水工建筑物2005-过坝等建筑C10

'第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.0概念©⑴过坝(闸)建筑物ò是指为通航、过木、过鱼等而设置的水工建筑物。©⑵渠首建筑物ò引水渠道的首部工程，包括无坝渠首枢纽和有坝渠首枢纽。©⑶渠系建筑物ò引水渠道的所有建筑物的统称，包括渠首、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水等。j0 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.0§10.1通航建筑物通航建筑物的类型ò①船闸：利用水力将船舶浮运过坝，通过能力大，应用最广。ò②升船机：利用机械力将船舶升送过坝，耗水量少，一次提升高度大。je 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1a§10.1通航建筑物一、船闸©㈠船闸的组成ò①闸室：船舶临时停靠的场所ò②闸首：分隔上下游，分上闸首和下闸首ò③引航道：导航，含上、下引航道y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1b§10.1通航建筑物一、船闸©㈡过闸程序闸门全闭闸内水位与尾水平ò上行船闸输水启下闸门→船进闸→关下闸门→闸内水位与上游平ò充水启上游闸门→船出闸→下行入闸y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1c§10.1通航建筑物一、船闸©㈢船闸类型ò⑴按船闸级数分¾单级船闸：过闸时间短、通过能力大、管理方便，但承担水头较小。¾多级船闸：水头大时采用。因每级船闸承受水头一般不超过15～20m，岩基上不超过30m。过闸时间长影响通过能力、过水量大。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1d§10.1通航建筑物一、船闸©㈢船闸类型ò⑵按船闸的线数分¾单线船闸：大多工程采用。¾多线船闸：一个枢纽有两条及以上的通航线路的船闸。有运输量及过闸能力决定。葛洲坝三线单级，三峡双线五级三峡水利枢纽平面布置y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1e§10.1通航建筑物一、船闸©㈢船闸类型ò⑶按闸室的形式分¾广厢船闸：闸首口门窄于闸室，以节省闸首造价，主要过小型船队，但进、出闸需横向移动，操作较复杂，延长了过闸时间。¾具有中间闸室的船闸：过单船时，仅用前闸室，后闸室作引航道；过船队时，中间闸首不用。可节约水量，减少过闸时间。¾井式船闸：水头较高时，下闸首设胸墙，船从胸墙下过。原苏联建成42m水头的井式船闸。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1f§10.1通航建筑物一、船闸©㈣船闸的基本尺度及引航道的尺度和宽度主要计算和确定的有：ò闸室的有效长度ò闸室的有效宽度ò闸室的门槛水深ò引航道的长度ò引航道的宽度y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.1g§10.1通航建筑物一、船闸©㈤船舶过闸时间主要计算单向过闸时间和双向过闸时间。主要包括：ò进闸时间、灌水(或泄水)时间、出闸时间、进出闸间隔时间等©㈥船闸通过能力ò一般是指年内双向通过船闸的货物总吨数。©㈦船闸的耗水量ò包括过闸用水和闸门漏水两部分，船舶排水量可忽略。ò需算次耗水量和日均耗水量，为船闸设计的重要经济指标。j1 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.2a§10.1通航建筑物二、升船机©㈠升船机的组成ò承船厢、垂直支架或斜坡道、闸首、机械传动装置、事故装置、电气控制系统©㈡工作原理ò与船闸基本相同，只是动力不一样。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.1.2b§10.1通航建筑物二、升船机©㈢升船机的类型ò按承船箱载运船舶的方式分：湿式、干式ò按承船箱的运行路线分：垂直升船机(提升式、平衡重式、浮筒式)、斜面升船机je 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.2§10.2过木建筑物©⑴筏道：用于浮运木排的过木建筑物©⑵漂木道：用于浮运散漂原木的过木建筑物©⑶过木机：运送木材过坝的机械设施j 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1a§10.3渠首及渠系建筑物一、渠首©㈠无坝取水枢纽：ò⑴适用情况¾引水比不大、防沙要求不高、河道各水位期满足取水量要求时常采用。¾岸边侧向引水，工程简单、工期短、投资少，但控制性差、保证率低。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1b§10.3渠首及渠系建筑物一、渠首©㈠无坝取水枢纽：ò⑵渠首位置的选择¾要求：保证引水、减少泥沙入渠。¾①利用弯道环流特点，设于凹岸弯顶稍下，取表面清水；¾②尽量选择短的、地质、地形条件好的干渠线路；¾③不宜选择在汊道河段，因汊道演变复杂。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1c§10.3渠首及渠系建筑物一、渠首©㈡有坝取水枢纽：ò⑴适用情况¾引水量较大，无坝引水不满足要求，需建拦河闸或溢流坝，用以抬高水位。ò⑵枢纽组成¾拦河闸或溢流坝、进水闸、沉沙池等。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1d§10.3渠首及渠系建筑物一、渠首©㈡有坝取水枢纽：ò⑶渠首布置形式¾⑴沉沙槽式：利用导水墙和导沙坎形成的沉沙池沉淀泥沙。¾⑵人工弯道式：利用人工弯道形成的环流。¾⑶分层取水式(冲沙廊道式)：利用上清下浑的泥沙沿水深的分布特点，表层取水、底层冲沙。¾⑷底栏栅式：利用金属栏栅拦沙，但只能拦掉粗于栏栅孔径的推移质。j1 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.2a§10.3渠首及渠系建筑物二、渠系建筑物©㈠渠系建筑物类型主要按作用分类：ò①渠道：分干、支、斗、农四级ò②调节及配水建筑物：节制闸、分水闸ò③交叉建筑物：渡槽、倒虹吸管、涵洞ò④落差建筑物：跌水、陡坡ò⑤泄水建筑物：泄水闸、虹吸溢洪道ò⑥冲沙和沉沙建筑物：冲沙闸、沉沙池ò⑦量水建筑物：量水堰、量水管嘴y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.2b§10.3渠首及渠系建筑物二、渠系建筑物©㈡渠道ò⑴设计内容：¾选定渠道线路¾确定断面形状和尺寸¾拟定渠道的防渗设施ò⑵线路选择¾结合地形、地质、施工、交通等条件初选几条路线经经济技术比较选定。ò⑶断面形状¾土基体形、岩基接近矩形(Fig10-18)。ò⑷断面尺寸¾由设计流量、不冲不淤流速确定，同时应考虑施工条件。ò⑸防渗设施¾对于防渗性不好的渠道，渗漏有时可达50～60％。¾一般措施是护面，如浆砌石、混凝土、防渗膜等。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.2c§10.3渠首及渠系建筑物二、渠系建筑物©㈢渡槽ò⑴设计内容：¾选择适宜的渡槽位置和形式¾拟定纵、横断面¾细部设计¾结构设计ò⑵位置选择：¾一般与渠系总体规划的线路一致。宜选在地质地形条件好、河道稳定的区段，切忌急转弯。ò⑶形式选择：¾梁式渡槽：¾拱式渡槽：跨越地质条件较好的窄深山谷时常用(Fig10-19)。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.2c§10.3渠首及渠系建筑物二、渠系建筑物©㈢渡槽ò⑷断面形式选择：¾设拉杆的矩形槽：常用浆砌石、钢筋混凝土(Fig10-21)¾设肋的矩形槽：常用浆砌石、钢筋混凝土¾设拉杆的U型槽：半圆形＋直线段，常用钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土ò⑸纵断面设计：¾主要设计底宽、水深、底坡、首末端底面高程、槽壁顶高程等，计算采用水力学方法。ò⑹进口与渠道的连接：¾需在渡槽进、出口设置渐变段，设计方法与前面章节一致(Fig10-23)。y 第十章过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.2d§10.3渠首及渠系建筑物二、渠系建筑物©㈣倒虹吸管ò⑴倒虹吸管的布置：¾选定原则基本同渡槽，穿过河道、道路等需正交，进出口尽量与挖方渠道相连，随地形铺设，弯道尽量少（Fig10-24）ò⑵倒虹吸管的组成：¾⑴进口段：渐变段、闸门、拦污栅、沉沙池等¾⑵出口段：与进口段基本相同，单管不设闸门¾⑶管身：多为圆形和矩形，圆形多用于大、中型工程，矩形多用于中、小型ò⑶倒虹吸管的水力计算：¾根据设计流量和落差确定断面尺寸。¾需校核管内流速，管内流速1.5～2.5m/s，不超过3.5m/s，以防泥沙淤积和加大水头损失。¾需校核最大流量的壅水高度，以确定进口挡墙高程。¾校核进口水面衔接形式，不宜存在太大的跌水，以免引起管身振动。ee Fig10-6 Fig10-16 Fig10-17 Fig10-18 Fig10-19 Fig10-21 Fig10-23 Fig10-24 Fig10-31'