水工建筑物重点知识总结

1、水利专业水工建筑物复习资料第一章 绪论1.水利工程的分类方法及其分类(重点)(1)按工程承担的任务分类:防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、供排水工程、港航工程、环境水利工程、综合利用水利工程(2)按工程对水的作用分类:蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、水质净化及污水处理工程2.水利枢纽的概念由不同类型的水工建筑物组成的综合体。3. 水工建筑物的类别有哪些按其作用分为以下几类：（1）挡水建筑物：坝、闸和堤防等（2）泄水建筑物：坝身泄水孔、溢洪道、泄洪洞等（3）输水建筑物：输水洞、引水涵管、渠道、渡槽（4）取水建筑物：输水建筑物的首部建筑物：进水闸、泵站（5）专门建筑物：电厂、船闸、升船机、鱼道、筏道（6）整治建筑物：用来整治河道、改善河道的水流条件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。*注意：有时分类不十分严格，闸可取水也可挡水；渠道可取水也可输水；溢流坝可挡水也可泄水4. 水利工程的特点（了解）（1）工作条件复杂，考虑因素多；（2）受自然条件制约，施工难度大；（3）效益大，对环境的影响也大；（4）失事后后果严重；（5）工程量大，投资巨大，工期长第二章 水工建筑物设计综述1

2、.水电工程和水工建筑物如何分等分级依据是什么(重点)（1）水利工程(水利枢纽)的分等水利工程分等 工程失常影响效益，工程失事造成灾难 工程规模有大小，安全程度有高低分等依据：工程规模、效益、重要性 级别：五等（2）水工建筑物的分级 永久性主要建筑物：大坝、厂房、泄洪闸水工建筑物 永久性次要建筑物：挡墙、导墙、护岸 临时建筑物：施工围堰、导流建筑物分级依据：工程等别、作用、重要性 级别：五级2. 永久性建筑物、临时性建筑物(重点)永久性建筑物是指工程运行期间使用的建筑物。临时性建筑物是指工程施工期间使用的建筑物。3. 表达水工建筑物安全储备的方法(重点)（1）单一安全系数法（2）分项系数极限状态设计法4.极限状态的类型(重点)（1）承载能力极限状态当出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：刚体失去平衡；材料强度不足而破坏；结构失稳；结构转变为机动体系；结构体产生渗透失稳等现象；（2）正常使用极限状态定义：当结构或构件影响正常使用或达到耐久性的极限值时，认为达到了正常使用极限状态。影响结构正常使用或外观变形对运行人员、设备、仪表等有不良影响的振动对结构外形、耐久性以及防渗结构抗渗

3、能力有不良影响的局部损坏等5. 结构功能函数的含义(重点)当Z=0时，结构处于极限状态6. 安全系数法、分项系数极限状态设计法的含义（1）单一安全系数法（水工规范）表达式：安全系数K考虑的因素：结构的安全等级；工作状况和作用效应组合；结构和地基的受力特点和计算方法:模拟准确度；材料抗力、作用的实验、勘测方法和取值规则。不足之处：是定性的标准，没有定量的意义；不同建筑物不可比较；同一结构的不同破坏状况之间不可比较。（2）分项系数极限状态设计法理论基础：基于概率原理的结构可靠度分析理论失效概率：不能完成预定功能的概率，pf =Pg(.) 2m，b满足交通、运行管理、设备安全等要求。13. 重力坝极限状态设计的方法（看教材）14. 溢流重力坝孔口尺寸设计方法溢流重力坝泄洪要求足够的孔口尺寸,良好的孔形,较高的流量系数。水流平顺, 不产生负压和振动, 避免发生空蚀。保证下游河床不产生危及大坝安全的局部冲刷。下泄水流不产生折冲水流等,不影响其他建筑正常运行。有灵活控制下泄水流的设备。孔口设计的步骤：（1）选定泄水方式（2）拟定泄水布置方案（3）初步确定孔口尺寸（4）按规定洪水设计标准进行调洪演算

4、（5）求出各方案的防洪库容、设计和校核洪水位和下泄流量（6）估算淹没损失和枢纽造价（7）综合比较，选出最佳方案15.空化、空蚀、掺气的概念(重点)（1）空化：当高速水流在某点的压强低于饱和蒸汽压强时，水体中固有的小气核迅速膨胀而成小空泡，这种现象称为空化。（2）空蚀：当空气泡进入高压区受压而溃灭,因溃灭时间短暂,产生很高的局部冲击力，当坝面冲击力大于材料凝聚力时，坝面遭到破坏。（3）掺气：当下泄水流流速超过78m/s后，空气经水面被卷入水体，发生掺气现象。 1）自掺气：边界层水流发展到表面而掺气、水流射入空中扩散而掺气、水流射入水垫卷吸空气而掺气。 2）强迫掺气：因结构物的扰动、振动而掺气。16. 溢流重力坝消能工的型式、原理及其适用性(重点)消能原理：通过水跃等局部水力现象，将水流动能转换为热能。消能工形式: 底流消能,挑流消能,面流消能,消力戽消能（1）底流消能的原理：通过水跃将急流转变为缓流而消能，主要靠水跃产生的表面旋滚与底流间的强烈紊动、剪切和掺混消能。底流消能的应用：多用于中、小型工程，高坝应用较少（2）挑流消能：利用泄流建筑物出口处设置的挑流鼻坎，将急流挑向空中，再落入离建筑物较远的下游河道，这种消能方式就叫挑流消能。挑流消能能量耗散的组成：急流沿固体边界摩擦而耗能；射流在空中与空气摩擦、掺气和扩散等耗能；射流落入尾水中淹没,紊动扩散耗能。挑流消能适用于基岩比较坚固的中高水头各类泄水建筑物，应用广泛。（3）面流消能的原理：利用鼻坎将急流挑至水面，在主流下面形成旋滚而消能。适用条件：尾水深且变幅小,有排冰、漂木等要求（4）消力戽消能的原理：消力戽的挑流鼻坎潜没在水下，形成不自由水舌，水流在戽内产生漩滚，经鼻坎将高速的主流挑至表面。适用条件：尾水深且变幅小

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