道的一侧，用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。4(5)挡潮闸挡潮闸建建在在入入海海河河口口附附近近，涨涨潮潮时时关关闸闸，退退潮潮时时开开闸泄水。闸泄水。(6)冲沙闸（排沙闸）冲沙闸（排沙闸）常常建建在在进进水水闸闸一一侧侧的的河河道道上上与与拦拦河河闸闸并并排排布布置或在引水渠内的进水闸旁。置或在引水渠内的进水闸旁。其他还有其他还有排冰闸、排污闸排冰闸、排污闸等。等。按闸室结构分：按闸室结构分：开敞式、胸墙式、涵洞式开敞式、胸墙式、涵洞式等。等。水闸的分类水闸的分类 6 水闸

3、的分类水闸的分类 (1)拦河闸拦河闸(2)分洪闸分洪闸(3)进水闸进水闸(4)排水闸排水闸(5)挡潮闸挡潮闸(6)排沙闸排沙闸75.3 水闸的组成水闸的组成 闸室闸室闸闸门门、闸闸墩墩、边边墙墙、底底板板、胸胸墙墙、工工作桥、交通桥、启闭机等。作桥、交通桥、启闭机等。上游连接段上游连接段两侧的翼墙、护坡、河床部分的铺盖。两侧的翼墙、护坡、河床部分的铺盖。下游连接段下游连接段护坦、海漫、防冲槽、两岸的翼墙、护坦、海漫、防冲槽、两岸的翼墙、护坡等。护坡等。8 闸址选择闸址选择 壤土、中砂、砂砾石地基适于作壤土、中砂、砂砾石地基适于作为水闸的地基。为水闸的地基。尽量避开淤泥质、粉细砂地基。尽量避开淤

4、泥质、粉细砂地基。10 闸孔设计闸孔设计 堰流：堰流：孔流：孔流：闸孔总净宽：闸孔总净宽：、m、淹没系数，侧收缩系数，流量系数，淹没系数，侧收缩系数，流量系数，流速系数流速系数。a孔口高度。孔口高度。B孔口净宽。孔口净宽。H0堰上水头。堰上水头。Hw孔口中心的水头。孔口中心的水头。116.1 分类分类 按位置分为：按位置分为：河堤、湖堤、海堤、围堤、水库堤防。河堤、湖堤、海堤、围堤、水库堤防。13 遥堤遥堤：又又称称主主堤堤或或干干堤堤，距距河河较较远远，堤堤身身较较厚厚，用用于于防防御御特特大大洪洪水水，是是防防洪洪的的最最后后一一道道防防线。线。缕堤缕堤：又又名名民民垸垸、民民埝埝、生生产

5、产堤堤，距距河河较较近近，堤堤身身单单薄薄，保保护护缕缕堤堤至至遥遥堤堤之之间间的的滩滩地地洪洪水大时可能漫溢溃决。水大时可能漫溢溃决。河堤分类河堤分类15 格堤格堤：连连接接遥遥堤堤与与缕缕堤堤的的横横向向堤堤防防，形形成成格格状状，一一旦旦缕缕堤堤决决口口，水水遇遇格格堤堤即即止止，同同时时可可防防止止沿遥堤形成串沟夺河。沿遥堤形成串沟夺河。月堤与越堤月堤与越堤：依依缕缕堤堤或或遥遥堤堤进进占占或或退退后后的的月月牙牙形形堤堤防防。退后为月堤，进占为越堤。退后为月堤，进占为越堤。其他：其他：在堤顶加修的小堤称为子堤或子埝。在堤顶加修的小堤称为子堤或子埝。河堤分类河堤分类16 渗透破坏渗透破

6、坏 管涌：管涌：土土体体中中部部分分颗颗粒粒被被渗渗流流水水带带走走的的现现象象，只发生于无粘性土中。只发生于无粘性土中。流土：流土：渗渗流流作作用用下下，粘粘性性土土及及均均匀匀无无粘粘性性土土体体被被浮浮动动的的现现象象，常常见见于于渗渗流流从从坝坝下下游游溢溢出处。出处。18 接触冲刷：接触冲刷：细细粒粒土土（砂砂土土或或粘粘土土）与与粗粗粒粒土土交交界界面面上上，细细粒粒土土被被渗渗流水冲动发生破坏的情况。此时渗流方向与交界面平行。流水冲动发生破坏的情况。此时渗流方向与交界面平行。剥剥 离：离：粘粘性性土土与与粗粗粒粒土土接接触触面面上上，由由于于渗渗流流作作用用使使土土颗颗粒粒与与整

7、整体结构分离的现象。体结构分离的现象。剥离可发生于粘性土与反滤层交界面上。剥离可发生于粘性土与反滤层交界面上。化学管涌：化学管涌：土体中的盐类被渗流水溶解带走的现象。土体中的盐类被渗流水溶解带走的现象。渗透破坏渗透破坏19 渗控措施渗控措施(1)截水墙：截水墙：拦截通过透水地基渗水的最有效手段。拦截通过透水地基渗水的最有效手段。土料、钢板桩、混凝土土料、钢板桩、混凝土(2)临河面不透水粘土铺盖临河面不透水粘土铺盖(3)堤背防渗盖重堤背防渗盖重(4)堤背脚滤水设施：堤背脚滤水设施：滤水戗台、反滤层、导渗沟、减压井。滤水戗台、反滤层、导渗沟、减压井。206.4 堤防抢险堤防抢险1防止漫溢：防止漫溢

8、：泄、蓄、分；泄、蓄、分；原堤加固加高，堤顶抢筑子堤。原堤加固加高，堤顶抢筑子堤。212散浸抢护：散浸抢护：外截内导外截内导 (1)临临河河截截渗渗：粘粘土土前前戗戗截截渗渗，外外坡坡铺设不透水土工膜。铺设不透水土工膜。(2)背背河河导导渗渗：导导渗渗沟沟、反反滤滤层层、透透水后戗（滤水压浸台）。水后戗（滤水压浸台）。(3)抢护脱坡：抢护脱坡：滤水换坡、滤水土撑。滤水换坡、滤水土撑。堤防抢险堤防抢险22 堤防抢险堤防抢险5跌窝抢险跌窝抢险6防风浪：防风浪：柳枕、木排、芦苇或土袋还坡、土工织物柳枕、木排、芦苇或土袋还坡、土工织物7凌汛抢险：凌汛抢险：上游水库调度，下游破冰泄流上游水库调度，下游破

9、冰泄流24第第 7 节节 桥桥 梁梁25上部结构：上部结构：桥跨结构；桥跨结构；下部结构：下部结构：桥墩、桥台；桥墩、桥台；墩台基础。墩台基础。7.1 桥梁的基本组成桥梁的基本组成 桥跨结构桥跨结构桥墩桥台桥墩桥台墩台基础墩台基础26按基本结构体系分类按基本结构体系分类：梁式桥梁式桥 拱桥拱桥 刚架桥刚架桥 缆索承重桥缆索承重桥 组合体系桥组合体系桥7.3 桥梁的分类桥梁的分类 28 7.3.1 梁式桥梁式桥定义：定义：桥桥梁梁在在垂垂直直荷荷载载作作用用下下，支支承承处处仅仅产产生竖向反力而无水平推力的结构体系。生竖向反力而无水平推力的结构体系。多多采采用用钢钢筋筋混混凝凝土土、预预应应力力

10、混混凝凝土土、钢钢结构。结构。受力特点：受力特点：梁以承受弯矩为主。梁以承受弯矩为主。特点：特点：结构简单，施工方便。结构简单，施工方便。29 梁式桥梁式桥基本类型：基本类型：按承重结构的截面形式分：按承重结构的截面形式分：板桥、肋板式梁桥、箱形梁桥。板桥、肋板式梁桥、箱形梁桥。按承重结构的静力体系分：按承重结构的静力体系分：简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥。简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥。31a.简支梁桥简支梁桥32b.悬臂梁桥悬臂梁桥33c.连续梁桥连续梁桥347.3.2 刚架桥刚架桥357.3.2 刚架桥刚架桥 定义定义 桥跨结构和墩台整体连接的桥梁。桥跨结构和墩台整体连接的桥梁。受力特点受力

11、特点 主梁端部产生负弯矩，减少了跨中正弯矩；主梁端部产生负弯矩，减少了跨中正弯矩；支支柱柱承承受受压压力力和和弯弯矩矩；支支柱柱脚脚产产生生水水平平推力。推力。36 刚架桥刚架桥特点特点外外形形尺尺寸寸小小，桥桥下下净净空空大大，桥桥下下视视野野开开阔阔，混混凝凝土土用用量量少少。但但钢钢筋筋用用量量大大，基基础础造造价价较较高高。主主梁梁高高度度较较梁梁桥桥小小，适适用用于于需需较较大大桥桥下下净净空空或或建建筑筑高高度受限的情况，如立交桥、高架桥。度受限的情况，如立交桥、高架桥。37d.T型刚构桥型刚构桥38e.斜腿刚构桥斜腿刚构桥39f.连续刚构桥连续刚构桥40f.连续刚构桥连续刚构桥4

12、17.3.3 拱拱 桥桥42 拱桥拱桥 定义定义:主主要要承承载载结结构构是是拱拱圈圈或或拱拱肋肋。通通常常用用圬圬工材料和钢筋混凝土。工材料和钢筋混凝土。受力特点受力特点:在在竖竖向向荷荷载载作作用用下下，拱拱的的两两端端支支承承处处产产生生竖竖向向和和水水平平力力，降降低低了了拱拱圈圈（拱拱肋肋）的的弯矩。弯矩。43 拱桥拱桥特点特点:优点：优点：跨跨越越能能力力大大；能能就就地地取取材材，造造价价低低；耐耐久久性性好好，维维护护费费用用低低；外外形形美美观观；构构造造简简单，技术易掌握。单，技术易掌握。缺点：缺点：对地基要求高，增大下部结构工程量和对地基要求高，增大下部结构工程量和造价；

13、施工是重要影响因素；建筑高度较造价；施工是重要影响因素；建筑高度较梁式桥高。梁式桥高。44 材料材料材料材料：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥、组合材料拱桥（如钢管混凝土拱桥）。组合材料拱桥（如钢管混凝土拱桥）。拱圈截面形式拱圈截面形式：板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥。板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥。拱桥的分类拱桥的分类45刚架拱桥刚架拱桥46钢筋混凝土肋拱桥钢筋混凝土肋拱桥47钢管拱桥钢管拱桥48 拱式桥的分类拱式桥的分类 拱上建筑形式拱上建筑形式：实腹式、空腹式实腹式、空腹式 拱轴线形式拱轴线形式：圆弧线、抛物线、悬链线圆弧线、抛物线、悬链线 桥面

14、位置桥面位置：上承式、中承式、下承式上承式、中承式、下承式 有无推力有无推力：有推力、无推力有推力、无推力49中承式中承式50下承式下承式517.3.4 缆索承重桥缆索承重桥 以缆索为主要承重构件的桥梁。以缆索为主要承重构件的桥梁。分为斜拉桥、悬索桥。分为斜拉桥、悬索桥。斜拉桥斜拉桥悬索桥悬索桥52悬索桥悬索桥下部结构下部结构上部结构上部结构53悬索桥悬索桥54悬索桥的组成悬索桥的组成主缆主缆加劲梁加劲梁索塔索塔吊索吊索鞍座鞍座桥面结构桥面结构锚碇锚碇55 悬索桥特点悬索桥特点 跨越能力在所有桥梁体系中最大。跨越能力在所有桥梁体系中最大。可避免不良基础。可避免不良基础。采用高强材料作为主要承重

15、结构，用料省。采用高强材料作为主要承重结构，用料省。构造简单、轻便，施工方便。构造简单、轻便，施工方便。建筑高度较小，外形美观建筑高度较小，外形美观 缺点：缺点：主索为柔性结构，对有节奏荷载造成的振动主索为柔性结构，对有节奏荷载造成的振动敏感。敏感。56斜拉桥斜拉桥57斜拉桥的组成斜拉桥的组成斜拉索斜拉索主梁主梁索塔索塔58 利利用用主主梁梁、斜斜拉拉索索、索索塔塔的的不不同同组组合合相相成成不不同同的的体体系系以以适适应应不不同同的的地形和地质条件。地形和地质条件。索索塔塔上上用用斜斜向向斜斜拉拉索索支支承承主主梁梁以跨越较大障碍。以跨越较大障碍。斜斜拉拉索索减减少少了了梁梁内内应应力力和和

16、尺尺寸寸，使使桥梁跨越能力显著增大。桥梁跨越能力显著增大。斜拉桥特点斜拉桥特点59 斜拉桥特点斜拉桥特点 与与悬悬索索桥桥相相比比，不不需需要要笨笨重重的的锚锚固固装装置置，抗风能力更优。抗风能力更优。调调整整斜斜拉拉索索的的拉拉力力可可以以调调整整主主梁梁的的内内力力，使主梁内力更均匀合理。使主梁内力更均匀合理。便于采用悬臂法施工和架设，且安全可靠。便于采用悬臂法施工和架设，且安全可靠。作作为为一一种种高高次次超超静静定定的的组组合合结结构构，结结构构复复杂，技术要求高。杂，技术要求高。60组合体系桥组合体系桥61组合体系桥组合体系桥62第二部分第二部分 水利工程的重点水利工程的重点1水工建筑物的分类水工建筑物的分类2水利枢纽分等和水工建筑物分级水利枢纽分等和水工建筑物分级3重力坝、拱坝、土石坝的特点、适用条件重力坝、拱坝、土石坝的特点、适用条件4水闸的分类和位置（图）水闸的分类和位置（图）5河堤的分类河堤的分类6.桥梁的种类、特点桥梁的种类、特点63