前言1.課程編號:02010112.課程名稱:水工建筑物（HydraulicStructure）3.學分：3.5;學時:56學時4.教學對象:水利水電工程專業(yè)本科生5.先修課程:理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、土力學、水力學、鋼筋混凝土、建筑材料、工程地質(zhì)等6.課程性質(zhì)、作用、教學目標（含知識、能力、素質(zhì)的要求）：水工建筑物是水利水電工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。本課程的主要任務(wù)是使學生掌握各種水工建筑物的基本原理、設(shè)計方法用主要構(gòu)造等。教學內(nèi)容第一章緒論一、水資源與水利事業(yè)二、水工建筑物與水利樞紐三、河川水利樞紐對環(huán)境的影響四、水利樞紐與水工建筑物的等級劃分五、水工建筑的發(fā)展六、本門學科的學習、研究方法

第二章重力壩一、概述什么是重力壩；重力壩的工作原理與特點；重力壩的剖面形態(tài)；國內(nèi)外著名的重力壩。二、重力壩的荷載自重；水壓力；揚壓力；浪壓力；冰壓力；淤沙壓力；地震荷載；荷載組合。三、重力壩的穩(wěn)定分析重力壩穩(wěn)定問題的概念；穩(wěn)定分析的單一安全系數(shù)法、分項系數(shù)極限狀況法及其基本公式；穩(wěn)定分析所需抗剪強度指標的實測和取用；沿壩基深層的抗滑穩(wěn)定分析；岸坡壩段的穩(wěn)定分析；提高重力壩穩(wěn)定性的措施。四、重力壩的應(yīng)力分析重力壩應(yīng)力分析的目的要求；應(yīng)力分析的各種方法；重力壩應(yīng)力分析的材料力學法、分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法及應(yīng)力控制標準；揚壓力引起的壩內(nèi)應(yīng)力；非荷載因素對應(yīng)力的影響。五、重力壩的剖面布置與優(yōu)化六、混凝土溢流重力壩溢流壩孔口尺寸的擬定；溢流面堰型；重力壩、拱壩、支墩壩的溢流剖面布置；溢流壩的結(jié)構(gòu)布置，閘門，閘墩，邊墩，導水墻；溢流壩面的空蝕及減蝕措施。重力壩的泄水孔；消能方式；挑流消能；底流消能；而流消能；戽流消能；寬尾墩聯(lián)合消能工。七、重力壩的巖基處理八、寬縫重力壩與空腹重力壩

第三章拱壩一、概述什么是拱壩；拱壩的工作原理與特點；適于建拱壩的地形地質(zhì)條件；拱壩的平面與剖面形態(tài)；國內(nèi)外拱壩的發(fā)展。二、拱壩的荷載與應(yīng)力控制指標拱壩的荷載特點；溫度荷載；地震荷載；荷載組合；拱壩的應(yīng)力控制指標。三、拱壩布置拱圈形式選擇；拱壩剖面尺寸擬定；拱壩布置圖的形成。四、拱壩應(yīng)力分析拱壩應(yīng)力分析的各種方法和適用場合；壩基變位計算；純拱法；拱梁分載法。五、拱座穩(wěn)定分析拱座穩(wěn)定分析方法；局部穩(wěn)定計算；整體穩(wěn)定計算；改善拱座穩(wěn)定性的措施。六、拱壩的泄水孔；七、拱壩的構(gòu)造及地基處理

第四章支墩壩一、概述什么是支墩壩；支墩壩的類型及工作特點；國內(nèi)外支墩壩的發(fā)展。二、平板壩三、大頭壩四、連拱壩

第五章土石壩一、概述土石壩的特點；土石壩的工作條件；設(shè)計和建造土石壩的原則要求；土石壩的類型。二、土石壩的剖面和構(gòu)造土石壩剖面的基本尺寸；壩的防滲體；壩的排水設(shè)備；護坡；壩頂構(gòu)造。三、土石壩的筑壩材料筑壩材料的選擇；土石料填筑標準設(shè)計。四、土石壩的滲流分析滲流的基本方程及其解法；土石壩滲流的水力學算法；流網(wǎng)法；滲透變形及其穩(wěn)定性判別。五、土石壩的穩(wěn)定分析土石壩滑動面的形狀；作用力與安全系數(shù)；土石料抗剪強度指標；穩(wěn)定分析方法；提高土石壩穩(wěn)定性的工程措施。六、土石壩的裂縫及其控制土石壩裂縫的類型及其成因；土石壩裂縫的防治措施七、土石壩的地基處理砂卵石地基的處理；細砂及淤泥地基的處理；軟粘土和黃土地基的處理；巖石地基處理；壩與岸坡及其它建筑物的連接。八、面板堆石壩堆石壩的發(fā)展；堆石體設(shè)計；面板及其底座的設(shè)計。

第六章河岸溢洪道一、概述河岸溢洪道的一般工作方式與分類；河岸溢洪道的適用場合。二、正槽溢洪道溢洪道的總體布置；引水渠設(shè)計；控制堰設(shè)計；泄槽設(shè)計；出口消能段設(shè)計。三、側(cè)槽溢洪道側(cè)槽中的水流特性；側(cè)槽水面曲線的計算；側(cè)槽設(shè)計步驟。四、其它形式的溢洪道井式溢洪道；虹吸溢洪道。五、非常泄洪設(shè)施非常溢洪道；自潰式非常溢洪道；破副壩泄洪設(shè)施。

第七章水工地下洞室一、概述水工地下洞室的功用和類型；水工地下洞室的工作特點。二、水工地下洞室的總體布置與選線水工地下洞室的總體布置：泄水隧洞的布置，水電站地下廠房及其引水系統(tǒng)的布置；水工地下洞室的選線和定位。三、水工地下洞室的進口段表孔泄洪隧洞的進口；深孔水工隧洞的進口。四、水工地下洞室的洞身與洞室段水工隧洞斷面尺寸與襯砌構(gòu)造；地下廠房。五、水工地下洞室的出口段水工地下洞室出口段結(jié)構(gòu)體型；泄水隧洞出口消能設(shè)施。六、地下洞室圍巖應(yīng)力分布和穩(wěn)定性判別巖石受力破壞規(guī)律和強度特性；巖體的初始地應(yīng)力場；地下洞室圍巖應(yīng)力的彈性理論分析；地下洞室圍巖應(yīng)力的彈塑性理論分析；判別圍巖穩(wěn)定性的自然平衡拱理論；判別圍巖穩(wěn)定性的經(jīng)驗法。七、水工地下洞室襯砌的荷載水工地下洞室襯砌的荷載特點；圍巖壓力；彈性抗力；外水壓力；灌漿壓力；溫度荷載及地震荷載。八、水工地下洞室襯砌的結(jié)構(gòu)計算鉛直斷面為圓形的洞室襯砌結(jié)構(gòu)計算；方圓形洞室的圓拱直墻式襯砌計算；馬蹄形襯砌計算；水平截面呈圓形的井式襯砌計算；襯砌邊值問題數(shù)值解法。九、無襯砌洞室和圍巖的噴錨支護無襯砌隧洞；圍巖的噴錨支護。

第八章水閘一、概述水閘的類型；水閘的組成部分及其功能；水閘的工作特點。二、水閘的孔口設(shè)計三、水閘的消能防沖設(shè)計四、閘基滲流分析與防滲設(shè)施閘基滲流的危害；閘基防滲長度的確定；水閘地下輪廓布置；閘基滲流計算，改進阻力系數(shù)法；閘基抗?jié)B穩(wěn)定驗算；防滲排水設(shè)施。五、閘室布置與構(gòu)造底板；閘墩；閘門；胸墻；交通橋及工作橋；分縫及止水。六、閘室和閘基的穩(wěn)定分析荷載及其組合；閘室抗滑穩(wěn)定驗算；基底壓力驗算；復(fù)雜地基整體穩(wěn)定計算；沉陷計算。七、閘室結(jié)構(gòu)計算閘墩結(jié)構(gòu)計算；底板結(jié)構(gòu)計算；胸墻計算八、水閘與兩岸的連接結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)的作用；連接結(jié)構(gòu)的布置方式；岸墻的布置；翼墻的布置；連接結(jié)構(gòu)的形式與計算要求；連接結(jié)構(gòu)的防滲設(shè)計。九、軟基處理與樁基式水閘

第九章水利樞紐布置及其它有關(guān)水工建筑物簡介使用說明本大綱是供教師參考使用的水工建筑物課堂講授大綱，內(nèi)容順序大致與我校新版《水工建筑物》（沈長松、王世夏、林益才、劉曉青編著，中國水利水電出版社出版）相適應(yīng)，講課對象為四年制本科水工專業(yè)學生，課內(nèi)3.5學分56學時（必修）。未列入本大綱的內(nèi)容擬配合本專業(yè)的選修課進行教學，使其在一定程度上得到補償。水工建筑物的教學全過程還包括教學試驗，課程設(shè)計，而且還與生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計(課時均另列)密切有關(guān)，對于這些環(huán)節(jié)的內(nèi)容、要求和做法另列，不在本大綱之內(nèi)。使用本大綱應(yīng)注意以下諸點：一、考慮到水工建筑物類型眾多，不能在課堂上無所不包地介紹，而必須抓住典型建筑物重點介紹，至于重點所在則大致可從大綱所列詳細程序以及建議的學時分配中看出（見后）。二、對于不同章節(jié)內(nèi)容的講授也不能平均使用力量，應(yīng)著重講清基本點、關(guān)鍵點、困難點。大綱雖列，學生應(yīng)掌握也能掌握的內(nèi)容可不必講授而指定自學。三、重點章的典型建筑物（重力壩、拱壩、土石壩、水工地下洞室、水閘等）應(yīng)配合課外習題作業(yè)（習題集見另冊），每屆學生應(yīng)有3—5道由若干小題組成的大習題，使學生能較好地分散使用課外學時，并強調(diào)使用計算機。四、為提高講授質(zhì)量，力爭配合電化教學。五、學生成績考核可據(jù)平時作業(yè)、期中測驗及期末考試三者綜合評定。期中測驗宜在第五章結(jié)束時進行（課外2學時），期末考試則在全課結(jié)束時專門進行，條件許可時可用口試。

各章講授建議學時分配第一章緒論4學時第二章重力壩16學時第三章拱壩8學時第四章支墩壩2學時第五章

土石壩10學時第六章河岸溢洪道2學時第七章水工地下洞室4學時第八章水閘8學時第九章水利樞紐布置及其它有關(guān)水工建筑物簡介2學時合計56學時教學進度與教時安排周次內(nèi)容提要教學環(huán)節(jié)和方法周學時備注1第一章緒論課堂講授4《水工建筑物》課程課內(nèi)共56學時，其中緒論4學時；巖基上的重力壩16學時；拱壩8學時；支墩壩2學時；土石壩10學時；水閘8學時；河岸溢洪道、水工地下洞室和水利樞紐共8學時。一至四章講完后進行期中測驗(不占用課內(nèi)學時)。

2第二章巖基上的重力壩§2-1概述§2-2重力壩的荷載課堂講授43§2-3重力壩的穩(wěn)定分析§2-4重力壩的應(yīng)力分析§2-5重力壩的剖面設(shè)計課堂講授44§2-6溢流重力壩的剖面設(shè)計及消能防沖§2-7重力壩的材料和構(gòu)造課堂講授45§2-8重力壩的地基處理§2-9其他型式的重力壩(含碾壓混凝土重力壩)課堂講授46第三章拱壩§3-1概述§3-2拱壩的布置§3-3拱壩的荷載課堂講授47§3-4拱壩的應(yīng)力分析§3-5拱壩的穩(wěn)定分析§3-6拱壩的構(gòu)造、泄水及地基處理等課堂講授48第四章支墩壩第五章土石壩§5-1概述課堂講授49§5-2土石壩的剖面和構(gòu)造§5-3土石壩的筑壩材料§5-4土石壩的滲流分析課堂講授410§5-5土石壩的穩(wěn)定分析§5-6土石壩的地基處理§5-7面板堆石壩簡介課堂講授411第六章土基上的水閘§