水工建筑物期末复习

1、绪论1. 水工建筑物 水利枢纽及其分类。水工建筑物：对天然的水进行兴利除害的工程措施。水利枢纽：为了一种或多种目标而集中兴建几个不同功能的建筑物综合体，各自发挥不同作用，构成一个综合体。水工建筑物的分类：（1）按建筑物作用分类：挡水建筑物，泄水建筑物，取水建筑物，输水建筑物，整治建筑物，专门建筑物。（2）按建筑物使用年限分类：永久性水工建筑物 临时性水工建筑物2.水工建筑物的分等分级水工建筑物的分等分级：分为V等5级。水利水电工程中的永久建筑物根据工程等别及其在工程中的重要性进行分级；临时性水工建筑物则根据被保护建筑物级别、本身规模、使用年限及重要性分级。3.水工建筑物的特点水工建筑物的特点：

2、（1）工作条件复杂（2）施工条件艰苦（3）对自然环境和社会环境影响大（4）失事后果严重。4.水利水电工程的设计阶段（1） 项目建议书（2）可行性研究（3）初步设计（4）招标设计（5）施工详图。5.极限状态及分类极限状态：指整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时此特定状态就称为该功能的极限状态。极限状态分类：承载能力极限状态，正常使用极限状态。6.水工结构设计中有哪几个分项系数（1） 结构重要性系数02）作用分项系数f（3）材料性能分项系数m（4）设计状况系数（5）结构细数d。第一章 重力坝1.重力坝定义 优缺点重力坝：是用混凝土或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，

3、利用结构自重来维持稳定的坝型。优点：（1）重力坝断面较大，可以坝顶泄流，预留底孔过水，导流。 （2）对地形地质条件适应性较强。 （3）设计方法简单。 （4）对意外情况抵抗能力较强。缺点：坝体断面尺寸大，水泥用量多，坝体应力较低，材料强度不能充分发挥，对于用混凝土建造的重力坝，因水泥水化热引起的施工期的混凝土湿度应力很大。2.重力坝的工作条件作用在坝上的水压力，浪压力，泥沙压力，地震力及坝体自重等荷载使坝体产生应力，同时又通过坝体将这些荷载传给地基，使地基受到很大的压力和剪力作用，重力坝挡水后，上游的水将通过坝体和坝基向下渗透渗流不仅引起漏水且产生渗透压力，渗透压力会使坝体应力恶化，坝基渗透压力

4、则会减小坝的有效重力，从而降低坝的稳定性。3.重力坝有哪些荷载 荷载组合（1） 坝体及坝上永久设备的自重（2）上下游坝面上的静水压力及溢流坝溢流面上的动水压力（3）扬压力（4）淤积于坝前的淤沙压力（5）浪压力（6）冰压力（7）土压力（8）地震作用所产生的地震惯性力，地震动水压力和地震动土压力（9）其他荷载。4.扬压力作用于坝底面上的铅直方向上的渗透压力与浮托力的总和。5.作用及作用效应组合及分类作用：指使水工建筑物产生内力变形等的各种因素的总称。作用效应组合：是指结构上的几种可能同时出现的作用分别产生的作用效应的随机叠加。作用分类：作用分三类（1） 按作用随时间的变异性可分为：永久作用，可变作

5、用，偶然作用（2） 按作用随空间的变异性可分为：固定作用，可动作用（3） 按作用引起结构的反应可分为：静态作用，动态作用6.抗剪强度公式并指出符号意义 当滑动面水平时，其抗滑稳定安全系数K K=f（W-U）PW为作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和P为作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数和U为作用于滑动面上的渗透压力（滑动面为水平时，即为扬压力，若在下游水位以下，尚应包括浮托力）f为坝体与坝基岩接触面的抗剪摩擦系数 当滑动面为倾向上游的倾斜面时 K=f（WcosUPsinPcosWsin为滑动面与水平面的夹角，其余符号同前。7.提高重力坝抗滑稳定的措施（1） 上游坝面做成向上倾斜（2

6、）坝基开完成倾向上游的斜面（3）在坝踵下做齿墙（4）采用抽水降压措施。8.应力分析的方法分为理论计算和模型试验两类9.何为重力坝应力分析考虑不考虑扬压力不论是坝体还是岩基，都不是绝对不透水的，都存在微小的孔隙，当坝基建成后，在长期蓄水运行的情况下，水便会充分渗入坝体和基岩的孔隙，渗透水压力将作用在整个渗透区内，此时应考虑扬压力对坝体应力的影响。当计入截面上扬压力的作用时，应将扬压力视为外荷载，与其他和在一起进行计算。10.重力坝应力控制标准坝基面运用期。在各种荷载组合下，上游端在计入扬压力情况下，最小垂直正应力大于零，即不允许出现拉应力；下游端在计入扬压力和不计入扬压力的两种情况下，最大垂直正

7、应力均不得超过坝基的允许正应力值。坝基的允许正压力应根据坝基岩石的极限抗压强度。结合坝基地质条件除以安全系数确定施工期。下游坝基面允许有大不大于0.1MPa拉应力。坝体运用期。当计入扬压力时，上游面的垂直应力不允许出现拉应力。坝体最大主压应力应不大于混凝土的允许压应力值。施工期。坝体任何截面上的主压应力应不大于混凝土的允许压应力，坝的下游面可允许有不大于0.2MPa的主拉应力。混凝土的允许应力应按混凝土的极限强度除以相应的安全系数来确定。11.非溢流重力坝基本剖面 实用剖面基本剖面：因为作用于坝上游面的水压力呈三角形分布，故重力坝的基本剖面应是顶部与上游水位齐平的三角形。如果基本三角形剖面买足

8、对坝基面的抗滑级坝基面的坝体强度要求，则必然满足坝基以上坝体各截面对稳定和强度的要求。实用剖面：坝顶宽度根据剖面设计、施工及运行的要求确定，不宜小于3m。非溢流重力坝的坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游放浪强定的高程与正常与水位或校核洪水位的高差。并选择两者中防浪枪顶高程的高者作为选定高程。 hh1 hz hc式中：h为防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差，m；h1 为波高，m；hz 为波浪中心线至正常或校核洪水位的高差，m； hc 为安全超高。12.溢流重力坝特点泄水重力坝的泄流特点有足够的孔口尺寸以满足泄洪要求。溢流面及闸墩等有较好的体形，以便使水流平顺过坝，不产生不利的负压、振动，避免

9、产生空蚀现象。保证下游不产生危及大坝及其他建筑物安全的冲刷。泄流不影响其他建筑物的正常运行。如设有闸门，其控制和运用应可靠灵活。13.溢流重力坝有几种孔口形式坝顶溢流式带胸墙的溢流孔口式14.空化 空蚀空化：通常水体内存在许多肉眼看不见的空化核，当水体流动时，若某点的压力降至饱和蒸汽压强，空化核迅速发育成空泡，这种现象称为空化。空蚀：如果空泡发生在紧邻溢流坝面或泄水孔孔壁区域，则空泡溃灭是产生的强大压力将以冲击波或高速微射流的形式打击坝面或孔壁，使其产生破坏，这种现象称为空蚀。15.重力坝有哪些消能形式底流式、挑流式、面流式、消力戽式、宽尾墩联合消能、窄缝式挑流等多种。16.重力坝材料分区目的

10、 要求目的：节省和合理使用水泥要求：强度抗渗性抗冻性根据大坝混凝土耐久性的要求其他性能17.廊道类型坝基灌浆排水廊道、坝面排水廊道、横向排水廊道、检查廊道、交通廊道、观测廊道、闸门控制廊道18.重力坝有哪几种缝按作用可分为 沉降缝、温度缝及工作缝。按缝的位置可分为横缝、纵缝及水平缝。施工设置时的缝 临时缝、永久缝。19.重力坝有哪几种止水20.坝基开挖与清理目的坝基开挖与清理的目的是使坝体坐落在稳定、坚固的地基上。21.坝基加固方法岩基的加固处理方法有开挖、固结灌浆和对断层破碎带的处理等。22.坝基防渗处理方法处理方法是帷幕灌浆和齿墙。23.其它重力坝坝形优缺点。（1） 宽缝重力坝。与实体重力

11、坝相比，具有下述优点：设置宽缝后，坝基中的渗透水可以从宽缝中排水，故渗透压力较实体重力坝显著降低，扬压力的作用面积也显著减少，因而坝体工程量比实体重力坝节省10%20%或更多；由于有了宽缝，增加了施工期间坝块的侧向散热面，加快了坝体混凝土的散热过程。宽缝重力坝的主要缺点是施工模板用量多，尤其是宽缝的侧坡部分立模比较困难。（2） 空腹重力坝。空腹坝与实体相比，主要优点是：由于腹孔的存在，通过吧唧的渗流可以从腹孔排出，降低了坝底面的扬压力。当腹孔顶部高处下游尾水位时，腹孔处的扬压力基本上不存在。因而空腹重力坝工程量较实体重力坝为省，一般可比实体重力坝节省20%30%。腹孔部分清基时不必清到好的岩基

12、，可节省坝基开挖量。腹孔有利于混凝土的散热。空腹为布置水电站厂房及进行检查、灌浆和观测等提供了方便，对狭窄河谷、洪水流量大的河流可以解决枢纽布置上的困难。缺点是设计施工比较复杂，钢筋和模板用量较多。第二章1,拱坝的定义： 拱坝是坝体向上游凸出，平面上呈拱形，拱端支乘于两岸山体上的混凝土或浆砌石的整体结构。2，特点：拱坝可以充分利用混凝土或浆砌石材料的抗压强度，坝体厚度较薄，从而节省筑坝材料；拱坝对地质，地形条件及坝基处理要求较高；在拱坝的设计中，应考虑地基变形及温度作用。3，地形条件 地形条件是决定拱坝结构形式，工程布置及经济性的主要因素。理想的地形条件应是坝址间河谷宽度较窄，两岸基岩面大致对

13、称，暗坡平顺无突变，且坝两岸端下游有足够大的岩体支承，这样的地形可以充分发挥拱的作用。4，地质条件 拱坝要求基岩完整，坚硬，质地均匀，有足够的硬度，透水性小，耐风化，没有大的断裂构造和软弱夹层等。5，拱坝的类型 定圆心，等半径拱坝 变圆心，变半径拱坝 二心集多心圆变半径拱坝 其他变曲率曲线拱坝6，拱坝轮廓布置的内容：选定坝的平面布置形式和公关量的基本刨面; 确定各高程拱圈的轴线位置，线型参数，中心角和厚度：确定坝体与地基的连接形式 基本要求；地形适应性要求 地质适应性要求 枢纽协调要求 倒悬控制要求 施工要求 经济要求 其他要求7，拱圈布置形式 从拱圈的应力的角度来看，采用较大的中心角和较小的

14、半径比较有利 但从坝肩稳定条件看，过大的中心角将使拱轴线与河岸基岩等高线的交角过小，以致拱端推力方向过于趋向下游，不利于坝肩稳定。另外，过大的中心角将使拱圈弧长增加，可能抵消减薄拱圈厚度所节省的工程量。8， 拱坝的荷载组合 基本组合 1）自重，水库正常蓄水位及相应尾水位下的静水压力，设计正常温降的温度荷载，扬压力，泥沙压力，冰压力。2）自重，水库正常蓄水位及相应尾水位下的静水压力，设计正常温升的温度荷载，扬压力，泥沙压力，冰压力。3）自重，设计洪水及相应尾水位下的静水压力，设计正常温升的温度荷载，扬压力，泥沙压力，冰压力。4）自重，水库死水位（或运行最低）及相应尾水位下的静水压力和此时出现的设

15、计正常温升的温度荷载，扬压力（或不及），泥沙压力，冰压力。5）其他常遇的不利荷载组合。特殊组合1） 自重，水库校核洪水位及相应尾水位下的静水压力，设计正常温升的温度荷载，扬压力，泥沙压力，浪压力，动水压力。2） 基本组合1），2）分别加地震作用产生的荷载。3） 自重，常遇低水位及相应尾水位下的静水压力，设计正常温升的温度荷载，扬压力，泥沙压力，浪压力，地震作用产生的荷载。4） 施工期分期接缝未灌浆时的荷载组合。5） 施工期分期灌浆时的组合。6） 其他稀遇的荷载组合。9，拱坝应力分析的目的 要验算坝体在各种情况下坝体应力是否超过坝体材料相应的容许应力。10，应力分析方法纯拱法 拱梁分解法 有限元

16、法等理论计算方法 以及结构模型实验法11，拱座 它是指拱坝所坐落的两岸岩体部分，包括两岸坝体直接浇置的部位和上下游一定范围内的岩体。12，拱坝稳定分析方法 刚体极限平衡法，有限元法，模型试验法13，拱坝坝身泄流方式 坝顶自由溢流，滑雪道式泄流，坝面泄流，坝身孔口泄流及坝后厂顶溢流等14，坝顶泄流的消能防冲 水垫塘消能 鼻坎挑射消能， 底流消能 护坦保护防冲15，坝体分缝分块 类型 作用 作用：由于散热和施工的需要。 类型： 竖缝 横缝有窄缝与宽缝16，坝内廊道 为了满足基础灌浆，排水，安全监测，检查维修，运行操作和坝内交通的要求，坝内应设廊道。17 拱坝的坝基处理 1）坝基开挖2）固结灌浆和接

17、触灌浆 目的：提高岩基的强度和完整性，应对岩基进行固结灌浆。3） 防渗帷幕 布置在压应力区 岩溶发育微弱地带4）坝基排水 排水孔幕设在防渗帷幕 下游侧，一般只设一排主排水孔，必要时加设一到三排辅助排水孔。 第三章 土石坝1. 土石坝定义 优缺点 适用条件 分类 土石坝是利用当地土、石材料建造的一种坝型。 优点：能最大限度的利用坝址附近可开采的天然土、石材料，可节省水泥和钢材；较能适应地基变形，对地质、地形条件的要求是所有坝型中最低的；结构简单，施工工序少，施工技术容易掌握，可高度机械化；运用管理方便，寿命长，加高、扩建、维修容易。 缺点：不允许坝顶溢流，以土坝为挡水建筑物时，需在河岸另开溢洪道

18、；在河谷狭窄、洪水流量大的河道上施工时，导流比较困难；黏性土料的施工受天气影响大。 适用条件： 分类：土坝、堆石坝、土石混合坝2. 土石坝工作特点 稳定，抗渗，抗冲刷，抗沉降，抗冻抗裂抗震3. 土石坝分区目的 就近就地取材，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4. 防渗墙作用及尺寸作用：减少通过坝体或坝基的渗漏量；降低侵润线以增加下游坝坡的稳定性；就爱你各地渗透坡降以防止渗透变形。心墙顶部在正常蓄水位以上的超高不小于0.30.6m，非常运用情况下不得低于非常运用静水位。斜墙顶部高程应高于正常运用情况下的静水位0.60.8m，不得低于非常运用静水位 5. 坝坡土石坝坝坡的坡

19、度应根据坝型、坝高、坝的等级、坝体和坝基材料性质、施工和运用条件及地震情况等因素，经济技术比较确定。通常是根据选定的坝型参照已建类似工程初步选定坝坡，通过稳定分析后确定合理的坝坡坡度。 (1)均质坝的上下游坡度比心墙坝的坝坡缓；(2)粘土斜墙坝的上游坡比心墙的坝坡缓，而下游坝坡可比心墙坝陡些；(3)土料相同时上游坡缓于下游坡；(4)粘土均质坝的坝坡与坝高有关，坝高越大坝坡越缓；(5)碾压式堆石坝的坝坡比土坝陡。6. 护坡作用 类型 优缺点 适用性 构造护坡作用是保护土、砂、沙砾等材料构成的上下游坡面。 类型：砌石护坡、混凝土及钢筋混凝土板护坡、草皮护坡 7. 剖面设计 （顶高程 顶宽 底部厚度

20、 坡度 斜墙 心墙优缺点 ）坝顶高程应为水库静水位加坝顶超高 y=R+e+hc 式中 y坝顶超高，m； R波浪在坝坡上的爬高，m； hc安全加高，m， e最大风雍水面高度，m， 坝顶宽度应根据坝高构造、施工、运行和抗震因素确定。一般，高坝可选用1015m，对于中、低坝，可选用510m。 斜墙优点：坝体施工不受斜墙的限制，可先行施工，上升速度快；缺点：对坝体沉降比较敏感，容易产生纵向裂缝，抗震性能不如心墙。心墙反之。8. 排水设施作用 原则 类型 优缺点作用是排除坝身及坝基渗水，降低坝身侵润线，增加下游坝坡和坝基的稳定性，防止发生渗透破坏。原则：高防低排或上防下排类型：棱体排水，贴坡排水，坝内排

21、水，综合式排水优缺点：棱体排水的效果较好，但体积大，用料多，对坝体施工有干扰，就爱你休较困难。贴坡排水可以防止坝体发生渗流破坏，保护坝体免受下游波浪淘刷，但不能降低坝体侵润线，排水构造简单，石料用量少，施工方便，便于检修。坝内排水缺点是石料用量较多，造价高，检修困难，施工时对坝体施工干扰较大。综合式排水有两种或多种综合组成9. 反滤层构造要求反滤层的透水性应大于被保护图土的透水性，能畅通的排除渗水；被保护土的颗粒不应穿过反滤层被渗流带走；反滤层每一层自身不发生渗透变形；特效颗粒允许通过反滤层的孔隙被带走，但不得堵塞反滤层，也不得破坏原土料及反滤层的结构。10. 渗流分析目的方法确定坝体侵润线及

22、其下游岀逸点，绘制坝体及坝基流网图；确定坝体与坝基的渗流量，估计水库的渗漏损失；确定坝坡的岀逸段与下游坝基表面的岀逸坡降，验算相应部位土体的稳定性；确定水库水位降落时上游坝坡内的侵润线位置或孔隙压力，以分析上游坝坡的稳定性；确定岸坡绕渗的渗流量和渗透比降。渗流分析的方法：解析法，数值解法，流网法以及试验法11. 推导浸润线曲线方程除采用达西定律外，还假定渗透水流为渐变流，过水断面上各点渗透坡降和渗透流速都是相等的。如图假定任一铅直过水断面内各点渗透坡降均相等，则断面的平均流速v和单宽流量q分别为 v=kdydx q=vy=kydydx 自上游面水深H1至任一断面y的积分，得侵润线方程 y=H1

23、22qxkX=k（H12y2)(2q)12. 渗流稳定分析任务鉴别土的渗透变形形式判断坝基和坝体土体稳定渗透性，并采取有效控制措施。13. 土石坝稳定分析目的 保证土石坝在自重、孔隙压力和其它外荷载作用下具有足够的稳定性，不至发生通过坝体或坝基的整体或局部剪切破坏。14. 土石坝稳定破坏形式（滑动 液化 塑流）滑动破坏是由于坝体土体或坝基抗剪强度不足造成坝体或坝坡坍塌的现象。液化则是饱和松砂在受到振动或简历作用时，由于其效应力急剧降低，甚至强度完全丧失而形成像液体一样流动的现象。塑流是由于坝体或坝基内局部区域的剪应力超过土料的抗剪强度，变形超过极限值，导致坝坡或坝基发生过大变形，引起隆起、裂缝

24、或沉陷的现象。15. 土石坝滑动面形成 适用条件曲线滑动面，直线和折线滑动面，复式滑动面16. 圆弧法计算方法对于均质坝、厚心墙坝和厚斜墙坝，假定滑动面为圆弧时，采用瑞典圆弧法和简化碧肖普法。17. 筑坝土料选择原则尽可能采用坝址附近的材料，包括枢纽其他建筑物的开挖土料18. 防渗土料选择原则（1）防渗材料，反滤料和坝壳料等在坝体中所起的作用不同，如不能完全适合使用目的时，精加工处理，应使其具有与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（3）充分利用枢纽建筑物开挖料19. 防渗土料的基本要求1、渗透系数：均质坝不大于1×104 cm/s，心墙和斜墙不大于1

25、15;105 cm/s。2、 水溶盐含量：不大于3%。 3、 有机质含量：均质坝不大于5%，心墙和斜墙不大于2%4、压缩性：与坝壳料的压缩性相差不宜过大； 5、有较好的塑性和抗渗流破坏能力。6、含水量：接近最优含水量，以便于压实； 7、颗粒级配级配良好。20. 砂砾石土砂砾石土是粗细颗粒的混合料。其中砾石起骨架作用，细料土充填于其空隙中。21. 粘性土填筑标准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。22. 非粘性土填筑标准一般经验采用孔隙率作为填筑标准23. 地基处理目的满足渗流，静力和动力稳定，变形三方面的要求。即控制渗流量和保证地基在渗流条件下的渗透稳定性；保

26、证坝基有足够的强度，不致使坝体和坝基发生局部或整体滑动；控制沉降量和不均匀沉降量在允许范围内，以保证坝的安全运行。24. 砂石地基处理目的及方法（工程措施）目的：解决渗流问题，保证地基渗透稳定，控制渗流量。方法：垂直防渗和水平防渗25. 坝基排水目的 （作用）类型目的：防止坝下游渗透变形，沼泽化，坝体浸润线过高类型：对于均匀的单一坝基以及上层渗透系数大于下层渗透系数的双层结构坝基，可釆用水平排水垫层，也可结合下游坝体的贴坡排水体在坝脚处设反滤排水沟对于表层为透水性很小的黏性土，而下面为较浅，较均匀的透水层时，宜将弱透水层挖穿做反滤排水沟，并与坝底水平排水垫层相连，将水导出。对表层弱透水层太厚，

27、或透水层成层性较显著时，宜设深入强透水层的减压井。下游坝脚渗流逸出处，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。26. 混凝土面板堆石坝定义构造 各部分作用定义：堆石坝是用块石，砂砾石等作为主体材料，经抛填或碾压而成的土石坝。构造：坝体由作为支承的堆石和防渗体及它们之间的过渡层(反滤层)组成。各部分作用：1堆石坝体a主堆石区，位于坝体上游区内，是承受水荷载的主要支撑体，b下游堆石区，位于坝体下游区，与主堆石区共同保持坝体的稳定，c砂砾料，压实后的砂砾料且有与堆石料相当的抗剪强度，以及比堆石料就出几倍的变形模量，是面板坝坝体的良好材料，2，垫层区，主要作用是向堆石体均匀传递水压力，并

28、起辅助渗流控制作用，限制渗入坝体的渗流量，对渗流带入的细粒材料起反滤作用，截留细粒淤堵在接缝或裂缝内，使其自愈而起止水的作用。3，过滤区，保护垫层并起过滤作用。第4章 河岸溢洪道第5章 水工隧洞与坝下涵管第6章 蓄水枢纽布置1. 泄水建筑物作用类型优缺点泄水建筑物根据布置位置的不同分有坝体式泄水建筑物河岸式泄水建筑物坝体式：便于施工，降低工程造价；因泄洪能力小，一般仅作为辅助泄洪建筑物河岸式：造价低，发生非常洪水时具有超大泄洪能力，常是土石坝枢纽主要承担主要泄洪作用的谢水建筑物2.河岸式溢洪道类型优缺点河岸溢洪道类型正槽式，侧槽式，竖井式，虹吸式 1正槽式溢洪道 特点：水流平顺，泄水能力强，结

29、构简单，常用。 2.侧槽式溢洪道特点：水流过堰后，转向约90°，进入泄水槽。 3.竖井式溢洪道特点：是管流，泄水能力低，水流条件复杂，易出现空蚀，应用较少。 4虹吸式溢洪道特点：结构复杂，不便检修，易空蚀，超泄水能力小。用于中小型工程3.河岸式溢洪道布置选型因素应选择有利的地形条件，布置在垭口或岸边，尽量避免深挖而形成边坡。（1） 应布置在稳定的地基上，并考虑岩层及地质构造的性状，充分注意地质条件的变化（2） 溢洪道进出口的布置应使水流顺畅，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行，进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝体（3） 从施工条件考虑，应便于出渣路线及堆渣场所的布置。4. 开敞式正槽溢

30、洪道各部分组成及作用 正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲措施及出水渠等部分组成。 进水渠：将水库的水平顺地引向溢流堰。 控制段：控制溢洪道泄流能力的关键部位。 泄槽： 将过堰洪水安全地泄向下游河道。 消能防冲措施：消除多余能量。 出水渠：溢洪道下泄水流经消能后，直接进入下游河床易造成伤害，应设置出水渠。5. 堰型溢流堰有四种形式：宽顶堰、实用堰、驼峰堰、折线形堰。宽顶堰：结构简单，施工方便，流量系数较低，荷载小，对承载力较差的土基适应能力较强实用堰：流量系数较宽顶堰大，溢流前缘较短，工程量相对较小，施工复杂。大中型水库，岸坡较陡时，多才用这种形式。带胸墙的实用堰：堰顶高程较低，故在

31、库水位较低时即可泄流，初始泄量较大，闸门尺寸较小6.泄槽特点：落差大，纵坡陡，槽内水流为高速流态工作特点：在溢流堰后用泄槽与消能段相接，为使槽内水流呈急流状态其纵坡常为大于临界坡度的陡坡，因此又称其为陡槽。由于泄槽内水流流速较高，设计时必须考虑高速水流产生的冲击波、脉动和空蚀现象，在布置和构造上予以重视，一般应加高、加固泄水槽的边墙，以确保溢洪道的安全。（1）泄槽的纵剖面设计 泄槽的纵坡一般做成为大于临界坡度的陡坡，通常i=1%5%，有时可达10%15%。（2）泄槽的平面布置 从高速水流考虑，泄槽在平面上应尽量直线、等宽、对称布置。 实际上，由于地质（形）条件的限制，或从减少开挖、处理洪水归河

32、、有利消能等方面考虑，往往改变横断面，设置收缩段、弯曲段或扩散段。（3）断面型式 在岩基上一般接近矩形断面，土基上用梯形较多，边坡不宜太缓以防止水流外溢和对流态不利，一般应做衬砌。（4）弯曲段：渠底超高法作用是使流量分布均匀并适当改善流态。（5)收缩段与扩散段 收缩段的收缩角大小直接影响由于断面收缩而产生的冲击波的大小。收缩角越小，冲击波就越小，通常收缩角 11.25º.扩散段一般设在泄槽的末端有利于消能.在高速水流的条件下,扩散角不宜过大以免水流于边墙脱离. 7.防止空蚀措施 原因 为何 原因：泄槽高速水流所造成的泄槽空蚀破坏在溢洪道中比较常见 措施：选择合理的

33、体形、控制水流边壁的不平整度、掺气减蚀8.泄槽底部衬砌要求 为何泄槽衬砌应满足：表面光滑平整，不至引起不利的负压和空蚀；分缝止水可靠，避免高速水流侵入底板以下，因脉动压力引起破坏；排水系统畅通，以减小作用于底板上的扬压力；材料能抵抗水流冲刷；在各种荷载作用下能保持稳定；适应温度变化和一定的抗冻融循环能力。泄槽底部衬砌原因：为防止槽内水流冲刷地基、降低槽内糙率、保护岩石不受风化9.消能防冲分类优缺点适用条件河岸溢洪道一般采用挑流消能或底流消能。挑流消能一般适用于较好岩石地基的高中水头枢纽，挑坎结构形式一般有重力式、衬砌式。后者适用于坚硬完整岩基，在下游常做一段短护坦，以防止水流大时产生贴流而冲刷

34、齿墙底脚。底流消能可适用于各种地基，不适用于有排漂和排凌要求的情况。在河岸溢洪道中一般适用于土基或破碎软弱的岩基上。10.侧槽溢洪道组成部分作用组成：溢流堰、侧墙、泄槽、消能设施、出水渠作用同正槽溢洪道11.非常溢洪道 副溢洪道形式非常溢洪道来宣泄超过设计洪水标准的洪水，两种：开敞式和自溃坝式副溢洪道宣泄设计洪水泄量与主溢洪道泄量之差12.水工隧洞坝下涵管、围城部分 特性通过开挖修建在岩、土体之中或埋设在土石坝坝体下面的取水及泄水建筑物称水工隧洞坝下涵管13.隧洞布置隧洞一般由进水段、洞身段、出口段组成14.闸门布置水工隧洞闸门分类：按工作性质分为：工作闸门、检修闸门、事故闸门15.进出口布置

35、原则满足枢纽总体布置的需要；根据地形、地质条件，选择适宜的位置和适宜的结构形式，便于设备的布置、安装与维护；满足使用功能和运行安全的要求，使进水、出流平顺；处理好与相邻建筑物的关系，避免相互干扰。16.最小淹没深度 意义 公式 s为上游最低运行水位至进口顶部的淹没深度，m；V为闸孔断面平均流速，m/s；d为闸孔高度，m；C为系数，对称水流取0.55，复杂边界和侧向水流取0.7317.隧洞进出建筑物组成 作用 类型 进口建筑物：拦污设施、入口段、闸门段、渐变段、通气孔、平压管和上部结构出口建筑物：工作闸门、消能设施18.平压管 通气设施 定义作用平压管：当隧洞设有两道闸门时，设在工作闸门前的检修

36、闸门用平压管调压通气设施：向深引式(泄)水孔洞闸门后的通气的管道孔洞措施作用：1.对高速无压隧洞，为了适应高速水流水面的自然掺气，以及补充水面以上裕幅中被水流带走的空气，需进行通气2.在有压隧洞中起宠水排气或排水补气等作用19.分层取水式进口建筑物作用充分利用水体分层特点，根据用水需要，取出任意层库水，以提高供水质量，改善水库环境20.有压无压洞身形式有压：圆形 无压：圆拱直墙式、马蹄形、蛋形21.支护、衬砌支护：施工期的临时支护，目的是加固围堰，提高围堰的自承能力，保证施工期的围堰稳定。衬砌：保证隧洞围堰稳定以及洞内良好水流条件的洞壁衬砌支护结构，是永久运行所采用的专门衬护结构。22.防止和

37、减轻空蚀的措施选择合适的体形。控制水流边壁表面的局部不平整度，向水流中掺气，采用抗蚀材料以及选用合理的运行方式23.坝下涵管类型组成组成：进口段、管身段、出口段第7章 水闸1. 水闸定义，分类，优缺点，适用条件，作用，有几部分组成。 水闸是一种低水头水工建筑物，具有挡水和过水的双重作用；水闸的类型可以分为五类：进水闸，节制闸，排水闸，分洪闸，挡潮闸。水闸的形式分为开敞式、涵洞式和双层式。2. 水闸组成部分，各部分组成作用。水闸由上游连接段、闸室段、下游连接段三部分组成。（1） 上游连接段包括上游翼墙、铺盖、护底、上游防冲槽及上游防护坡等五个部分组成。上游翼墙能使水流平顺地进入闸孔，保护闸前河岸

38、不受冲刷，同时还有侧向防渗作用。但其表面应满足防冲要求；护底设在铺盖上游，起着保护河床的作用；上游防冲槽可以防止河床冲刷，保护上游连接段起点处不遭受损坏。（2） 闸室段闸室是水闸的主体部分，起着挡水和调节水流的作用。（3） 下游连接段包括下游翼墙、消力池、海漫、下游防冲槽及下游护坡五个部分。下游翼墙可使闸室水流均匀扩散，并有防冲和防渗作用；消力池是消除通过闸水流动能的主要设施，也具有防冲的作用；海漫能继续消除剩余能量，并保护河床不受冲刷；下游防冲槽则是海漫末端的防冲措施。3. 水闸闸孔设计任务。确定闸孔的形式、尺寸及堰顶高程。4. 闸孔形式一般有宽顶堰孔口、低堰孔口以及胸墙孔口三种。5. 水闸

39、消能形式 三种消能形式：底流式、面流式、挑流式 6.折冲水流 波状水跃折冲水流： 在主流部分保持较大的流速，而且主流方向还经常左右摆动，波状水跃：当水流的弗劳德数很小，即Fr=v/ =1.01.7时，还会出现波状水跃6. 护坦构造消力池的底板又称护坦。护坦厚度，一般情况下是等厚的，靠近闸室的一端厚度大，向下游逐渐减小。7. 海漫 防冲槽 定义防冲槽：在海漫末端挖槽堆石。海漫：水利消能防冲设施，水流经过消力池或护坦大幅度消能后，还保持着一定的余能，海漫的作用就是要消除水流的余能，调整流速分布，均匀的扩散出池水流，使之与天然河道的水流状态接近，以保河床免受冲刷。8. 地下轮廓线铺盖、板桩及闸室底板等不透水部分与地基的接触线。9. 防渗排水目的闸基渗流将降低闸室抗滑稳定性，也可能引起闸基土壤渗透变形，甚至会引起整个闸室的破坏。防止水闸失事和减少水量损失。10. 不同地基地下轮廓布置要求 （1