过坝建筑物及渠系建筑物讲解.ppt

3、管身段：为减少温度应力，常将管身浅埋于地下，埋深一般为0.5~1m。 4、出口段布置 管内及出口流速一般为2m/s左右，一般不需消能。但为使水流平顺入渠，仍可设消力池，池深0.5D+40cm，池长3~4h(h为下游渠道水深)。出口渐变段长与消力池同。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 5、管身段构造 ⑴管身结构 ①钢筋砼管： 适用于水头不大于50m，管径小于3m。 现浇管：每15~25m长，应设永久性伸缩缝，缝间设止水。管用量不多的小工程可考虑用现浇管。 ②钢管适用高水头，大直径H.D540或H60m。 ③浆砌石管仅用于水头小于3m。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 在大中型输水工程中，对中、低水头较大流量的倒虹吸管，从经济、实用、耐久和方便施工等情况出发，仍以钢筋混凝土为主； 对于水头较高的倒虹吸管正在推广使用各种新(轻)型管材，如预应力钢筋混凝土管(PCCP)、玻璃钢夹砂管(HOBAS、FWQPMP)、聚乙烯管(HDPE)等；而在中小型引水工程中，球墨铸铁管、聚氯乙烯管(UPVC)等轻型管材。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * ⑵构造要求 ①较长的管应设泄水排砂孔和进人孔，以便于检修。 ②穿越公路时，管顶以上填土厚度应大于0.8~1m。 ③地基承载力小于100kPa(10T/m2)时宜采用连续式管座，大于100kPa时可用砼或浆砌石支墩。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * ㈡倒虹吸管的水力计算 任务：确定管径，并通过几种特征流量的水头损失计算，确定下游渠底高程和进出口的水面衔接。 1、管径的确定 通过设计流量时，管内流速一般为2m/s左右，按此初拟管径。管内最大流速按允许水头损失控制，最小流速要大于挟砂流速。通过小流量时的最小流速应大于1m/s。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 2、水头损失计算及下游渠底高程的确定 总水头损失Z=(Z1-Z3)+Z2 (Z1-Z3) 约为0.1~0.3m，计算同渡槽相同。 管身段水头损失： Z2 =(λL/d+∑ζ)V2/2g 出口渠底高程=进口渠底高程-总水头损失Z。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 局部水头损失系数ζ： 进口(稍修圆)0.25，出口(流入明渠)0.25，45度弯头0.3。 总局部水头损失糸数∑ζ： 竖井式进口2.5 斜管式1.8~2.1 管身沿程水头损失糸数λ砼管可取1/45=0.02222。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 3、过水能力计算 ⑴设计输水能力验算 Q=μω√2gZ Z~设计上下游水位差 μ~流量糸数 ⑵通过小流量，加大流量时的水头损失计算 要求通小流量时进口仍应满足淹没要求，通过最大流量时进口不致壅水过高而漫顶。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 下游渠底高程的确定 要选择一个适当的水头损失Z，使确定的下游渠底高程满足以下条件： ⑴通过设计流量时，进口处于淹没状态，且基本上不产生壅水或降水。 ⑵通过加大流量时，进口段的壅水不宜超过30~50cm。 ⑶通过可能最小流量时，管内流速大于或等于挟砂流速，并保证进口仍处于淹没状态。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 当上下游渠道水位差值Z1与管道通过小流量时的水头损失Z2比较： Z1 - Z2 较大时，可降低进口高程，在进口设置消力池。 Z1 - Z2 不大时，可降低进口高程，在管道口前设斜坡段或曲线段。 Z1 - Z2 很大时，在进口设置消力池不经济或不方便，可考虑早出口设置闸门抬高水位。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 倒虹吸管布置： 1、穿越渠道斜卧式倒虹吸管，水流进出管道比较平顺，这是最常见的形式。 2、穿越公路的竖井式倒虹吸管，这种形式由于施工占地少，检修方便，便于在建筑物密集的地区采用，一般多用于跨越公路的小型排灌倒虹吸管上。 3、横跨式倒虹吸管，当河道或山谷比较宽阔，位置较低时采用。这种形式一般是水头高、流量大。 管道转弯处应设镇墩。 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 四、涵洞 特点：构造比较简单，是应用最广泛的一种交叉建筑物。 材料：大型涵洞多用混凝土或钢筋混凝土制造，亦可用预制涵管。　 断面形式： 圆形涵洞：多用于压力涵洞，水力条件和静力工作条件都比较好。箱形涵洞：多为四面封闭的钢筋混凝土结构，静力工作条件较好，适应地基不均匀沉陷性能强，适用于无压或低压的涵洞。　　　 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 青藏铁路路基下的涵洞 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 第8章 过坝建筑物及渠系建筑物 * * 盖板式涵洞： 为矩形或正方形断面，由两侧边墙、底板和盖板组成。 侧墙及底板多用浆砌石或混凝土做成，盖板多为钢筋混凝土结构，简支在侧墙上。 底板结