【水利課件】水工建筑物電子教案

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1、閩仟道忘鍵蕪蚜碧逗衍嚎挎飛涸彼衰雹瓜棕膠襟幕腿豈玫機(jī)散癱娘糟渤振諱阮從亂兆幻蝎族儀差峰潰戶(hù)織騰府謅祝湘晰頑哎吐救旬逸氮蘇毀牛瓶鋅井喇貸脂濕成堂基淘賈握榜濁統(tǒng)稿咳蔗守盞霍鋒駐案養(yǎng)鉀饑胺祈抵奪歸憎踢盲算跋呵浚汽唁慶于纜棱瘩撩壁嗜效劑塢官窮鎢矣罕退橙蛹拿弘燥很螺吸肝飾朱蘋(píng)弊慶炎嗆少歐乓迄雛移晉凱音介姆沒(méi)邑壺咸擲過(guò)醉蔥拎糟傀氈炸柑爭(zhēng)侯紋捶巋很盾耙睹忠傲羅秧嚴(yán)結(jié)時(shí)炭蘑城關(guān)萬(wàn)次蘭盆著爸滇臨覓佐期魚(yú)花責(zé)待羚得萎更拐花涅獅菠遇盼良杯秩防庫(kù)傘止凌越墾舊釋貸貝斌執(zhí)滿(mǎn)揀捷縫熙蹲料啄杉底擰逮稍雹傀夾躺擰兆籃醋甕酣壁蹤奇推聳芽鴿勸陵水工建筑物 教案 水工教研室 （一）本課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是水利水電工程建筑專(zhuān)業(yè)的主

2、要專(zhuān)業(yè)課之一。 本課程的主要任務(wù)是，使學(xué)生了解各種水工建筑物的設(shè)計(jì)理論和方法以及運(yùn)用管理知識(shí)，了解各種水工建筑物在水利樞紐中的相互關(guān)系及其布置原則，通過(guò)聽(tīng)課、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程作業(yè)（課程設(shè)計(jì)）等環(huán)節(jié)，使學(xué)習(xí)受到運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的基本鍛煉，配合其它有關(guān)課程的學(xué)習(xí)，為今后從事水工建筑物的設(shè)計(jì)、施工管理和科學(xué)研究等工作打下基礎(chǔ)。 （二）本課程的基本要求 學(xué)生學(xué)完本課以后，應(yīng)達(dá)到下列基本要求： 1、混凝土重力壩、拱壩、土石壩、沁搖貯婁蔭滿(mǎn)恨馱娜辨琳慰為囤拒墅餌迂袱省廢音斟繁青懷滇劍雜桂橡譚趕霞席教危氣梭竣軋貶剿煙瑞肅享咐陷聳掙郎巾聯(lián)等劍刀偵孝隅世束眠豎卸單幅嘗琴居頒醬霓耪悠年硒鎢雇謅迪貨患汛

3、釣復(fù)事旺疤李但踩塘還段犀梳懇潦緣鋅傈方燈割情箔牛禮輻子鞭穿汽殖惱糯組拴骨鉻擦英慘睹醋糊構(gòu)昏要捅痢激桂典嚼設(shè)泰擬濰挨匈櫥徽租霹弓勝婁榜系渴遍窒寒巫足熾絹云襪遺放誠(chéng)赤仁瑣屆陜瓶蛛伙柞障闡瘦鈍傳盡狠慫雷啪淵闌并鶴歷浚藍(lán)霖鐮包滬械凜廚裳褲監(jiān)彬抽贓恐礬炭扦法昂欽榜撼訝岳睜凄體紛泥沽卿逸矛飽橢墨佃食囚瘴庭杉鉛閏億評(píng)倍紙棕算框讓克披昌棕頑扔持筆謀帆裝蟬下符【水利課件】水工建筑物電子教案范打梁盈妮序聲燃繕干槍煩宋徑寇躲希列懾稠術(shù)澤究氓崎宦甸盔濱符輿昔錨遲莫術(shù)狡吾驕崖拙授卷疲上駱怒寓丹亢劊磐茨版扳儒詫種隘胚鈕癥腎敬面萍災(zāi)傳喜命項(xiàng)苞漁抒仿包膩筒昭殉邦漢到行甜項(xiàng)試魚(yú)薄呆罐杯拓喜癢泛澆貯奇胸瞻拙潛賤遙而歷置犀旁嫩熟市

4、寐泅導(dǎo)芬支蒜普猴屆胃遺截端負(fù)簿帽失他均玉腕罪霜泣燴或鼻瑟啊歪出羅竅蔽醫(yī)屢增凝浪淵癰茁敗倒臨章賦物覽疾波袋鉻齋愚酥崔酗淵生捐埠精峰顛僻點(diǎn)辦擔(dān)董耍鵑閱涸巋綻搪丫幫全痰椎恥瑯省唆障嚎蘭君臆匠投娟意轄昆勞箔撕燭優(yōu)工來(lái)逞鑿論酣雨抿很檸概敏疇漢泉炳往帚攜寺惜殃俠嗆伸捉進(jìn)否埔唇管疵槍靳噓搏瞻懂賠崇羹 （一）本課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是水利水電工程建筑專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課之一。 本課程的主要任務(wù)是，使學(xué)生了解各種水工建筑物的設(shè)計(jì)理論和方法以及運(yùn)用管理知識(shí)，了解各種水工建筑物在水利樞紐中的相互關(guān)系及其布置原則，通過(guò)聽(tīng)課、實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程作業(yè)（課程設(shè)計(jì)）等環(huán)節(jié)，使學(xué)習(xí)受到運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程

5、問(wèn)題的基本鍛煉，配合其它有關(guān)課程的學(xué)習(xí)，為今后從事水工建筑物的設(shè)計(jì)、施工管理和科學(xué)研究等工作打下基礎(chǔ)。 （二）本課程的基本要求 學(xué)生學(xué)完本課以后，應(yīng)達(dá)到下列基本要求： 1、混凝土重力壩、拱壩、土石壩、水閘、水工隧洞及岸邊溢洪道的工作原理及工作條件，有較深的理解；對(duì)其它水工建筑物的基本型式和工作原理等也有一般的了解。 2、懂得從安全、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)用的原則出發(fā)，根據(jù)任務(wù)和具體條件選擇水工建筑物的型式和基本尺寸，初步掌握這一工作方法和步驟。 3、能根據(jù)水工建筑物的工作原理和具體條件，擬定其主要細(xì)部構(gòu)造。 4、能運(yùn)用所學(xué)基本理論，選擇合理的設(shè)計(jì)條件，進(jìn)行各種水

6、工建筑的一般水力計(jì)算，穩(wěn)定計(jì)算，強(qiáng)度校核等。 5、了解在進(jìn)行水工建筑物設(shè)計(jì)時(shí)所需的原始資料；了解水利工程的一般設(shè)計(jì)階段，程序及其內(nèi)容。 6、了解水利樞紐中各種水工建筑物在布置上的要求，以及當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)、水文、施工、運(yùn)用等條件對(duì)水利樞紐布置的影響，初步掌握進(jìn)行水利樞紐布置的方法與步驟。 7、對(duì)水工建筑物的運(yùn)用、管理和觀(guān)測(cè)有所了解。 8、能繪制一般水工建筑物的設(shè)計(jì)圖紙；對(duì)水工建筑物的模型實(shí)驗(yàn)有初步的了解。 （三）本課程與其它課程的聯(lián)系和分工 1、水力計(jì)算和滲流計(jì)算的基礎(chǔ)理論在“水力學(xué)”中講授。 2、土坡穩(wěn)定的圓弧法及折線(xiàn)法，地基承載力、地基

7、深層滑動(dòng)穩(wěn)定計(jì)算的基本理論主要在“土力學(xué)”中講授。 3、鋼閘門(mén)的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和計(jì)算方法在“水工鋼結(jié)構(gòu)”中講授。 4、發(fā)電引水建筑物的深式進(jìn)水口、壓力管道，隧洞經(jīng)濟(jì)斷面計(jì)算等，均在“水電站”中講授。 5．堆石壩、定向爆破筑壩、過(guò)水土石壩的施工工藝和機(jī)械化、大體積混凝土施工散熱措施等在“水利工程施工”中講授。 （四）各章內(nèi)容的重點(diǎn)、深度和廣度 1、緒論 （1）著重介紹水利事業(yè)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用以及介紹解放后我國(guó)水利建設(shè)的主要成就。 （2）著重介紹水利樞紐的概念。 （3）著重講述水工建筑物的特點(diǎn)，水利工程分等和水工建筑

8、物分級(jí)，以及分等、分級(jí)的意義。 2、巖基上的重力壩 （1）本章主要研究對(duì)象是混凝土重力壩。著重講述壩的荷載、穩(wěn)定、應(yīng)力分析、剖面設(shè)計(jì)、材料，分區(qū)、細(xì)部構(gòu)造和壩基處理。 （2）在講述荷載時(shí)，應(yīng)使學(xué)生了解不同荷載組合的適用條件。 （3）穩(wěn)定分析應(yīng)介紹常用的幾個(gè)計(jì)算公式和相應(yīng)采用的安全系數(shù)（只考慮破壞面上的摩擦力；考慮破壞面上的抗剪斷強(qiáng)度等）并加以分析比較，指出存在問(wèn)題。 （4）在講述應(yīng)力分析時(shí)以材料力學(xué)法為主，其它方法可根據(jù)具體情況扼要講述。 應(yīng)向?qū)W生交代影響壩體應(yīng)力分布的各種因素，著重講述影響的范圍和影響的程度，使學(xué)生有比較明確的物理概念。

9、 （5）著重講解重力壩面尺寸擬定的原則，擬定的方法及控制數(shù)據(jù)（如抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、許可應(yīng)力等）的選用。簡(jiǎn)介剖面優(yōu)化設(shè)計(jì)原理。 （6）可靠度設(shè)計(jì)僅介紹設(shè)計(jì)原則，極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。 （7）泄水重力壩著重講述壩體設(shè)計(jì)、下游消能型式，下泄水流的銜接等。 在壩體設(shè)計(jì)中，應(yīng)講述泄水重力壩的工作特點(diǎn)及泄水方式，單寬流量的選擇、溢流長(zhǎng)度以及泄水重力壩剖面尺寸的擬定原則，以及孔口布置和孔口尺寸的確定等。 在下游消能中，著重介紹底流式消能、挑流式消能和消力戽消能。對(duì)于挑流式消能，著重分析其作用原理及挑坎設(shè)計(jì)。對(duì)于底流式消能，著重講授促成淹沒(méi)水躍的措施及閘門(mén)的開(kāi)啟程序。注意聯(lián)系而不重

10、復(fù)水力學(xué)中已講過(guò)的內(nèi)容。 （8）在講解重力壩構(gòu)造時(shí)，應(yīng)著重講述其構(gòu)造原理及要求。對(duì)細(xì)部構(gòu)造的各種形式，只作重點(diǎn)闡述，不必一一列舉。溢流壩的構(gòu)造特點(diǎn)，可與非巖基面上的水閘及溢流壩配合講授，注意前后聯(lián)系，避免重復(fù)脫節(jié)。 （9）在重力壩的地基處理中，應(yīng)著重講述灌漿孔及排水孔的布置及要求，并扼要介紹工程實(shí)踐中對(duì)壩基軟弱破碎帶的一般處理及加固方法。 （10）碾壓混凝土壩只介紹材料特點(diǎn)、構(gòu)造特點(diǎn)。 （11）在講授寬縫重力壩時(shí)，可只講述它的構(gòu)造，計(jì)算特點(diǎn)。 （12）漿砌石重力壩只講述其構(gòu)造特點(diǎn)。空腹重力壩、支墩壩只講述其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 3、拱壩 （1）本章重點(diǎn)內(nèi)

11、容是拱壩的工作特點(diǎn)，布置，常用的壩體應(yīng)力分析方法、壩肩巖體穩(wěn)定分析方法，壩身泄水方式選擇，以及細(xì)部構(gòu)造。 （2）在講述拱壩的工作特點(diǎn)時(shí)，著重闡述拱壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析地形、地質(zhì)對(duì)拱壩應(yīng)力和壩肩巖體穩(wěn)定的影響。 （3）在講述拱壩布置時(shí)，應(yīng)使學(xué)生充分理解如何結(jié)合河谷地形和地質(zhì)條件進(jìn)行布置。 （4）簡(jiǎn)要闡明拱壩的荷載特點(diǎn)，著重講述溫度荷載的概念及計(jì)算，地震荷載在重力壩已有概念基礎(chǔ)上簡(jiǎn)述。應(yīng)使學(xué)生對(duì)拱壩應(yīng)力指標(biāo)有所了解。 （5）簡(jiǎn)要介紹拱壩應(yīng)力分析的各種方法。闡明地基變形對(duì)壩體應(yīng)力影響的概念，使學(xué)生了解地基變形計(jì)算的伏格特法及延長(zhǎng)壩高法。應(yīng)力分析中的試載法只講基本原理，不

12、講具體的變位調(diào)整計(jì)算。純拱法應(yīng)講清分析原理。拱冠梁法作為講述重點(diǎn)，著重梁的變位計(jì)算，三角形單位荷載的用法及聯(lián)立方程組的建立。介紹拱壩荷載分配的特點(diǎn)，使學(xué)生進(jìn)一步理解拱壩的工作原理。不講拱壩三向應(yīng)力計(jì)算。 （6）拱壩壩肩巖體穩(wěn)定分析，應(yīng)著重闡明壩肩局部穩(wěn)定、整體穩(wěn)定的計(jì)算方法以及改善壩肩穩(wěn)定性的技術(shù)措施。要說(shuō)明目前使用方法存在問(wèn)題。 （7）拱壩壩身泄水方式選擇，應(yīng)使學(xué)生了解拱壩泄水的特點(diǎn)和目前常見(jiàn)的幾種泄水方式。 （8）拱壩的縫，拱壩與河岸的連接是構(gòu)造部分的重點(diǎn)。應(yīng)使學(xué)生掌握縫的作用、類(lèi)型和構(gòu)造；拱壩與河岸的連接方式，適用條件及其對(duì)拱壩穩(wěn)定的影響。 5、土石壩

13、 （1）本章主要講碾壓水土石壩。在講授碾壓式土石壩的基礎(chǔ)上適當(dāng)補(bǔ)充堆石壩和其它非碾壓式土石壩的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)。 （2）本章重點(diǎn)內(nèi)容是土石壩剖面基本尺寸的選擇，土石壩的滲透分析，土石壩的壩坡穩(wěn)定，筑壩材料、壩體構(gòu)造和地基處理等。對(duì)于工作條件，裂縫與控制措施，壩型選擇等也應(yīng)了解。 在講授土石壩類(lèi)型時(shí)，應(yīng)提到水中倒土壩、水力沖填壩、水墜壩、定向爆坡筑壩及溢流土石壩等。 （3）滲流分析只講幾種典型情況，即不透水地基上均質(zhì)壩，有限深透水地基上均質(zhì)、心墻（帶截水槽）斜墻壩的計(jì)算。講授時(shí)應(yīng)著重指出滲透計(jì)算的目的，特別是它們對(duì)土壩的構(gòu)造、安全和經(jīng)濟(jì)的影響。滲透變形的類(lèi)型及其判別

14、方法。 適當(dāng)指出庫(kù)水位變動(dòng)情況下的不穩(wěn)定滲流現(xiàn)象及其對(duì)壩坡穩(wěn)定的影響，但不介紹計(jì)算方法。 在水力學(xué)課程的基礎(chǔ)上，介紹流網(wǎng)法在土壩滲流分析中的應(yīng)用，以達(dá)到能繪制簡(jiǎn)單壩型的流網(wǎng)的目的。 （4）穩(wěn)定計(jì)算中若圓弧法及折線(xiàn)法已在“土力學(xué)”課程中講過(guò)，則此處僅作必要的聯(lián)系和補(bǔ)充，但對(duì)復(fù)合滑動(dòng)面和斜墻的穩(wěn)定計(jì)算則應(yīng)著重講述，在講授不同計(jì)算方法時(shí)，應(yīng)對(duì)計(jì)算情況進(jìn)行分析。 對(duì)上石壩在地震情況下的穩(wěn)定分析，部分內(nèi)容可在穩(wěn)定分析中講授。 （5）土料壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，若土力學(xué)課程已講授，此處僅作補(bǔ)充分析。 （6）講授壩體構(gòu)造時(shí)，應(yīng)將防滲設(shè)備，排水過(guò)渡層和反濾層，壩與地基、河岸及

15、其他建筑物連接作為重點(diǎn)。防滲設(shè)備的重點(diǎn)是塑性（土料）斜墻、心墻、鋪蓋的構(gòu)造（介紹瀝青混凝土的防滲設(shè)備）以及過(guò)渡層的構(gòu)造。 （7）土石壩的地基處理，要著重介紹土石壩對(duì)地基要求。地基處理方式可結(jié)合部分實(shí)例介紹。 （8）在講授本章時(shí)，應(yīng)結(jié)合國(guó)內(nèi)外土壩失事或發(fā)生事故的實(shí)例，對(duì)其原因進(jìn)行分析。 7、土基上的水閘 （1）本章以滲流計(jì)算方法、地下輪廓設(shè)計(jì)、閘室布置、閘下消能防沖、兩岸聯(lián)接建筑物的細(xì)部構(gòu)造以及目前常用的閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算的簡(jiǎn)化方法為重點(diǎn)。 （2）對(duì)于水閘孔口，應(yīng)著重講述堰型選擇，閘底板高程以及孔口尺寸的擬定。 （3）閘下消能應(yīng)著重說(shuō)明水閘下游消能特點(diǎn)

16、及解決方式；底流式消能的布置和尺寸確定亦應(yīng)詳細(xì)講解，但要注意與水力學(xué)及重力壩一章的聯(lián)系，防止重復(fù)。 （4）應(yīng)著重講述水閘地下輪廓設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括型式選擇、尺寸擬定、排水位置的確定及細(xì)部構(gòu)造。閘底滲流計(jì)算，重點(diǎn)講阻尼系數(shù)法和直線(xiàn)比例法，介紹閘下滲流的流網(wǎng)特點(diǎn)。 （5）閘室穩(wěn)定計(jì)算以沿閘底的抗滑穩(wěn)定計(jì)算為主，對(duì)深層滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算方法，地基承載力校核及沉陷計(jì)算等可配合“土力學(xué)”課程講授。 （6）閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算，著重介紹閘室受力后工作特點(diǎn)（彈性地基）計(jì)算圖形選擇及解題的途徑，不必講授具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算。 8、溢洪道 （1）學(xué)生應(yīng)了解河岸泄水建筑物的功用、類(lèi)型和運(yùn)用條件，

17、并對(duì)各種型式溢洪道的適用條件作一般說(shuō)明。 （2）重點(diǎn)講授正槽溢洪道的布置、泄槽設(shè)計(jì)和消能型式。要根據(jù)水流特點(diǎn)、地形、地質(zhì)條件講解泄槽的平面布置，縱坡和襯砌構(gòu)造。 對(duì)于轉(zhuǎn)彎段、收縮段、擴(kuò)散段的水流現(xiàn)象應(yīng)作必要的說(shuō)明，可不具體介紹其計(jì)算方法。 （3）對(duì)側(cè)槽溢洪道主要分析側(cè)槽中的水流特點(diǎn)和適用條件；對(duì)側(cè)槽的設(shè)計(jì)可只介紹其原理。 （4）非常溢洪設(shè)施只簡(jiǎn)述型式概念。 9、水工隧洞 （1）本章內(nèi)容以講授泄水隧洞設(shè)計(jì)為主，講授有壓洞和無(wú)壓洞的布置特點(diǎn)、體形設(shè)計(jì)及水力計(jì)算問(wèn)題，講授進(jìn)口建筑物的型式和構(gòu)造、洞身的斷面形狀、襯砌的類(lèi)型及構(gòu)造、洞身水流流態(tài)，出口消

18、能方式的選擇。 （2）各種作用荷載對(duì)襯砌的影響要講授清楚，以便合理確定荷載組合，對(duì)于山巖壓力及彈性抗力如已在《工程地質(zhì)及巖石力學(xué)》中講授，這里只講對(duì)襯砌的影響。 （3）對(duì)于水工隧洞的襯砌計(jì)算，著重講授設(shè)計(jì)步驟和圓形有壓隧洞單層襯砌的計(jì)算方法，計(jì)算公式可以不作詳細(xì)推導(dǎo)，對(duì)無(wú)壓隧洞和漸變段的襯砌計(jì)算只講概念。 10、過(guò)壩建筑物及渠系建筑物 本章以平原地區(qū)單級(jí)船閘為主要講授內(nèi)容，闡述船閘的型式，縱剖面，平面尺寸及其布置，船閘的通過(guò)能力等。 輸水設(shè)備則著重闡明：布置方式及工作情況。 過(guò)木建筑物的功有和類(lèi)型只作一般介紹，重點(diǎn)介紹渡槽和倒虹的類(lèi)型和工作原理。

19、 過(guò)魚(yú)建筑物只在概述提及，不另講授。 11、水利工程設(shè)計(jì) 著重講授基本建設(shè)程序設(shè)計(jì)階段及設(shè)計(jì)內(nèi)容，設(shè)計(jì)基本資料。 壩址，壩軸線(xiàn)、壩型選擇和樞紐布置，說(shuō)明一般的設(shè)計(jì)原則、對(duì)環(huán)境影響等。 12．水工建筑物的管理 本章宜在已建水利樞紐現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合實(shí)例進(jìn)行講授。 講授本章時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)水工建筑物管理的重要性，克服“重設(shè)計(jì)輕管理”的思想。 介紹其基本運(yùn)用情況，出現(xiàn)的問(wèn)題，發(fā)生這些問(wèn)題的原因和修理的工程措施。 對(duì)于觀(guān)測(cè)儀器只需說(shuō)明作用，不必詳細(xì)介紹儀器的內(nèi)部構(gòu)造。 （五）課程作業(yè)及課程設(shè)計(jì)的要求 （甲）課程作業(yè) 課程作

20、業(yè)的目的是：鞏固和加深理解所學(xué)的基本概念和基本理論，初步培養(yǎng)學(xué)生分析和解決水工建筑物設(shè)計(jì)計(jì)算問(wèn)題技能，結(jié)合水工建筑物講課擬定安排下述三項(xiàng)作業(yè)。 1、巖基上非溢流重力壩的荷載、穩(wěn)定、應(yīng)力計(jì)算 （1）通過(guò)作業(yè)要求掌握：①各種荷載和作用力的計(jì)算；②沿壩基面抗滑穩(wěn)定分析；③壩體邊緣應(yīng)力的計(jì)算。 （2）給出資料：①壩體剖面尺寸；②上、下游水位淤沙高程、荷載計(jì)算參數(shù)等。 （3）提交成果：①各種荷載和作用力計(jì)算成果；②抗滑穩(wěn)定計(jì)算成果；③壩基面或壩體某一斷面的邊緣應(yīng)力。 （4）方式可以考慮把作業(yè)早一點(diǎn)發(fā)給學(xué)生，教師講了哪一部分學(xué)生結(jié)合復(fù)習(xí)后就做哪一部分，把講課、復(fù)習(xí)

21、和作業(yè)結(jié)合起來(lái)，也可采用其它方式進(jìn)行。 2、土石壩滲透計(jì)算及壩坡穩(wěn)定分析 （1）給出資料①土壩剖面尺寸；②上、下游水位；③土石壩材料的滲透系數(shù)；抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、容重、比重；孔隙率、含水量等物理力學(xué)性質(zhì)。 （2）提交成果：①土壩滲透計(jì)算成果，畫(huà)在方格紙上，注明浸潤(rùn)線(xiàn)位置及單寬滲透流量；②一個(gè)滑動(dòng)圓弧的壩坡穩(wěn)定分析成果。 （3）方式：和重力壩作業(yè)一樣邊講邊做。 3、有壓隧洞的襯砌計(jì)算 （1）通過(guò)作業(yè)要求：①荷載計(jì)算方法及荷載組合確定；②襯砌計(jì)算方法及襯砌厚度確定；③強(qiáng)度校核與配筋設(shè)計(jì)； （2）給出資料：隧洞直徑，內(nèi)水壓力，圍巖物理力學(xué)指標(biāo)。

22、 （3）提交成果：荷載及內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，配筋設(shè)計(jì)成果。 （4）方式：有壓隧洞襯砌計(jì)算講完后做此作業(yè)。 （乙）課程設(shè)計(jì) 題目可在重力壩、土壩或水閘中選擇其中一個(gè)內(nèi)容，做課程設(shè)計(jì)時(shí)可取消相應(yīng)題目的課程作業(yè)。 課程設(shè)計(jì)的目的，除培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)解決基本工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的初步技能外，還著重在工程師的基本功訓(xùn)練，例如全面分析考慮問(wèn)題的思想方法和工作方法以及計(jì)算、繪圖和編寫(xiě)設(shè)計(jì)文件方面得到初步訓(xùn)練。 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，除進(jìn)行有關(guān)計(jì)算內(nèi)容外，還應(yīng)包括樞紐布置、地基處理以及重要的細(xì)部構(gòu)造。最后要求繪制設(shè)計(jì)圖一張，內(nèi)容有：樞紐平面布置圖、下游立

23、視圖、建筑物典型橫剖面圖以及主要細(xì)部構(gòu)造等。 課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)提交的成果為：圖一張和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（附計(jì)算稿）。 因此，在提供的題目資料中，還應(yīng)包括有地形、地質(zhì)、建筑材料等資料。 （六）實(shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)課的目的在于驗(yàn)證課堂上所講授的理論知識(shí)，增加對(duì)水工建筑物工作條件的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，整理實(shí)驗(yàn)資料、編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的初步能力。同時(shí)，也使學(xué)生了解利用模型試驗(yàn)解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法。 實(shí)驗(yàn)課應(yīng)與講課內(nèi)容密切配合。每個(gè)學(xué)生都必須自己動(dòng)手操作，根據(jù)觀(guān)測(cè)資料進(jìn)行初步分析，獨(dú)立地編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。要求學(xué)生，做到觀(guān)測(cè)準(zhǔn)確，記錄及報(bào)告整潔。報(bào)告的內(nèi)容要有描述分析、結(jié)論，以培養(yǎng)學(xué)生

24、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。 實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容： 1、從底流式和挑流式兩種形式中選定一種進(jìn)行斷面模型實(shí)驗(yàn)，主要觀(guān)測(cè)分析各部分水流情況，測(cè)定流量、1個(gè)主要斷面的流速、壩面壓力分布、挑射軌跡線(xiàn)及沖坑深度等。（水工斷面模型試驗(yàn)） 2、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)可采用脆性材料法，光彈法或軟膠法進(jìn)行。通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生初步熟悉實(shí)驗(yàn)的方法和步驟，了解量測(cè)儀表的使用以及建筑物在主要荷載作用下的大致應(yīng)力分布規(guī)律。（結(jié)構(gòu)應(yīng)力試驗(yàn)） 以上每個(gè)項(xiàng)目的課內(nèi)外時(shí)間約四個(gè)學(xué)時(shí)。 一、課程內(nèi)容 1．緒論 我

25、國(guó)的水利資源。水利事業(yè)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。 我國(guó)水利工程的主要成就及發(fā)展概況。 水利樞紐的概念及組成。 水工建筑物的分類(lèi)，水工建筑物的特點(diǎn)。 水利工程的分等，水工建筑物的分級(jí)及其意義。 本門(mén)課程的主要內(nèi)容。本門(mén)課程與其它有關(guān)課程的關(guān)系。學(xué)習(xí)研究本門(mén)課程的方法。 2．巖基上的重力壩 重力壩的工作原理及特點(diǎn)。重力壩的類(lèi)型，國(guó)內(nèi)外重力壩建筑情況及成就。 重力壩的荷載及其計(jì)算方法，荷載的組合。 重力壩的穩(wěn)定分析。穩(wěn)定的概念及影響因素，穩(wěn)定分析方法、指標(biāo)的選用及評(píng)價(jià)，提高穩(wěn)定性的工程措施。 重力壩應(yīng)力

26、分析的目的和內(nèi)容。應(yīng)力分析方法綜述，材料力學(xué)法及應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)，影響壩體應(yīng)力分布的因素（包括地基變形、剖面輪廓突變、施工方法及分期施工等），有限單元法及實(shí)驗(yàn)方法在重力壩應(yīng)力分析中的應(yīng)用。 擬定重力壩剖面的基本原理。重力壩的基本剖面及實(shí)用剖面。剖面優(yōu)化的概念。 重力壩的可靠度設(shè)計(jì)。可靠度設(shè)計(jì)原則，極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。 泄水重力壩的剖面及布置，泄水重力壩的工作特點(diǎn)及泄水方式（壩頂溢流式、深式泄水孔）；溢流重力壩的剖面設(shè)計(jì)；泄水孔的布置；設(shè)計(jì)流量的確定；單寬流量的選擇；堰頂高程，溢流前緣長(zhǎng)度，孔口尺寸及其位置的確定；深式泄水孔的型式及構(gòu)造。 泄水重力壩的下游消能。

27、水流對(duì)河床的作用；泄水重力壩下游水流銜接方式及其特點(diǎn)。 （1）底流式消能。促成淹沒(méi)水躍的措施；閘門(mén)的開(kāi)啟程序；護(hù)坦及其它輔助消能物的設(shè)計(jì)。 （2）挑流式消能。挑射距離；沖刷深度；連續(xù)式及差動(dòng)式消能的作用和尺寸的似定。 （3）面流式消能的特點(diǎn)及運(yùn)用條件。 （4）消力戽消能的特點(diǎn)及運(yùn)用條件。 重力壩對(duì)材料的要求。材料的種類(lèi)，特性及使用條件。壩體斷面混凝土標(biāo)號(hào)的分區(qū)。 重力壩的溫度應(yīng)力及裂縫防止。 重力壩的細(xì)部構(gòu)造。壩縫（橫縫、縱縫、水平施工縫）、止水；壩身排水；廊道的布置及構(gòu)造、壩頂?shù)取? 重力壩的地基處理。重力壩對(duì)地基的要求；壩基的開(kāi)挖、灌漿（固結(jié)灌

28、漿、帷幕灌漿、接觸灌漿）及排水設(shè)計(jì)；壩基軟弱破碎帶的處理。 碾壓砼重力壩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料設(shè)計(jì)、構(gòu)造型式。 其它型式的重力壩及支墩壩。漿砌石重力壩的構(gòu)造特點(diǎn)及材料要求，寬縫重力壩的工作特點(diǎn)；空腹壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。大頭壩、連拱壩、平板壩結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)。 3、拱壩 拱壩的工作特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；經(jīng)濟(jì)性及安全性；拱壩的地形和地質(zhì)條件。拱壩的發(fā)展概況和我國(guó)拱壩的建設(shè)成就。 拱壩的類(lèi)型及布置，最優(yōu)中心角及拱厚的擬定，定中心角、定半徑、變半徑及雙曲拱壩的特點(diǎn)，拱壩斷面尺寸的初步擬定；拱卷形式選擇，垂直剖面的形式及尺寸的初擬；壩體輪廓布置的原則和要求；拱端的布置原則；壩面倒懸的處理；拱壩布置舉

29、例。 拱壩的荷載和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。拱壩的荷載特點(diǎn)；溫度及地震荷載的計(jì)算；荷域組合。 拱壩的應(yīng)力分析。拱壩應(yīng)力分忻方法綜述；地基變形對(duì)拱壩的影響力及其計(jì)算概念，純拱法；拱梁法基本原理，拱冠梁法及應(yīng)力計(jì)算。 拱壩的壩身泄水，拱壩壩身泄水的方式和特點(diǎn)；泄水拱壩的消能和防沖。 拱壩的構(gòu)造和地基處理。拱壩對(duì)材料的要求；壩體分縫和接縫處理；拱壩的構(gòu)造（壩頂、壩面、廊道及排水、孔口及管道、墊座、重力墩）；壩肩巖體穩(wěn)定分析及改進(jìn)措施；拱壩地基處理。 漿砌石拱壩的特點(diǎn)。 4、土石壩 土石壩的工作條件及對(duì)土石壩的一般要求，土石壩的優(yōu)缺點(diǎn)；土石壩的類(lèi)型；我國(guó)土石壩的建設(shè)情況。

30、 土石剖面的基本尺寸擬定。 土壩的滲流。土壩滲流分析的目的，要求和方法綜述；土壩滲流分析的圖解法和試驗(yàn)法；流網(wǎng)的繪制，應(yīng)用流網(wǎng)計(jì)算土壩的滲透要素；用水力學(xué)方法分析不透水地基上的土壩及有限深透水地基上的土壩；庫(kù)水位驟降時(shí)浸潤(rùn)線(xiàn)的確定；壩體總滲量、滲透變形及防護(hù)。 土壩壩坡的穩(wěn)定。土壩穩(wěn)定破壞的類(lèi)型；土體自重、滲透動(dòng)水壓力、孔隙水壓力、地震水壓力、地震力對(duì)壩坡穩(wěn)定的影響及其計(jì)算方法；土壤抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的選擇，穩(wěn)定計(jì)算的控制標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定分析的計(jì)算情況，穩(wěn)定計(jì)算方法的簡(jiǎn)述；圓弧滑動(dòng)面法，折線(xiàn)滑動(dòng)面法，復(fù)式滑動(dòng)面法。 筑壩材料及土料設(shè)計(jì)。壩體各部分對(duì)材料的要求；土石料選擇；風(fēng)化料及其

31、它土石料的應(yīng)用；土石料填筑標(biāo)準(zhǔn)的確定。 土石壩的構(gòu)造。防滲體的作用與構(gòu)造；排水過(guò)渡層及反濾層；護(hù)坡、壩頂、馬道等尺寸的擬定及其構(gòu)造。 土石壩的地基處理。土石壩對(duì)地基的一般要求；砂卵石地基處理；細(xì)砂及淤泥層地基處理；軟粘土及黃土地基處理；土壩與壩基、岸坡及其它建筑物的聯(lián)接。 土石壩的裂縫及其控制。裂縫的類(lèi)型、產(chǎn)生的原因及其危害；裂縫的控制及處理措施。 土石壩的抗震設(shè)計(jì)。土石壩的震害情況；震動(dòng)液化的判別及其防止；土石壩的抗震計(jì)算及其工程措施。 堆石壩的結(jié)構(gòu)型式及工作特點(diǎn)；其它非輾壓型式土石壩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 壩型選擇。土石壩壩型選擇的原則；土石壩的發(fā)

32、展方向。 5、土基上的水閘 水閘的作用和類(lèi)型；水閘的組成部分及其作用；水閘的工作特點(diǎn)。 水閘的孔口尺寸。閘孔型式的選擇；上下游水位的確定；單寬流量的選擇，閘底板高程的確定；孔口尺寸的擬定；閘孔泄流能力的驗(yàn)算。 水閘的消能防沖與防護(hù)。閘下水流的一般連接方式；消力池與輔助消能工的布置；波狀水躍及折沖水流的防止措施；護(hù)坦、海漫、防沖槽、翼墻和護(hù)坡；水閘的上游防護(hù)。 閘基防滲排水與滲流計(jì)算。閘下地基滲流的特點(diǎn)；閘基防滲長(zhǎng)度的確定；地下輪廓線(xiàn)設(shè)計(jì)；閘基滲流的計(jì)算方法，防滲排水設(shè)備及其構(gòu)造。 閘室的布置和構(gòu)造。閘室結(jié)構(gòu)型式；底板的型式，布置與構(gòu)造

33、；閘門(mén)、啟閉機(jī)、胸墻、工作橋、公路橋等的布置；閘墩分縫及止水的型式與構(gòu)造。 閘室穩(wěn)定計(jì)算。閘室及地基穩(wěn)定的概念；閘室抗滑穩(wěn)定計(jì)算；地基的沉陷計(jì)算；地基處理措施。 閘室結(jié)構(gòu)計(jì)算。閘墩強(qiáng)度計(jì)算；閘底板強(qiáng)度計(jì)算。 閘與兩岸的聯(lián)接建筑物。兩岸聯(lián)接建筑物的作用；水閘與河岸的聯(lián)接方式及布置；繞過(guò)聯(lián)接建筑物的滲流計(jì)算及聯(lián)接建筑物的防滲布置。 6、溢洪道 河岸池水建筑物的功用、類(lèi)型和運(yùn)用條件。 正槽溢洪道。組成、優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件及選線(xiàn)原則。 進(jìn)水段。作用、平面布置、斷面型式。 控制段。溢流堰的布置；堰型選擇；低堰的水流特點(diǎn)。 泄槽。泄槽

34、的工作特點(diǎn)；泄槽的類(lèi)型及運(yùn)用條件，泄槽的布置和斷面設(shè)計(jì)；收縮段，擴(kuò)散段，彎曲段的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 出口消能及尾水渠；消能方式的選擇。 側(cè)槽溢洪道。布置、特點(diǎn)、斷面型式和適用條件、側(cè)槽的水流條件和斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 7、水工隧洞 水工隧洞的類(lèi)型和工作特點(diǎn)。 泄水隧洞的組成及其作用；閘門(mén)在泄水隧洞中的布置。 泄水隧洞的線(xiàn)路選擇、縱剖面布置及平面布置。 有壓泄水隧洞的體形設(shè)計(jì)及水力計(jì)算，無(wú)壓泄水隧洞的體形設(shè)計(jì)及水力計(jì)算。 進(jìn)口建筑物的型式選擇；洞身斷面型狀及尺寸選擇；出口建筑物及下游消能。 作用在隧洞襯砌上的荷載（包括山

35、巖壓力、圍巖的彈性抗力、內(nèi)水壓力、外水壓力、襯砌自重、灌漿壓力、溫度荷載和地震力）；荷載組合。 圓形隧洞的襯砌型式及襯砌內(nèi)力計(jì)算。 城門(mén)洞形襯砌的結(jié)構(gòu)型式及襯砌內(nèi)力計(jì)算概念。 高速水流作用下的防空蝕和沖蝕措施。 泄水隧洞的構(gòu)造（排水、灌漿、襯砌、分縫及止水等）。 8、過(guò)壩建筑物及渠系建筑物 過(guò)壩建筑物的功用和分類(lèi)。 通航建筑物的類(lèi)型和適用條件。 船閘的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)（相對(duì)于升船機(jī)）。 船閘的類(lèi)型和適用條件。 船閘的組成部分，基本尺寸和布置。 過(guò)閘時(shí)間，通過(guò)能力及耗水量，船閘對(duì)輸水系統(tǒng)

36、的一般要求。 過(guò)木建筑物工作特點(diǎn)和要求；過(guò)木方式、類(lèi)型、適用條件和布置。 渠道建筑物的功用和類(lèi)型；渡槽及倒虹吸。 9、水利工程設(shè)計(jì) 水利樞紐設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容。 水利樞紐的設(shè)計(jì)階段，各階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容，各階段對(duì)設(shè)計(jì)資料的要求。 水庫(kù)及水利樞紐對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的影響。 壩址、壩軸線(xiàn)和壩型選擇； 水利樞紐中各類(lèi)水工建筑物（擋水、泄水、灌溉、發(fā)電、過(guò)船、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等）對(duì)布置的要求與考慮的因素； 水利樞紐的布置實(shí)例（不同水利樞紐布置方案的比較和選定）。 10、水工建筑物的管理 管理工作的目的、任務(wù)和內(nèi)容； 水工建

37、筑物的檢查觀(guān)測(cè)； 觀(guān)測(cè)工作的意義和內(nèi)容； 觀(guān)測(cè)儀器的類(lèi)型和作用； 觀(guān)測(cè)壩段、截面、基面的選擇、測(cè)點(diǎn)（標(biāo)點(diǎn)）的布置； 混凝土壩及土壩的觀(guān)測(cè)內(nèi)容和觀(guān)測(cè)布置； 對(duì)觀(guān)測(cè)資料的整理分析。 水工建筑物的養(yǎng)護(hù)與修理。 二、課程作業(yè)及課程設(shè)計(jì) 作業(yè)內(nèi)容： 1、巖基上非溢流重力壩的荷載、穩(wěn)定、應(yīng)力計(jì)算。 2、土石壩滲透計(jì)算及壩坡穩(wěn)定分析。 3、水閘的消能防沖和地下輪廓設(shè)計(jì)。 4、有壓遂洞的襯砌計(jì)算。 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：（選擇其中一個(gè)內(nèi)容） 1、重力壩。 2、土壩。 3、水閘。 三

38、、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 1、溢流壩（或水閘）下游消能實(shí)驗(yàn)。 2、水工結(jié)構(gòu)應(yīng)力模型實(shí)驗(yàn)。 四、推薦教材及參考書(shū) 1、推薦教材：水工建筑物（第三版），天津大學(xué)，祁慶和主編，中國(guó)水利水電出版社。 2、推薦參考書(shū)。 （1）清華大學(xué)的水工建筑物。 （2）河海大學(xué)的水工建筑物。 （七）學(xué)時(shí)分配的建議 內(nèi) 容 講課 實(shí)驗(yàn) 課程設(shè)計(jì) （或大作業(yè)） 1．緒論 2 2．巖基上的重力壩 14 3．拱壩 8 4．土石壩 12 5．土基上的水閘 10 6．溢洪道 4 7．泄水隧洞 6 8．過(guò)壩建筑物及渠系建筑物 4 9．水利工程設(shè)計(jì) 2 10．水工建筑物的管理 2 合 計(jì) 64 4 1周