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水利工程的組成

無論是治理水害或開發水利,都需要通過一定數量的水工建筑物來實現。按照功用,水工建筑物大體分為三類:①擋水建筑物;②泄水建筑物;③專門水工建筑物。由若干座水工建筑物組成的集合體稱水利樞紐。

擋水建筑物

lol下注 阻擋或攔束水流、擁高或調節上游水位的建筑物,一般橫跨河道者稱為壩,沿水流方向在河道兩側修筑者稱為堤。 壩是形成水庫的關鍵性工程。近代修建的壩,大多數采用當地土石料填筑的土石壩或用混凝土灌筑的重力壩,它依靠壩體自身的重量維持壩的穩定。當河谷狹窄時,可采用平面上呈弧線的拱壩。在缺乏足夠筑壩材料時,可采用鋼筋混凝土的輕型壩(俗稱支墩壩),但它抵抗地震作用的能力和耐久性都較差。砌石壩是一種古老的壩,不易機械化施工,主要用于中小型工程。大壩設計中要解決的主要問題是壩體抵抗滑動或傾覆的穩定性、防止壩體自身的破裂和滲漏。土石壩或砂、土地基,防止滲流引起的土顆粒移動破壞(即所謂"管涌"和"流土")占有更重要的地位。在地震區建壩時,還要注意壩體或地基中浸水飽和的無粘性砂料、在地震時發生強度突然消失而引起滑動的可能性,即所謂"液化現象"(見砂土液化)。

泄水建筑物

能從水庫安全可靠地放泄多余或需要水量的建筑物。歷史上曾有不少土石壩,因洪水超過水庫容量而漫頂造成潰壩。為保證土石壩的安全,必須在水利樞紐中設河岸溢洪道,一旦水庫水位超過規定水位,多余水量將經由溢洪道泄出。混凝土壩有較強的抗沖刷能力,可利用壩體過水泄洪,稱溢流壩。 修建泄水建筑物,關鍵是要解決好消能和防蝕、抗磨問題。泄出的水流一般具有較大的動能和沖刷力,為保證下游安全,常利用水流內部的撞擊和摩擦******能量,如水躍或挑流消能等。當流速大于每秒10~15米時,泄水建筑物中行水部分的某些不規則地段可能出現所謂空蝕破壞,即由高速水流在臨近邊壁處出現的真空穴所造成的破壞。防止空蝕的主要方法是盡量采用流線形體形,提高壓力或降低流速,采用高強材料以及向局部地區通氣等。多泥沙河流或當水中夾帶有石渣時,還必須解決抵抗磨損的問題。題。

專門水工建筑物

除上述兩類常見的一般性建筑物外,為某一專門目的或為完成某一特定任務所設的建筑物。渠道是輸水建筑物,多數用于灌溉和引水工程。當遇高山擋路,可盤山繞行或開鑿輸水隧洞穿過(見水工隧洞);如與河、溝相交,則需設渡槽或倒虹吸,此外還有同橋梁、涵洞等交叉的建筑物。水力發電站樞紐按其廠房位置和引水方式有河床式、壩后式、引水道式和地下式等。水電站建筑物主要有集中水位落差的引水系統,防止突然停車時產生過大水擊壓力的調壓系統,水電站廠房以及尾水系統等。通過水電站建筑物的流速一般較小,但這些建筑物往往承受著較大的水壓力,因此,許多部位要用鋼結構。水庫建成后大壩阻攔了船只、木筏、竹筏以及魚類回游等的原有通路,對航運和養殖的影響較大。為此,應專門修建過船、過筏、過魚的船閘、筏道和魚道。這些建筑物具有較強的地方性,修建前要作專門研究。