水利水電工程取水輸水建筑物

《水利水電工程》取水輸水建筑物取水輸水建筑物要充分利用水利樞紐工程攔截下來(lái)的自然來(lái)水，除了建擋水的壩、閘和保證樞紐安全的泄水建筑物以外，還需一個(gè)能夠按要求將水庫(kù)或河道的水保質(zhì)、保量、并及時(shí)輸送到用水目的地去的建筑物，這就是取水和輸水建筑物。取水建筑物位于整個(gè)輸水結(jié)構(gòu)的首部，相當(dāng)于“嘴巴”的功能，用來(lái)控制和調(diào)節(jié)水流，對(duì)輸送的水體起到保質(zhì)、保量的作用，形式主要有隧洞的進(jìn)口段，渠道的進(jìn)水閘、揚(yáng)水站等。輸水建筑物的作用就是將水源和用水目的地連接起來(lái)，有引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。本章主要介紹取水樞紐、輸水隧洞、以及渠系中的輸水建筑物。第五章取水輸水建筑物第一節(jié)取水樞紐5.1取水樞紐取水樞紐是從河流、湖泊、水庫(kù)等地表水源引水而修建在取水地段的水工建筑物綜合體，又稱(chēng)引水樞紐或渠首工程。若引水期間取水樞紐處的河水位高于引水要求的水位，可在天然條件下自流引水；否則，需攔河筑壩或修建水閘，雍高水位，創(chuàng)造自流引水的條件，也可不建壩，在天然水位情況下用水泵提水。取水樞紐一般是指自流引水的情況，用水泵提水時(shí)則需建泵站。

一、取水樞紐的作用和類(lèi)型5.1取水樞紐自河流引水的取水樞紐，根據(jù)是否修建攔河建筑物（壩或閘）而分為無(wú)壩取水和有壩取水兩種類(lèi)型。有壩取水需建壅水壩（或攔河閘）、進(jìn)水閘、防沙及沖沙設(shè)施等。在綜合利用的有壩取水樞紐中，還可能建有船閘、電站、筏道、魚(yú)道等專(zhuān)門(mén)建筑物。一、取水樞紐的作用和類(lèi)型5.1取水樞紐1.無(wú)壩取水我國(guó)著名的水利工程都江堰，就是一個(gè)典型的無(wú)壩取水工程。無(wú)壩取水是當(dāng)引水比（引水流量與天然河道流量之比）不大、防沙要求不高、取水期間河道的水位和流量能夠滿(mǎn)足或基本滿(mǎn)足要求時(shí)，只需在河道岸邊的適宜地點(diǎn)選定取水口，即可從河道側(cè)面引水，而無(wú)需修建攔河閘（壩）的取水方式。這是一種最簡(jiǎn)單的取水方式，其特點(diǎn)是工程簡(jiǎn)單、投資少、工期短、易于施工，對(duì)天然河道的影響較小，與其他國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)（航一、取水樞紐的作用和類(lèi)型5.1取水樞紐運(yùn)、漁業(yè)、漂木等）要求之間的矛盾小，在水利建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用；但由于不能控制河道的水位和流量，易受河道水流和泥沙運(yùn)動(dòng)影響，取水保證率相對(duì)較低。一、取水樞紐的作用和類(lèi)型5.1取水樞紐2.有壩取水采用無(wú)壩取水不能滿(mǎn)足取水要求時(shí)，應(yīng)建攔河閘或溢流壩，以抬高水位，保證引取水量，這種取水方式稱(chēng)為有壩取水。此外，當(dāng)水位能滿(mǎn)足要求，為保證較大的引水比及減少入渠泥沙、縮短干渠長(zhǎng)度、雍高上游水位以改善航運(yùn)條件、形成上下游水頭差以利發(fā)電或沖沙，或?yàn)閮砂度∷畡?chuàng)造有利條件等目的，也可采用有壩取水。有壩取水樞紐通常由雍水壩（或攔河閘）、進(jìn)水閘、沖沙閘等攔水、取水以及各種防沙設(shè)施組成。一、取水樞紐的作用和類(lèi)型5.1取水樞紐1.取水口位置的選擇

選擇取水口（特別是無(wú)壩取水）位置時(shí)，首先要掌握河岸的地形、地質(zhì)資料，研究河流水文泥沙特性及河床演變規(guī)律，并遵循下述原則：①根據(jù)彎道水流特性，取水口選在河岸堅(jiān)固、河流彎道頂點(diǎn)以下的凹岸處，以引取表層清水；②在河流直段設(shè)置取水口時(shí)，選擇河床穩(wěn)定、水位較高、流速較大且主流靠近引水岸的河段；③取水口不宜設(shè)在分叉河段上，如必須設(shè)置，則選在比較穩(wěn)定的主叉道上，并對(duì)引水河段加以整治；二、取水樞紐的布置5.1取水樞紐④選擇較短的輸水干渠路線，并盡量避開(kāi)陡坡、深谷及塌方地段，以減少工程量。2.無(wú)壩取水樞紐的布置按取水口的數(shù)目可分為一首制取水及多首制取水兩種。多首制取水一般設(shè)2~3條引渠取水，各引渠在下游一定距離處匯合成一條干渠。進(jìn)水閘設(shè)在每條引渠進(jìn)口或設(shè)在引渠匯合處。一首制取水設(shè)一條引渠取水，是工程中普遍采用的一種形式。二、取水樞紐的布置5.1取取水樞紐無(wú)壩取水樞樞紐主要包包括引水渠渠、進(jìn)水閘閘、防沙設(shè)設(shè)施及上下下游整治建建筑物等，，取水口一一般布置在在河流彎道道凹岸的頂頂點(diǎn)以下水水深最大、、環(huán)流作用用最強(qiáng)的二、取水樞樞紐的布置置圖5?1引渠式無(wú)壩取水示意圖位置。引水水角采用300~500。適適用于河岸岸穩(wěn)定、引引水流量小小于天然河河道流量的的25~35%的渠渠道。如圖圖5?1。。5.1取取水樞紐3.有壩取取水樞紐的的布置有壩取水是是橫貫河床床設(shè)置壅水水壩或攔河河閘控制河河道水流，，抬高水位位，保證渠渠首引水的的取水樞紐紐。有壩取取水樞紐通通常由壅水水壩（攔河河閘）、進(jìn)進(jìn)水閘及防防沙設(shè)施組組成。在有有通航、發(fā)發(fā)電、過(guò)木木、過(guò)魚(yú)等等綜合利用用要求的樞樞紐中，還還應(yīng)根據(jù)要要求設(shè)置船船閘、電站站、筏道、、魚(yú)道等專(zhuān)專(zhuān)門(mén)建筑物物。在多泥泥沙河流上上，為了排排除泥沙，，可以采用用不同的渠渠首布置形形式，常用用引渠式、、沉沙槽式式、人工彎彎道式、底底攔柵式等等取水。二、取水樞樞紐的布置置5.1取取水樞紐（1）引渠渠式取水進(jìn)水閘前設(shè)設(shè)引渠用以以引水、沉沉沙的取水水方式。在在多沙河流流上，當(dāng)河河道狹窄、、河岸陡峻峻、無(wú)適宜宜地點(diǎn)布置置進(jìn)水閘及及沖沙閘，，或河岸地地質(zhì)條件復(fù)復(fù)雜，易受受水流二、取水樞樞紐的布置置圖5?2引渠式有壩取水工程布置示意圖沖刷而變形形，需將進(jìn)進(jìn)水閘遠(yuǎn)離離河岸布置置時(shí)，常用用引渠取水水。樞紐常常由引水渠渠、引水涵涵洞、壅水水壩、進(jìn)水水閘、沖沙沙閘等組成成。如圖5?2。5.1取取水樞紐（2）沉沙沙槽式取水水按側(cè)面引水水、正面排排沙的原則則進(jìn)行布置置，利用進(jìn)進(jìn)水閘前的的沉沙槽使使水流中的的粗沙下沉沉，并由沖沖沙閘排走走，以減少少入渠泥沙沙的一種有有壩取水。。沉沙槽式式取水樞紐紐主要由壅壅水壩、進(jìn)進(jìn)二、取水樞樞紐的布置置水閘、沉沙沙槽、沖沙沙閘等組成成。由于其其布置簡(jiǎn)單單且有一定定的防沙能能力，在國(guó)國(guó)內(nèi)外得到到了廣泛應(yīng)應(yīng)用。如圖圖5?3。。圖5?3沉沙槽式取水樞紐示意圖1-導(dǎo)流墻；2-沉沙槽；3-土壩；4-進(jìn)水閘；5-沖砂閘；6-壅水閘；7-導(dǎo)流堤5.1取取水樞紐（3）人工工彎道式取取水是將彎曲河河段整治為為有規(guī)則的的人工彎道道，利用彎彎道環(huán)流原原理，在彎彎道末端按按正面引水水、側(cè)面排排沙的原則則布置進(jìn)水水閘和沖沙沙閘，以引引取表層清清水，排走走底二、取水樞樞紐的布置置層泥沙。該該樞紐由人人工彎道、、進(jìn)水閘、、沖沙閘、、泄洪閘以以及下游排排沙道等組組成。如圖圖5?4。。圖5?4人工彎道式取水樞紐示意圖1-沖砂閘；2-進(jìn)水閘；3-導(dǎo)沙坎；4-泄洪閘；5-小路5.1取取水樞紐（4）底攔攔柵式取水水山區(qū)河流的的特點(diǎn)是坡坡陡流急，，水流中常常挾帶大量量卵石、礫礫石及粗砂砂，為防止止泥沙入渠渠，常采用用底攔柵式式取水樞紐紐。這種渠渠首的主要要建筑物有有底攔柵壩壩、二、取水樞樞紐的布置置溢流壩、泄泄洪沖沙閘閘、攔沙坎坎及上下游游導(dǎo)流堤（（圖5?5）。底攔攔柵式渠首首構(gòu)造簡(jiǎn)單單，造價(jià)低低廉，施工工管理方便便，適用于于大粒徑砂砂石較多而而小粒徑推推移質(zhì)較少少的山區(qū)河河道的中小小型工程。。圖5?5不設(shè)沖沙閘的底欄柵式取水樞紐示意圖（a）平面圖（b）I-I剖面1-壅水壩；2-底欄柵壩；3-金屬欄柵；4-輸水廊道；5-進(jìn)水閘；6-渠道第五章取取水輸水建建筑物第二節(jié)水水工隧洞洞5.2水水工隧洞為滿(mǎn)足水利利水電工程程各項(xiàng)任務(wù)務(wù)的需要，，在地面以以下開(kāi)鑿的的各種隧洞洞，稱(chēng)為水水工隧洞。。其功用是是：（1）配合合溢洪道宣宣泄洪水，，有時(shí)也可可作為主要要泄洪建筑筑物之用。。（2）?。ǎㄒ┧l(fā)發(fā)電，或?yàn)闉楣喔?、供供水、航運(yùn)運(yùn)和生態(tài)輸輸水。（3）排放放水庫(kù)泥沙沙，延長(zhǎng)水水庫(kù)使用年年限，有利利于水電站站等的正常常運(yùn)行。（4）放空空水庫(kù)，用用于人防或或檢修建筑筑物。（5）在水水利樞紐施施工期用來(lái)來(lái)導(dǎo)流一、水工隧隧洞的類(lèi)型型5.2水水工隧洞水工隧洞按按其功用，，可分為：：（1）?。ǎㄒ┧?、、輸水隧洞洞?。ǎㄒ┧蚧蜉斔怨┕┌l(fā)電、灌灌溉或工業(yè)業(yè)和生活之之用；（2）導(dǎo)流流、泄洪隧隧洞在在興建水利利工程時(shí)用用以導(dǎo)流或或運(yùn)行時(shí)泄泄洪；（3）尾水水隧洞排排走水電電站發(fā)電后后的尾水；；（4）排沙沙隧洞排排沖水庫(kù)庫(kù)淤積的泥泥沙或放空空庫(kù)水以備備防空或檢檢修水工建建筑物之用用。一、水工隧隧洞的類(lèi)型型5.2水水工隧洞按隧洞內(nèi)的的水流流態(tài)態(tài)，水工隧隧洞又可分分為有壓隧隧洞和無(wú)壓壓隧洞。從從水庫(kù)引水水發(fā)電的隧隧洞一般是是有壓的；；灌溉渠道道上的輸水水隧洞常是是無(wú)壓的，，有的干渠渠及干渠上上的隧洞還還可兼用于于通航；其其余各類(lèi)隧隧洞根據(jù)需需要可以是是有壓的，，也可以是是無(wú)壓的。。在同一條條隧洞中可可以設(shè)計(jì)成成前段是有有壓的而后后段是無(wú)壓壓的。但在在同一洞段段內(nèi)，除了了流速較低低的臨時(shí)性性導(dǎo)流隧洞洞外，應(yīng)避避免出現(xiàn)時(shí)時(shí)而有壓時(shí)時(shí)而無(wú)壓的的明、滿(mǎn)流流交替流態(tài)態(tài)，以防引引起振動(dòng)、、空蝕和對(duì)對(duì)泄流能力力的不利影影響。一、水工隧隧洞的類(lèi)型型5.2水水工隧洞設(shè)計(jì)水工隧隧洞時(shí)，應(yīng)應(yīng)該根據(jù)樞樞紐的規(guī)劃劃任務(wù)，按按照一洞多多用的原則則，盡量設(shè)設(shè)計(jì)為多用用途的隧洞洞，以降低低工程造價(jià)價(jià)。有壓隧隧洞和無(wú)壓壓隧洞在工工程布置、、水力計(jì)算算、受力情情況及運(yùn)行行條件等方方面差別較較大，對(duì)于于一項(xiàng)具體體工程，究究竟采用有有壓隧洞還還是無(wú)壓隧隧洞，應(yīng)根根據(jù)工程的的任務(wù)、地地質(zhì)、地形形及水頭大大小等條件件提出不同同的方案，，通過(guò)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較后選定。。一、水工隧隧洞的類(lèi)型型5.2水水工隧洞（1）水力力特點(diǎn)樞紐中的泄泄水隧洞，，除少數(shù)表表孔進(jìn)口外外，大多數(shù)數(shù)是深式進(jìn)進(jìn)口。深式式泄水隧洞洞的泄流能能力與作用用水頭H的的1/2次次方成正比比，當(dāng)H增增大時(shí)，泄泄流量增加加較慢，超超泄能力不不如表孔強(qiáng)強(qiáng)；但深式式進(jìn)口位置置較低，能能提前泄水水，從而提提高水庫(kù)的的利用率，，減輕下游游的防洪負(fù)負(fù)擔(dān)，故常常用來(lái)配合合溢洪道宣宣泄洪水。。泄水隧洞洞所承受的的水頭較高高，流速較較大，如果果體形設(shè)計(jì)計(jì)不當(dāng)或施施工存在缺缺陷，可能能引起空化化水流而導(dǎo)導(dǎo)致空蝕；；水流脈動(dòng)動(dòng)會(huì)引起閘閘門(mén)等建筑筑物的振動(dòng)動(dòng)；出口單單寬流量大大，能量集集二、水工隧隧洞的工作作特點(diǎn)5.2水水工隧洞中會(huì)造成下下游沖刷。。為此應(yīng)采采取適宜的的防止空蝕蝕和消能措措施。（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)隧洞為地下下結(jié)構(gòu)，開(kāi)開(kāi)挖后破壞壞了原來(lái)巖巖體內(nèi)的應(yīng)應(yīng)力平衡，，引起應(yīng)力力重分布，，導(dǎo)致圍巖巖產(chǎn)生變形形甚至崩塌塌。為此，，常需設(shè)置置臨時(shí)支護(hù)護(hù)和永久性性襯砌，以以承受?chē)鷰r巖壓力。但但圍巖本身身也具有承承載力，可可與襯砌共共同承受內(nèi)內(nèi)水壓力等等荷載。承承受較大內(nèi)內(nèi)水壓力的的隧洞，要要求圍巖具具有足夠的的厚度和進(jìn)進(jìn)行必要的的襯砌，否否則一旦襯襯砌破壞，，內(nèi)水外滲滲，將危害害巖坡穩(wěn)定定及附近建建筑物二、水工隧隧洞的工作作特點(diǎn)5.2水水工隧洞的正常運(yùn)行行。過(guò)大的的外水壓力力也可使埋埋藏式壓力力隧洞失穩(wěn)穩(wěn)。故應(yīng)做做好勘探工工作，使隧隧洞盡量避避開(kāi)不利的的工程地質(zhì)質(zhì)、水文地地質(zhì)地段。。（3）施工工特點(diǎn)隧洞一般是是斷面小，，洞線長(zhǎng)，，從開(kāi)挖、、襯砌到灌灌漿工序多多，干擾大大，施工條條件較差，，工期一般般較長(zhǎng)。施施工導(dǎo)流隧隧洞或兼有有導(dǎo)流任務(wù)務(wù)的隧洞，，其施工進(jìn)進(jìn)度往往控控制整個(gè)工工程的工期期。因此，，采用新的的施工方法法，改善施施工條件，，加快施工工進(jìn)度和提提高施工質(zhì)質(zhì)量是隧洞洞工程建設(shè)設(shè)中值得研研究的重要要課題。二、水工隧洞洞的工作特點(diǎn)點(diǎn)5.2水工工隧洞水工隧洞一般般包括進(jìn)口建建筑物、洞身身和出口建筑筑物三個(gè)主要要部分（圖5?6）。（1）進(jìn)口建建筑物包括進(jìn)水三、水工隧洞洞的組成圖5?6水工隧洞布置圖喇叭口、閘門(mén)門(mén)及其控制建建筑物、通氣氣孔道、進(jìn)口口5.2水工工隧洞漸變段（從安安裝閘門(mén)地段段的矩形斷面面過(guò)渡到洞身身斷面）。該該部分主要作作用是進(jìn)水和和控制水流；；保證水流平平順，避免空空蝕現(xiàn)象；盡盡量減少局部部阻力，保證證過(guò)水能力。。（2）洞身隧洞的主體，，其斷面形式式和尺寸取決決于水流條件件、施工技術(shù)術(shù)情況和運(yùn)用用要求等。有有壓隧洞一般般采用圓形斷斷面（圖5??7a、b）），而無(wú)壓隧隧洞則采用圓圓拱直墻（圖圖5?7c、、d）或馬蹄蹄形（圖5??7e）。隧隧洞斷面尺寸寸必須滿(mǎn)足設(shè)設(shè)計(jì)流量的要要求。洞身一一般要修建襯襯砌，用以防防護(hù)巖面并減減三、水工隧洞洞的組成5.2水工工隧洞小洞壁糙度，，防止?jié)B漏，，承受?chē)鷰r壓壓力、內(nèi)水壓壓力及其他荷荷載。地質(zhì)條條件較好的隧隧洞，特別是是無(wú)壓隧洞，，可以不作襯襯砌，但要采采用光面爆破破開(kāi)挖，以達(dá)達(dá)到巖面平整整的要求。（3）出口建建筑物其組成和功用用按隧洞類(lèi)型型而定。用于于引水發(fā)電的的有壓隧洞，，其末端連接接水電站的壓壓力水管，在在該部位通常常還設(shè)置有調(diào)調(diào)壓室（井）），當(dāng)電站負(fù)負(fù)荷急劇變化化時(shí)，用以減減輕有壓隧洞洞和壓力水管管中的水擊現(xiàn)現(xiàn)象，改善水水輪機(jī)的工作作條件。泄水水洞口一般設(shè)設(shè)有消能建筑筑物，如出口口設(shè)置擴(kuò)散三、水工隧洞洞的組成5.2水工工隧洞段以擴(kuò)散水流流，減小單寬寬流量（從洞洞內(nèi)流出的最最大流量除以以水面寬度）），防止對(duì)出出口渠道或河河床的沖刷。。三、水工隧洞洞的組成（a）（b）（e）（d）（c）圖5?7水工隧洞斷面形式

第五章取水水輸水建筑物物第三節(jié)輸輸水建筑物5.3輸水水建筑物輸水建筑物是是指將水從一一處輸引到另另一處的建筑筑物，可分為為無(wú)壓（渠道道、渡槽、跌跌水、陡坡等等）和有壓（（隧洞、壓力力水管、倒虹虹吸等）兩種種。下面簡(jiǎn)要要介紹水利工工程中常見(jiàn)的的渠道、渡槽槽、倒虹吸、、涵洞、跌水水和陡坡。5.3輸水水建筑物為輸送水流而而在地面上開(kāi)開(kāi)挖、填筑或或埋設(shè)的人工工水道工程稱(chēng)稱(chēng)為渠道。渠渠道按功能可可分為灌溉、、排水、航運(yùn)運(yùn)、引水發(fā)電電、城鄉(xiāng)工農(nóng)農(nóng)業(yè)供水等幾幾大類(lèi)型。一、渠道渠道按布置形形式可分為明明渠與暗渠兩兩類(lèi)。明渠修修建在地面上上，有自由表表面；暗渠是是埋設(shè)在地面面以下的封閉閉式管道，可可以是有壓或或無(wú)壓的，多多用于灌溉和和排水等。5.3輸水水建筑物灌溉渠道是最最常見(jiàn)渠道的的一種類(lèi)型，，一般可分為為干、支、斗斗、農(nóng)四級(jí)固固定渠道。干干、支渠主要要起輸水作用用，稱(chēng)為輸水水渠道；斗、、農(nóng)渠主要起起配水作用，，稱(chēng)為配水渠渠道。渠道設(shè)計(jì)主要要內(nèi)容：選定定渠道線路、、確定斷面形形狀和尺寸、、擬定渠道的的防滲設(shè)施等等。1.渠道線路路的選擇平原地區(qū)，渠渠道路線最好好是直線；在在山坡地區(qū)，，渠道路線應(yīng)應(yīng)盡量沿等高高線方向布置置，以免過(guò)大大的挖填方量量。除此以外外，在渠道線線路的選擇上上，還應(yīng)該盡盡量避開(kāi)滲漏漏嚴(yán)重、流沙沙、泥澤、滑滑坡以一、渠道5.3輸水水建筑物及開(kāi)挖困難的的巖層地帶；；考慮在施工工過(guò)程中的交交通運(yùn)輸、水水和動(dòng)力供應(yīng)應(yīng)、機(jī)械施工工場(chǎng)地、取土土和棄土的具具體位置，以以及建成后的的日常管理和和維護(hù)等條件件。2.渠道斷面面形狀渠道橫斷面尺尺寸，應(yīng)根據(jù)據(jù)水力計(jì)算確確定。通常渠渠道橫斷面的的形狀為梯形形或矩形（見(jiàn)見(jiàn)圖5?8））。土坡渠道道常用梯形斷斷面，邊坡較較易保持穩(wěn)定定，也便于施施工。在較好好的巖石中開(kāi)開(kāi)挖渠道或混混凝土澆筑的的渠道常用矩矩形斷面。渠渠道縱斷面是是根據(jù)水位一、渠道5.3輸水水建筑物要求確定的渠渠道空間位置置，渠道坡度度要滿(mǎn)足在渠渠道內(nèi)水流不不沖不淤流速速的要求。一、渠道渠道渠道擋墻（a）梯形斷面（b）矩形斷面圖5?8渠道斷面形狀渠道渠道擋墻5.3輸水水建筑物渡槽是當(dāng)輸送送水流的渠道道需要跨越河河渠、溪谷、、洼地和道路路時(shí)的架空水水槽，也可稱(chēng)稱(chēng)為過(guò)水橋。。普遍用于灌灌溉輸水，也也用于排洪、、排沙等，大大型渡槽還可可以二、渡槽通航。渡槽主主要用砌石、、混凝土及鋼鋼筋混凝土等等材料建成。。渡槽由進(jìn)口段段、出口段、、槽身和支承承結(jié)構(gòu)等部分分組成（見(jiàn)圖圖5?9）。。渡槽的進(jìn)出出口段主要作作用是與渠道道平順銜接，，并起平順?biāo)鞯淖饔?，，?.3輸水水建筑物要設(shè)置漸變段段。槽身橫斷斷面常用矩形形和U形[圖圖5?10（（a）]。矩矩形槽身可用用漿砌石或鋼鋼筋混凝土建建造。對(duì)無(wú)通通航要求的渡渡槽，為增強(qiáng)強(qiáng)側(cè)墻穩(wěn)定性性和改善槽身身的橫向受力力條件，可沿沿槽身在槽頂頂每隔1~2m設(shè)置拉桿桿[圖5?10（b）]。如有通航航要求，則可可適當(dāng)增加側(cè)側(cè)墻厚度或沿沿槽長(zhǎng)每隔一一定距離加肋肋（見(jiàn)圖5??10），槽槽身跨度采用用5~12m。U形槽身身是在半圓形形的上方加一一直段構(gòu)成，，常用鋼筋混混凝土或預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋混凝凝土建造。為為改善槽身的的受力條件，，可將底部弧弧形段加厚。。一般可在槽槽頂加設(shè)橫向向拉桿。二、渡槽5.3輸水水建筑物二、渡槽圖5?9渡渡槽剖視示示意圖a）梁式渡槽槽；（b）拱拱式渡槽1-進(jìn)口段；；2-槽身；；3-出口段段；4-排架架；5-伸縮縮縫；6-塊塊石填料；7-槽底；8-邊槽墩；；9-槽墩；；10-小支支墩；L-跨跨度；f-矢矢高圖5?10渡渡槽槽身身橫截面形式式示意圖（a）設(shè)拉桿桿的矩形槽；；（b）設(shè)肋肋的矩形槽；；（c）U形形槽；（d））圓管形槽5.3輸水水建筑物渡槽按槽身材材料，可分為為木渡槽，磚磚、石砌渡槽槽，混凝土、、鋼筋混凝土土渡槽，預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土及及鋼絲網(wǎng)水泥泥渡槽。按支支撐結(jié)構(gòu)型式式，可分為梁梁式、拱式、、桁架拱式、、桁架梁式及及斜拉式渡槽槽等，常用的的是梁式與拱拱式渡槽。渡渡槽設(shè)計(jì)內(nèi)容容包括總體布布置、槽身斷斷面形式與尺尺寸確定、支支撐結(jié)構(gòu)及其其基礎(chǔ)類(lèi)型選選擇、水力計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算等。在設(shè)設(shè)計(jì)中要求總總體布置和各各部分結(jié)構(gòu)型型式尺寸選擇擇合理，滿(mǎn)足足強(qiáng)度與穩(wěn)定定要求；能通通過(guò)設(shè)計(jì)流量量，且水頭損損失滿(mǎn)足灌區(qū)區(qū)規(guī)劃要求；；達(dá)到經(jīng)濟(jì)、、安全、美觀觀的目的。二、渡槽5.3輸水水建筑物1.梁式渡槽槽梁式渡槽的槽槽身直接撐在在槽墩或槽架架上，既可用用以輸水又起起縱向梁作用用。為了防止止溫度變化引引起槽身變形形過(guò)大，結(jié)構(gòu)構(gòu)破壞，在渡渡槽槽身上需需設(shè)伸縮縫，，以保證槽身身熱脹冷縮的的變化，縫內(nèi)內(nèi)設(shè)止水。梁梁式渡槽根據(jù)據(jù)槽身分縫與與支承位置，，可分為簡(jiǎn)支支梁式、雙懸懸臂梁式、單單懸臂梁式和和連續(xù)梁式幾幾種，前兩種種為常用形式式。簡(jiǎn)支梁式式渡槽的經(jīng)濟(jì)濟(jì)跨度一般等等于或略小于于墩架高度，，約為8~15m。雙懸懸臂梁式渡槽槽每節(jié)槽身長(zhǎng)長(zhǎng)度一般可增增大到30~40m。二、渡槽5.3輸水水建筑物梁式渡槽的支支承結(jié)構(gòu)型式式有重力墩、、排架等多種種型式。其中中，重力墩可可分為實(shí)體墩墩和空心墩兩兩種型式；排排架可分為單單排架、雙排排架及A字形形排架等型式式。梁式渡槽槽的基礎(chǔ)型式式與上部荷載載、地質(zhì)條件件、洪水沖刷刷及施工條件件等因素有關(guān)關(guān)，其中地質(zhì)質(zhì)條件是主要要因素。2.拱式渡槽槽當(dāng)渠道跨越地地質(zhì)條件較好好的窄深山谷谷時(shí)，選用拱拱式渡槽較為為有利。拱式式渡槽由槽墩墩、主拱圈、、拱上結(jié)構(gòu)和和槽身組成。。拱式渡槽與與梁式渡槽相相比，二、渡槽5.3輸水水建筑物主要區(qū)別在于于支撐結(jié)構(gòu)。。主拱圈是拱拱式渡槽的主主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)，按照主拱拱圈的結(jié)構(gòu)型型式可分為板板拱、肋拱和和雙曲拱，附附圖8為長(zhǎng)達(dá)達(dá)875m的的淠史杭灌區(qū)區(qū)將軍山渡槽槽。按主拱圈圈設(shè)鉸情況可可分為無(wú)鉸拱拱、雙鉸拱等等。按建筑材材料可分為砌砌石拱和混凝凝土拱等型式式。根據(jù)拱上上結(jié)構(gòu)型式的的不同，拱式式渡槽又可分分為實(shí)腹式和和空腹式兩類(lèi)類(lèi)。肋拱渡槽槽是大、中跨跨度拱式渡槽槽中廣為采用用的一種形式式。二、渡槽5.3輸水水建筑物倒虹吸管是當(dāng)當(dāng)渠道橫跨山山谷、河流、、道路時(shí)，為為連接渠道而而設(shè)置的壓力力管道，其形形狀如倒置的的虹吸管（如如圖5?11）。渠道與與山谷、河流流等相交，既既三、倒虹吸管管可以用渡槽，，也可用倒虹虹吸管。倒虹虹吸管水頭損損失大，維修修管理不如渡渡槽方便，在在小型工程應(yīng)應(yīng)用較多。一一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)當(dāng)所穿越的山山谷深而寬時(shí)時(shí)，采用渡槽槽不經(jīng)濟(jì)；當(dāng)當(dāng)交叉高差不不大，或高差差雖大，5.3輸水水建筑物但允許有較大大的水頭損失失時(shí)，采用倒倒虹吸管比渡渡槽工程量小小，且造價(jià)低低，施工方便便。倒虹吸管由進(jìn)進(jìn)口段、管身身和出口段三三部分組成。。其中，進(jìn)口口段一般包括括漸變段、進(jìn)進(jìn)水口、攔污污柵、閘門(mén)及及沉沙池等。。管身斷面有有圓形、箱形形等形狀。圓圓形管具有水水流條件好、、受力條件好好的優(yōu)點(diǎn)，在在工程實(shí)際中中應(yīng)用較廣，，主要用于高高水頭、小流流量情況。箱箱形管分矩形形和正方形兩兩種，可做成成單孔或多孔孔，適用于低低水頭、大流流量情況。根根據(jù)流量大小小、運(yùn)用要求求及經(jīng)濟(jì)效益益等，可采用用單三、倒虹吸管管5.3輸水水建筑物管、雙管或多多管方案。倒倒虹吸管的材材料有木質(zhì)、、砌石、陶瓷瓷鋼筋混凝土土、鑄鐵和鋼鋼材等。三、倒虹吸管管圖5?11沿地面敷設(shè)的倒虹吸管示意圖1-進(jìn)口段；2-露天管；3-鎮(zhèn)墩；4-上埋式管；5-出口段5.3輸水水建筑物當(dāng)渠道與道路路相交而又低低于路面時(shí)可可設(shè)置輸水用用的涵洞，讓讓水從公路路路基的下面流流過(guò)，不妨礙礙交通，稱(chēng)為為輸水涵洞（（圖四、涵洞5?12a））；當(dāng)渠道穿穿過(guò)山溝或小小溪，而溝溪溪流量又不大大時(shí)，可用一一段填方渠道道，下面埋設(shè)設(shè)用于排泄溝溝、溪水流的的涵洞，稱(chēng)為為排水涵洞（（圖5?12b）。5.3輸水水建筑物涵洞由進(jìn)口段段、洞身和出出口段三部分分組成。按洞洞身斷面形狀狀，涵洞可以以做成圓管涵涵、蓋板涵、、拱涵和箱涵涵（圖5?13）。圓管管涵因水力條條件和受力條條件較好，且且有壓、無(wú)壓壓均可，是普普遍采用的一一種形式，管管材多用混凝凝