水工建筑物

武心嘉

目录

  • 1 总论
    • 1.1 我国的水资源与水利建设
    • 1.2 水工建筑物分类、特点及发展
    • 1.3 水利枢纽与水工建筑物的等级划分
    • 1.4 河川水利枢纽对环境的影响
    • 1.5 本课程的特点和水工科技问题的研究途径
  • 2 水工结构上的作用
    • 2.1 作用分类和作用效应组合
    • 2.2 自重和水压力
    • 2.3 扬压力
    • 2.4 土压力和淤沙压力
    • 2.5 波浪与浪压力
    • 2.6 冰压力
    • 2.7 混凝土结构所受的温度作用
    • 2.8 地震作用
    • 2.9 风荷载和雪荷载
  • 3 水工建筑物的水力设计
    • 3.1 堰坝水流和堰型
    • 3.2 泄水建筑物下游消能防冲
    • 3.3 深式泄水孔洞的水力设计
    • 3.4 冲击波和陡槽水力特性
    • 3.5 高速水流边壁的蚀损和防蚀设计
  • 4 岩基上的重力坝
    • 4.1 概述
    • 4.2 重力坝的稳定分析
    • 4.3 重力坝的应力分析
    • 4.4 重力坝的剖面设计与结构布置
    • 4.5 重力坝的材料和构造
    • 4.6 重力坝的地基处理
    • 4.7 宽缝重力坝与空腹重力坝
    • 4.8 碾压混凝土重力坝
  • 5 拱坝及支墩坝
    • 5.1 概述
    • 5.2 拱坝荷载的特点及荷载组合
    • 5.3 拱坝布置
    • 5.4 拱坝应力分析
    • 5.5 拱座稳定分析
    • 5.6 拱坝的材料、构造及地基处理
    • 5.7 支墩坝
    • 5.8 课程拓展——乌东德水电站
  • 6 土石坝
    • 6.1 概述
    • 6.2 土石坝的剖面和基本构造
    • 6.3 土石坝的筑坝材料
    • 6.4 土石坝的渗流分析
    • 6.5 土石坝的稳定分析
    • 6.6 土石坝的地基处理
    • 6.7 混凝土面板堆石坝
    • 6.8 课程拓展——两河口水电站
  • 7 河岸溢洪道
    • 7.1 概述
    • 7.2 正槽溢洪道
    • 7.3 侧槽溢洪道
  • 8 水工隧洞
    • 8.1 概述
    • 8.2 水工隧洞的选线与总体布置
    • 8.3 水工隧洞的进口段
    • 8.4 水工隧洞的洞身段和出口消能段
    • 8.5 水工隧洞围岩应力分布和稳定性判别
    • 8.6 水工隧洞衬砌受力分析
  • 9 土基上的闸坝
    • 9.1 水闸概述
    • 9.2 水闸的孔口设计
    • 9.3 水闸的消能防冲设计
    • 9.4 闸基渗流分析与防渗设施
    • 9.5 闸室布置与构造
    • 9.6 闸室的稳定分析
    • 9.7 闸室结构计算
    • 9.8 水闸与两岸连接结构设计与计算
河川水利枢纽对环境的影响

第四节 河川水利枢纽对环境的影响


       一条河流、一个河段及其周围地区在天然状态下,一般处于某种相对平衡。水利工程的建设会破坏原有的平衡,特别是具有高坝大库的河川水利枢纽的建成运行,对周围的自然和社会环境都将产生重大的影响。规划、设计、建设水利枢纽时,在注意其经济效益的同时,必须注意其对环境的影响,特别是不利的影响,并力争减小这种不利影响。 

一、物理影响    

       河流中筑坝建库后,上下游水文状态将发生变化。如果水库不具有较大的径流调节性能,则变化只表现为上游有一壅水段;如果水库具有季、年或多年调节性能,则上游水位将有很大的变化幅度,这就会造成一片淹没、浸没区,居民要迁移,下游河流水位以及地下水位都可能下降,甚至带来干旱。   

       上游水库水深加大,流速降低,河流带入水库的泥沙会淤积下来,逐渐减少水库库容,这实际上最终决定水库的寿命。据美、印等国130座水库的调查,每年淤积损失的库容约在2%~14.33%范围内。水库的“沉沙池”作用,使过坝调节下放的水流成为“清水”,冲刷能力加大,从而会使下游河床刷深,也可能影响到河势变化乃至河岸稳定。经水库再下泄的水,水质一般有改善,但随着库区不同的条件,也可能受某些盐分污染。深水库底孔下放的水,水温会较原天然状态有所变化。   

       大面积的水库还会引起小气候的变化,例如可能增加雾天的出现频率,大水库可能诱发地震也是国内外广泛注意的问题。据调查,在已建的坝高超过100 m和库容超过10亿m3的水库中,发生水库地震的达17%,但烈度不高。

二、生态影响

       高坝大库对生态影响问题涉及范围很广,例如,较天然河流大大增加了的水库面积与容积可以养鱼,对渔业有利,但坝对原河鱼的回游成为障碍,任何过鱼设施也难以维持原状,某些鱼类品种因此消失;水库调蓄的水量增加了农作物灌溉的机会,但水温可能不如原来情况更适合作物生长;钉螺、疟蚊等传播疾病的媒介物可能得到新的有利的繁殖条件,从而增加血吸虫病、疟疾等的传染危险性。此外,库水化学成分改变、营养物质浓集导致水的异味或缺氧等,也会对生物带来不利影响。

       上述无论物理影响还是生态影响,无疑都转移为对人类本身的影响。同时还要注意,水库蓄水后还可能出现一些规划设计阶段较难预见的影响。例如库岸由于水的渗入,原本稳定的边坡可能失稳坍滑。意大利瓦依昂拱坝上游就曾发生过这种大滑坡,造成高150m的涌浪翻越坝顶,冲毁下游村镇,死亡3000人。因此修建水利枢纽,必须充分考虑其对环境的影响,精心研究,慎重对待。