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水利工程基础知识汇总,入门必看

0232水利工程2021-07-15 10:54:33


(1) 水利工程基本情况

水利工程:指为了控制、调节和利用自然界的地面水和地下水,以达到除害兴利的目的而兴建的各种工程。

(2)  水利工程范围

为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。按其服务对象分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、航道和港口工程、供水和排水工程、环境水利工程、海涂围垦工程等。可同时为防洪、供水、灌溉、发电等多种目标服务的水利工程,称为综合利用水利工程。

(3)  水利工程等级划分

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(4) 水库

水库是人们为了防洪、发电、灌溉、供水、航运等,在山沟或河流的峡口处建造拦河坝,对河川径流在时间和空间上进行重新分配而形成的人工湖泊。
水库一般由挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物构成。
(1)挡水建筑物,如大坝,其作用是拦截河流,抬高水位,形成水库;
(2)输水建筑物,如输水隧洞、涵洞、输水管,其作用是输送水量,满足灌溉、发电、供水等兴利需求;
(3)泄水建筑物,如溢洪道、泄洪洞、泄洪闸,其作用是宣泄洪水,保证大坝安全。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》,水库规模等级:
大(1)型水库:总库容≥10亿立方米;
大(2)型水库:1亿立方米≤总库容<10亿立方米;
中型水库:0.1亿立方米≤总库容<1亿立方米;
小(1)型水库:0.01亿立方米≤总库容<0.1亿立方米;
小(2)型水库:0.001亿立方米≤总库容<0.01亿立方米。

(5) 水电站

水电站是指将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水建筑物、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水电站的高水位经引水系统流入厂房推动水轮机发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

(6)  大坝

按不同的标准,大坝的分类也有所不同。比如,根据抵抗水头压力的机制不同,可分为重力坝和拱坝。重力坝,顾名思义就是利用坝体自身重量来抵抗上游水压力并保持自身稳定,比如著名的三峡大坝就是混凝土重力坝;而拱坝则是像拱桥一样,是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物,借助拱的作用将水压力的全部或部分传到河谷两岸的基岩上,比如美国著名的胡佛拱坝。按筑坝材料的不同,可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝、钢闸门坝等。土石坝的断面一般为梯形,由土料、石料等,经过抛填、碾压等方法筑成,是历史最悠久的一种坝型,比如小浪底大坝;橡胶坝是将充满气体或者水的橡胶固定于河床上,用来挡水,主要用于城市景观、河流生态修复等。另外,按施工方式的不同,大坝还可以分为冲填坝、抛石坝、常规浇注的混凝土坝、碾压混凝土坝等。

(7)水闸

水闸由闸室、防渗排水、消能防冲、两岸连接等四部分工程组成。
水闸规模等级:
大型水闸:过闸流量≥1000立方米每秒;
中型水闸:100立方米每秒≤过闸流量<1000立方米每秒;
小型水闸:过闸流量<100立方米每秒。

(8) 堤防

堤防是沿江、河、湖、海、渠道或水库、行洪区、分滞洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物,包括堤身和堤基。
依据《堤防工程设计规范》,堤防等级为:
1级:防洪标准[重现期(年)]≥100;
2级:50≤防洪标准[重现期(年)]<100;
3级:30≤防洪标准[重现期(年)]<50;
4级:20≤防洪标准 [重现期(年)]<30;
5级:10≤防洪标准 [重现期(年)]<20。

(9) 泵站

泵站工程是将电(热)能转化为水能进行排灌或供水的提水设施,是机电排灌工程的核心。通常由水泵、动力机及辅助设备和相应的配套建筑物组成。
依据《泵站设计规范》,泵站等级为:
大型泵站:设计流量≥50立方米每秒或装机功率≥1万千瓦;
中型泵站:10立方米每秒≤设计流量<50立方米每秒或0.1万千瓦≤装机功率<1万千瓦;
小型泵站:设计流量<10立方米每秒或装机功率<0.1万千瓦。

(10) 水利工程趣味知识

1)四川都江堰,世界上现存历史最悠久的无坝引水枢纽。
2)公元1954年,安徽霍山的佛子岭水库竣工。坝体高74.4m,为中国第一座混凝土连拱坝。
3)公元1956年,安徽金寨建成梅山水库,坝高88.24m,为中国最高的混凝土连拱坝。
4)灵渠是世界最早的有闸运河。
5)三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。它的许多指标都突破了我国和世界水利工程的纪录。
6)京杭远河,世界上最长的运河,北京至杭州全长1794km,13世纪开通。
7)公元1980年,中国在湖南沅陵建成凤滩坝,高112.5m,为世界最高的混凝土空腹重力拱坝。
8)公元1972年,中国湖南青山水轮泵站竣工。总抽水流量15.26m/s,净扬程50m,年提水量1.3亿m,灌溉农田35万亩,是世界规模最大的水轮泵站。
9)公元1977年,江苏建成江都排灌站,由4个电力排灌站组成,总装机49800kW,抽水能力473m/s,为中国平原区最大的电力排灌站。
10)小浪底拦河大坝坝顶长1667m、坝高154m,总填筑量5185m3,属中国规模最大的堆石坝。
11)公元1986年,浙江温岭建成江厦潮汐电站,装机达3200kW,是中国最大的潮汐电站。
12)葛洲坝水利枢纽二江泄水闸事故闸门,中国最大尺寸的平板闸门,宽×高为12m×24m。
13)葛洲坝水利枢纽二号船闸下闸首人字闸门,中国最大的人字闸门,单扇19.7m×34.5m。
14)公元1988年,四川都江堰灌区,经几次扩建,灌溉面积由1949年的288万亩发展到近1100万亩,成为中国最大的灌区。
15)公元1971年,中国在河南焦作建成群英坝,高100.5m,为世界最高的浆砌石重力拱坝。
16)三峡工程从首倡到正式开工有75年,是世界上历时最长的水利工程。
17)三峡水库总库容393亿立方米,防洪库容221.5亿立方米,水库调洪可消减洪峰流量达每秒2.7~3.3万立方米,是世界上防洪效益最为显著的水利工程。
18)三峡大坝坝轴线全长2309.47米。泄流坝段483米,水电站机组70万千瓦×26台,双线五级船闸+升船机,无论单项、总体都是世界上建筑规模最大的水利工程。
19)三峡工程主体建筑物土石方挖填量约1.34亿立方米,混凝土浇筑量2794万立方米,钢筋制安46.3万吨,金结制安25.65万吨,是世界上工程量最大的水利工程。
20)三峡工程截流流量9010立方米/秒,施工导流最大洪峰流量79000立方米/秒,是世界水利工程施工期流量最大的工程。
21)三峡工程泄洪闸最大泄洪能力10.25万立方米/秒,是世界上泄洪能力最大的泄洪闸。
22) 三峡工程的双线五级、总水头113米的船闸,是世界上级数最多、总水头最高的内河船闸。
23) 三峡工程升船机的有效尺寸为120×18×3.5 米,船箱带水重量达11800吨,最大升程113米,过船吨位3000吨,是世界上规模最大、难度最高的升船机。
24) 三峡工程水库移民最终可达百万,是世界上水库移民最多、工作也最为艰巨的移民建设工程。
25)在我国,建造大坝历史悠久,见诸于文字的最早的大坝是建于公元前598~前591年间的安徽省寿县的安丰塘坝。

(11) 水利水电工程质量管理三大体系

根据《水利工程质量管理规定》:
1)水利工程质量实行项目法人负责,监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的质量管理三大体系。
2)水利工程质量由项目法人(建设单位)负全面责任。监理、施工、设计单位按照合同及有关规定对各自承担的工作负责。质量监督机构履行政府部门监督职能,不代替项目法人(建设单位)、监理、设计、施工单位的质量管理工作。水利工程建设各方均有责任和权利向有关部门和质量监督机构反映工程质量问题。

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