第8章

水工結構物本章內容8.1水工結構物的基本類型8.2水流特點8.3大壩結構設計8.4明渠流8.5長江三峽水利樞紐工程介紹8.1水利結構的基本類型水利工程中常采用單個或若干個不同作用、不同類型的建筑物來調控水流，以滿足不同部門對水資源的需求。這些為興水利、除水害而修建的建筑物稱水工建筑物或者水工結構物。

主要作用是控制和調節水流，防治水害，開發利用水資源，是實現各項水利工程目標的重要組成部分。

大壩結構和運河渠道是最主要的兩種水利結構形式。

8.1水利結構的基本類型8.1水利結構的基本類型8.1.1大壩大壩是一種擋水結構，其主要作用就是攔蓄水流。北京官廳水庫大壩8.1水利結構的基本類型大壩主要有兩種類型，砌體壩（堆砌）和土石壩（填筑壩）。混凝土大壩通常有三種主要結構形式：1.重力式大壩2.扶壁式大壩3.拱壩8.1水利結構的基本類型鋼筋混凝土重力壩8.1水利結構的基本類型鋼筋混凝土扶壁式壩8.1水利結構的基本類型拱壩8.1水利結構的基本類型土石壩泛指由當地土料、石料或混合料，經過拋填、輾壓等方法堆筑成的擋水壩。當壩體材料以土和砂礫為土石壩主時，稱土壩、以石渣、卵石、爆破石料為主時，稱堆石壩；8.1水利結構的基本類型土石壩8.1水利結構的基本類型8.1.2大運河京杭大運河路線圖8.1水利結構的基本類型8.1水利結構的基本類型8.1水利結構的基本類型三峽五級船閘8.1水利結構的基本類型8.1.3其他水工結構物為滿足各項水利工程興利除害的目標，在河流或渠道的適宜地段修建的不同類型水工建筑物的綜合體，被稱為水利樞紐工程項目。水利樞紐主要由擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物和專門性建筑物組成。8.1水利結構的基本類型8.2水流特點水流的流動會影響到水工建筑物以及相關結構的基礎、底岸等。水流的機械運動對結構表面產生靜水壓力和動水壓力。8.2水流特點在水利樞紐中，為了防止洪水漫過壩頂，危及大壩和樞紐的安全，必須布置泄水建筑物。溢洪道除應有足夠的泄洪能力外，還應保證在運用期間的自身安全和下泄水流與原河道水流得到良好的銜接。8.2水流特點8.2水流特點為了控制下游尾流沖刷作用，保護下游河床，我們需要建筑混凝土防沖池。大壩基礎和堤岸滲水現象的存在會導致不良現象出現。8.3大壩結構設計壩是根據他們的類型和建筑材料分類的：如重力壩、拱壩、支墩壩、堆石壩和土壩。前三種是用混凝土建造的。重力壩依靠其自重達到穩定，且通常在平面上是直的，有時也有稍呈彎曲。拱壩則將壩后水的水平向大部分推力借助拱的作用傳到河谷兩岸。與重力壩比較，拱壩可具角薄的橫斷面。8.3大壩結構設計重力壩：（1）壩的重量（2）靜水壓力（3）上托力（4）冰壓力（5）地震力（6）反作用力根據以上幾個力判斷壩的穩定性8.3大壩結構設計土壩：在給定的壩基條件下，選擇的材料成分和邊坡應能使壩體的任何部分都不會發生坍塌。堆石壩：壩基必須堅實足以承受豎向壓力，并對橫向滑動應有足夠的抵抗力。8.4明渠流明渠流是指具有自由表面的流動，如天然河道、人工渠道中的水流流動。明渠流一般可劃分為恒定流和非恒定流。8.5長江三峽水利樞紐工程介紹三峽水利樞紐工程主要有攔蓄大壩、泄水設施、發電廠和導航設施等。大壩的主體為鋼筋混凝土重力式結構。

長江三峽水利樞紐工程包括一座混凝土重力大壩，一座壩后式水電站、一座永久性通航船閘和一架升船機。高峽出平湖8.5長江三峽水利樞紐工程介紹8.6前景展望

我國水能資源理論蘊藏量為6.76億千瓦，其中可開發量3.78億千瓦，年發電量19200億千瓦時，占全世界可開發水能資源總量的16.7％，居世界第一位。我國水能資源多在西南，但我國煤炭儲藏量主要在華北，煤炭和水能資源分布很不均勻，但從能源來講，兩者可相互補充。8.6前景展望

水是人類生存之源。據報道到2025年，水資源的缺乏將威脅到全球近30億人的糧食供應以及世界各地沼澤地和其它生態系統的健康與生產力。包括中國大陸在內的29個國家和地區的大約4.5億人已面臨缺水問題。我國是一個干旱、缺水嚴重的國家。淡水資源總量占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位，但人均不足2200m3，僅為世界平均水平的1/4。

南水北調總體規劃為東線