Căn cứ vào tính chất tác dụng lên dòng chảy, công trình thủy lợi có thể chia ra:
- Công trình dâng nước
- Công trình điều chỉnh dòng chảy
- Công trình dẫn nước
Phổ biến nhất của loại công trình dâng nước là các loại đập. Đập được xây dựng ngăn các sông suối và hình thành nên độ chênh mực nước trước và sau công trình gọi là độ chênh mực nước thượng hạ lưu. ở trước đập, càng gần đến đập, lưu tốc trung bình của dòng chảy càng giảm v1 < v2 < v3 < v4 < v5, còn độ sâu của dòng chảy càng tăng h1 > h2 > h3 > h4 > h5 .
Sự tăng mực nước ở trong sông làm tăng diện tích ướt của lòng sông và dẫn đến ngập đất ở thượng lưu (hình 1-1a). Sự thay đổi lưu tốc dòng chảy ở thượng lưu làm thay đổi khả năng vận chuyển bùn cát của lòng sông. Lưu tốc theo chiều dòng chảy giảm dần, các hạt bùn cát trong nước được lắng xuống đáy theo thứ tự từ những hạt lớn sau đó những hạt bé hơn và khi đến gần công trình lưu tốc hầu như bằng không nên các hạt cát rất bé cũng được lắng xuống, nước ở đó rất trong.
Công trình điều chỉnh dòng chảy
Công trình dẫn nước
Đầu mối công trình thủy lợi và hệ thống thủy lợi
Các công trình thủy lợi được tập trung lại thành một tập hợp công trình để nhằm giải quyết những nhiệm vụ thủy lợi xác định gọi là đầu mối công trình thủy lợi.
Muốn lợi dụng dòng sông để tưới ruộng, phát điện, cung cấp nước cho nhà máy xí nghiệp, dân cư, vận tải thủy, nuôi cá… cần xây dựng đập để dâng cao mực nước, cùng với các hạng mục khác như công trình tháo lũ, cống lấy nước, trạm thủy điện, âu tàu… Tập hợp các công trình đó tạo thành đầu mối công trình thủy lợi.
Người ta phân biệt các công trình đầu mối trên sông (có đắp đập chắn ngang sông) và công trình đầu mối ven sông (không có đập chắn).
Các công trình đầu mối trên sông còn gọi là đầu mối thủy lợi dâng nước. Căn cứ vào tác dụng phân phối lại dòng chảy trong sông mà có thể phân thành hồ chứa nước (có điều tiết dòng chảy) và đập dâng (rất ít có khả năng điều tiết dòng chảy).
Các hồ chứa nước đã được xây dựng ở nước ta như: Hoà Bình, Dầu Tiếng, Trị An, Yaly, Thác Bà, Cấm Sơn, Đại Lải, Núi Cốc, Sông Mực, Kẻ Gỗ, Phú Ninh… Về đập dâng có: Cầu Sơn, Bái Thượng, Thạch Nham, Đồng Cam, Nha Trinh…
Loại công trình đầu mối ven sông thường gắn liền với hệ thống cấp nước, tưới, tiêu, phân lũ như các cống Liên Mạc, Xuân Quan, Vân Cốc…
Các công trình trong đầu mối thủy lợi được chia thành công trình chủ yếu, thứ yếu, hỗ trợ và tạm thời.
Công trình chủ yếu là công trình đảm bảo cho đầu mối thủy lợi luôn luôn làm việc bình thường, tức là những công trình khi sửa chữa hoặc bị hư hỏng thì làm cho đầu mối thủy lợi ngừng làm việc hoặc giảm sút năng lực làm việc. Ví dụ như đập, công trình tháo lũ, công trình lấy nước, bể áp lực, tháp điều áp, đường ống dẫn nước và nhà máy thủy điện, kênh chính, trạm bơm…
Công trình thứ yếu là những công trình khi sửa chữa hoặc bị hư hỏng không gây hậu quả như trên. Ví dụ như tường chắn đất, thiết bị bảo vệ bờ kênh, cửa, phai…
Công trình hỗ trợ là công trình dùng trong việc quản lý và xây dựng các công trình chủ yếu; ví dụ như nhà ở, nhà quản lý, nhà hành chính, hệ thống ánh sáng, đường đi lại trong công trình…
Công trình tạm thời là công trình chỉ sử dụng trong thời gian thi công hoặc sửa chữa các công trình khác như đê quai sanh, công trình tháo nước thi công, âu thuyền tạm thời…
Tuỳ theo nhiệm vụ và mức độ quan trọng mà các công trình thủy lợi được phân cấp như sau:
- Cấp I : Công trình đặc biệt quan trọng.
- Cấp II : Công trình quan trọng.
- Cấp III: Công trình thông thường.
- Cấp IV : Công trình ít quan trọng.
- Cấp V : Công trình không quan trọng.
Cấp của công trình phụ thuộc quy mô, ý nghĩa và thời gian sử dụng của công trình và được quy phạm Nhà nước quy định.
Tập hợp nhiều đầu mối công trình thủy lợi hoặc tập hợp nhiều công trình thủy lợi phân bố trên một khu vực lớn để cùng nhau giải quyết các nhiệm vụ thủy lợi đặt ra gọi là hệ thống thủy lợi. Ví dụ hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải, hệ thống thủy lợi Cầu Sơn, Liễn Sơn, hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An…
Việc phân cấp công trình có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong thiết kế và xây dựng vì nó có ảnh hưởng đến ổn định, cường độ và độ bền của mỗi một công trình cũng như toàn bộ hệ thống. Khi thiết kế, tuỳ theo cấp công trình ta xác định được các chỉ tiêu thiết kế tương ứng như tần suất lưu lượng và mực nước thiết kế, hệ số tin cậy, tuổi thọ công trình.
Việc phân cấp công trình thủy lợi là phản ảnh trình độ khoa học kỹ thuật và phát triển nền kinh tế quốc dân của mỗi nước, cho nên đối với các nước có sự quy định không giống nhau và ngay đối với một nước, sự quy định đó cũng thay đổi theo thời gian.
