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前言 1

绪论 1

第一节 水资源与水利工程 1

第二节 水工建筑物和水利枢纽 3

一、水工建筑物 3

二、水利枢纽 4

第三节 水工建筑物的特点 5

第四节 课程任务和特点 6

第一章 重力坝 8

第一节 概述 8

一、重力坝的工作原理及特点 8

二、重力坝的类型 9

三、重力坝的组成及布置 10

四、重力坝的设计内容 11

第二节 重力坝的荷载及荷载组合 11

一、荷载 11

二、荷载组合 21

第三节 重力坝的抗滑稳定分析 22

一、沿坝基面的抗滑稳定分析 22

二、沿坝基深层的抗滑稳定分析 25

三、岸坡坝段的抗滑稳定分析 27

四、提高坝体抗滑稳定性的工程措施 27

第四节 重力坝的应力分析 29

一、材料力学法的基本假定 29

二、不计扬压力时的边缘应力计算 29

三、计入扬压力作用时的应力计算 31

四、强度指标 32

第五节 重力坝非溢流坝段的剖面设计 33

一、剖面设计原则 33

二、基本剖面 33

三、实用剖面 33

四、剖面设计的程序及步骤 35

第六节 重力坝的溢流坝段和坝身泄水孔 35

一、溢流坝段 35

二、坝身泄水孔 44

第七节 重力坝的材料及构造 46

一、坝体混凝土的特性 46

二、坝体混凝土分区 47

三、坝体分缝与止水 48

四、坝体排水 51

五、廊道系统 51

六、坝顶构造 53

第八节 重力坝的地基处理 53

一、坝基的开挖与清理 54

二、坝基固结灌浆 54

三、坝基帷幕灌浆 55

四、坝基排水 56

五、断层破碎带和软弱夹层的处理 57

第九节 碾压混凝土重力坝 58

一、碾压混凝土坝的特点 58

二、碾压混凝土重力坝的设计 59

三、碾压混凝土筑坝有待于进一步研究的几个问题 61

第十节 其他类型重力坝 61

一、宽缝重力坝 61

二、空腹重力坝 63

三、浆砌石重力坝 63

复习思考题 65

第二章 拱坝 66

第一节 概述 66

一、拱坝的工作特点 66

二、拱坝坝址选择 67

第二节 拱坝的布置 68

一、拱坝的类型 68

二、剖面尺寸的选择 71

三、拱坝布置的步骤 73

第三节 拱坝的应力计算 74

一、拱坝的荷载及其组合 74

二、拱坝设计的应力控制指标 78

三、拱坝应力分析方法简介 79

第四节 拱坝的坝肩稳定及重力墩 80

一、坝肩稳定 80

二、拱坝的重力墩（推力墩） 83

第五节 拱坝的泄流、材料及构造 83

一、拱坝的泄流 83

二、拱坝的材料及构造 86

复习思考题 87

第三章 土石坝 88

第一节 概述 88

一、土石坝的工作特点及设计要求 88

二、土石坝的类型 90

第二节 土石坝的剖面尺寸与构造 92

一、土石坝的基本剖面 92

二、坝的防渗体 96

三、坝顶和护坡 99

四、坝体排水 101

五、反滤层及过渡层 103

六、土工合成材料在土石坝防渗和排水反滤中的应用 105

七、土石坝的裂缝控制 106

八、坝体与坝基、岸坡及其他建筑物的连接 107

第三节 土石坝的渗流分析 109

一、概述 109

二、不透水地基上土石坝的渗流计算 110

三、有限深度透水地基上土石坝的渗流计算 114

四、用流网法解土坝渗流问题 116

五、土石坝总渗流量的计算 118

六、土坝的渗透变形及其防止措施 118

第四节 土石坝的稳定分析 120

一、土石坝滑动面的形式 120

二、荷载及其组合 121

三、土料抗剪强度指标的选取 123

四、稳定分析方法 124

五、提高土石坝坝坡稳定性措施 133

第五节 土石坝的筑坝材料 133

一、土石料选择的一般原则 133

二、坝体不同部位对土石料的要求 133

三、土石料填筑标准的确定 135

第六节 土石坝的地基处理 137

一、岩石地基的防渗处理 137

二、砂砾石地基的防渗处理 137

三、细砂、软黏土和湿陷性黄土坝基处理 142

第七节 混凝土面板堆石坝 143

一、概述 143

二、坝体剖面与堆石体设计 144

三、防渗结构与地基处理 147

第八节 土石坝发展概况及坝型选择 149

一、土石坝发展概况 149

二、土石坝的坝型选择 151

复习思考题 152

第四章 水闸 154

第一节 水闸的类型、组成和设计要求 154

一、水闸的功能与分类 154

二、水闸的组成部分 156

三、水闸的工作特点和设计要求 157

第二节 闸址选择和孔口设计 157

一、闸址选择 157

二、孔口设计 158

第三节 闸室的布置和构造 161

一、底板 161

二、闸墩 162

三、闸门 163

四、胸墙 163

五、交通桥及工作桥 164

六、分缝方式及止水设备 165

第四节 水闸的消能防冲 166

一、过闸水流的特点 166

二、消能防冲设施 167

三、消能防冲的设计条件 174

第五节 水闸的防渗、排水设计 175

一、水闸的防渗长度及地下轮廓的布置 175

二、渗流计算 177

三、防渗及排水设施 188

第六节 闸室的稳定分析和地基处理 190

一、荷载及其组合 191

二、表层抗滑稳定验算 194

三、基底应力和闸室沉降的验算 196

四、地基处理 197

第七节 闸室结构计算 199

一、底板的结构计算 199

二、闸墩的结构计算 211

三、胸墙的结构计算 213

第八节 水闸与两岸的连接建筑物 213

一、连接建筑物的作用 213

二、连接建筑物的形式和布置 214

三、侧向绕渗及防渗、排水设施 216

第九节 闸门及启闭机 218

一、闸门的组成和分类 218

二、平面钢闸门 219

三、弧形钢闸门 220

四、自动翻倒闸门（水力自动平面旋转闸门） 221

五、水力自动弧形闸门 222

六、启闭机 223

第十节 其他形式的水闸 223

一、灌注桩水闸 223

二、装配式水闸 224

三、浮运水闸 225

四、橡胶水闸 225

五、水力自控翻板闸 227

复习思考题 228

第五章 过坝建筑物 229

第一节 通航建筑物 229

一、船闸 229

二、升船机 238

第二节 过木建筑物 240

一、筏道 240

二、漂木道 242

三、过木机 242

第三节 过鱼建筑物 243

一、鱼道 243

二、过鱼闸 245

三、升鱼机 246

复习思考题 247

第六章 河岸溢洪道 248

第一节 开敞式正槽溢洪道 248

一、引水渠 249

二、控制段 250

三、泄槽 253

四、消能防冲设施及出水渠 259

第二节 侧槽溢洪道及非常泄洪设施 262

一、侧槽溢洪道 262

二、非常泄洪设施 265

复习思考题 266

第七章 水工隧洞与坝下涵管 267

第一节 概述 267

一、类型及布置原则 268

二、工作特点及设计要求 269

第二节 隧洞与涵管的进出口建筑物 269

一、进口建筑物 269

二、出口建筑物的形式和布置 275

第三节 隧洞与涵管的线路选择与工程布置 276

一、进、出口布置 276

二、轴线选择 277

第四节 隧洞洞身的形式、尺寸与构造 278

一、隧洞洞身形式及尺寸 278

二、洞室支护、衬砌的作用与类型 280

三、衬砌的构造与灌浆 284

第五节 涵管的形式、尺寸与构造 286

一、涵管的形式、材料与尺寸 286

二、涵管的铺设方式与构造 287

第六节 作用在隧洞衬砌与涵管管身上的荷载 289

一、作用在隧洞衬砌上的荷载 289

二、作用于隧洞上荷载的组合 293

三、作用在涵管管身上的荷载及其组合 293

第七节 隧洞和涵管的结构计算 299

一、圆形有压隧洞衬砌（涵管）的结构计算 299

二、无压隧洞（涵管）衬砌的结构计算 299

复习思考题 300

第八章 渡槽 301

第一节 渡槽的组成与类型 301

第二节 梁式渡槽的槽身及支承结构 302

一、槽身纵向支承形式与跨度 302

二、槽身横断面形式与尺寸 303

三、槽墩与槽架 304

第三节 拱式渡槽的槽身及支承结构 307

一、拱上结构及槽身 307

二、主拱圈结构 310

三、槽墩与槽台 318

第四节 桁架拱式渡槽的槽身与支承结构 321

一、桁架拱结构及其特点 321

二、桁架拱渡槽的类型及造型 322

三、桁架拱片间的横向联系与槽身结构 323

四、桁架拱结构与墩台的连接 323

第五节 斜拉渡槽的槽身与支承结构 324

一、斜拉渡槽的组成及特点 324

二、斜拉渡槽支承结构的形式 324

三、斜拉渡槽槽身的断面形式 326

第六节 渡槽的基础 328

一、浅基础 328

二、深基础 329

三、基础的埋置深度 330

第七节 渡槽的细部构造 331

一、渡槽与两岸的连接 331

二、渡槽的伸缩缝及止水 331

三、梁式槽身的支座 333

四、渡槽进出口渐变段的形式与长度 334

五、渡槽的超高 334

第八节 渡槽的总体布置与设计步骤 334

一、渡槽设计的基本资料 334

二、渡槽轴线及槽身起止点位置的选择 335

三、渡槽的形式选择、分跨与纵剖面布置 336

四、渡槽的水力设计 337

五、渡槽的荷载及其组合 339

六、渡槽及其地基的稳定性验算 343

七、槽身的结构计算 347

八、主拱圈结构计算 348

九、槽墩及槽台结构计算 348

十、渡槽的设计步骤 349

复习思考题 349

第九章 倒虹吸管及涵洞 351

第一节 倒虹吸管 351

一、概述 351

二、倒虹吸管的布置及构造 351

三、倒虹吸管的水力设计 358

四、倒虹吸管管身的结构计算 360

第二节 涵洞 365

一、概述 365

二、涵洞的工作特点和类型 365

三、涵洞的构造 368

四、涵洞的布置与水力计算 369

五、涵洞的结构计算 370

复习思考题 370

第十章 跌水和陡坡 371

第一节 跌水 371

一、单级跌水 371

二、多级跌水 372

第二节 陡坡 372

一、等底宽陡坡 373

二、变底宽陡坡 374

三、菱形陡坡 374

第三节 其他形式的陡坡和跌水 375

一、压力管式陡坡 375

二、悬臂式跌水 376

复习思考题 377

第十一章 取水枢纽布置 378

第一节 概述 378

一、取水枢纽的作用和类型 378

二、取水枢纽的工作特点 379

三、枢纽布置的一般要求 380

四、渠首位置选择的一般原则 381

第二节 无坝取水枢纽的布置 381

一、无坝取水枢纽位置选择 381

二、无坝取水枢纽的布置形式 382

第三节 有坝取水枢纽的布置 386

一、沉沙槽式渠首 386

二、人工弯道式渠首 390

三、底栏栅式渠首 396

四、分层取水式渠首 400

五、两岸引水式渠首 403

六、少泥沙河流综合利用枢纽布置 405

第四节 取水工程河段的整治 406

一、整治的目的和原则 406

二、河道演变及河相关系 407

三、枢纽河段整治建筑物布置 410

四、整治建筑物 411

第五节 沉沙池 416

一、沉沙池的作用与类型 416

二、直线形沉沙池 418

三、曲线形沉沙池 424

四、沉沙条渠 428

五、其他排沙设施 428

复习思考题 430

第十二章 水利工程总体设计 431

第一节 水利工程设计阶段划分 431

第二节 水利工程建设程序 432

第三节 水利工程设计和基本资料 434

一、工程勘测、调查及资料收集 434

二、水文资料 435

三、工程地质资料 436

四、工程任务和规模 437

第四节 坝址与坝型选择 437

第五节 枢纽建筑物布置 438

一、枢纽布置的一般原则 438

二、枢纽布置方案的选定 439

三、蓄水枢纽布置实例 440

第六节 设计步骤及方案比较 444

一、设计基本资料 444

二、洪水调节计算 448

三、坝型选择及枢纽布置 448

四、宽缝重力坝非溢流坝段设计 450

五、宽缝重力坝溢流坝段设计 454

六、大坝细部构造 455

七、地基处理 456

八、水利枢纽设计方案的选定 456

九、设计小结 457

第七节 水利工程对社会及环境的影响 458

一、库区 458

二、水库下游 459

复习思考题 459

第十三章 水工建筑物的安全监测与评价 460

第一节 水工建筑物监测 461

一、现场检查 461

二、水工建筑物的原型观测 461

第二节 水工建筑物安全评价与监控 467

一、水工建筑物工作状态的综合评判 467

二、水工建筑物的安全监控 468

三、监控模型 468

第三节 水利工程的后评价 469

一、水利工程后评价的定义、任务 470

二、水利工程后评价的内容 471

三、项目后评价的指标体系 472

四、后评价报告的内容 472

第四节 水工建筑物维修 473

一、水工建筑物的养护 473

二、土坝的修理 473

三、混凝土及钢筋混凝土建筑物的修理 474

复习思考题 474

附录Ⅰ弹性地基梁弯矩系数表（郭氏表） 475

附录Ⅱ弹性地基梁在边荷载作用下的弯矩系数表 484

附录Ⅲ水工建筑物专业词汇汉英对照 488

主要参考文献 499