《水工建筑物》课程内容简介

水工建筑物课程内容简介课程名称：水工建筑物学分：4总学时：6064适用专业：水利水电建筑工程专业先修课程：工程制图、工程力学、建筑材料、工程测量、土力学、工程地质、水力学、钢筋砼结构、水工钢结构、工程水文学与水利计算等为学习基础平台。后续课程：水利工程施工、水利工程管理、课程设计、毕业设计一、课程内容简介：（一）绪论1.我国的水利工程建设其内容主要包括：国的水资源及开发；我国水利工程建设状况；我国水利事业发展前景2水工建筑物及水利枢纽其内容主要包括：水利枢纽；水工建筑物的分类及特点；水利工程的等级划分；水工建筑物的设计洪水标准及安全加高。3.本课程的性质、任务及学习方法其内容主要包括：本课程的内容、性质、任务；该课程学习方法及注意的问题教学重点：水资源、水利枢纽、水工建筑物等概念；我国水利水电发展前景及当前改革方向。难点：基本概念、当前水利事业发展及改革的方向。（二）水工建筑物上的荷载1 荷载及计算建筑物及永久设备重；水压力；扬压力；土压力淤沙压力；浪压力；地震荷载；山体围岩压力及弹性抗力；风雪荷载；其它荷载。2 荷载分类及荷载效应组合荷载分类；荷载效应组合。教学重点：水工建筑物荷载特点、各种荷载的计算方法及影响因素；荷载组和的实际状况选择。难点：基本概念、扬压力、风浪压力、地震力、荷载组合。（三）重力坝1概述：重力坝的特点；重力坝的类型；外重力坝的发展2重力坝的稳定分析抗滑稳定计算截面的选择；抗滑稳定计算；提高坝体抗滑稳定性的工程措施。3 重力坝的应力分析概述；用材料力学法计算坝体应力。4非溢流重力坝的剖面设计基本剖面设计；非溢流重力坝的实用剖面。5 溢流重力坝设计溢流重力坝剖面设计；溢流孔口布置；溢流重力坝的消能防冲措施。6 重力坝的深式泄水孔泄水孔的作用及类型；有压泄水孔；无压泄水孔。7 重力坝的材料及构造重力坝的材料；坝体材料分区；坝顶构造；坝体防渗排水设施；坝体的分缝与止水；坝内廊道。8 重力坝的地基处理坝基的开挖和清理；坝基的加固处理；坝基的防渗、排水；坝基岸坡处理。9 碾压混凝土重力坝碾压混凝土坝的特点；碾压混凝土坝的构筑形式；碾压混凝土坝的构造；碾压混凝土坝的材料及配比。10 其它型式的重力坝砌石重力坝；宽缝重力坝简介；空腹重力坝。教学重点：重力坝的特点、重力坝稳定分析、坝体表面应力计算及剖面设计方法及影响因素；重力坝的构造及坝基防渗；碾压混凝土坝等。难点：基本概念、重力坝稳定分析、坝体表面应力计算及剖面设计方法。（四）拱坝1概述拱坝的特点及发展；拱坝对地形、地质的要求2 拱坝的布置水平拱圈布置；拱坝的几种体型；拱冠梁剖面布置。3 拱坝的应力分析简介拱坝的荷载；纯拱法简介；拱冠梁法。4 拱坝的构造及地基处理拱坝的构造；拱坝的地基处理。教学重点：拱坝的特点、拱坝的布置、拱坝的构造等。难点：拱坝的应力及稳定分析设计方法。（五）土石坝1 概述土石坝的工作特点；土石坝的类型。土石坝剖面的基本尺寸坝顶高程；坝顶宽度；坝坡2 土石坝的渗流分析概述；渗流分析的水力学法；渗流分析的有限元法；手绘流网法；土石坝的渗透变形及防止。3 土石坝的稳定分析概述；土壤抗剪强度指标的选取；坝坡稳定计算情况和安全系数的采用；坝坡稳定分析方法。4 土料选择与填土标准确定筑坝材料选择；土料填筑标准的确定5 土石坝的构造坝顶；护坡；防渗体；排水设备土石坝的地基处理砂砾石地基处理；软土地基处理土石坝与地基、岸坡及其它建筑物的连接坝体与土质地基及岸坡的连接；坝体与岩石地基及岩坡的连接；坝体与混凝土建筑物的连接。面板堆石坝概述；面板堆石坝剖面及构造。6 土石坝优化设计土石坝坝型比较；石坝优化设计土工合成材料在土石坝等工程中的应用概述；土工织物的反滤、排水设计；防渗设计；护坡及防冲设计。教学重点：土石坝的特点、土石坝坡的稳定分析、坝体渗流计算及剖面设计方法；土石坝的构造及坝体、坝基防渗；土工合成材料应用等。难点：土石坝稳定分析、坝体渗流计算及剖面设计方法、土工合成材料应用。1 （六）河岸溢洪道概述河岸溢洪道的型式；河岸溢洪道位置的选择正槽溢洪道进水渠；控制段；泄槽；消能防冲设施；出水渠。2 侧槽溢洪道非常泄洪措施漫流式非常溢洪道；自溃式非常溢洪道；爆破引溃式非常溢洪道。教学重点：溢洪道的概念、正槽溢洪道、非常溢洪设施。难点：基本概念、正槽溢洪道布置及设计方法。（七）水工隧洞与坝下埋管1 概述水工隧洞的类型；水工隧洞的工作特点；水工隧洞的线路选择和工程布置。2 隧洞的进出口建筑物进口建筑物；出口建筑物。3 隧洞洞身的型式、构造洞身断面型式及尺寸；洞身衬砌类型和构造4 作用在隧洞衬砌上的荷载衬砌的荷载及其组合；受均匀内水压力作用下的衬砌计算；受围岩压力及其它荷载作用下的衬砌内力计算。5 隧洞的喷锚衬砌喷锚衬砌的工作原理；喷锚衬砌设计要点及特点；喷锚衬砌设计方法土石坝坝下埋管坝下埋管的线路选择及工程布置；坝下埋管的进出口建筑物；坝下埋管的管身型式及构造；作用在管身上的荷载；管身的结构计算教学重点：水工隧洞的类型及特点、隧洞的进出口、洞身断面及构造、喷锚衬砌、坝下埋管等。难点：基本概念、进口的布置、洞身断面的应力。1 （八）水闸概述水闸的类型；水闸的组成部分及其作用；水闸的工作特点闸孔设计闸孔型式；闸底板顶面高程确定；闸孔总宽度及孔数的确定水闸的消能防冲水闸的泄流特点及消能要求；水闸的消能防冲设施；消能防冲设计条件的选择水闸的防渗排水设计闸基防渗长度确定；地下轮廓布置；闸基渗流计算；防渗排水设施闸室的布置与构造底板；闸墩；胸墙；工作桥；交通桥；分缝和止水2 闸室稳定、沉降及地基处理荷载及组合；闸室表层抗滑稳定性验算；闸室基底压力；闸室的沉降；地基处理3 闸室结构计算闸墩的结构计算；整体式平底板内力计算；胸墙计算要点水闸的两岸连接建筑物连接建筑物的作用；两岸建筑物的布置；两岸连接建筑物的结构型式；侧向绕渗和防渗措施其它型式水闸简介封闭式水闸；装配式水闸；水力自动翻板闸橡胶坝概述；坝袋设计；坝袋锚固设计；橡胶坝充排水设计4 闸门闸门的作用、组成和设计要求；闸门的类型；门体结构与布置；闸门的支承行走装置；止水装置；导向装置、吊头和埋固件启闭力和启闭机启闭力；启闭机。教学重点：水闸的类型及特点等基本概念、水闸的消能防冲、防渗排水设计、稳定分析、结构设计计算方法、橡胶坝设计等。难点：基本概念、消能计算、防渗计算、闸底板结构计算、橡胶坝设计计算方法。（九）水利枢纽1 水利枢纽设计的阶段、任务与内容水利枢纽的建设阶段；水利水电工程设计任务和内容2 蓄水枢纽坝址与坝型选择；枢纽布置；枢纽布置方案的选定；蓄水枢纽布置实例3 引水枢纽概述；弯道环流原理；无坝引水枢纽的布置；有坝引水枢纽的布置沉沙地概述；厢式（直线式）沉沙池的设计4 水利枢纽中的过坝建筑物船闸；水力过木建筑物教学重点：水利枢纽的基本概念、蓄水枢纽的布置、弯道环流原理、无坝取水的布置、船闸等。难点：基本概念、蓄水枢纽布置、弯道环流原理、无坝取水的布置与设计。（十）渠系建筑物渡槽概述；梁式渡槽；拱式渡槽；进出口建筑物1 倒虹吸管概述；倒虹吸管的布置和构造；倒虹吸管的水力计算；倒虹吸管管身结构计算2 涵洞概述；涵洞的工作特点和类型；涵洞的构造；涵洞的布置和水力计算。4渠道上的桥梁渠道上桥梁的类型；桥面净宽及桥面构造；渠道上桥梁的荷载及外力；钢筋混凝土梁式桥3 跌水和陡坡量水设施渠道上特设量水设施；利用水工建筑物量水；综合现代化量水教学重点：渡槽、倒虹吸管、渠道上的桥梁设计方法。难点：基本概念、渡槽的水力计算、结构计算、倒虹吸管的水力计算、桥梁的荷载计算等。二、教学实验及实践环节1在开课前应进行12周的水利水电工程认识实习。以增强学生的工程意识及空间想象能力。2本课程讲完后进行2周左右的课程设计。锻炼学生的综合分析及解决工程问题的能力。3本课程应进行35次课内实验。实验的内容结合实验条件进行。一般应在重力坝、土石坝、水闸、渡槽、倒虹吸管、量水试验等章节中选取。教材：王英华教授主编的水工建筑物参考书：扬邦柱教授主编水工建筑物胡荣辉教授主编的水工建筑物等三、考核方式：一般采用闭卷考试，但可选用半开卷考试。