第九章--过坝建筑物及渠系建筑物

第九章过坝建筑物及渠系建筑物过坝建筑物包括：通航建筑物；过木建筑物；过鱼建筑物。在通航河道上修建拦河坝之后，在坝的上、下游形成了落差，这样就阻止了船的航行，因此需要修建通航建筑物。通航建筑物主要包括：船闸、升船机第一节过坝建筑物一、船闸的组成1.闸室闸室是由上下游闸首内的闸门与两侧闸墙构成的一个长方体空间，是供过闸船只临时停泊的场所。当船闸充水或泄水时，闸室内水位就自动升降，船舶在闸室中亦随水位而升降。为了保证闸室充泄水时船舶的稳定停泊，在两侧闸墙上常设有系船柱和系船环等设备。2.上闸首及下闸首作用是将闸室与上、下游引航道隔开，并控制水流的建筑物，位于上游的称上闸首，位于下游的称下闸首。在闸首内设有工作闸门、检修闸门、输水系统、启闭机械等设备。3.引航道保证过往船只安全顺利的进出船闸及安全停泊。引航道内设有导航建筑物和靠船建筑物。导航建筑物与闸首相连接，其作用是引导船舶顺利地进入闸室，靠船建筑物与导航建筑物相连接，供等待过闸船舶停靠使用。二、船闸工作原理利用输水设备使闸室内水位依次与上、下游平齐，使船只顺利从上游到下游，或从下游到上游，如图所示。三、船闸类型1.按船闸级数分①单级船闸只有一级闸室的船闸。优点：过坝时间短，周转快，通航能力大，管理方便；缺点：上下游水头差不能太大，一般情况下不能超过30米。②多级船闸有两级或两级以上闸室的船闸。优点：适应高水头；缺点：过坝时间长，周转慢，通航能力差，管理不便。多级船闸示意图在有些水利枢纽中，水头高，航运货运量巨大，常采用多级多线船闸。三峡工程通航建筑物包括永久船闸和升船机，均位于左岸的山体中。永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单机闸室有效尺寸长280米，宽34米，坎上最小水深5米，可通过万吨级船队。三峡船闸葛洲坝船闸2.按船闸的线数分①单线船闸在一个枢纽中只建有一条通航线路的船闸。②多线船闸在一个枢纽中建有两条或两条以上通航线路的船闸。◆船闸线数确定考虑因素？①航道的重要性：有无通航要求；②航道的货运量；③船闸的通航能力。3.按闸室形式分（一般了解）①广厢式船闸；②井式船闸；③具有中间闸首的船闸。渠道是农田水利工程中广泛采用的输水建筑物，在渠道上修建的建筑物称为渠道系统中的水工建筑物。第二节渠系建筑物一、渠系建筑物的种类及作用渠系建筑物的种类很多，按其作用可分为以下几种：1.控制建筑物也称配水建筑物。主要用以控制渠道的水位和分配流量，以满足各级渠道输水、配水和灌水的要求。如进水闸、节制闸、分水闸等，如图所示。2.泄水建筑物是指为了保护渠道及建筑物安全或进行维修，用以泄放多余洪水或放空渠水的建筑物。如溢流堰、泄水闸、退水闸等。3.交叉建筑物指渠道与高山、山谷、洼地、河沟、道路或其他渠道等相交叉时而修建的建筑物。如渡槽、倒虹吸管、涵洞、隧洞、桥梁等。由于渠系建筑物种类较多，应根据交叉处的相对高差、运用要求、地形、地质、水文等条件，经综合比较合理选用。4.落差建筑物也称连接（或衔接）建筑物，当渠道通过地面坡度较大的地段时，为了使渠底纵坡符合设计要求，避免深挖高填，便于调整渠底坡度，将渠道落差集中而修建的建筑物。如跌水、陡坡等，还可利用集中落差修建水电站。5.冲沉砂建筑物为了防止和减少渠道淤积，在渠首或渠系中修建的沉砂及冲砂设施。如沉砂池、沉砂条渠、冲砂闸、冲砂管等。6.量水建筑物指用以计量输水量或配水的专门设施，如量水堰、量水喷嘴等。如下图所示。工程中，常利用符合水利计算要求的建筑物，如水闸、渡槽、倒虹吸管等进行量水。7.便民利民建筑物为便于农业生产，方便群众交通、取水、用水等而修建的建筑物。如农桥、踏步、码头等。◆重点掌握：交叉建筑物中的渡槽、倒虹吸管、涵洞。量水建筑物二、渡槽1.定义：当渠道跨越山谷、河流、道路及其他渠道时，为连接渠道而设的过水桥。2.组成：进口段、槽身段、出口段及槽身支承结构。三、倒虹吸管1.定义：当渠道跨越山谷、河流、道路时，沿地面埋设的压力管道。2.组成：进口段、管身、出口段三部分组成。3.倒虹吸管布置（1）高差不大时，可从渠道、河流或公路的底部穿过；顶部应低于河谷冲刷线以下0.7米。（2）管线应与所通过的山谷、河流或道路正交，尽量避免埋在填方地段。（3）根据管线埋设及高差大小，倒虹吸管的布置形式如下：①对高差不大，压力水头较小，穿越道路、河流时可用竖井式或斜管式；②当岸坡较缓，管道可沿陡坡面或折线形设置，管身为圆形混凝土管或钢筋混凝土管，管道转折处应设置镇墩；③当穿过深河谷时，可在深槽部位架桥，管道敷设于桥面上。南水北调工程中，黄河上为什么采用倒虹吸而不采用渡槽？①倒虹吸不受黄河泄洪的影响，而渡槽受外界影响，且本身影响黄河泄洪；②黄河大堤较低，布置渡槽空间不够。竖井式倒虹吸管斜管式倒虹吸管四、涵洞1.定义：当渠道与道路相交而又低于路面时，在路面之下而开的隧洞或涵管叫涵洞。涵洞与隧洞的区别：隧洞一般线路较长，断面面积大，过水流量大；而涵管只是为了穿过道路等设置，一般线路较短，断面面积小，过水流量小。2.组成：进口段、洞身、出口段三部分组成。洞身断面型式可分为圆形、方形及拱形；材料一般为浆砌石、混凝土及钢筋混凝土。1.过坝建筑物包括哪几种？2.通航建筑物主要有哪些？3.船闸组成有哪些？各部分作用是什么？4.理解船闸的工作原理？5.船闸分类？6.什么是单线船闸？多线船闸？一级船闸？多级船闸？7.船闸线数确定考虑哪些因素？8.渠系建筑物的种类及作用？9.什么是渡槽？其组成有哪些？10.什么是倒虹吸？其组成有哪些？11.什么是涵洞？其组成有哪些？本章要点