水工建筑物知识点

第五章水闸

1、水闸是一种低水头建筑物，既能挡水、又能泄水，用以调节水位，控制泄流量。

水闸按其承担的任务分为:进水闸、节制闸、排水闸、分洪闸、挡潮闸、冲沙闸。

按其结构型式分为：开敞式和封闭式水闸。

2、水闸的组成部分：由闸室、上游连接段、下游连接三分组成。

闸室的主要作用是:控制水流、连接两岸。其包括闸门、闸墩、底板、胸墙、工作桥

、交通桥等几部分。

闸墩的作用：分隔闸孔，支承上部结构。

上游连接段：引导水流平稳地进入闸室，保护上游河床及两岸免于冲刷，并有防渗作 用。

下游连接段：主要作用是消能、防冲和安全排出经闸基及两岸的渗流。

3、闸孔设计的影响因素有闸孔型式、闸板高程；

4、地下轮廓线：不透水的铺盖、板桩及底板与地基的接触线，即是闸基的渗流的第一条

流线，其长度为闸基的防渗长度。L>CH

5、闸基渗流计算目的:在于求解渗透压力、渗透坡降，并验证初拟定地下轮廓线和排水

布置是否满足要求。

计算方法有:流网法、直线法、改进阴力系数法、有限元法和电拟试验法。

直线法假定渗流沿地基轮廓的坡降相同，即水头损失按直线变化。

6、水闸的防渗设施包括；水平防渗（铺盖）、垂直防渗（板桩、齿墙）两种，排水设施则是指

铺设在护坦、浆砌石海漫底部或闸底板下游起导渗作用的砂砾石层。

7、水闸的消能方式一般为:底流消能。消能设施一般采用:护坦、海漫和防冲槽。

海漫的作用是:进一步消减水流剩余能量，保护护坦安全，并调整流速分布，保护河

床,防止冲刷。?海漫要求具有一定的粗糙性、透水性、柔性.

8、底板按其与闸墩连接方式，底板可分整体式及分离式两种；

9、闸室稳定性是指闸室各种荷载作用下，不致沿地基面或深层滑动；不发生明显的倾斜；平均基底压力不大于地基的容许承载力。

10、提高闸室抗滑稳定的工程措施：（1）增加铺盖长度，或在不影响抗渗稳定的前提下，将排水设施向水闸底板靠近，以减少作用

在底板上的渗透压力。（2）利用上游钢筋砼铺盖作为阻滑板，但闸室本身的抗滑稳定安全系数仍应大于1。（3）将闸门位置向下游一

侧移动，或将水闸底板向上海一侧加长，以便多利用水重。（4）增加闸室底板的齿墙深度。（5）适当增大闸室结构尺寸。

11、闸室底板结构计算方法:（1）倒置梁法：假定地基反力顺水流方向呈直线分布，垂直水流方向为均匀分布。（2）弹性地基

梁法：假定地基反力呈直线分布。在垂直水流方向截取单宽板条及墩条，

按弹性地基梁计算地基反力和底板内力。

12.水闸的泄流特点：（1）水流的形式复杂。（2）闸下易形成波状水跃。→（原因：上下游的水位差较小）（3）闸下易出现折冲水
流。

13.消能方式的选择： 当河床及岸坡的抗冲能力较低，且承受水头不高，闸下跃迁水流弗劳德数较低时，宜采用底流消能。 当水

闸承受较高的水头，且闸下河床及岸坡为坚硬岩体时，可采用挑流消能。 当水闸闸下尾水深度较深且变化较小，河床及岸坡抗冲能力

较强时，可采用面流消能。

14.底流消能的作用：是通过增加下流水深，保证产生淹没式水跃，防止土基冲刷破坏。 底流消能的布置形式主要有：下挖式消

力池、突槛式消力池和综合式消力池。

15.水闸防渗排水设计的任务是：经济合理的确定水闸的地下轮廓线并采取必要、可靠的防渗排水措施，以消除和减小渗流对水闸产

生的不利影响，防止闸基和两岸产生渗透破坏，保证水闸的工作安全。

16.闸基防渗排水的布置原则：高防低排。

17.闸门按工作性质可分为工作闸门、检修闸门、和事故闸门。 工作闸门是在水闸正常情况下使用，要求在动水中启闭； 检修

闸门是检修时临时当水用，通常在平压静水中启闭； 事故闸门是在水闸或机械设备出现事故时使有，要求在动水中快速关闭，在静水

中开启。

18.两岸建筑物的结构形式：重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式、连供空箱式。

19.橡胶坝由上下游连接段及基础部分、挡水坝段和控制系统等组成。 坝袋的主要材料是橡胶和帆布。





第七章水工隧洞

1、隧洞的类型：发电引水遂洞、尾水遂洞、灌溉和供水遂洞、施工导流遂洞、泄洪遂洞、排砂遂洞和放空遂洞。根据隧洞的工作条件，又可将其分为有压隧洞和无压隧洞。

作用：（1）配合溢洪道宣泄洪水；（2）引水发电或为了灌溉、供水、航运等目的输水；（3）排放水库泥沙，延长水库使用年限，有利于水电站正常运行；（4）放空水库，用于战备或检修建筑物；（5）在水利枢纽施工期间用来施工导流。

2、隧洞的断面形状及尺寸：?
有压隧洞洞身从受力条件好、水力特性佳考虑，断面形式应为圆形。有压隧洞的断面尺寸根据水力计算确定——核算泄流能力及沿程压坡线。?
常用的无压隧洞断式有：圆拱直墙式、马蹄形。其断面尺寸根据运用、泄流能力和洞内水面线的要求确定。

3、水工隧洞中的闸门按其工作性质分

为工作闸门、检修闸门。工作闸门主要用于调节流量和控制孔口，应在动水启闭；检修闸门是地检修主闸门或洞身时挡水时采用的，一般在静水中启闭。

4、隧洞组成由进口段、洞身段、出口段三部分。 进水口的形式有竖井式、塔式、岸塔式和斜坡式四种。
隧洞进口建筑物一般包括：进水喇叭口、闸门室、通气孔、平压管和渐变段等几部分组成。在泄水隧洞闸门之后应设通气孔，其作用是补气和排气。

5、洞身衬砌的作用（1）承受荷载；（2）加固围岩；（3）减小洞身表面糙率；（4）保护围岩（5）防止渗漏。

6、隧洞灌浆按其目的不同分为回填灌浆和固结灌浆。

回填灌浆的作用：是为了将衬砌与岩石之间的空隙充填密实，使衬砌与岩石紧密结合，改善衬砌的传力条件，以便衬砌与围岩共同承受荷载。

固结灌浆的作用是提高围岩的强度和整体性，并得到可靠的弹性抗力，以改善衬砌结构的受力条件，并减少渗漏。

隧洞设置排水的目的是为了降低作用在衬砌上的外水压力。

7、隧洞的消能设施：泄水隧洞大多采用挑流消能和底流消能。另外还有洞中突扩消能。

8、山岩压力：是由于隧洞开挖后引起原始应力场的应力重分布，使围岩产生变形、松动和破坏而作用地衬砌上压力。山岩压力的大

小与岩体的质量有关。
限制围岩变形而形成的山岩压力叫做形变山岩压力；衬砌承受的可能崩塌岩体的压力叫松动山岩压力。

弹性抗力：围岩抵抗衬砌变形的作用力，称为围岩的弹性抗力。
围岩压力与弹性抗力的不同：围岩压力是作用在衬砌上的主动力，而弹性抗力则是被动力，并且是有条件的。

9、水工随洞的特点：结构特点、水流特点、施工特点。

10、坝下涵管一般由进口段、管身段及出口段组成。 管身一般设有管座、伸缩缝、截水环、涵衣等设施。




第八章过坝建筑物及渠系建筑物


1、通航建筑物分为船闸和升船机
船闸的作用：是利用水力条件将船浮送过坝，其运输量大，运费低，安全可靠，但耗水量大。
升船机的作用：利用机械力量将船只送过坝，其耗水量极小，运送速度快，适用范围大，但机械设备复杂，技术要求高，运输能力低。

2、船闸组成：上下游引航道、上、下游闸首、闸室。
船闸基本尺寸：包括闸室有效长度、有效宽度及闸槛上的有效水深。 ?船闸的布置，一般布置在靠近河道深泓线一侧。

3、渠系建筑物
渡槽：是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等碍的架空输水建筑物。 组成：由输水的槽身、支承结构、基础及进

出口建筑物等部分组成。

4、倒虹吸管：是在渠道同道路、河渠或谷地相交时，修建的压力输水建筑物。它与渡槽相比，具有造价低且施工方便优点，不过它的水头损失较大，而且运行管理不如渡槽方便。它应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合；在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。 倒虹管由进口、管身、出口三部分组成。分为斜管式和竖井式。 进口段包括进水口、闸门、拦污栅、启闭台、渐变段及沉沙池。

5、落差建筑物：主要有跌水和陡坡两类。 凡是水流自跌水口流出后，呈自由抛投状态，最后落入下游消力池内的为跌水；跌水由进口、跌水墙、侧墙、消力池和出口部分组成。
当渠道过地形过陡地段时，利用倾斜渠槽连接该段上下游渠道，这种倾斜渠槽的坡度一般比临界坡度大，称为陡坡。 由进口段、陡坡段、消能设施和出口段组成。

6、灌溉渠系一般分为干、支、斗、农、毛五级渠道，构成灌溉系统。前四级为固定渠道，最后一级为临时渠道。一般干、支、渠主要起输水作用，称为输水渠。斗、农渠起配水作用，称为配水渠道。

7、渡槽主要由槽身支撑支撑结构、



第九章水利枢纽

1、水利枢纽的设计阶段有预可行性研究阶段、可行性研究阶段、招标设计阶段、施工详图阶段。

? 2、坝址坝型选择应考虑的因素有：地形条件、地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益。?弯道环流原理都应用在有坝引水枢纽中。（×）?无坝取水口一般设置在河道的凸岸。（×）?
无坝引

水与有坝引水的位置选择原则相同（?√）?枢纽布置就是将枢纽建筑物紧凑地布置在一起。（×）