水工专业的介绍.ppt

第一部分：水工和水文的联系和区别•个人认为： 打个比方，把一条流域水利建设比喻成一场战役，那水文就相当于参谋部 ，水工则是作战部 参谋部为作战部提供情报，指导作战思想，并提供战略前景规划作战部则负责作战模式选择，战术制定，资源、人员、机构等的优化 因此，水工主要范畴为：坝型选择比较，枢纽布置、坝工设计等坝型选择时遵循：安全、经济；枢纽布置需因地适宜；水工设计时主要考虑的有两个问题：强度和稳定 当然，水工涉及的领域远远不止大坝建设，和包括：水库建设、农田水利建设、防洪、提防、港口湖泊等等，这里只介绍水电大坝•水工结构是研究各种水工建筑物型式、强度和稳定性以及重要性评价的一门综合性工程学科，涉及面极为广泛，就水工建筑物本身而言，也是种类繁多，各有特色这里仅选择具有“水工”特色的“坝”作为代表给予介绍•从材料与结构分析的角度看，无论何种水工建筑物，最终总可以划规砼结构或土石结构 坝型选择比较 水电坝型主要有重力坝、拱坝和土石坝根据坝型、材料、施工技术等，又分成其他各种亚类 根据坝型，重力坝又分为支墩坝、溢流坝、大头坝、空腹坝等。

拱坝分为连拱坝、单曲、双曲拱坝 根据材料，混凝土坝（重力坝和拱坝）分为常规混凝土坝、堆石混凝土、沥青混凝土、埋石混凝土、变态砼、流石混凝土流石混凝土等土石坝分为土质芯墙坝、土质斜墙坝、面板堆石坝等 根据引水方式和厂房方式，分为河床式、引水式、综合式等 根据施工技术，主要是碾压混凝土技术（RCC)，砼坝又分为碾压重力坝、碾压拱坝等，其实，堰塞湖大坝也是一种快速施工技术 如何选择坝型，是一个复杂的问题，需要结合地形地质条件、社会经济条件（原材料、交通运输等），很难简要概括枢纽布置•水利枢纽包括：主体大坝、引水建筑物、厂房电站、泄洪工程、输电工程、其他建筑物等•主体大坝：引水式大坝、厂房大坝（包括交通廊道、灌浆廊道、排水廊道、电梯井以及其他通电、通风、排水、防渗结构）、副坝（•引水建筑物：引水隧洞、引水明渠、压力管道、压力前池、调压井、闸门等•厂房电站：蜗壳、水轮机、发电机、主厂房（地下厂房、坝后厂房） 、副厂房、尾水隧洞、尾水平台、导墙等•泄洪工程：排沙孔、中孔、表孔、底孔、放空洞、溢洪道等•输电工程：变压站、开关站等•其他建筑物：船闸、鱼道、防污设施、围堰、砂场、弃渣场、进场公路等。

坝工设计•坝工设计除以上枢纽布置的全部内容外，还包括裂缝处理、温度控制、诱导缝设置、地质加固处理以及效能防冲等工程措施如断层置换、消能工等•这里主要介绍坝体，坝体是大体积结构，应力变化较大，常常分区填充不同级别材料，以土石坝为例混凝土面板堆石坝混凝土面板堆石坝混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成混凝土面板堆石坝主要由堆石体和防渗系统组成阿瓜密尔帕面板坝 － 最大断面及材料级配 阿瓜密尔帕面板坝 － 面板裂缝分布图 该坝蓄水至死水位时漏水量4L/s，蓄水至218.8m高程时渗漏量257.7L/s距面板顶部约30m的202m高程附近发现很多细而密的水平弯曲裂缝，距顶部50m出现一条较宽的水平拉伸裂缝，长度160m，最大缝宽15mm 水布垭面板堆石坝水布垭面板堆石坝(233m)(233m) 第二部分：水利工程介绍 20世纪70年代开始，国家科委和水利电力部把水利水电工程建设的关键技术难题列为国家科研计划项目此后经过“五五”、“六五”、“七五”、“八五”、“九五”5次科技攻关，我国筑坝技术取得了很大发展；尤其在碾压砼坝、面板堆石坝、高拱坝、抽水蓄能电站建设技术等方面取得了重大进展。

第三部分：水工发展历史及前景“五五五五”期间期间•主要针对葛洲坝建设中出现的技术难题，组织科研力量，建立了北京、武汉、南京、宜昌等科研基地，进行了大量的实用技术和超前储备技术的研究，完成了大批高水平的科研成果，为葛洲坝工程的顺利建设及三峡工程的科学决策提供了依据 “六五六五”、、“七五七五”期间（期间（1986－－1990））•把高土石坝的关键技术、深厚覆盖层基础上的建筑技术，大型地下洞室快速施工技术与围岩稳定和支护技术，复杂地基的勘探与基础处理的设计，施工技术，高土坝原型观测和土工离心模型试验技术等方面列为国家科技攻关项目，研究工作结合天生桥一级水电站（坝高178m）和鲁布革水电站（坝高101m）两堆石坝的设计和施工进行，取得一批高水平的成果，为坝高160m的黄河小浪底斜墙堆石坝和坝高186m的瀑布沟水电站心墙堆石坝的设计提供了依据 “八五八五”期间期间•在高砼拱坝的设计新理论和计算方法，包括高强度，大体积砼材料及其力学性能方面，结合当时兴建的二滩水电站拱坝（坝高240m）和李家峡水电站拱坝（坝高165m）的设计工作，取得了可喜成果进入21世纪后 •全世纪面临着水问题的空前挑战。

我国作为和平崛起的大国，正处于全面建设小康社会的关键时期，然而，受人类活动与气候变化的影响，我国面临着水资源短缺、水环境恶化、水灾害频繁、水土流失加剧等问题，已经成为全社会的共识，应对水危机的严峻挑战，必然要遵循科学治水的原则，需要科学技术的强大支持因此，加速发展水利科技不仅是水利建设的需要，也是我国经济社会发展的需要•水问题涉及很广，下面仅介绍水工结构工程的发展。