水利工程基础知识.pptx

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1、主要内容F一、水文水资源知识、水库F二、水利工程的作用及特点F三、水工建筑物的分类F四、常见的水工建筑物F五、水利枢纽的分等与水工建筑物的分级结结 束束第1页/共34页我国的水资源水资源水量：水的数量。全球水量为淡水资源中的动态储备，也就是水循环的总量。水质：水的质量。水能：水所蕴含的机械能。第2页/共34页我国的水资源我国的水资源分布总量多，人均少。时空分布不均。第3页/共34页降水雨量一定时段内降雨在没有流失、渗润和蒸发的情况下，累积的厚度，以毫米为单位。按规定，一般降雨，以上午8点作为日分界，以本日8点到次日8点的24小时内所有降水量为本日降水量；如遇暴雨、大暴雨，一般按2小时或3小时加

2、测；如降冰雹，应在冰雹停止时测报。第4页/共34页降水降雨等级划分小雨：24小时雨量在10毫米以下的降水。中雨：24小时雨量在1025毫米的降水。大雨：24小时雨量在2550毫米的降水。暴雨：24小时雨量在50100毫米的降水。大暴雨：24小时雨量在100250毫米的降水。特大暴雨：24小时雨量在250毫米以上的降水。第5页/共34页河川径流的产生流域河流所汇集雨水的区域。相邻两流域的界线称为分水线。常以地面分水线索控制的面积为流域面积（集水面积）。集水面积越大，汇集的水量越多。第6页/共34页河川径流的产生第7页/共34页河川径流的水文要素水位水体的自由水面相对于某一固定基准面的高程。基准面

3、采用1985国家高程基准（黄海零点）水位观测设备为水尺或自己水位计。水位变化不大时早晚8点观测两次；汛期加测。第8页/共34页河川径流的水文要素流量Q单位时间通过某断面的水量。流量Q为断面面积与平均流速乘积。第9页/共34页洪水洪水过程线一次洪水的流量随时间的变化曲线。流量最大值为洪峰流量。发生时间为洪水历时。洪水总量为洪量。第10页/共34页洪水第11页/共34页洪水洪水的频率、重现期例：50年一遇的洪水，其频率为2%，重现期为50年；20年一遇的洪水，其频率为5%，重现期为20年；50年一遇的洪水规模大于20年一遇的洪水。频率、重现期为统计定义，不确定。第12页/共34页水利工程为了控制、

4、利用水资源，达到除害兴利的目的，必须采取各种工程措施和非工程措施，采取的工程措施就是水利工程，工程中的建筑物称为水利工程建筑物，简称水工建筑物。几种不同类型的水工建筑物集合在一起，形成一个综合体，用来支配、控制水流，此综合体称为水利枢纽，其中蓄水枢纽称为水库。第13页/共34页水库水位水库的水面高程。库容水位以下的蓄水容积。水位库容关系曲线第14页/共34页水库特征水位与库容死水位：正常运用允许的最低水位。以下的库容为死库容。正常蓄水位：最高的兴利水位。与死水位之间的库容为兴利库容。第15页/共34页水库特征水位与库容汛期限制水位：汛期允许蓄水的上限水位。设计、校核洪水位：水库遇设计标准或校核

5、标准的洪水时水库最高水位。汛期限制水位与设计、校核洪水位之间的库容称防洪库容。第16页/共34页水库特征水位与库容校核洪水位以下的库容为总库容。正常蓄水位与汛期限制水位之间的库容为重复库容。第17页/共34页典型工程：三峡水利枢纽工程典型工程：三峡水利枢纽工程水利工程的作用一、河道整治与防洪（防洪效益）n采用“上拦下排，两岸分滞”的工程体系上拦：在上游进行水土保持，修建水库拦蓄洪水。下排：疏浚河道，修堤筑防，提高河道泄洪能力。两岸分滞：设置分洪区。第18页/共34页典型工程：二龙山水库典型工程：二龙山水库水利工程的作用二、农田水利（灌溉效益）取水工程输水配水工程排水工程第19页/共34页典型工

6、程：丰满水电站典型工程：丰满水电站水利工程的作用三、水力发电（发电效益）坝式引水混合第20页/共34页典型工程：石头口门水库典型工程：石头口门水库水利工程的作用四、给排水（供水效益）城市供水污水处理第21页/共34页典型工程：葛洲坝水利枢纽工程典型工程：葛洲坝水利枢纽工程水利工程的作用五、航运（航运效益）调整天然河道水流条件和水深，改善通航条件。修建通航建筑物。开挖运河。第22页/共34页水工建筑物的工作特点工作条件复杂。受自然条件制约，施工难度大。效益大，对环境影响大。失事后果严重。第23页/共34页水工建筑物的分类按作用1.挡水建筑物：拦截江河，形成水库。重力坝、土石坝、拱坝、水闸等2.泄

7、水建筑物：宣泄洪水，保证水库安全。溢流坝、泄水孔、溢洪道、泄水隧洞等3.输水建筑物：从上游向下游输送水流。引水隧洞、渠道、引水涵管等第24页/共34页水工建筑物的分类按作用4.取水建筑物：输水建筑物的首部建筑。进水建筑物、进水闸、扬水站、渠首建筑物等5.整治建筑物：改善水流条件，保护河床。丁坝、顺坝、导流堤、护岸、护底等6.专门建筑物：完成某一专门任务的建筑。电站厂房、冲沙闸、船闸、升船机等第25页/共34页水工建筑物的分类按使用期限1.永久性建筑物：在工程运用中长期使用的建筑物，如大坝、溢洪道等。按其在枢纽中的重要性又可分为：n主要建筑物n次要建筑物2.临时性建筑物：仅在施工中使用的建筑物，

8、如围堰、导流建筑物等。第26页/共34页常见的水工建筑物重力坝拱坝土石坝渠系建筑物水闸溢洪道隧洞与涵管第27页/共34页分等分级的必要性为使工程的安全性和经济性合理的统一起来，将水利工程及其所属建筑物按工程规模、效益大小及其在国民经济中的重要性划分为不同的等级，并采取不同的设计标准。我国水利水电枢纽工程等级划分及设计标准规定，水利水电枢纽工程划分为五等，所属建筑物划分为5级。第28页/共34页水利枢纽的分等分分 等等 方方 法法n n水利水电枢纽工程划分为五等水利水电枢纽工程划分为五等n n拦河闸工程按过闸流量分等。拦河闸工程按过闸流量分等。n n灌溉、排水泵站按装机流量、功率分别分等，并选取

9、高等别。灌溉、排水泵站按装机流量、功率分别分等，并选取高等别。第29页/共34页水工建筑物的分级永久性水工建筑物根据其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性分5级，临时性水工建筑物根据保护对象的重要性、失事后果、使用年限和规模分3级。工程等别工程等别永久性建筑物级别永久性建筑物级别主要建筑物主要建筑物次要建筑物次要建筑物一一1 13 3二二2 23 3三三3 34 4四四4 45 5五五5 55 5第30页/共34页水工建筑物的提级水库的大坝，高度超过规定者，可提高一级，但洪水标准不提。地质条件特别复杂或实践较少的新型结构，可提一级，洪水标准不提。综合利用的水利枢纽工程，如按不同的分等指标，其

10、中两项接近同一级别上限，其共用建筑物提高一级。坝的原级别坝的原级别2 23 34 45 5坝高坝高（MM）土坝、堆石坝、干砌石坝土坝、堆石坝、干砌石坝9090707050503030混凝土坝、浆砌石坝混凝土坝、浆砌石坝13013010010070704040第31页/共34页对不同级别建筑物的不同要求抗御洪水的能力n如：洪水标准、坝顶超高。安全性n如：强度、稳定安全度。建筑材料n如：材料的品种、质量、耐久性。运行可靠性n如：建筑物的供水、供电、通航的保证率，闸门等设备的可用性。第32页/共34页洪水标准的确定正常运用（设计洪水）非常运用（校核洪水）建筑物级别建筑物级别1 12 23 34 45 5洪水重现期（年）洪水重现期（年）2000200050050050050010010010010050505050303030302020不同坝型的枢纽工程不同坝型的枢纽工程建筑物级别建筑物级别1 12 23 34 45 5洪水重现期（年）洪水重现期（年）土坝、堆石坝、干砌石坝土坝、堆石坝、干砌石坝10000100002000200010001000500500300300混凝土坝、浆砌石坝混凝土坝、浆砌石坝5000500010001000500500300300200200第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页