水工建筑物——水闸 水闸的构成及分类 功能与分类
水工建筑物——水闸
(1)节制闸
拦河或在渠道上建造,用于拦洪、调节水位、控制下泄流量。河道上的节制闸又称拦河闸。
(2)进水闸
又称取水闸、渠首闸。建在河道、水库或湖泊的岸边,用以控制引水流量,以满足灌溉、发电或供水的需要。
(3)分洪闸
常建于河道的一侧,用来将超过下游河道安全泄量的洪水泄入分洪区或分洪道。
(4)排水闸
建于江河沿岸,用来排除内河或低洼地区对农作物有害的渍水。
(5)挡潮闸
建在入海河口附近,涨潮时关闸,退潮时开闸泄水。
(6)冲沙闸(排沙闸)
常建在进水闸一侧的河道上与节制闸并排布置或在引水渠内的进水闸旁。
其他还有排冰闸、排污闸等。
按闸室结构分:开敞式、胸墙式、涵洞式等。
包括闸门、闸墩、边墙、底板、胸墙、工作桥、交通桥、启闭机等。
(2)上游连接段
包括两侧的翼墙、护坡、河床部分的铺盖。
(3)下游连接段
包括护坦、海漫、防冲槽、两岸的翼墙、护坡等。
(2)水闸泄流时,土基的抗冲能力较低,可能引起水闸下游的冲刷。
(3)土基在渗流作用下,易发生渗透破坏。
壤土、中砂、粗砂和砂砾石适于作为水闸的地基。尽量避免淤泥质土和粉、细砂地基。
2. 闸孔设计
(1)堰型选择: 宽顶堰、低实用堰
(2)闸底板高程
(3)闸孔的总净宽
(4)闸室单孔宽度和闸室总宽度
3.防渗、排水设计
(1)防渗设施:构成地下轮廓的铺盖、板桩及齿墙
(2)排水设施:铺设在护坦、海漫的底部、闸底板下游段的砂砾石层
4.消能、防冲设计
(1)消能:一般采用底流消能。
(2)海漫:消力池后接海漫。要求表面有粗糙度,具有透水性,具有柔性。形式有干砌石、浆砌石、混凝土板等。
(3)防冲槽:海漫末端预留足够的粒径大于30cm的石块,在冲刷水流的作用下散铺在冲刷坑的上游面,形成护坡。
(4)翼墙与护坡
5.闸室的布置和构造
分缝与止水。
6.闸室稳定分析、沉降校核和地基处理
7.闸室结构计算
作用:
① 挡住两侧填土、维持土坝及两岸的稳定;
② 上游翼墙引导水流平顺进闸,下游翼墙使出闸水流均匀扩散,减少冲刷;
③ 保护两岸或土坡不受过闸水流的冲刷;
④ 控制闸身两侧的渗流,防止与其相连的岸坡或土坝发生渗透破坏;
⑤ 软弱地基上设有独立岸墙时,可减少地基沉降对闸身应力的影响。
水工建筑物——土石坝
可以就地取材,节约大量水泥、木材和钢材,减少工地的外线运输量。由于土石坝设计和施工技术的发展,放宽了对筑坝材料的要求,几乎任何土石料均可筑坝
能适应各种不同的地形、地质和气候条件。任何不良的坝址地基,经处理后均可筑坝。特别是在气候恶劣、工程地质条件复杂和高烈度地震区的情况下,土石坝实际上是唯一可取的坝型
高边坡、地下工程结构、高速水流消能防冲等土石坝配套工程设计和施工技术的综合发展,对加速土石坝的建设和推广也起了重要的促进作用。
浸润线
二、土石坝的类型
水力冲填坝施工示意图
土石坝类型
水工建筑物——拱坝
水工建筑物——河岸溢洪道
正槽式溢洪道
1—进水渠;2—溢流堰
3—泄槽;4—消力池
5—出水渠
6—非常溢洪道;7—土石坝
侧槽式溢洪道
1—溢流堰;2—侧槽
3—泄水槽;4—出口消能段
5—上坝公路;6—土石坝
井式溢洪道
1—喇叭口;2—渐变段;3—竖井段;4—隧洞;5—混凝土塞
虹吸式溢洪道
1—遮檐;2—通气孔;3—挑流坎;4—曲管
二、河岸溢洪道的位置选择
水工建筑物——坝下涵管
三、坝下涵管的进出口 建筑物
分级卧管式进口
1—工作桥;2—通气孔;3—控制塔
4—爬梯;5—主闸门槽;6—检修门槽
7—截水环;8—伸缩缝;9—渐变段
10—拦污栅;11—黏土心墙;12—消力池
13—岩基;14—坝顶;15—马道
16—干砌石;17—浆砌石;18—黏土
斜拉闸门式
1—斜拉闸门;2—支柱;3—通气孔
4—拉杆;5—混凝土块体;6—截水环
7—涵管;8—消能井
水工建筑物——隧洞
一、水工隧洞的特点
二、水工隧洞的类型
泄洪洞—— 配合溢洪道宣泄洪水,保证枢纽安全
引水洞—— 引水发电、灌溉或供水
排沙洞—— 排放水库泥沙,延长水库的使用年限,有利于水电站的正常运行
放空洞—— 在必要的情况下放空水库里的水,用于人防或检修大坝
导流洞—— 在水利枢纽的建设施工期用来施工导流。
有压洞—— 隧洞工作闸门布置在隧洞出口,洞身全断面均被水流充满,隧洞内壁承受较大的内水压力。引水发电隧洞一般是有压隧洞。
无压洞—— 隧洞的工作闸门布置在隧洞的进口,水流没有充满全断面,有自由水面。灌溉渠道上的隧洞一般是无压的。
水工建筑物——渡槽
梁式渡槽纵剖面图(单位:cm)
悬臂梁式渡槽
(a)双悬臂梁式
(b)单悬臂梁式
单悬臂梁式渡槽一般用在靠近两岸的槽身或双悬臂式向简支梁式过渡时采用。
拱式渡槽(单位:cm)
肋拱渡槽(单位:m)1—槽身;2—肋拱;3—槽墩;4—排架;5—横系梁
双曲拱渡槽(单位:cm)1—槽身;2—拱肋;3—预制拱波;4—混凝土填平层;5—横系梁;6—护拱;7—腹拱横墙;8—腹拱;9—混凝土墩帽;10—槽墩;11—混凝土;12—伸缩缝
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