1、水利工程概论水利工程概论绪论绪论主讲人：金晶主讲人：金晶本章学习要求本章学习要求l 了解我国水资源的基本情况了解我国水资源的基本情况; ;l 掌握水利工程的分类；掌握水利工程的分类；l 了解我国水利工程方面的建设成就；了解我国水利工程方面的建设成就；l 了解我国在水资源利用方面存在的问题；了解我国在水资源利用方面存在的问题；l 展望水利事业今后的发展展望水利事业今后的发展 1. 1. 上课：必须出席，不定期点名；注意课上课：必须出席，不定期点名；注意课堂纪律，禁止迟到早退；考勤到场次数作为平堂纪律，禁止迟到早退；考勤到场次数作为平时分的标准。时分的标准。 2. 2. 作业：完成在作业本上，迟交
2、或不认真作业：完成在作业本上，迟交或不认真完成者在平时成绩中扣分。完成者在平时成绩中扣分。教学要求：教学要求：成绩组成：成绩组成：50 （期末考试）（期末考试）20 （平时作业）（平时作业）30 （考勤）（考勤）一、水资源的基本情况1、什么是水资源u 地球上（地表、地下和空气中）用于满足人类生活和生产需要的水资源统称为水资源。u 水资源包括：海洋、湖泊、河流、泉水、地下水、积雪、土壤水、以及大气中的水蒸气等。u 广义上的水资源:地球上能够直接或间接使用的各种水及水中的物质，包括地球上的全部水体。u 狭义的水资源：能够被人类利用的水。2、水资源的特性u水资源的循环性u储量的有限性u分布的不均匀性
3、u利用的多样性u利、害的双重性3、世界水资源概况4、我国水资源概况u人均占有量小u空间分布不均u时间分布不均 径流量的年际存在明显的连续丰水年和连续枯水年。 年内分布则是夏秋季水多，冬春季水少。 大部分地区年内连续4个月降水量占全国70%以上，短期径流过于集中，易造成洪水灾害。u我国水资源利用状况 我国长江流域及以南地区水资源总量占全国的81%，人口占全国的54.7%人均水资源量1470m3;北方地区水资源总量占全国的43.2%，人口占全国的43.2%，人均水资源总量938m3。由于水土资源和人口组合极不平衡，因此，形成北方用水十分紧张的局面。二、水利工程分类u水利事业 为了充分利用水资源，研
4、究自然界的水资源，对河流进行控制和改造，采取工程措施，合理使用和调配水资源，已达到兴利除害的各部门从事的事业统称为水利事业。水利水电工程是以水力发电为主的水利事业。 水利事业的根本任务是除水害和兴水利。除水害主要是防止洪水泛滥和旱涝成灾；兴水利则是从多方面利用水资源为人类服务。主要措施有：兴建水库、加固堤防、整治河道、增设防洪道、利用洼地湖泊蓄洪、修建提水泵站、及配套的输水渠道和隧洞。 水利事业的效益主要有：防洪、农田水利、水力发电、工业及生活供水、排水、航运、水产等。u河道整治和防洪工程 河道整治主要是通过整治建筑物和其他建筑物，防止河道冲蚀、改道或淤积，使河流的外形和演变过程都能满足防洪和
5、兴利等各方面的要求。防洪的主要措施是“上拦下排，两岸分滞”： 增加植被、加强水土保持； 提高蓄洪、滞洪能力； 提高河槽行洪能力；1. 在河道两岸适当位置，修建分洪闸、引洪闸、滞洪区等。u农田水利工程 在全国的总用水量中，80%以上的用水量是农业用水。良好的排灌水利设施是保证农业丰收的主要措施。修建水库、堰塘、渠道、泵站等水利设施可以提高农业的生产保障，是水利事业中的重要内容。u水力发电工程 水能资源由太阳能转变而来是以以能、压能和动能等形式存在于水体中的能量资源，亦称水力资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪水能和深海温差能源。狭义的水能资源指河流水能资源。 水力发电不消耗水量，没有
6、污染，清洁，运行成本低，是优先考虑发展的能源。u供水和排水工程 工业和民用供水需要供水质量好，供水保证率高。修建水库等储水供水设施可提高供水保证率和供水质量。 生活和工业污水排放是城市市政建设和工业设施的一部分。当前，污水排放是江河污染的源头，采用一定的污水处理措施是必要的。 积水排渍工程是城市防洪工程的一部分。u航运工程 一方面，水利水电工程修建了拦河大坝等建筑物后，阻隔了江河水流的天然通道，隔挡了船只的航行。需要在水利水电枢纽工程中修建船闸、升船机等通航建筑物，帮助船只克服上游水以抬升造成的落差。 另一方面，某些河段的天然情况或是落差大、水流急，或是水深浅、河滩多。在这些河流中，有些只能作
7、季节性通航，有些却根本无法通航。高坝大库可以彻底解决深山狭谷的船只通航问题。同样需要用通航建筑物使船只逐级通过这些建筑物。三、我国水利工程建设成就三、我国水利工程建设成就u古代水利工程建设成就 春秋时期著名工程有：四川的都江堰、广西的灵渠、陕西的郑国渠、安徽的芍陂、河北的引漳十二渠、江苏的邗沟和河南的鸿沟等。 公元前256年，秦昭襄王任李冰为蜀郡守。据传，李冰是一个能知天文地理的水利专家、他在任期间，秉承先贤治水之余绪，亲自实地踏勘，访察水脉，审时度势，因地制宜，组织蜀地民众于大江之上修筑分水堤，布设溢洪坝，开凿宝瓶口。同时，又穿二江引水行舟溉田，分供减灾：立石人，以观测水势变化；从而创建了都
8、江堰这座举世瞩目，造福千秋的水利工程。 都江堰工程包括宝瓶口、飞沙堰、分水鱼嘴、金刚堤、人字堤等建筑物。 整个工程顺地势修建而成，既能将岷江水引于成都平原用于灌溉，又能节制引水量。 都江堰工程借助于宝瓶口、飞沙堰、分水鱼嘴能够对岷江做到“三七分流”。洪水期，狭窄的宝瓶口只允许30%的水进入内江，将70%的水量通过飞沙堰等溢漫分流到外江；枯水期，深窄的宝瓶口和较高飞沙堰迫，使70%的水量进入成都灌区。 之所以要修宝瓶口，是因为只有打通玉垒山，使岷江水能够畅通流向东边，才可以减少西边的江水的流量，使西边的江水不再泛滥，同时也能解除东边地区的干旱，使滔滔江水流入旱区，灌溉那里的良田。这是治水患的关键
9、环节，也是都江堰工程的第一步。 鱼嘴的建成将上游奔流的江水一分为二：西边称为外江，它沿岷江河雨顺流而下；东边称为内江，它流入宝瓶口。由于内江窄而深，外江宽而浅，这样枯水季节水以较低，则60%的江水流入河床低的内江，保证了成都平原的生产生活用水；而当洪水来临，由于水以较高，于是大部分江水从江面较宽的外江排走，这种自动分配内外江水量的设计就是所谓的“四六分水”。 飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑，堰顶做到比较合适的高度，起一种调节水量的作用。当内江水以过高的时候，洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江，使得进入宝瓶口的水量不致太大，保障内江灌溉区免遭水灾；同时，漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡，由于离
10、心作用，泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰，因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。 u新中国水利工程建设成就一、 整治大江大河，提高防洪能力二 、修建了一大批大中型水电工程三 、修建了一大批农田水利工程四 、对全国水资源进行普查及保护五 、设计、施工水平不断提高u 50年代有浙江新安江水电站、湖南资水柘溪水电站、甘肃黄河盐锅峡水电站、广东新丰江水电站、安徽梅山水电站等；u 60年代有甘肃黄河刘家峡水电站、湖北汉江丹江口水电站、河南黄河三门峡水电站等；u 70年代有湖北长江葛洲坝水电站、贵州乌江乌江渡水电站、四川大渡河龚嘴水电站、湖南酉水凤滩水电站、甘肃白龙江碧口水电站等；u 80年代有青海黄
11、河龙羊峡水电站、河北滦河潘家口工程、吉林松花江白山水电站等；u 90年代有湖南沅水五强溪水电站、广西红水河岩滩水电站、湖北清江隔河岩水电站、青海黄河李家峡水电站、福建闽江水口水电站、云南澜沧江漫湾水电站、贵州乌江东风水电站、四川雅砻江二滩水电站、广西和贵州南盘江天生桥一级水电站等；u 世纪之交有三峡水电站、小浪底水电站、大朝山水电站、棉花滩水电站等。截止1999年底全国已建、在建的大中型水电站220座100万kW以上的大型水电站20座。三峡工程全景u 三峡大坝的效益 三峡水利枢纽是具有防洪、发电、航运等巨大综合利用效益的大型工程。 水库正常蓄水以175.0m，总库容393亿m3，防洪库容221
12、.5亿m3，可使荆江大堤的防洪能力由十年一遇提高到百年一遇。 总装机容量18200MW。年发电847亿kW*h，主要供电华中、华东地区，部分送到重庆市。 通航建筑物年单向通过能力5000万t。工程建成后可改善航 道约660km。经水库调蓄后宜宜下游枯水期期小流量从 3000m3/s提高到5000m3/s。洪水期万吨级船队可由汉口直达 重庆。 水库移民涉及湖北省和重庆市的19个县市，淹没区人口84.41万人，淹没耕地和柑桔地2.45万公顷。四、 我国水资源利用中存在的问题五、水利事业发展前景展望u建立较为完善的综合防洪体系u建立安全可靠的水资源供给保障体系u建立有效的水土保持和水资源保护体系u合理开发西部地区的水能资源u建立较为完善的水管理体制
