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          水利工程的分類

          作者:辦公室   文章來源:《水利工程概論》

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          資料來源:《水利工程概論》
           
          水利工程是指為控制和調配自然界的地表水和地下水、達到除害興利的目的而修建的工程。修建水利工程,可以在時間上重新分配水資源,做到防洪補枯,以防止洪澇災害和發展灌溉、發電、供水、航運等事業;也可以在空間上調配水資源,使水資源與人口和耕地資源的配置趨于合理,以緩解水資源缺乏問題。
          水利工程所承擔的任務通常不是唯一的,具有多種作用和目的,其組成建筑物也是多種多樣,因此水利工程也稱為水利樞紐。按照所承擔的任務,水利工程主要可分為以下幾類。
          1. 河道整治與防洪工程
          河道整治主要是通過整治建筑物和其它工程措施,防止河道沖蝕、改道和淤積,使河流的外形和演變過程都能滿足防洪與興利等各方面的要求。一般防治洪水的措施是“上攔下排,兩岸分滯”。
          “上攔”是防洪的根本措施,不僅可以有效防治洪水,而且可以綜合地開發利用水土資源。主要是兩個方面:一是在山地丘陵地區進行水土保持,攔截水土,有效地減少地面徑流;二是在干、支流的中上游興建水庫、攔蓄洪水,調節下泄流量不超過下游河道的過流能力。
          水庫是一種重要的防洪工程。作為一種蓄水工程,水庫在汛期可以攔蓄洪水,消減洪峰,保護下游地區安全,攔蓄的水流因水位抬高而獲得勢能、并聚集形成水體,可以用來滿足灌溉、發電、航運、供水和養殖等需要。
          “下排”就是疏竣河道,修筑堤防,提高河道泄洪能力,減輕洪水威脅。雖然這是治標的辦法,不能從根本上防治洪水。但是,在“上攔”工程沒有完全控制洪水之前,筑堤防洪仍是一種重要的有效工程措施。
          “兩岸分滯”是在河道兩岸適當位置,修建分洪閘、引洪道、滯洪區等,將超過河道安全泄量的洪水通過泄洪建筑物分流到該河道下游或其他水系,或者蓄于低洼地區(滯洪區),以保證河道兩岸保護區的安全。滯洪區的規劃與興建應根據實際經濟發展情況、人口因素、地理情況和國家的需要,由國家統籌安排,且必須做好通訊、交通、安全措施和水文預報等工作,只有在萬不得已時才運用分洪措施,以減少滯洪區的損失。
          2. 農田水利工程
          農業是國民經濟的基礎。通過建閘修渠等工程措施,可以形成良好的灌、排系統,調節和改變農田水分狀態和地區水利條件,使之符合農業生產發展的需要。農田水利工程一般包括取水工程、輸水配水工程和排水工程。
          取水工程是指從河流、湖泊、水庫、地下水等水源適時適量地引取水量用于農田灌溉的工程。在河流中引水灌溉時,取水工程一般包括抬高水位的攔河壩(閘)、控制引水的進水閘、排沙用的沖沙閘、沉沙池等。當河流流量較大、水位較高能滿足引水灌溉要求時,可以不修建攔河壩(閘)。當河流水位較低又不宜修建壩(閘)時,可以修建提灌站來提水灌溉。
          輸水配水工程是指將一定流量的水流輸送并配置到田間的建筑物綜合體,如各級固定渠道系統及渠道上的涵洞、渡槽、交通橋、分水閘等。
          排水工程是指各級排水溝及溝道上的建筑物。其作用是將農田內多余水分排泄到一定范圍以外,使農田水分保持適宜狀態,滿足通氣,養料和熱狀況的要求,以適應農作物的正常生長,如排水溝、排水閘等。
          3. 水力發電工程
          水力發電工程是指將具有巨大能量的水流通過水輪機轉換為機械能,再通過發電機將機械能轉換為電能的工程。
          水力發電的兩個基本要素是落差(水頭)和流量。天然河道水流的能量消耗在摩擦、旋滾等作用中。為了能有效地利用天然河道水流的能量,需采用工程措施,修建能集中落差和調節流量的水工建筑物,使水流符合水力發電的要求。在山區常用的水能開發方式是攔河筑壩,形成水庫,它既可以調節徑流又可以集中落差。在坡度很陡或有瀑布、急灘、彎道的河段,或者上游不許淹沒時,可以沿河岸修建引水建筑物(渠道、隧洞)來集中落差和調節流量,開發水能。
          4. 供水和排水工程
          供水是將水從天然水源中取出,經過凈化、加壓,用管網供給城市、工礦企業等用水部門;排水是排除工礦企業及城市廢水、污水和地面雨水。城市供水對水質、水量及供水可靠性要求很高;排水必須符合國家規定的污水排放標準。
          我國水資源不足,現有供、排水能力與科技和生產發展以及人民物質文化生活水平的不斷提高不相適應,特別是城市供水與排水的要求愈來愈高;水質污染問題也加劇了水資源的供需矛盾,而且惡化環境,破壞生態。
          5.航運工程
          航運包括船運和筏運(木、竹浮運)。發展航運對物質交流、繁榮市場、促進經濟和文化發展具有重要意義。它運費低廉,運輸量大。內河航運有天然水道(河流、湖泊等)和人工水道(運河、河網、水庫、閘化河流等)兩種。
          利用天然河道通航,必須進行河道疏浚、河床整治、改善河流的彎曲情況、設立航道標志等,建立穩定的航道。當河道通航深度不足時,可以通過攔河建閘、建壩抬高河道水位;或利用水庫進行徑流調節,改善水庫下游的通航條件。人工水道是人們為了改善航運條件,開挖的人工運河、河網及渠化河流,可以縮短航程,節約人力、物力、財力。人工水道除可以通航外,還有綜合利用的效益,例如,運河可以作為水電站的引水道、灌溉干渠、供水的輸水道等。
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