10水工建筑物2005-過(guò)壩等建筑C10

1、04.11.23(13周)二04.11.24(13周)三10.0第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物概念u過(guò)壩過(guò)壩(閘閘)建筑物建筑物u渠首建筑物渠首建筑物u渠系建筑物渠系建筑物l是指為通航、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等而設(shè)置的水工建筑物。l引水渠道的首部工程，包括無(wú)壩渠首樞紐和有壩渠首樞紐。l引水渠道的所有建筑物的統(tǒng)稱，包括渠首、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水等。10.1.0第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l船閘船閘：利用水力將船舶浮運(yùn)過(guò)壩，通過(guò)能力大，應(yīng)用最廣。l升船機(jī)升船機(jī)：利用機(jī)械力將船舶升送過(guò)壩，耗水量少，一次提升高度大。10.1 通航建筑物 通航建筑物的類(lèi)型10.1.1au船閘的組成船閘的組成10

2、.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l閘室閘室：船舶臨時(shí)?？康膱?chǎng)所l閘首閘首：分隔上下游，分上閘首和下閘首l引航道引航道：導(dǎo)航，含上、下引航道10.1.1bu過(guò)閘程序過(guò)閘程序10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l上行上行 船閘輸水 啟下閘門(mén)船進(jìn)閘關(guān)下閘門(mén)l充水 啟上游閘門(mén)船出閘下行下行入閘閘門(mén)全閉閘內(nèi)水位與尾水平閘內(nèi)水位與上游平10.1.1cu船閘類(lèi)型船閘類(lèi)型10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l按船閘級(jí)數(shù)分按船閘級(jí)數(shù)分單級(jí)船閘單級(jí)船閘：過(guò)閘時(shí)間短、通過(guò)能力大、管理方便，但承擔(dān)水頭較小。多級(jí)船閘多級(jí)船閘：水頭

3、大時(shí)采用。因每級(jí)船閘承受水頭一般不超過(guò)1520m，巖基上不超過(guò)30m。過(guò)閘時(shí)間長(zhǎng)影響通過(guò)能力、過(guò)水量大。10.1.1du船閘類(lèi)型船閘類(lèi)型10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l按船閘的線數(shù)分按船閘的線數(shù)分三峽水利樞紐平面布置單線船閘單線船閘：大多工程采用。多線船閘多線船閘：一個(gè)樞紐有兩條及以上的通航線路的船閘。有運(yùn)輸量及過(guò)閘能力決定。葛洲壩三線單級(jí)，三峽雙線五級(jí)10.1.1eu船閘類(lèi)型船閘類(lèi)型10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l按閘室的形式分按閘室的形式分廣廂船閘廣廂船閘：閘首口門(mén)窄于閘室，以節(jié)省閘首造價(jià)，主要過(guò)小型船隊(duì)，但進(jìn)、出閘需

4、橫向移動(dòng)，操作較復(fù)雜，延長(zhǎng)了過(guò)閘時(shí)間。具有中間閘室的船閘具有中間閘室的船閘：過(guò)單船時(shí)，僅用前閘室，后閘室作引航道；過(guò)船隊(duì)時(shí)，中間閘首不用?？晒?jié)約水量，減少過(guò)閘時(shí)間。井式船閘井式船閘：水頭較高時(shí)，下閘首設(shè)胸墻，船從胸墻下過(guò)。原蘇聯(lián)建成42m水頭的井式船閘。10.1.1fu船閘的基本尺度及引航道的尺度和寬度船閘的基本尺度及引航道的尺度和寬度10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物主要計(jì)算和確定的有：l閘室的有效長(zhǎng)度l閘室的有效寬度l閘室的門(mén)檻水深l引航道的長(zhǎng)度l引航道的寬度10.1.1gu船舶過(guò)閘時(shí)間船舶過(guò)閘時(shí)間10.1 通航建筑物 一、船閘第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系

5、建筑物主要計(jì)算單向過(guò)閘單向過(guò)閘時(shí)間和雙向過(guò)閘雙向過(guò)閘時(shí)間。主要包括：l進(jìn)閘時(shí)間、灌水(或泄水)時(shí)間、出閘時(shí)間、進(jìn)出閘間隔時(shí)間等u船閘通過(guò)能力船閘通過(guò)能力l一般是指年內(nèi)雙向通過(guò)船閘的貨物總噸數(shù)。u船閘的耗水量船閘的耗水量l包括過(guò)閘用水過(guò)閘用水和閘門(mén)漏水閘門(mén)漏水兩部分，船舶排水量可忽略。l需算次耗水量次耗水量和日均耗水量日均耗水量，為船閘設(shè)計(jì)的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。10.1.2au升船機(jī)的組成升船機(jī)的組成10.1 通航建筑物 二、升船機(jī)u工作原理工作原理第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l承船廂、垂直支架或斜坡道、閘首、機(jī)械傳動(dòng)裝置、事故裝置、電氣控制系統(tǒng)l與船閘基本相同，只是動(dòng)力不一樣。10.1.2b

6、u升船機(jī)的類(lèi)型升船機(jī)的類(lèi)型10.1 通航建筑物 二、升船機(jī)第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l按承船箱載運(yùn)船舶的方式分：濕式、干式l按承船箱的運(yùn)行路線分：垂直升船機(jī)(提升式、平衡重式、浮筒式)、斜面升船機(jī)10.2u筏道筏道：用于浮運(yùn)木排的過(guò)木建筑物u漂木道漂木道：用于浮運(yùn)散漂原木的過(guò)木建筑物u過(guò)木機(jī)過(guò)木機(jī)：運(yùn)送木材過(guò)壩的機(jī)械設(shè)施10.2 過(guò)木建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1au無(wú)壩取水樞紐無(wú)壩取水樞紐：10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l適用情況適用情況引水比不大、防沙要求不高、河道各水位期滿足取水量要求時(shí)常采用。岸邊側(cè)向引水，工程

7、簡(jiǎn)單、工期短、投資少，但控制性差、保證率低。10.3.1bu無(wú)壩取水樞紐無(wú)壩取水樞紐：10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l渠首位置的選擇渠首位置的選擇要求要求：保證引水、減少泥沙入渠。利用彎道環(huán)流特點(diǎn)，設(shè)于凹岸彎頂稍下，取表面清水；盡量選擇短的、地質(zhì)、地形條件好的干渠線路；不宜選擇在汊道河段，因汊道演變復(fù)雜。10.3.1cu有壩取水樞紐有壩取水樞紐：10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l適用情況適用情況引水量較大，無(wú)壩引水不滿足要求，需建攔河閘或溢流壩，用以抬高水位。l樞紐組成樞紐組成攔河閘或溢流壩、進(jìn)水閘、沉沙池等。1

8、0.3.1du有壩取水樞紐有壩取水樞紐：10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l渠首布置形式渠首布置形式沉沙槽式：利用導(dǎo)水墻和導(dǎo)沙坎形成的沉沙池沉淀泥沙。人工彎道式：利用人工彎道形成的環(huán)流。分層取水式(沖沙廊道式)：利用上清下渾的泥沙沿水深的分布特點(diǎn)，表層取水、底層沖沙。底欄柵式：利用金屬欄柵攔沙，但只能攔掉粗于欄柵孔徑的推移質(zhì)。10.3.2au渠系建筑物類(lèi)型渠系建筑物類(lèi)型10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物主要按作用分類(lèi)：l渠道渠道：分干、支、斗、農(nóng)四級(jí)l調(diào)節(jié)及配水建筑物調(diào)節(jié)及配水建筑物：節(jié)制閘、分水閘l交叉建筑物交

9、叉建筑物：渡槽、倒虹吸管、涵洞l落差建筑物落差建筑物：跌水、陡坡l泄水建筑物泄水建筑物：泄水閘、虹吸溢洪道l沖沙和沉沙建筑物沖沙和沉沙建筑物：沖沙閘、沉沙池l量水建筑物量水建筑物：量水堰、量水管嘴10.3.2bu渠道渠道10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：選定渠道線路確定斷面形狀和尺寸擬定渠道的防滲設(shè)施l線路選擇線路選擇結(jié)合地形、地質(zhì)、施工、交通等條件初選幾條路線經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較選定。l斷面形狀斷面形狀土基梯形、巖基接近矩形(Fig10-18)。l斷面尺寸斷面尺寸由設(shè)計(jì)流量、不沖不淤流速確定，同時(shí)應(yīng)考慮施工條件。l防滲設(shè)施防滲設(shè)施對(duì)

10、于防滲性不好的渠道，滲漏有時(shí)可達(dá)5060。一般措施是護(hù)面，如漿砌石、混凝土、防滲膜等。10.3.2cu渡槽渡槽10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)內(nèi)容：選擇適宜的渡槽位置和形式擬定縱、橫斷面細(xì)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l位置選擇：位置選擇：一般與渠系總體規(guī)劃的線路一致。宜選在地質(zhì)地形條件好、河道穩(wěn)定的區(qū)段，切忌急轉(zhuǎn)彎。l形式選擇：形式選擇：梁式渡槽：拱式渡槽：跨越地質(zhì)條件較好的窄深山谷時(shí)常用(Fig10-19)。10.3.2cu渡槽渡槽10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l斷面形式選擇：斷面形式選擇：設(shè)拉桿

11、的矩形槽：常用漿砌石、鋼筋混凝土(Fig10-21)設(shè)肋的矩形槽：常用漿砌石、鋼筋混凝土設(shè)拉桿的U型槽：半圓形直線段，常用鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土l縱斷面設(shè)計(jì)：縱斷面設(shè)計(jì)：主要設(shè)計(jì)底寬、水深、底坡、首末端底面高程、槽壁頂高程等，計(jì)算采用水力學(xué)方法。l進(jìn)口與渠道的連接：進(jìn)口與渠道的連接：需在渡槽進(jìn)、出口設(shè)置漸變段，設(shè)計(jì)方法與前面章節(jié)一致 (Fig10-23)。10.3.2du倒虹吸管倒虹吸管10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 過(guò)壩建筑物、渠首及渠系建筑物l倒虹吸管的布置：倒虹吸管的布置：選定原則基本同渡槽，穿過(guò)河道、道路等需正交，進(jìn)出口盡量與挖方渠道相連，隨地形鋪設(shè)，彎道盡量少（Fig10-24）l倒虹吸管的組成：倒虹吸管的組成：進(jìn)口段：漸變段、閘門(mén)、攔污柵、沉沙池等（Fig10-24）出口段：與進(jìn)口段基本相同，單管不設(shè)閘門(mén)管身：多為圓形和矩形，圓形多用于大、中型工程，矩形多用于中、小型l倒虹吸管的水力計(jì)算：倒虹吸管的水力計(jì)算：根據(jù)設(shè)計(jì)流量和落差確定斷面