常见水工建筑物

来源： 皖航建筑水利工 

水利水电工程等级划分及特征水位

一、水工建筑物等级划分

1. 水利水电工程分等指标(第一页表格），分为一二三四五等，分别是防洪、灌溉、发电、供水和治涝。

2. 永久性水工建筑物级别：根据所在工程的等别、建筑物的重要性确定为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，穿堤水工建筑物按最高级别确定。

3. 临时性水工建筑物级别：按第二页下方表格确定，对于3级临时性水工建筑物，符合该级别规定的指标不得少于两项。

二、水工建筑物的分类及作用 

1. 按作用分类： 挡水建筑物，泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。

2. 取（进）水建筑物： 输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。

3. 整治建筑物： 用以改善河流的水流条件、调整河势、稳定河槽、维护航道以及为防护河流、水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。

4. 专门建筑物： 为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。如专为发电用的引水管道、压力前池、调压室、电站厂房；专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸；专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。

三、水库与堤防的特征水位 

1. 水库的特征水位： 校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、防洪限制水位、死水位。

2. 提防工程特征水位：设防（防汛）水位（开始防汛的水位）、警戒水位（准备抢险的水位）、保证水位（设计的洪水位）。

土石坝与堤防的构造及作用

一、土石坝的类型

1. 按坝高分： 低坝（30m以下）、中坝（30~70m之间）、高坝（70m以上）。 

2. 按施工方法分： 碾压式土石坝（最常见，分为： 均质坝（低坝）、土质防渗体分区坝、非土料防渗体坝）、水力冲填坝、定向爆破堆石坝。

二、土石坝的构造及作用 

1. 坝顶构造： 坝顶宽度（高坝选10~15m、中低坝选5~10m）、护面（Ⅳ级以下的坝下泳也可以采用草皮护面）、防浪墙（1~1.2m）。 

2. 防渗体： 主要有心墙、斜墙、铺盖、截水墙等。 作用：减少通过坝体和坝基的渗流量；降低浸润线，增加下游坝坡的稳定性；降低渗透坡降，防止渗透变形。心墙一般布置在坝体中部。斜墙在坝体上游。黏性心墙和斜墙顶部水平厚度一般不小于3m，防渗坝体与坝顶之间保护层不宜小于1m。

3. 土石坝的护坡与坝坡排水： 

   护坡： 防止波浪淘刷、顺坝水流冲刷、冰冻和其他形式破坏。 

   坝坡排水： 纵横向联通的排水沟。 坝较长时：50~100m设一横向排水沟。

4. 土石坝排水设施： 

   排水设施： 贴坡排水（常用于中小型工程下游无水的均质坝或浸润线较低的中等高度坝）、棱体排水、褥垫排水、管式排水、综合式排水。 

   反滤层： 2~3层粒径不同的砂石料。 

土坝的裂缝及其处理

土坝滑坡及其处理

三、堤防的构造与作用 

         

             

         

堤防

简称堤，亦称堤埝。指为防御水流漫溢而在岸边修筑的水工建筑物。一般用土修筑。 堤高超过6m的背水坡应设戗台，风浪大的海堤、湖堤临水设置消浪平台。

水闸的组成及作用

         

             

         

水闸

水闸是一种 修建在河道、渠道或湖、海口，利用闸门控制流量和调节水位即能挡水又能泄水的低水头水工建筑物。

1. 按承担任务： 进水闸、节制闸、泄水闸、排水闸、挡潮闸。 

2. 按闸室结构： 开敞式水闸、涵洞式水闸。 

二、水闸的组成部分及其作用 

1. 闸室： 是水闸的主体，起挡水和调节水流的作用。 包括：

   底板： 整体式底板： 底板与闸墩连成整体。中等密实以下的地基或地震区适宜采用整体式底板。分离式底板：底板与闸墩之间用用沉降缝分开。基地压力较大、适用于中等密实以上地基。

   闸墩： 多用C15~C30的混凝土浇筑。 

   工作桥。 

   胸墙： 挡水。 减小闸门高度。5m以下用板式结构，5m以上用板梁式结构。

2. 上游连接段： 

   铺盖 ： 防渗，不透水性，防冲。混凝土铺盖最常见，常用C15混凝土浇筑，厚度0.2~0.4m。

   护底与护坡 ： 防止冲刷，长度为3~5倍堰顶水头。

   上游翼墙： 结构形式有重力式、悬臂式、扶壁式和空箱式等。 

   重力式翼墙： 适用于地基承载力较高、高度在5~6m以下的。 

   悬臂式翼墙： 高度在6~9m，地质条件较好的。 

   扶壁式翼墙： 8~9m以上、地质条件较好的。 

   空箱式翼墙： 高度较高、地质条件较差的。 

3. 下游连接段： 

   护坦： 缝中应设止水。 

   海漫与防冲槽（齿墙） ： 消除水流余能，调整流速。海漫构造要求：表面粗糙、透水性好、有一定柔性。

   下游翼墙与护坡： 总扩散角在15°~24°之间。 

混凝土坝的构造及作用

            

             

混凝土坝             

土坝

         

坝

指 拦截水流的挡水建筑物。 在坝的上游形成水库，用以调节流量、抬高水位，为防洪、灌溉、发电、航运、给水等事业服务。

通常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的主要坝型。

混凝土坝和浆砌石坝按力学特点和结构特征又可分为重力坝、拱坝和支墩坝。

土石坝又称当地材料坝，分为土坝和堆石坝。 坝体剖面为上窄下宽的梯形。 优点是就地取材，结构简单，抗震性能好，除干砌石坝外均可机械化施工，对地形和地质条件适应性强。 缺点是一般需要在坝体外另设泄洪过流和施工导流设施。  

坝还按坝顶是否允许泄流分为溢流坝和非溢流坝。

按坝的高度分为高坝、中坝和低坝，对此各国标准不一。 中国规定坝高70 米以上为高坝 ，坝高30～70米为中坝 ，坝高30米以下为低坝。 

一、重力坝的分缝与止水 

1. 横缝： 一般为15~20m，不均匀沉降较大时，需留缝宽1~2cm。

2. 纵缝： 沿缝面应布设灌浆系统。坝体温度冷却到稳定温度，缝宽达0.5mm以上时再进行灌浆。

二、拱坝的类型

1. 引水建筑物： 有动力渠道、引水隧洞和压力管道。

   动力渠道： 有非自动调节和自动调节渠道两种。 非自动不能调节流量，自动能调节流量。

   引水隧洞： 弯曲半径大于5倍洞径，转角不宜大于60° 

2. 平水建筑物： 包括压力前池（设在无压引水的末端）、调压室。 

3. 厂区枢纽的主厂房： 施工中、蜗壳外围混凝土、机墩、发电机风罩等为二期混凝土，其他为一期混凝 土。

渠系建筑物的构造及作用

渡槽的构造及作用

         

             

         

渡槽

渡槽，指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。

1. 梁式渡槽的槽身结构： 有矩形和U型，简支矩形槽身适应跨度为8~15m，U型槽身适应跨度为15~20m。

2. 涵洞的构造及作用： 涵洞分有压、无压、半有压式。 

涵洞的洞身断面形式： 

1. 圆形管涵： 适用于有压涵洞或小型无压涵洞 

2. 箱形涵洞： 大中型有压或无压涵洞 

3. 盖板涵洞： 小型无压涵洞。 

4. 拱涵。 

洞身构造： 基础、 沉降缝、 缝中要设止水、 截水环或涵衣、 产生集中渗流。