為了滿足水利水工專業(yè)的教學(xué)需要,解決在水工專業(yè)認(rèn)識和實(shí)習(xí)中無法解決的具體問題,結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的空間結(jié)構(gòu),特建立渠系建筑物動態(tài)演示沙盤模型實(shí)訓(xùn)室。
一、總體說明
1、本模型擬用某灌區(qū)的部分渠系為原形,它包括自有壩引水式水利工程,到農(nóng)田灌溉整個過程中,有代表意義的一些渠系建筑物。即有壩引水蓄水樞紐、取水閘、開挖渠、填方渠、板梁式渡槽、拱式渡槽、拉索式渡槽、倒虹吸管、涵管等,包括各引水閘、分水閘、節(jié)制閘、應(yīng)急分水閘等閘門。
2、為方便其總體結(jié)構(gòu)的布置,特別是從節(jié)約陳列空間、以及各種閘門的布置,有擋水壩的部分寬度大,各建筑物的寬度小,且成“一”字形擺開,總體組成一個“7”字形。(見附圖)
3、效果采用真水演示,循環(huán)供水。根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)要求,我們還可設(shè)置一個地下泵站,既說明了灌溉的一個很需要組成部分,又展示了南水北調(diào)工程的一個原理;泵站從模型土石壩上游取水(洞式),
整個渠系模型協(xié)調(diào)美觀,直觀效果好,它能反映相關(guān)水工建筑物的一些細(xì)部結(jié)構(gòu),對一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜,層次要求較高的結(jié)構(gòu)要求能用不同顏色表示。
二、主要技術(shù)數(shù)據(jù)
擬用1:160的比例進(jìn)行制作,各閘門和渡槽的橫截面的比例適當(dāng)放寬,以保證其演示效果。在此比例的條件下,
模型總體尺寸:總長為13m,擋水壩處寬為5m,其他建筑物處寬1.2m,模型山體高處約為1.1m;
模型擋水壩:高240mm,壩長2200mm;
各種閘門的閘體:長與高的范圍分別在120~220mm之間和100~160mm之間;
板梁式渡槽:橫截面矩形,尺寸為100×80,長為800;
拱式渡槽:分兩跨,橫截面圓底“U”形,尺寸為100×80,長為1000;
拉索式渡槽:橫截面平底“U”形,尺寸為100×80,長為900;
倒虹吸管:橫截面雙圓管形,2×φ50,長為800;
三、模型制作
1、地形處理
地形地貌的制作方法,與綜合水利樞紐基本相同,但在較大的地形造型方面,為適合各渠系設(shè)施的合理布置,必須作適當(dāng)?shù)陌才拧?
整體看來,地勢由高向低發(fā)展,山勢及田垅走向縱橫交錯,包括土層巖質(zhì)交相變化等,模型都能適當(dāng)體現(xiàn)。
山體地形按地形圖上的等高線,按比例進(jìn)行縮放,通過制模成形,此時山峰、谷地、懸崖、洼地等已初具規(guī)模,然后在粗坯上澆注一層玻璃鋼材料。因此,整個山體不但形成一個整體結(jié)構(gòu),牢固耐久、不開裂、不退色,而且形體、色澤非常逼真;
2、水工設(shè)施
模型設(shè)計(jì)一條河道,根據(jù)建壩地勢的具體要求建一個有壩蓄水引水樞紐,在此壩上游河岸內(nèi)灣前沿設(shè)一取水閘、沖沙閘,隨后依山就勢設(shè)置開挖渠、填方渠、引水遂洞等,再根據(jù)地形特征、田垅的幅寬及巖質(zhì)變化等設(shè)置板梁式渡槽、倒虹吸管、木桁式渡槽、涵管等,在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置支渠,及分水閘、節(jié)制閘等閘門。在一些關(guān)鍵的位置設(shè)置應(yīng)急泄水閘。
3、底座制作
底座與成型都采用木質(zhì)結(jié)構(gòu),隨實(shí)訓(xùn)室空間變化,模型設(shè)計(jì)成“7”字型,山體靠觀眾側(cè)的剖面,可制作成能反映地層巖質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
鋁塑板裝飾臺座。