理论教育 水利工程的分类与类型

水利工程的分类与类型

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1.2农业水利工程2)丰满水电站。图1.3石龙坝水电站图1.4丰满水电站丰满水电站被称为“中国水电的摇篮”“中国水电之母”,先后为中国培养、输送了2000多名专业人才和技术骨干。图1.18泥石流灾害图1.19水库水产渔业提水工程:利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工程。

水利工程的分类与类型

1.1.1.1 按目标或服务对象分类

(1)防洪工程——防止洪水灾害。修建水库拦蓄洪水、挖河筑堤宣泄洪水等,防止洪水灾害,保障人们生活生产正常进行,见图1.1。

图1.1 典型堤防工程

(2)农业水利工程——为农业生产服务,防止旱、涝、渍灾。或称其为灌溉和排水工程,包括灌溉、排水、除涝和防治盐、渍灾害等工程,见图1.2。

(3)水力发电工程——将水能转化为电能。

1)昆明附近的石龙坝水电站,是中国历史上第一座水电站,官商合办,聘德国工程师建造,购德国设备。1910年7月开工,1912年4月发电,最初装机容量为480kW,耗资50余万元,现在还在发电,见图1.3。

图1.2 农业水利工程

2)丰满水电站。1937年日本人开始修建该坝,1943年日本撤退时大坝尚未完成,有些坝段还没有按设计断面浇完,而且坝基断层未经处理,已浇的混凝土质量很差,廊道里漏水严重,坝面冻融剥蚀成蜂窝状,大坝处于危险状态。后在苏联援建下建成。大坝高90多米,为当时亚洲第一高坝,见图1.4。

图1.3 石龙坝水电站

图1.4 丰满水电站

丰满水电站被称为“中国水电的摇篮”“中国水电之母”,先后为中国培养、输送了2000多名专业人才和技术骨干。2008年3月13日我国第一座水电专业博物馆在丰满水电站建成。

3)坝工建设——标志性工程系列。

胡佛水坝位于美国亚利桑那州的西北部,距拉斯维加斯约48km,建在高山峡谷之间,工程庞大,建成后对工农业发展起着巨大的作用。该坝为混凝土拱坝,坝高约221.4m,见图1.5。1931年1月动工,1936年3月竣工完成,使用260万m3混凝土。水电站发电机组年发电40亿kW·h。

图1.5 美国胡佛水坝

20世纪50年代建成的新安江水电站,混凝土宽缝重力坝,坝高102m,是中华人民共和国成立后中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站,见图1.6。

图1.6 新安江水电站

60年代建成的刘家峡水电站(图1.7),混凝土重力坝,坝高147m,是我国第一座高坝,坝址区地震基本烈度为Ⅷ度,主坝设防烈度为Ⅸ度。

图1.7 刘家峡水电站

阿斯旺水坝距埃及的阿斯旺城约10km,主坝全长3600m。大坝为黏土心墙堆石坝,见图1.8,最大坝高为111m,当最高蓄水位183m时,水库总库容1689亿m3,电站总装机容量210万kW,设计年发电量100亿kW·h。工程始于1960年,工期10年,耗资10亿美元。大坝控制尼罗河流量。形成的纳赛尔湖为埃及合理利用水源提供了保障,供应了埃及一半的电力需求,并阻止了尼罗河每年的泛滥。

图1.8 埃及阿斯旺水坝

70年代建成的乌江渡水电站,见图1.9,建于石灰岩岩溶区,重力拱坝坝高165m。革新成果791项,其中有9项达到国内先进水平,成功地解决了岩溶地区建设水电站的水库防渗、大坝基础稳定、泄洪及施工后期导流等重大技术难题。

图1.9 乌江渡水电站

伊泰普水坝位于巴西西南部与巴拉圭和阿根廷的交界处,为混凝土双支墩空腹重力坝,见图1.10。坝长7744m,最大坝高为196m。该坝于1975年10月开始建造,1991年5月建成,耗资183亿美元,共20台发电机组(每台70万kW),总装机1400万kW,年发电量900亿kW·h,总库容290亿m3。电站不仅能满足巴拉圭全部用电需求,而且能供应巴西全国30%以上的用电量。

图1.10 巴西伊泰普水坝

80年代建成的葛洲坝水利枢纽,是我国万里长江上建设的第一座大坝,耗时18年,装机21台,大江截流流量达4400~4800m3/s,年均发电量141亿kW·h,见图1.11。

图1.11 葛洲坝水利枢纽

21世纪初建成的三峡水电站,是世界上规模最大的水电站,多项指标(如库容、发电量、混凝土工程量、船闸等)居世界第一,见图1.12。

图1.12 三峡工程(www.daowen.com)

二滩水电站是我国第一个全面实行国际竞争性招标的水电建设项目,拱坝最大坝高240m,中国第一座超过200m的高坝。地下厂房洞室群巨大,总装机330万kW,见图1.13。

图1.13 二滩水电站

小浪底水利枢纽是治理开发黄河的关键性工程,拦河坝采用斜心墙堆石坝,最大坝高154m,在面积约1km2的单薄山体中集中布置了各类洞室100多条,见图1.14。

图1.14 小浪底水利枢纽

(4)航道和港口工程——改善和创建航运条件。疏浚天然航道、人工开挖运河、修建港口码头等,见图1.15。

图1.15 航道和港口工程

(5)城镇供水和排水工程——为工业和生活用水服务,主要处理和排除污水和雨水;水体生态修复(图1.16和图1.17)。

图1.16(一) 韩国良才川水质生物-生态修复设施

图1.16(二) 韩国良才川水质生物-生态修复设施

图1.17 河流生物浮岛净化

(6)水土保持工程和环境水利工程——防治水土流失和水质污染,维护生态平衡;防止泥石流(图1.18),减少地质灾害。

(7)渔业水利工程——保护和增进渔业生产,见图1.19。

(8)海涂围垦工程——围海造田,满足工农业生产或交通运输需要等。

一项水利工程同时为防洪、灌溉、发电、航运等多种目标服务的,称为综合利用水利工程。

1.1.1.2 按直接目的分类

(1)蓄水工程:水库和塘坝。

(2)引水工程:从河道、湖泊等地表水体自流引水的工程。

图1.18 泥石流灾害

图1.19 水库水产渔业

(3)提水工程:利用扬水泵站从河道、湖泊等地表水体提水的工程。

(4)调水工程:水资源一级区或独立流域之间的跨流域调水工程。2400年前我国开凿大运河;公元前2400年前古埃及从尼罗河引水灌溉至埃塞俄比亚高原南部;公元前486年我国引长江水入淮河的邗沟工程;美国前后花了近80年在西部修建中央河谷、加州调水、科罗拉多水道和洛杉矶水道等长距离调水工程;中华人民共和国成立后我国的调水工程:江苏江都江水北调工程,广东东深引水工程,河北与天津引滦入津工程,山东引黄济青工程,甘肃引大入秦工程等。

我国现今的南水北调工程包括以下3部分。

1)东线工程:利用江苏已有的江水北调工程,扩大调水规模、延长输水线路(图1.20)。从长江下游扬州抽引长江水,利用京杭大运河及与其平行的河道逐级提水北送,并连接起调蓄作用的洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖。出东平湖后分两路输水:一路向北,穿过黄河后自流到天津;另一路向东,通过胶东地区输水干线经济南输水到烟台、威海。

图1.20 我国南水北调东线线路图

2)中线工程:水源区工程为丹江口水利枢纽后期续建和汉江中下游补偿工程;输水工程即引汉总干渠和天津干渠(图1.21)。

图1.21 我国南水北调中线取水丹江口加高工程与穿黄工程示意图

图1.22 我国南水北调西线取水区域

3)规划中的西线取水:在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库(高200m左右)(图1.22),开凿穿过长江与黄河的分水岭巴颜喀拉山的输水隧洞(长100km以上),调长江水入黄河上游。目标是解决涉及青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等6省(自治区)黄河上中游地区和渭河关中平原的缺水问题。还可向甘肃河西走廊地区供水,及向黄河下游补水。

(5)地下水源工程:利用地下水的水井工程。

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