工程基础知识

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1、四创软件自动化事业部工程基础知识1、水资源、水利、水利工程的概念水资源：联合国教科文组织和世界气象组织对水资源的定义是：“作为资源 的水应当是可供利用或可能被利用，具有足数量和可用量，并适合对某地水需求 而能长期供应的水源”。水资源一般分为地表水资源和地下水资源两大类。水利：人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水 域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。水利工程：用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的 而修建的工程。2、坝、溢洪道、启闭机、启闭机房、闸门、输水涵洞的作用坝：拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物，可形成水库， 抬

2、高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运 等。调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，如丁坝、顺坝和潜坝等。溢洪道：是水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在坝的一侧，当水库水位超 过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止坝被毁坏。溢洪道按泄洪标准和 运用情况，分为正常溢洪道和非常溢洪道。按其所在位置，分为河床式溢洪道和 岸边溢洪道。闸门：用于关闭和开放泄（放）水通道的控制设施，安装于溢流坝、岸边溢 洪道、泄水孔、水工隧洞和水闸等建筑物的空口上，用以拦截水流，控制水位、 调节流量、排放泥沙和飘浮物等。闸门按不同分类方法可分为：1）按工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事

3、故闸门。工作闸门也称主要 闸门，能在动水中启闭。检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检 修时短期挡水，一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑 物或设备出现事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也称 事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为快速闸门。2）按关闭时门顶与水面的相对位置分为露顶式闸门和潜孔式闸门。3）按门叶外观形状分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、拱形闸门、球形 闸门和圆筒闸门等。4）按门叶材料分为钢闸门、铸造闸门、木闸门、钢筋混凝土闸门和组合材料闸门。启闭机：用于开启、关闭各类水利水电工程闸门的控制设施。按类型分为卷 扬式启

4、闭机、螺杆式启闭机、液压式启闭机、门机、手轮启闭机、手摇启闭机等。启闭机房：安装启闭机的房屋。输水涵洞：从水源地（水库）到水厂或配水管网的涵洞管道，用于供水。3、坝分类方法及类别坝的类型很多，一般按筑坝材料、结构性质、施工方法、防渗体形式进行划 分，也可按工作状况和使用目的划分。1）按筑坝材料分为混凝土坝、浆砌石坝、土石坝、草土坝、橡胶坝、钢坝 和木坝等，其中混凝土坝和土石坝是常见的主要坝型。2）混凝土坝和浆砌石坝按力学特点和结构特征可分为重力坝、拱坝和支墩 坝。混凝土坝中由浆砌石取代混凝土筑成的坝为浆砌石坝。重力坝：用混凝土或浆砌石等修建的靠自身重力维持稳定的坝。坝体断面大 致呈三角形。为减

5、小温度应力、适应地基变形和便于施工，常将重力坝垂直于坝 轴线分割为若干坝段。相邻坝段的接触面称横缝。重力坝按结构分为实体重力坝、 将实体重力坝的各横缝的中间部分扩宽成为空腔的宽缝重力坝、沿坝轴线设有大 型纵向空腔的空腹重力坝。拱坝：通过拱的作用将大部分水平向荷载传给两岸岩体，并主要依靠拱端反 力维持稳定的坝。拱坝在空间呈壳体状，在平面上呈拱形。当最大坝高处坝底厚 度与坝高之比小于0.2时称薄拱坝，大于0.35时称厚拱坝，又称重力拱坝。介于 上述二者之间称中厚拱坝，或称一般拱坝。按坝体竖向曲率分为双曲拱坝和单曲 拱坝。此外，沿坝轴线设有纵向大型空腔的拱坝称空腹拱坝。支墩坝：由一系列支墩和斜倚于其

6、上的面板组成的坝。当面板为平板时称平 板坝。当面板为一系列拱筒时称连拱坝。当面板由支墩上游部分扩大而成，形同 头状，称大头坝。支墩坝多用混凝土或钢筋混凝土建造。小型工程除平板坝的面 板外，也可用浆砌石建造。支墩坝混凝土用量较小，但侧向稳定性差，抗震抗冻 性差，对地基要求较高。平板坝和连拱坝的钢筋用量较多。3）土石坝又称当地材料坝，分为土坝和堆石坝。土坝：用土、砂、砂砾为主筑成的坝。为挡水防止大量渗漏，在坝体内设有 防渗体。建防渗体多用粘土，也可用混凝土、钢筋混凝土或沥青混凝土等。为排 除渗水和增加稳定，在坝体的下游侧部分建有排水设施。为防止风浪和雨水冲刷， 上游面多用块石或混凝土板护坡，下游面

7、多用碎石或草皮等护坡。按坝体土料的 配置和结构分为：用单一土料填筑的均质土坝；由几种不同土料筑成的多种土质 坝；防渗体位于坝体中部的心墙土坝；防渗体靠近坝体上游坡的斜墙土坝；防渗 体介于心墙和斜墙位置之间的斜心墙土坝。堆石坝：以石料为主，经碾压、抛填或干砌建成的坝。按施工方法分为碾压式堆石坝、抛填式堆石坝、定向爆破堆石坝和干砌石坝。堆石坝设有防渗体，按防渗体位置分为心墙堆石坝、斜墙堆石坝或面板堆石坝、斜心墙堆石坝。4）按坝顶是否允许泄流分为溢流坝和非溢流坝。啓曲炭坝I单開盛地I UW侪需境I 土防盘规I 土防潇塩X:均园规阿P 土駁切1心墻切1 1翔爛坝1而播切按防喀体真型分&%总雀史型労4、

8、水位、水位基面、死水位、汛限水位、正常水位、警戒水位、保证水位 的概念及相互关系水位：水位是指水体的自由水面高出基面以上的高程。 水位基面：通常分为绝对基面和测站基面。我国目前采用的绝对基面是黄海 基面，以黄海口某一海滨地点的特征海水面为零点。东南部分省份还使用罗零基 面，以罗星塔零点为深度准面。罗零比黄海低2.179米。死水位：水库在正常运用情况下的最低水位。 汛限水位：又称汛期限制（极限）水位，湖、库按照以往汛期的最大水流量 和最大承受水量设定的一个水位高度，如果超出这个水位，就有面临危险的可能。正常水位：水库在正常运行（包括防洪和兴利）时坝前允许达到的最高水位。 警戒水位：指江河水位上涨

9、到河段内可能发生险情的水位，在超过警戒水位 时，就要加强防范。保证水位：早期又成为危险水位，保证水位准许超出警戒水位，但要低于最 高设计水位。通常分为左岸和右岸保证水位。相互关系：湖库：死水位汛限水位正常水位江河：死水位警戒水位保证水位5、库容、总库容、调洪库容、兴利库容、死库容的概念及之间的相互关系 库容：水库某一水位以下或两水位之间的蓄水容积，是表征水库规模的主要 指标。总库容：校核洪水位（关系水库安全的水位）以下的水库容积。 调洪库容：校核洪水位与防洪限制水位（水库在汛期允许兴利蓄水的上限水 位）间的水库容积，当汛期内防洪限制水位变化时，指校核洪水位与最低的防洪 限制水位间的库容。防洪库

10、容：防洪高水位（下游防护区遭遇设计洪水时，水库达到的最高洪水 位）与防洪限制水位间的水库容积，当汛期内防洪限制水位变化时，指防洪高水 位与最低的防洪限制水位间的库容。兴利库容、调节库容：正常蓄水位与死水位（水库在正常运用情况下，允许 消落到的最低水位）间的水库容积称，在正常运用情况下，其中的水可用于供水、灌溉、水力发电、航运等兴利用途。重叠库容、结合库容：正常蓄水位与防洪限制水位之间的水库容积称，是防 洪库容或调洪库容与兴利库容之间的共用部分。死库容、垫底库容：死水位以下的水库容积，它不参加径流调节，只在战备、 检修等特殊情况下才允许排放。相互关系：总库容=死库容+兴利库容+调洪库容-结合库容

11、榜核決朮仿 调洪库容 设计決水仿防淇高木仿防洪库容结舍库容TF常木恃6、河流、河流等级、水系、流域的概念 河流：陆地表面经常或间歇有水流动的泄水凹槽，称为河流。较大的河流可 分河源、上游、中游、下游、河口等五个部分，河源是河流的发源地。河口是河 水的出口处。上游、中游、下游是从河源到河口之间的三个河段，它们有着不同 的水文地貌特征。上游的特点是：河谷呈“V”字形，河床多为基岩或砾石；比降大；流速大； 下切力强；流量小；水位变幅大。中游的特点是：河谷呈“U”字形；河床多为粗砂；比降较缓；下切力不大而 侧蚀显著；流量较大；水位变幅较小。下游的特点是：河谷宽广，呈“”形，河床多为细砂或淤泥；比降很小

12、；流速 也很小；水流无侵蚀力，淤积显著；流量大；水位变幅较小。河流等级：根据汇流关系分为支流（汇入干流）、干流（接纳支流）。河流等级划分有以下两种方法：1）从河源算起，为1级，1级汇入2级，以此类推，河流级别可多达几十级。 一般河流级别愈低，尺度、水流愈小，反之愈大。2）把直接汇入干流的河流称一级支流，汇入一级支流的称二级支流，余类 推。如长江水系，直接入海的长江为干流，直接汇入长江的汉江为长江的一级支 流，流入汉江的唐白河为二级支流，注入唐白河的白河为三级支流。水系：河流的支流、干流组成的有序的河流网络系统。根据干支流分布的形 状，可进行水系分类，主要分为扇状水系（如海河水系）、羽状水系（如

13、滦河水 系）、平行状水系（如淮河左岸的洪河、颖河）、树枝状水系（如西江水系）、 格状水系（如闽江水系）。水系类型不同，对水情变化的影响不同。例如，扇状 水系，由于支流几乎同时汇人干流，当整个水系普降大雨时，就易造成干流特 大洪水。而羽状水系因支流洪水是先后汇人干流的，因此各支流汇入的水量分 先后排出，故不易形成水灾。流域：由分水线包围的、河流的陆地集水区。大流域由一系列子流域组成 如长江、黄河等流域。J;I圾支潦| tRlrtt-in级支流l级支流 干谎分水线A - A河臓出口断面#7、水库、水库等级、集雨面积的概念 水库：由人工改造或修建水工建筑物而形成的、具有一定容积和用途的水量 交换缓慢

14、的水体。水库等级：大一型 总库容 = 10亿立方大二型 10亿方总库容 = 1亿方中型 1亿方总库容 = 0.1亿方小一型 0.1亿方总库容 = 1百万方小二型 1百万方总库容 = 10万方 集雨面积：河流的集雨面积即是其流域面积，水库的集雨面积是汇集到此水 库所有河流集雨面积之和。8、水利局、水务局、水文局的职能 水利局：对辖区内的水资源进行统一的规划和管理；对辖区内水利工程的建 设运行维护进行统一的规划和管理；对辖区内的供水进行统一的规划和管理；对 辖区的污水进行统一的规划和治理；关于辖区内与水有关的执法等。水文局：负责测流、降水、地下水观测、水环境监测方面的工作。水务局：多见于大型城市，职能与水利局类似，会更侧重于水资源规划及城 市的供水的职能，包括：污水的治理。9、汛期的划分 汛期：每年的410月，包括：入梅汛期、主汛期、凌汛（北方）； 入梅汛期：梅汛期主要是江浙一带的称呼，指刚入汛的前一段时间，为每年 的47月；主汛期：通常指每年的710月； 凌汛：北方河流春季解冻时，上游先解冻，浮冰顺水而下，而下游尚未解冻， 造成浮冰堵塞，引起水位上涨，而且浮冰切割堤岸，更容易穿堤造成水灾。我国 的北方河流，受到凌汛威胁的主要是黄河和黑龙江，黄河的凌汛是在3月，黑龙 江晚一些。