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水工建筑物—擋水建筑物知識(shí)系列(1)

2008-05-23 14:52    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  1.什么是水利水電工程樞紐?

  為了滿足防洪需求,獲得發(fā)電、灌溉、供水、航行等方面的綜合效益,需要在河流的適宜段修建不同類型的建筑物,用來(lái)控制和支配水流。這些建筑物通稱為水工建筑物,而不同功能的水工建筑物組成的綜合體稱為水利水電工程樞紐。

  2.水工建筑物按其作用可分為幾類?

  水工建筑物種類繁多,但按其作用可以分為擋水建筑物,泄水建筑物,輸水建筑物,。ㄟM(jìn))水建筑物,整治建筑物,專門(mén)為灌溉、發(fā)電、過(guò)壩需要而興建的建筑物等六類。

  但是,應(yīng)當(dāng)指出的是,有些水工建筑物的功能并非單一,難以嚴(yán)格區(qū)分其類型。如各種溢流壩既是擋水建筑物,又是泄水建筑物;水閘既能擋水,又可泄水,有時(shí)還作為灌溉渠首或供水工程的取水建筑物,等等。

  3.什么是擋水建筑物?

  用于攔截江河水流,形成水庫(kù)或空高上游水位的建筑物。如各種壩和水閘以及為抗御洪水或擋潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。

  4.水庫(kù)有哪些特征水位及相應(yīng)庫(kù)容?

  庫(kù)容大小決定著水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流的能力和它所能提供的效益。因此,確定水庫(kù)特征水位及其相應(yīng)庫(kù)容是水利水電工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。

 。1)死水位和死庫(kù)容 水庫(kù)正常運(yùn)用情況下允許水庫(kù)消落到最低的水位稱為死水位,該水位以下的庫(kù)容即死庫(kù)容。除特殊情況外,死庫(kù)容不參與徑流調(diào)節(jié),即不能動(dòng)用這部分水庫(kù)的水量。

 。2)正常蓄水位和興利庫(kù)容 水庫(kù)正常運(yùn)用情況下,為滿足設(shè)計(jì)的興利要求,在設(shè)計(jì)枯水年(或枯水段)開(kāi)始供水時(shí)應(yīng)蓄到的水位,稱為正常蓄水位,又稱設(shè)計(jì)興利水位。該水位與死水位間的庫(kù)容即興利庫(kù)容。正常蓄水位到死水位間的水庫(kù)深度稱為消落深度或工作深度。

 。3)防洪限制水位 水庫(kù)在汛期允許興利蓄水的上限水位稱為防洪限制水位?筛鶕(jù)洪水特性和防洪要求,對(duì)汛期不同時(shí)期分段擬定。

 。4)防洪高水位和防洪庫(kù)容 當(dāng)退下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水位時(shí),水庫(kù)為控制下泄流量而攔蓄洪水,這時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位稱為防洪高水位。該水位與防洪限制水位間的庫(kù)容稱為防洪庫(kù)容。當(dāng)防洪限制水位低于正常蓄水位時(shí),防洪庫(kù)容與興利庫(kù)容的部分庫(kù)容是重疊的,可減小專用防洪庫(kù)容,重疊部分稱共用庫(kù)容或重疊庫(kù)容,在汛期是防洪庫(kù)容的一部分,而在汛后則為興利庫(kù)容的一部分。

  (5)設(shè)計(jì)洪水位和攔洪庫(kù)容 水庫(kù)遇設(shè)計(jì)洪水,在壩前達(dá)到的最高水位稱為設(shè)計(jì)洪水位。該水位與防洪限制水位間的庫(kù)容稱為攔洪庫(kù)容。

 。6)校核洪水位和調(diào)洪庫(kù)容 水庫(kù)遇校核洪水,在壩前達(dá)到的最高水位稱為校校洪水位。該水位與防洪限制水位間的庫(kù)容稱為調(diào)洪庫(kù)容。

  (7)總庫(kù)容和有效庫(kù)容 校核供水位以下的全部庫(kù)容稱總庫(kù)容。校核洪水位與死水位之間的庫(kù)容稱有效庫(kù)容。

  5.攔水壩按形式可分為幾種?

  主要有土石壩、重力壩、拱壩、支墩壩和橡膠壩等。其中土石壩又可分為心墻壩、斜墻壩、堆石壩、均質(zhì)壩等。

  6.土石壩的工作特點(diǎn)是什么?

  土石壩是土壩與堆石壩的總稱。土石壩歷史悠久,在國(guó)內(nèi)外廣泛采用。其優(yōu)點(diǎn)是:

 、倬偷厝〔;

 、诮Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于維修和加高、擴(kuò)建;

 、蹖(duì)地質(zhì)條件要求較低,能適應(yīng)地基變形;

 、苁┕ぜ夹g(shù)較簡(jiǎn)單,工序少,便于組織機(jī)械化快速施工;

 、萦休^豐富的修建經(jīng)驗(yàn)。

  其主要缺點(diǎn)在于:

 、賶紊聿荒芤缌鳎枇碓O(shè)溢洪道;

  ②施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便;

 、壅承酝亮系奶钪軞夂驐l件的影響大等。

  7.土石壩在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中必須滿足哪些要求?

  土石壩壩體主要由散粒材料構(gòu)成。為使其安全有效地發(fā)揮作用,在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行中必須滿足以下各項(xiàng)要求:

  (1)不允許水流漫頂由于規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)洪水估計(jì)偏低,致使溢洪道行洪斷面偏小;或因壩頂高程不足,或水庫(kù)控制運(yùn)用不當(dāng)?shù)仍,都可?dǎo)致壩頂漫水直至潰壩的嚴(yán)重事故。

 。2)不發(fā)生危害性滲透變形水庫(kù)蓄水后不僅在壩身和壩基內(nèi)產(chǎn)生滲流,而且?guī)焖會(huì)繞過(guò)壩端經(jīng)兩岸滲向下游,形成繞壩滲流。滲透水流不但損失水量,更重要的是在滲流逸出處可能將土料中的細(xì)顆粒帶走或局部主體被沖動(dòng),導(dǎo)致壩身、壩基產(chǎn)生危害性的滲透變形,甚至引起潰壩。

 。3)壩身和壩基應(yīng)穩(wěn)定可靠由于設(shè)計(jì)不當(dāng)或施工質(zhì)量不良,在外力作用下,可能造成壩坡或連同壩基的坍滑破壞。國(guó)內(nèi)外土石壩破壞事故中約有1/4是由滑坡造成的。

 。4)避免產(chǎn)生有害的裂縫由于受壩址地形、筑壩材料性質(zhì)。壩基不均勻沉陷、施工質(zhì)量以及地震荷載等因素的影響,壩身可能產(chǎn)生不均勻沉陷,一旦形成大的裂縫,就會(huì)危及壩身安全。

 。5)能抵抗其他自然現(xiàn)象的破壞作用庫(kù)區(qū)風(fēng)浪在水位變化范圍內(nèi)可能淘刷上游壩被;雨水沿坡面流動(dòng)可能沖毀壩坡;冰凍可能破壞壩坡;壩身粘性土料,冬季由干凍脹可能產(chǎn)生裂縫,夏季由于日曬又會(huì)龜裂,等等。

延伸閱讀:水工 建筑物 擋水
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