第八章 过坝建筑物及渠系建筑物
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第八章渠系建筑物答案一、填空题1,渠系建筑物的类型较多,按其作用可以分为以下六类:控制建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、—泄水建筑物、冲沙和沉沙建筑物以及量水建筑物等。
2,渠道系统,一般由上一级固定渠道所组成。
各自的作用不同,其中:干支渠为输水渠道,斗农_渠为配水渠道。
3,渠道设计的任务,是在给定的设计流量之后,选择渠道的断面尺寸、确定渠道形状、结构以及渠道空间位置。
4,渠道的设计要求较多,如:①有足够的输水能力,以满足灌区的需要;②有足够的水位,以满足」流灌溉的要求:③有适宜的流速,以满足不冲不淤的需要:等等。
5,渠道纵断面设计,主要内容是确定六条线:即①地面高程线、②渠道纵坡、③最高水位线、④正常水位线、⑤最低水位线和⑥渠底线。
6,有坝取水枢纽,是指河道水量较丰富、但水位较低、不能满足自流灌溉要求,或引水量较大,无坝引水不满足要求的情况。
7,无坝引水枢纽中,引水角一般为300〜50°,引水角越小,水流条件越平顺、冲刷越轻、渠首的布置也就越困难。
8.渡槽,是指渠道跨越河、沟、渠、路或洼地时修建的过水桥,一般由槽身、支撑结构和基础及进出口建筑物部分组成。
9,渡槽的适用条件,一般是所跨越的河渠相对高差较大、河道的岸坡较陡、洪水流量较大的情况。
10.渡槽根据支撑结构的情况可分为:梁式渡槽及拱式渡槽两大类。
11,梁式渡槽,根据其支承点位置的不同,可分为:简支梁式、双悬臂梁式和单悬臂梁式三种形式。
12,双悬臂式梁式渡槽,按照其悬臂的长度不同,可以分为等跨双悬臂式和等弯矩双悬臂式两种形式、其中等跨双悬臂式的跨中弯矩为零、底板受压,抗渗较为有利。
13,拱式渡槽,根据主拱圈的结构形式(支撑结构特点),分为板拱式渡槽、肋拱式渡槽和—双曲拱式渡槽。
14,渡槽的水力计算方法是:当槽身长度L>(15〜20)(H为槽内水深),其流态属于明渠均匀流,流量公式为Q=A*C*;当L<(15〜20)H时,其流量按淹没宽顶堰流公式计算。
农业渠系建筑物为了安全合理地输配水量以满足农田灌溉、水力发电、工业及生活用水的需要,在渠道(渠系)上修建的水工建筑物,统称渠系建筑物。
渠系建筑物按其作用可划分如下:(1)渠道。
是指为农田灌溉、水力发电、工业及生活输水用的、具有自由水面的人工水道。
灌溉渠道一般可分为干、支、斗、农四级固定渠道。
干、支渠主要起输水作用,称为输水渠道;斗农渠主要起配水作用,称为配水渠道。
各级渠道构成渠道系统,简称渠系。
(2)调节及配水建筑物。
用以调节水位和分配流量,如节制闸、分水闸等。
(3)交叉建筑物。
渠道与山谷、河流、道路、山岭等相交时所修建的建筑物,如渡槽、倒虹吸管、涵洞等。
(4)落差建筑物。
在渠道落差集中处修建的建筑物,如跌水、陡坡等。
(5)泄水建筑物。
为保护渠道及建筑物安全或进行维修,用以放空渠水的建筑物,如泄水闸、虹吸泄洪道等。
(6)冲沙和沉沙建筑物。
为防止和减少渠道淤积,在渠首或渠系中设置的冲沙和沉沙设施,如冲沙闸、沉沙池等。
(7)量水建筑物。
用以计量输配水量的设施,如量水堰等。
渠系中的建筑物,一般规模不大,但数量多,总的工程量和造价在整个工程中所占比重较大。
为此,应尽量简化结构。
改进设计和施工,以节约原材料和劳力、降低工程造价。
以下仅就灌溉渠道、渡槽、隧洞、倒虹吸管、跌水与陡坡、农桥等作简要介绍。
第一节灌溉渠道一、灌溉渠道系统及分类从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统称为灌溉渠道系统。
在现代灌区建设中,灌溉渠道系统和排水沟道系统是并存的,两者互相配合,协调运行,共同构成完整的灌区灌溉排水系统。
(1)灌溉渠道按其使用寿命分为固定渠道和临时渠道两种:固定渠道:多年使用的永久性渠道;临时渠道:使用寿命小于1年的季节性渠道。
(2)按控制面积大小和水量分配层次又可把灌溉渠道分为若干等级:大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级;农渠以下的小渠道一般为季节性的临时渠道。
水工建筑物习题第一部分课内训练第一章绪论 (2)第二章重力坝 (3)第三章拱坝 (7)第四章土石坝 (11)第五章水闸 (16)第六章河岸溢洪道 (20)第七章水工隧洞与坝下涵管 (21)第八章渠系建筑物 (22)第九章水利枢纽 (25)第一部分课内训练第一章绪论一、填空题1.我国人均水资源约为世界水资源的。
2.河道常用的防洪体系为、、。
3.水利工程按所承担的任务可分、、、和。
4.水工建筑物按用途可分为、、、、和。
5.水工建筑物按使用时间可分为、。
6.组成水库枢纽的“三大件”包括、和等类型建筑物。
二、名词解释1.水利工程2.水利枢纽3.水工建筑物4.水利事业三、判断题1.我国地大物博,河流众多,是一个水资源充沛的国家。
()2.我国的水资源分布情况大体是南涝北旱的局面。
()3.水工建筑物的级别越高所采用的洪水重现期越短。
()4.所谓水利工程,是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而修建的工程。
()四、简答题1.我国水资源分布的特点是什么?2.水利工程按所承担的任务分为哪几类?3.简述水工建筑物的特点?4.水工建筑物按用途分为哪几类?5.为什么要在江河上兴建水利工程?6.兴建水利工程对国民经济、自然环境有哪些影响?如何充分利用其有利方面并做好不利方面的转化工作。
7.什么是水工建筑物的工作条件,工作条件应包括哪些内容?8.水工建筑物有哪些结构特点,有哪些工作特点?9.如何对水工建筑物分类?10.为什么要对水利水电枢纽工程分等和对水工建筑物分级,分等分级的原则、方法是什么,分等分级有哪些作用?11.请以三峡水利枢纽工程为例,说明水利工程的根本任务。
12.拟建高50m的土石坝,形成总库容2.0亿m3、装机容量9.0千kW、灌溉面积20万亩的水电枢纽工程。
试问该水利工程属几等?各主要、次要、临时建筑物属几级?13.下列哪些指标是确定水利工程等别的依据?哪些指标是提高挡水建筑物级别的依据?①水利兴利库容:②坝高;③总库容;④挡水建筑物类型;⑤水电站的装机容量;⑥水电站年发电量;⑦设计灌溉面积;⑧保护农田面积;⑨保护城镇及工矿区;⑩淹没损失;⑾过坝陆上交通货运量。
渠系建筑物概念及分类
渠系建筑物是指用于渠系的各种建筑物,包括控制、调节和配水建筑物,交叉建筑物,泄水建筑物,落差建筑物等。
1.控制、调节和配水建筑物:这类建筑物主要用于调节水位,分配流量。
例如,渠首进水闸在无坝引水灌溉时就是渠首进水闸,它能够调节引入干渠的流量;在有坝引水时,它则是由拦河坝、冲沙闸、进水闸等组成的灌溉引水枢纽,能够壅高水位、冲刷进水闸前的淤沙、调节干渠的进水流量、满足灌溉对水位、流量的要求。
另外,需要提水灌溉时修筑在渠首的水泵站和需要调节河道流量满足灌溉要求时修建的水库,也都属于这类建筑物。
2.交叉建筑物:这类建筑物主要用于穿越河渠、洼谷、道路及障碍物,如
渡槽、倒虹吸管、涵洞、隧洞等。
3.泄水建筑物:如泄水闸、退水闸、溢流堰等,它们主要用于排泄渠道中
的多余水量。
4.落差建筑物:这类建筑物用于处理渠水在流经坡降变化大的地段时所形
成的高差,如跌水、陡坡等。
以上渠系建筑物的概念及分类有助于理解渠系建筑物的功能和作用,为合理设计和使用渠系建筑物提供了基本依据。
第六章水闸1.水闸分类(掌握含义和区别)P300 按承担的任务:①节制闸(拦河闸)②进水闸③分洪闸④排水闸(双向挡水,双向过流)⑤挡潮闸(双向挡水,单向过流)⑥冲沙闸按闸室结构:①开敞式②胸墙式③涵洞式水闸等别划分依据:水闸最大过闸流量及其防护对象的重要性。
2.水闸组成P302:一般由闸室、上游连接段、下游连接段组成。
闸室:包括闸门、闸墩(作用:分隔闸孔支撑闸门)、边墩、底板、胸墙、工作桥、检修便桥、交通桥、启闭机。
上游连接段:上游护底、铺盖、上游翼墙、上游护坡、防冲槽。
作用:引导水流平顺地进入闸室,保护两岸及河床免遭冲刷,并与闸室共同构成防渗地下轮廓,确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。
下游连接段:护坦、海漫、防冲槽、下游翼墙、下游护坡。
作用:消除过闸水流的剩余能量,引导出闸水流均匀扩散,调整流速分布和减缓流速,防止水流出闸后对下游的冲刷。
3.闸址选择:进水闸或分洪闸宜在河岸基本稳定顺治河段或弯道凹岸顶点稍偏下处。
分洪闸中心线宜正对河道主流方向。
排水闸宜在地势低洼出水通畅靠近主要容泄区4.宽顶堰:泄流稳定,流量系数小,易产生波状水跃低实用堰:流量系数大,但泄流能力易受尾水位变化影响。
5.闸底板高程:考虑到经济因素,小型工程尽量高,大型尽量低。
6.闸室总宽:L=nl+(n-1)d l:闸室单孔宽度d:闸墩厚度7.渗流的不利表现: ①降低闸室抗滑稳定及两岸翼墙及边墩的侧向稳定性②可能引起地基渗流变形,眼中的渗流变形会使地基受到破坏,甚至失事③损失水量④使地基内可溶物质加速溶解。
8.防渗排水任务:拟定水闸地下轮廓线、做好防渗排水设施的构造设计。
9.不透水的铺盖、板桩与地基的接触线,即是闸基渗流的第一根流线,称为地下轮廓线,其长度即为水闸的防渗长度。
10.水闸防渗布置P307(主要掌握粘性土地基和砂性土地基,注意板桩形式和排水管位置)粘性土地基:排水管在消力池或底板下,一般不用板桩,因为板桩可能破坏黏土的天然结构,在板桩与地基间造成集中渗流通道。
第一部分水资源、水利工程和水利枢纽1、我国的水资源的特点:储量有限性、补给更新循环性、时空分布不均性、利与害两重性储藏可转移。
2、水利工程:对自然界地表水和地下水进行控制和调配,以达到除害兴利目的而建的各项工程。
3、水工建筑物:控制和调节水流,防治水害,开发利用水资源的建筑物。
组合在一起协同工作的建筑物称为水利枢纽。
4、水工建筑物的特点:承受的作用复杂,施工条件多变,建设周期长,投资较大。
水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。
一般性水工建筑物具有通用性,专门性水工建筑物,只实现其特定的用途。
5、水工建筑物分等分级关系到工程自身的安全,涉及到下游人民的生命财产,对工程效益的正常发挥、工程造价、和建设速度有直接影响,是设计中遵循自然规律和经济规律的依据。
依据工程规模、效益以及在国民经济中的重要性来划分等级,依据所属工程的等别及其在工程中的作用和重要性分析确定。
6、水工建筑物失事主要因素:作用不利变异、抗力不良变异、状态方程表达错误。
单一安全系数法考虑:结构安全级别、工作状况和作用效应组合、结构和地基受力特点和计算方程。
第二部分重力坝1、重力坝工作原理①利用自重在坝基面产生的摩擦力以及坝与地基间的凝聚力来抵抗水平水压力而维持稳定②利用自重引起的压应力来抵消由水压力产生的拉应力。
特点:相对安全可靠,耐久性好,抵抗渗漏、漫溢、地震和战争破坏能力都比较强;②设计、施工技术简单,易于机械化施工;③对不同的地形和地质条件适应性强。
2、重力坝按筑坝材料的不同分为:混凝土重力坝和浆砌石重力坝。
重力坝按其结构形式分为:①实体重力坝;②宽缝重力坝;③空腹重力坝。
3、重力坝的荷载:自重、静水压力和动水压力、扬压力、浪压力、泥沙压力、土压力、冰压力、地震荷载4、重力坝剖面设计的原则:1)满足稳定和强度要求,保证大坝安全;2)工程量小,造价低;3)结构合理,运用方便;4)便于施工,利于维修。
步骤:首先拟定基本剖面,其次根据运用以及其他要求,将三角形基本剖面修改成使用剖面,最后对使用剖面进行应力分析和稳定计算,按规范要求,经过几次反复修正和计算后,得到合理的设计剖面。
第八章渠系建筑物第一节渠道与渠首工程一、渠道灌溉渠道一般可分为干、支、斗、农四级固定渠道。
干、支渠主要起输水作用,称为输水渠道;斗农渠主要起配水作用,称为配水渠道。
(一)渠道的布置●地形条件:在平原地区,渠道路线最好是直线。
在山坡地区,渠线应尽量沿等高线方向布置,以免过大的挖填方量。
●地质条件:渠道线路应尽量避开渗漏严重、流沙、泥泽、滑坡以及开挖困难的岩层地带。
●施工条件:施工时的交通运输、水和动力供应、机械施工场地、取土和弃土的位置等条件。
●管理要求:渠道布置要和行政区划与土地利用规划相结合,以便于管理和维护。
(二)渠道的纵横断面设计1.渠道横断面●渠道横断面尺寸,应根据水力计算确定。
●渠道横断面的形状,常用梯形,它便于施工,并能保持渠道边坡的稳定,2.渠道的纵断面●根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置。
二、无坝渠首枢纽(一)位于弯道凹岸的取水枢纽●适用条件:河岸稳定、引水量小于河道流量的25%~35%。
●枢纽组成:拦沙坎、进水闸、引水渠、沉沙池等。
结合图8—3讲述。
●布置要点:取水口的位置设在弯道顶点以下水深最深的地方;引水角一般采用30°~50°。
(二)、导流堤式取水枢纽●适用条件:在不稳定的河道上或坡降较陡的山区河流,引取流量较大时使用。
●枢纽组成:导流堤、泄水冲沙闸、进水闸。
结合图8—4讲述。
(三)、引水渠式取水枢纽●适用条件:为防止河岸冲刷变形影响时采用。
●枢纽组成:引水渠、拦沙坎、冲沙闸、进水闸。
结合图8—5讲述。
(四)、多首制取水枢纽●多首制取水枢纽适用于不稳定的多泥沙河流上,尤其是山麓性河流。
结合图8—6讲述三、有坝渠首枢纽(一)沉沙槽式取水枢纽●枢纽组成:雍水建筑物、导流墙、冲沙闸、沉沙槽及进水闸等。
结合图8—7讲述。
●布置要点:溢流坝坝顶高程以满足引水要求为准,坝顶长度取决于泄洪时上游水位的限制;引水角一般约为45°角,进水闸底板应高出沉沙槽底板1.0~1.5m;冲沙闸必须有一定的过水能力以增加冲沙效果和控制流向;沉沙槽的布置不仅要考虑沉沙所需要的容积,而且还要考虑冲沙防沙的效果。
《⽔⼯建筑物》习题《⽔⼯建筑物》习题1 绪论2 岩基上的重⼒坝3 拱坝4 ⼟⽯坝5 ⽔闸6 河岸溢洪道7 ⽔⼯隧洞8 过坝建筑物及渠系建筑物9 ⽔利枢纽布置设计10 ⽔利⼯程管理1 绪论1、填空题:(1)组成⽔库枢纽的“三⼤件”包括、和等类型建筑物。
2、判断题:(1)所谓⽔利⼯程,是指对⾃然界的地表⽔和地下⽔进⾏控制和调配,以达到除害兴利⽬的⽽修建的⼯程。
()3、问答题:(1)简述⽔⼯建筑的特点。
(2)为什么要对⽔利枢纽和⽔⼯建筑物进⾏分等分级?分级的根据是什么?如何分级?(3)何为⽔利枢纽?何为⽔⼯建筑物?(4)⽔利枢纽由哪些建筑物组成?(5)⽔⼯建筑物按其作⽤分为哪⼏种类型?是什么?2 岩基上的重⼒坝1、填空题:(1)重⼒坝按其结构型式分类,可分为、和三种。
(2)若已形成从坝顶到坝基不透⽔层及从左岸到右岸不透⽔层的防渗帷幕和排⽔系统。
这样的坝体,上下游坝⾯利地基⾯、横缝、空腹既是边界、⼜是边界;由于实体、宽缝、空腹重⼒坝的坝基结构不同,导致其扬压⼒作⽤和不同。
(3)重⼒坝岩基渗流危害性有①、②或、③、,④等。
采⽤的措施是:。
(4)扬压⼒对重⼒坝的和均不利。
重⼒坝主要依靠⾃重满⾜和要求(5)重⼒坝坝基岩体若坚固完整且抗渗能⼒强,其地基采⽤降低扬压⼒,若节理裂隙发育常采⽤降低扬压⼒。
(6)岩基中的软弱岩体分为原⽣型和构造型两⼤类,其共同特性是透⽔性很⼩,属弱透⽔或不透⽔岩体,其防渗措施是。
(7)混凝⼟重⼒坝控制坝基渗流的⽬的,有控制、和⼤⼩,⼀般是控制。
2、判断题:(1)重⼒坝的基本剖⾯是三⾓形是因为考虑施⼯⽅便。
()3、单择题:(1)因为作⽤于重⼒坝上游⾯的⽔压⼒呈( )分布,所以其基本剖⾯是三⾓形。
a、三⾓形;b、矩形c、梯形;d、弧形。
4、多项选择题:(1)重⼒坝抗滑稳定分析的⽬的是核算坝体沿( )抗滑稳定的安全性能。
a、坝基⾯b、坝体内的层⾯c、地基深层软弱结构⾯d、坝体下游⾯坡5、问答题:(1)⽔⼯建筑物按其作⽤分为哪⼏种类型?是什么?(2)重⼒坝的⼯作原理(3)重⼒坝的⼯作特点有哪些?(4)作⽤于重⼒坝上的荷载有哪些?何为计算荷载的标准值?何为设计值?为什么要进⾏荷载组合?(5)如何对作⽤重⼒坝上的荷载进⾏组合?(6)⽤材料⼒学法进⾏重⼒坝应⼒分析做了哪些基本假设?(7)为什么要对坝体混凝⼟进⾏分区?(8)简述溢流重⼒坝的消能型式、消能原理及适⽤条件。