小型水工建筑物设计与管理
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第一节 蓄水枢纽工程概述

综合利用的水库,常需具有防洪和几种兴利作用的多目的调节作用。一座水库,除必须有拦河坝外,为了保证工程安全,还需修建溢洪道等泄水建筑物,以宣泄多余洪水;同时修建水工隧洞、坝下涵管和坝身引水孔、管等引水建筑物,用来从水库引水以满足各项用水要求。水库工程中的挡水建筑物、泄水建筑物和引水建筑物组成一个综合体,形成蓄水枢纽工程。

一、蓄水枢纽的分类

蓄水枢纽的作用可以是单一的,但多数是综合利用的。枢纽正常运行中各部门对水的要求有所不同。如防洪部门希望汛前降低水位加大防洪库容,而兴利部门则扩大兴利库容而不愿汛前过多降低水位;水力发电只是利用水的能量而不消耗水能,发电后的尾水仍可用于农业灌溉或工业供水,但发电、灌溉、供水的用水时间不一致,造成一定的矛盾。所以在规划设计蓄水枢纽时,尽量考虑各方需求,解决矛盾,降低工程造价,满足国民经济各部门的需要。

蓄水枢纽随修建地点的地理条件不同,有山区、丘陵地区水利枢纽和平原、滨海地区水利枢纽之分;随枢纽上下游水位差的不同,有高、中、低水头之分,一般以70m以上者为高水头枢纽,30~70m者为中水头水利枢纽,30m以下者为低水头水利枢纽。

二、蓄水枢纽的建筑物组成

蓄水枢纽一般由挡水建筑物、泄水建筑物和引水建筑物组成。

挡水建筑物用以拦截江河水流,抬高上游水位以形成水库,如各种拦河坝、拦河闸等。根据不同的筑坝材料与坝型,可将坝分为:用当地土、石料修建的土坝和堆石坝,用浆砌石、混凝土修建的重力坝和拱坝,用浆砌石、混凝土以及钢筋混凝土修建的大头坝和轻型支墩坝等。在我国已建成的8.6万余座大、中、小型水库中,拦河坝采用土石坝是最多的,其次是砌石及混凝土重力坝和拱坝、堆石坝,其他坝型采用得较少。

泄水建筑物是指用以宣泄河道入库水量超过水库调蓄能力的多余洪水,以确保大坝及有关建筑物的安全,如河岸溢洪道、泄洪洞、重力坝溢流坝段、坝身泄水孔等。泄水建筑物分河岸式与河床式两类,前者位置远离挡水建筑物,泄流时对坝体安全影响较小;后者枢纽建筑物布置紧凑,运行管理较方便。水工隧洞除在蓄水枢纽中作泄水及引水建筑物外,也可在渠道系统中用作输水之用。