水利工程概论第二章(3-6)1演示教学.ppt

第三节挡水建筑物DateDate1 1拦河坝土石坝混凝土坝浆砌石坝土坝堆石坝拱坝支墩坝重力坝拱坝重力坝大头坝平板坝连拱坝DateDate2 2土坝土坝是历史最悠久的一种坝型，远在纪元前，在我国、印度、埃及和其他国家中，就已经修建了不少的土坝DateDate3 3均质土坝坝体基本上由一种透水性较弱的粘性土料（如壤土、砂壤土等）填筑而成，整个坝体起防渗作用DateDate5 5心墙土坝在坝体中采用弱透水性的土料或其它材料（如混凝土或沥青混凝土）做成防渗心墙，两侧坝体采用透水性较大的材料DateDate6 6斜墙土坝在坝体迎水部分采用弱透水性的土料或其它材料做成防渗斜墙，坝主体采用透水性较大的土料DateDate7 7多种土质坝中间防渗体的型式，其防渗体在中央，各种土料透水性自中央向两边逐渐增大；上游防渗体的型式，各种土料透水性自上游向下游逐渐增大 坝体由几种不同性质的土料筑成按防渗体位置的不同又可分为：DateDate8 8 济南市历城区狼猫山水库大坝为均质土坝，坝总长585米，其中主坝长530米，最大坝高32.5米，坝顶高程192.5米，副坝长55米，坝顶高程190.5米，坝顶宽7.5米 DateDate9 9 巴家咀水库于1958年9月开工兴建，初建最大坝高58m，为黄土均质坝。

1965年、1973年分别从坝体背、迎水坡各加高8m，大坝设计最大坝高74m坝顶高程1124.7m，坝顶长度539m，上游坡比为1:2.51:3，下游坡比分别为1:1.9、1:2、1:2.5和1:3 DateDate1010堆石坝一、特点1、和土坝一样具有就地取材的优点；2、但不象土坝那样受气候条件的限制（塑性防渗体除外），所以可以全年施工；3、对坝基地质条件要求较混凝土坝为低，但比土坝的要求为高4、堆石坝在施工方面如岩石爆破、运输、填筑都不如土料施工方便DateDate1111二、堆石坝类型堆石坝主要由堆石主体和防渗设备两部分组成，两者之间为反滤层大体可分为：（1）斜墙堆石坝用粘性上修建的斜墙称为塑性斜墙，用钢筋混凝土、混凝土等材料做成的称为刚性斜墙；此外，还有沥青或油碴混凝土做成的斜墙2）心墙堆石坝亦可分为塑性心墙和刚性心墙有时用干砌条石（方整的石料）来代替堆石体，干砌石对石料形状及施工的要求都比堆石严格，其边坡较陡3）面板堆石坝钢筋混凝土或沥青混凝土面板DateDate1212堆石坝类型 a）刚性或沥青混凝土斜培，b）塑性斜墙,c）刚性心墙,（d）塑性心墙，e）刚性斜馆及干砌石，f）混凝土防水墙，g）刚性斜墙及全部干砌石DateDate1313黄河小浪底大坝DateDate1414北京东平湖滨州河口三门峡三门峡小浪底DateDate1515大坝典型剖面图 小浪底大坝位于70余m的覆盖层上，坝高160m，坝顶长度1667m，防渗线总长2900m，总填筑量5080万m3。

垂直混凝土防渗墙最大深度84m，是中国第一壤土心墙堆石大坝 DateDate1616黄河小浪底水利枢纽 DateDate1717小浪底水利枢纽P84l小浪底水利枢纽是治理开发黄河的关键性工程，属国家“八五”重点项目,工程于己于1991年9月1日正式开工，1997年10月28日截流成功2000年初第一台机组发电,2001年底工程竣工l工程位置:小浪底工程位于河南洛阳市与济源市交界处的黄河中游最后一个峡谷的出口，上距三门峡水库130km，下距花园口128km，回水至三门峡坝下，下游是黄淮海平原坝址控制流域面积约69.42万km2，占黄河流域总面积的92.2，坝址控制径流量和输沙量分别占全河总量的91.2和近100，处在承上启下控制黄河水沙的关键部位，是治理黄河总体规划中的骨干工程DateDate1818l小浪底工程的开发目标是“以防洪(包括防凌)、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电，蓄清排浑，综合利用，除害兴利”l工程建成后，可长期保持有效库容51亿m3，与三门峡等水库联合运用后，可使黄河下游的防洪标准由目前的六十年一遇洪水，提高到千年一遇洪水，基本解除下游凌汛的威胁；水库建成后，可拦蓄泥沙，其减淤作用相当于在20年内下游河床不淤积抬升；水库的防洪库容，汛期防洪，非汛期调节径流，平均每年可增加调节水量，保证沿黄城市的生活和工业用水，提高下游引黄灌区的灌溉用水保证率，增加灌溉面积，使灌区获得较高的灌溉效益；小浪底水电站装机1800MW，可有效地改善河南电网的电源结构，是系统中理想的调峰电站，并可担负调频、调相及紧急事故备用任务。

DateDate1919混凝土重力坝l重力坝的特点主要是依靠自重作用来维持坝体的稳定在运用时承受的主要荷载是迎水面的水平推力（水压力和泥沙压力等）、坝底面上的扬压力和坝体自重等DateDate2020 新安江水电站是中国第一座自行设计和自制设备的大型水电站，宽缝重力坝，坝高105米，水库总库容220亿立方米，总装机容量66.25万kw工程于1957年4月开工，1960年4月首台机组发电，1965年建成DateDate2121 三门峡水利枢纽，位于黄河中游河南省境内，是黄河上的第一座水利水电工程，大坝为重力坝，坝高为106m，总装机容量25万kw，具有防洪、灌溉等经济效益DateDate2222 水口水电站位于福建省闽江干流上，是中国华东地区最大的水电站该工程装机容量为140万kw，多年平均发电量49.5亿kwh，最大坝高为101m工程于1987年开工，1996年建成DateDate2323古田溪一级大坝DateDate2424拱坝l拱坝是在平面上向上游呈现拱形的混凝土和浆砌石坝拱的两端支承于两岸山坡岩体上，作用于迎水面的荷载，大部分依靠拱的作用传递到两岸岩体上，只有少部分通过梁（坝横断面相当于悬臂梁的作用）的作用传至坝基。

拱作用力示意图DateDate2525拱的传力特点l拱的传力特点主要是依靠轴力，传向两岸，能够较好地利用混凝土或浆砌块石等材料的抗压强度，所以坝体厚度较薄，可节省建筑材料，与同样高度的重力坝相比，拱坝可较重力坝节省工程量12l3l由于拱坝利用了本身材料的强度抵抗外荷载的作用，因此超载能力较大DateDate2626二滩拱坝二滩拱坝DateDate2727二滩水电站位于四川省攀枝花市米易县和盐边县境内雅砻江下游河段上，距攀枝花市46公里水电站是以发电为主的综合利用水利枢纽水库正常水位高程1200米，总库容58亿立方米电站安装6台单机55万千瓦的水轮发电机组，总装机容量330万千瓦，多年平均发电量170亿千瓦小时坝：高240m，坝顶弧长775m的溢流式双曲拱坝，该坝高在同类坝型中居亚洲第一，世界第三；DateDate2828l二滩水电站于1987年9月开始施工前期准备，1991年9月14日主体工程开工1993年11月26日二滩水电工程实现大江截流；1997年11月4日导流洞下闸，由大坝临时导流底孔进行二期导流；1998年5月1日水库开始蓄水；同年8月18日第一台机组并网发电；11月第二台机组投产，其余4台机组相继在1999年3月、6月、9月和12月投入运行，1999年12月二滩水电站全部建成投产。

DateDate2929二滩拱坝二滩拱坝DateDate3030二滩拱坝上游立视图二滩拱坝上游立视图DateDate3131二滩拱坝二滩拱坝DateDate3232陈村拱坝位置： 安徽省 泾县，综合效益：发电为主，兼有防洪、灌溉、 航运、养鱼等坝型： 混凝土重力拱坝、坝高： 76.3m DateDate3333 浙江省开化碧家河水库大坝于开化县长虹乡，拦河大坝为砼双面拱坝、坝高55米，坝顶弧长186.76米，顶宽3米，拱冠处坝底宽12米，浇筑砼3.85万立方米1996年通过验收 DateDate3434隔河岩l清江隔河岩水利枢纽、坝长674米,坝高151米,总库容34亿立方米,总装机容量120万千瓦1994年建成l总库容34.0亿m3，其中防洪库容为5.0亿m3DateDate3535隔河岩水利枢纽布置图隔河岩水利枢纽布置图DateDate3636隔河岩拱坝下游立视（隔河岩拱坝下游立视（9898水利）水利）DateDate3737隔河岩拱坝隔河岩拱坝DateDate3838隔河岩拱坝泄洪隔河岩拱坝泄洪DateDate3939 普定水电站位于贵州省普定县境内大坝是中国第一座全断面碾压混凝土拱普定水电站位于贵州省普定县境内。

大坝是中国第一座全断面碾压混凝土拱坝，也是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝，最大坝高坝，也是目前世界上最高的碾压混凝土拱坝，最大坝高75m75m，总装机容量，总装机容量7.77.7万万kwkw，年发电量，年发电量3.43.4亿亿kwhkwh该电站是碾压混凝土筑坝技术上的重大突破，在该电站是碾压混凝土筑坝技术上的重大突破，在国内尚属首次，达到国际先进水平，荣获国家科技进步一等奖国内尚属首次，达到国际先进水平，荣获国家科技进步一等奖DateDate4040支墩坝支墩坝是由向上游倾斜的盖面和支墩组成水压力由挡水盖面传给支墩，再由支墩传给地基按照盖面型式的不同，支墩坝可分为：（1）平板坝盖面为平板形式2）连拱坝盖面为连拱形式3）大头坝盖面由支墩迎水面加厚形成DateDate4141平板坝（岩基）DateDate4242平板坝（土基）DateDate4343连拱坝DateDate4444佛子岭水库建设地点在安徽霍山,淮河支流淠河东源，始建于1952年1月，1954年11月竣工，是新中国乃至当时亚洲第一座钢筋混凝土连拱坝，最大坝高74.4米,坝顶长度510米坝基岩石为变质岩,坝体工程量19.5万立米,主要泄洪方式为岸边溢洪道。

DateDate4545坝型:钢筋混凝土连拱坝坝高:88.3米，坝顶长度545米库容:22.75亿立米装机容量:4万千瓦淮河支流史河1954年开工1956年4月竣工梅山水库DateDate4646梅山水库DateDate4747大头坝DateDate4848l控制流域面积570平方公里l总库容3.39亿立米，l设计灌溉面积660万亩(与响洪甸、佛子岭两水库联合运用），l装机容量1.6万千瓦l坝型：混凝土双支墩大头坝，l最大坝高82米，l坝顶长度331米l坝体工程量29.4万立米，l主要泄洪方式：岸边溢洪道磨子潭水库磨子潭水库地点：安徽霍山地点：安徽霍山淮河支流淠河东源淮河支流淠河东源1956年9月开工1958年8月竣工DateDate4949湖南镇水电站l位置：浙江衢县的乌溪江,l总库容：20.6亿立米l装机容量：17万千瓦l坝型：混凝土梯形支墩坝,l最大坝高：128米,l坝顶长度425米l坝体工程量113万立米l主要泄洪方式：坝顶溢流DateDate5050浆砌石坝l浆砌石的坝型主要是重力坝和重力拱坝l1石料l砌筑坝体常用的石料有毛石、块石和条石等l2胶结材料l胶结材料的作用是将石料结成整体，防止上游库水渗透，并能将坝体承受的荷载均匀地传到坝身的各个部位。

胶结材料通常用水泥砂浆、水泥细石砂浆（亦称细石混凝土）、混合砂浆、非水泥砂浆（石灰砂浆、粘土砂浆）等DateDate5151l3浆砌石坝的设计和施工l浆砌石坝的设计和消能设施基本上与混凝土坝相似在砌石体的迎水面（为不用模板，在迎水面先砌一排浆砌石）作一层混凝土防渗体（图240）为防止发生裂缝，防渗体应分段浇筑，两段间有止水设施施工时，石料空隙间必须填满胶结材料，采用坐浆法（先铺浆后放石料），大空隙间用振捣器振动胶结材料DateDate5252DateDate5353 浙江省永嘉县毛竹水电站大坝拦河坝为细石砼浆砌块石三 心拱坝，其中上、下游坝面采用水泥砂浆砌料石，最大坝高34米，坝底厚7.45米，坝顶厚2.8米，顶弧长128.63米首次实现砌式坝无防渗面板（或防渗芯墙）的设计施工1997年竣工 DateDate5454第四节泄水建筑物l任何水库都必须有泄水建筑物，借以排泄多余的水量l土石坝泄洪主要依靠河岸溢洪道，其次是泄水隧洞或涵管l混凝土坝和浆砌石坝多利。