04.11.23(13周)二04.11.24(13周)三10.0第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物概念u过坝过坝(闸闸)建筑物建筑物j0u渠首建筑物渠首建筑物u渠系建筑物渠系建筑物l是指为通航、过木、过鱼等而设置的水工建筑物。l引水渠道的首部工程，包括无坝渠首枢纽和有坝渠首枢纽。l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。10.1.0第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l船闸船闸：利用水力将船舶浮运过坝，通过能力大，应用最广。l升船机升船机：利用机械力将船舶升送过坝，耗水量少，一次提升高度大。je10.1 通航建筑物 通航建筑物的类型10.1.1au船闸的组成船闸的组成y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l闸室闸室：船舶临时停靠的场所l闸首闸首：分隔上下游，分上闸首和下闸首l引航道引航道：导航，含上、下引航道10.1.1bu过闸程序过闸程序y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l上行上行 船闸输水 启下闸门船进闸关下闸门l充水 启上游闸门船出闸下行下行入闸闸门全闭闸内水位与尾水平闸内水位与上游平10.1.1cu船闸类型船闸类型y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l按船闸级数分按船闸级数分单级船闸单级船闸：过闸时间短、通过能力大、管理方便，但承担水头较小。多级船闸多级船闸：水头大时采用。因每级船闸承受水头一般不超过1520m，岩基上不超过30m。过闸时间长影响通过能力、过水量大。10.1.1du船闸类型船闸类型y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l按船闸的线数分按船闸的线数分三峡水利枢纽平面布置单线船闸单线船闸：大多工程采用。多线船闸多线船闸：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10.1.1eu船闸类型船闸类型y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l按闸室的形式分按闸室的形式分广厢船闸广厢船闸：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。具有中间闸室的船闸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。井式船闸井式船闸：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。10.1.1fu船闸的基本尺度及引航道的尺度和宽度船闸的基本尺度及引航道的尺度和宽度y10.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物主要计算和确定的有：l闸室的有效长度l闸室的有效宽度l闸室的门槛水深l引航道的长度l引航道的宽度10.1.1gu船舶过闸时间船舶过闸时间j110.1 通航建筑物 一、船闸第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物主要计算单向过闸单向过闸时间和双向过闸双向过闸时间。主要包括：l进闸时间、灌水(或泄水)时间、出闸时间、进出闸间隔时间等u船闸通过能力船闸通过能力l一般是指年内双向通过船闸的货物总吨数。u船闸的耗水量船闸的耗水量l包括过闸用水过闸用水和闸门漏水闸门漏水两部分，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，为船闸设计的重要经济指标。10.1.2au升船机的组成升船机的组成y10.1 通航建筑物 二、升船机u工作原理工作原理第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l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l与船闸基本相同，只是动力不一样。10.1.2bu升船机的类型升船机的类型je10.1 通航建筑物 二、升船机第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l按承船箱载运船舶的方式分：湿式、干式l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10.2u筏道筏道：用于浮运木排的过木建筑物u漂木道漂木道：用于浮运散漂原木的过木建筑物u过木机过木机：运送木材过坝的机械设施j10.2 过木建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物10.3.1au无坝取水枢纽无坝取水枢纽：y10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l适用情况适用情况引水比不大、防沙要求不高、河道各水位期满足取水量要求时常采用。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。10.3.1bu无坝取水枢纽无坝取水枢纽：y10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l渠首位置的选择渠首位置的选择要求要求：保证引水、减少泥沙入渠。利用弯道环流特点，设于凹岸弯顶稍下，取表面清水；尽量选择短的、地质、地形条件好的干渠线路；不宜选择在汊道河段，因汊道演变复杂。10.3.1cu有坝取水枢纽有坝取水枢纽：y10.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l适用情况适用情况引水量较大，无坝引水不满足要求，需建拦河闸或溢流坝，用以抬高水位。l枢纽组成枢纽组成拦河闸或溢流坝、进水闸、沉沙池等。10.3.1du有坝取水枢纽有坝取水枢纽：j110.3 渠首及渠系建筑物 一、渠首第十章 过坝建筑物、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：利用导水墙和导沙坎形成的沉沙池沉淀泥沙。人工弯道式：利用人工弯道形成的环流。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。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。10.3.2au渠系建筑物类型渠系建筑物类型y10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物主要按作用分类：l渠道渠道：分干、支、斗、农四级l调节及配水建筑物调节及配水建筑物：节制闸、分水闸l交叉建筑物交叉建筑物：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：泄水闸、虹吸溢洪道l冲沙和沉沙建筑物冲沙和沉沙建筑物：冲沙闸、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y10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l设计内容：设计内容：选定渠道线路确定断面形状和尺寸拟定渠道的防渗设施l线路选择线路选择结合地形、地质、施工、交通等条件初选几条路线经经济技术比较选定。l断面形状断面形状土基梯形、岩基接近矩形(Fig10-18)。l断面尺寸断面尺寸由设计流量、不冲不淤流速确定，同时应考虑施工条件。l防渗设施防渗设施对于防渗性不好的渠道，渗漏有时可达5060。一般措施是护面，如浆砌石、混凝土、防渗膜等。10.3.2cu渡槽渡槽y10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l设计内容：设计内容：选择适宜的渡槽位置和形式拟定纵、横断面细部设计结构设计l位置选择：位置选择：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。l形式选择：形式选择：梁式渡槽：拱式渡槽：跨越地质条件较好的窄深山谷时常用(Fig10-19)。10.3.2cu渡槽渡槽y10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l断面形式选择：断面形式选择：设拉杆的矩形槽：常用浆砌石、钢筋混凝土(Fig10-21)设肋的矩形槽：常用浆砌石、钢筋混凝土设拉杆的U型槽：半圆形直线段，常用钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土l纵断面设计：纵断面设计：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。l进口与渠道的连接：进口与渠道的连接：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)。10.3.2du倒虹吸管倒虹吸管ee10.3 渠首及渠系建筑物 二、渠系建筑物第十章 过坝建筑物、渠首及渠系建筑物l倒虹吸管的布置：倒虹吸管的布置：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）l倒虹吸管的组成：倒虹吸管的组成：进口段：渐变段、闸门、拦污栅、沉沙池等（Fig10-24）出口段：与进口段基本相同，单管不设闸门管身：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l倒虹吸管的水力计算：倒虹吸管的水力计算：根据设计流量和落差确定断面尺寸。需校核管内流速，管内流速1.52.5m/s，不超过3.5m/s，以防泥沙淤积和加大水头损失。需校核最大流量的壅水高度，以确定进口挡墙高程。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。Fig10-6 Fig10-16 Fig10-17 Fig10-18 Fig10-19 Fig10-21 Fig10-23 Fig10-24 Fig10-31