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第1章 水工结构的特点1

1.1 水资源与水工结构的关系1

1.2 水利水电工程的特点2

1.2.1 防洪治河2

1.2.2 水力发电3

1.2.3 农田水利4

1.2.4 给水排水4

1.2.5 航运4

1.3 水利枢纽及水工建筑物的特点5

1.3.1 水利枢纽5

1.3.2 水工建筑物5

1.3.3 水利枢纽及水工建筑物的发展趋向8

第2章 水利水电枢纽工程设计要求10

2.1 河流开发规划要求10

2.1.1 我国河流开发规划的基本规定10

2.1.2 我国流域的开发规划特点10

2.2 环境影响评价要求11

2.2.1 水利水电工程环境影响评价应注意的问题11

2.2.2 水利水电工程环境影响评价的基本要求及程序11

2.2.3 环境评价中地表水水质影响的预测方法21

2.2.4 环境评价中的生态影响评价方法26

2.3 工程水文要求27

2.3.1 水文学的基本问题27

2.3.2 水利水电工程中水文设计评价方法30

2.3.3 水利水电工程中水文研究的意义及应注意的问题32

2.4 工程地质要求33

2.4.1 工程地质学的基本问题33

2.4.2 水利水电对工程地质的基本要求35

2.4.3 GPS技术概貌36

2.4.4 GIS技术概貌39

2.4.5 现代工程物探技术42

2.5 建筑材料要求46

2.6 经济评价分析要求47

2.6.1 水利水电工程经济评价分析的基本要求47

2.6.2 水利水电工程经济评价分析中的一些关键问题47

2.7 设计研究报告的编制要求48

2.7.1 水利工程设计的阶段划分及工作内容48

2.7.2 水电站工程设计的阶段划分及工作内容49

2.7.3 水利水电工程设计研究报告应遵循的相关技术标准49

第3章 水工建筑物的作用及作用效应组合51

3.1 水工建筑物的作用及分类51

3.1.1 水工建筑物作用及分类概况51

3.1.2 水工建筑物作用的总体规定52

3.2 水工建筑物的自重作用53

3.2.1 水工建筑物自重作用的基础理论53

3.2.2 水工建筑物自重作用的具体规定54

3.2.3 水工建筑物永久设备自重作用的具体规定57

3.2.4 挡土建筑物土压力确定的具体规定57

3.2.5 上埋式埋管土压力确定的具体规定59

3.2.6 淤沙压力确定的具体规定60

3.3 水工建筑物的温度作用61

3.3.1 水工建筑物温度作用的特点及基本计算理论61

3.3.2 水工建筑物温度作用的具体规定63

3.3.3 水库坝前水温计算方法67

3.3.4 拱坝运行期温度作用标准值的确定68

3.4 水工建筑物的渗流作用69

3.4.1 水工建筑物渗流的基本理论及分析方法69

3.4.2 水工建筑物渗流分析中关于扬压力的具体规定71

3.4.3 改进阻力系数法确定水闸的扬压力77

3.5 水工建筑物的流体作用79

3.5.1 水工结构流体作用的基本理论79

3.5.2 水工结构流体作用中静水压力的具体规定82

3.5.3 水工结构流体作用中动水压力的具体规定85

3.5.4 水工结构流体作用中冰压力和冻胀力的具体规定91

3.5.5 水工结构流体作用中浪压力的具体规定95

3.5.6 简单管路的水锤压力计算99

3.5.7 波浪要素和爬高计算99

3.6 水工建筑物的地震作用102

3.6.1 水工结构地震作用的基本理论102

3.6.2 水工结构地震作用的具体规定104

3.6.3 设计地震加速度及设计反应谱105

3.6.4 地震作用的水库计算水位106

3.7 水工建筑物的其它作用106

3.7.1 地应力及围岩压力107

3.7.2 风荷载和雪荷载109

3.7.3 楼面及平台活荷载112

3.7.4 桥机和门机荷载113

3.7.5 灌浆压力116

3.8 水工建筑物的作用效应组合117

3.8.1 作用效应组合的基本原则117

3.8.2 水工结构作用效应组合的具体规定117

3.8.3 主动土压力系数Ka和静止土压力系数Ko的计算119

第4章 水工结构作用效应分析方法121

4.1 水工结构作用效应主要分析方法的特点121

4.1.1 虚拟仿真技术的技术方案122

4.1.2 虚拟仿真技术的应用方法123

4.2 物理模拟分析125

4.2.1 水工结构物理模拟分析的特点与基本要求125

4.2.2 拱坝结构整体模型的物理模拟分析125

4.3 数学模拟分析127

4.4 监测数学模型127

第5章 重力坝设计130

5.1 重力坝的基本特点130

5.1.1 混凝土重力坝的特点130

5.1.2 混凝土重力坝设计的主要内容131

5.1.3 混凝土重力坝的分类131

5.2 重力坝的荷载及组合132

5.2.1 重力坝的荷载计算132

5.2.2 重力坝的荷载组合134

5.3 重力坝的稳定分析要求134

5.3.1 沿坝基面的抗滑稳定分析135

5.3.2 深层抗滑稳定分析136

5.3.3 提高坝体抗滑稳定性的措施137

5.4 重力坝的应力分析要求137

5.4.1 重力坝应力分析的目的与方法137

5.4.2 用材料力学法计算坝体应力138

5.4.3 重力坝的应力控制标准140

5.5 重力坝的剖面设计要求140

5.5.1 非溢流重力坝剖面设计140

5.5.2 溢流重力坝剖面设计141

5.6 重力坝构造及坝体材料选择方法143

5.6.1 重力坝的构造143

5.6.2 溢流坝坝顶的结构布置144

5.6.3 重力坝的材料145

5.7 重力坝对地基的要求及地基处理方法146

5.7.1 重力坝对建坝地基的要求146

5.7.2 坝基的开挖和清理146

5.7.3 坝基的固结灌浆146

5.7.4 帷幕灌浆146

5.7.5 坝基排水147

5.7.6 断层破碎带和溶洞的处理147

第6章 拱坝设计149

6.1 拱坝的特点、适用条件与分类149

6.1.1 拱坝的特点149

6.1.2 拱坝的适用条件150

6.1.3 拱坝的分类151

6.2 拱坝的基本尺寸和拱冠梁剖面设计153

6.2.1 拱坝的半中心角的选择153

6.2.2 拱坝的基本尺寸和拱冠梁剖面确定154

6.3 拱坝的荷载与应力计算方法156

6.3.1 拱坝的荷载156

6.3.2 荷载组合157

6.3.3 拱坝变位157

6.3.4 拱坝的应力计算158

6.4 拱坝的泄洪设计161

第7章 土石坝设计163

7.1 土石坝的特点与类型163

7.1.1 土石坝的特点163

7.1.2 土石坝的类型163

7.1.3 土石坝的设计原则及要求164

7.2 土石坝的剖面尺寸设计要求165

7.2.1 坝顶高程设计165

7.2.2 坝顶宽度的确定165

7.2.3 坝坡确定165

7.2.4 土石坝的构造设计内容166

7.2.5 防渗体设计166

7.2.6 排水设施设计167

7.2.7 反滤层设计168

7.3 土坝的渗流分析及渗流控制方法168

7.3.1 土石坝中的渗流特性168

7.3.2 土石坝渗流分析的基本方法169

7.3.3 土石坝渗流计算的水力学法169

7.3.4 土石坝渗透变形及防止措施172

7.4 土坝坝坡稳定分析要求173

7.4.1 土坝坝坡稳定分析的基本理论173

7.4.2 土坝滑坡的型式174

7.4.3 圆弧滑裂面法坝体稳定分析174

7.4.4 拆线法稳定分析176

7.4.5 土料的抗剪强度指标的选取176

7.4.6 计算工况和安全系数设计177

7.5 土坝的材料要求177

7.5.1 土坝坝体各组成部分对材料的基本要求177

7.5.2 土石料的坝筑标准178

7.6 土石坝的地基处理方法178

7.6.1 土石坝砂砾石地基处理178

7.6.2 细砂和淤泥层地基处理180

7.6.3 淤泥地基处理180

第8章 水闸设计181

8.1 水闸的特点181

8.1.1 水闸的分类及作用181

8.1.2 水闸的组成183

8.2 水闸闸址的选择和闸孔尺寸确定方法184

8.2.1 水闸闸址选择184

8.2.2 水闸闸孔尺寸设计184

8.3 水闸的消能防冲设计185

8.3.1 水闸下游发生冲刷的原因185

8.3.2 消能防冲的工程措施185

8.3.3 防冲加固措施186

8.4 水闸的防渗设计186

8.4.1 渗流对水闸的危害及防渗设计内容186

8.4.2 水闸地下轮廓线布置187

8.4.3 渗流计算187

8.5 闸室的布置及构造要求189

8.5.1 闸底板189

8.5.2 闸墩190

8.5.3 胸墙190

8.5.4 工作桥190

8.5.5 交通桥190

8.6 闸室的稳定计算方法191

8.6.1 荷载计算与组合191

8.6.2 基底压力计算192

8.6.3 闸室的抗滑稳定计算193

8.6.4 提高闸室稳定性的措施193

8.6.5 闸基的沉降193

8.6.6 地基处理194

8.7 闸室的结构计算方法194

8.7.1 平面闸门闸墩的应力计算194

8.7.2 整体式底板的结构计算196

8.7.3 底板内力计算的简化方法198

8.8 对两岸连接建筑物的基本要求199

8.8.1 水闸两岸连接建筑物的布置199

8.8.2 挡土墙的结构计算199

8.9 闸门与启闭机设计200

8.9.1 平面闸门的结构组成和结构布置200

8.9.2 门槽的埋固件201

8.9.3 启闭机的形式及选择201

第9章 河岸溢洪道设计203

9.1 泄水建筑物的类型及特点203

9.2 河岸式溢洪道设计要求203

9.3 正槽式溢洪道设计要求204

9.3.1 正槽式溢洪道的位置选择204

9.3.2 正槽式溢洪道组成与布置204

9.3.3 水力计算206

9.3.4 结构计算及构造要求206

第10章 水工隧洞设计208

10.1 水工隧洞的特点208

10.2 泄水隧洞的布置、类型和构造要求209

10.2.1 泄水隧洞布置与选线209

10.2.2 水工隧洞的类型209

10.2.3 水工隧洞的总体布置209

10.3 隧洞衬砌的设计计算212

10.3.1 水工隧洞衬砌的计算方法212

10.3.2 水工隧洞衬砌上的荷载213

10.3.3 圆形有压隧洞的衬砌计算214

第11章 水利枢纽设计217

11.1 水利枢纽设计的基本内容217

11.2 水利枢纽的设计阶段划分要求217

11.3 水利枢纽工程的布置要求218

11.3.1 水利枢纽工程布置的基本特点218

11.3.2 我国典型水利枢纽工程概况218

参考文献226