水利工程（土木工程课件）

水利工程11.1水利工程概述水利工程水利工程的目的是控制或调整天然水在空间和时间上的分布，防止或减少旱涝洪水灾害，合理开发和利用水利资源，为工农业生产和人民生活提供良好的环境与物质条件。1.防洪与治河工程水利工程天然河流汛期常常会发生洪水，洪水会漫溢或冲毁农田和危害城市，防洪与治河工程就是研究如何防御洪水、控制洪水，避免或减少其造成的灾害。1.防洪与治河工程水利工程2.灌溉、给水及农田水利工程水利工程农业作为国民经济的基础，每一个国家都非常重视。但是大自然不会总是风调雨顺的，比如，常常会有干旱缺水的情况，因此农田要有灌溉设施。城镇要有给水设施以提供生活用水、工业用水。与灌溉给水相对应的是城镇的排水工程。2.灌溉、给水及农田水利工程水利工程3.水力发电工程水利工程利用天然河、湖、海洋等水力资源发的电能是可持续、可再生的资源，是无污染的洁净绿色能源。水力发电通常要进行规划、勘测，要修建挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、发电建筑物及其他建筑物，同时还要制造、安装机电设备等。3.水力发电工程水利工程3.水力发电工程水利工程4.航运工程水利工程水运是各种运输工具中运费最低、运量最大的一种，利用江、湖、河、海发展水运是发展交通的一个重要方面。4.航运工程水利工程11.2.1防洪工程概述水利工程防洪包括防御洪水危害人类的对策、措施和方法，它主要研究对象包括水的自然规律、河道、洪泛区状况及其演变。防洪工作的基本内容可分为建设、管理、防汛和科学研究。11.2.1防洪工程概述水利工程挡1泄2蓄311.2.2堤水利工程堤（见图11-6）是沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分洪区、围垦区边缘修筑的挡水建筑物。在河流水系较多的地区，把沿干流修的堤称为干堤，沿支流修的堤称为支堤，形成围堰的堤称为围堤，沿海岸修建的堤称为海堤或海塘。11.2.2堤水利工程11.2.3河道整治水利工程河道整治是按照河道演变规律，因势利导，调整、稳定河道主流位置，改善水流、泥沙运动和河床冲淤部位，以适应防洪、航运、供水、排水等国民经济建设要求的工程措施。河道整治包括控制调整河势，截弯取直，河道展宽和疏浚等。11.2.3河道整治水利工程11.2.3河道整治水利工程11.2.4分洪工程水利工程分洪工程一般由进洪设施与分洪道、蓄滞洪区、避洪措施、泄洪排水设施等部分组成。以分洪道为主的亦称分洪道工程，在我国又称减河；以蓄滞洪区为主的亦称分洪区或蓄洪区。11.2.4分洪工程水利工程11.2.4分洪工程水利工程分洪道2避洪工程4蓄洪区33进洪设施31排水泄洪工程3511.3.1农田水利工程概述水利工程农田水利工程就是通过兴修为农田服务的水利设施，包括灌溉、排水、除涝和防治盐、渍灾害等，建设旱涝保收、高产稳产的基本农田。农田水利工程的主要内容是：整修田间灌排渠系，平整土地，扩大田块，改良低产土壤，修筑道路和植树造林，等等。11.3.1农田水利工程概述水利工程11.3.1农田水利工程概述水利工程11.3.2取水工程水利工程取水工程的主要作用是将河水引入渠道，以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部，所以也称为渠首工程。取水工程可分为无坝取水、有坝取水、水库取水、水泵站引水四类。11.3.2取水工程水利工程无坝取水有坝取水水库取水取水工程水泵站引水11.3.3灌溉泵站和排水泵站水利工程泵站的组成泵房的形式灌溉泵站和排水泵站泵站的布置1.泵站的组成水利工程1.泵站的组成水利工程泵站由进水建筑物、出水建筑物和泵房组成。2.泵房的形式水利工程泵房按基础形式的特点可分为分基型泵房、干室型泵房、湿室型泵房和块基型泵房四种。3.泵站的布置水利工程排灌泵站的建筑布置因泵站的用途不同而有不同。3.泵站的布置水利工程11.3.4渠系建筑物水利工程渠系建筑物数量多、总体工程量大、造价高，故应向定型化、标准化、装配化和机械化施工等方面发展。以下仅就渠道、渡槽、倒虹吸管、落差建筑（跌水及陡坡）做简要介绍。11.3.4渠系建筑物水利工程渠道1渡槽2倒虹吸管3落差建筑41.渠道水利工程渠道是灌溉、发电、航运、给水与排水等广为采用的输水建筑物，它是具有自由水面的人工水道。1.渠道水利工程2.渡槽水利工程渡槽（见图11-18）是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。主要由输水的槽身、支撑结构、基础及进出口建筑物等部分组成。除用于输送渠道水流外，渡槽还可以供排洪和导流之用。2.渡槽水利工程3.倒虹吸管水利工程倒虹吸管是在渠道同道路、河渠或谷地相交时修建的压力输水建筑物。倒虹吸管应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合。在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。3.倒虹吸管水利工程4.落差建筑水利工程当渠道要通过坡度较大的地段时，为了保持渠道的设计纵坡，避免大填方和深挖方，可将水流的落差集中，并修建建筑物来连接上下游渠道，这种建筑物称为落差建筑物，主要有跌水和陡坡两类。11.4水力发电工程水利工程水力发电是将水体中的位能转换成电能的一种技术。水能为自然界的再生性能源，随着水文循环周而复始、重复再生。水力发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响较小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源。1.水电站分类水利工程（1）按水能来源分。（2）按对天然径流的调节方式分。（3）按水库的调节周期分。1.水电站分类水利工程（4）按发电水头分。（5）按装机容量分。（6）按发电水头的形成方式分。1.水电站分类水利工程2.坝式水电站水利工程坝式水电站是由河道上的挡水建筑物壅高水位而集中发电水头的水电站，如图11-22所示，其由挡水建筑物、泄水建筑物、压力管道、厂房及机电设备等组成。2.坝式水电站水利工程2.坝式水电站水利工程2.坝式水电站水利工程2.坝式水电站水利工程2.坝式水电站水利工程3.引水式水电站水利工程自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与天然水面形成符合要求的落差（水头）发电的水电站，称为引水式水电站，如我国西南地区的鲁布革水电站，其位于南盘江支流黄泥河上。3.引水式水电站水利工程4.混合式水电站水利工程混合式水电站是由坝和引水道两种建筑物共同形成发电水头的水电站，即发电水头一部分靠拦河坝壅高水位取得，另一部分靠引水道集中落差取得，如图11-28所示。5.抽水蓄能电站水利工程抽水蓄能电站按上水库有无天然径流汇入分为纯抽水、混合抽水和调水式抽水三种。5.抽水蓄能电站水利工程5.抽水蓄能电站水利工程11.5水利工程对环境的影响水利工程在津津乐道水库优点的同时，必须看到它可能产生的不利的一面，并从开工时就注意并采取措施消除至少抑制它不利的一面。11.5.1水库对气候、水质、土壤、生物的影响水利工程水质2生物4土壤33气候3111.5.2引发地质灾害水利工程滑坡地震引发地质灾害11.5.3淤积和渗漏水利工程淤积渗漏淤积和渗漏11.5.4水库移民水利工程水库移民是因水利工程建设引起土地占用、淹没、浸没、滑塌，进而引起的人口迁移。水库建设造成大面积土地淹没，移民数千万人。11.6.1长江三峡水利枢纽工程水利工程长江三峡水利枢纽工程（见图11-30）又称三峡工程、三峡大坝。位于湖北省宜昌市的三斗坪镇，与下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。11.6.1长江三峡水利枢纽工程水利工程11.6.2黄河小浪底水利枢纽工程水利工程黄河小浪底水利枢纽工程（见图11-31）位于河南省洛阳市北40km处的黄河干流上。1994年9月主体工程开工，1997年10月28日实现大河截流，1999年年底第一台机组发电，2001年12月31日全部竣工，总工期11年。工程以防洪、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电，蓄清排浑，除害兴利，综合利用。11.6.2黄河小浪底水利枢纽工程水利工程11.6.3南水北调工程水利工程南水北