过坝建筑物

★过坝建筑物：为了满足通航、过木、过鱼等要求而修建的专门水工建筑物。★过坝建筑物主要包括：通航建筑物、过木建筑物、过鱼建筑物等。★通航建筑物主要包括船闸和升船机两大类。★船闸：指通过闸室的水位自动上升或下降，分别与上游或下游水位齐平，从而使船舶克服航道上的集中水位落差，达到通航目的专门建筑物。主要特点是水力过船，通航能力大，应用广泛。★升船机：指用于船舶升送过坝的专门机械，主要特点是耗水量小、一次性提升高度大。课程目标现有基础一、船闸的组成及作用船闸一般由闸室、闸首、引航道三部分组成。二、船闸的工作原理讲解工作原理图三、船闸的类型（一）按船闸的闸室级数分类1、单级船闸：只有一级闸室的船闸。2、多级船闸：有两级以上闸室的船闸。（二）按船闸的线数分类1、单线船闸：一个枢纽内，只有一条通航线路的船闸。2、多线船闸：一个枢纽内，有两条或两条以上通航线路的船闸。（三）按闸室的型式分类1、广箱船闸2、具有中间闸首的船闸3、竖井式船闸（四）按地理位置不同分类1、内河船闸2、海船闸四、船闸的基本尺寸和通航能力（一）船闸的基本尺寸基本尺寸主要包括闸室的有效长度、有效宽度、槛上水深、引航道的长度及其宽度等。1、闸室有效长度(2)KCCLLnlnl式中：2KCBmBBCCLlnl船队中的拖轮长度；船队中的驳船长度；船队中纵列的驳船数目；沿纵向船与船或船与闸之间的距离，一般采用1－3m或更大一些。2、闸室有效宽度0.51.5CBmBm最大船队或船只的宽度；过闸船只的横向排数；船与闸室边墙表面最突出部分之间的距离，一般采用。KChTT3、槛上水深CCTmT最大设计过闸船舶的满载吃水深度；船底面与门槛之间的距离，其值与船舶的进闸速度有关，速度越大，值越大大，一般取值范围为（0.25-0.5）。式中：式中：（二）船闸的通航能力和耗水量4、引航道长度与宽度引航道一般为直线，其长度一般取最大船长的3.5-4倍。5、通航净空是指当其他建筑物跨越船闸时，其底缘至最高水位之间的净空，可根据教材P310的表7-1查取。pnNMg1、船闸的通航能力1440/nnTNMg昼夜中理论过闸次数，；年通航总昼夜数；每次过闸的设计最大船舶的货船数；设计船舶满载重量。式中：五、船闸的引航道（一）船闸引航道的平面形状1、对称式引航道2、非对称式引航道：同侧、异侧1(1.15~1.20)KKVLBH2、船闸耗水量单级船闸，单向过船时，一次过闸耗水量()：KKHLB船闸的水头；、船闸的有效长度和宽度。3m单级船闸，双向过船时，一次过闸耗水量()：3m212VV式中：（二）引航道中的建筑物1、防护建筑物为了防止风浪和水流对船舶的袭击，保证船舶的安全过闸和停靠，而修建的必要的防护建筑物。2、导航建筑物导航建筑物的主要作用是为了保证船舶能从宽度较大的引航道安全、顺利的进入较窄的闸室。3、靠船建筑物主要作用是专门等待过闸的船舶停靠使用。六、船闸的布置要求和型式（一）船闸的布置要求1、确保船舶航行的安全和方便2、地形地质条件优越、工程造价低3、考虑远景航运的发展（二）船闸的布置型式1、闸坝并列式2、闸坝分离式3、船闸、电站分设两岸4、船闸、电站设同岸5、船闸、取水建筑物分设两岸6、船闸、取水建筑物设同岸七、船闸的结构（一）闸室的结构型式由两侧的闸室墙和闸底组成。1、斜坡式闸室结构将河流的天然岸坡和底部加以砌石保护而成。2、直立式闸室结构一般适用于大、中型船闸。（二）闸首的结构和布置1、闸首长度包括三部分，沿轴线方向分别是：前沿长度、门龛长度和支持长度，分别用表示。2、闸首宽度等于闸首口门宽度加上两侧边墩宽度。3、闸首结构型式主要取决于地基条件。一般非岩石地基常用整体式结构，边墩常用重力式及空箱式。（三）导航及靠船建筑物1、固定式：重力式、墩式、高桩承台式、框架式等。2、浮式：一般用在水深及水位变幅均较大的情况。123LLL、、八、船闸输水系统（一）基本要求1、输水迅速是指减少过闸的时间、提高通航能力、加速船舶周转、缩短通航时间、缩短船闸灌泄水时间。采取的工程措施有：灌泄水均匀、减小阀门提升速度、采取消能放冲设施。2、输水安全灌泄水时能量大，易使船舶颠簸和摆动，拉断绳索或撞击。（二）输水系统的主要型式1、集中输水系统2、分散输水系统课程目标现有基础一、升船机的组成及作用1、承船箱：用于装载船舶，上下端有箱门。2、垂直支架或斜坡道：垂直支架起支承作用和导向作用，斜坡道用于斜面升船机的运行轨道。3、闸首：用于衔接承船箱和上下游引航道，一般设有工作闸、拉紧和密封装置。4、机械传动机构：用于驱动承船箱升降和启闭承船箱的箱门。5、事故装置：当发生事故时，用于制动并固定承船箱。6、电气控制系统：主要是用于操纵升船机的运行。二、升船机的工作原理讲解工作原理图三、升船机的类型（一）按承船箱的工作条件分类1、干式2、湿式（二）按运行线路分类1、垂直升船机（1）提升式升船机（2）平衡重式升船机（3）浮筒式升船机2、斜面升船机四、升船机的适用条件一般来说，水头在10m以下，选用船闸较为合理，在10m～40m时，可考虑单级船闸或升船机，在40～70m时，可考虑多级船闸或升船机，应进行经济比较确定，而水头超过70m时，一般就采用升船机较经济。五、过木建筑物类型（一）筏道是一种泄水的陡槽，用于浮运木排。运量大，适用方便，技术要求低，运费便宜，运用广泛。1、进口段关键部位，要适应水位变化，准确调节筏道流量，以达到节省水量和安全过筏的目的。（1）固定式进口（2）活动式进口2、槽身段一个宽而浅的陡槽，其结构一般为混凝土或钢筋混凝土，也可采用砌石或木材建造。槽身宽度一般为4～10m，槽中水深一般为木筏厚度的2/3，一般是0.3～0.8m，坡度一般为0.03～0.06.为减小流速，可在底部用钢筋混凝土建齿坎，高0.1～0.2m。3、出口段应靠近水流，布置在河道顺直且水深较大的地方，以保证流放木排时不会搁浅也不会钻水。（二）漂木道是一个用水力输送散漂原木过坝而连接上下游的斜槽式水工建筑物，多用于不通航的河道上的低中水头且上有水位变幅不大的水利枢纽。1、进口段平面上布置成喇叭口形，保证通筏能力，除导漂设施外，还应设置机械或水力加速器，以防止木材滞塞和提高通过能力。2、槽身段漂木道的槽身，是一个顺直的陡槽，多为混凝土和钢筋混凝土结构，可分为全浮式、半漂式和湿润式，区别在于用水量的不同。槽宽略大于最大的原木长度，槽内水深一般稍大于原木直径的0.75倍，槽身的坡度一般小于10％，流速控制在2～4m/s。3、出口段宜选在河流顺直的岸边，避开回流区，应做到水流顺畅，以利于木材顺利下漂。（三）过木机是运送木材过坝的专门机械设施，由于其无需耗水，不受水头限制的特点，所以在大、中型水利枢纽，特别是通过高坝修建筏道及漂木道有困难或不经济时，一般都采用过木机。六、过鱼建筑物类型（一）鱼道鱼道是用水槽或渠道做成的水道，水流顺着水道流动时，使鱼类在水道中逆水而上或顺水而下洄游。1、池式鱼道池式鱼道由一连串连接上、下游的水池组成。2、槽式鱼道是一条人工建成的斜坡式或阶梯式水槽。3、隔板式鱼道是指利用横隔板将鱼道上、下游总水位差分成若干个小的阶梯，隔板上有“过鱼孔”，并利用水垫、沿程摩阻及水流对冲、扩散来消能，达到改善流态、降低过鱼孔流速的要求。（二）鱼闸工作原理和船闸类似。（三）举鱼机工作原理和升船机类似。