水工建筑物工程概况

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摘要:水工建筑物是各种建筑中很重要的一类，随着科技和经济的发展，这一建筑日益受到人们更多的关注，它的存在对人类历史的发展起着至关重要的作用。

关键字:水利工程,建筑物

Abstract: the hydraulic structures of various construction is an important category, with the development of technology and economy, the building is being people more attention, its existence to the development of human history plays a vital role.

Keywords: water conservancy project, building

中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：

所谓水利工程，是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。在时间上重新分配水资源，做到防洪补枯，以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水和航运等事业。用来控制和分配水流。这些建筑物统称为水工建筑物。而由不同类型的水工建筑物组成综合体，称为水利枢纽。

一、水工建筑物的发展历程

从公元前2900年埃及在尼罗河上建造的挡水坝到中国战国时期兴建并延用至今的都江堰工程，水利工程经过了漫长的历史，并在人类发展进程中起着非常重要的作用。

20世纪以来，水工建设取得了巨大的进步。如重力坝剖面的底宽与坝高之比在逐渐减小；在适宜的条件下，改变结构形式（如腹拱坝）或采用减压排水系统，以减小坝体工程量；而碾压混凝土筑坝等技术的出现，又为简化坝体施工、加快工程进度和降低造价提供了有利条件。随着土力学理论的发展，施工技术水平的提高和大功率、高效施工机械的采用，以及对上坝土料要求放宽，加之有些国家地质条件较好的坝址已经不多等原因，致使高土石坝的修建越来越多。这其中主要的代表是瑞士高285米的大迪克桑斯坝、苏联高达272米的英古里坝和中国云南小湾水电站——世界上最高的拱坝，最大坝高达292米。

同时，利用混凝土防渗墙或帷幕灌浆解决坝基渗漏，在深厚覆盖层地基上修建土石坝，在岩溶地区和复杂地基修建高坝都有较大突破。比如埃及帷幕深170米的阿斯旺高坝、加拿大防渗墙深达131米的马尼克三级土坝和中国在岩溶地区地建成了高165米的乌江渡拱形重力坝，灌浆帷幕深达260m。大容量电子计算机和有限元方法的采用，又为解决过去用人工难以完成的许多计算课题和数据处理创造了良好条件。

二、水工建筑物的分类

水工建筑物按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按功能分类可以分为通用性水工建筑和专门性水工建筑。

1、按使用期限分类

（1）水利水电工程的永久性水工建筑物的级别应根据建筑物所在工程的等别，以及建筑物的重要性确定为五级，分别为 1 、 2 、 3 、 4 、 5 级

（2）对于同时分属于不同级别的临时性水工建筑物，其级别应按照其中最高级别确定

2、按功能分类

（1）通用性水工建筑物主要有：

①挡水建筑物，用以拦截江河，形成水库或壅高水位。如各种材料和类型的坝和水闸，以及为防御洪水或阻挡海潮，沿江河海岸修建的堤防、海塘等，如三峡水利枢纽工程。

②泄水建筑物，用以宣泄多余水量，排放泥沙和冰凌，或为人防、检修而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全，如黄河小浪底泄水工程。

③进水建筑物，是输水建筑物的首部建筑，也称取水建筑物。

④输水建筑物，为灌溉、发电和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物。

⑤河道整治建筑物，用以改善河流的水流条件，调整水流对河床及河岸的作用，以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡的冲刷。

（2）专门性水工建筑物主要有：

①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；

②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸；

③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道；

④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。

三、水工建筑物的特点

1、受自然条件制约多

地形、地质、水文、气象等自然因素对工程选址，建筑物选型、设计、施工，枢纽布置和工程投资等影响很大，特别是水文和地质条件更为突出。水文条件直接关系到水工建筑物的规模和工程效益。水工建筑物地基常面临很复杂的情况：岩基经常有断层破碎带、软弱夹层、岩溶等地质构造；土基间或有压缩性大的软弱土层或流动性大的细砂层等情况。对不同的地基，需要在摸清地质情况的基础上，结合建筑物的类型、规模和重要性，采取妥善的地基处理措施。

2、工作条件复杂

水和建筑物的相互作用是水工建筑物工作条件复杂化的基本因素，也是水工建筑物有别于一般土木结构的重要特点。例如:由于上下游水位差,挡水建筑物要承受相当大的水压力，要求建筑物及其地基必须具有足够的抵抗水压力的能力，以确保建筑物的安全；在建筑物及其两侧岸边和地基内形成的渗流，产生渗透压力，对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，下泄水流的巨大能量，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用；对高水头泄水建筑物还应研究解决由于高速水流引起的脉动、振动、空蚀、掺气以及水流挟沙对建筑物表面的磨蚀等。

3、施工难度大

在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期渡汛。通常工期紧迫，技术难度大，降雨、 冰冻、 高温等气候条件都对土方工程和混凝土工程施工有不同程度的影响。大体积混凝土温度控制、复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。水利工程的建筑材料一般数量较大，交通运输比较困难，特别是在深山峡谷地区更为突出。

四、结束语

21世纪以来，水工建筑物在世界各国发展迅速，规模也越来越大，水工建筑物正向高水头、大容量、新材料、新结构等方面发展。随着施工技术不断提高和大型、高效施工机械及高速、大容量电子计算机的采用，高拱坝、高土石坝、碾压混凝土坝、深埋隧洞及大型地下建筑物等的设计和研究将会有较快的进展。此外，预制构件装配化的中小型水工建筑物的应用，以及水工建筑物监测和管理调度技术等也将随之有较大发展。

参考文献

【1】麦家煊，水工建筑物，清华大学出版社，2005年6月

【2】颜宏亮，水工建筑物，化学工业出版社，2007年3月

【3】杨邦柱，水工建筑物，中国水利水电出版社，2009年5月

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