水工建筑物-交叉建筑物(第八章)

1、 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第第8 8章章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物過(guò)壩建筑物及渠系建筑物 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 8.1 8.1 通航建筑物通航建筑物 8.2 8.2 渠系建筑物渠系建筑物2022-4-25第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物2 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物8.1 8.1 通航建筑物通航建筑物 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 通航建筑物一般在下列情況下修建： 通航的河道被攔河壩、閘截?cái)嘤绊懞竭\(yùn)； 渠化的河道上形成

2、了集中落差，妨礙航運(yùn)。 通航建筑物分為：船閘和升船機(jī)。 船閘：利用水力將船只浮送過(guò)壩，通航能力大，應(yīng)用最廣。 升船機(jī)：利用機(jī)械將船只升送過(guò)壩，耗水量少，一次提升的高度大。 第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物42022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 一、船閘 組成：閘室、上下游閘首、引航道等。 船閘的工作原理 利用輸水設(shè)備使閘室內(nèi)水位依次與上下游齊平，使船只順利通過(guò)。 船閘的類型 1、按船閘的級(jí)數(shù)分：?jiǎn)渭?jí)和多級(jí)船閘。 2、按船閘的線數(shù)分：?jiǎn)尉€和多線船閘。 3、按閘室的形式分：廣廂式、井式、具有中間閘首的船閘。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物52022

3、-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物62022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物三峽五級(jí)船閘第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物72022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物三峽五級(jí)船閘第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物82022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物92022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物三峽五

4、級(jí)船閘第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物102022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物112022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物122022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 二、升船機(jī) 組成 承船廂：用于裝載船舶。 垂直支架或斜坡道：用于運(yùn)載承船廂。 控制裝置：驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)，操縱升船機(jī)運(yùn)行。 工作原理 將船只開(kāi)進(jìn)有水或無(wú)水的船廂內(nèi)，利用水力或機(jī)械沿垂直或斜面的方向升降船廂，達(dá)到使船過(guò)壩的目的。

5、 船只在有水的船廂內(nèi)叫濕運(yùn)，在無(wú)水的船廂內(nèi)叫干運(yùn)。 第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物132022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 類型 1、垂直船機(jī)分為：提升式，平衡重式，浮筒式。 2、斜面升船機(jī) 三、通航建筑物形式的選擇及布置 通航建筑物形式的選擇 一般根據(jù)水頭的大小、地形、地質(zhì)條件、運(yùn)輸量及運(yùn)行管理?xiàng)l件并考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況而定。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物142022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 通航建筑物在水利樞紐中的布置 1、靠岸邊布置，與溢流壩、泄水壩、電站之間應(yīng)有足夠的導(dǎo)水墻。 2

6、、船閘應(yīng)布置在穩(wěn)定、順直河段。 3、閘室一般布置在壩的軸線下游，這樣對(duì)閘室的受力條件較為有利。 4、對(duì)平原地區(qū)的低水頭樞紐，應(yīng)當(dāng)考慮河床變遷及泥沙淤積對(duì)航道進(jìn)、出口影響。 5、過(guò)壩公路及鐵路跨越船閘時(shí)，將交通橋布置在下閘首易滿足橋下凈空的要求。 第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物152022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物8.2 8.2 渠系建筑物渠系建筑物 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 水利樞紐中方便船只、魚(yú)類通過(guò)而設(shè)置的建筑物稱為過(guò)壩建筑物。 渠系建筑物： 為了安全合理地輸配水量以滿足農(nóng)田海溉、水力發(fā)電

7、、工業(yè)及生活用水的需要，在渠系上修建的水工建筑物。 主要包括渠道、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水等。 一個(gè)灌區(qū)內(nèi)的灌溉或排水渠道，一般分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)，構(gòu)成渠道系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱渠系。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物172022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物渠系建筑物渠系建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物182022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物192022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渠系建筑物的分類與功用渠系建

8、筑物的分類與功用 配水建筑物：節(jié)制閘、分水閘。配水建筑物：節(jié)制閘、分水閘。 交叉建筑物：渡槽、倒虹吸管、涵洞。交叉建筑物：渡槽、倒虹吸管、涵洞。 落差建筑物：跌水、陡坡。落差建筑物：跌水、陡坡。 量水建筑物：量水堰、量水槽。量水建筑物：量水堰、量水槽。 防洪沖砂建筑物：沉沙池、排沙閘泄水閘或防洪沖砂建筑物：沉沙池、排沙閘泄水閘或退水閘。退水閘。 便民利民建筑物：農(nóng)橋便民利民建筑物：農(nóng)橋 、碼頭。、碼頭。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物202022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渠系建筑物的特點(diǎn) 量大面廣、總投資多。 同一類型建筑物的工作條件、結(jié)

9、構(gòu)型式、構(gòu)造尺寸較為近似。 因此，對(duì)其體型結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物212022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 一、渠道 渠道是灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、給水、排水等水利工程中廣為采用的輸水建筑物。 渠道分為干、支、斗、農(nóng)、毛五級(jí) 。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物222022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物232022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渠道選線 1、地形條件：平原地

10、區(qū)的渠道路線，最好是直線，選在挖方與填方相差不多的地方，應(yīng)盡量避免深挖高填，轉(zhuǎn)彎也不應(yīng)過(guò)急，對(duì)于襯砌的灌溉、動(dòng)力渠道，轉(zhuǎn)彎半徑大于2.5B；對(duì)于不襯砌的渠道，大于5B。 山坡地區(qū)的渠道，應(yīng)盡量沿等高線方向布置，以免過(guò)大的挖填方量。當(dāng)渠道通過(guò)山谷、山脊時(shí)，應(yīng)對(duì)高填、深挖、繞線、渡槽、穿洞等方案進(jìn)行比較。 第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物242022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 2、地質(zhì)條件 渠道線路應(yīng)盡量避開(kāi)滲水嚴(yán)重、流砂、沼澤、滑坡以及開(kāi)挖困難的巖石地帶。 3、施工條件 施工時(shí)的交通運(yùn)輸、水和動(dòng)力供應(yīng)，機(jī)械施工場(chǎng)地以及取土和棄土的位置等條件均

11、應(yīng)加以考慮。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物252022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渠道的縱橫斷面 1、渠道的縱斷面（確定i） 選用渠道縱坡時(shí)考慮： 地面坡度、土壤情況、流量大小、水源含砂量。 2、渠道的橫斷面 當(dāng)渠道流量Q、比降 i、糙率n 及邊坡系數(shù)m為已定時(shí)，可按以下步驟計(jì)算渠道的實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物262022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 首先按水力最優(yōu)斷面計(jì)算水深hm。 然后根據(jù)具體情況，選取值。 值一般取1.011.04，（使得渠道斷面既與最優(yōu)水力斷面

12、相近，又使水深和相應(yīng)底寬有一選擇范圍）根據(jù)表格查出b，h，求v。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物272022-4-2583/189. 1immnQhm2/12mmvvm 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 流速v 要在不沖不淤的范圍內(nèi)。一般為1.0 1.5m/s ，為了防止渠道雜草叢生，大型渠道的最小平均流速通常應(yīng)大于0.5m/s ，小型的渠道可以不小于0.2 0.3m/s 。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物282022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渠道的防滲措施 1、混凝土襯砌防滲 2、瀝青護(hù)面防滲 3、三

13、合土護(hù)面防滲 4、土料夯實(shí)護(hù)面防滲 第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物292022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 二、渡槽 形式與組成 1、型式 梁式渡槽 簡(jiǎn)支式： 適用：跨度一般小于8 15m，最常用。 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吊裝方便，接頭止水容易解決。 缺點(diǎn)：跨中彎距大，底板受拉，抗裂防滲不利。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物302022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物312022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)

14、壩建筑物及渠系建筑物322022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物332022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物342022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 懸臂式： a、雙懸臂：等彎距和等跨。 b、單懸臂： 跨度一般小于15 20m，每節(jié)槽身長(zhǎng)25 40m。 梁式渡槽的經(jīng)濟(jì)跨度約為墩架高的0.8 1.2倍，一般當(dāng)墩架高達(dá)15m以上時(shí)，采用梁式渡槽不一定經(jīng)濟(jì)?？煽紤]采用拱式渡槽，增大跨度，減

15、少墩架個(gè)數(shù)。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物352022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渡槽的側(cè)墻兼作縱梁時(shí),矩形槽常用過(guò)水?dāng)嗝娴纳顚挶萮/b常取0.6 0.8。槽身橫斷面的高寬比H/B一般也取0.6 0.8。 拱式渡槽 跨度可達(dá)30 100m或更大，可采用單跨拱或多跨拱。 類型： 按材料分為砌石、砼和鋼筋混凝土。 按主拱圈的結(jié)構(gòu)型式分為板拱、肋拱和雙曲拱。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物362022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 a、砌石板拱： 凈跨小于30m為宜；就地取材，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于施工

16、，但自重大，對(duì)地基要求高，需搭設(shè)腳架。 b、肋拱： 主拱由2 4根拱肋組成，一般用鋼筋砼或少筋砼，也有用砌石，適用于缺乏石料或跨度較大的工程。 c、雙曲拱：組成部份：拱肋，預(yù)制拱波，現(xiàn)澆拱板，橫糸梁或隔板。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物372022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 2、渡槽由進(jìn)口段、出口段、槽身和支承結(jié)構(gòu)等部分組成。 進(jìn)、出口段應(yīng)與漸變段、渠道平順連接。 渠道與槽身以直線相連； 設(shè)置漸變段； 漸變段長(zhǎng)一般為4 6倍渠道水深，出口段略長(zhǎng)于進(jìn)口段。 槽身一般為矩形或U形。 下部支承結(jié)構(gòu)：重力墩、排架、支承拱等。第8章 過(guò)壩建筑物及渠

17、系建筑物382022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 總體布置及型式選擇 1、渡槽宜布置在地質(zhì)條件良好、地形有利地段。應(yīng)盡量縮短槽身，降低槽墩高度。槽身短，墩架低，水流暢。 2、跨越河流時(shí)，應(yīng)盡量正交，具有足夠的高度滿足通航要求； 3、盡量使進(jìn)出口在挖方渠道上，槽身伸入渠道一段長(zhǎng)度，以防滲。進(jìn)出口應(yīng)與渠道平順相連，槽址避免選在河流的急轉(zhuǎn)彎處。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物392022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 4、考慮支承結(jié)構(gòu)。 地形地質(zhì)條件；建筑材料情況；施工條件。 墩架高，跨度大的宜用

18、拱式。 槽身底坡一般比前后渠道更陡些，以避免淤積及減小斷面。常用1/200 1/1500。 槽內(nèi)設(shè)計(jì)流速12.5m/s。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物402022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 渡槽的水力計(jì)算 1、槽身長(zhǎng)大于15 20倍的槽內(nèi)水深h時(shí)為長(zhǎng)槽，按明渠均勻流計(jì)算；否則為短槽，按淹沒(méi)寬頂堰公式計(jì)算，但工程上一般均按明渠均勻流公式計(jì)算。 z：渡槽設(shè)計(jì)水頭差 b、h：槽凈寬、水深 、：側(cè)收縮糸數(shù)，流速糸數(shù)。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物412022-4-25gzbhQ2 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建

19、筑物 2、矩形槽水力最優(yōu)斷面水深h/底寬b=0.5；實(shí)用斷面h/b=0.6 0.8，側(cè)墻的超高0.2 0.6m；也可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。 3、水頭損失及水面銜接 進(jìn)口水面降落Z1原因： 局部水頭損失； 槽身流速大于上游渠道流速,部份位能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。 Z=(1+K1)(V2-V02)/2g 扭面K1=0.1，八字墻為0.2，急變?yōu)?.4 V0、 V、 V1上游渠道、槽身、下游渠道流速第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物422022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 槽身沿程水頭損失：Z1=iL 出口水面回升： Z2=0.041(V2-V12) K2：出口局部

20、水頭損失系數(shù)。取0.2 V1 ：下游河道流速第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物432022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 4、渡槽總水頭損失(渡槽上下游水面高差) Z=(Z-Z2)+Z1 一般(Z-Z2)約為0.10.3m，總水頭損失主要取決于Z1=iL。 進(jìn)口渠底抬高y1=h1-z-h2 1=3+y1 出口渠底降低y2=h3-Z2-h2 2=1-Z1 4=2-y2 一般y1和y2均為正值，不希望y2出現(xiàn)負(fù)值。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物442022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物3h1h2zv

21、0/2g2z1y2h2z2y3y1124水面線v0第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物452022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 三、倒虹吸管 渡槽與倒虹吸相比的主要優(yōu)點(diǎn)：水頭損失小，且底部能過(guò)較大的山洪，易于管理維修。 跨越建筑物多用渡槽，但以下情況下倒虹吸可能比渡槽經(jīng)濟(jì)合理：第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物462022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物472022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建

22、筑物482022-4-25南水北調(diào)中線工程孟良河渠道倒虹吸2022-4-2549第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 1、渠道流量小，水頭充裕，且水流含砂量小。 2、渠道跨越寬深河谷。(倒虹吸與2030m高的渡槽相比，約可節(jié)省造價(jià)3050，且施工方便) 3、渠道與路河相交，高差小于25m時(shí)。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物502022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 倒虹吸管有傳統(tǒng)鞍座式圓管外，還有美國(guó)墾務(wù)局用柏氏變形儀實(shí)測(cè)系數(shù)法計(jì)算的三種管型，即內(nèi)馬蹄形外城門(mén)形、內(nèi)圓外城門(mén)形和內(nèi)

23、圓外馬蹄形三種管型。 倒虹吸的缺點(diǎn)是： 1、水頭損失大； 2、運(yùn)行管理不如渡槽方便。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物512022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 總體布置與構(gòu)造型式 倒虹吸由三部份組成：進(jìn)口段，管身段，出口段。 布置原則：進(jìn)出口平順，管身短直，岸坡穩(wěn)定，管基密實(shí)。 設(shè)計(jì)流速1.53m/s，可采用單管或多管。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物522022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 1、管路縱剖面布置型式 豎井式：適用于低水頭(H35m)，小流量。 斜管式：土基上管坡不陡于1：1.5

24、1:2，轉(zhuǎn)彎處設(shè)鎮(zhèn)墩；管頂埋深應(yīng)低于路面、渠底、1m以下，或位于河谷沖刷線以下0.71m以下。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物532022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物542022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物552022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物562022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 2、進(jìn)口

25、段布置 包括：漸變段，閘門(mén)，攔污柵，沉砂池，進(jìn)水口。 要求：水流平順，減少水頭損失。保證在不同流量時(shí)進(jìn)口均處于淹沒(méi)。 進(jìn)口漸變段一般為扭面，長(zhǎng)34倍水深h。 沉砂池：長(zhǎng)46h，深T=0.5D+30(cm)。 寬B=(12)b b為渠底寬。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物572022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 3、管身段：為減少溫度應(yīng)力，常將管身淺埋于地下，埋深一般為0.51m。 4、出口段布置 管內(nèi)及出口流速一般為2m/s左右，一般不需消能。但為使水流平順入渠，仍可設(shè)消力池，池深0.5D+40cm，池長(zhǎng)34h(h為下游渠道水深)。出口漸變段

26、長(zhǎng)與消力池同。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物582022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 5、管身段構(gòu)造 管身結(jié)構(gòu) 鋼筋砼管： 適用于水頭不大于50m，管徑小于3m。 現(xiàn)澆管：每1525m長(zhǎng)，應(yīng)設(shè)永久性伸縮縫，縫間設(shè)止水。管用量不多的小工程可考慮用現(xiàn)澆管。 鋼管適用高水頭，大直徑H.D60m。 漿砌石管僅用于水頭小于3m。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物592022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 在大中型輸水工程中，對(duì)中、低水頭較大流量的倒虹吸管，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、耐久和方便施工等情況出發(fā)，仍以鋼筋

27、混凝土為主； 對(duì)于水頭較高的倒虹吸管正在推廣使用各種新(輕)型管材，如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管(PCCP)、玻璃鋼夾砂管(HOBAS、FWQPMP)、聚乙烯管(HDPE)等；而在中小型引水工程中，球墨鑄鐵管、聚氯乙烯管(UPVC)等輕型管材。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物602022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 構(gòu)造要求 較長(zhǎng)的管應(yīng)設(shè)泄水排砂孔和進(jìn)人孔，以便于檢修。 穿越公路時(shí)，管頂以上填土厚度應(yīng)大于0.81m。 地基承載力小于100kPa(10T/m2)時(shí)宜采用連續(xù)式管座，大于100kPa時(shí)可用砼或漿砌石支墩。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物61

28、2022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 倒虹吸管的水力計(jì)算 任務(wù)：確定管徑，并通過(guò)幾種特征流量的水頭損失計(jì)算，確定下游渠底高程和進(jìn)出口的水面銜接。 1、管徑的確定 通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)，管內(nèi)流速一般為2m/s左右，按此初擬管徑。管內(nèi)最大流速按允許水頭損失控制，最小流速要大于挾砂流速。通過(guò)小流量時(shí)的最小流速應(yīng)大于1m/s。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物622022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 2、水頭損失計(jì)算及下游渠底高程的確定 總水頭損失Z=(Z1-Z3)+Z2 (Z1-Z3) 約為0.10.3

29、m，計(jì)算同渡槽相同。 管身段水頭損失： Z2 =(L/d+)V2/2g 出口渠底高程=進(jìn)口渠底高程-總水頭損失Z。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物632022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 局部水頭損失系數(shù)： 進(jìn)口(稍修圓)0.25，出口(流入明渠)0.25，45度彎頭0.3。 總局部水頭損失糸數(shù)： 豎井式進(jìn)口2.5 斜管式1.82.1 管身沿程水頭損失糸數(shù)砼管可取1/45=0.02222。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物642022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 3、過(guò)水能力計(jì)算 設(shè)計(jì)輸水能力

30、驗(yàn)算 Q=2gZ Z設(shè)計(jì)上下游水位差 流量糸數(shù) 通過(guò)小流量，加大流量時(shí)的水頭損失計(jì)算 要求通小流量時(shí)進(jìn)口仍應(yīng)滿足淹沒(méi)要求，通過(guò)最大流量時(shí)進(jìn)口不致壅水過(guò)高而漫頂。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物652022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 下游渠底高程的確定 要選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)乃^損失Z，使確定的下游渠底高程滿足以下條件： 通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)，進(jìn)口處于淹沒(méi)狀態(tài)，且基本上不產(chǎn)生壅水或降水。 通過(guò)加大流量時(shí)，進(jìn)口段的壅水不宜超過(guò)3050cm。 通過(guò)可能最小流量時(shí)，管內(nèi)流速大于或等于挾砂流速，并保證進(jìn)口仍處于淹沒(méi)狀態(tài)。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物662022

31、-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 當(dāng)上下游渠道水位差值Z1與管道通過(guò)小流量時(shí)的水頭損失Z2比較： Z1 - Z2 較大時(shí)，可降低進(jìn)口高程，在進(jìn)口設(shè)置消力池。 Z1 - Z2 不大時(shí)，可降低進(jìn)口高程，在管道口前設(shè)斜坡段或曲線段。 Z1 - Z2 很大時(shí)，在進(jìn)口設(shè)置消力池不經(jīng)濟(jì)或不方便，可考慮早出口設(shè)置閘門(mén)抬高水位。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物672022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 倒虹吸管布置： 1、穿越渠道斜臥式倒虹吸管，水流進(jìn)出管道比較平順，這是最常見(jiàn)的形式。 2、穿越公路的豎井式倒虹

32、吸管，這種形式由于施工占地少，檢修方便，便于在建筑物密集的地區(qū)采用，一般多用于跨越公路的小型排灌倒虹吸管上。 3、橫跨式倒虹吸管，當(dāng)河道或山谷比較寬闊，位置較低時(shí)采用。這種形式一般是水頭高、流量大。 管道轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)鎮(zhèn)墩。第8章 過(guò)壩建筑物及渠系建筑物682022-4-25 福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 水工建筑物水工建筑物 四、涵洞 特點(diǎn)：構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，是應(yīng)用最廣泛的一種交叉建筑物。 材料：大型涵洞多用混凝土或鋼筋混凝土制造，亦可用預(yù)制涵管。 斷面形式： 圓形涵洞：多用于壓力涵洞，水力條件和靜力工作條件都比較好。箱形涵洞：多為四面封閉的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，靜力工作條件較好，適應(yīng)地基不