申艳水利水电工程概论第五章渠系建筑物

1、第十章 渠系建筑旗岭渡槽 广东东深供水旗岭渡槽 渠系建筑物的分类渠道渠道渠系建筑物的分类一、渡槽的概念、作用渡槽：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。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。 古希腊的许多城市建有良好的渡槽，但古罗马人最为认真，把供水系统看作是公共卫生设施的重要部分。罗马第一条供水渡槽是建于公元前312年的阿庇渡槽；第十条也是最后一条则是公元226年建成的阿历山大渡槽；最长最壮观的是建于公元前114年的马西亚渡槽，虽然水源离罗马仅37公里，但渡槽本身长达92公里。这是因为渡槽要保持一定坡度，

2、依地形蜿蜒曲折地修建。 南北渠上的渡槽 甘肃杨黄灌区工程渡槽洛河渡槽南阳山跨公路渡槽军都山渡槽桥 现浇整体式、预制装配式及预应力等；木渡槽、砌石、砼及钢筋砼等（3）：有、桁架式、组合式及悬吊或斜拉式 建成的中铺电灌工程干渠输水渡槽 2、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 三、槽址位置的选择及布置 渡槽进出口前后的渠道的应有一定长度直线段，且均需设置渐变段和护坡、护底。 渐变段的长度一般采用下列经验公式确定： l=c（b1b2） c系数，进口取土耳其的引水渡槽 梁式渡槽的槽身支承于墩台或排架之上，槽身侧墙在纵向起梁的作用 梁式渡槽可分为简支梁式、悬臂梁式及连续梁式三种。

3、悬臂梁式渡槽又可为双悬臂、单悬臂式是结构简单，吊装施工方便，接缝止水易解决。但其跨中弯矩较大，底板全部受拉，对抗裂防渗不利。 梁式渡槽的跨度不宜过大，跨度一般在20m以下较经济 2、 （1）矩形槽身1）无拉杆矩形槽 2）有拉杆矩形槽 3）箱式槽身结构 （2）u形槽身 钢丝网水泥或预应力钢丝网水泥结构 补角1525cm1/121/16侧墙高3、梁式渡槽的支承结构 支承结构型式有重力墩、排架、组合式墩架和桩柱式槽架等。 重力墩：实体 、空心墩 排架：常用的形式有单排架、双排架及a字形排架等几种型式组合式墩架 当渡槽高度超过30m或槽高较大,则应考虑采用组合式墩架 柱桩式槽架其支承柱是桩基础向上延伸

4、而成的 4、渡槽的基础 可分为浅基础和深基础两种。埋置深度小于5m的为浅基础，大于5m的为深基础。 浅基础常采用刚性基础或整体板式基础（柔性基础）； 深基础一般采用桩基础或沉井基础。 (a) (b)图10-24 深基础（a）钻孔桩基础 (b)沉井基础5、梁式渡槽的常见故障及其处理方法渡槽与渠道的连接部位产生漏水，这主要是渡槽与渠道的不均匀沉降引起；处理方法为加强连接段的仿渗。拱式渡槽与梁式渡槽主要区别在于槽身与墩台之间增设了主拱圈和拱上结构。 主拱圈是主要承重结构，拱圈两端支承在槽墩或槽台上，拱上结构将上部荷载传递给主拱圈，主拱圈对墩台产生较大的水平推力。 按照主拱圈的结构型式可分为：板拱、肋

5、拱和双曲拱； 按主拱圈设铰数目可分为无铰拱、双铰拱和三铰拱； 按使用 材料分为砌石、混凝土等拱式渡槽； 根据拱上结构型式的不同，拱式渡槽可分为实腹式和空腹式两类 1槽身与填方渠道的连接 图10-44 槽身与挖方渠道的连接1槽身；2渐变段；3连接段；4地梁；5浆砌石底座倒虹吸实际上就是一个连通器，流水在障碍物的下方，利倒虹吸实际上就是一个连通器，流水在障碍物的下方，利用高差，从下面的封闭管道中流过。因为像一个倒置的虹用高差，从下面的封闭管道中流过。因为像一个倒置的虹吸管，故称为吸管，故称为“倒虹吸倒虹吸”。 在水工工程中经常使用倒虹吸，小的如通过一条公路的下在水工工程中经常使用倒虹吸，小的如通过

6、一条公路的下方，大型的如南水北调的穿越黄河的倒虹吸。方，大型的如南水北调的穿越黄河的倒虹吸。 扶风的韦水倒虹，是宝扶风的韦水倒虹，是宝鸡峡引水工程总干渠跨鸡峡引水工程总干渠跨越韦水的重大建筑工程。越韦水的重大建筑工程。整个虹身长度达整个虹身长度达880880多米，多米，最大水头可达最大水头可达7070米。其米。其中，水头在中，水头在5050米以下为米以下为钢筋混凝土管结构，管钢筋混凝土管结构，管长长622.9622.9米米; ;水头在水头在5050米米以上为钢管以上为钢管, ,管长管长257.3257.3米米, ,内径内径2.92.9米。米。 交叉型式为渠穿河倒虹吸。交叉型式为渠穿河倒虹吸。设

7、计流量为设计流量为135135立方米秒；立方米秒；加大流量为加大流量为160160立方米秒立方米秒 倒虹吸枢纽由退水闸、倒倒虹吸枢纽由退水闸、倒虹吸、节制闸和导流堤等虹吸、节制闸和导流堤等部分组成部分组成 倒虹吸管身采用三孔一联钢筋混凝土箱型结构，单孔断面倒虹吸管身采用三孔一联钢筋混凝土箱型结构，单孔断面 5.55.55.75.7米。米。 交叉断面以上控制流域面积交叉断面以上控制流域面积 45784578平方千米，平方千米， 100100年一遇年一遇 洪水设计，洪水设计，300300年一遇洪水校核。工程等别为年一遇洪水校核。工程等别为i i等，等，主体建筑物为主体建筑物为1 1级，地震基本烈度

8、为级，地震基本烈度为6 6度度 。 倒虹吸的输水管道倒虹吸的输水管道全部为钢管，钢管设计全部为钢管，钢管设计内径内径2.22.2米。钢管壁厚根米。钢管壁厚根据承压水头从上而下逐据承压水头从上而下逐级递增，两端顶部钢管级递增，两端顶部钢管壁厚壁厚1414毫米，最低处钢毫米，最低处钢管壁厚管壁厚3232毫米。毫米。 1、倒虹吸的特点及使用条件按管身断面形状：圆形、箱形、拱形；按使用材料：木质、砌石、陶瓷、素混凝土、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、铸铁和钢板等。3、倒虹吸管的布置与构造 图10-45竖井式倒虹吸管l（2）斜管式（图10-46） l为改善竖井式的水流条件,将竖井变为斜管。其水流条件好，施

9、工简便，工程中应用较多。其主要适用于穿越高差较小渠道或河流。图10-46 斜管式倒虹吸管图10-50 进口前沉沙池图10-51 出口段布置4、 管内的最大流速由允许水头损失控制，最小流速则按挟沙流速确定。初选流速后，可按设计流量由公式 =计算所需过水断面积a。 3). 倒虹吸管的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两种。 按通过设计流量计算水头损失 后，与允许的 值进行比较，若 等于或略小于z时，则说明初拟的 合适，否则，另选 ，重新计算，直到 。l（1）验算通过加大流量时，进口的雍水高度是否超过挡水墙顶和上游渠顶。l（2）验算通过最小流量时，进口的水面跌落值是否会在管道内产生不利的水跃情况。 40m涵洞涵洞 青藏铁路路基下的涵洞青藏铁路路基下的涵洞 工作特点 渠道上的输水涵洞，一般是无压的，上下游水位差也较小，其过涵流速一般在2m/s左右，故一般可不考虑专门的防渗、排水和消能问题 。涵洞的类型（1）圆涵 （2) 箱涵 （3）盖板涵 （4）拱涵 涵洞水力计算的任务是选择洞身断面型式、尺寸及出口水流衔接计算。 涵洞的水流流态可能为无压流、半有压流或有压流。 （1