第十章渠系建筑旗嶺渡槽廣東東深供水旗嶺渡槽

2006年5月第十章渠系建筑旗嶺渡槽廣東東深供水旗嶺渡槽2006年渠系建筑物為了安全合理地輸配水量以滿足農(nóng)田海溉、水力發(fā)電、工業(yè)及生活用水的需要，在渠道(渠系)上修建的水工建筑物，統(tǒng)稱渠系建筑物。一個(gè)灌區(qū)內(nèi)的灌溉或排水渠道，一般分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)，構(gòu)成渠道系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱渠系。渠系建筑物2渠系建筑物的分類配水建筑物節(jié)制閘、分水閘交叉建筑物渡槽、倒虹吸管、涵洞落差建筑物跌水、陡坡量水建筑物量水堰、量水槽防洪沖砂建筑物沉沙池、排沙閘泄水閘或退水閘便民利民建筑物農(nóng)橋、林州紅旗渠渠系建筑物的分類與功用渠系建筑物的分類林州紅旗渠渠系建筑物的分類與功用3渠系建筑物的特點(diǎn)量大面廣、總投資多。同一類型建筑物的工作條件、結(jié)構(gòu)型式、構(gòu)造尺寸較為近似。因此，對(duì)其體型結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義

本章就渠道、渡槽、倒虹吸管、涵洞、跌水及陡坡作介紹第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件4第一節(jié)渡槽一、渡槽的概念、作用渡槽：是輸送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障礙的架空輸水建筑物，是灌區(qū)水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一。渡槽的作用：用于輸送渠道水流外，還可以供排洪和導(dǎo)流之用。第一節(jié)渡槽一、渡槽的概念、作用5險(xiǎn)峰渡槽位于磁縣白土鎮(zhèn)張二莊東南，像一道天上的彩虹橫跨高家腦與跑馬山之間，它是躍峰渠的重點(diǎn)工程之一。橫跨在都黨河溝上。1975年11月動(dòng)工，1976年9月底完工。該渡槽在當(dāng)時(shí)是華北地區(qū)跨度最大的砌石拱形渡槽。全長(zhǎng)（包括上口漸變段）212米，主拱跨106米，地面距拱頂?shù)撞?8.70米，為等截面懸鏈無(wú)鉸拱，拱卷厚2米，用四層細(xì)料石砌成。主拱卷上有12個(gè)腹拱，為2.5米半圓拱，拱厚0.5米，槽深為矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。凈寬3.55米，高3.1米，縱坡1/610,設(shè)計(jì)水深2.7米，設(shè)計(jì)過(guò)水流量30立方米每秒。另外，槽身兩側(cè)頂部設(shè)有1米寬人行道。槽身共9節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)20米。

險(xiǎn)峰渡槽位于磁縣白土鎮(zhèn)張二莊東南，像一道天上的彩6第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件7二、渡槽的組成及類型

1、類型：（1）按施工方法：現(xiàn)澆整體式、預(yù)制裝配式及預(yù)應(yīng)力等；（2）按建筑材料分類：木渡槽、砌石、砼及鋼筋砼等（3）按支承結(jié)構(gòu)型式分：有梁式、拱式、桁架式、組合式及懸吊或斜拉式（4）按槽身斷面形狀分：矩形渡槽、U形渡槽等。建成的中鋪電灌工程干渠輸水渡槽二、渡槽的組成及類型建成的中鋪電灌工程干渠輸水渡槽82、組成：由輸水的槽身、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及進(jìn)出口建筑物等部分組成2、組成：由輸水的槽身、支承結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及進(jìn)出口建筑物等部9三、槽址位置的選擇及布置選擇槽址關(guān)鍵是：確定渡槽的軸線及槽身的起止點(diǎn)位置。對(duì)地形、地質(zhì)條件較復(fù)雜，長(zhǎng)度較大的大中型渡槽，應(yīng)確定2～3個(gè)方案，從中選出較優(yōu)方案渡槽的總體布置工作包括：槽址位置的選擇，槽身支承結(jié)構(gòu)的選擇，基礎(chǔ)及進(jìn)出口的布置。三、槽址位置的選擇及布置10進(jìn)出口的布置

渡槽進(jìn)出口前后的渠道的應(yīng)有一定長(zhǎng)度直線段，且均需設(shè)置漸變段（圖10-1）和護(hù)坡、護(hù)底。段常采用扭曲面形式漸變段的長(zhǎng)度一般采用下列經(jīng)驗(yàn)公式確定：L=C（B1－B2）C—系數(shù)，進(jìn)口取1.5～2.0，出口取2.5～3.0；B1——渠道水面寬度，m；B2——渡槽水面寬度，m。對(duì)于中小型渡槽，通常進(jìn)口L≥4h1，出口L≥6h2。h1，h2分別為上、下游渠道水深。進(jìn)出口的布置11渡槽實(shí)例地處鶴山龍口的南北渠，是鶴山上世紀(jì)六七十年代的浩大水利工程。南北渠通水總長(zhǎng)34.5公里，流經(jīng)十多條村，灌溉3萬(wàn)多畝土地，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民心血和汗水的結(jié)晶。

由於建筑時(shí)間的差異,南北渠形成了不同的建筑風(fēng)格與特點(diǎn)。北渠灌溉設(shè)施較為完善,大部分土渠鋪上混凝土表層；北渠三鳳段和南渠大部分是土渠，雜草叢生，灌溉效率不高。然而令人費(fèi)解的是，地處青文與民龍交界處的南渠末段架空渠卻建造得雄偉壯麗，耗費(fèi)了不少人力物力，卻僅僅灌溉幾百畝的耕地。廣東江門南北渠上的渡槽渡槽實(shí)例地處鶴山龍口的南北渠，是鶴山上世紀(jì)六七十年代的浩大水12南渠最后一段的架空渡槽，氣勢(shì)恢弘宛如巨龍，無(wú)論站在哪個(gè)角度，都能感受到她的壯麗，每次走到這個(gè)地方，都能找到新的感受、找到新的審美視角。特別是日出和日落的時(shí)光，在濃重的金黃色調(diào)子中，更能切身感受到她壯闊蒼涼的美。

南北渠是鶴山水利工程史上的里程碑。盡管隨著工業(yè)的發(fā)展，水庫(kù)的灌溉功能在逐漸削弱，但南北渠是作為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上的標(biāo)志性建筑。廣東江門南北渠上的渡槽南渠最后一段的架空渡槽，氣勢(shì)恢弘宛如巨龍13離市中心不遠(yuǎn)的古渡槽是格雷塔羅的標(biāo)志性建筑。它始建于1726年，建成于1735年，全長(zhǎng)1280米，有74個(gè)拱，最高處23米，是當(dāng)時(shí)向全城供應(yīng)飲水的惟一設(shè)施，現(xiàn)在成為該城最重要的古遺址和旅游景點(diǎn)。由于悠久的歷史和豐富的文化遺存，格雷塔羅被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入世界文化遺產(chǎn)名錄。

墨西哥格雷塔羅古渡槽離市中心不遠(yuǎn)的古渡槽是格雷塔羅的標(biāo)志性建筑14紅江湖是玉林大容山中的一個(gè)湖，實(shí)名叫紅江水庫(kù)，是經(jīng)過(guò)人工拓展的一個(gè)中型的人工湖泊。玉林有名的紅江渠就是從紅江水庫(kù)為起點(diǎn)，連綿幾十公里長(zhǎng)的依山而建的水渠，為沿途幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)大批坡地提供灌溉，造福一方，解決了當(dāng)時(shí)的北市、蒲塘等鄉(xiāng)鎮(zhèn)大遍干旱坡地?zé)o水灌溉稻種的難題，在建成的七十年代，在廣西曾經(jīng)名澡一時(shí)，被譽(yù)為廣西的“紅旗渠”紅江渠紅江湖是玉林大容山中的一個(gè)湖，15甘肅楊黃灌區(qū)工程渡槽洛河渡槽南陽(yáng)山跨公路渡槽軍都山渡槽橋甘肅楊黃灌區(qū)工程渡槽洛河渡槽南陽(yáng)山跨公路渡槽軍都山渡槽橋16四、渡槽的水力設(shè)計(jì)

渡槽水力計(jì)算任務(wù)：是合理確定槽底縱坡、槽身斷面尺寸、計(jì)算水頭損失，根據(jù)水面銜接計(jì)算確定渡槽進(jìn)出口高程，并驗(yàn)算水頭損失是否滿足渠系規(guī)劃的要求。土耳其的引水渡槽土耳其的引水渡槽17渡槽的水力設(shè)計(jì)步驟1、槽底縱坡通過(guò)水力設(shè)計(jì)確定槽底縱坡、槽身過(guò)水?dāng)嗝嫘螤罴俺叽?、進(jìn)出口高程，并驗(yàn)算水頭損失是否滿足渠系規(guī)劃的要求。初擬時(shí)，一般取i=l/500～l/1500或槽內(nèi)流速v=1.5～2m/s（最大4m/s）；對(duì)于長(zhǎng)渡槽，可按渠系規(guī)劃允許水頭損失[ΔZ]減去0.2m后，再除以槽身總長(zhǎng)，做為i的初擬值；對(duì)于有通航要求的渡槽，v≤1.5m/s,i≤1/2000。

渡槽的水力設(shè)計(jì)步驟182、槽身過(guò)水?dāng)嗝嫘螤罴俺叽绲拇_定一般按渠道最大流量來(lái)擬定凈寬b和凈深h，按通過(guò)設(shè)計(jì)流量計(jì)算水流通過(guò)渡槽的總水頭損失值ΔZ，若ΔZ≤[ΔZ]，則可確定i、b和h值，進(jìn)而確定相關(guān)高程。當(dāng)槽身長(zhǎng)度L≥（15～20）h（h為槽內(nèi)設(shè)計(jì)水深）時(shí)，按明渠均勻流公式計(jì)算；當(dāng)L＜（15～20）h時(shí)，按淹沒(méi)寬頂堰公式計(jì)算。2、槽身過(guò)水?dāng)嗝嫘螤罴俺叽绲拇_定19初擬b、h時(shí)，一般按h/b比值來(lái)擬定，梁式渡槽的矩形槽身：h/b=0.6～0.8，U形槽身：h/b=0.7～0.9;拱式渡槽：按水力最優(yōu)要求確定h/b。第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件201）通過(guò)渡槽總水頭損失ΔZ

ΔZ=Z+Z1－Z2

ΔZ應(yīng)等于或略小于規(guī)劃中允許的水頭損失值。2）進(jìn)口段水面降落值Z可采用淹沒(méi)寬頂堰流公式計(jì)算：Z=

注：以2點(diǎn)高程作為基準(zhǔn)面。

1）通過(guò)渡槽總水頭損失ΔZ213）槽身沿程水面降落值Z1Z1=iL

式中：i——槽身縱坡；

L——槽身總長(zhǎng)度，m。4）出口段水面回升值Z2根據(jù)實(shí)際觀測(cè)和模型試驗(yàn)，當(dāng)進(jìn)出口布置形式相同時(shí)，近似?。?/p>

Z2≈（1/3）Z3）槽身沿程水面降落值Z122（4）進(jìn)出口高程的確定為確保渠道通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)為明渠均勻流，進(jìn)出口底板高程按下列公式確定：進(jìn)口槽底抬高值：y1=H1－Z－H

進(jìn)口槽底高程：Δ1=Δ3+y1出口槽底高程：Δ2=Δ1－Z1

出口渠底降低值：y2=H2－Z2－H

出口渠底高程：Δ4=Δ2－y2（4）進(jìn)出口高程的確定23第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件24四、渡槽結(jié)構(gòu)上的荷載及其組合

（1）荷載的分類1）永久荷載：一般包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力。2）可變荷載：一般包括靜水壓力、動(dòng)水壓力、風(fēng)荷載、人群荷載、溫度荷載、槽內(nèi)水重、車輛荷載。（2）荷載組合1）基本組合2）偶然組合3）短期組合4）長(zhǎng)期組合四、渡槽結(jié)構(gòu)上的荷載及其組合25五、渡槽設(shè)計(jì)的一般步驟（1）收集整理基本資料，確定渡槽的安全級(jí)別和有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。（2）選擇槽址和槽型，并進(jìn)行平面布置和縱剖面的布置。（3）進(jìn)行水力設(shè)計(jì)，確定槽底縱坡和槽身的過(guò)水?dāng)嗝嫘螤?、尺寸及進(jìn)出口高程。（4）進(jìn)行縱剖面布置，選定各組成部分的結(jié)構(gòu)型式和材料、分跨，擬定各部分的布置尺寸及高程，繪制平面圖、縱橫剖面圖。計(jì)算挖填工程量。（5）通過(guò)方案比較，選出較優(yōu)的總體布置方案。（6）進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算及構(gòu)造設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖，并計(jì)算工程概算和總投資。五、渡槽設(shè)計(jì)的一般步驟26六、梁式渡槽構(gòu)造

梁式渡槽的槽身支承于墩臺(tái)或排架之上，槽身側(cè)墻在縱向起梁的作用梁式渡槽可分為簡(jiǎn)支梁式、懸臂梁式及連續(xù)梁式三種。懸臂梁式渡槽又可為雙懸臂、單懸臂式。(a)雙懸臂梁式；(b)單懸臂梁式六、梁式渡槽構(gòu)造271、簡(jiǎn)支梁的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吊裝施工方便，接縫止水易解決。但其跨中彎矩較大，底板全部受拉，對(duì)抗裂防滲不利。梁式渡槽的跨度不宜過(guò)大，跨度一般在20m以下較經(jīng)濟(jì)2、槽身橫斷面型式

（1）矩形槽身 1）無(wú)拉桿矩形槽 2）有拉桿矩形槽3）箱式槽身結(jié)構(gòu)（2）U形槽身鋼絲網(wǎng)水泥或預(yù)應(yīng)力鋼絲網(wǎng)水泥結(jié)構(gòu)1、簡(jiǎn)支梁的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吊裝施工方便，接縫止水易解決。但28補(bǔ)角15~25cm1/12~1/16側(cè)墻高補(bǔ)角15~25cm1/12~1/16側(cè)墻高293、梁式渡槽的支承結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu)型式有重力墩、排架、組合式墩架和樁柱式槽架等。重力墩：實(shí)體、空心墩排架：常用的形式有單排架、雙排架及A字形排架等幾種型式

3、梁式渡槽的支承結(jié)構(gòu)30組合式墩架當(dāng)渡槽高度超過(guò)30m或槽高較大,則應(yīng)考慮采用組合式墩架柱樁式槽架其支承柱是樁基礎(chǔ)向上延伸而成的組合式墩架當(dāng)渡槽高度超過(guò)30m或槽高較大,則應(yīng)考慮采用314、渡槽的基礎(chǔ)可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)兩種。埋置深度小于5m的為淺基礎(chǔ)，大于5m的為深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)常采用剛性基礎(chǔ)或整體板式基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）；深基礎(chǔ)一般采用樁基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)。

4、渡槽的基礎(chǔ)32第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件33(a)(b)圖10-24深基礎(chǔ)（a）鉆孔樁基礎(chǔ)(b)沉井基礎(chǔ)(a)345、梁式渡槽的常見(jiàn)故障及其處理方法渡槽與渠道的連接部位產(chǎn)生漏水，這主要是渡槽與渠道的不均勻沉降引起；處理方法為加強(qiáng)連接段的仿滲?？斩刹郾伙L(fēng)吹倒。止水?dāng)嗔?，處理方法只有修補(bǔ)。渡槽漫頂，沖壞渡槽的基礎(chǔ)。5、梁式渡槽的常見(jiàn)故障及其處理方法35七、拱式渡槽

拱式渡槽與梁式渡槽主要區(qū)別在于槽身與墩臺(tái)之間增設(shè)了主拱圈和拱上結(jié)構(gòu)。主拱圈是主要承重結(jié)構(gòu)，拱圈兩端支承在槽墩或槽臺(tái)上，拱上結(jié)構(gòu)將上部荷載傳遞給主拱圈，主拱圈對(duì)墩臺(tái)產(chǎn)生較大的水平推力。按照主拱圈的結(jié)構(gòu)型式可分為：板拱、肋拱和雙曲拱；按主拱圈設(shè)鉸數(shù)目可分為無(wú)鉸拱、雙鉸拱和三鉸拱；按使用材料分為砌石、混凝土等拱式渡槽；根據(jù)拱上結(jié)構(gòu)型式的不同，拱式渡槽可分為實(shí)腹式和空腹式兩類七、拱式渡槽36八、進(jìn)出口建筑物

1．槽身與填方渠道的連接

斜坡式--根據(jù)連接段的支承方式不同，又可分為剛性連接和柔性連接兩種。擋土墻式--將邊跨槽身的一端支承在重力擋土墻式邊墩上，并與漸變段或連接段連接。2．槽身與挖方渠道的連接圖10-44槽身與挖方渠道的連接1—槽身；2—漸變段；3—連接段；4—地梁；5—漿砌石底座八、進(jìn)出口建筑物圖10-44槽身與挖方渠道的連接37

渡槽又稱高架渠，是一組由橋梁，隧道或溝渠構(gòu)成的輸水系統(tǒng)。用來(lái)把遠(yuǎn)處的水引到水量不足的城鎮(zhèn)、農(nóng)村以供飲用和灌溉。世界上最早的渡槽誕生于中東和西亞地區(qū)。公元前700余年，亞美尼亞已有渡槽。公元前703年，亞述國(guó)王西拿基立下令建一條483公里長(zhǎng)的渡槽引水到國(guó)都尼尼微。渡槽建在石墻上，跨越澤溫的山谷。石墻寬21米，高9米，共用了200多萬(wàn)塊石頭。渡槽下有5個(gè)小橋拱，讓溪水流過(guò)。渡槽又稱高架渠，是一組由橋梁，隧道或溝渠構(gòu)成的輸水系統(tǒng)。用38古希臘的許多城市建有良好的渡槽，但古羅馬人最為認(rèn)真，把供水系統(tǒng)看作是公共衛(wèi)生設(shè)施的重要部分。羅馬第一條供水渡槽是建于公元前312年的阿庇渡槽；第十條也是最后一條則是公元226年建成的阿歷山大渡槽；最長(zhǎng)最壯觀的是建于公元前114年的馬西亞渡槽，雖然水源離羅馬僅37公里，但渡槽本身長(zhǎng)達(dá)92公里。這是因?yàn)槎刹垡３忠欢ㄆ露?，依地形蜿蜒曲折地修建?/p>

古希臘的許多城市建有良好的渡槽，但古羅馬人最為39中國(guó)浙江天臺(tái)紅旗渡槽

aqueduct中國(guó)浙江天臺(tái)紅旗渡槽aqueduct40寶馬渡槽寶馬渡槽41第二節(jié)倒虹吸管

倒虹吸管是輸送渠水通過(guò)河渠、山谷、道路等障礙物的壓力輸水建筑物。第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件42第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件43唐河倒虹吸工程

交叉型式為渠穿河倒虹吸。設(shè)計(jì)流量為135立方米／秒；加大流量為160立方米／秒倒虹吸樞紐由退水閘、倒虹吸、節(jié)制閘和導(dǎo)流堤等部分組成倒虹吸管身采用三孔一聯(lián)鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)，單孔斷面5.5×5.7米。交叉斷面以上控制流域面積4578平方千米，100年一遇洪水設(shè)計(jì)，300年一遇洪水校核。工程等別為I等，主體建筑物為1級(jí)，地震基本烈度為6度唐河倒虹吸工程交叉型式為渠穿河倒虹吸。設(shè)計(jì)流量為135立方44昆明市掌鳩河引水供水工程倒虹吸

倒虹吸的輸水管道全部為鋼管，鋼管設(shè)計(jì)內(nèi)徑2.2米。鋼管壁厚根據(jù)承壓水頭從上而下逐級(jí)遞增，兩端頂部鋼管壁厚14毫米，最低處鋼管壁厚32毫米。昆明市掌鳩河引水供水工程倒虹吸倒虹吸的輸水451、倒虹吸的特點(diǎn)及使用條件倒虹吸管與渡槽相比，可省去支承部分，造價(jià)低廉，施工較方便；當(dāng)埋于地下時(shí)，受外界溫度變化影響?。粚賶毫芰?，水頭損失較大；利于河道泄洪。在小型工程中應(yīng)用較多。當(dāng)渠道與障礙物間相對(duì)高差較小，不宜修建渡槽或涵洞時(shí)，或當(dāng)渠道穿越的河谷寬而深，采用渡槽或填方渠道不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用倒虹吸管1、倒虹吸的特點(diǎn)及使用條件46南水北調(diào)中線工程孟良河渠道倒虹吸南水北調(diào)中線工程孟良河渠道倒虹吸472、倒虹吸管的類型 按管身斷面形狀：圓形、箱形、拱形； 按使用材料：木質(zhì)、砌石、陶瓷、素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、鑄鐵和鋼板等。圓形管具有水流條件好、受力條件好的優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)際中應(yīng)用較廣，其主要用于高水頭、小流量情況。箱形管分矩形和正方形兩種，可做成單孔或多孔。其適用于低水頭、大流量情況。直墻正反拱形管的過(guò)流能力比箱形管大，主要用于平原河網(wǎng)地區(qū)的低水頭、大流量和外水壓力大、地基條件差的情況，其缺點(diǎn)是施工較麻煩。2、倒虹吸管的類型483、倒虹吸管的布置與構(gòu)造

倒虹吸管一般由進(jìn)口、管身、出口三部分組成進(jìn)口：(1)豎井式一般常用于壓力水頭?。ㄐ∮?～5m）及流量較小的過(guò)路倒虹吸管（圖10-45），其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、管路短、占地少、施工較易，而水流條件較差、水頭損失大。井底一般設(shè)0.5m深的集沙坑，以便清除泥沙及維修水平段時(shí)排水之用。圖10-45豎井式倒虹吸管3、倒虹吸管的布置與構(gòu)造圖10-45豎井式倒虹吸管49（2）斜管式（圖10-46）為改善豎井式的水流條件,將豎井變?yōu)樾惫?。其水流條件好，施工簡(jiǎn)便，工程中應(yīng)用較多。其主要適用于穿越高差較小渠道或河流。

圖10-46斜管式倒虹吸管（2）斜管式（圖10-46）圖10-46斜管式倒虹吸50圖10-50進(jìn)口前沉沙池圖10-50進(jìn)口前沉沙池51圖10-51出口段布置圖10-51出口段布置524、倒虹吸管的水力計(jì)算倒虹吸管為壓力流，其流量按有壓管流公式進(jìn)行計(jì)算。倒虹吸管水力計(jì)算是在渠系規(guī)劃和總體布置的基礎(chǔ)上進(jìn)行，其上下游渠道的水力要素、上游渠底高程及允許水頭損失均為已知。水力計(jì)算的主要任務(wù)是確定管道的橫斷面尺寸與管數(shù)、水頭損失、下游渠底高程及進(jìn)行進(jìn)出口的水面銜接計(jì)算。4、倒虹吸管的水力計(jì)算531）．確定橫斷面形狀及管數(shù)2）.橫斷面尺寸

管內(nèi)的最大流速由允許水頭損失控制，最小流速則按挾沙流速確定。 初選流速后，可按設(shè)計(jì)流量由公式A=計(jì)算所需過(guò)水?dāng)嗝娣eA。1）．確定橫斷面形狀及管數(shù)543).水頭損失計(jì)算及過(guò)流能力校核倒虹吸管的水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失兩種。按通過(guò)設(shè)計(jì)流量計(jì)算水頭損失Z后，與允許的[Z]值進(jìn)行比較，若Z等于或略小于[Z]時(shí)，則說(shuō)明初擬的V合適，否則，另選V，重新計(jì)算，直到Z≈[Z]。3).水頭損失計(jì)算及過(guò)流能力校核554．下游渠底高程的確定參照類似工程的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選定一個(gè)合適的水頭損失Z，據(jù)此確定下游渠底設(shè)計(jì)高程。確定的下游渠底高程應(yīng)盡量滿足：①通過(guò)設(shè)計(jì)流量時(shí)，進(jìn)口處于淹沒(méi)狀態(tài)，且基本不產(chǎn)生雍水或降水現(xiàn)象；②通過(guò)加大流量時(shí)，進(jìn)口允許產(chǎn)生一定的雍水，但一般不宜超過(guò)30～50㎝；③通過(guò)最小流量時(shí)（按最小不利情況輸水），管內(nèi)流速滿足不淤流速要求，且進(jìn)口不產(chǎn)生跌落水躍4．下游渠底高程的確定565．進(jìn)口水面銜接計(jì)算（1）驗(yàn)算通過(guò)加大流量時(shí)，進(jìn)口的雍水高度是否超過(guò)擋水墻頂和上游渠頂。（2）驗(yàn)算通過(guò)最小流量時(shí)，進(jìn)口的水面跌落值是否會(huì)在管道內(nèi)產(chǎn)生不利的水躍情況。5．進(jìn)口水面銜接計(jì)算57第三節(jié)涵洞交叉建筑物，涵洞主要指的是不設(shè)閘門的輸水涵洞與排洪涵洞，其一般由進(jìn)口、洞身、出口三部分組成

圖10-58填方渠道下的石拱涵洞第三節(jié)涵洞圖10-58填方渠道下的石拱涵洞58第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件5940m涵洞清藏鐵路路基下的涵洞40m涵洞清藏鐵路路基下的涵洞60工作特點(diǎn)渠道上的輸水涵洞，一般是無(wú)壓的，上下游水位差也較小，其過(guò)涵流速一般在2m/s左右，故一般可不考慮專門的防滲、排水和消能問(wèn)題。涵洞的類型

（1）圓涵

（2)箱涵 （3）蓋板涵

（4）拱涵工作特點(diǎn)渠道上的輸水涵洞，一般是無(wú)壓的，上下游水位差也61第十章渠系建筑物-PowerPointPresenta課件62涵洞水力計(jì)算的任務(wù)是選擇洞身斷面型式、尺寸及出口水流銜接計(jì)算。涵洞的水流流態(tài)可能為無(wú)壓流、半有壓流或有壓流。

無(wú)壓涵洞根據(jù)底坡大?。嚎煞譃槎钙拢╥＞ik）涵洞緩坡（i＜ik）涵洞涵洞水力計(jì)算的任務(wù)是選擇洞身斷面型式、尺寸及出口水流銜接計(jì)算63（1）自由出流的陡坡涵洞當(dāng)i＞ik，且下游水位低于涵洞出口臨界水深水面時(shí)，水流保持急流狀態(tài)出洞，下游水位不影響泄流能力時(shí)，為自由出流情況。多數(shù)排水涵洞采用之。（2）淹沒(méi)出流的緩坡涵洞大多數(shù)渠道輸水涵洞，i＜ik且下游水位高于涵洞出口臨界水深水面，洞內(nèi)水流為緩流，下游水位影響泄流能力時(shí),為淹沒(méi)出流情況。（1）自由出流的陡坡涵洞64第四節(jié)渠道上的橋梁（略）渠道上的橋梁通常按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為梁式和拱式兩種類型。梁式橋按行車道板橫斷面的形狀可分為板橋和梁橋。一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可采用現(xiàn)澆或預(yù)制裝配施工；按支承形式，可分為簡(jiǎn)支梁、懸臂梁和連續(xù)梁等型式。

第四節(jié)渠道上的橋梁（略）65(b)圖10—65