水工建筑物—擋水建筑物知識(shí)系列（1）

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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。

　?。?）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。

　?。?）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。可根據(jù)洪水特性和防洪要求，對(duì)汛期不同時(shí)期分段擬定。

　?。?）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。

　?。?）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；

　　③對(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?，需另設(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：

　?。?）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??；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。

　?。?）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。

　?。?）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。

　?。?）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。

　?。?）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。