《土木工程概论》第9章水利水电工程.ppt
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1、土木工程概论土木工程概论第九章水利水电工程Chapter 9Water Resources and Hydropower Engineering 本章内容本章内容9.1 9.1 农田水利工程农田水利工程(irrigation and drainage engineering)9.2 9.2 水电工程水电工程(water-power engineering)9.3 9.3 防洪规划防洪规划(Flood Control Planning)9.4 9.4 前景展望前景展望(Prospects)都江堰水利工程 都江堰及其示意图引言引言(introduction)四川都江堰水利工程(公元前256年秦蜀郡
2、守李冰修建),是全世界至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。都江堰没有众多水利工程所常见的雄伟大坝,只有一个酷似鱼一样的大堤纵卧江中,这条堤就被称为“金刚堤”。堤的头部就是都江堰的鱼嘴;中后部是一个低矮的斜坡,叫飞沙堰;尾部是两山之间狭窄的进水口,形似瓶口,叫宝瓶口。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分构成,科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题,消除了水患,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。目前灌溉面积已达40余县、超过一千万亩农田。引言引言(introduction)从古到今人类为了生存和发展的需要,采取各种措施,对自然
3、界的水和水域进行调控,以防治水旱灾害,开发利用和保护水资源。用于调控自然界的地表水和地下水,以达到除害兴利目的而兴建的工程称为水利工程水利工程。我国江河众多,全国大小河流总长达42万公里,河川径流总量为2.81012 m3,流域面积在1000 km2以上的河流约1500条。引言引言(introduction)中国七大江河中国七大江河 项目项目长江长江黄河黄河松花江松花江珠江珠江辽河辽河海河海河淮河淮河流域面积(万流域面积(万km2)180.975.2 55.744.422.926.426.9河长(河长(km)6300546423082214139010901000年均降水深(年均降水深(mm)
4、10704755271469473559889年年均均径径流流量量(亿亿m3)9513658623338148228622注入注入东海渤海黑龙江南海渤海长江渤海引言引言(introduction)典型工程典型工程(typical engineering)三峡(three gorges project)都江堰南水北调(South-to-North water diversion project)请同学们课后查阅相关内容。9.1 9.1 农田水利工程农田水利工程(irrigation and drainage engineering)农田水利工程主要包括灌溉工程灌溉工程和排涝工程排涝工程,解决农田
5、的灌溉和排涝,以及土壤改良工作。9.1.1 9.1.1 灌溉与排水灌溉与排水 (Irrigation and Drainage)9.1.2 9.1.2 取水工程取水工程 (water intake engineering)9.1.3 9.1.3 灌溉泵站与排水泵站灌溉泵站与排水泵站 (irrigation pumping station and drainage pumping station)9.1.4 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物渠道工程与渠系建筑物 (canal engineering and Canal System Structures)1 1、灌溉方法:灌溉方法:地面灌溉、喷灌
6、、滴灌、微喷等几种形式。9.1.1 9.1.1 灌溉与排水灌溉与排水(Irrigation and Drainage)漫灌漫灌喷灌喷灌滴灌滴灌滴灌微喷2 2、灌溉水源:灌溉水源:天然河水,水库、湖泊、池塘、洼地蓄水,经净化处理过后的排放污水,高山融雪和地下水。3 3、农田排水:农田排水:排除地面积水和降低地下水位,有明沟排水系统和暗沟排水系统。9.1.1 9.1.1 灌溉与排水灌溉与排水(Irrigation and Drainage)作用是将河水引入渠道,以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活供水等需要。因取水工程位于渠道的首部,所以也称渠首工程。灌溉取水方式示意图9.1.2 9.1.2 取水
7、工程取水工程(water intake engineering)1 1、无坝取水无坝取水2 2、有坝(低坝)取水有坝(低坝)取水 3 3、抽水取水:抽水取水:河流的水量比较丰富,但灌区位置较高时 4 4、水库取水:水库取水:河流的流量、水位均不能满足灌溉要求时有坝取水工程示意图9.1.2 9.1.2 取水工程取水工程(water intake engineering)1 1、灌溉泵站、灌溉泵站有引水渠泵站布置图9.1.3 9.1.3 灌溉泵站与排水泵站灌溉泵站与排水泵站(irrigation pumping station&drainage pumping station)2 2、排水泵站、排
8、水泵站(1)排水必须统一规划,分区进行,因地制宜,不应以邻为壑,以造成水利纠纷。(2)涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时,宜集中修建较大泵站。(3)排水区水网密集,排水出口分散,地势高低不平,高地需灌水,低地需排水,宜分散建站。9.1.3 9.1.3 灌溉泵站与排水泵站灌溉泵站与排水泵站(irrigation pumping station&drainage pumping station)9.1.4 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物渠道工程与渠系建筑物 (canal engineering and Canal System Structures)渠道所经过地方的建筑物,称为渠系建筑物。渠道段
9、面示意图1 1、渠道的流速与流量、渠道的流速与流量2 2、渠道的渗透损失及防渗措施、渠道的渗透损失及防渗措施 一条渠道的两端底部高差与坡底的长度比,叫做底坡降。一般情况下灌溉渠道的水流是恒定流(即水深和流速都不变),因而水面坡降与渠底坡降大致相等。渠道的水量损失,主要是渗透,其次是蒸发。一般防止渗透的方法有:提高渠床土壤的不透水性;或是衬砌渠床。9.1.4 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物渠道工程与渠系建筑物 (canal engineering and Canal System Structures)3 3、渠系建筑物、渠系建筑物水闸立体示意图9.1.4 9.1.4 渠道工程与渠系建筑物渠道
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