水利工程概论-绪论

水利工程概论—绪论本章学习要求了解我国水资源的基本情况;掌握水利工程的分类；了解我国水利工程方面的建设成就；了解我国在水资源利用方面存在的问题；展望水利事业今后的发展21.上课：必须出席，不定期点名；注意课堂纪律，禁止迟到早退；考勤到场次数作为平时分的标准。2.作业：完成在作业本上，迟交或不认真完成者在平时成绩中扣分。教学要求：3成绩组成：50％（期末考试）20％（平时作业）30％（考勤）4一、水资源的基本情况1、什么是水资源地球上（地表、地下和空气中）用于满足人类生活和生产需要的水资源统称为水资源。水资源包括：海洋、湖泊、河流、泉水、地下水、积雪、土壤水、以及大气中的水蒸气等。广义上的水资源:地球上能够直接或间接使用的各种水及水中的物质，包括地球上的全部水体。狭义的水资源：能够被人类利用的水。52、水资源的特性水资源的循环性储量的有限性分布的不均匀性利用的多样性利、害的双重性673、世界水资源概况894、我国水资源概况10人均占有量小1112空间分布不均13时间分布不均径流量的年际存在明显的连续丰水年和连续枯水年。年内分布则是夏秋季水多，冬春季水少。大部分地区年内连续4个月降水量占全国70%以上，短期径流过于集中，易造成洪水灾害。14我国水资源利用状况我国长江流域及以南地区水资源总量占全国的81%，人口占全国的54.7%人均水资源量1470m3;北方地区水资源总量占全国的43.2%，人口占全国的43.2%，人均水资源总量938m3。由于水土资源和人口组合极不平衡，因此，形成北方用水十分紧张的局面。15二、水利工程分类水利事业为了充分利用水资源，研究自然界的水资源，对河流进行控制和改造，采取工程措施，合理使用和调配水资源，已达到兴利除害的各部门从事的事业统称为水利事业。水利水电工程是以水力发电为主的水利事业。水利事业的根本任务是除水害和兴水利。除水害主要是防止洪水泛滥和旱涝成灾；兴水利则是从多方面利用水资源为人类服务。主要措施有：兴建水库、加固堤防、整治河道、增设防洪道、利用洼地湖泊蓄洪、修建提水泵站、及配套的输水渠道和隧洞。

水利事业的效益主要有：防洪、农田水利、水力发电、工业及生活供水、排水、航运、水产等。16河道整治和防洪工程河道整治主要是通过整治建筑物和其他建筑物，防止河道冲蚀、改道或淤积，使河流的外形和演变过程都能满足防洪和兴利等各方面的要求。防洪的主要措施是“上拦下排，两岸分滞”：增加植被、加强水土保持；提高蓄洪、滞洪能力；提高河槽行洪能力；在河道两岸适当位置，修建分洪闸、引洪闸、滞洪区等。17农田水利工程在全国的总用水量中，80%以上的用水量是农业用水。良好的排灌水利设施是保证农业丰收的主要措施。修建水库、堰塘、渠道、泵站等水利设施可以提高农业的生产保障，是水利事业中的重要内容。18水力发电工程水能资源由太阳能转变而来是以位能、压能和动能等形式存在于水体中的能量资源，亦称水力资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪水能和深海温差能源。狭义的水能资源指河流水能资源。水力发电不消耗水量，没有污染，清洁，运行成本低，是优先考虑发展的能源。19供水和排水工程工业和民用供水需要供水质量好，供水保证率高。修建水库等储水供水设施可提高供水保证率和供水质量。生活和工业污水排放是城市市政建设和工业设施的一部分。当前，污水排放是江河污染的源头，采用一定的污水处理措施是必要的。积水排渍工程是城市防洪工程的一部分。20航运工程一方面，水利水电工程修建了拦河大坝等建筑物后，阻隔了江河水流的天然通道，隔挡了船只的航行。需要在水利水电枢纽工程中修建船闸、升船机等通航建筑物，帮助船只克服上游水位抬升造成的落差。另一方面，某些河段的天然情况或是落差大、水流急，或是水深浅、河滩多。在这些河流中，有些只能作季节性通航，有些却根本无法通航。高坝大库可以彻底解决深山狭谷的船只通航问题。同样需要用通航建筑物使船只逐级通过这些建筑物。21三、我国水利工程建设成就古代水利工程建设成就春秋时期著名工程有：四川的都江堰、广西的灵渠、陕西的郑国渠、安徽的芍陂、河北的引漳十二渠、江苏的邗沟和河南的鸿沟等。22公元前256年，秦昭襄王任李冰为蜀郡守。据传，李冰是一个能知天文地理的水利专家、他在任期间，秉承先贤治水之余绪，亲自实地踏勘，访察水脉，审时度势，因地制宜，组织蜀地民众于大江之上修筑分水堤，布设溢洪坝，开凿宝瓶口。同时，又穿二江引水行舟溉田，分供减灾：立石人，以观测水势变化；从而创建了都江堰这座举世瞩目，造福千秋的水利工程。23

都江堰工程包括宝瓶口、飞沙堰、分水鱼嘴、金刚堤、人字堤等建筑物。整个工程顺地势修建而成，既能将岷江水引于成都平原用于灌溉，又能节制引水量。都江堰工程借助于宝瓶口、飞沙堰、分水鱼嘴能够对岷江做到“三七分流”。洪水期，狭窄的宝瓶口只允许30%的水进入内江，将70%的水量通过飞沙堰等溢漫分流到外江；枯水期，深窄的宝瓶口和较高飞沙堰迫，使70%的水量进入成都灌区。24之所以要修宝瓶口，是因为只有打通玉垒山，使岷江水能够畅通流向东边，才可以减少西边的江水的流量，使西边的江水不再泛滥，同时也能解除东边地区的干旱，使滔滔江水流入旱区，灌溉那里的良田。这是治水患的关键环节，也是都江堰工程的第一步。2526鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二：西边称为外江，它沿岷江河雨顺流而下；东边称为内江，它流入宝瓶口。由于内江窄而深，外江宽而浅，这样枯水季节水位较低，则60%的江水流入河床低的内江，保证了成都平原的生产生活用水；而当洪水来临，由于水位较高，于是大部分江水从江面较宽的外江排走，这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。2728飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑，堰顶做到比较合适的高度，起一种调节水量的作用。当内江水位过高的时候，洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江，使得进入宝瓶口的水量不致太大，保障内江灌溉区免遭水灾；同时，漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡，由于离心作用，泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰，因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。2930新中国水利工程建设成就一、整治大江大河，提高防洪能力二、修建了一大批大中型水电工程三、修建了一大批农田水利工程四、对全国水资源进行普查及保护五、设计、施工水平不断提高3150年代有浙江新安江水电站、湖南资水柘溪水电站、甘肃黄河盐锅峡水电站、广东新丰江水电站、安徽梅山水电站等；60年代有甘肃黄河刘家峡水电站、湖北汉江丹江口水电站、河南黄河三门峡水电站等；70年代有湖北长江葛洲坝水电站、贵州乌江乌江渡水电站、四川大渡河龚嘴水电站、湖南酉水凤滩水电站、甘肃白龙江碧口水电站等；80年代有青海黄河龙羊峡水电站、河北滦河潘家口工程、吉林松花江白山水电站等；90年代有湖南沅水五强溪水电站、广西红水河岩滩水电站、湖北清江隔河岩水电站、青海黄河李家峡水电站、福建闽江水口水电站、云南澜沧江漫湾水电站、贵州乌江东风水电站、四川雅砻江二滩水电站、广西和贵州南盘江天生桥一级水电站等；世纪之交有三峡水电站、小浪底水电站、大朝山水电站、棉花滩水电站等。截止1999年底全国已建、在建的大中型水电站220座100万kW以上的大型水电站20座。32三峡工程全景3334三峡大坝的效益三峡水利枢纽是具有防洪、发电、航运等巨大综合利用效益的大型工程。水库正常蓄水位175.0m，总库容393亿m3，防洪库容221.5亿m3，可使荆江大堤的防洪能力由十年一遇提高到百年一遇。总装机容量18200MW。年发电847亿kW*h，主要供电华中、华东地区，部分送到重庆市。通航建筑物年单向通过能力5000万t。工程建成后可改善航道约660km。经水库调蓄后宜昌下游枯水期最小流量从3000m3/s提高到5000m3/s。洪水期万吨级船队可由汉口直达