《水工建筑物》课程教学大纲.doc

水工建筑物课程教学大纲四年制本科土木工程专业适用 （30学时1.5学分）一、本课程的性质和任务本课程是土木工程专业的专业选修课，是介绍各种水工建筑物型式、作用、构造及工作特点，掌握各种水工建筑物设计的基本理论和设计方法的一门课程。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行管理知识，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；了解水利水电工程建设的发展情况，使学生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，从今后从事水工建筑物的设计、施工和科学研究等工作打下基础。二、本课程的基本要求1、对能力培养的要求(1)对重力坝、拱坝、土石坝、水闸及河岸泄水建筑物（其中包括溢洪道和泄水隧洞）等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、实用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式和基本尺寸，初步掌握这一工作的方法和步骤。(3)能根据水工建筑物的工作原理和具体条件，拟定其主要细部尺寸及构造。(4)能运用所学基本理论，选择合理的设计条件，进行各种水工建筑物的一般水力计算、稳定计算、强度校核等。(5)了解在进行水工建筑物设计时所需的原始资料；了解水利工程的一般设计阶段、程序及其内容。(6)了解水利枢纽中各种水工建筑物在布置上的要求，以及当地的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水利枢纽布置的影响，初步掌握进行水利枢纽布置的方法与步骤。(7)对水工建筑物的运用、管理和观测有所了解。(8)能绘制一般水工建筑物的设计图纸；对水工建筑物的模型实验有初步的了解。(9)学会独立思考问题的方法，能够在设计中查阅规范及相关资料，达到自学的目的。(10)了解国内外水利水电发展的趋势。2、本课程的重点和难点(1)水利枢纽与水工建筑物的概念、组成部分，及其相互关系；(2)重力坝的工作原理、优缺点，荷载、稳定、应力分析、剖面设计、材料、细部构造和坝基处理；(3)拱坝的工作特点、优缺点、布置，常用的坝体应力分析方法、坝肩岩体稳定分析方法以及细部构造；(4)土石坝断面基本尺寸的选择，土石坝的渗透分析，土石坝的坝坡稳定，筑坝材料、坝体构造和地基处理等；(5)水工隧洞设计；(6)正槽溢洪道的布置、陡槽设计和消能型式；(7)水工建筑物中闸门和阀的工作条件，以及由此提出对闸门设计的要求；(8)水利工程设计阶段的划分及其任务和内容。3、选修课程及基本要求(1)在水力学课程中掌握水力计算和渗流计算的基础理论；(2)在土力学课程中掌握土坡稳定的圆弧法及折线法，地基承载力、地基深层滑动稳定计算的基本理论；(3)在水工钢结构课程中掌握钢闸门的具体结构设计原理和计算方法；(4)在水电站建筑物课程中掌握发电引水建筑物的深式进水口、压力管道、隧洞经济断面计算等；(5)在水利工程施工课程中掌握堆石坝、定向爆破筑坝、过水土石坝的施工工艺和机械化、大体积混凝土施工散热措施等； 其次，还应学完水利工程制图、理论力学、材料力学、结构力学、水工钢筋混凝土结构、建筑材料、弹性力学、工程水文学、水利水能规划等课程。三、课程内容1、教学基本内容第一章 绪论(1)水利工程建设(2)水利枢纽和水工建筑物(3)本课程的主要内容和学习方法第二章 岩基上的重力坝1)概述(2)重力坝的荷载与组合(3)重力坝的稳定分析(4)重力坝的应用分析(5)渗流场和温度场的有限元计算(6)重力坝剖面设计(7)重力坝的温度控制及裂缝防止(8)重力坝的地基处理(9)溢流重力坝(10)重力坝深式泻水孔第三章 拱坝(1)概述(2)拱坝的荷载和设计标准(3)拱坝的布置(4)拱坝的应力分析及优化设计(5)拱坝坝肩岩体稳定分析(6)拱坝的坝身泻水(7)拱坝的构造和地基处理(8)浆砌石拱坝第四章 土石坝(1)概述(2)土石坝剖面的基本尺寸(3)渗流分析(4)稳定分析(5)筑坝材料的选择与填筑材料干容重等的确定(6)土石坝的构造(7)土石坝的地基处理(8)土石坝与地基、岸坡及其它建筑物的连接(9)土石坝裂缝及其控制(10)堆石坝第五章 溢洪道(1)概述(2)正槽溢洪道(3)其它形势的溢洪道(4)溢洪道的布置和形式选择第六章 水工隧洞(1)概述(2)泄水隧洞的线路选择(3)进口段(4)洞身段(5)出口及下游消能(6)多用途隧洞及隧洞的气蚀(7)隧洞开挖时的围岩稳定性(8)隧洞的衬砌计算(9)锚喷支护第七章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物(1)通航建筑物(2)过木建筑物(3)过鱼建筑物(4)渠首及渠系建筑物第八章 闸门及水闸(1)闸门的类型及设计(2)平面闸门(3)弧形闸门.(4)深孔闸门(5)水闸的类型、工作特点、组成部分极其作用(6)水闸的孔口设计(7)水闸的消能防冲与防护(8)闸基的防渗设计(9)闸室各部分的布置和构造(10)闸室稳定计算、沉陷计算和地基处理(11)闸室结构计算(12)水闸与两岸的连接建筑物第九章 水利枢纽(1)水利枢纽设计的任务与内容(2)水利枢纽对环境的影响(3)水利枢纽布置第十章 水工建筑物的管理及原形观测(1)概述(2)水工建筑物原形观测(3)水工建筑物的养护与修理2、课外作业(1)岩基上非溢流重力坝的荷载、稳定、应力计算。(2)拱坝的平面布置。(3)拱冠梁法计算拱坝应力。3、实验课：无4、集中实习安排：无四、使用大纲说明1、学时分配表课程内容学 时 数备 注总学时讲授实验上机绪论22岩基上的重力坝77拱坝44土石坝55溢洪道22水工隧洞44过坝建筑物、渠首及渠系建筑物22闸门及水闸22水利枢纽11水工建筑物的管理及原形观测11合计30302、教学方法提示主要采用课堂面授，充分利用多媒体教学。3、考核方式考查。成绩按优、良、中、及格、不及格五级计分。五、课程教材及主要参考书1、教材：水工建筑物（上、下册） 张光斗、王光伦著 水利水电出版社2、参考书：（1）水工建筑物 吴媚玲编著 清华大学出版社（2）水工建筑物 武水、河海大学编  水利水电出版社