渠道及渠系建筑物(已修改)
2024-11-23 05:44 本頁面
【正文】 第七章 渠道及渠系建筑物 內(nèi)容 ： 渠道、渡槽、橋、倒虹吸、跌水。 灌區(qū)水量要求：壩址以上集雨面最好達(dá)灌溉面的 ～ 2倍以上。 第一節(jié) 渠 道 教學(xué)目的： 掌握渠道選線的方法，渠道縱橫斷面的設(shè)計(jì)以及渠道滲漏的計(jì)算和防治措施。 教學(xué)難點(diǎn)、重點(diǎn)： 渠道縱橫斷面的設(shè)計(jì)以及渠道滲漏的計(jì)算和防治措施。 主要概念、名詞： 渠道、渠系建筑物、自由滲漏、頂托滲漏、比擬法、實(shí)測法、三合土、配水建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、防洪建筑物、便民利民建筑物。 教學(xué)內(nèi)容： ⑴ 復(fù)習(xí)鞏固：前面介紹了壩下涵管的總體 布置方式和水力計(jì)算、結(jié)構(gòu)計(jì)算的內(nèi)容。 ⑵ 引入新課：本節(jié)介紹渠道選線的方法，渠道縱橫斷面的設(shè)計(jì)以及渠道滲漏的計(jì)算和防治措施。 ⑶ 講授新課 ：干、支、斗、農(nóng)、毛五級。干、支渠僅輸水，斗農(nóng)毛渠將水分配入田。 ：灌溉、發(fā)電 (動力 )、排水 (供水 )。 一、干渠的選線 分初選 (地形圖上初選 )，實(shí)地踏勘 (初測 )，施工放樣測量幾階段。 渠道選線及設(shè)計(jì)原則： 渠線盡可能短直，避開易滑坡地段及強(qiáng)透水地帶。 ，盡量避免過大的水頭損失，以控制較大的自流灌溉面。 坡 i=1/1000～ 1/2020；一般干渠更平些，農(nóng)毛渠更陡些。一般有護(hù) 面 (漿砌石或砼 )的渠道設(shè)計(jì)流速 V1=1～ 2m/S，無護(hù)面的土渠 V1=～。渠道設(shè)計(jì)流速 V1應(yīng)大于其不淤流速 V2，一般土質(zhì)的不淤流速V2=～ 。 渠道過水?dāng)嗝娣e初定 ω=Q/V1 Q為設(shè)計(jì)流量。 、洼地、公路時(shí)，應(yīng)進(jìn)行渡槽、倒虹吸、填方渠道方案比較。同時(shí)注意選在較窄，地質(zhì)條件較好的地方跨越。 ：隧洞、繞線、深挖方。 (管 )。渠道在適當(dāng)位 置上應(yīng)設(shè)溢流堰 (閘 )，以排洪或放空渠道，一般干渠每一公里左右要設(shè)一個(gè)溢流堰 (閘 )。 R=5倍的水面寬。 Rmin=11v2A1/2+12m 二、渠道的斷面設(shè)計(jì) (一 )基本參數(shù) 土渠的邊坡糸 m=1～ 2；土質(zhì)堅(jiān)硬，開挖較淺，有護(hù)面襯砌的小型渠道 (Q小于 5m3/S)，邊坡可陡些。例如 m=～ ，一般土質(zhì) m=1.，巖石渠道 m=0～ 。 渠底寬 b不小于 ，渠頂超高 ～ ，渠道堤頂寬 ～ (有交通要時(shí)按交通要求考慮 )。 渠道的糙率 n： 砼護(hù)面 ～ ，漿砌石護(hù)面 ～ ，干砌石 ～ ，石渠 (不襯砌 )～ ，不襯砌土渠 ～ 。 (二 )渠道縱斷面 流量 Q一定時(shí)，縱坡 i越大，橫斷面 w越小，工程越?。坏?i太大將減小自流面積。 (三 )渠道橫斷面 梯形：用于土渠。 m一般為 1~2，挖深大于 5m或填高大于 3m的土坡，必須進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。 矩形：用于石渠。 (四 )已知 Q， i， n， m求實(shí)用斷面 按水力最優(yōu)斷面計(jì)算水深 hm hm=[nQ/((m39。m)√i)] 式中 m39。=2√(1+m2) 根據(jù)實(shí)際情況選擇 α值，可選 α=～ 。 查表 7～ 1得實(shí)用斷面的水深 h及底寬 b(先查 h/hm求 h，再查 b/h求b)。 (五 )已知斷面，求過水能力 Q及水深 h～流量 Q曲線。 明渠均勻流公式 Q=ωC√Ri C=三、渠道的防滲與襯砌 (一 )渠道的輸水損失～主要為滲漏損失 北方較好的大中型灌區(qū)，渠水利用糸數(shù)為 ～ ，差的僅 ～。 南方水田灌區(qū)，渠水利用糸數(shù)高的為 ～ ，一般的為 ～ ，福建省一般 ～ (東張 ，東圳 ，嶺里中型灌區(qū) )。 渠道采用漿砌石，砼等襯砌后，可大大減少滲漏損失；而且還能減少糙率，提高輸水能力和抗沖能力。 渠道滲漏的兩個(gè)階段： ① 自由滲漏階段； ② 頂托滲漏階段。 (二 )滲漏量計(jì)算方法： ① 自由滲漏階段； ； ； ： σ=A/Qm ② 頂托滲漏階段 滲漏量計(jì)算：自由滲漏量 改正系數(shù) γ (三 )渠道的防滲措施 漿砌石襯砌 (也可用干砌石深勾縫或干砌石抹面 ) 厚 200～ 300mm，下設(shè) 100的細(xì)石或碎石墊層。 砼襯砌 ① 現(xiàn)澆：適用較堅(jiān)硬的挖方渠段。 ② 預(yù)制砼板：厚 4～ 6cm，邊長 40～ 60cm，縫寬 3～ 5cm。 ③ 噴射砼或水泥砂漿：適用巖基或挖方渠道。 土工膜防滲 (高密度聚乙烯 )： 常用于透水性大的砂礫石地基。 例：南伊電站渠道：砂壤土墊層 10cm，土工膜，壤土墊層 5cm，預(yù)制砼板 4cm。 ： ① 水泥：黃土 =1： 6～ 9，水 12～ 16％拍實(shí)； ② 三合土：白灰：砂：黃土或粘土 =1： 1： 4～ 6或 1： 2： 2。 原土渠床夯實(shí)減滲：可減滲 30～ 70％ 瀝青護(hù)面防滲 ① 瀝青薄膜； ② 瀝青砂漿； ③ 瀝 青混凝土。 *四、渠道施工 沿山渠道的開挖，一般先開出平臺； 30度以下的平緩山坡，一般在平臺上抽溝，使渠道全部在挖方內(nèi)。山坡坡度大于 30～ 45度時(shí)，宜采用半挖半填的渠道，但要將填方處的地基清挖成臺階狀。 .山坡陡峻，坡度大于45～ 60度以上的，往往是石壁 ,外側(cè)宜采用砌石渠岸來減少石方開挖量，同時(shí)應(yīng)注意防滲處理 ,石渠底及砌石外墻宜用水泥砂漿抹面 2～ 3cm，石方開挖不宜放大炮。 巖石渠道常用水泥砂漿抹面或噴漿 ,以減滲減糙，厚 2～ 3cm。 算例： 已知梯形斷面的渠道，邊坡糸數(shù) m=1，糙率 n=，底坡 i=1/2020，設(shè)計(jì)流量 Q=5m3/s。 ① 試設(shè)計(jì)渠道斷面； ② 求出水深～流量關(guān)糸曲線； ③ 當(dāng)水深 h=，問流量 Q為多少 ? 解： (一 )設(shè)計(jì)斷面 .hm={nQ/[(m39。m)√i]} ={5/()} = 式中 m39。=2√(1+m2)=2= ① 由 α= h=hm=== ω=(b+mh)h=(+1)= V=Q/ω=② 若 α= 則 h==
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