6种不同的渠系建筑物及其作用

2019-03-15 23:02

(1)引水建筑物、配水建筑物、交叉建筑物

(2)衔接建筑物、泄水建筑物、量水建筑物

渠系建筑物系指各级渠道上的建筑物,按其作用的不同,可分为以下几种类型:

1.引水建筑物

从河流无坝引水灌溉时的引水建筑物就是渠首进水闸,其作用是调节引入干渠的流量;有坝引水时的引水建筑物是由拦河坝、冲沙闸、进水闸等组成的灌溉引水枢纽,其作用是壅高水位、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。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,也均属于引水建筑物。

2.配水建筑物

配水建筑物主要包括分水闸和节制闸。

(1)分水闸建在上级渠道向下级渠道分水的地方。上级渠道的分水闸就是下级渠道的进水闸。斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农门。分水闸的作用是控制和调节向下级渠道的配水流量,其结构形式有开敞式和涵洞式两种。

(2)节制闸节制闸垂直渠道中心线布置,其作用是根据需要抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向下游。在下列情况下需要设置节制闸:

1)在下级渠道中,个别渠道进水口处的设计水位和渠底高程较高,当上级渠道的工作流量小于设计流量时,就进水困难,为了保证该渠道能正常引水灌溉,就要在分水口的下游设一节制闸,壅高上游水位,满足下级渠道的引水要求。

2)下级渠道实行轮灌时,需在轮灌组的分界处设置节制闸,在上游渠道轮灌供水期间,用节制闸拦断水流,把全部水量分配给上游轮灌组中的各条下级渠道。

3)为了保护渠道上的重要建筑物或险工渠段,退泄降雨期间汇入上游渠段的降雨径流,通常在它们的上游设泄水闸,在泄水闸与被保护建筑物之间设节制闸,使多余水量从泄水闸流向天然河道或排水沟道。

3.交叉建筑物

渠道穿越山岗、河沟、道路时,需要修建交叉建筑物。常见的交叉建筑物有隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁等。

(1)隧洞当渠道遇到山岗时,或因石质坚硬,或因开挖工程量过大,往往不能采用深挖方渠道,如沿等高线绕行,渠道线路又过长,工程量仍然较大,而且增加了水头损失。在这种情况下,可选择山岗单薄的地方凿洞而过。

(2)渡槽渠道穿过河沟、道路时,如果渠底高于河沟最高洪水位或渠底高于路面的净空大于行驶车辆要求的安全高度时,可架设渡槽,让渠道从河沟、道路的上空通过。渠道穿越洼地时,如采取高填方渠道工程量太大,也可采用渡槽。

(3)倒虹吸渠道穿过河沟、道路时,如果渠道水位高出路面或河沟洪水位,但渠底高程却低于路面或河沟洪水位时;或渠底高程虽高于路面,但净空不能满足交通要求时,就要用压力管道代替渠道,从河沟、道路下面通过,压力管道的轴线向下弯曲,形似倒虹。

(4)涵洞渠道与道路相交,渠道水位低于路面,而且流量较小时,常在路面下面埋设平直的管道,叫做涵洞。当渠道与河沟相交,河沟洪水位低于渠底高程,而且河沟洪水流量小于渠道流量时,可用填方渠道跨越河沟,在填方渠道下面建造排洪涵洞。

(5)桥梁渠道与道路相交,渠道水位低于路面,而且流量较大、水面较宽时,要在渠道上修建桥梁,满足交通要求。

4.衔接建筑物

当渠道通过坡度较大的地段时,为了防止渠道冲刷,保持渠道的设计比降,就把渠道分成上、下两段,中间用衔接建筑物联结,这种建筑物常见的有跌水和陡坡。一般当渠道通过跌差较小的陡坎时,可采用跌水;跌差较大、地形变化均匀时,多采用陡坡。

5.泄水建筑物

为了防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级(游)渠道事故停水而使渠道水位突然升高,威胁渠道的安全运行,必须在重要建筑物和大填方段的上游以及山洪入渠处的下游修建泄水建筑物,泄放多余的水量。通常是在渠岸上修建溢流堰或泄水闸,当渠道水位超过加大水位时,多余水量即自动溢出或通过泄水闸渲泄出去,确保渠道的安全运行。泄水建筑物具体位置的确定,还要考虑地形条件,应选在能利用天然河沟、洼地等作为泄水出路的地方,以减少开挖泄水沟道的工程量。从多泥沙河流引水的干渠,常在进水闸后选择有利泄水的地形,开挖泄水渠,设置泄水闸,根据需要开闸泄水,冲刷淤积在渠首段的泥沙。为了退泄灌溉余水,干、支、斗渠的末端应设退水闸和退水渠。

6.量水建筑物

灌溉工程的正常运行需要控制和量测水量,以便实施科学的用水管理。在各级渠道的进水口需要量测入渠水量,在末级渠道上需要量测向田间灌溉的水量,在退水渠上要量测渠道退泄的水量。可以利用水闸等建筑物的水位~流量关系进行量水,但建筑物的变形以及流态不够稳定等因素会影响量水的精度。在现代化灌区建设中,要求在各级渠道进水闸下游,安装专用的量水建筑物或量水设备。量水堰是常用的量水建筑物,三角形薄壁堰、矩形薄壁堰和梯形薄壁堰在灌区量水中广为使用。巴歇尔量水槽也是广泛使用的一种量水建筑物,虽然结构比较复杂,造价较高,但壅水较小,行近流速对量水精度的影响较小,进口和喉道处的流速很大,泥沙不易沉积,能保证量水精度。

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