第一章緒論
水利工程是指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配，以達到除害興利目的而修建的工程。根本任務是：除水害興水利。
水利水電工程的設計階段:專案建議書階段、可行性研究階段、初步設計、招投標設計、施工圖設計
資源水利就是從水資源開發、利用、治理、配置、節約、保護等六個方面系統分析，綜合考慮，實現水資源的可持續利用。
水工建築物：為了達到防洪、灌溉、發電、供水等目的，修建的各種不同型別的，用來控制和支配水流的建築物。
水利樞紐指集中建造的不同型別的水工建築物組成的有機的綜合體。
水利樞紐分為蓄水樞紐（水庫）和取水樞紐。其中水庫樞紐包括擋水、洩水、輸水（或引水）三類建築物，稱為水庫三大件。
水工建築物的分類按其在樞紐中的作用分為：
擋水建築物：用以攔截江河，形成水庫或壅高水位。如攔河壩、攔河閘、提防、海塘、施工圍堰。
洩水建築物：用以宣洩多餘水量，排放泥沙和冰凌，或為人防、檢修而放空水庫等，以保證壩和其他建築物的安全。如溢流壩、溢洪道、隧洞、洩水閘、洩水孔。
輸水建築物：為滿足灌溉、發電和供水的需要，從上游向下游輸水用的建築物。如：引水隧洞、壓力鋼管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
取（進）水建築物：是輸水建築物的首部建築物，如引水隧洞的進口段、進水閘、揚水站等。
整治建築物（丁壩、順壩、導流堤、護岸）、專門建築物（壓力前池、調壓室、沉砂池、衝沙閘）。
水利工程的特點：①工作條件的複雜性；②設計選型獨特；③施工難度大；④社會、經濟效益高；⑤對環境影響的多面性；⑥失事後果的嚴重性；
第二章重力壩
重力壩的工作原理：在水壓力及其他荷載的作用下，主要依靠壩體自身重量產生的抗滑力來滿足穩定的要求；同是也依靠壩體自重在水平截面上產生的壓應力來抵消由於水壓力所引起的拉應力，以滿足強度的要求。其基本剖面為上游面近於垂直的三角形剖面。
按結構形式分：實體重力壩、空腹重力壩、寬縫重力壩。
寬縫重力壩：將相鄰壩段間的橫縫部分地拓寬的重力壩。
空腹重力壩：在實體重力壩壩底沿壩軸線方向設定大尺寸的空腔
按是否溢流分：溢流重力壩、非溢流重力壩
按築壩材料分：混泥土重力壩、漿砌石重力壩
為了減少滲流對壩體穩定和應力的不利影響，在靠近壩體的上游面設排水孔，靠近壩踵的地基內設防滲帷幕，帷幕後設排水孔
重力壩的優點：①結構作用明確，設計方法簡便，安全可靠；②對地形、地質條件適應能力強；③樞紐洩洪問題易解決；④便於施工導流；⑤施工方便
重力壩的缺點：壩體剖面尺寸大，材料用量多；②壩體應力較低，材料強度不能發揮；③壩體與地基接觸面積大，壩底揚壓力大，對穩定不利；④壩體體積大，施工水化熱難以控制。
揚壓力是由上、下游水位差產生的滲透水壓力和下游水深產生的浮托力兩部分組成。
作用在壩上的荷載，按性質分為基本荷載和特殊荷載
泥沙壓力根據壩前淤積高程——淤積計算年限可取50-100年。
波浪要素：波浪高度、波浪長度、波浪中心線超出靜水面的高度。
基本烈度：是指該地區今後50年期限內，可能遭遇超越概率p50為0.10的**烈度。
重力壩抗滑穩定分析目的:核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱結構面抗滑穩定的安全效能。
失穩的形式：①沿壩體抗剪能力不足的軟弱結構薄弱層面(壩體與壩基的接觸面和壩基岩體內連續的斷層破碎帶)產生滑動。②在各種荷載作用下，上游壩踵出現拉應力，使之裂縫，或下游壩趾壓應力過大，超過壩基岩體或壩體砼的允許強度而壓碎，從而產生破壞。
抗滑穩定分析方法：剛體極限平衡法、有限單元法、地質力學模型試驗（重要工程）
提高壩體抗滑穩定性的工程措施：①利用水重；②將壩基面開挖成傾向上游的斜面，增加抗滑力；③設定齒牆；④設定排水系統，減小揚壓力；⑤加固地基（帷幕灌漿、固結灌漿）；⑥橫縫溉漿；⑦預應力錨固措施。
應力分析的目的：①檢驗大壩在施工期間和運用期是否滿足強度要求；②根據應力分布情況進行壩體砼標號分割槽；③為研究壩體某些部位應力集中和配筋等提供依據。
應力分析方法：理論計算、模型試驗。
材料力學法基本假定：①壩體砼為均質、連續、各向同性的彈性材料；②視壩段為固接於地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對壩體應力影響，並認為各壩段之間獨立工作，橫縫不傳力；③不考慮兩側壩體的影響；④假定壩體水平截面上的正應力按直線分布，不考慮廊道對壩體應力的影響。
重力壩體溫度的三個階段：上公升期（一般為15℃，最高為36℃）、降溫期、穩定期。
溫度裂縫的分類：貫穿性裂縫、表面裂縫
溫度控制的目的：①防止混泥土由於溫度過高、內外溫差過大、及氣溫驟降產生各種溫度裂縫；②為做好接縫灌漿，滿足結構受力要求，提高施工工效，簡化施工程式提供依據。
溫度控制的標準：①地基的容許溫差；②上下層容許溫差（不超過15~20℃）；③內外容許溫差（不大於20~25℃）
溫度控制措施：①降低混泥土的澆築溫度（預冷骨料、加冰攪拌）；②減少混泥土水化熱公升溫（用中、低水化熱水泥、埋大石塊、用冷卻水管進行初期冷卻、減小澆築層厚度）；③加強對混泥土表面的養護和保護（對表面加覆蓋、澆水養護）
重力壩剖面設計原則：①保證大壩安全運用，滿足穩定和強度要求；②盡可能節省工程，使剖面尺寸最小，造價最低；③壩體外形輪廓簡單，便於施工，執行方便。
溢流重力壩的孔口形式：開敞溢流式、大孔口溢流式
閘門按工作條件分為：工作閘門、檢修閘門、事故閘門；按形式分：平面閘門、弧形閘門、翻板閘門
重力壩消能形式及適用條件
①挑流消能適用於基岩比較堅固的高壩或中壩；
②底流消能適用於中、低壩或基岩較軟弱的河道（挑角θ=20~25°）；
③面流消能適用於水頭較小的中、低壩，要求下游水位穩定，尾水較深，河道順直，河床和河岸在一定範圍內有較高抗衝能力。
消力戽適用於尾水較深，變幅較小，無航運要求且下游河床和兩岸有一定抗衝能力的情況。
聯合消能適用於洩洪量大，河床狹窄、下游地質條件差的高、中壩或單一消能形式經濟合理性差的情況。
重力壩地基處理主要包含：防滲、提高基岩強度和整體性。
壩基固結灌漿的目的：①提高基岩的整體性和強度，降低地基的透水性；②減小基岩受力後的變形；③提高基岩的抗壓抗剪強度。
帷幕灌漿的目的：①降低壩底滲透壓力，防止壩基內產生機械或化學管湧，②減少壩基滲流量。
壩體混泥土分割槽的原則：①壩體混泥土採用的強度等級種類應儘量減少並與樞紐中其他建築物混泥土扥及一致；②同一塊中的強度等級不超過兩種，相鄰區的強度等級不超過兩級，以免產生應力集中獲產生溫度裂縫（分割槽寬度為2-3m）
壩體分縫按其作用可把縫分為沉降縫、伸縮縫、工作縫；按其位置分為橫縫、縱縫及水平縫。
壩體橫縫間距一般為15~20m，橫縫間距大於22m或小於12m時，應作論證。
第三章拱壩
拱壩的型別：薄拱壩、一般拱壩、厚拱壩（重力拱壩）、單曲拱壩、雙曲拱壩。
拱壩中心角對應力、穩定的影響：中心角愈大，拱圈厚度愈小，材料強度可得到充分利用，對應力有利。但對拱壩壩肩穩定不利。拱壩的最大應力常在1/3~1/2處
拱壩的布置原則：①使材料的強度得到充分的發揮；②滿足安全要求；③滿足運用要求：a、洩洪 b、引水c、交通；④滿足施工要求：
a、模板製作；b、倒懸度；⑤滿足經濟的要求：在滿足上述多項要求的情況下，近可能使整個樞紐的總投資最小，最早受益
拱壩的布置步驟：①根據壩址地形、地質圖確定開挖深度，畫出可利用岩石等高線；②在地形圖上確定頂拱軸線的位置（盡量使拱軸線與基岩等高線在拱端處的夾角不小於30°）③按出擬拱冠梁的尺寸，選取拱圈，繪製個拱圈的平面圖；④選取若干鉛垂面，檢查倒懸度及壩面光滑度；⑤應力計算和壩肩抗滑穩定校核；⑥計算壩體工程量，進行方案比較。
一般情況下，溫降對壩體應力不利，而對壩肩穩定有利。封拱溫度越低，建成後愈有利於降低壩體拉應力。
溫度荷載包括：均勻溫度變化tm、沿壩厚溫度梯度變化td、非線性溫度變化tn；
拱壩應力分析方法：圓筒法、純拱法、拱梁分載法（包括拱樑法和拱冠樑法）、有限單元法和模型試驗法等。
純拱法假定拱壩由一系列各自獨立互不影響的水平拱圈疊全而成，每層拱圈簡化為兩端固結的平面拱，用結構力學方法求解拱的應力。
拱冠樑法基本原理：①它按照拱冠部位的**懸臂梁和若干水平拱在交點處徑向變位一致的原則進行拱梁荷載分配。②求得各層拱圈的拱冠梁各自承擔的荷載後，拱圈各截面的應力，拱冠梁按懸臂梁結構計算應力。
拱壩穩定分析的方法：剛體極限平衡法、有限單元法、地質力學模型試驗
改善拱壩穩定的措施：①加強地基處理，對不利的節理和結構面進行有效的沖洗和固結灌漿，提高抗剪強度；②加強壩肩的灌漿和排水措施，減少岩體內的滲流措施；③將拱端向岸壁深挖嵌進，擴大下游的抗滑岩體，避開不利的滑裂面；④改進拱圈設計；⑤若拱端基岩穩定性較差，可區域性擴大拱端或設定重力墩。
拱壩壩身洩水方式：自由跌落式、鼻坎挑流式、滑雪道式、壩身洩水孔式。
碾壓混泥土拱壩的橫縫：常規橫縫、誘導縫（短縫）、灌漿橫縫
拱壩比同一高度的重力壩可節約1/3~2/3的工程量
在v形河谷中修建拱壩，下部水壓力較小的部位拱跨小，為加大拱的作用，選用雙曲拱壩
第四章土石壩
土石壩的設計要求：①具有做夠的斷面以保持壩的穩定；②設定良好的防滲和排水設施用於控制滲流；③根據現場條件選擇築壩土石料的種類、壩體的結構形式等；④壩基足夠穩定；⑤洩洪建築物具有足夠的洩洪能力，壩頂具有足夠的安全超高，以防洪水漫頂；⑥採取適當的構造措施，使壩應用可靠和耐久。
土石壩的型別：按其施工方法分碾壓式土石壩、拋填式堆石壩、定向爆破堆石壩、水力衝填壩和水中填土壩。
碾壓式土石壩分為均質壩、分割槽壩（心牆壩、斜牆壩和斜心牆壩）、人工防滲材料壩。
均質壩滲透係數不大於1x10-4cm/s,心牆和斜牆不大於1x10-5cm/s
壩頂高程按設計高程和校核高程選擇較大值，竣工時的壩頂高程應留有壩高1%的沉降量
中低高度的均質壩，其平均坡度率約為1:3，土質防滲體的心牆壩1:1.5~1:2.5（下游採用堆石）
1:2.0~1:3.0（下游採用土料）；1:1.7~1:2.7（上游採用堆石），1:2.5~1:3.5（上游採用土料）
水工建築物
目錄一 主要技術指標與主要設計引數 1 1.1 工程設計指標 1 1.2 設計基本引數 1 1.3 設計要求 2 1.4 結構布置和材料 3 二 水閘設計與布置 4 2.1 設計依據 4 2.2閘孔設計 5 三 消能防沖設計 9 3.1消力池設計 9 3.2海漫設計 12 四 防滲排水設計 14 五...
水工建築物複習
1 水利工程 指對自然界的地表水和地下水進行控制和調配，以達到除害興利目的而修建的工程。水利工程的根本任務是 除水害興水利。2 水工建築物 為了達到防洪 灌溉 發電 供水等目的，需要修建各種不同型別的水工建築物，用來控制和支配水流。這些建築物統稱為水工建築物。3 水利樞紐 集中建造的幾種水工建築物配...
水工建築物考試
水利工程 對自然界的地表水和地下水進行控制和調配，以達到除害興利的目的而修建的各項工程。水工建築物 用來控制和調配江河湖海等水流而修建的建築物。水利樞紐 不同型別水工建築物組成的綜合體。水利工程按承擔任務和對水作用是如何分類？按工程分 防洪,農田水利,水力發電,供排水,港航,環境水利,綜合利用水利工...