水利水电工程概论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水利水电工程概论,第四章 挡水建筑物和泄水建筑物,1,、挡水建筑物的主要作用是拦截和阻挡水流，抬高上游水位，形成水库。能够形成水库的挡水建筑物主要有拦河坝、拦河闸等。,拦 河 坝,重力坝,拱坝,支墩坝和土石坝等,2,、泄水建筑物的主要作用是渲泄多余的洪水，确保大坝安全；完成枢纽运行而设置的其他任务，如预泄、漂不、防空等。,3,、泄水建筑物可以布置在河床中央，成为河床式。河床式泄水建筑物与挡水建筑物合为一体，通过坝身泄水，同时兼有挡水建筑物的作用，适用于混泥土坝、砌石坝等坝型，如重力坝、拱坝。,4.1,第一节 重力坝,一、重力坝的特点和类型,1,、重力坝是主要靠自身重量在地基上产生的摩擦力和坝与地基之间的凝集力抵抗坝前巨大的水推力，来维持自身稳定的一种坝型。重力坝沿坝轴线呈直线布置，每隔一定距离设置一道横缝，将大坝分割成若干的坝段。,2,、重力坝一般建在岩基上，采用混泥土和浆砌石材料。,1,、重力坝的优点：,安全可靠。,容易解决泄水问题。,对地质、地形条件适应性强。,便于施工。,适用于各种气和条件。,2,、重力坝的缺点：,水泥用量大，材料强度没有充分发挥。重力坝需要自身有足够的重量来维持坝体稳定，坝身体积大，坝内许多混泥土材料的强度不能充分发挥。,坝体扬压力大。地基和坝体材料在某种程度上是可以透水的。,施工期温度应力和收缩应力大。,3,、重力坝常用的形式,：,实体重力坝。实体重力坝的坝体完全被混泥土充实，是最常见的的一种重力坝形式。,宽缝重力坝。讲实体重力坝的坝段间横缝扩宽为空腔，成为宽缝重力坝。,空腹重力坝。在坝内设置大型纵向空腔的重力坝。,自重：建筑物和附属设备的重量,水压力：静水压力、动水压力、浪压力、扬压力,冰压力：静冰压力，动冰压力,土压力,地震力：地震惯性力，地震动水压力,温度荷载,二、重力坝的荷载,1,、基本剖面：三角形（因水压呈三角形分布）,2,、实用剖面：满足运用和交通要求,A,：,坝顶有一定宽度，,（,8,10,）,H,B,：,坝顶有一定超高：,三、重力坝的剖面,波浪在坝坡上的爬高（,m,）,风浪引起在坝前水位雍高（,m,）,安全加高，,m,1,、材料,1,）砼：,A,:,强度：,C10,C15,C20,C25,C30,C40,C50,C60,随着 龄期的增长而增强，设计龄期一般为,90d,或,180d,，早期强度,28d,不低于,7,.,5MPa,B:,耐久性：抗渗、抗冻、抗磨、抗侵蚀等。,抗冻,经冻融循环而不破坏。,2,）砌石,四、重力坝的材料及构造,1,）分缝,为满足温度、地基不均匀沉陷、施工等要求，将坝体适当分缝。分为：横缝（永久缝）和纵缝（临时缝）两种。,2,）止水,挡水坝必须从地基到坝顶组成一个完整的防渗阻水系统，以起到挡水作用。因此，横缝内须要设止水。,3,）廊道系统,为满足施工和运用要求，如灌浆、排水、观测、检查和交通等需要，相互联通，构成廊道系统。,2,、坝体构造,坝体各部分的工作条件不同，对砼强度、抗渗、抗冻、抗冲刷、抗裂等性能的要求也不同。为了节约与合理使用水泥，通常将坝体按不同部位和不同工作条件分区，采用不同标号的砼。,3,、坝体砼分区,防渗帷幕,开挖与清理,固结灌浆,坝基排水,五、地基处理,第二节、泄水建筑物,泄水建筑物的作用和分类,溢洪道,泄水孔,水闸,4.2,泄水建筑物的作用和分类,一、作用,1,、宣泄水库容纳不下的洪水，以保证大坝的安全。,2,、放空水库，便于检修。,3,、冲淤排沙,4,、施工期导流,1,、,泄洪建筑物：如溢洪道、泄洪隧洞等。,2,、,泄水孔：放空水库，冲沙，泄洪。,3,、,施工导流孔（或洞）。,二、分类（按功能分）,4.3,溢洪道,一、作用,宣泄水库不能容纳的多余洪水，以保大坝安全。,二、分类,河床式,溢流坝,岸坡式,布置在河岸上,特点既挡水又泄水；既要满足稳定和强度,要求，又要满足泄水要求。,三、河床式溢洪道,1,、,溢流坝堰顶高程与前缘长度,L,：,1,）,堰顶高程：,A:,堰顶不设闸门,堰顶高正常水位,优点：结构简单，管理方便,缺点：淹没损失大，非溢流坝增高,B:,堰顶设闸门,闸门顶高程正常水位超高,坝顶高程可降低。,优点：可调节库水位和下泄流量，减少淹没损失,缺点：运行管理费用高，用于大型工程。,2,）,前缘长度,L,：,洪水设计标准,下游防洪要求,上游水位雍高限制,消能设施形式：,A,：,挑流消能,B,：,底流消能,C,：,面流消能,D,：,消力,戽,消能,2,、,溢流坝的下游联接,多用于土石坝,1,、型式,正槽式,过堰水流与泄槽轴线大致平行,侧槽式,竖井式,虹吸式,四、河岸式溢洪道,引水渠,控制段（溢流堰和两侧连接建筑物）,泄槽,出口消能段,尾水渠,2,、,组成,1,、,作用：,水文资料不足，宣泄超过设计洪水标准的洪水。,2,、形式,:,漫顶自溃式,引冲自溃式,爆破引溃式,五、非常溢洪道,4.4,泄水孔,一般由砼坝身开孔形成。深孔，高水头。,一、作用,:,1,、放空水库,2,、冲淤排沙,3,、辅助泄洪,4,、兼作前期导流,二、形式,(,按水流条件分,),1,、,有压,2,、,无压,三、组成,1,、,进口段,2,、,洞身段,3,、,出口消能段,4.5,水闸,建在土基上的一种低水头挡水、泄水建筑物,一、水闸类型,(,按功能分,),节制闸,(,拦河闸,),建于河道干流上，拦截河流。,进水闸,（,又称渠首,）,建于河道、水库或湖泊的岸边，常至于发电、灌溉的取水渠道的首部。,分洪闸,当河道水位超过防汛限制水位，有可能引起决堤时，开闸分洪，以消减洪峰流量。,排水闸,排除江河两岸低洼地区渍水,挡潮闸,防止海水倒灌。,各种闸门示意图,上游连接段,用以引导水流平顺地进入闸室,闸室段,用来挡水和控制过闸流量。,下游连接段,消除过闸水流的剩余能量，防止过闸水流对下游 的冲刷。,二、水闸的组成部分及其作用,水闸组成部分示意图,1,、沉降量大，易引起不均匀沉降,2,、抗冲能力低,3,、易引起闸基渗透变形（管涌，流土）,三、水闸的工作特点（建在土基上）,1,、作用：调节水流。,2,、,按工作性质分类：,工作门,检修门,事故门,四、水工闸门,五、闸室结构形式,六、水闸的防渗排水（构造）,七、消能防冲,八、闸室布置（底板，闸墩，工作桥）,九、水闸与两岸连接（作用，形式）,谢 谢 大 家 观 赏！,