土木工程概論-第9章水利水電工程課件

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第九章水利水電工程,Chapter 9Water Resources and Hydropower Engineering,第九章水利水電工程Chapter 9Water Res,本章內(nèi)容,9.1 農(nóng)田水利工程,(,irrigation and drainage engineering),9.2 水電工程,(,water-power engineering),9.3 防洪規(guī)劃,(,Flood Control Planning),9.4 前景展望,(,Prospects),本章內(nèi)容9.1 農(nóng)田水利工程(irrigation and,都江堰水利工

2、程,都江堰及其示意圖,引言,(,introduction,),都江堰水利工程 都江堰及其示意圖引言(introductio,四川都江堰水利工程（公元前256年秦蜀郡守李冰修建），是全世界至今為止年代最久、唯一留存、以無(wú)壩引水為特征的宏大水利工程。,都江堰沒有眾多水利工程所常見的雄偉大壩，只有一個(gè)酷似魚一樣的大堤縱臥江中，這條堤就被稱為“,金剛堤,”。堤的頭部就是都江堰的魚嘴；中后部是一個(gè)低矮的斜坡，叫飛沙堰；尾部是兩山之間狹窄的進(jìn)水口，形似瓶口，叫寶瓶口。,這項(xiàng)工程主要由,魚嘴,分水堤、,飛沙堰,溢洪道、,寶瓶口,進(jìn)水口三大部分構(gòu)成，科學(xué)地解決了江水自動(dòng)分流、自動(dòng)排沙、控制進(jìn)水流量等問題，消除

3、了水患，使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國(guó)”。目前灌溉面積已達(dá)40余縣、超過一千萬(wàn)畝農(nóng)田。,引言,(,introduction,),四川都江堰水利工程（公元前256年秦蜀郡守李冰修建），是全世,從古到今人類為了生存和發(fā)展的需要，采取各種措施，對(duì)自然界的水和水域進(jìn)行調(diào)控，以防治水旱災(zāi)害，開發(fā)利用和保護(hù)水資源。,用于調(diào)控自然界的地表水和地下水，以達(dá)到除害興利目的而興建的工程稱為,水利工程,。,我國(guó)江河眾多，全國(guó)大小河流總長(zhǎng)達(dá)42萬(wàn)公里，河川徑流總量為2.810,12,m,3,，流域面積在1000 km,2,以上的河流約1500條。,引言,(,introduction,),從古到今人類為了生存和

4、發(fā)展的需要，采取各種措施，對(duì)自然界的水,中國(guó)七大江河,項(xiàng)目,長(zhǎng)江,黃河,松花江,珠江,遼河,海河,淮河,流域面積（萬(wàn),km,2,）,180.9,75.2,55.7,44.4,22.9,26.4,26.9,河長(zhǎng)（,km,）,6300,5464,2308,2214,1390,1090,1000,年均降水深（,mm,）,1070,475,527,1469,473,559,889,年均徑流量（億,m,3,）,9513,658,62,3338,148,228,622,注入,東海,渤海,黑龍江,南海,渤海,長(zhǎng)江,渤海,引言,(,introduction,),中國(guó)七大江河 項(xiàng)目長(zhǎng)江黃河松花江珠江遼河海河淮河

5、流域面積（萬(wàn),典型工程,(typical engineering),三峽,(three gorges project),都江堰,南水北調(diào),(South-to-North water,diversion project),請(qǐng)同學(xué)們課后查閱相關(guān)內(nèi)容。,典型工程(typical engineering)三峽(th,9.1 農(nóng)田水利工程,（irrigation and drainage engineering),農(nóng)田水利工程主要包括,灌溉工程,和,排澇工程,，解決農(nóng)田的灌溉和排澇，以及土壤改良工作。,9.1.1 灌溉與排水,(Irrigation and Drainage),9.1.2 取水工程,(w

6、ater intake engineering),9.1.3 灌溉泵站與排水泵站,(irrigation pumping station and drainage,pumping station),9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,(,canal engineering and Canal System,Structures),9.1 農(nóng)田水利工程（irrigation and drai,1、,灌溉方法：,地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴等幾種形式。,9.1.1 灌溉與排水,(Irrigation and Drainage),漫灌,1、灌溉方法：地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴等幾種形式。9.1,漫灌,漫

7、灌,噴灌,噴灌,噴灌,噴灌,滴灌,滴灌,滴灌,滴灌,滴灌,滴灌,微噴,微噴,2、,灌溉水源：,天然河水，水庫(kù)、湖泊、池塘、洼地蓄水，經(jīng)凈化處理過后的排放污水，高山融雪和地下水。,3、,農(nóng)田排水：,排除地面積水和降低地下水位，有明溝排水系統(tǒng)和暗溝排水系統(tǒng)。,9.1.1 灌溉與排水,(Irrigation and Drainage),2、灌溉水源：天然河水，水庫(kù)、湖泊、池塘、洼地蓄水，經(jīng)凈化處,作用是將河水引入渠道，以滿足農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、工業(yè)及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部，所以也稱渠首工程。,灌溉取水方式示意圖,9.1.2 取水工程,(water intake engineerin

8、g),作用是將河水引入渠道，以滿足農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、工業(yè),1、,無(wú)壩取水,2、,有壩（低壩）取水,3、,抽水取水：,河流的水量比較豐富，但灌區(qū)位置較高時(shí),4、,水庫(kù)取水：,河流的流量、水位均不能滿足灌溉要求時(shí),有壩取水工程示意圖,9.1.2 取水工程,(water intake engineering),1、無(wú)壩取水 3、抽水取水：河流的水量比較豐富，但灌區(qū)位置較,1、灌溉泵站,有引水渠泵站布置圖,9.1.3 灌溉泵站與排水泵站,(irrigation pumping station&drainage pumping station),1、灌溉泵站有引水渠泵站布置圖9.1.3 灌溉泵站與排水

9、泵站,2、排水泵站,（1）排水必須統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)進(jìn)行，因地制宜，不應(yīng)以鄰為壑，以造成水利糾紛。,（2）澇水可通過排水干渠匯集于蓄澇區(qū)內(nèi)時(shí)，宜集中修建較大泵站。,（3）排水區(qū)水網(wǎng)密集，排水出口分散，地勢(shì)高低不平，高地需灌水，低地需排水，宜分散建站。,9.1.3 灌溉泵站與排水泵站,(irrigation pumping station&drainage pumping station),2、排水泵站（1）排水必須統(tǒng)一規(guī)劃，分區(qū)進(jìn)行，因地制宜，,9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,(canal engineering and Canal System Structures),渠道所經(jīng)過地方的建筑物，

10、稱為渠系建筑物。,渠道段面示意圖,9.1.4 渠道工程與渠系建筑物(canal engin,1、渠道的流速與流量,2、渠道的滲透損失及防滲措施,一條渠道的兩端底部高差與坡底的長(zhǎng)度比，叫做底坡降。一般情況下灌溉渠道的水流是恒定流（即水深和流速都不變），因而水面坡降與渠底坡降大致相等。,渠道的水量損失，主要是滲透，其次是蒸發(fā)。,一般防止?jié)B透的方法有：提高渠床土壤的不透水性；或是襯砌渠床。,9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,(canal engineering and Canal System Structures),1、渠道的流速與流量2、渠道的滲透損失及防滲措施 一條,3、渠系建筑物,水閘立體示

11、意圖,9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,(canal engineering and Canal System Structures),3、渠系建筑物水閘立體示意圖9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,交叉建筑物,林縣紅旗渠渡漕,聯(lián)結(jié)建筑物,9.1.4 渠道工程與渠系建筑物,(canal engineering and Canal System Structures),交叉建筑物林縣紅旗渠渡漕聯(lián)結(jié)建筑物9.1.4 渠道工程與渠系,9.2 水電工程,(water-power engineering),我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量為6.76億千瓦，其中可開發(fā)量3.78億千瓦，年發(fā)電量19 200億千瓦時(shí)，占

12、全世界可開發(fā)水能資源總量的16.7，居世界第一位。,我國(guó)水能資源多在西南，但我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)藏量主要在華北，煤炭和水能資源分布很不均勻，但從能源來講，兩者可相互補(bǔ)充。,9.2 水電工程(water-power engineer,9.2.1 水電站開發(fā)方式和主要類型,1、壩式水電站,富春江河床式水電站,壩后式水電站,9.2.1 水電站開發(fā)方式和主要類型1、壩式水電站富春江河床,2、引水式水電站,引水式開發(fā)主要或全部用引水道來集中水頭。其水電站地下廠房可以有三種布置方式：首部式地下廠房、尾部式地下廠房、中部式地下廠房。,青海 仙米水電站,9.2.1 水電站開發(fā)方式和主要類型,2、引水式水電站 引水式開發(fā)

13、主要或全部用引水道來集,3、抽水蓄能電站,抽水蓄能電站是一種特殊作用的水電站，是在時(shí)間上把能量重新分配。因能量轉(zhuǎn)換有損耗，大體上用4度電抽水可發(fā)出3度電。,廣州抽水蓄能電站布置圖,9.2.1 水電站開發(fā)方式和主要類型,3、抽水蓄能電站 抽水蓄能電站是一種特殊作用的水電站，是,4、潮汐電站,潮汐發(fā)電是利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有的勢(shì)能來發(fā)電。據(jù)計(jì)算，世界海洋潮汐能蘊(yùn)藏量約為27億千瓦，若全部轉(zhuǎn)換成電能，每年發(fā)電量大約為1.2萬(wàn)億度。,浙江 江廈潮汐電站,9.2.1 水電站開發(fā)方式和主要類型,4、潮汐電站 潮汐發(fā)電是利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有,9.2.2 水電站建筑物,1、,水電站建筑物

14、的布置,（1）河床式水電站建筑物的布置適用于較低水頭，一般在3040 m以下，多修建在河流的中下游河床坡降較平緩的地段或灌溉渠道上。如長(zhǎng)江葛洲壩水電站。,（2）當(dāng)水頭較高，一般超過3040 m時(shí)，由于壓力大，廠房本身的重量不足以維持其穩(wěn)定時(shí)，采用壩后式水電站建筑物的布置。,（3）由于地形、地質(zhì)條件，壩后不能布置電站或無(wú)壩引水，則采用引水式水電站建筑物的布置。,9.2.2 水電站建筑物1、水電站建筑物的布置,2、水電站建筑物的作用,擋水建筑物,泄水建筑物,水電站進(jìn)水建筑物,水電站引水建筑物,水電站平水建筑物,發(fā)電、變電和配電建筑物,9.2.2 水電站建筑物,2、水電站建筑物的作用擋水建筑物9.2

15、.2 水電站建筑物,9.3 防洪工程,(Flood Control Engineering),洪水常造成江河沿岸河谷、沖積平原、河口三角洲和海岸地帶的淹沒。而這些受洪水泛濫威脅的地帶，大多仍可被人類開發(fā)利用，從而出現(xiàn)了防洪問題。,防洪包括防御洪水危害人類的對(duì)策、措施和方法。其基本內(nèi)容可分為建設(shè)、管理、防汛和科學(xué)研究。,9.3 防洪工程(Flood Control Enginee,1,、定義,：是指為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪澇災(zāi)害而制定的總體部署。,2、,原則,：統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合利用、蓄泄兼籌、因地制宜、區(qū)別對(duì)待。,3,、內(nèi)容,：收集資料、洪水分析、擬定規(guī)劃目標(biāo)與防洪標(biāo)準(zhǔn)、制定防洪方案、確定

16、防洪高度、防洪效益分析。,9.3.1 防洪規(guī)劃,1、定義：是指為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪澇災(zāi)害而制定的,1,、定義：,是控制、防御洪水以減免洪災(zāi)損失所修建的工程。主要有堤、河道整治工程、分洪工程和水庫(kù)等。,2,、分類：,按功能和興建目的分為：擋、泄（排）和蓄（滯）。,9.3.2 防洪工程,(Flood Control Engineering),1、定義：是控制、防御洪水以減免洪災(zāi)損失所修建的工程。主要有,一、堤壩(embankment/dam),1,、它是沿河、渠、湖、海岸邊或行洪區(qū)、分洪區(qū)（蓄洪區(qū)）、圍墾區(qū)邊緣修筑的擋水建筑物。,2,、常見形式有：土堤、石堤、防洪墻、及較先進(jìn)的橡膠壩。,河南信陽(yáng)市 浉河橡膠壩工程,9.3 防洪工程,(Flood Control Engineering),一、堤壩(embankment/dam)1、它是沿河、渠、湖,二、河道整治(river regulation),2、分洪是當(dāng)河道洪水位將超過保證水位或流量將超過安全泄量時(shí)，為保障保護(hù)區(qū)安全，而采取的分泄超額洪水的措施；是犧牲局部，保存全局的措施。,1、河道整治包括控制和調(diào)整河勢(shì)，裁彎取直，河道展