(一)课程内容 《水工建筑物》教学大纲 1.绪论 我国的水利资源。水利事业及其在国民经济中的作用。 (72学时) 我国水利工程的主要成就及发展概况。 水利枢纽的概念及组成 水工建筑物的分类,水工建筑物的特点。 水利工程的分等,水工建筑物的分级及其意义 本门课程的主要内容。本门课程与其它有关课程的关 系。学习研究本门课程的方法 2.岩基上的重力坝 重力坝的工作原理及特点。重力坝的类型,国内外重力 坝建筑情况及成就 重力坝的荷载及其计算方法,荷载的组合。 重力坝的稳定分析。稳定的概念及影响因素,稳定分析 方法、指标的选用及评价,提高稳定性的工程措施 重力坝应力分析的目的和内容。应力分析方法综述,材 料力学法及应力控制标准,影响坝体应力分布的因素(包括 地基变形、剖面轮廓突变、施工方法及分期施工等),有限 单元法及实验方法在重力坝应力分析中的应用 拟定重力坝剖面的基本原理。重力坝的基本剖面及实用 剖面。剖面优化的概念。 重力坝的可靠度设计。可靠度设计原则,极限状态设计 方法
《水工建筑物》教学大纲 （72 学时） （一）课程内容 1．绪论 我国的水利资源。水利事业及其在国民经济中的作用。 我国水利工程的主要成就及发展概况。 水利枢纽的概念及组成。 水工建筑物的分类，水工建筑物的特点。 水利工程的分等，水工建筑物的分级及其意义。 本门课程的主要内容。本门课程与其它有关课程的关 系。学习研究本门课程的方法。 2．岩基上的重力坝 重力坝的工作原理及特点。重力坝的类型，国内外重力 坝建筑情况及成就。 重力坝的荷载及其计算方法，荷载的组合。 重力坝的稳定分析。稳定的概念及影响因素，稳定分析 方法、指标的选用及评价，提高稳定性的工程措施。 重力坝应力分析的目的和内容。应力分析方法综述，材 料力学法及应力控制标准，影响坝体应力分布的因素（包括 地基变形、剖面轮廓突变、施工方法及分期施工等），有限 单元法及实验方法在重力坝应力分析中的应用。 拟定重力坝剖面的基本原理。重力坝的基本剖面及实用 剖面。剖面优化的概念。 重力坝的可靠度设计。可靠度设计原则，极限状态设计 方法
泄水重力坝的剖面及布置,泄水重力坝的工作特点及泄 大头坝、连拱坝、平板坝结构型式及特点。 水方式(坝顶溢流式、深式泄水孔):溢流重力坝的剖面设 3、拱坝 计:泄水孔的布置;设计流量的确定:单宽流量的选择;堰 拱坝的工作特点及结构特点:经济性及安全性:拱坝的 顶高程,溢流前缘长度,孔口尺寸及其位置的确定:深式泄 地形和地质条件。拱坝的发展概况和我国拱坝的建设成就。 水孔的型式及构造 拱坝的类型及布置,最优中心角及拱厚的拟定,定中心 泄水重力坝的下游消能。水流对河床的作用;泄水重力 角、定半径、变半径及双曲拱坝的特点,拱坝断面尺寸的初 坝下游水流衔接方式及其特点 步拟定:拱卷形式选择,垂直剖面的形式及尺寸的初拟:坝 (1)底流式消能。促成淹没水跃的措施;闸门的开启程 体轮廓布置的原则和要求;拱端的布置原则;坝面倒悬的处 序:护坦及其它辅助消能物的设计。 理:拱坝布置举例。 (2)挑流式消能。挑射距离:冲刷深度:连续式及差动 拱坝的荷载和设计标准。拱坝的荷载特点:温度及地震 式消能的作用和尺寸的似定 荷载的计算:荷域组合。 (3)面流式消能的特点及运用条件。 拱坝的应力分析。拱坝应力分忻方法综述;地基变形对 (4)消力戽消能的特点及运用条件 拱坝的影响力及其计算概念,纯拱法:拱梁法基本原理,拱 重力坝对材料的要求。材料的种类,特性及使用条件。 冠梁法及应力计算 坝体断面混凝土标号的分区 拱坝的坝身泄水,拱坝坝身泄水的方式和特点:泄水拱 重力坝的温度应力及裂缝防止。 坝的消能和防冲。 重力坝的细部构造。坝缝(横缝、纵缝、水平施工缝) 拱坝的构造和地基处理。拱坝对材料的要求:坝体分缝 止水:坝身排水:廊道的布置及构造、坝顶等。 和接缝处理:拱坝的构造(坝顶、坝面、廊道及排水、孔口 重力坝的地基处理。重力坝对地基的要求;坝基的开挖 及管道、垫座、重力墩);坝肩岩体稳定分析及改进措施 灌浆(固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆)及排水设计:坝基 拱坝地基处理。 软弱破碎带的处理 浆砌石拱坝的特点 碾压砼重力坝结构特点、材料设计、构造型式。 4、土石坝 其它型式的重力坝及支墩坝。浆砌石重力坝的构造特点 土石坝的工作条件及对土石坝的一般要求,土石坝的优 及材料要求,宽缝重力坝的工作特点;空腹坝的结构特点。 缺点:土石坝的类型;我国土石坝的建设情况
泄水重力坝的剖面及布置，泄水重力坝的工作特点及泄 水方式（坝顶溢流式、深式泄水孔）；溢流重力坝的剖面设 计；泄水孔的布置；设计流量的确定；单宽流量的选择；堰 顶高程，溢流前缘长度，孔口尺寸及其位置的确定；深式泄 水孔的型式及构造。 泄水重力坝的下游消能。水流对河床的作用；泄水重力 坝下游水流衔接方式及其特点。 （1）底流式消能。促成淹没水跃的措施；闸门的开启程 序；护坦及其它辅助消能物的设计。 （2）挑流式消能。挑射距离；冲刷深度；连续式及差动 式消能的作用和尺寸的似定。 （3）面流式消能的特点及运用条件。 （4）消力戽消能的特点及运用条件。 重力坝对材料的要求。材料的种类，特性及使用条件。 坝体断面混凝土标号的分区。 重力坝的温度应力及裂缝防止。 重力坝的细部构造。坝缝（横缝、纵缝、水平施工缝）、 止水；坝身排水；廊道的布置及构造、坝顶等。 重力坝的地基处理。重力坝对地基的要求；坝基的开挖、 灌浆（固结灌浆、帷幕灌浆、接触灌浆）及排水设计；坝基 软弱破碎带的处理。 碾压砼重力坝结构特点、材料设计、构造型式。 其它型式的重力坝及支墩坝。浆砌石重力坝的构造特点 及材料要求，宽缝重力坝的工作特点；空腹坝的结构特点。 大头坝、连拱坝、平板坝结构型式及特点。 3、拱坝 拱坝的工作特点及结构特点；经济性及安全性；拱坝的 地形和地质条件。拱坝的发展概况和我国拱坝的建设成就。 拱坝的类型及布置，最优中心角及拱厚的拟定，定中心 角、定半径、变半径及双曲拱坝的特点，拱坝断面尺寸的初 步拟定；拱卷形式选择，垂直剖面的形式及尺寸的初拟；坝 体轮廓布置的原则和要求；拱端的布置原则；坝面倒悬的处 理；拱坝布置举例。 拱坝的荷载和设计标准。拱坝的荷载特点；温度及地震 荷载的计算；荷域组合。 拱坝的应力分析。拱坝应力分忻方法综述；地基变形对 拱坝的影响力及其计算概念，纯拱法；拱梁法基本原理，拱 冠梁法及应力计算。 拱坝的坝身泄水，拱坝坝身泄水的方式和特点；泄水拱 坝的消能和防冲。 拱坝的构造和地基处理。拱坝对材料的要求；坝体分缝 和接缝处理；拱坝的构造（坝顶、坝面、廊道及排水、孔口 及管道、垫座、重力墩）；坝肩岩体稳定分析及改进措施； 拱坝地基处理。 浆砌石拱坝的特点。 4、土石坝 土石坝的工作条件及对土石坝的一般要求，土石坝的优 缺点；土石坝的类型；我国土石坝的建设情况
土石剖面的基本尺寸拟定。 的结构特点。 土坝的渗流。土坝渗流分析的目的,要求和方法综述: 坝型选择。土石坝坝型选择的原则;土石坝的发展方向 土坝渗流分析的图解法和试验法:流网的绘制,应用流网计 5、土基上的水闸 算土坝的渗透要素:用水力学方法分析不透水地基上的土坝 水闸的作用和类型:水闸的组成部分及其作用:水闸的 及有限深透水地基上的土坝:库水位骤降时浸润线的确定 工作特点 坝体总渗量、渗透变形及防护, 水闸的孔口尺寸。闸孔型式的选择:上下游水位的确定 土坝坝坡的稳定。土坝稳定破坏的类型:土体自重、渗 单宽流量的选择,闸底板高程的确定:孔口尺寸的拟定;闸 透动水压力、孔隙水压力、地震水压力、地震力对坝坡稳定 孔泄流能力的验算。 的影响及其计算方法:土壤抗剪强度指标的选择,稳定计算 水闸的消能防冲与防护。闸下水流的一般连接方式 的控制标准,稳定分析的计算情况,稳定计算方法的简述 力池与辅助消能工的布置:波状水跃及折冲水流的防止措 圆弧滑动面法,折线滑动面法,复式滑动面法。 施:护坦、海漫、防冲槽、翼墙和护坡:水闸的上游防护。 筑坝材料及土料设计。坝体各部分对材料的要求;土石 闸基防渗排水与渗流计算。闸下地基渗流的特点:闸基 料选择;风化料及其它土石料的应用:土石料填筑标准的确 防渗长度的确定:地下轮廓线设计:闸基渗流的计算方法, 防渗排水设备及其构造。 土石坝的构造。防渗体的作用与构造:排水过渡层及反 闸室的布置和构造。闸室结构型式;底板的型式,布置 滤层:护坡、坝顶、马道等尺寸的拟定及其构造 与构造:闸门、启闭机、胸墙、工作桥、公路桥等的布置: 土石坝的地基处理。土石坝对地基的一般要求:砂卵石 闸墩分缝及止水的型式与构造 地基处理:细砂及淤泥层地基处理:软粘土及黄土地基处理 闸室稳定计算。闸室及地基稳定的概念:闸室抗滑稳定 土坝与坝基、岸坡及其它建筑物的联接。 计算:地基的沉陷计算:地基处理措施 土石坝的裂缝及其控制。裂缝的类型、产生的原因及其 闸室结构计算。闸墩强度计算:闸底板强度计算 危害:裂缝的控制及处理措施。 闸与两岸的联接建筑物。两岸联接建筑物的作用:水闸 土石坝的抗震设计。土石坝的震害情况:震动液化的判 与河岸的联接方式及布置;绕过联接建筑物的渗流计算及联 别及其防止;土石坝的抗震计算及其工程措施 接建筑物的防渗布置, 堆石坝的结构型式及工作特点:其它非辗压型式土石坝 6、溢洪道
土石剖面的基本尺寸拟定。 土坝的渗流。土坝渗流分析的目的，要求和方法综述； 土坝渗流分析的图解法和试验法；流网的绘制，应用流网计 算土坝的渗透要素；用水力学方法分析不透水地基上的土坝 及有限深透水地基上的土坝；库水位骤降时浸润线的确定； 坝体总渗量、渗透变形及防护。 土坝坝坡的稳定。土坝稳定破坏的类型；土体自重、渗 透动水压力、孔隙水压力、地震水压力、地震力对坝坡稳定 的影响及其计算方法；土壤抗剪强度指标的选择，稳定计算 的控制标准，稳定分析的计算情况，稳定计算方法的简述； 圆弧滑动面法，折线滑动面法，复式滑动面法。 筑坝材料及土料设计。坝体各部分对材料的要求；土石 料选择；风化料及其它土石料的应用；土石料填筑标准的确 定。 土石坝的构造。防渗体的作用与构造；排水过渡层及反 滤层；护坡、坝顶、马道等尺寸的拟定及其构造。 土石坝的地基处理。土石坝对地基的一般要求；砂卵石 地基处理；细砂及淤泥层地基处理；软粘土及黄土地基处理； 土坝与坝基、岸坡及其它建筑物的联接。 土石坝的裂缝及其控制。裂缝的类型、产生的原因及其 危害；裂缝的控制及处理措施。 土石坝的抗震设计。土石坝的震害情况；震动液化的判 别及其防止；土石坝的抗震计算及其工程措施。 堆石坝的结构型式及工作特点；其它非辗压型式土石坝 的结构特点。 坝型选择。土石坝坝型选择的原则；土石坝的发展方向。 5、土基上的水闸 水闸的作用和类型；水闸的组成部分及其作用；水闸的 工作特点。 水闸的孔口尺寸。闸孔型式的选择；上下游水位的确定； 单宽流量的选择，闸底板高程的确定；孔口尺寸的拟定；闸 孔泄流能力的验算。 水闸的消能防冲与防护。闸下水流的一般连接方式；消 力池与辅助消能工的布置；波状水跃及折冲水流的防止措 施；护坦、海漫、防冲槽、翼墙和护坡；水闸的上游防护。 闸基防渗排水与渗流计算。闸下地基渗流的特点；闸基 防渗长度的确定；地下轮廓线设计；闸基渗流的计算方法， 防渗排水设备及其构造。 闸室的布置和构造。闸室结构型式；底板的型式，布置 与构造；闸门、启闭机、胸墙、工作桥、公路桥等的布置； 闸墩分缝及止水的型式与构造。 闸室稳定计算。闸室及地基稳定的概念；闸室抗滑稳定 计算；地基的沉陷计算；地基处理措施。 闸室结构计算。闸墩强度计算；闸底板强度计算。 闸与两岸的联接建筑物。两岸联接建筑物的作用；水闸 与河岸的联接方式及布置；绕过联接建筑物的渗流计算及联 接建筑物的防渗布置。 6、溢洪道
河岸池水建筑物的功用、类型和运用条件。 8、过坝建筑物及渠系建筑物 正槽溢洪道。组成、优缺点和适用条件及选线原则 过坝建筑物的功用和分类 进水段。作用、平面布置、断面型式。 通航建筑物的类型和适用条件。 控制段。溢流堰的布置:堰型选择;低堰的水流特点, 船闸的工作原理和优缺点(相对于升船机) 泄槽。泄槽的工作特点:泄槽的类型及运用条件,泄槽 船闸的类型和适用条件 的布置和断面设计;收缩段,扩散段,弯曲段的设计特点 船闸的组成部分,基本尺寸和布置 出口消能及尾水渠;消能方式的选择 过闸时间,通过能力及耗水量,船闸对输水系统的一般 侧槽溢洪道。布置、特点、断面型式和适用条件、侧槽 要求。 的水流条件和断面设计要点 过木建筑物工作特点和要求:过木方式、类型、适用条 7、水工隧洞 件和布置 水工隧洞的类型和工作特点。 渠道建筑物的功用和类型:渡槽及倒虹吸。 泄水隧洞的组成及其作用;闸门在泄水隧洞中的布置。 9、水利工程设计 泄水隧洞的线路选择、纵剖面布置及平面布置 水利枢纽设计的任务与内容 有压泄水隧洞的体形设计及水力计算,无压泄水隧洞的 水利枢纽的设计阶段,各阶段的设计内容,各阶段对设 体形设计及水力计算 计资料的要求 进口建筑物的型式选择:洞身断面型状及尺寸选择:出 水库及水利枢纽对当地自然条件的影响 口建筑物及下游消能。 坝址、坝轴线和坝型选择 作用在隧洞衬砌上的荷载(包括山岩压力、围岩的弹性 水利枢纽中各类水工建筑物(挡水、泄水、灌溉、发电 抗力、内水压力、外水压力、衬砌自重、灌浆压力、温度荷 过船、过木、过鱼等)对布置的要求与考虑的因素 载和地震力):荷载组合。 水利枢纽的布置实例(不同水利枢纽布置方案的比较和 圆形隧洞的衬砌型式及衬砌内力计算 选定)。 城门洞形衬砌的结构型式及衬砌内力计算概念。 10、水工建筑物的管理 高速水流作用下的防空蚀和冲蚀措施 管理工作的目的、任务和内容 泄水隧洞的构造(排水、灌浆、衬砌、分缝及止水等)。 水工建筑物的检查观测:
河岸池水建筑物的功用、类型和运用条件。 正槽溢洪道。组成、优缺点和适用条件及选线原则。 进水段。作用、平面布置、断面型式。 控制段。溢流堰的布置；堰型选择；低堰的水流特点。 泄槽。泄槽的工作特点；泄槽的类型及运用条件，泄槽 的布置和断面设计；收缩段，扩散段，弯曲段的设计特点。 出口消能及尾水渠；消能方式的选择。 侧槽溢洪道。布置、特点、断面型式和适用条件、侧槽 的水流条件和断面设计要点。 7、水工隧洞 水工隧洞的类型和工作特点。 泄水隧洞的组成及其作用；闸门在泄水隧洞中的布置。 泄水隧洞的线路选择、纵剖面布置及平面布置。 有压泄水隧洞的体形设计及水力计算，无压泄水隧洞的 体形设计及水力计算。 进口建筑物的型式选择；洞身断面型状及尺寸选择；出 口建筑物及下游消能。 作用在隧洞衬砌上的荷载（包括山岩压力、围岩的弹性 抗力、内水压力、外水压力、衬砌自重、灌浆压力、温度荷 载和地震力）；荷载组合。 圆形隧洞的衬砌型式及衬砌内力计算。 城门洞形衬砌的结构型式及衬砌内力计算概念。 高速水流作用下的防空蚀和冲蚀措施。 泄水隧洞的构造（排水、灌浆、衬砌、分缝及止水等）。 8、过坝建筑物及渠系建筑物 过坝建筑物的功用和分类。 通航建筑物的类型和适用条件。 船闸的工作原理和优缺点（相对于升船机）。 船闸的类型和适用条件。 船闸的组成部分，基本尺寸和布置。 过闸时间，通过能力及耗水量，船闸对输水系统的一般 要求。 过木建筑物工作特点和要求；过木方式、类型、适用条 件和布置。 渠道建筑物的功用和类型；渡槽及倒虹吸。 9、水利工程设计 水利枢纽设计的任务与内容。 水利枢纽的设计阶段，各阶段的设计内容，各阶段对设 计资料的要求。 水库及水利枢纽对当地自然条件的影响。 坝址、坝轴线和坝型选择； 水利枢纽中各类水工建筑物（挡水、泄水、灌溉、发电、 过船、过木、过鱼等）对布置的要求与考虑的因素； 水利枢纽的布置实例（不同水利枢纽布置方案的比较和 选定）。 10、水工建筑物的管理 管理工作的目的、任务和内容； 水工建筑物的检查观测；
观测工作的意义和内容 (2)河海大学的水工建筑物 观测仪器的类型和作用: 观测坝段、截面、基面的选择、测点(标点)的布置 教学大纲说明 混凝土坝及土坝的观测内容和观测布置 对观测资料的整理分析 (一)本课程的性质和任务 水工建筑物的养护与修理 本课程是水利水电工程建筑专业的主要专业课之 (二)课程作业及课程设计 本课程的主要任务是,使学生了解各种水工建筑物的设 作业内容: 计理论和方法以及运用管理知识,了解各种水工建筑物在水 岩基上非溢流重力坝的荷载、稳定、应力计算 利枢纽中的相互关系及其布置原则,通过听课、实习、实验 2、土石坝渗透计算及坝坡稳定分析 课程作业(课程设计)等环节,使学习受到运用所学知识解 3、水闸的消能防冲和地下轮廓设计 决实际工程问题的基本锻炼,配合其它有关课程的学习,为 4、有压遂洞的衬砌计算。 今后从事水工建筑物的设计、施工管理和科学研究等工作打 课程设计内容:(选择其中一个内容) 下基础 1、重力坝。 (二)本课程的基本要求 2、土坝。 学生学完本课以后,应达到下列基本要求 1、混凝土重力坝、拱坝、土石坝、水闸、水工隧洞及 (三)实验项目 岸边溢洪道的工作原理及工作条件,有较深的理解:对其它 1、溢流坝(或水闸)下游消能实验。 水工建筑物的基本型式和工作原理等也有一般的了解。 2、水工结构应力模型实验。 2、懂得从安全、经济、运用的原则出发,根据任务和 (四)推荐教材及参考书 具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸,初步掌握这 1、推荐教材:水工建筑物(第三版),天津大学,祁庆 工作方法和步骤。 和主编,中国水利水电出版社。 3、能根据水工建筑物的工作原理和具体条件,拟定其 2、推荐参考 主要细部构造。 (1)清华大学的水工建筑物 4、能运用所学基本理论,选择合理的设计条件,进行
观测工作的意义和内容； 观测仪器的类型和作用； 观测坝段、截面、基面的选择、测点（标点）的布置； 混凝土坝及土坝的观测内容和观测布置； 对观测资料的整理分析。 水工建筑物的养护与修理。 （二）课程作业及课程设计 作业内容： 1、岩基上非溢流重力坝的荷载、稳定、应力计算。 2、土石坝渗透计算及坝坡稳定分析。 3、水闸的消能防冲和地下轮廓设计。 4、有压遂洞的衬砌计算。 课程设计内容：（选择其中一个内容） 1、重力坝。 2、土坝。 3、水闸。 （三）实验项目 1、溢流坝（或水闸）下游消能实验。 2、水工结构应力模型实验。 （四）推荐教材及参考书 1、推荐教材：水工建筑物（第三版），天津大学，祁庆 和主编，中国水利水电出版社。 2、推荐参考书。 （1）清华大学的水工建筑物。 （2）河海大学的水工建筑物。 教学大纲说明 （一）本课程的性质和任务 本课程是水利水电工程建筑专业的主要专业课之一。 本课程的主要任务是，使学生了解各种水工建筑物的设 计理论和方法以及运用管理知识，了解各种水工建筑物在水 利枢纽中的相互关系及其布置原则，通过听课、实习、实验、 课程作业（课程设计）等环节，使学习受到运用所学知识解 决实际工程问题的基本锻炼，配合其它有关课程的学习，为 今后从事水工建筑物的设计、施工管理和科学研究等工作打 下基础。 （二）本课程的基本要求 学生学完本课以后，应达到下列基本要求： 1、混凝土重力坝、拱坝、土石坝、水闸、水工隧洞及 岸边溢洪道的工作原理及工作条件，有较深的理解；对其它 水工建筑物的基本型式和工作原理等也有一般的了解。 2、懂得从安全、经济、运用的原则出发，根据任务和 具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸，初步掌握这一 工作方法和步骤。 3、能根据水工建筑物的工作原理和具体条件，拟定其 主要细部构造。 4、能运用所学基本理论，选择合理的设计条件，进行