河海大学《水工建筑物》第八章渡槽.ppt

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1、第八章渠系建筑物:渡槽aqueduct;flume（1）、调节建筑物：调节水位、分配流量，如节制闸、分水闸（2）、交叉建筑物：输送渠水跨越沟谷、河流、道路等，如渡槽、涵洞、倒虹吸等（3）、落差建筑物：连接差集中渠段，如跌水、陡坡等8.1.1渡槽的作用、类型及位置选择一、渡槽的作用、组成、类型渡槽––是输送渠水跨越山冲、谷口、河流、渠道及交通道路等的交叉建筑物作用：输水为主，兼排洪，导流。组成：槽身、支承结构、基础、进口、出口等部分。分类：二、渡槽的位置选择①轴线(中心线)②起止点一般来说，在渠系规划设计时，已经从全局上初步确定了渡槽的位置，这对于

2、中、小型渡槽，已无多大选择的余地，而对于大型渡槽，因工程量及投资大，将涉及到位置选择的方案比较问题，这些方面与地形和地质条件等因素密切相关。位置选择时，拟考察的主要因素：(1)地形、地质条件：利用有利地形缩短槽身长度；选择良好的地质条件处，以减少基础的处理工程量，尽量使进出口落在挖方渠道上。(2)渡槽轴线尽量布置成直线，避免进出口急转弯；(3)跨越河流的渡槽，尽量与河流正交，并满足槽下净空要求，对于跨越公路、铁路的渡槽，亦是如此；(4)为了对于大型渡槽及上、下游填方渠道发生事故时进行检修，在进口段之前适当位置，设置节制闸(5)尽量少占耕地，减少拆

3、迁，选择有较宽敞的施工场地，并便于交通运输。8.1.2渡槽的水力设计，荷载及荷载组合（一）、渡槽的水力设计任务：①槽身断面选型；②拟定断面尺寸；③确定进出口高。具体包括：纵坡i；水深h；净宽b；起止点高程。基本步骤：①按最大过流量Qmax，拟定槽身纵坡I，净宽b，净深h。②按设计流量Q设，计算渡槽全长范围内的总水头损失△z；若△z等于或小于△z允许值，可最终确定I,h,b值，进而定出相关高程。1、水力设计的计算方法及总水头损失计算①渡槽长度L<(15～20)H，(H槽中水深)称短渡槽过流量Q按淹没宽顶堰计算②长渡槽L≥(15～20)H––按明渠均

4、匀流计算A––过水断面积；C––谢才系数；R––水力半径；I––纵坡(槽身)。渠道水流，通过渡槽时的水面线变化过程，共可划分为三个阶段：(1)进口段：槽内流速大于渠道内的流速，U↑进口段形成水面跌落，其值记Z，影响范围L1：ζ––损失系数见表8–1；U1––渠内流速。(2)渡槽段：明渠均匀流速，仅表现为沿程损失记Z1＝i×L(3)出口段：渠道内流速小于渡槽内流速U↓，出口段形成水面回升，其值记为Z2，影响范围l2。依表8–2查求注：表10–2是由模型实验总结的近似关系。总损失：△z＝(Z-Z2)+Z1(8–3)注意点：①富裕高度(槽壁超高)––通

5、过设计流量时；②[△z]允许水头损失，渠道规划设计时确定；③检验由设计流量Q求得H(槽内水深)，即求得△h。当△h≤h-Hand△Z≤[△Z]h––槽深按Qmax拟定I,b,h，直至满足要求。2、槽底纵坡I，槽身净宽b和净深h的设计(1)底纵坡I：影响关系：底坡i大→工程量↓U↑△Z↑灌溉面积↓效益↓底坡i小→结果相反综合比较拟定。(2)净宽b，净深h(确定h/b)影响关系：①h/b↑纵向刚度↑风力↑稳定↓②h/b↓且i过大，水深小，进口槽底抬高值y1过大，流量大时，进口降水段过小，当引起渠道冲刷。故需作综合比较选择。经验取值(初拟)i=1/50

6、0～1/5000且i

7、(校核条件)：8.1.3梁式渡槽一、槽身结构(一)槽身结构布置与构造1、槽身纵向支承形式和跨度梁式渡槽的槽身是搁置槽墩或槽架上的，它既起着输水作用又起着纵梁的作用。为了适应温度变化及地基的不均匀沉陷等原因而引起的变形，须用横向变形缝将槽身分为独立工作的若干节。变形缝之间的每一节槽身，沿纵向一般是两个支点。按支点的位置分：(1)简支梁式：(2)悬臂梁式：(3)连续梁式：受力条件较好，但对地基不均匀沉陷敏感，采用较少。2、槽身横断面形式和构造(1)断面形式：分为主要控制性尺寸：1、深宽比(h/b)：水力计算拟定2、侧墙厚高比(t/h1)，有拉杆矩形槽

8、t/h1≌1/12～1/6，f＝10～20cm。U形槽主要控制性(图10–5)断面––半园＋矩形(上部)1）R0，h0由水力计算拟定R0