《大学课程《水利工程概论》教学PPT课件：第9章 水利工程管理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学课程《水利工程概论》教学PPT课件：第9章 水利工程管理（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、水利工程概论 水利工程概论 主讲人：XXX 教 授 专业带头人 高级工程师 一级建造师 土木工程师向家坝溪洛渡三 峡共41页 第1页 第二章 水利工程的基础知识 第五章 取水建筑物 第六章 灌溉排水工程v本教材共有9个教学章：第四章 泄水建筑物 第七章 治河防洪工程 第三章 挡水建筑物 第一章 绪 论 第八章 水利工程施工 第九章 水利工程管理水利工程概论第九章 水利工程管理第二章 水利工程管理学习单元知识目标能力目标素质目标9.1 了解水利工程管理的任务与内容；具备独立思考、有效沟通与团队合作的能力；了解与本课程有关的时事议题，了解工程技术对环境、社会及全球的影响，了解本行业技术革新的信息；
2、按时到课，遵守纪律，回答问题；认真完成练习布置任务，按时上交作业；养成科学严谨、实事求是的学习精神，具备一定的国际观及服务社会的信念与态度。9.2 了解水工建筑物检查观测的主要内容和手段；初步掌握水工建筑物变形观测、裂缝观测、应力及温度观测、渗流观测和水流观测的方法。9.3 了解水工建筑物养护和维修的基本知识、主要技术措施与手段等内容。初步掌握土坝、混凝土、砌石和钢筋混凝土建筑物、钢、木结构、启闭与动力设备的养护维修方法。共41页 第2页水利工程概论第一节 水利工程管理的任务与内容共41页 第3页水利工程概论 水利工程管理使指通过合理调水用水，除害兴利，最大限度发挥水资源的综合效益；通过检查观
3、测，了解建筑物的工作状态并及时发现隐患；通过养护和修理，保持工程处于良好工作状态；通过科学研究，提高管理水平并逐步实现工程管理现代化。绍兴禹王庙共41页 第4页水利工程概论第一节 水利工程管理的任务与内容 第一节第一节 水利工程管理的任务与内容水利工程管理的任务与内容 一、水利工程管理的任务 保证水利工程安全运行，防止自然和人为破坏；按照工程管理的各种法规和技术标准，维护工程完好和正常运行；运用工程手段实现防洪减灾、水资源合理调度和使用，满足国民经济和社会发展的需求，充分发挥工程应有的各种效益，如防洪、灌溉、发电、供水、排水、交通运输、渔业、环境保护、水土保护和旅游等；努力改善管理条件，进行技
4、术革新和设备改造，不断提高管理水平；保持水域工程环境的蓄水、过水、排水、调水能力和使用条件。共41页 第5页水利工程概论第一节 水利工程管理的任务与内容二、水利工程管理的内容 法制管理 法制管理包括制定管理法规和实施管理法规。调度运用及自动化管理 根据已批准的调度运用计划和指标，结合工程实际情况与用水部门的要求，参照近期水文气象预报资料进行洪水调度和兴利调度。检查观测及资料积累 管理人员通过检查观测，掌握建筑物变形、渗流、应力、温度、水流、冰情、泥沙、崩塌、库区浸没等方面的变化规律，为工程正确运用提供科学依据，并建立技术档案。养护修理 为保证水利工程的完整状态和正常运用，对建筑物、机电设备、管
5、理设施及其他附属工程进行日常维护和定期修理。防汛抢险 科学研究及应用共41页 第6页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测第二节第二节 水工建筑物的检查与观测水工建筑物的检查与观测 对水工建筑物进行原型观测和运行安全状态的监测主要应达到以下三个方面的效果：（1）对有隐患的水工建筑物的严密监视，能及时发现和预报其异常现象，使工程缺陷得到及时处理，避免事故的发生。（2）竣工初期，依靠原型观测资料全面了解大坝的实际状态，检验设计的假定和方法，并为后期正常运用和管理提供主要依据。（3）原型观测是检验和控制施工质量（如温度控制、接缝灌浆）的主要手段。共41页 第7页水利工程概论第二节 水工建筑物的检
6、查与观测一、水工建筑物的检查一、水工建筑物的检查 水工建筑物检查主要是用眼看、耳听、手摸等直觉或辅以简单的工具，从建筑物外观显示出的不正常现象中判断建筑物内部可能发生的问题。检查的分类 1.日常巡查：专门技术管理人员每周一次、汛期特别是出现大洪水时每天一次检查。2.年度检查：每年组织一两次的专项检查如汛前汛后、用水前后、冻融前后。3.特别检查：当遇突发情况如暴雨、大洪水、地震、严重破坏、重要险情时，要特别检查，管理单位组织特别检查，或报请上级主管部门会同检查。4.安全鉴定：在工程投入运用的35年内，对工程进行一次安全鉴定；以后每隔610年进行一次，由主管部门组织工管、施工、设计、科研等单位及有
7、关专业人员共同参加。共41页 第8页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 检查的内容 对于土工建筑物，如土石坝、堤防等，现场检查观察内容有：1.土工建筑物的边坡和坝（堤）脚的裂缝、渗水、塌陷等现象。2.对于堤防工程，还应观察护坡草皮和防浪林的生长情况，护坡和护岸是否完好，堤身是否有挖坑、取土等现象。3.对于混凝土建筑物的检查内容包括：坝顶、坝面、廊道、消能设施等的裂缝，两岸接头处的渗漏，表面脱落，松软和侵蚀等现象。对于金属结构，应注意观察其有无裂缝以及是否出现焊缝开焊、铆钉松动、生锈等现象。4.对于中、小型工程，经常性的观察和检查尤其重要，应发现问题及时，处理问题得当。共41页 第9页水
8、利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测二、水工建筑物观测二、水工建筑物观测 水工建筑物观测的项目包括：变形观测、裂缝观测、应力及温度观测、渗流观测和水流观测等。观测方法已从单点施测向集中遥侧、遥感、自动记录和数据处理、自动显示和闭路电视全观的全面自动化方向发展。1.变形观测（水平和铅直位移）（1）水平位移观测。对于测点在坝体表面上的土坝和混凝土坝，可用视准线法或三角网法施测。视准线法适用于坝顶长度不大于600 m的直线形坝（如土石坝、重力坝）；三角网法适用于任何坝型。共41页 第10页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 图图9-1 9-1 土坝的视准线法土坝的视准线法 图图9-2 9
9、-2 拱坝的水平位移三角网法拱坝的水平位移三角网法 (a)平面图 (b)横断面 I，II校核标点 1工作基点；2校核基点；3位移标点；A，B三角网工作基点 4增设工作基点；5合拢段；6原河 a，b，c，d，e标点或增设工作基点共41页 第11页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 位移标点的布置应根据建筑物的重要性、规模、施工条件以及所采用的观测方法来确定。对土坝要在有代表性、能控制主要变形的地段上选择观测断面，全坝不得少于3个断面，断面间距50-100 m。每个断面上的标点数应不少于4个（上游正常蓄水位以上至少1个）。对混凝土重力坝而言，可在平行坝轴线的坝顶下游坝肩及坝趾各设一个标点（
10、每个坝段中间布置一个）。对于拱坝，一般用三角网法，应在坝顶上每隔40-50 m埋设一个标点，至少在拱冠、四分之一拱圈及两岸接头处各埋设一个标点。观测工作基点应置于不受任何破坏而又便于观测的岩石或坚实的土基上。用视准线法观测的工作基点，常将其布置在建筑物两岸每一纵排标点延长线上，在坝顶和坝坡上布置测点，利用工作基点间的视准线来测量各测点的水平位移。而用三角网法进行水平位移观测，则利用2-3个已知坐标的点作为工作基点，通过对测点交会算出其坐标变化，从而确定其位移值。共41页 第12页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 （2）铅直位移（沉陷）观测。土石坝沉陷及其他坝型外部的铅直位移，都可用精
11、密水准仪测定。土石坝固结观测的目的是为了了解土石坝在施工及正常运用期坝体内的固结和沉降（垂直位移）的情况。它是在坝体具有代表性的断面，逐层埋设横梁式沉降仪（见图9-3）、电磁式沉降仪、干簧管式沉降仪、深式标点、水管式沉降仪等，以测量各测点的高程变化，从而计算出坝体内的固结度和沉降量。图图9-3 9-3 横梁式沉降仪结构横梁式沉降仪结构共41页 第13页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 2.裂缝（建筑物变形缝）观测 一般可在最大坝高、地质情况复杂或进行应力应变观测的坝段的伸缩缝（或裂缝）上布置测点或测缝计，测点可安设在坝顶、坝面和廊道内，一条伸缩缝上的测点不得少于2个。测缝计可选用差动
12、电阻式、电位器式测缝计。需要观测空间变化的，亦可埋设“三向标点”，即由大致在同一水平面上的三个金属标点组成，其中两个标点埋设在伸缩缝的一侧，其连接线平行于伸缩缝，并与在缝的另一侧的一个标点构成三边大致相等的三角形，如图9-4所示。图图9-4 9-4 三向测缝计三向测缝计（a）三点式金属标点结构图；（b）型板式三向标点结构安装图A、B、C标点；1埋件；2卡尺测针卡着的小坑；3伸缩缝；4，5，6分别为x，y，z方向的标点共41页 第14页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 混凝土建筑物的非正常情况所产生的裂缝，其长度、宽度和深度的测量根据不同情况采用测缝计（埋设方式如图9-5所示）、设标点
13、、千分表、探伤仪以及坑探、槽探或钻孔等仪器或方法。对于重要裂缝的宽度的变化与发展，一般采用在裂缝两侧的混凝土表面各埋设一个金属标点进行观测，金属标点的结构形式如图9-6所示。图图9-5 9-5 测缝计埋设示意图测缝计埋设示意图 图图9-6 9-6 金属标点的结构示意图金属标点的结构示意图1-电缆；2-波形管；3-接缝；4-套管；1-游标卡尺卡着处；2-钻孔线；3-裂缝5-高浇筑块；6-低高浇筑块；7-挖去部分 共41页 第15页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 3.应力和温度观测 （1）混凝土坝的应力和温度观测。应力观测，可根据工程的重要性、建筑物的类型、受力情况和地基条件，选择一些
14、具有代表性的坝段进行。如对重力坝，一般选择一个溢流坝段和一个非溢流坝段作为观测坝段，在观测坝段上除靠近地基（距地基不小于5 m）布置一个观测截面外，还可根据坝高、结构形式等条件布置几个截面，每个截面上最少布置5个测点。对于拱坝一般选择拱冠梁和拱座断面作为观测面。混凝土坝的内部温度观测，可采用电阻式温度计等，测点分布应该是越接近坝体表面越密。在钢管、廊道、宽缝和伸缩缝附近，测点还应适当加密。坝体内部温度的观测应与坝体周围的水温、气温、基岩温度等外界因素的观测相配合。共41页 第16页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 （2）混凝土面板堆石坝的面板应力和温度观测。混凝土面板堆石坝的面板应力
15、和温度观测包括混凝土的应力观测及钢筋应力观测两部分。应力观测应与坝的上下游水位、气温、挠度和接缝位移等观测配合进行，同步测量，以便对观测结果进行比较分析。面板的混凝土应力观测须在面板内埋设应变计（或应变计组），同时另外埋设无应力计并做混凝土的徐变试验。应变计（或应变计组）用以观测混凝土的应力应变及非应力应变两者之和；无应力计用以观测混凝土的非应力应变。非应力应变包括由温度、湿度及化学因素共同作用产生的总变形。钢筋应力，用在钢筋的设定部位焊接的钢筋计观测。面板应力观测的测点应选择在有代表性的板条上（观测板条），所有应变计要埋设在观测板的中性平面（即在板厚度的中间位置），并与板的迎水面平行。所有测
16、点在观测板中性平面上的位置应沿水平向和坡向按规定的网格状排列。钢筋计布置在钢筋网上。应变计及钢筋计还同时应具有测温功能。共41页 第17页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测（3）土压力观测。土压力的观测常用土压力计，土压力计有边界式（接触式）和埋入式（钢弦式和差动电阻式）两类，前者用于测量土与混凝土建筑物表面接触处的接触压力；后者用于测量坝体（土坝）填土的内部土压力。土坝土压力的观测断面可选取1-2个横剖面，在每个断面上按不同高程布置2-3排测点。对于心墙坝，每排测点可分别布置在心墙中心线、心墙与坝壳接触面上，以及下游坝壳内，如图9-7。为计算大小主应力、剪应力，仪器应成组埋设（每组2-3个）。如与孔隙水压力计配合埋设，则可求得总应力。接触面处的土压力观测在承受填土侧压力的建筑物部位，如岸墙、边墙，选择受力最大的1-2个断面布置测点。图图9-7 9-7 土坝坝体内土压力测点布置示意图土坝坝体内土压力测点布置示意图1心墙；2坝壳；3测点共41页 第18页水利工程概论第二节 水工建筑物的检查与观测 （4）土坝孔隙水压力观测。土坝孔隙水压力观测的目的是了解土石坝坝身或坝基产生的孔隙水
