第五节　曲面画法

在水工建筑物中，为了满足结构受力、使用功能或外形美观的需要，往往较多地使用曲面体型结构。特别是流道部分，为使水流均匀平稳，减少水头损失，并避免发生空蚀，需将结构的表面设计成符合水流流态的曲面，如尾水管、渐变段、喇叭口等工程部位。

曲面可以看作是直线或曲线运动的轨迹，运动的线称为母线。控制母线运动的线或面称为导线或导面，母线在曲面上的任一位置均称为素线。曲面按母线的形状分为直线面和曲线面，直线面母线为直线，曲线面母线为曲线。曲面按母线运动是否有规律分为规则曲面和不规则曲面（如地形面），水利工程建筑物中常用规则曲面。曲面按能否摊平在一个平面分为可展曲面和不可展曲面，当曲面上任意相邻两素线平行时为可展直线面，如柱面、锥面；当曲面上任意相邻两素线不平行时为不可展直线面，如双曲抛物面等曲线面。

曲面视图可用曲面上的素线或截面法所得的截交线表达曲面，素线和截交线用细实线绘制。曲面画法见图1－4－47。

水利工程绘图中，常见的曲面主要有柱面、锥面、渐变段、扭曲面、圆环面、球面等。

一、柱面画法

直母线沿曲导线运动且始终平行于一直线时，所形成的曲面为柱面，其特点是素线相互平行。根据截面型式的不同主要分为圆柱面和椭圆柱面，垂直于柱面素线的截面为正截面。该画法通常用于闸墩、溢流面等过流面。

柱面可用平行柱轴线由密到疏（或由疏到密）的直素线表示，见图1－4－48。图1－4－48（a）为闸墩；图1－4－48（b）为溢流坝；图1－4－48（c）为斜置闸墩上的椭圆柱面。

二、柱状面

一直母线沿不在同一平面的两条曲导线运动，并始终与一导平面平行，所形成的曲面称为柱状面，又称扭柱面。水闸闸墩柱状面画法见图1－4－49。

三、锥面画法

直母线沿曲导线运动且始终通过一定点，所形成的曲面称为锥面，其特点是所有的素线相交于一点。根据截面型式的不同主要分为圆锥面和椭圆锥面。

反映锥面轴线实长的视图可用若干条由密到疏（或由疏到密）的直素线表示，如叉管锥面画法，见图1－4－50。反映锥底圆弧实形的视图可用若干条均匀的放射状直素线表示，如锥形墩头画法，见图1－4－51；或若干条示坡线表示，见图1－4－52。

四、锥状面

直母线沿一直导线和一曲导线运动，并始终平行于一导平面，所形成的曲面称为锥状面，又称扭锥面，见图1－4－53。

五、渐变段画法

（1）斜平面渐变段和扭曲面渐变段。斜平面渐变段和扭曲面构成的渐变段又称双曲抛物面，是由一直母线沿两交叉直导线运动，且始终平行于一个导平面所形成的曲面，通常用于隧洞进口、水闸进出口、船闸进出口、渡槽进出口等与渠道的连接处或渠道断面的变截面处，可用直素线法表示。扭平面渐变段画法，见图1－4－54。扭锥面渐变段画法，见图1－4－55。扭柱面渐变段画法，见图1－4－56。

（2）方变圆（或圆变方）渐变段。方变圆（或圆变方）渐变段是由四个三角形平面和四个部分斜椭圆锥面相切而形成的组合面，常用于引水隧洞、泄洪隧洞等需要布置工作闸门或检修闸门部位的前后部分，见图1－4－57。

由方形（或矩形）变至圆形，或由圆形变至方形（或矩形）的方圆渐变段，可用素线法或截面素线法表示。素线法表示方圆渐变段，见图1－4－58、图1－4－59。截面素线法表示方圆渐变段，见图1－4－60。

六、圆环面、球面等旋转面

圆环面和圆球面为最常见的曲线回转面，是由平面曲线绕该平面上一轴线旋转而成。圆环面、球面等旋转面画法，可用一组等距且平行于投影面的平面截交线作为曲素线，在投影视图中表示圆旋转曲面。圆环面画法，如直角弯管及尾水管弯段，见图1－4－61。球面画法，如球形阀门及直管闷头，见图1－4－62。