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水利常识
发布日期:2022-10-09 16:18:51  来源:苏州市吴中区人民政府浏览量:

为宣泄水库、河道、渠道、涝区超过调蓄或承受能力的洪水或涝水,以及为泄放水库、渠道内的存水以利于安全防护或检查维修的水工建筑物。常用的泄水建筑物有:①低水头水利枢纽的滚水坝、拦河闸(泄水闸)和冲沙闸;②高水头水利枢纽的溢流坝、溢洪道、泄水(底)孔、泄水涵管、泄水隧洞;③由河道分泄洪水的分洪闸、溢洪堤;④由渠道分泄入渠洪水或多余水量的泄水闸、退水闸;⑤由涝区排泄涝水的排水闸、排水泵站等。泄水建筑物是保证水利枢纽和水工建筑物的安全、减免洪涝灾害的重要的水工建筑物。由混凝土或浆砌石坝构成的水利枢纽,一般将坝的一部分做成溢流坝,有时还在坝内设置泄水(底)孔;由土石坝构成的水利枢纽,有时也将其一部分做成溢流坝,有的在坝内设置泄水涵管。这些都称为坝身式泄水建筑物。土石坝水利枢纽中更为常用的是在岸边垭口处设置的溢洪道和在岸边山体中开挖的泄洪隧洞,称为岸边式泄水建筑物。

泄水建筑物的泄水方式有堰流和孔流两种。通过溢流坝、溢洪道、溢洪堤和全部开启的水闸的水流属于堰流;通过泄水隧洞、泄水涵管、泄水(底)孔和局部开启的水闸的水流属于孔流。

溢流坝、溢洪道、溢流堤、泄水闸等泄水建筑物的进口为不加控制的开敞式溢流孔或由闸门控制的开敞式闸孔。泄水隧洞、坝身泄水(底)孔、坝身泄水涵管等泄水建筑物的进口淹没在水下,需设置闸门,由井式、塔式、岸塔式或斜坡式的进口设施来控制启闭(参见取水建筑物)。

 泄水建筑物中的堰流和孔流多为高速水流。为防止引起磨损特别是空蚀破坏,应做好堰面和孔口的体形设计,控制表面的不平整度,采用抗冲耐磨材料,必要时设置通气槽等通气减蚀措施。还必须注意高速水流引起闸门振动的问题。     

 泄水建筑物出口应结合泄流方式、流量流速大小、下游水位以及地形地质条件,选用合适的消能防冲措施,使出口水流的流态以及冲坑、雾化等现象不致影响坝身和岸坡的安全和水电站、航道的正常工作。

泄水建筑物的布置、形式和轮廓设计等取决于水文、地形、地质以及泄水流量、泄水时间、上下游限制水位等任务和要求。设计时,一般先选定泄水形式,拟定若干个布置方案和轮廓尺寸,再进行水力和结构计算,与枢纽中其他建筑物进行综合分析,选用既满足泄水需要又经济合理、便于施工的最佳方案。必要时采用不同的泄水形式,进行方案优选。

中国修建泄水建筑物的历史悠久。早在春秋战国时期就有有关记载。随着实践经验的不断丰富和科学技术的不断发展,世界上的泄水建筑物在形式、构造、材料以及消能防冲、防空蚀、抗振动、地基处理、施工技术等方面都日趋进步,规模也不断扩大。巴西图库鲁依工程泄水建筑物的最大泄量为104400m3/s,中国葛洲坝水利枢纽的最大泄量达110000m3/s,巴基斯坦门格拉水利枢纽岸边溢洪道的单宽流量达290m3/(s·m),中国东江水电站右岸滑雪道式溢洪道采用窄缝式挑流消能,窄缝收缩段始端的单宽流量为151m3/(s·m),末端则达604m3/(s·m)。

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