跌水与陡坡(新规).doc

水工建筑物教学

水工建筑物教学文本

1-

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《跌水与陡坡》教学文本

《水工建筑物》教学资源库项目组编写

2014年9月

目录

TOC\o\h\z\u1教案计划表 -3-

2教学实施 -3-

【步骤l】复习巩固和引入新课 -3-

【步骤2】课程介绍及知识讲授 -4-

【步骤3】应用案例讲解 -6-

【步骤4】实训任务布置（或提问） -8-

【步骤5】学生实训 -8-

【步骤6】评价及反馈 -8-

1教案计划表

表1教案计划表

任务名称：

跌水与陡坡

学时：

2

项目名称

渠系建筑物设计

任务名称

跌水与陡坡

教学地点

多媒体教室

学生角色

设计辅助人员

教学目标

知识目标

技能目标

态度目标

（1）理解落差建筑物的适用条件。

（2）掌握跌水的作用。

（3）掌握跌水的类型。

（4）掌握跌水的组成。

（5）掌握陡坡的作用。

（6）掌握陡坡的类型。

（7）掌握跌水的组成。

（1）能根据地形情况判断设计何种落差建筑物；

（2）能科学合理的布置落差建筑物。

（3）能绘制跌水和的施工图纸。

（4）能正确阅读陡坡和跌水的施工图纸。

（1）能按时到课，遵守课堂纪律，积极回答课堂问题，按时上交作业；

（2）课下能积极认真练习教室布置的工作任务；

（3）认真完成老师布置的预习任务。

能力训练任务

及案例

（1）完成案例任务：明确跌水的组成；

（2）完成案例任务：明确陡坡的组成；三

教学重点、难点

重点：跌水和陡坡的作用。

难点：跌水和陡坡的组成。

教学方法、手段

案例法，讲练结合法，黑板、多媒体课件，动画。

教学组织过程

复习倒虹吸管的适用情况、总体布置和构造型式、水力计算，教师引入工程案例，提出问题让学生根据已讲的基础知识分组讨论解决问题，教师辅导评价，学生进行基础知识的练习，教师辅导答疑，教师提供答案，评价此过程。

教学条件

工程案例；练习题；课程相关课件。

作业

基础试题（填空、选择题等）、技能训练习题

备注

2教学实施

【步骤l】复习巩固和引入新课

教学地点

教师任务

学生任务

教学条件

时间（分钟）

多媒体教室

学习任务引入

与教师互动回答

多媒体课件

5

⑴复习巩固：倒虹吸的布置形式及要求。

⑵引入新课（案例）：

1）何谓落差建筑物？落差建筑物得类型？

2）跌水的构成？陡坡的构成？

【步骤2】课程介绍及知识讲授

教学地点

教师任务

学生任务

教学条件

时间（分钟）

多媒体教室

1.落差建筑物的概念（特征、结构组成和工作原理）；

※2.跌水的构成及布置；

※3.陡坡的构成及布置。

（注：标注“※”为重要内容）。

听课，获取有关知识和信息

多媒体课件

40

一、落差建筑物的类型

当渠道通过地面过陡的地段时，为了保持渠道的设计比降，避免大填方或深挖方，往往将水流

落差集中，修建建筑物联接上下游渠道，这种建筑物称落差建筑物。

落差建筑物有跌水、陡坡、斜管式跌水和跌井式跌水等四种。其中跌水和陡坡应用最广。

落差建筑物的设计，除满足强度和稳定要求外，水力设计是重要内容。布置时应使进口前渠道

水流不出现较大的水面降落和雍高，以免上游渠道产生冲刷或淤积，出口处必须设置消能防冲设施，避免下游渠道的冲刷。

二、跌水

跌水有单级跌水和多级跌水两种形式，二者构造基本相同。一般单级跌水的跌差小于3～5米，超过此值时宜采用多级跌水。

（一）单级跌水

单级跌水常由进口连接段、跌水口、消力池和出口连接段所组成。

进口连接段

为使渠水平顺进入跌水口，使泄水有良好的水力条件，常在渠道与跌水口之间设连接段。其型

式有扭曲面、八字墙、圆锥形等。扭曲面翼墙较好，水流收缩平顺，水头损失小，是常用型式。连接段长度L与上游渠底宽B和水深H的比值有关，B/H越大L越长。

跌水口

跌水口又称控制缺口，是设计跌水和陡坡的关键。为使上游渠道水面在各种流量下不产生雍高

和降落，常将跌水口缩窄，减少水流的过水断面，以保持上游渠道的正常水深。跌水缺口的形式有矩形、梯形和底部加抬堰等形式。

跌水墙

跌水墙有直墙和倾斜面两种。多采用重力式挡土墙。由于跌水墙插入两岸，其两侧有侧墙支撑，

稳定性较好，设计时常按重力式挡土墙设计，但考虑到侧墙的支撑作用，也可按梁板结构计算。为防止上游渠道渗漏而引起跌水下游的地下水位抬高，减小渗流对消力池底板等的渗透压力，应作好防渗排水设施。

消力池

跌水墙下设消力池，使下泄水流形成水跃，以消减水流能量。消力池在平面布置上有扩散和不

扩散形式，它的横断面形式一般为矩形、梯形和折线形。折线形布置为渠底高程以下为矩形，渠底高程以上为梯形。

出口连接段

下泄水流经消力池后，在出口处仍有较大的能量，流速