1.我國水資源的的特點（1）絕對量大，，人均占有量量少，畝均占占有量少?？偭颗攀澜绲诘?位，人均量排排世界84位，僅為世界界平均水平的的1/4。（2）空間分布不不均，水資源源與土地資源源、人口組合合又不平衡。。總體：南方水水多、人多、、地少，西南南多；北方水少、人人多、地多，，東北多。人均：南方是是北方的4.4倍；畝均：南南方是北方的的9.1倍（3）時間分布不不均，年際、、年內變化大大我國位于世界界著名的東亞亞季風區，降降水和徑流的的時間分布很很不平均：年際間水量變變化大，豐水水年和枯水年年交替出現，，最大年降水水量是最小年年降水量的16~2倍；年間水量變化化大，每年60%的降水集中在在夏秋之交的的三、四個月月，且往往以以暴雨形式集集中降落，特特別是北方地地區。4.我國水資源開開發利用中存存在的問題（1）供求矛盾日日益突出一方面有限的的水資源難以以利用，另一一方面許多地地區水資源短短缺。如：全國400多個城市中3/4缺水。由于供水不足足，每年影響響工業產值1200億元。由于較大的旱旱災，糧食減減產達數百億億斤。缺水嚴重的地地區，河川徑徑流利用率達達56%，地下水利用用率達80%。（2）利用效率不不高，損失浪浪費嚴重國名年份重復利用率（%）中國西德日本美國前蘇聯1991196419851985198020-3064748775-80一些國家工業業用水重復利利用率重復利用率是表示水資源源利用效率的的一個指標。。水資源的重重復利用率不不斷提高，而而單位產品耗耗水量不斷下下降。（3）水資源過量量開采后果堪堪憂（4）水資源污染染嚴重北方許多城市市持續超量開開采地下水，，使地下水儲儲量虧損，地地下水水位大大幅度下降，，形成降落漏漏斗，并伴隨隨地面下沉。。1985年，工業污水水和生活污水水排放量342億m3，其中85%未經任何處理理直接排入江江河湖泊。全國城市自來來水水源80%以上受到不同同程度的污染染。全國水質有機機物污染18505.8km，20.7%，三級以上；；全國水質五項項毒物污染18555.5km，218%，三級以上。。1985年因水污染造造成的經濟損損失約300億元。三、水工建建筑物—hydraulicstructure(1)擋水建筑物—waterretainingstructure(2)泄水建筑物—waterreleasestructure(3)引水建筑物—waterdiversionstructure(4)整治建筑物—regulatingstructure(5)專門建筑物—specialhydraulicstructure引水建筑物包包括取水建筑筑物和輸水建建筑物。1.分類(1)擋水建筑物—waterretainingstructure用以攔截河流流，形成水庫庫或雍高水位位。如壩、閘閘、堤等。(2)泄水建筑物—waterreleasestructure用以宣泄水庫庫（或渠道））在洪水期間間或其他情況況下的多余水水量，以保證證壩（或渠））的安全。如如溢流壩、河河岸溢洪道、、泄洪隧洞和和泄水涵洞等等。(3)引水建筑物—waterdiversionstructure用以從水庫（（或河道）向向庫外（或下下游）引水，，以滿足灌溉溉、發電、供供水等要求。。如引水隧洞洞、引水涵管管、渠道等。。水利樞紐“三大件”：擋水建筑物、、泄水建筑物物、引水建筑筑物(4)整治建筑物—regulatingstructure用以改善河流流的水流條件件，調整水流流對河床及河河岸的作用，，防止水庫、、湖泊中的波波浪和水流對對岸坡的沖刷刷。如丁壩、、順壩、導流流堤、護岸、、護底等。(5)專門建筑物—specialhydraulicstructure為實現某一水水利事業而修修建的建筑物物。如水電站站廠房、船閘閘、升船機、、魚道、魚閘閘、過木筏道道、過竹筏道道等。2.水工建筑物物的特點（1）由于水的的作用，建建筑物的工工作條件復復雜（2）設計獨特特性自然地形、、地質條件件千差萬別別，因此，，設計只能能按各自的的特征進行行。除非規規模很小，，一般不能能采用定型型設計。但某些部件件可以標準準化，如：：水工閘門門。（3）施工條件件復雜解決施工導導流問題；；氣溫、雨季季的影響，，如：澆筑筑混凝土、、填筑土壩壩；洪水威脅，，要求在汛汛期前填筑筑到足夠高高程；工程量大，，工期長，，要求施工工機械先進進、管理科科學（4）意義重大大，失事后后果嚴重§3河川水利樞樞紐對環境境的影響一、物理影影響1.淤積和沖刷刷上游：流速速降低，泥泥沙淤積下游：清水水下泄，加加大沖刷2.氣候變化、、誘發地震震、邊坡失失穩霧天增多高壩：壩高高超過100m，庫容超過過10×108m3，達17%二、生態影影響1.水庫養魚，，但阻礙回回游2.調蓄水量，，但水溫不不一定適應應作物生長長3.增加了傳播播疾病有利利條件（釘釘螺、瘧蚊蚊）4.庫水化學成成分改變，，影響生物物5.大庫影響氣氣候變化6.大量淹沒生態問題涉涉及范圍很很廣，需研研究。如：：四、重力壩壩的荷載及及組合1.主要荷載（1）自重—deadload/deadweight（2）水壓力—waterpressure/hydraulicpressure（3）揚壓力—upliftpressure（4）冰壓力—icepressure（5）土壓力—earthpressure/soilpressure（6）地震荷載載—earthquakeload/seismicload（7）溫度荷載載—loadoftemperaturevariation（1）自重—建筑物（壩壩體）及附附屬永久設設備的重量量（2）水壓力—靜水壓力（（上游、下下游）、動動水壓力（（挑流反弧弧段）、浪浪壓力（上上游庫水面面）（3）揚壓力—壩基揚壓力力、壩體揚揚壓力兩部分組成成：下游水水深產生的的浮托力（（upliftpressure），上下游游水頭產生生的滲透壓壓力（seepagepressure）。（4）冰壓力—靜冰壓力、、動冰壓力力（5）土壓力—主動土壓力力、被動土土壓力、壩壩前泥沙壓壓力（6）地震荷載載—地震慣性力力、地震動動水壓力、、地震動土土壓力（7）溫度荷載載—溫度變化引引起的熱脹脹冷縮，水水溫、氣溫溫等2.荷載組合作用在重力力壩上的各各種荷載，，除壩體自自重外，都都是在一定定范圍內隨隨機出現的的。如：上游水位、、下游水位位不斷變化化；宣泄最大洪洪水時，不不一定發生生強烈地震震；封凍時，存存在靜冰壓壓力，就不不會有風浪浪壓力，等等等因此，設計計時應把各各種荷載根根據它們出出現的概率率，合理地地組合成不不同的情況況，用不同同的安全系系數進行核核算，以解解決安全和和經濟之間間的矛盾。。把荷載分成成兩類：（1）基本荷載載：出現概概率較大的的荷載（baseload）（2）特殊荷載載：出現概概率較小的的荷載（specialload）基本荷載：：（1）壩體及其其永久設備備的自重（2）正常蓄水水位或設計計洪水位的的靜水壓力力（3）正常蓄水水位或設計計洪水位的的揚壓力（4）泥沙壓力力（5）正常蓄水水位或設計計洪水位的的浪壓力（6）冰壓力（7）土壓力（8）相應于設設計洪水位位的動水壓壓力（9）其他出現現機會較多多的荷載特殊荷載：：（10）校核洪水水位時的靜靜水壓力（11）校核洪水水位時的揚揚壓力（12）校核洪水水位時的浪浪壓力（13）相應于校校核洪水位位的動水壓壓力（14）地震壓力力（15）其他出現現機會很少少的荷載荷載組合有有兩種：（1）基本組合合（設計情情況）—水庫處于正正常運用情情況下可能能發生的荷荷載組合，，由基本荷荷載組成（2）特殊組合合（校核情情況）—水庫處于非非常運用情情況下可能能發生的荷荷載組合，，由基本荷荷載+一種或幾種種特殊荷載載組成1.抗滑穩定分分析抗滑穩定安安全系數——建筑物的抗抗滑力與建建筑物所受受的滑動力力之比，用用K表示。對于重力壩壩，要求任任意一個剖剖面（截面面）上均滿滿足穩定條條件。通常常，巖基上上的重力壩壩，壩體混混凝土和基基巖的接觸觸面往往是是一個薄弱弱面，這是是因為：（1）兩種材料料的接觸面面（2）混凝土干干縮可能產產生裂縫因此，只要要該接觸面面上滿足抗抗滑穩定要要求，則該該壩體肯定定滿足穩定定要求。（1）沿壩基面面抗滑穩定定A、摩擦公式式B、剪摩公式式2.應力分析目的：驗算大壩在在施工期、、運用期強強度的安全全度要求：壩體內各部部分材料的的應力不超超過該種材材料的容許許應力，即即s<=[s]。[s]=R/k式中：R——材料的極限限強度；k——材料強度的的安全系數數，一般取取k=3~5，由建筑物物的級別及及工作情況況確定。計算方法：：模型試驗、、理論分析析（材料力力學、彈性性力學、有有限單元法法）設計規范：采用材料料力學法。。取1m長壩段，按按平面形變變問題考慮慮。應力分析部部分成果（（1）由重力壩剖剖面和受力力特點：在空庫時，壩踵處處壓應力最最大，壩趾趾處壓應力力最小，甚甚至出現拉拉應力；在滿庫時，壩趾處處壓應力最最大，壩踵踵處壓應力力最小，甚甚至出現拉拉應力。2.灌漿固結灌漿：：淺孔低壓灌灌注水泥漿漿對壩基加加固處理。。目的：①提高巖體的的整體性和和彈性模量量，減少基基巖受力后后的變形，，并提高基基巖的抗壓壓、抗剪強強度；②降低壩基的的滲透性，，減少滲漏漏量；③帷幕旁邊的的固結灌漿漿可提高帷帷幕的灌漿漿壓力。帷幕灌漿：：靠近上游壩壩基設一排排或幾排鉆鉆孔，利用用高壓灌漿漿填塞基巖巖內的裂隙隙和孔隙等等滲水通道道，在基巖巖中形成一一道相對密密實的阻水水帷幕。目目的：①降降低壩基的的滲透壓力力，減少滲滲流量；②②防止壩壩基內產生生機械或化化學管涌。。3.壩基排水系系統目的：收集并排走走由地基滲滲透過來的的水，進一一步降低壩壩基揚壓力力。因為：壩基基雖然已經經進行帷幕幕灌漿，但但并不能完完全截斷滲滲流。一、拱壩的的工作原理理(1)依靠拱的作作用，將力力傳給拱座座(2)依靠懸臂梁梁的作用，，將力傳給給地基拱壩同時有有拱的作用用和懸臂梁梁的作用，，拱和懸臂臂梁分擔荷荷載，其大大小取決于于河谷形狀狀：河谷深而窄窄，拱作用用大，梁作作用小河谷淺而寬寬，拱作用用小，梁作作用大主要依靠兩兩岸拱座和和壩基來保保持穩定，，自重對穩穩定的影響響不大。(1)受力條件好好(2)壩的體積小小拱是一種受受壓結構，，拱的作用用越顯著，，越能減小小壩的厚度度，從而減減小工程量量。梁的作作用越大，，越需要依依靠壩體自自重來抵抗抗水壓力。。拱壩的壩軸軸線比重力力壩長，但但總的工程程量至少比比同高度的的重力壩減減少1/3~2/3。二、拱壩的的工作特點點拱壩是周邊邊嵌固的高次超靜定定結構，當外荷載載增大至壩壩的某一部部位因拉應應力過大而而開裂時，，能調整拱拱作用和梁梁作用及其其荷載分配配，使壩內內應力重分分配，而不不致使大壩壩喪失全部部承載能力力。裂縫對于拱拱壩的威脅脅不象對其其他壩型那那樣嚴重：：水平縫：揚壓力只會會降低懸臂臂梁的作用用。一般薄薄拱壩是以以獨立的水水平拱設計計的，懸臂臂的作用只只作為一種種安全儲備備垂直縫：使拱圈未開開裂部分的的應力增加加，原來的的拱圈變成成具有更小小曲率半徑徑的拱圈，，壩內應力力重分配，，成為無拉拉應力的有有效拱按結構的觀觀點來看，，拱壩的壩壩面允許局局部開裂。。如果拱座座巖體堅固固，那么，，拱壩的破壞壞主要取決決于壓應力力是否超過過筑壩材料料的強度極極限。一般混凝土土具有塑性性和徐變特特性，在局局部應力特特大的部位位，如果變變形受限制制，經過一一段時間，，混凝土的的徐變變形形增大，彈彈性變形減減小，使這這些特大的的應力有所所降低。(3)超載能力強強，安全度度高拱壩是整體體的空間結結構，壩體體較堅韌，，富有彈性性，又能自自行調整結結構特性，，故可以提提高壩體的的抗震性能能。如：意大利：柯柯爾菲諾拱拱壩，高40m中國：河北北峽溝水庫庫漿砌石拱拱壩，高78m，1966年3月(4)抗震性能好好(5)施工技術要要求高拱壩壩體斷斷面小，幾幾何形狀復復雜，故對對施工技術術、施工質質量控制和和筑壩材料料的強度有有較高的要要求，對地地基處理的的要求更嚴嚴格，開挖挖較大。五、拱壩的的溫度荷載載拱壩的溫度度荷載是拱拱壩設計中中主要的荷荷載之一。。1、封拱溫度度拱壩建成并并經過充分分冷卻后，，當施工期期混凝土產產生的水化化熱已經基基本散盡、、壩體混凝凝土溫度趨趨于相對穩穩定時，對對壩體各施施工縫進行行灌漿，使使各壩塊固固結形成整整體，稱為為封拱。相應的混混凝土溫度度稱為封拱溫度。2、拱壩的溫溫度荷載指拱壩封拱拱形成整體體后，在上上下游水溫溫、氣溫周周期性變化化的影響下下，壩體內內產生相對對于封拱溫溫度的溫度度變化所引引起的荷載載，稱為拱壩的溫度度荷載。三部分：均勻溫度變變化沿壩厚的溫溫度梯度變變化非線性溫度度變化溫度荷載對對壩體應力力和穩定的的影響因此，溫降對壩體體應力不利利；溫升對對壩體穩定定不利。當壩體溫度度低于封拱拱溫度（溫溫降）時，，壩軸線收收縮，使壩壩體向下游游位移，產產生的彎矩矩、剪力的的方向與水水庫水壓力力所產生的的相同，但但軸力方向向相反，結結果是拱端端上游面受受拉、下游游面受壓，，在拱冠則則上游面受受壓、下游游面受拉。。當壩體溫度度高于封拱拱溫度（溫溫升）時，，壩軸線伸伸長，使壩壩體向上游游位移，產產生的彎矩矩、剪力的的方向與水水庫水壓力力所產生的的相反，但但軸力方向向相同，結結果是拱端端上游面受受壓、下游游面受拉，，在拱冠則則上游面受受拉、下游游面受壓。。一、土石壩壩的特點(1)筑壩材料就就地取材。?？晒澥〈蟠罅夸摬?、、水泥、木木材等。(2)適應應地地基基變變形形能能力力強強。。土土石石體體是是散散粒粒體體結結構構，，對對地地基基的的要要求求比比混混凝凝土土壩壩低低。。(3)施工工方方法法選選擇擇靈靈活活性性大大。。能能適適應應不不同同的的施施工工方方法法，，且且工工序序簡簡單單、、施施工工速速度度快快、、易易保保證證質質量量。。（（人人工工機機械械化化）(4)結構構簡簡單單、、造造價價低低廉廉、、運運行行管管理理方方便便、、工工作作可可靠靠，，便便于于維維修修加加高高。。缺點點：(1)壩頂頂不不能能溢溢流流，，通通常常需需另另開開溢溢洪洪道道。。(2)施工工導導流流不不便便，，增增加加了了工工程程造造價價。。(3)壩體體斷斷面面大大，，土土料料填填筑筑的的質質量量受受氣氣候候影影響響，，給給施施工工帶帶來來困困難難。。二、、土土石石壩壩的的工工作作條條件件土石石壩壩由由散散粒粒體體材材料料填填筑筑而而成成，，其其剖剖面面一一般般呈呈梯梯形形。。土石石壩壩的的失失穩穩一一般般是是壩壩坡坡滑滑動動或或壩壩坡坡連連同同地地基基一一起起滑滑動動的的剪剪切切，，這這是是土土石石壩壩特特有有的的。。(1)滲流流問問題題土石石壩壩在在擋擋水水后后，，在在上上下下游游水水位位差差的的作作用用下下，，壩壩體體、、壩壩基基會會有有一一系系列列的的問問題題需需要要考考慮慮：：水流流經經過過壩壩身身與與壩壩基基的的結結合合面面、、壩壩體體土土與與混混凝凝土土的的結結合合面面，，易易產產生生滲滲漏漏。。壩體體內內形形成成自自由由面面，，飽飽和和區區的的土土體體有有效效重重量量減減輕輕，，土土的的強強度度（（內內摩摩擦擦角角和和凝凝聚聚力力））減減小小滲透透動動水水壓壓力力增增大大了了下下游游壩壩坡坡的的滑滑動動可可能能性性。。當當庫庫水水位位驟驟降降時時，，易易引引起起上上游游壩壩坡坡的的失失事事。。在滲流的的出口處處，易引引起滲透透變形，，嚴重時時會導致致壩的失失事。(2)沖刷問題題土顆粒間間的粘結結力很小小，抗沖沖能力很很低：雨水侵入入壩體，，會降低低壩的穩穩定性；；沿壩坡坡下流會會沖刷壩壩面。庫內風浪浪會淘刷刷壩坡，，易引起起滑坡。。(3)沉降問題題土粒間存存在孔隙隙，在壩壩體自重重和水荷荷載作用用下，壩壩體和壩壩基都會會因壓縮縮而產生生沉降。。過大沉降降：會導致壩壩頂高程程不足。。過大不均均勻沉降降：會導致壩壩體開裂裂，形成成滲水通通道，威威脅大壩壩。(4)其他問題題嚴寒地區區，庫面面的冰蓋蓋層與壩壩坡、岸岸坡凍結結在一起起，對壩壩坡產生生很大的的冰壓力力，易導導致護坡坡的破壞壞自由面以以上的壩壩體粘土土，在凍凍融作用用下會造造成孔穴穴、裂縫縫；夏季季干旱作作用下，，易引起起干裂而而導致集集中滲漏漏地震地區區，壩坡坡塌滑的的可能性性增大；；粉砂地地基，存存在振動動液化問問題南方，白白螞蟻可可以蛀空空壩體，，導致壩壩體塌陷陷、滲漏漏通道等等七、土石石壩的裂裂縫1.類型及其其成因(1)干縮和凍凍融裂縫縫干縮縫：：土體表表面失去去水分收收縮，而而土體內內部不收收縮或收收縮甚微微，表層層土體受受約束產產生拉應應力，形形成裂縫縫。常見見于含水水量較高高、薄膜膜水較厚厚的細粒粒土體。。凍融裂縫縫：土體體凍結后后，氣溫溫驟降，，表層土土體發生生收縮，，受到內內部未降降溫土體體約束產產生拉應應力，在在表層形形成裂縫縫。常見見于含水水量較高高的細粒粒土體。。僅限于表表層土體體，不至至威脅大大壩的安安全。(2)變形裂縫縫主要由不不均勻沉沉降所引引起。由由于不均均勻變形形，在壩壩的某些些部位產產生較大大的拉應應變和剪剪應變，，因而產產生裂縫縫。這種種裂縫一一般規模模較大，，并深入入壩體，，是破壞壞壩體完完整性的的主要裂裂縫。特特別是防防滲體的的拉伸縫縫，對壩壩的威脅脅很大，，應盡量量避免。。變形裂縫縫——縱向裂縫縫、橫向向裂縫、、水平裂裂縫縱向裂縫縫縫的走向向平行于于壩軸線線。多出出現于壩壩坡，有有時也出出現在壩壩坡，也也可能出出現在壩壩的內部部?？p的的寬度往往往較大大。這種種縫是由由橫向不不均勻變變形引起起的。橫向裂縫縫縫的走向向垂直于于壩軸線線。多出出現于局局部變化化地形、、岸坡陡陡峭、壩壩體埋有有剛性建建筑物的的、易出出現局部部拉伸的的區域。。這種縫縫是由于于壩軸線線方向的的縱向不不均勻變變形引起起的。橫橫縫常貫貫穿防滲滲體，對對壩的危危害很大大。水平裂縫縫多發生在在窄心墻墻壩中。。它是由由于壩體體和壩基基的不均均勻沉降降引起的的，是一一種內部部裂縫。。有時貫貫穿上下下游，形形成集中中滲水通通道。這這種縫不不易發現現，往往往出現事事故后才才知道，，對危害害性很大大。由于壩體體非粘性性土沉降降速度快快，較早早達到穩穩定。而而粘土心心墻由于于固結速速度慢，，沉降還還在繼續續。壩殼殼通過心心墻接觸觸面的摩摩擦力作作用阻止止心墻沉沉降，形形成心墻拱效效應。拱效應應使心墻墻的垂直直應力減減小，如如果拱效效應過大大，使垂垂直應力力由壓變變拉，超超過土體體的強度度，會產產生水平平裂縫。。(3)滑坡裂縫縫滑坡引起起的裂縫縫，在頂頂部呈張張開縫、、底部隆隆起處產產生許多多細小裂裂縫。這這種縫延延伸較長長、較深深、較寬寬，有較較大的錯錯距。這這是壩失失穩前，，滑動體體開始發發生位移移時，在在周界上上出現的的縫，是是滑坡的的前兆。。(4)水力劈裂裂縫在孔隙水水壓力作作用下，，土體局局部有效效應力減減小到零零以下時時，由于于拉伸破破壞所形形成。在在水壓減減退后張張開的裂裂縫也可可以自行行閉合。。水力劈劈裂多發發生于水水庫初次次蓄水時時，是一一種危害害性很大大的裂縫縫。①心墻拱效效應使心心墻的垂直壓壓力降低