第八章 过坝建筑物及渠系建筑物

二、 渠系建筑物
二、 渠系建筑物
(3)交叉建筑物。指渠道与高山、山谷、洼地、河 (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，修建的用以跨越 山谷、洼地、河流、道路等障碍的建筑物，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) (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 渠道蒋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。
二
水利枢纽的布置要求
3 、环境方面 水利枢纽的兴建将使周围环境发生明 显的改变。大型水库的修建为发展水电、 农业灌溉、供水、养殖、旅游等事业创造 了有利条件，同时也带来了不利的影响。 水利枢纽布置要求尽量避免或减轻对周围 环境的不利影响，对于蓄水枢纽，要认真 分析泄水和输水方式。
二、 渠系建筑物
第八章过坝建筑物及 第八章过坝建筑物及 渠系建筑物
目的：熟悉过坝建筑物的类型适用条件、掌 目的：熟悉过坝建筑物的类型适用条件、 握渠系建筑物的类型特点 重点：船闸、 重点：船闸、渡槽 课时： 课时：1节
[学习指导] 学习指导] 目标： 目标：了解水利枢纽的设计阶段和各阶段的设 计任务；熟悉蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、 计任务；熟悉蓄水枢纽、取水枢纽布置的要求、 内容以及布置的步骤。 内容以及布置的步骤。 重点：水利枢纽各阶段的设计任务；各种水 重点：水利枢纽各阶段的设计任务； 利枢纽布置的要求和步骤。 利枢纽布置的要求和步骤。
二、 渠系建筑物 1 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 (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9—l所示。 (2)泄水建筑物。是指为了保护渠道及建筑物安 (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。
第一节 过坝建筑物
为充分利用水资源，应对整个河流或河段 进行全面开发和治理，进而进行综合规划， 最大限度地满足水利事业各部门( 最大限度地满足水利事业各部门(防洪、灌溉、 发电、航运及给水等) 发电、航运及给水等)的需要。为实现规划目 标，需要修建不同类型和功能的水工建筑物， 用以壅水、蓄水、泄水、取水、输水等。若 干不同类型的水工建筑物组合在一起，便构 成水利枢纽。
二
水利枢纽的布置要求
过木建筑物的布置也应满足运用要求，筏 道最好布置在水电站的另一岸，以免漂浮 木材对电站进水口和尾水带来不利的影响。 此外，枢纽交通线路也要合理布置，以便 满足交通运输的要求。
二
水利枢纽的布置要求
2 、施工方面 枢纽布置应与施工导流、施工方法和施工进 度结合考虑，力求做到施工方便、程序简单、 工期短等。施工设计时要尽可能采用在洪水 季节不中断施工的导流方案。要较好地安排 各建筑物的施工程序和施工进度，使枢纽中 的部分建筑物及早投入运行，尽快发挥效益。 同时要合理安排施工场地的运输路线，避免 相万干扰。
二、 渠系建筑物
(2)建筑物具有相似性。同一类型的渠系建筑 (2)建筑物具有相似性。同一类型的渠系建筑 物，其工作条件一般是较为近似的，其结构 型式、尺寸及构造也较为相近。因此，在一 个灌区内可以较多地采用统一的结构型式
一、通航建筑物
2、 船闸的类型 船闸按闸室级数可分为单级船闸和多级船 闸。单级船闸只建有一级闸室，如图7—1和 闸。单级船闸只建有一级闸室，如图7 图7—2所示。
一、通航建筑物
一、通航建筑物
船舶通过这种船闸只需经过一次灌水、泄水 即可克服上下游水位的全部落差。单级船闸 的一般水头不超过15～20m，但近年来国内外 的一般水头不超过15～20m，但近年来国内外 已在岩基上建成一些水头超过20m的单级船闸。 已在岩基上建成一些水头超过20m的单级船闸。 如水头达27m、闸室长280m、宽34m的葛洲坝 如水头达27m、闸室长280m、宽34m的葛洲坝 巨型船闸。多级船闸是建有两级以上闸室的 船闸，如图7 船闸，如图7—3所示。当水头较大，采用单 级船闸在技术上有困难、经济上不合理时， 可采用多级船闸。船舶通过多级船闸时，需 进行多次闸门启闭以及灌水、泄水过程才能 调节上下游水位的全部落差。
二、 渠系建筑物
(3)联合修建，形成枢纽。应尽量减少建筑物 (3)联合修建，形成枢纽。应尽量减少建筑物 数量，尽町能联合修建，形成枢纽，以节约 投资，便于管理。 (4)独立供水，方便管理。结合用水要求，最 (4)独立供水，方便管理。结合用水要求，最 好做到用水单位各自有独立的取水控制建筑 物。 (5)便于交通，方便生产。在满足灌区用水要 (5)便于交通，方便生产。在满足灌区用水要 求的同时，应考虑方便交通，方便生产。
二
水利枢纽的布置要求
通航建筑物的布置应能使船舶顺利航行，并 有足够的过船能力。船闸的进出口要求水流 平顺且水面平稳，如船闸引航道进口有明显 的横向水流或泥沙淤积，对船舶航行不利时， 应设置导墙或导堤，使其与溢流坝或其他泄 水建筑物分开，避免相互干扰。过鱼建筑物 应根据鱼类的洄游习性进行布置，要求能诱 导负类顺利通过鱼道、鱼闸等过鱼建筑物。
二、 渠系建筑物
(5)冲沉砂建筑物。为了防止和减少渠道淤积、在渠 (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 (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、重水曹、量水喷嘴等，如图9－2所 施，如量水堰、重水曹、量水喷嘴等，如图9 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 (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。
第一节 过坝建筑物
一、通航建筑物 1 、船 闸 船闸是河流上水利枢纽中常用的一种过 船建筑物，它是利用闸室中水位的升降将船 舶浮运过坝的，通船能力大，安全可靠。 1 ）船闸的组成 船闸由闸室、上下游闸首、上下游引航 道等三部分组成，如图7 道等三部分组成，如图7—1所示。
一、通航建筑物
。
一、通航建筑物
船闸按船闸线数可分为单线船闸和多线船闸。 单线船闸是在一个枢纽中只建有一条通航线路的 船闸。多线船闸即在一个枢纽中建有两条或两条以 上通航线路的船闸。 船闸线路的确定，取决于货运量与船闸的通航能 力。通常情况下，只建单线船闸。只有当通过枢纽 的货运量巨大，单线船闸的通航能力不能满足需求 时，才修建多线船闸。葛洲坝水利枢纽采川三线船 闸，如图? 闸，如图?—4所示。在有些水利枢纽巾，水头高， 航运货运量巨大，常采用多级多线船闸。二峡千程 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，单级 闸室有效尺寸长280m、宽34m，坎上最小水深5m， 闸室有效尺寸长280m、宽34m，坎上最小水深5m， 可通过万吨级船队。
二
水利枢纽的布置要求
进行枢纽布置时，要全面考虑设计、施 工、运用和管理等问题，一般要进行多 种方案比较，最终达到工程量少、施工 方便、工期短的效果。具体有以下几个 方面的要求。
第一节 过坝建筑物
1 、运用方面 枢纽布置应首先满足建筑物正常工作的 要求，同时在各建筑物之间应避免相互干扰， 保证在各种作条件下，都能完成枢纽所担负 的任务。 灌溉取水建筑物在枢纽中的位置视 灌区用水部门的位置而定，应保证按照水量 及水质的需要供给灌溉流量。当从水库较冷 的深层取水对农作物生长不利时，则应采用 分层取水口，以利渠系建筑物
2 渠系建筑物的布置原则 在渠系建筑物的布置工作中，一般应遵 循以下原则。 (1)数量恰当，效益最大。渠系建筑物的型 (1)数量恰当，效益最大。渠系建筑物的型 式和位置，应根据渠系建筑物的平面布置图、 渠道横断面图以及当地的具体地形、地质等 条件，合理布局，使建筑物的位置及数量恰 当，工程效益最大。 (2)安全运行，保证供水。满足渠道输水、 (2)安全运行，保证供水。满足渠道输水、 配水、泄水和量水的综合需要，保证渠道安 全运行，提高灌溉效率及灌水质量，最大限 度地满足灌区需水要求。
二、 渠系建筑物
3 渠系建筑物的特点 (1)面广量大，总投资多；在一个灌区内， (1)面广量大，总投资多；在一个灌区内， 渠系建筑物的数量是很大的。如陕西宝鸡峡 灌区，干渠平均每公里3 灌区，干渠平均每公里3。8座，支渠平均每 公里4座，斗渠平均每公里9 公里4座，斗渠平均每公里9．5座，共计建筑 物13484座。虽然单个渠系建筑物的规模一般 13484座。虽然单个渠系建筑物的规模一般 并不大，但由于分布面广，数量多，它的总 投资额往往比渠旨枢纽工程的投资大。因此， 对渠系建筑物的合理布局、选型及构造、设 计的不断革新以及对降低下程造价，将是十 分重要的。
一、通航建筑物
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出闸 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。 2 ）船闸的工作原理 当船队( 当船队(舶)从下游驶向上游时，其过闸程序如 图7—2所示。首先关闭上、下游闸门及上游输水阀 门；开启下游输水阀门，将闸室内的水位泄放到与 下游水位相齐平；开启下游闸门，船舶从下游引航 道驶向闸室内；关闭下游闸门及下游输水阀门；打 开上游输水阀门向闸室内充水，直到闸室内水位与 上游水位齐平；最后将上游闸门打开，船舶即可驶 出闸室，进入上游引航道。 船舶从上游驶向下游时，其过闸程序与此相反。
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。 闸首是分隔闸室与上、厂游引航道并控制水 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、输 水系统、启闭机械等设备。