一、課程性質(zhì)與目標

（一）課程的性質(zhì)與特點

1、性質(zhì)：本課程是研究水利與水電工程建筑規(guī)模、建筑物組成和布置、結(jié)構(gòu)尺寸與構(gòu)造設計及其地基基礎處理的課程。本課程是水利水電工程專業(yè)的主干專業(yè)課之一，是一門綜合性很強、涉及知識面相當廣、與一系列基礎課有關的課程。

2、地位：《水工建筑物》是水利水電工程專業(yè)的主干專業(yè)課程之一。與以前學過的多門專業(yè)基礎課程和同時學習的《水電站》及《水利水電工程施工》等專業(yè)課程都有密切聯(lián)系。另外，水工建筑物型式多種多樣，在學習過程中，通過對幾種典型建筑物的分析，了解其一般規(guī)律，掌握水工建筑物的設計原則和方法。

3、目的任務：使學生初步掌握各種水工建筑物的設計理論和方法、運行管理及進行科學研究的基本知識，了解各種水工建筑物在水利樞紐中的相互關系及布置原則。通過課堂聽課、課程作業(yè)、課程設計、工程實地參觀、實驗和工地實習等環(huán)節(jié)，使學生受到運用有關知識解決實際工程問題的基本訓練，為今后從事大中型水利水電工程的設計、施工、管理和科學研究打下基礎。

（二）課程目標與基本要求

學生學完本課程以后，應達到下列基本要求：（1）對混凝土重力壩、拱壩、土石壩、水閘河岸泄水建筑物及水工隧洞的工作原理及工作條件，有較深的理解、對其它水工建筑物的型式和工作原理等也有一般的了解。

（2）懂得從安全、經(jīng)濟、運用的原則出發(fā)，根據(jù)任務和具體條件選擇水工建筑物的型式和基本尺寸。

（3）能運用所學基本理論，選擇合理的設計條件，進行各種水工建筑物的一般水力計算、滲流分析、穩(wěn)定驗算和強度校驗，并擬定其主要細部構(gòu)造和地基處理方法。

（4）了解我國大中型水利水電樞紐及水工建筑物當前實施的設計階段，設計程序的內(nèi)容，以及所需的原始資料。

（5）了解水利樞紐及水工建筑物在布置上的要求，以及地形、地質(zhì)、水文、建材、施工、運用和環(huán)境保護等條件對水利樞紐布置的影響。初步掌握進行水利樞紐布置的方法和步驟。

（6）對水工建筑物的運行、管理和安全檢測有所了解。

（7）能繪制一般水工建筑物的設計圖紙,對水工建筑物的模型實驗有初步的了解。

（三）與本專業(yè)其他課程的關系

1、相關知識：學習本課程涉及到計算機語言、工程制圖等基礎知識和基礎力學、水工鋼筋混凝土、水工鋼結(jié)構(gòu)等專業(yè)基礎知識與水電站、水利水電工程施工和監(jiān)理等專業(yè)知識。

2、先修課程：《工程制圖》、《VB在水電工程中的應用》、《水工結(jié)構(gòu)CAD》、《土力學》、《水力學》、《材料力學》、《水工鋼筋混凝土》、《水電站建筑物》與《結(jié)構(gòu)可靠度分析》、《結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計》。

3、后續(xù)課程：《水工建筑物課程設計》、《水利水電工程施工》、《水電站建筑物》、《畢業(yè)設計》。

二、考核內(nèi)容與考核目標

第1章 緒論

一、學習目的與要求

1．了解水利水電工程的作用及我國水利建設的主要成就。

2．了解水利樞紐的概念。

3．理解水工建筑物的分類與特點。

二、考核知識點與考核目標

1．識記水利水電工程建設的目的，掌握水利水電工程的作用及特點。

2．識記水利樞紐、水工建筑物的概念及分類。

第2章 水工建筑物設計綜述

一、學習目的與要求

1．了解水工建筑物設計的任務和特點。

2．了解水工建筑物設計的步驟。

3．理解極限狀態(tài)的概念和水工建筑物極限狀態(tài)設計法的思想。

4．理解水工建筑物的分類與特點，水利樞紐分等和水工建筑物分級標準以及分等分級的意義。

二、考核知識點與考核目標

1．識記極限狀態(tài)的概念。

2．理解水利樞紐分等，水工建筑物的分級。

第3章 巖基上的重力壩

一、學習目的與要求

1．重力壩的工作原理及分類。

2．重力壩的荷載、荷載組合，適用條件及安全系數(shù)的選擇。

3．穩(wěn)定分析方法及計算公式，提高穩(wěn)定的工程措施。

4．應力分析方法，重點掌握材料力學法。

5．重力壩剖面尺寸擬定原則，擬定方法及控制條件。

6．溢流重力壩的剖面設計，下游消能，下泄水流的銜接。

7．重力壩的構(gòu)造原理及要求，細部構(gòu)造的各種型式。

8．重力壩的地基處理（巖基處理方法）。

9．寬縫重力壩、空腹重力壩、漿砌石重力壩、支墩壩的特點。

二、考核知識點與考核目標

1．識記重力壩的工作原理。

2．掌握荷載的計算及其組合。

3．應用我國常用的穩(wěn)定計算方法及適用條件；理解提高穩(wěn)定的工程措施。

4．應用材料力學法計算壩體邊緣應力及相應的應力控制標準。

5．理解溢流重力壩工作特點及泄水方法，溢流孔口尺寸的選擇。掌握消能的型式及原理、適用條件。

6．理解重力壩橫縫、縱縫的作用，砼標號分區(qū)的依據(jù)等。

7．理解地基的處理措施。

8．了解其他形式的重力壩。

第4章 拱壩

一、學習目的與要求

1．拱壩的工作特點，對地形、地質(zhì)條件的要求。

2．拱壩布置，結(jié)合河谷地形、地質(zhì)條件進行合理布置。

3．拱壩的荷載特點，重點掌握溫度荷載的概念及計算。

4．拱壩應力分析方法。

5．拱壩壩肩巖體穩(wěn)定分析方法。

6．拱壩的泄水方式，泄水特點。

二、考核知識點與考核目標

1．理解拱壩的工作特點中的結(jié)構(gòu)特點、受力特點、荷載特點。

2．應用拱壩應力分析方法，以純拱法的計算原理為重點，了解拱梁分載法計算拱壩應力原理和步驟。

3．理解拱壩的泄水方式，泄水特點。

4．理解拱壩對地形地質(zhì)條件的要求、拱壩的類型、拱壩的布置以及拱壩的地基處理。

第5章 土石壩

一、學習目的與要求

1．土石壩的工作條件，土石壩的優(yōu)缺點及土石壩的類型。

2．土石壩的組成及剖面尺寸擬定。

3．土壩的滲流分析目的、方法，重點掌握水力學法。

4．土壩穩(wěn)定分析，各種工況下的荷載對壩坡穩(wěn)定的影響及計算方法。

5．土石壩筑壩材料及土料設計，土石壩的構(gòu)造。

6．土石壩的地基處理。

7．堆石壩的結(jié)構(gòu)型式及工作特點。

二、考核知識點與考核目標

1．識記土石壩的工作特點，土石壩的組成及分類。

2．應用土壩滲流分析的水力學方法。

3．理解土石壩穩(wěn)定分析的圓弧滑動法和折線滑動法。

4．理解土石壩的填筑標準。

5．理解壩體細部構(gòu)造設計。

6．理解土壩砂礫石地基處理的工程措施。

第6章 水閘

一、學習目的與要求

1．水閘的類型，水閘的組成部分及其作用。

2．水閘的工作特點。

3．水閘的消能防沖設計及防護。

4．閘基防滲排水設計，閘基的滲流計算。

5．閘室的穩(wěn)定計算。

6．閘室的結(jié)構(gòu)計算。

7．水閘與兩岸的連接建筑物。

二、考核知識點與考核目標

1．理解水閘的工作特點，各組成部分的作用。

2．理解水閘的消能型式，及消力池的布置。

3．理解防滲長度，地下輪廓線概念，會用直線比例法，阻力系數(shù)法計算閘基滲透壓力。

4．理解沿閘底的抗滑穩(wěn)定計算方法。

第7章 岸邊溢洪道

一、學習目的與要求

1．岸邊溢洪道的作用、類型和運用條件。

2．正槽溢洪道組成、優(yōu)缺點及適用條件。

3．側(cè)槽溢洪道。

4．非常泄洪設施。

二、考核知識點與考核目標

1．識記溢洪道的功用、類型。

2．理解正槽溢洪道組成、溢流堰的布置、泄槽的水流特點及結(jié)構(gòu)型式。

3．了解側(cè)槽溢洪道和非常泄洪設施。

第8章 水工隧洞

一、學習目的與要求

1．水工隧洞的類型和工作特點。

2．泄水隧洞的組成及其作用，閘門在泄水隧洞中的布置。

3．泄水隧洞的線路選擇，縱剖面布置及平面布置。

4．有壓隧洞及無壓隧洞的體形設計及水力計算。

5．進口建筑物型式，洞身斷面型式及尺寸選擇。

6．作用在襯砌上的荷載及其組合。

7．圓形有壓隧洞的襯砌型式及襯砌內(nèi)力計算方法。

8．無壓隧洞襯砌型式。

9．泄水隧洞的構(gòu)造。

二、考核知識點與考核目標

1．識記有壓和無壓泄水隧洞的布置特點。

2．理解襯砌斷面型式的選擇和構(gòu)造。

3．理解山巖壓力和彈性抗力的概念。

4．理解有壓隧洞的襯砌型式及內(nèi)力計算方法。

第9章 閘門

一、學習目的與要求

1．閘門的類型和設計要求。

2．平面閘門與弧形閘門的型式、結(jié)構(gòu)和布置。

3．深孔閘門的結(jié)構(gòu)型式和布置特點。

二、考核知識點與考核目標

1．識記閘門的常見類型。

2．應用閘門的設計要求。

3．理解平面閘門與弧形閘門的型式、結(jié)構(gòu)和布置。

4．了解深孔閘門的結(jié)構(gòu)型式和布置特點。

第10章 過壩建筑物、渠首及渠系建筑物和河道整治建筑物

一、學習目的與要求

1．過壩建筑物的功用和分類。

2．通航建筑物的類型及適用條件。

3．船閘的工作原理、類型及組成。

4．渠系建筑的功用和類型。

二、考核知識點與考核目標

1．識記過壩建筑物的類型及適用條件。

2．理解船閘的工作原理。

3．識記過壩建筑物及渠系建筑物的類型及作用。

第11章 水利工程設計

一、學習目的與要求

1．了解水工建筑物設計階段的劃分。

2．了解水工建筑物設計所需的基本資料。

3．了解水利工程對環(huán)境的影響。

4．了解水利樞紐設計的主要內(nèi)容。

二、考核知識點與考核目標

1．理解水工建筑物設計階段的劃分。

2．理解水利樞紐設計的主要內(nèi)容。

第12章 水工建筑物管理

一、學習目的與要求

1．管理工作的目的、任務和內(nèi)容。

2．水工建筑物的檢查與觀測。

3．混凝土壩及土壩的觀測內(nèi)容和觀測儀器。

4．水工建筑物的養(yǎng)護與修理。

二、考核知識點與考核目標

1．理解水工建筑物的管理重要性。

2．了解水工建筑物的觀測儀器類型及工作原理。

三、有關說明與實施要求

（一）考核的能力層次表述

本大綱在考核目標中，按照“識記”、“理解”、“應用”、三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是：

識記：能知道有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。

理解：在識記的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。

應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題，是最高層次的要求。

（二）教材

1、指定教材：《水工建筑物》(第5版)，中國水利水電出版社，林繼鏞主編，2009年版。

2、參考教材：

（1）《水工建筑物》 清華大學 張光斗主編

（2）《水工建筑物》（專題I、II） 武漢水利電力大學水工教研室編

（3）《水工設計手冊》1～8卷 水利電力出版社

（4）《水工》（上、下卷） 水利電力出版社

（三）自學方法指導

1、在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、閱讀教材時，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。

3、在自學過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對問題的認知、理解和記憶，以利于突出重點，并涵蓋整個內(nèi)容，可以不斷提高自學能力。

4、完成書后作業(yè)和適當?shù)妮o導練習時理解、消化和鞏固所學知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習之前，應認真閱讀教材，按考核目標所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析，解題時應注意培養(yǎng)邏輯性，針對問題圍繞相關知識點進行層次（步驟）分明的論述或推導，明確各層次（步驟）間的邏輯關系。

（四）對社會助學的要求

1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。

2、應掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標。

3、輔導時，應以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

4、輔導時，應對學習方法進行指導，宜提倡“認真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動爭取幫助，依靠自己學通”的方法。

5、輔導時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導。

6、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導考生逐步學會獨立學習，在自學過程中善于提出問題，分析問題，作出判斷，解決問題。

7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。

8、助學學時：本課程共6學分，總課時108學時，其中助學課時分配如下：

（五）關于命題考試的若干規(guī)定

1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當突出重點。

2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是：“識記”為50％、“理解”為30％、“應用”為20％。

3、試題難易程度應合理：易、較易、較難、難比例為2：3：3：2。

4、每份試卷中，各類考核點所占比例約為：重點占65％，次重點占25％，一般占10％。

5、試題類型一般分為：單項選擇題、多項選擇題、填空題、名詞解釋題、簡答題和計算題等。

6、考試采用閉卷考試，考試時間150分鐘，采用百分制評分，60份合格。

（六）題型示例（樣題）

一、單項選擇題

1. 重力壩維持穩(wěn)定的抗滑力主要來自

A. 水壓力 B.自重 C.揚壓力 D.浪壓力

二、多項選擇題

2. 土石壩的滲流計算方法有

A.水力學方法 B.流網(wǎng)法 C.有限元法 D.材料力學法 E.彈性力學法

三、填空題

3、水利樞紐是由幾種不同類型的集合在一起而構(gòu)成的一個完整的，用來控制和支配水流。

四、名詞解釋

4、雙曲拱壩

五、簡答題

5、泄水建筑物常見的消能方式有哪些？各適用何種情況？

六、計算題

6、試用水力學方法推導在不透水地基上，無排水設備的均質(zhì)土石壩的浸潤線方程，并根據(jù)以下數(shù)據(jù)算出單寬滲流量q。

已知：H＝50m，H＝20m，L＝210m，K=1×10m/s。