渠系建筑物-浙江水利水电专科学校土木工程系－主页.doc

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1、第十章渠系建筑物教学目标：1.了解渠系建筑物。2.了解渠系建筑物的类型、作用、组成及应用环境。3.了解渠系建筑物的设计要点。教学重点：1.渠系建筑物的类型、作用、组成。2.渠系建筑物的设计要点。教学难点：1.渠系建筑物的设计要点。  一、渠系建筑物为了安全合理地输配水量以满足农田海溉、水力发电、工业及生活用水的需要，在渠道(渠系)上修建的水工建筑物，统称渠系建筑物。一、渠系建筑物按其作用可分为：(1)渠道。是指为农田灌溉、水力发电、工业及生活输水用的、具有自由水面的人工水道。一个灌区内的灌溉或排水渠道，一般分为干、支、斗、农四级，构成渠

2、道系统，简称渠系。(2)调节及配水建筑物。用以调节水位和分配流量，如：节制闸、分水闸等。(3)交叉建筑物。渠道与山谷、河流、道路、山岭等相交时所修建的建筑物，如：泼槽、例虹吸管、涵洞等。(4)落差建筑物。在渠道落差集中处修建的建筑物，如：跌水、陡坡等。(5)泄水建筑物。为保护渠道及建筑物安全或进行维修，用以放空渠水的建筑物，如：泄水闸、虹吸泄洪道等。(6)冲沙和沉沙建筑物。为防止相减少渠道淤积，在渠首或渠系中设置的冲沙和沉沙设施，如；冲沙闸、沉沙池等。(7)量水建筑物。用以计量输配水量的设施，如：量水堰、量水管嘴等。渠系中的建筑物，一般

3、规模不大，但数量多，总的工程量和造价在整个工程中所占比重较大。为此，应尽量简化结构．改进设计和施工，以节约原材料和劳力、降低工程造价。以下仅就渠道、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水及陡坡作简要解八二、渡槽7/71、渡槽：是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。2、渡槽的作用：用于输送渠道水流外，还可以供排洪和导流之用。3、组成：由输水的槽身、支承结构、基础及进出口建筑物等部分组成。4、类型：（1）按施工方法分，渡槽可分为现浇整体式、预制装配式及预应力等；（2）按建筑材料分类，

4、则有木渡槽、砌石、砼及钢筋砼等；（3）按槽身结构形式分有矩形、U形、梯形、椭圆形及圆管形槽等；（4）按支承结构的形式分为梁式、拱式、桁架式、组合式、悬吊式或斜拉式。目前常用的渡槽形式，按支承结构分有梁式和拱式，按槽身断面形式分为矩形和U形。5、渡槽总体布置工作包括：槽址位置的选择，槽身支承结构的选择，基础及进出口的布置。6、渡槽水力计算任务是合理确定槽底纵坡、槽身断面尺寸、计算水头损失，根据水面衔接计算确定渡槽进出口高程。一般先按通过最大流量Q拟定适宜的槽身纵坡和槽身净宽B、净高h，后根据通过设计流量计算水流通过渡槽的总水头损失值，如Z

5、等于规划规定的允许水头损失，则可确定最后纵坡、B、h值，进而定出有关高程和渐变段长等。纵坡i加大，则有利于缩小槽身断面，减少工程量，但过大的纵坡，会加大沿程水头损失，降低渠水位的控制高程，还可能使上、下游渠道受到冲刷7/7 7、梁式渡槽由槽身、槽墩（排架）及基础等三部分组成。槽身既起输水作用、又起纵向梁作用。分类：简支梁式、双悬臂梁式和单悬梁式三种主要形式。简支梁式优点是结构简单，施工吊装方便，槽身伸缩缝的止水结构简单可靠。缺点是跨中弯矩值较大，底板受拉，对抗裂防渗不利。梁式渡槽槽身结构计算要点：按满槽水情况进行，弯矩及剪力求出后，对于

6、矩形渡槽，可将侧墙作为纵梁考虑，按受弯构件计算其纵向正应力和剪应力，并进行配筋和抗裂。拱式渡槽由墩台、主拱圈、拱上结构三部分组成。其中主拱圈分为板拱、肋拱、双曲拱等。主拱圈结构基本尺寸包括：跨度、矢高、拱宽、拱脚高程。三、倒虹吸管倒虹吸管是在渠道同道路、河渠或谷地相交时，修建的压力输水建筑物。它与渡槽相比，具有造价低且施工方便优点，不过它的水头损失较大，而且运行管理不如渡槽方便。它应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合；在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。1、倒虹管由进口、管身、出口三部分组成。分为斜管式和竖井

7、式。(1)进口段。进口段包括：渐变段、闸门、拦污栅，有的工程还设有沉沙池。进口段要与渠道平顺衔接，以减少水头损失。渐变段可以做成扭曲面或八字墙等形式(参见“水闸”一章)，长度为3—7/74倍渠道设计水深。闸门用于管内清淤和检修。不设闸门的小型倒虹吸管，可在进口侧墙上预留检修门槽，需用时临时插板挡水。拦污栅用于拦污和防止人畜落入渠内被吸进倒虹吸管。在多泥沙河流上，为防止渠道水流携带的粗颗粒泥沙进入倒虹吸管，可在闸门与拦污册前设置沉沙池。对含沙量较小的渠道．可在停水期间进行人工清淤，对含沙量大的渠道，可在沉沙池末端的侧面设冲沙闸，利用水力冲

8、淤。沉沙池底板反侧墙可用浆砌石或混凝上建造。(2)出口段。出口段的布置形式与进口段基本相同。单管可不设闸门；若为宏管，可在出口段侧墙上顶留检修门槽。出口渐变段比进口渐变段稍长。由于倒虹吸管的作用水头一般都很