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1、第四章第四章水利水电工程水利水电工程Water Conservancy and Hydroelectric Power Engineering 第四章第四章水利水电工程水利水电工程第一节第一节水利水电工程概述水利水电工程概述第二节第二节水库工程水库工程第三节第三节重力坝重力坝第四节第四节拱坝拱坝第五节第五节土石坝土石坝第六节第六节其他水利工程其他水利工程引言引言在人类生活和工农业生产中，水是一刻也离不开的宝贵在人类生活和工农业生产中，水是一刻也离不开的宝贵在人类生活和工农业生产中，水是一刻也离不开的宝贵在人类生活和工农业生产中，水是一刻也离不开的宝贵资源，称水资源。这里指的水是指由大气降水补给
2、，存资源，称水资源。这里指的水是指由大气降水补给，存资源，称水资源。这里指的水是指由大气降水补给，存资源，称水资源。这里指的水是指由大气降水补给，存在于河流、湖泊、土壤和地下的淡水。在于河流、湖泊、土壤和地下的淡水。在于河流、湖泊、土壤和地下的淡水。在于河流、湖泊、土壤和地下的淡水。对水资源，主要是从水量和水晶两个方面进行估量和统对水资源，主要是从水量和水晶两个方面进行估量和统对水资源，主要是从水量和水晶两个方面进行估量和统对水资源，主要是从水量和水晶两个方面进行估量和统计。水量一般是用体积计。水量一般是用体积计。水量一般是用体积计。水量一般是用体积(亿方亿方亿方亿方)表示。表示。表示。表示。
3、水能是水体重量和它的落差高度的乘积，但通常用功率，水能是水体重量和它的落差高度的乘积，但通常用功率，水能是水体重量和它的落差高度的乘积，但通常用功率，水能是水体重量和它的落差高度的乘积，但通常用功率，即单位时间所产生的能量来表示，其单位为千瓦即单位时间所产生的能量来表示，其单位为千瓦即单位时间所产生的能量来表示，其单位为千瓦即单位时间所产生的能量来表示，其单位为千瓦.在我国，据统计流域面积在在我国，据统计流域面积在在我国，据统计流域面积在在我国，据统计流域面积在1000km1000km2 2以上的河流以上的河流以上的河流以上的河流15981598条，条，条，条，总流域面积有总流域面积有总流域面
4、积有总流域面积有667*104km667*104km2 2；正常年份径流量约正常年份径流量约正常年份径流量约正常年份径流量约2780027800亿亿亿亿方，地下水资源估计有方，地下水资源估计有方，地下水资源估计有方，地下水资源估计有60006000亿方。水能资源蕴藏量达亿方。水能资源蕴藏量达亿方。水能资源蕴藏量达亿方。水能资源蕴藏量达6.86.8 l0l08 8kwkw，其中可开发利用的有，其中可开发利用的有，其中可开发利用的有，其中可开发利用的有3.73.7 10108 8kwkw。我国水资源总量与世界各国相比，位于巴西、苏联、加我国水资源总量与世界各国相比，位于巴西、苏联、加我国水资源总量
5、与世界各国相比，位于巴西、苏联、加我国水资源总量与世界各国相比，位于巴西、苏联、加拿大、美国、印度尼西亚之后，居第六位；按人口平均，拿大、美国、印度尼西亚之后，居第六位；按人口平均，拿大、美国、印度尼西亚之后，居第六位；按人口平均，拿大、美国、印度尼西亚之后，居第六位；按人口平均，每人有量约为每人有量约为每人有量约为每人有量约为2500m2500m3 3，是世界人均占有量的，是世界人均占有量的，是世界人均占有量的，是世界人均占有量的20-2520-25，属于水资源不丰富的国家。属于水资源不丰富的国家。属于水资源不丰富的国家。属于水资源不丰富的国家。三峡工程（效果图）2002年的三峡年的三峡（t
6、he three Gorges）都江堰 南南水水北北调调工工程程线线路路示示意意图图水水库库溢溢流流与与跌跌水水第四章第四章第四章第四章 水利水电工程水利水电工程水利水电工程水利水电工程第一节第一节水利水电工程概述水利水电工程概述本节内容提要本节内容提要一、水利水电工程概念一、水利水电工程概念二、水工建筑物二、水工建筑物三、水力发电三、水力发电1、水利水电工程、水利水电工程1 1）定义）定义）定义）定义水利工程；是指采取工程措施，在河流等水资源地带水利工程；是指采取工程措施，在河流等水资源地带水利工程；是指采取工程措施，在河流等水资源地带水利工程；是指采取工程措施，在河流等水资源地带的适当地段
7、，修建各种水工建筑物，有意识、有组织控的适当地段，修建各种水工建筑物，有意识、有组织控的适当地段，修建各种水工建筑物，有意识、有组织控的适当地段，修建各种水工建筑物，有意识、有组织控制和支配水资源的生产活动和工程技术。制和支配水资源的生产活动和工程技术。制和支配水资源的生产活动和工程技术。制和支配水资源的生产活动和工程技术。水电工程；是指在河流的适当位置修建挡水建筑物，水电工程；是指在河流的适当位置修建挡水建筑物，水电工程；是指在河流的适当位置修建挡水建筑物，水电工程；是指在河流的适当位置修建挡水建筑物，以抬高水头增加水势能，利用水势能转化为动能的过程以抬高水头增加水势能，利用水势能转化为动能
8、的过程以抬高水头增加水势能，利用水势能转化为动能的过程以抬高水头增加水势能，利用水势能转化为动能的过程中带动水能机发电，这种采取工程措施依靠水能获取电中带动水能机发电，这种采取工程措施依靠水能获取电中带动水能机发电，这种采取工程措施依靠水能获取电中带动水能机发电，这种采取工程措施依靠水能获取电能的生产活动或工程技术称为水电工程。能的生产活动或工程技术称为水电工程。能的生产活动或工程技术称为水电工程。能的生产活动或工程技术称为水电工程。2 2）水利工程分类）水利工程分类）水利工程分类）水利工程分类（1 1）按水利工程的功能分类）按水利工程的功能分类）按水利工程的功能分类）按水利工程的功能分类第四
9、章第四章第四章第四章 第一节第一节第一节第一节 水利水电工程概述水利水电工程概述水利水电工程概述水利水电工程概述一、水利水电工程概念一、水利水电工程概念防洪工程；在多雨季出现河川流量过大、水位过高、防洪工程；在多雨季出现河川流量过大、水位过高、防洪工程；在多雨季出现河川流量过大、水位过高、防洪工程；在多雨季出现河川流量过大、水位过高、堤防决口、河水泛滥成灾，淹没农田、矿山，威胁城堤防决口、河水泛滥成灾，淹没农田、矿山，威胁城堤防决口、河水泛滥成灾，淹没农田、矿山，威胁城堤防决口、河水泛滥成灾，淹没农田、矿山，威胁城市安全，成为洪水灾害；为防止洪灾而建造的工程称市安全，成为洪水灾害；为防止洪灾而
10、建造的工程称市安全，成为洪水灾害；为防止洪灾而建造的工程称市安全，成为洪水灾害；为防止洪灾而建造的工程称为防洪工程，主要有分洪闸和水库；为防洪工程，主要有分洪闸和水库；为防洪工程，主要有分洪闸和水库；为防洪工程，主要有分洪闸和水库；农田水利工程，农田水利化主要是用水水闸工程、农田水利工程，农田水利化主要是用水水闸工程、农田水利工程，农田水利化主要是用水水闸工程、农田水利工程，农田水利化主要是用水水闸工程、沟渠工程和抽取地下水的打井工程等；沟渠工程和抽取地下水的打井工程等；沟渠工程和抽取地下水的打井工程等；沟渠工程和抽取地下水的打井工程等；水力发电工程；利用河道坡度，建立高坝，集中落水力发电工程
11、；利用河道坡度，建立高坝，集中落水力发电工程；利用河道坡度，建立高坝，集中落水力发电工程；利用河道坡度，建立高坝，集中落差，开发水能资源用于发电；差，开发水能资源用于发电；差，开发水能资源用于发电；差，开发水能资源用于发电；供水排水工程；城市人民生活用水、工矿企业生产供水排水工程；城市人民生活用水、工矿企业生产供水排水工程；城市人民生活用水、工矿企业生产供水排水工程；城市人民生活用水、工矿企业生产用水都要靠建设水原地取水工程和输水工程等来保证，用水都要靠建设水原地取水工程和输水工程等来保证，用水都要靠建设水原地取水工程和输水工程等来保证，用水都要靠建设水原地取水工程和输水工程等来保证，城市入口
12、的生活弃水和工厂企业的生产废水都要通过城市入口的生活弃水和工厂企业的生产废水都要通过城市入口的生活弃水和工厂企业的生产废水都要通过城市入口的生活弃水和工厂企业的生产废水都要通过排水工程、废水处理工程排至容泄区；排水工程、废水处理工程排至容泄区；排水工程、废水处理工程排至容泄区；排水工程、废水处理工程排至容泄区；航运工程；内河航运要有河道工程、运河工程、码航运工程；内河航运要有河道工程、运河工程、码航运工程；内河航运要有河道工程、运河工程、码航运工程；内河航运要有河道工程、运河工程、码头工程等予以配合保证，才能顺利实施。海洋运输也头工程等予以配合保证，才能顺利实施。海洋运输也头工程等予以配合保证
13、，才能顺利实施。海洋运输也头工程等予以配合保证，才能顺利实施。海洋运输也要有港口工程和海岸工程等；要有港口工程和海岸工程等；要有港口工程和海岸工程等；要有港口工程和海岸工程等；环境水利工程；如湿地，拦渣排污等；环境水利工程；如湿地，拦渣排污等；环境水利工程；如湿地，拦渣排污等；环境水利工程；如湿地，拦渣排污等；不同的用水部门有不同的用水方式。灌溉、给水是耗不同的用水部门有不同的用水方式。灌溉、给水是耗不同的用水部门有不同的用水方式。灌溉、给水是耗不同的用水部门有不同的用水方式。灌溉、给水是耗用水量，水力发电是利用水能，电之后的水流仍然可用水量，水力发电是利用水能，电之后的水流仍然可用水量，水力
14、发电是利用水能，电之后的水流仍然可用水量，水力发电是利用水能，电之后的水流仍然可以用于灌溉和养殖等事业。可见水资源可以重复、综以用于灌溉和养殖等事业。可见水资源可以重复、综以用于灌溉和养殖等事业。可见水资源可以重复、综以用于灌溉和养殖等事业。可见水资源可以重复、综合利用。合利用。合利用。合利用。（2 2 2 2）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类）按具体水利枢纽中所起的主要作用分类：档水建筑物：坝、闸和堤防等蓄水工程档水建筑物：坝、闸和堤防等蓄水工程档水建筑物：坝、闸和堤防等蓄水工程档水建筑物：坝、闸和堤防等蓄水工程 泄水
15、建筑物：溢洪道、泄洪洞等排水工程泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等排水工程泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等排水工程泄水建筑物：溢洪道、泄洪洞等排水工程 输水建筑物：输水洞、引水管、渠道输水建筑物：输水洞、引水管、渠道输水建筑物：输水洞、引水管、渠道输水建筑物：输水洞、引水管、渠道 取取取取水水水水建建建建筑筑筑筑物物物物：输输输输水水水水建建建建筑筑筑筑物物物物的的的的首首首首部部部部建建建建筑筑筑筑物物物物：进进进进水水水水闸闸闸闸、杨水站杨水站杨水站杨水站 专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道专门建筑物：电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道专门建筑物：
16、电站厂、船闸、升船机、鱼道、筏道 整整整整治治治治建建建建筑筑筑筑物物物物：用用用用来来来来整整整整治治治治河河河河道道道道、改改改改善善善善河河河河道道道道的的的的水水水水流流流流条条条条件件件件，如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。如丁坝、顺坝、导流堤、护岸等。水质净化相污水处理工程。水质净化相污水处理工程。水质净化相污水处理工程。水质净化相污水处理工程。（3 3 3 3）按筑坝材料来分类）按筑坝材料来分类）按筑坝材料来分类）按筑坝材料来分类 土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。土石坝、混凝土坝、浆砌石坝等。土石
17、坝、混凝土坝、浆砌石坝等。（4 4 4 4）按构造特点来分类）按构造特点来分类）按构造特点来分类）按构造特点来分类 重力坝、拱坝、支墩坝等。重力坝、拱坝、支墩坝等。重力坝、拱坝、支墩坝等。重力坝、拱坝、支墩坝等。（5 5 5 5）按是否泄水来分类）按是否泄水来分类）按是否泄水来分类）按是否泄水来分类 非溢流坝、溢流坝。非溢流坝、溢流坝。非溢流坝、溢流坝。非溢流坝、溢流坝。城市防洪与城市景观结合城市防洪与城市景观结合排砂闸排砂闸新疆某乡村排灌水渠新疆某乡村排灌水渠新农村、新气象新农村、新气象一一一一项项项项工工工工程程程程同同同同时时时时兼兼兼兼有有有有几几几几种种种种任任任任务务务务的的的的，
18、称称称称为为为为综综综综合合合合利利利利用用用用水水水水利利利利工工工工程，即水利枢纽程，即水利枢纽程，即水利枢纽程，即水利枢纽(详见后面详见后面详见后面详见后面2 2 2 2，)。大库容：大库容：大库容：大库容：1000100010001000亿以上的亿以上的亿以上的亿以上的7 7 7 7座座座座 乌干达的欧文瀑布总库容乌干达的欧文瀑布总库容乌干达的欧文瀑布总库容乌干达的欧文瀑布总库容2048204820482048亿亿亿亿m m m m3 3 3 3 丹江口水利枢纽丹江口水利枢纽丹江口水利枢纽丹江口水利枢纽总库容总库容总库容总库容209209亿立方米亿立方米亿立方米亿立方米 大装机容量：巴
19、西与巴拉合建的伊泰大装机容量：巴西与巴拉合建的伊泰大装机容量：巴西与巴拉合建的伊泰大装机容量：巴西与巴拉合建的伊泰1260126012601260万万万万kwkwkwkw 葛州坝葛州坝葛州坝葛州坝271.5271.5271.5271.5万万万万kwkwkwkw 二滩二滩二滩二滩555555556=330 6=330 6=330 6=330 万万万万kwkwkwkw 三峡三峡三峡三峡7070707026=182026=182026=182026=1820万万万万kwkwkwkw 高坝：目前世界上坝高高坝：目前世界上坝高高坝：目前世界上坝高高坝：目前世界上坝高120m120m120m120m的高坝
20、已超过的高坝已超过的高坝已超过的高坝已超过200200200200座。座。座。座。世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝世界第一高坝瑞士大迪克桑斯坝二滩电站拱坝二滩电站拱坝二滩电站拱坝二滩电站拱坝245m245m二二滩滩水水电电站站 高坝瑞士大迪克桑斯坝高坝瑞士大迪克桑斯坝高坝瑞士大迪克桑斯坝高坝瑞士大迪克桑斯坝水水力力大大坝坝防洪堤防洪堤3）水利水电工程的特点）水利水电工程的特点 水利工程与一般土建工程相比，除了工程量大。投资水利工程与一般土建工程相比，除了工程量大。投资水利工程与一般土建工程相比，除了工程量大。投资水利工程与一般土建工程相比，除
21、了工程量大。投资多、工期长之外，还有以下几个方面的特点：多、工期长之外，还有以下几个方面的特点：多、工期长之外，还有以下几个方面的特点：多、工期长之外，还有以下几个方面的特点：（1 1）工作条件复杂）工作条件复杂）工作条件复杂）工作条件复杂地形、地质、水文、施工等条件对坝址选择、枢纽布地形、地质、水文、施工等条件对坝址选择、枢纽布地形、地质、水文、施工等条件对坝址选择、枢纽布地形、地质、水文、施工等条件对坝址选择、枢纽布置和水工建筑物型式选择关系极大；每一个工程都有置和水工建筑物型式选择关系极大；每一个工程都有置和水工建筑物型式选择关系极大；每一个工程都有置和水工建筑物型式选择关系极大；每一个
22、工程都有其自身的特定条件，因而枢纽布置和水工建筑物都有其自身的特定条件，因而枢纽布置和水工建筑物都有其自身的特定条件，因而枢纽布置和水工建筑物都有其自身的特定条件，因而枢纽布置和水工建筑物都有一定的特殊性。在有代表性、一致性和可靠性资料基一定的特殊性。在有代表性、一致性和可靠性资料基一定的特殊性。在有代表性、一致性和可靠性资料基一定的特殊性。在有代表性、一致性和可靠性资料基础上合理分析，作出正确的估计。础上合理分析，作出正确的估计。础上合理分析，作出正确的估计。础上合理分析，作出正确的估计。水工建筑物的地基，可以是岩基，有时是土基；岩基水工建筑物的地基，可以是岩基，有时是土基；岩基水工建筑物的
23、地基，可以是岩基，有时是土基；岩基水工建筑物的地基，可以是岩基，有时是土基；岩基中经常遇到节理、裂隙、断层、碎裂带、软弱夹层等中经常遇到节理、裂隙、断层、碎裂带、软弱夹层等中经常遇到节理、裂隙、断层、碎裂带、软弱夹层等中经常遇到节理、裂隙、断层、碎裂带、软弱夹层等地质构造；土基中可能遇到压缩性大的土层或流动性地质构造；土基中可能遇到压缩性大的土层或流动性地质构造；土基中可能遇到压缩性大的土层或流动性地质构造；土基中可能遇到压缩性大的土层或流动性较大的细砂层。水文条件变化多样，坝基和坝体渗透较大的细砂层。水文条件变化多样，坝基和坝体渗透较大的细砂层。水文条件变化多样，坝基和坝体渗透较大的细砂层。
24、水文条件变化多样，坝基和坝体渗透压力较大，降低了大坝的稳定性；压力较大，降低了大坝的稳定性；压力较大，降低了大坝的稳定性；压力较大，降低了大坝的稳定性；（2 2）受自然条件制约，施工难度大）受自然条件制约，施工难度大）受自然条件制约，施工难度大）受自然条件制约，施工难度大；施工导流、截流、施工技术复杂、水下地下工程量大、施工导流、截流、施工技术复杂、水下地下工程量大、施工导流、截流、施工技术复杂、水下地下工程量大、施工导流、截流、施工技术复杂、水下地下工程量大、交通运输困难交通运输困难交通运输困难交通运输困难（3 3）效益大，对附近地区影响大）效益大，对附近地区影响大）效益大，对附近地区影响大
25、）效益大，对附近地区影响大；效益如：防洪、发电、灌溉、养殖；效益如：防洪、发电、灌溉、养殖；效益如：防洪、发电、灌溉、养殖；效益如：防洪、发电、灌溉、养殖；影响如：库区淹没、地下水位升高、水质水文变化、影响如：库区淹没、地下水位升高、水质水文变化、影响如：库区淹没、地下水位升高、水质水文变化、影响如：库区淹没、地下水位升高、水质水文变化、诱发地震；诱发地震；诱发地震；诱发地震；（4 4）失事后果严重）失事后果严重）失事后果严重）失事后果严重大型蓄水工程，一般是库大、坝高，作为枢纽中关键大型蓄水工程，一般是库大、坝高，作为枢纽中关键大型蓄水工程，一般是库大、坝高，作为枢纽中关键大型蓄水工程，一般
26、是库大、坝高，作为枢纽中关键工程的大坝，一旦失事，将会给下游人民的生命财产工程的大坝，一旦失事，将会给下游人民的生命财产工程的大坝，一旦失事，将会给下游人民的生命财产工程的大坝，一旦失事，将会给下游人民的生命财产和国家建设带来巨大灾难。因此，在进行枢纽规划、和国家建设带来巨大灾难。因此，在进行枢纽规划、和国家建设带来巨大灾难。因此，在进行枢纽规划、和国家建设带来巨大灾难。因此，在进行枢纽规划、设计、施工和管理过程中，必须要以高度负责的精神，设计、施工和管理过程中，必须要以高度负责的精神，设计、施工和管理过程中，必须要以高度负责的精神，设计、施工和管理过程中，必须要以高度负责的精神，认真对待工作
27、，实事求是按科学规律办事，在确保工认真对待工作，实事求是按科学规律办事，在确保工认真对待工作，实事求是按科学规律办事，在确保工认真对待工作，实事求是按科学规律办事，在确保工程安全的前提下，尽量降低工程造价、缩短工程和发程安全的前提下，尽量降低工程造价、缩短工程和发程安全的前提下，尽量降低工程造价、缩短工程和发程安全的前提下，尽量降低工程造价、缩短工程和发挥工程效益。挥工程效益。挥工程效益。挥工程效益。2、水利枢纽、水利枢纽（1 1）基本概念）基本概念）基本概念）基本概念定义定义定义定义为了满足防洪要求，获得发电，灌溉、供水等方面的为了满足防洪要求，获得发电，灌溉、供水等方面的为了满足防洪要求，
28、获得发电，灌溉、供水等方面的为了满足防洪要求，获得发电，灌溉、供水等方面的效益，在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来效益，在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来效益，在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来效益，在河流的适宜河段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流，这些不同类型水工建筑物组成的综合控制和支配水流，这些不同类型水工建筑物组成的综合控制和支配水流，这些不同类型水工建筑物组成的综合控制和支配水流，这些不同类型水工建筑物组成的综合体称为水利枢纽。体称为水利枢纽。体称为水利枢纽。体称为水利枢纽。作用作用作用作用可以满足防洪、发电、灌溉等部门对水的不同要求。可以满足防洪、发
29、电、灌溉等部门对水的不同要求。可以满足防洪、发电、灌溉等部门对水的不同要求。可以满足防洪、发电、灌溉等部门对水的不同要求。如城市供水和航运部门要求均匀供水，而灌溉和发电需如城市供水和航运部门要求均匀供水，而灌溉和发电需如城市供水和航运部门要求均匀供水，而灌溉和发电需如城市供水和航运部门要求均匀供水，而灌溉和发电需要按指定时间放水；工农业及生活用水需要消耗水量，要按指定时间放水；工农业及生活用水需要消耗水量，要按指定时间放水；工农业及生活用水需要消耗水量，要按指定时间放水；工农业及生活用水需要消耗水量，而发电则只是利用水的能量；又如防洪部门希望尽量加而发电则只是利用水的能量；又如防洪部门希望尽量
30、加而发电则只是利用水的能量；又如防洪部门希望尽量加而发电则只是利用水的能量；又如防洪部门希望尽量加大防洪库容以便能够存蓄更多的洪水，而兴利部门则总大防洪库容以便能够存蓄更多的洪水，而兴利部门则总大防洪库容以便能够存蓄更多的洪水，而兴利部门则总大防洪库容以便能够存蓄更多的洪水，而兴利部门则总是希望扩大兴利库容。是希望扩大兴利库容。是希望扩大兴利库容。是希望扩大兴利库容。基本原则基本原则基本原则基本原则为了协调上述各部门蓄泄之间的矛盾，在制订流域规为了协调上述各部门蓄泄之间的矛盾，在制订流域规为了协调上述各部门蓄泄之间的矛盾，在制订流域规为了协调上述各部门蓄泄之间的矛盾，在制订流域规划时必须遵循综
31、合利用水资源这样一项基本原则划时必须遵循综合利用水资源这样一项基本原则划时必须遵循综合利用水资源这样一项基本原则划时必须遵循综合利用水资源这样一项基本原则-综综综综合利用；所谓综合利用就是根据河流的自然条件，结合利用；所谓综合利用就是根据河流的自然条件，结合利用；所谓综合利用就是根据河流的自然条件，结合利用；所谓综合利用就是根据河流的自然条件，结合近期与远期国民经济发展的需要，统筹规划，全面合近期与远期国民经济发展的需要，统筹规划，全面合近期与远期国民经济发展的需要，统筹规划，全面合近期与远期国民经济发展的需要，统筹规划，全面安排，做到以最少的投资、最合理地利用水资源、最安排，做到以最少的投资
32、、最合理地利用水资源、最安排，做到以最少的投资、最合理地利用水资源、最安排，做到以最少的投资、最合理地利用水资源、最大限度地满足国民经济各个部门的需要。大限度地满足国民经济各个部门的需要。大限度地满足国民经济各个部门的需要。大限度地满足国民经济各个部门的需要。（2 2）水利水电枢纽工程的分级）水利水电枢纽工程的分级）水利水电枢纽工程的分级）水利水电枢纽工程的分级先按枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的重要性先按枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的重要性先按枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的重要性先按枢纽按其规模、效益及其在国民经济中的重要性分级；分级；分级；分级；然后，再将枢纽中的不同建筑物
33、按其作用和重要性分然后，再将枢纽中的不同建筑物按其作用和重要性分然后，再将枢纽中的不同建筑物按其作用和重要性分然后，再将枢纽中的不同建筑物按其作用和重要性分级。建筑物的级别不同，对它们的设计和施工要求也级。建筑物的级别不同，对它们的设计和施工要求也级。建筑物的级别不同，对它们的设计和施工要求也级。建筑物的级别不同，对它们的设计和施工要求也不同；级别高的要求高级别低的则可适当降低要求。不同；级别高的要求高级别低的则可适当降低要求。不同；级别高的要求高级别低的则可适当降低要求。不同；级别高的要求高级别低的则可适当降低要求。水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益和在国民经水利水电枢纽工程根据其工程规模
34、、效益和在国民经水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益和在国民经水利水电枢纽工程根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性划分为五等，等别按表济中的重要性划分为五等，等别按表济中的重要性划分为五等，等别按表济中的重要性划分为五等，等别按表7-l7-l确定。确定。确定。确定。水利水电枢纽工程的分级水利水电枢纽工程的分级（3）水利枢纽的设计原则）水利枢纽的设计原则(1)(1)坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工坝址、坝型选择和枢纽布置应与施工导流、施工方法和施工期限结合考虑，在较顺利的施工条件下尽方法和施工期限
35、结合考虑，在较顺利的施工条件下尽方法和施工期限结合考虑，在较顺利的施工条件下尽方法和施工期限结合考虑，在较顺利的施工条件下尽可能缩短工期；（综合考虑原则）可能缩短工期；（综合考虑原则）可能缩短工期；（综合考虑原则）可能缩短工期；（综合考虑原则）(2)(2)枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，要枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，要枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，要枢纽布置要满足各个建筑物在布置上的要求，要求各建筑物在任何工作条件下都能正常工作；（正常求各建筑物在任何工作条件下都能正常工作；（正常求各建筑物在任何工作条件下都能正常工作；（正常求各建筑物在任何工作条件下都能正常工作
36、；（正常工作原则）工作原则）工作原则）工作原则）(3)(3)在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总在满足建筑物的强度和稳定条件下，做到枢纽总造价和年运转费用都低；（低费用原则）造价和年运转费用都低；（低费用原则）造价和年运转费用都低；（低费用原则）造价和年运转费用都低；（低费用原则）(4)(4)集中安排枢纽中同工种建筑物；减少联接建筑；集中安排枢纽中同工种建筑物；减少联接建筑；集中安排枢纽中同工种建筑物；减少联接建筑；集中安排枢纽中同工种建筑物；减少联接建筑；（集中建筑原则）（集中建筑原则）（集中建筑原则）
37、（集中建筑原则）(5)(5)尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前产尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前产尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前产尽可能使枢纽中的部分建筑物早日投产，提前产生效益；（效益原则）生效益；（效益原则）生效益；（效益原则）生效益；（效益原则）(6)(6)枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下枢纽的外观应与周围环境相协调，在可能条件下注意美观。（环境协调原则）注意美观。（环境协调原则）注意美观。（环境协调原则）注意美观。（环境协调原则）（4）水利枢纽设计的主要内容）水利枢纽设
38、计的主要内容坝址坝址坝址坝址(闸址闸址闸址闸址)、坝型选择和枢纽布置是水利枢纽设计的、坝型选择和枢纽布置是水利枢纽设计的、坝型选择和枢纽布置是水利枢纽设计的、坝型选择和枢纽布置是水利枢纽设计的重要内容，三者是相互联系的；对同一条坝轴线，还重要内容，三者是相互联系的；对同一条坝轴线，还重要内容，三者是相互联系的；对同一条坝轴线，还重要内容，三者是相互联系的；对同一条坝轴线，还可以考虑几种不同坝型和枢纽布置方案。可以考虑几种不同坝型和枢纽布置方案。可以考虑几种不同坝型和枢纽布置方案。可以考虑几种不同坝型和枢纽布置方案。（A A）坝址和坝型选择）坝址和坝型选择）坝址和坝型选择）坝址和坝型选择在可行性
39、研究报告阶段，主要是根据地质、地形、施在可行性研究报告阶段，主要是根据地质、地形、施在可行性研究报告阶段，主要是根据地质、地形、施在可行性研究报告阶段，主要是根据地质、地形、施工及建筑材料等条件，初选几个坝段和坝轴线以及与工及建筑材料等条件，初选几个坝段和坝轴线以及与工及建筑材料等条件，初选几个坝段和坝轴线以及与工及建筑材料等条件，初选几个坝段和坝轴线以及与其相适应的坝型，经过论证，找出其中最有利的坝段其相适应的坝型，经过论证，找出其中最有利的坝段其相适应的坝型，经过论证，找出其中最有利的坝段其相适应的坝型，经过论证，找出其中最有利的坝段和一两条比较有利的坝轴线；也可对各坝段内有代表和一两条比
40、较有利的坝轴线；也可对各坝段内有代表和一两条比较有利的坝轴线；也可对各坝段内有代表和一两条比较有利的坝轴线；也可对各坝段内有代表性的坝轴线进行比较，从中选定一两条最有利的坝轴性的坝轴线进行比较，从中选定一两条最有利的坝轴性的坝轴线进行比较，从中选定一两条最有利的坝轴性的坝轴线进行比较，从中选定一两条最有利的坝轴线，并进行枢纽布置。线，并进行枢纽布置。线，并进行枢纽布置。线，并进行枢纽布置。在初步设计阶段，随着地质、水文和试验资料等的进在初步设计阶段，随着地质、水文和试验资料等的进在初步设计阶段，随着地质、水文和试验资料等的进在初步设计阶段，随着地质、水文和试验资料等的进一步深入和充实，通过比较
41、，选定最有利的坝轴线、一步深入和充实，通过比较，选定最有利的坝轴线、一步深入和充实，通过比较，选定最有利的坝轴线、一步深入和充实，通过比较，选定最有利的坝轴线、坝及其他主要建筑物的形式和相应曲枢纽布置方案。坝及其他主要建筑物的形式和相应曲枢纽布置方案。坝及其他主要建筑物的形式和相应曲枢纽布置方案。坝及其他主要建筑物的形式和相应曲枢纽布置方案。(a)(a)地质条件地质条件地质条件地质条件坝址选择中要注意以下几个方面的问题：坝址选择中要注意以下几个方面的问题：坝址选择中要注意以下几个方面的问题：坝址选择中要注意以下几个方面的问题：断层破碎带、软弱夹层；要查明其产状、宽度断层破碎带、软弱夹层；要查明
42、其产状、宽度断层破碎带、软弱夹层；要查明其产状、宽度断层破碎带、软弱夹层；要查明其产状、宽度(厚度厚度厚度厚度)、充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应充填物和胶结情况，对垂直水流方向的陡倾角断层应尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或尽量避开，对具有规模较大的垂直水流方向的断层或附近有活断层存在的河段，均不应选作坝址；附近有活断层存在的河段，均不应选作坝址；附近有活断层存在的河段，均不应选作坝址
43、；附近有活断层存在的河段，均不应选作坝址；顺向河谷顺向河谷顺向河谷顺向河谷(指岩层走向与河流方向一致指岩层走向与河流方向一致指岩层走向与河流方向一致指岩层走向与河流方向一致)；总有一岸是；总有一岸是；总有一岸是；总有一岸是与岩层倾向一致的顺向坡当岩层倾角小于地形坡角，与岩层倾向一致的顺向坡当岩层倾角小于地形坡角，与岩层倾向一致的顺向坡当岩层倾角小于地形坡角，与岩层倾向一致的顺向坡当岩层倾角小于地形坡角，岩层中又有软弱结构面时在地形上存在临空面，这岩层中又有软弱结构面时在地形上存在临空面，这岩层中又有软弱结构面时在地形上存在临空面，这岩层中又有软弱结构面时在地形上存在临空面，这种岸坡极易发生滑坡
44、，应当注意；种岸坡极易发生滑坡，应当注意；种岸坡极易发生滑坡，应当注意；种岸坡极易发生滑坡，应当注意；岩溶地区；要掌握岩溶发育规律，待别要注意潜伏溶岩溶地区；要掌握岩溶发育规律，待别要注意潜伏溶岩溶地区；要掌握岩溶发育规律，待别要注意潜伏溶岩溶地区；要掌握岩溶发育规律，待别要注意潜伏溶洞、暗河、溶沟相溶槽，必须查明岩溶对水库库水和洞、暗河、溶沟相溶槽，必须查明岩溶对水库库水和洞、暗河、溶沟相溶槽，必须查明岩溶对水库库水和洞、暗河、溶沟相溶槽，必须查明岩溶对水库库水和对建筑物的影响；对建筑物的影响；对建筑物的影响；对建筑物的影响；土石坝；应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分散性土土石坝；应尽量避开细
45、砂、软粘土、淤泥、分散性土土石坝；应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分散性土土石坝；应尽量避开细砂、软粘土、淤泥、分散性土和湿陷性黄土等地基。和湿陷性黄土等地基。和湿陷性黄土等地基。和湿陷性黄土等地基。(b)(b)地形条件地形条件地形条件地形条件在高山峡谷地区，应尽量减少高边坡开挖。在高山峡谷地区，应尽量减少高边坡开挖。在高山峡谷地区，应尽量减少高边坡开挖。在高山峡谷地区，应尽量减少高边坡开挖。坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利坝址选在峡谷地段，坝轴线短，坝体工程量小，但不利于泄水建筑物等
46、的布置，因此，需要综合考虑，权衡利于泄水建筑物等的布置，因此，需要综合考虑，权衡利于泄水建筑物等的布置，因此，需要综合考虑，权衡利于泄水建筑物等的布置，因此，需要综合考虑，权衡利弊。弊。弊。弊。选用土石坝时，应注意库区有无哑口可供布置岸边溢洪选用土石坝时，应注意库区有无哑口可供布置岸边溢洪选用土石坝时，应注意库区有无哑口可供布置岸边溢洪选用土石坝时，应注意库区有无哑口可供布置岸边溢洪道，上、下游有无开阔地区，可供布置施工场地。道，上、下游有无开阔地区，可供布置施工场地。道，上、下游有无开阔地区，可供布置施工场地。道，上、下游有无开阔地区，可供布置施工场地。对于多泥沙及有漂木要求的河道，还应注意
47、河流的水流对于多泥沙及有漂木要求的河道，还应注意河流的水流对于多泥沙及有漂木要求的河道，还应注意河流的水流对于多泥沙及有漂木要求的河道，还应注意河流的水流形态在选择坝址时应当考虑如何防止泥沙和漂木进形态在选择坝址时应当考虑如何防止泥沙和漂木进形态在选择坝址时应当考虑如何防止泥沙和漂木进形态在选择坝址时应当考虑如何防止泥沙和漂木进入取水建筑物。入取水建筑物。入取水建筑物。入取水建筑物。对于有通航要求的枢纽，还应注意通航建筑物与河道的对于有通航要求的枢纽，还应注意通航建筑物与河道的对于有通航要求的枢纽，还应注意通航建筑物与河道的对于有通航要求的枢纽，还应注意通航建筑物与河道的连接。连接。连接。连接
48、。(c)(c)施工条件施工条件施工条件施工条件要便于施工导流，坝址附近持别是其下游应有较开阔的要便于施工导流，坝址附近持别是其下游应有较开阔的要便于施工导流，坝址附近持别是其下游应有较开阔的要便于施工导流，坝址附近持别是其下游应有较开阔的地形，以便布置施工场地交通干线较近便于施工运输，地形，以便布置施工场地交通干线较近便于施工运输，地形，以便布置施工场地交通干线较近便于施工运输，地形，以便布置施工场地交通干线较近便于施工运输，可与永久电网连接，解决施工用电问题。可与永久电网连接，解决施工用电问题。可与永久电网连接，解决施工用电问题。可与永久电网连接，解决施工用电问题。(d)(d)建筑材料建筑材
49、料建筑材料建筑材料坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。坝址附近应有足够数量符合质量要求的天然建筑材料。对于料场分布、度、开采条件以及施工期淹没等问题均对于料场分布、度、开采条件以及施工期淹没等问题均对于料场分布、度、开采条件以及施工期淹没等问题均对于料场分布、度、开采条件以及施工期淹没等问题均应认真考虑。应认真考虑。应认真考虑。应认真考虑。(e)(e)综合效益综合效益综合效益综合效益对不同坝址要综合考虑防洪、灌溉、发电、航运等对不同坝址要综合考虑防洪、灌溉、发电、航运等对不同坝址要综合考
50、虑防洪、灌溉、发电、航运等对不同坝址要综合考虑防洪、灌溉、发电、航运等(f)(f)其他其他其他其他在选择坝址和坝型时。还应考虑利用主体建筑物开挖料在选择坝址和坝型时。还应考虑利用主体建筑物开挖料在选择坝址和坝型时。还应考虑利用主体建筑物开挖料在选择坝址和坝型时。还应考虑利用主体建筑物开挖料直接上坝的可能性与合理性。直接上坝的可能性与合理性。直接上坝的可能性与合理性。直接上坝的可能性与合理性。例如；国外有的工程，尽管基岩坚硬、完整，适于修建例如；国外有的工程，尽管基岩坚硬、完整，适于修建例如；国外有的工程，尽管基岩坚硬、完整，适于修建例如；国外有的工程，尽管基岩坚硬、完整，适于修建拱坝或重力坝，