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1、辅导材料 1 水工建筑物1水工建筑物教学辅导 水工建筑物是水利水电建筑工程、水利工程 专业必修的一 门主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握各种常 见水工建筑物的型式及 设计基本理论和方法，各种水工建筑物在水利枢纽中的功用及其布置原则。使学生能够运用所学知识解决一般工程实际问题。配合其它有关 课程的学习， 为今后从事水利水 电工程设计、施工、管理和参与科研工作等打下基础。本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理 论，通 过课程设计、实习和毕业设计等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。水工建筑物种 类繁多，型式多种多 样 ，在学习过程中，只能
2、重点学习几种典型建筑物，了解其一般规律。本课程采用的教材是：水工建筑物，王英 华主编，水利水电出版社出版。 第一章 绪论 一、学习要求1了解我国的水资源状况，水利工程的任务和分类；了解水利工程建 设成就与发展；树立资源水利和可持续发展的观念。2掌握水利枢纽的组成，水工建筑物的分类，作用和特点。3掌握水利枢纽分等和水工建筑物分 级。二、学习重点1水利枢纽组成。2水工建筑物分类，作用和特点。3水利枢纽分等及水工建筑物分 级。 三、学习辅导1、讲述了我国水资源的特点以及存在的 问题，水 资源与水利工程建 设的关系，按其承担的任务和对水的作用不同水利工程的分类方法，我国水利工程建设的成就与发展。2、水
3、利枢纽及水工建筑物的概念、分类、水利枢 纽的组 成。 请注意水工建筑物的分类和水利工程的分类是不同的。另外 还需要说明的是，防洪、发电、灌溉等各部门对水的要求不尽相同，在进行枢 纽规划时， 应当在流域规划的基 础上，根据枢纽工程所在地区各方面的条件等，统 筹安排，以最少投 资最大限度地 满足各部门的需要。水工建筑物按其在枢纽中所起的作用可以分为以下几种类型：挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物、 为灌溉 、发电、过坝需要而兴建的专门建筑物。3、 水工建筑物具有许多独特的特点。辅导材料 1 水工建筑物24、水利枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的作用进行分等，枢纽中的
4、水工建筑物按其所属枢纽工程的等别及其在工程中的作用和重要性分级。四、考核知识点 1、我国的水资源状况，水利工程的任务和分类； 2、水利工程建设成就与发展； 树立资源水利和可持续发展的概念； 3、水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点； 4、水利枢纽分等和水工建筑物分 级。五、考核要求 1、了解我国的水资源状况，水利工程的任务和分类； 2、了解水利工程建设成就与发 展；了解资源水利和可持续发 展的概念； 3、掌握水利枢纽的组成，水工建筑物分类、作用和特点； 4、了解水利枢纽分等和水工建筑物分 级。第三章 重力坝一、学习要求 1.掌握重力坝的工作原理，工作特点2掌握各种工况下荷载计算及其 组合
5、。3掌握稳定及绝度分析的可靠度 计算方法。4掌握溢流重力坝肖能到式及适用条件和岩石地基的 处理措施。 5了解重力坝构造和混凝土分区的依据。二、学习重点1荷载计算2沿坝基面的抗滑稳定分析3坝体边缘、应力计算及控制标准。 三、学习辅导1、 重力坝的工作原理及特点。主要掌握重力 坝的工作原理，基本剖面形状，工作特点及其适用条件，永久伸缩缝的作用，重力 坝的类型。2、 重力坝的荷载及其组 合。重力坝上的主要荷载有：坝体自重、上下游坝面上的水压力、扬压力、浪压力或冰压力、泥沙压力以及地震荷载等。正确计算重力坝的荷载并进行合理的荷载组合是重力坝设计的基础，通 过本 节学习应掌握重力坝有哪些荷载、各荷载如何
6、计算、怎样进行荷载组合，以验算坝体的稳定和强度。3、 重力坝的稳定分析。重力坝的抗滑稳定目前有单一安全系数法(定值法) 和分项系数极限状态法两种分析方法， 应当掌握这两种方法及其相 应的荷载组合要求，提高抗滑稳定的工程措施。此外重力 坝的抗滑稳定还要考 虑沿坝基深层的稳定分析。辅导材料 1 水工建筑物34、 重力坝的应力分析。重点掌握应力分析的材料力学方法，强度设计准则，影响坝体应力的各种因素。5、 重力坝剖面设计。重力坝的基本剖面一般为三角形，常以材料力学法和刚体极限平衡计算成果作为确定坝体断面的依据，并采用数学规划和优化设计方法求得最优剖面。在实际工程中，由于运用和交通等方面的需要，重力坝
7、剖面一般采用实用剖面。6、 溢流坝孔口及剖面设计，消能型式及适用条件。溢流坝孔口尺寸的拟定包括泄水前缘总宽度，堰顶高程、孔口数目和尺寸。溢流坝的实用剖面，既要满足稳定和强度要求，也要符合水流条件的需要，还要与非溢流重力坝的剖面相适应，上游坝面尽量与非溢流坝相一致。要求掌握溢流 坝的消能设计原则 和常见消能工的型式及其适用条件。7、 重力坝材料分区及其构造。坝体混凝土按不同工作条件进行分区，各区选用不同的强度等级和性能指标，应掌握大坝混凝土分区的原 则和方法。重力 坝的构造设计包括坝顶结构、坝体分缝 止水、排水、廊道系统等内容。8、 重力坝的地基处理。地基处理主要包含两个方面的工作：一是防渗；二
8、是提高基岩强度。要掌握常见的地基 处理方法和工程措施。9、 其它型式的重力坝及支墩坝。 该部分内容仅作一般了解。 四、考核知识点 1、 重力坝的工作原理、工作特点 2、 各种工况下荷载计算及其 组合； 3、 稳定及强度分析的可靠度 计算方法； 4、 溢流重力坝消能型式及适用条件和岩石地基的 处理措施； 5、 重力坝构造和混凝土分区； 6、 岩石地基的处理措施； 7、 其它型式的重力坝。 五、考核要求 1、 掌握重力坝的工作原理、工作特点 2、 理解各种工况下荷载计算及其 组合； 3、 理解稳定及强度分析的可靠度 计算方法、 应力控制标准； 4、 掌握溢流重力坝消能型式及适用条件； 5、 理解重
9、力坝构造和混凝土分区的依据； 6、 理解岩石地基的处理措施； 7、 了解其他型式的重力坝。辅导材料 1 水工建筑物4第四章 拱坝一、学习要求 1熟悉拱坝的工作原理及其特点；2了解拱坝对地形地质条件的要求，拱坝的类型拱坝的布置，拱坝的泄洪及其地基处理等。3. 掌握拱坝的荷载计算，拱坝 的应力和稳定， 计算等。 二、学习重点1拱坝的工作原理及其特点2拱坝的温度荷载的概念3坝体应力计算的纯拱法和拱冠梁法。4可能滑动面分析和坝肩稳定分析。 三、学习辅导1、 拱坝的特点和类型。主要掌握拱坝的几何特点和力学特点，拱坝的类型及拱坝对地形和地质条件的要求。2、 拱坝的布置。要求掌握拱圈型式的选择，拱冠梁剖面型
10、式何尺寸的拟定，拱坝布置的原则和步骤。3、 拱坝的荷载及其组合。掌握作用在拱坝上的荷载类型、各荷载如何计算、怎样进行荷载组合。4、 坝肩的坝肩稳定分析。要掌握常用的坝肩稳定分析方法和提高坝肩岩体稳定的措施。5、 拱坝的泄水建筑物。主要是坝身泄水的方式及拱坝的消能和防冲措施。6、 拱坝的构造和地基处 理。本部分要求学习拱坝的材料要求，坝体的构造(如坝顶、廊道、坝体分缝、防渗排水和垫座等)，地基处理的内容和方法。四、考核知识点 1、 拱坝的工作原理、构造及其特点； 2、 拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪及其地基处理等； 3、 拱坝的荷载计算、拱坝的应力和稳定计算。 五、
11、考核要求 1、 掌握拱坝的工作原理、构造及其特点； 2、 了解拱坝对地形地质条件的要求、拱坝的类型、拱坝的布置、拱坝的泄洪，掌握拱坝的地基处理； 3、 理解拱坝的荷载(尤其是温度荷载)计算，拱坝的应力计算以纯拱法为主，了解拱冠梁法的方法、原理和步骤， 稳定分析着重可能滑动面分析和 坝肩稳定分析。辅导材料 1 水工建筑物5第五章 土石坝一、学习要求 1掌握土石坝的类型及其构造特点，土石料设计的基本原 则和方法、土石坝的渗流和渗透稳定分析，坝坡抗滑 稳定，分析以及 坝基处理等方面的基本知 识。2了解现代钢筋混凝土石板堆石 坝的精美及其设计理论和方法。二、学习重点1土石坝的渗流及渗透复形计 算。2防
12、滑稳定分析方法。 三、学习辅导1.土石坝的特点、工作条件、土石坝的类型和组成等土石坝的特点有：筑坝材料来源直接、方便，能就地取材；适应地基变形的能力强；构造简单，施工技术容易掌握，便于组织机械化施工；运用管理方便，工作可靠，寿命长。但施工导流难度较大； 坝顶不能溢流；坝体填筑工程量大，且土料填筑质量受气候条件的影响较大等缺点。土石坝在正常工作中会受到坝身、 坝基和岸坡及其结合面 处的渗流影响、降雨时的雨水对坡造成的冲刷作用、 坝体和坝基因压缩而产 生的沉陷影响等，除此之外，土石坝还会受到冰冻、地震等多方面的影响。按照施工方法的不同土石坝可分为：碾压式土石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝、水力冲
13、填坝和水中倒土 坝，其中 应用最广的是碾压 式土石坝。应理解各种土石坝的结构特点和适用条件。2. 碾压式土石坝的构造、坝体基本剖面尺的 拟定以及不同透水性上碾 压式土石坝的渗流分析和边坡 稳定分析是本章的学习重点。碾压式土石坝由坝壳、防渗体 (包括土质防渗体的人工材料防渗体)、排水设备、护坡坝顶等构成。坝壳一般采用土石料，应掌握如何选择土石料、土石料的质量控制指标和填筑标准设计、土石坝 各组成部分对土料的要求有何不同等 问题。常 见的防渗体型式有心墙、斜墙、斜墙+铺盖、心墙+截水墙、斜墙+ 截水等。常见的排水型式有：棱体排水、贴坡排水、褥垫排水和综合式排水，另外还有网状排水带、排水管和竖式排水
14、体等型式。上游护坡常采用堆石、干砌石或浆砌石、混凝土或钢筋混泥土、沥青混凝土等型式。下游护坡要求略低，可采用草皮、干砌石、堆石等型式。渗流分析主要理解水力学法，掌握渗透变形的型式及其 发生发展过程、影响因素等，一般有管涌、流土、接触冲刷和接触流失等类型。工程中以管涌和流土最为常见。防止渗透破坏和常用工程措施有：采取水平或垂直防渗措施，以便尽可能地延长渗径，达到降低渗透坡降的目的；采取排水减压措施，以降低坝体浸润线和下游渗流出口处的渗透压力。对可能 发生管涌的部位，需 设置反滤层 ，拦截可能被渗流带走的细颗粒；对下游可能产生流土的部位，可以 设置盖重以增加土体抵抗渗透 变形的能力。辅导材料 1
15、水工建筑物6土石坝滑坡的形式与坝体结构、筑 坝材料、地基性 质以及 坝的工作条件等密切相关，常见的滑动破坏形式有： 圆弧滑动面、折 线滑动面和复合滑 动面。边坡稳定分析常用的计算方法有圆弧滑动面法、折 线滑动面法、复合滑动面法等。应掌握各种分析方法的适用情况和具体计算过程。3、对混凝土面板堆石坝作一般了解。四、考核知识点 1、 土石坝的类型及其构造特点； 2、 土石料设计的基本原则和方法； 3、 土石坝的渗流和渗透稳定分析的基本原理； 4、 坝坡抗滑稳定分析以及坝 基处理等方面的基本知识； 5、 其它型式的土石坝。 五、考核要求 1、 掌握土石坝的类型及其构造特点，了解土石坝设计的一般要求，尤其要掌握土石坝的防渗与排水； 2、 掌握土石料设计的基本原 则和方法，理解不同部位 对土石料的要求 (包括材料选择和填筑标准)； 3、 理解土石坝的渗流和渗透 稳定分析的基本原理和基本方法，掌握防止渗透变形的工程措施； 4、 掌握坝坡抗滑稳定分析的基本知 识和提高土石坝坝坡 稳定性的措施，掌握各种常见地基的处理措施及其适用情况和优缺点； 5、 了解其它型式的土石坝。第六章 河岸溢洪道一、学习要求 1掌握河岸溢洪道的作用、类型和运用条件，以及心槽溢洪
