序

前言

第一章 課程緒論

第一節 水資源與水利工程

第二節 水利樞紐與水工建筑物

第三節 我國水利水電工程的建設成就和可持續發展方針

第四節 課程的特點和學習方法

復習思考題

第二章 重力壩

第一節 概述

第二節 重力壩的荷載及荷載組合

第三節 重力壩的穩定分析

第四節 重力壩的應力分析和強度控制指標

第五節 重力壩的滲流問題和防止滲流的工程措施

第六節 重力壩的溫度應力及溫度控制

第七節 非溢流重力壩的剖面設計

第八節 重力壩的極限狀態設計法簡介

第九節 溢流重力壩的構造和泄水問題

第十節 重力壩的深式泄水孔

第十一節 水工閘門與啟閉機械

第十二節 重力壩的筑壩材料和構造

第十三節 重力壩的地基處理

第十四節 碾壓混凝土重力壩

第十五節 其他形式重力壩

第十六節 過壩建筑物

復習思考題

第三章 拱壩

第一節 概述

第二節 拱壩的類型

第三節 拱壩的體形和布置

第四節 拱壩的荷載與荷載組合

第五節 拱壩的應力分析簡介和強度控制指標

第六節 拱壩壩肩穩定分析

……

第四章 混凝土壩施工

第五章 水閘

第六章 水閘施工

第七章 水利樞紐布置設計與閘—壩樞紐工程實例

參考文獻 2100433B

《混凝土閘壩及其施工》為國家示范性高職院校建設項目成果。全書共分七章，主要內容包括課程緒論、重力壩、拱壩、混凝土壩施工、水閘、水閘施工、水利樞紐布置設計與閘一壩樞紐工程實例等。《混凝土閘壩及其施工》將水工建筑物的結構知識和建筑物的施工知識與技術融為一體，力求闡明基本理論，簡化繁雜的公式推證，介紹經典成果，加強工程實例闡述，突出工程實際應用，培養職業行動能力。書中插圖鮮明突出、內容信息量大、復習思考題多，在滿足水利水電類教學使用的同時，便于各類人員使用和自學。《混凝土閘壩及其施工》特別適合作為高職高專水利水電類各專業混凝土閘壩及其施工的教學用書，也可作為其他相近專業的教學參考書，還可供水利水電工程技術人員閱讀和參考。

結構混凝土建造的閘壩還是近百年內的事。印度在旁遮普河的沖積平原上1892年建的第一個主攔河堰（Khanki堰），因為沒有經驗，建成后不久（1895年）就失事了。經過組織討論研究和試驗，發現是在水地下沖刷和水躍消能考慮欠周，從而為土基上滾水壩設計指出了方向，隨后就出現了布萊（Bligh,1910）的滲徑長度設計方法。1934~1935年印度重建該堰，在地下輪廓設計和水躍消能方面取得了成功，并裝置了測壓管等觀測設備，為后來設計提供了寶貴資料，在此期間萊恩（Lanc,1934）提出了滲徑長度加權計算法，使土基上閘壩設計方法又向前推進了一步。

我國開始修建混凝土結構的閘壩工程，可能要算李儀祉先生于本世紀30年代初在陜西省規劃建造的“關中八惠”灌溉樞紐工程了。到了50年代初，我國結合治淮工程修建了大量的水閘。

原蘇聯的閘壩工程發展，同樣開始于在透水地基上建造低壩。在第二次世界大戰前后，在斯維而河和伏爾加河等水利樞紐中修建了單寬流量大的重力式混凝土堰壩。由于透水地基需要大的壩斷面，大戰后改進建造了一些空心輕型結構的堰壩（高25m），比1929~1938年建造的溢流壩可節約混凝土30%左右（Γ.C.1979-12）。

隨著材料結構，特別是鋼材水泥和設計施工技術的發展，原來以沖積平原上灌溉上灌溉為主的閘壩工程，不但建造的更加普遍和日益高大，而且進入了以防洪、發電、灌溉、航運等綜合利用水資源的階段，并向山區更高的壩發展。對于高壩來說，開始是在好巖基上修建高混凝土壩，例如美國在本世紀30年代建造了當時最高的胡佛壩，高211m，是一座混凝土重力拱壩；40年代建成了高168m的大古力重力壩等。蘇聯在60年代開始修建的英古里壩是一座混凝土雙曲拱壩，高272m；契克斯克拱壩，高223m；沙彥嶺舒申斯克重力拱壩，高242m等（Γ.C.1979-12）。同樣，我國從50年代開始在治淮工程中也首先在好巖基上修建了佛子嶺水庫和梅山水庫，大壩為高74m和88m的劉家峽重力壩；70年代建成了高97m的丹江口重力壩，以及在臺灣省興建了高181m的達見雙曲拱壩。隨后，由于好巖基的水庫壩址逐漸減少，就不得不在較差地基上尋求建造高土石壩的方案。從60年代起，高土石壩相對增多很快，如蘇聯最高的羅貢壩，高335m；努列克壩，高300m；美國最高的羅維爾壩，高235m等都是土石壩。我國水資源開發較遲，好的巖基壩址仍多，因此，在高壩建設中，仍以就地取材的土壩和土石混合壩占絕對多數，但混凝土壩并沒有相對減少的趨勢，1987年相繼建造了175m的龍羊峽重力拱壩和高165m的烏江鎮拱形重力壩等。這樣，從引水灌溉的低水頭閘壩工程到綜合開發利用水資源的高水頭壩工建設，必然會對泄流的消能防沖以及地下水滲流的沖蝕提出新的問題，因之也就促進了工程水力學的發展。水力學著名學者伯諾里（D.Bernoulli，1738）曾說過：“發展水力學必須發展水工學”即此道理。據統計，我國建國40年來已建水閘26000多座，其中泄流量1000/s以上的大型水閘299座；泄流量100~1000/s的中型水閘約2000座。興建水庫84000座，其中蓄水1億以上的大型水庫353座；1千萬~1億的中型水庫2400多座。在興建水庫中，混凝土壩和石壩約有800多座，其中多為拱壩。這些混凝土壩本身都兼有溢流或泄洪的作用，即使土石壩或堆石壩也都布置有岸邊泄洪閘或陡槽式溢洪道之類的工程。因此閘壩工程面廣量大，可以說任何一個水利樞紐都少不了閘壩泄流工程，用“閘壩”二字來概括泄水建筑物，似乎也不過分。2100433B

閘壩是水利工程由閘和壩組成。

即是梯級開發筑有十二個堰，分為十二流的渠首都有閘門控制。繼而秦代興建了著名的水利工程都江堰（公元前256年）和鄭國渠（公元前246年），都是修筑堰（低滾水壩）的水利工程樞紐工程。可見閘壩工程早在我國發展起來。不僅如此，泄流時的水躍現象，我國在《管子·度地》中，也早有記載：“杜曲激則躍，躍則倚，倚則環，環則中……”，認識到渠底局部突然升降（杜曲激）出現水躍現象；而“倚”和“環”則是描述水躍主流漩渦和兩旁回溜形態；“環則中”是說有了水躍就要發生沖刷，指出了水力破壞性。