1.定义与分类
渠系建筑物又称为灌区配套建筑物，它是为渠道正常工作和发挥其各种功能而在渠道上兴建的水工建筑物，有以下几类。
（1）控制、调节和配水建筑物：用于调节水位，分配流量，如节制闸、分水闸、斗门等。
（2）交叉建筑物：用以穿越河渠、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。
（4）落差建筑物：落差集中处的连接建筑物，如跌水、陡坡和跌井等。
（5）冲沙和沉沙建筑物：如冲沙闸、沉沙池等。
（6）量水建筑物：如量水堰、量水槽等，也可利用其他水工建筑物量水。
（7）专门建筑物和安全设备：如利用渠道落差发电的水电站，通航渠道上的码头、船闸和为人、畜免于落水而设的安全护栏。
渠系建筑物数量多。总体工程量大、造价高，故应向定型化、标准化、装配化和机械化施工等方面发展。以下仅就渠道、渡槽、倒虹吸管、落差建筑（跌水及陡坡）做简要介绍。
2.渠道
渠道是灌溉、发电、航运、给水与排水等广为采用的输水建筑物，它是具有自由水面的人工水道。
1）渠道分类
渠道按用途可分为灌溉渠道（见图6-15）、动力渠道（引水发电用）、供水渠道、排水渠道和通航渠道等。
图6-15 灌溉渠道
2）渠道设计
渠道设计包括渠道线路的选择、断面形式和尺寸的确定，以及渠道的防渗设计等。
渠道线路的选择是渠道设计的关键，可先结合地形、地质、施工、交通等条件初选几条线路，再通过技术经济比较，择优选定。
渠道选线的一般原则是：①尽量避开挖方或填方过大的地段，最好能做到挖方和填方基本平衡；②避免通过滑坡区、透水性强和沉降量大的地段；③在平坦地段，线路应力求短直，受地形条件限制，必须转弯时，其转弯半径不宜小于渠道正常水面宽的5倍；④通过山岭时可选用隧洞，遇山谷时可用渡槽或倒虹吸管穿越；⑤应尽量减少交叉建筑物。
渠道断面形状，在土基上呈梯形，两侧边坡根据土质情况和开挖深度确定，一般用1∶1～1∶2在岩基上接近矩形。
3.渡槽(www.xing528.com)
渡槽是输送渠道水流跨越河流、渠道、道路、山谷等障碍的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。主要由输水的槽身、支撑结构、基础及进出口建筑物等部分组成。除用于输送渠道水流外，渡槽还可以供排洪和导流之用。
目前，常用的渡槽，施工方法有现浇整体式、预制装配式及预应力等或建筑材料有木、砌石、混凝土及钢筋混凝土等；槽身结构形式有矩形、U形、梯形、椭圆形及圆管形槽等；支撑结构的形式有梁式、拱式、桁架式、组合式、悬吊式或斜拉式。
渡槽总体布置工作包括：槽址位置的选择，槽身支撑结构的选择，基础及进出口的布置。渡槽水力计算的任务是合理确定槽底纵坡、槽身断面尺寸、计算水头损失，根据水面衔接计算确定渡槽进出口高程。一般纵坡加大，则有利于缩小槽身断面，减少工程量，但过大的纵坡，会加大沿程水头损失，降低渠水位的控制高程，还可能使上、下游渠道受到冲刷。
4.倒虹吸管
倒虹吸管是在渠道同道路、河渠或谷地相交时，修建的压力输水建筑物。它与渡槽相比，具有造价低且施工方便的优点，不过它的水头损失较大，而且运行管理不如渡槽方便。倒虹吸管应用于修建渡槽困难，或需要高填方建渠道的场合。在渠道水位与所跨的河流或路面高程接近时，也常用倒虹吸管。
倒虹吸管由进口段、管身、出口段三部分组成（见图6-16）。分为斜管式和竖井式。
图6-16 倒虹吸管示意图
1）进口段
进口段包括渐变段、闸门、拦污栅，有的工程还设有沉沙池。
（1）渐变段可以做成扭曲面或八字墙等形式，长度为3～4倍渠道设计水深。
（2）闸门用于管内清淤和检修。不设闸门的小型倒虹吸管，可在进口侧墙上预留检修门槽，需用时临时插板挡水。
（3）拦污栅用于拦污和防止人畜落入渠内被吸进倒虹吸管。
进口段要与渠道平顺衔接，以减少水头损失。在多泥沙河流上，为防止渠道水流携带的粗颗粒泥沙进入倒虹吸管，可在闸门与拦污栅前设置沉沙池。对含沙量较小的渠道，可在停水期间进行人工清淤；对含沙量大的渠道，可在沉沙池末端的侧面设冲沙闸，利用水力冲淤。
2）出口段
出口段的布置形式与进口段基本相同。单管可不设闸门，若为双管或多管，可在出口段侧墙上顶留检修门槽。出口渐变段比进口渐变段稍长。由于倒虹吸管的作用水头一般都很小，管内流速仅在2.0m/s左右，因而渐变段的主要作用是调整出口水流的流速分布，使水流均匀平顺地流入下游渠道。
3）管身
管身断面可为圆形或矩形。圆形管因水力条件和受力条件较好，常用于大、中型工程。矩形管仅用于水头较低的中、小型工程。根据流量大小和运用要求，倒虹吸管可以设计成单管、双管或多管。管身与地基的连接形式及管身的伸缩缝和止水构造等与土坝坝下埋设的涵管基本相同。在管路变坡或转弯处应设置镇墩。为防止管内淤沙和为放空管内积水，应在管段上或镇墩内设冲沙放水孔（可兼作进入孔），其底部高程与河道枯水位齐平。管路常埋入地下或在管身上填土。当管路通过冰冻地区，管顶应在冰冻层以下，穿过河床时，应置于冲刷线以下。管路所用材料可根据水头、管径及材料供应情况选定，常用浆砌石、混凝土、钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土等。
5.落差建筑
当渠道要通过坡度较大的地段时，为了保持渠道的设计纵坡，避免大填方和深挖方，可将水流的落差集中，并修建建筑物来连接上下游渠道，这种建筑物称为落差建筑物，主要有跌水和陡坡两类。水流自跌水口流出后，呈自由抛投状态，最后落入下游消力池内的为跌水；而水流自跌水口流出后，受陡槽的约束而沿槽身下泄的叫陡坡。
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