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什么是水工建筑物?

发布日期:2020-01-13 作者: 点击:

水工建筑物是控制和调节水流,防治水害,开发利用水资源的建筑物。实现各项水利工程目标的重要组成部分。水工建筑物涉及许多学科领域,除基础学科外,还与水力学、水文学、工程力学、土力学、岩石力学、工程结构、工程地质、建筑材料以及水利勘测、水利规划、水利工程施工、水利管理等密切相关。它的设计和研究方法,主要有理论分析、试验研究、原型观测和工程类比等。


一、水工建筑物的主要特点


①受自然条件制约多,地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。

②工作条件复杂,如挡水建筑物要承受相当大的水压力,由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利;泄水建筑物泄水时,对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。

③ 施工难度大,在江河中兴建水利工程,需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛,此外,复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。

④大型水利工程的挡水建筑物失事,将会给下游带来巨大损失和灾难。


二、水工建筑物按其功能划分

①通用性水工建筑物。 主要有挡水建筑物,如各种坝、堤和海塘;泄水建筑物,如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸;进水建筑物,也称取水建筑物,如进水闸、深式进水口、水泵站;输水建筑物,如引(供)水隧洞、渠道及输水管道;河道整治建筑物,如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。

②专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物,如前池、调压室、压力水管、水电站厂房;灌溉和供水专用建筑物,如节制闸、沉沙池、冲沙闸;港口专用建筑物,如防波堤、码头、船坞、船台;过坝专用建筑物及设施,如船闸、升船机、筏道及鱼道等。上述两类均属于长期使用的建筑物,称为永久性水工建筑物;另有一些仅在施工期短时间内发挥作用的建筑物,如围堰、导流隧洞等,称为临时性水工建筑物。有些水工建筑物的功能并非单一的,难以严格区分其类型,如各种溢流坝,既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;有时施工导流隧洞可以改建成永久性的泄水或引水隧洞等。


三、水工建筑物设计包括

选址,如坝址、闸址、洞线、渠线的选择; 选型,即选定建筑物的结构形式,如坝型选择;水力计算;结构计算;工程细部设计,确定地基处理方案,观测设计以及合理布置各个建筑物等。对大中型和重要工程还应有水力模型试验和结构模型试验配合验证。

分类水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物,后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物,如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。


四、通用性水工建筑物主要有

① 挡水建筑物 ,如各种坝、水闸、堤和海塘;

②泄水建筑物,如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸 ;

③ 进水建筑物 ,也称取水建筑物,如进水闸、深式进水口、泵站;

④ 输水建筑物 ,如引(供)水隧洞、渡槽、输水管道、渠道 ;

⑤河道整治建筑物 ,如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。


五、专门性水工建筑物主要有

① 水电站建筑物,如前池、调压室、压力水管、水电站厂房;

② 渠系建筑物,如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸 ;

③ 港口水工建筑物,如防波堤、码头、船坞、船台和滑道 ;

④ 过坝设施,如船闸、升船机、放木道 、筏道及鱼道等。

有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型,如各种溢流坝,既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;闸门既能挡水和泄水,又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。


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