精品第三節(jié)水閘的消能和防沖處理的工程措施33

1、第三節(jié)第三節(jié) 水閘的消能和防沖處理的工程措施水閘的消能和防沖處理的工程措施一、過閘水流特點(diǎn)一、過閘水流特點(diǎn)二、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件二、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件三、水閘的消能防沖設(shè)計(jì)三、水閘的消能防沖設(shè)計(jì)一、過閘水流特點(diǎn)一、過閘水流特點(diǎn)1、水流形式復(fù)雜、水流形式復(fù)雜2、閘下易形成波狀水躍、閘下易形成波狀水躍3、閘下容易出現(xiàn)折沖水流、閘下容易出現(xiàn)折沖水流波狀水躍示意圖 折沖水流示意圖 二、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件二、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件1、閘下水流的消能方式、閘下水流的消能方式 平原地區(qū)采用底流式消能。 山區(qū)灌溉渠道可采用挑流式消能。 當(dāng)水閘閘下尾水深度較大，且變化較小，河床及岸坡抗沖能力較強(qiáng)時(shí)，

2、可采用面流式消能。 對(duì)于挾有較大礫石的多泥沙河流上的水閘，不宜設(shè)消力池，可采用抗沖耐磨的斜坡護(hù)坦與下游河道連接，末端應(yīng)設(shè)防沖墻。2、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件選擇、消能防沖設(shè)計(jì)的水力條件選擇1、底流消能消力池型式、底流消能消力池型式 下挖式：當(dāng)閘下尾水深度小于躍后水深 突檻式：閘下尾水深度略小于躍后水深的消力池消能 綜合式：當(dāng)閘下尾水深度遠(yuǎn)小于躍后水深，且計(jì)算消力池深度又較深時(shí) 三、水閘的消能防沖設(shè)計(jì)三、水閘的消能防沖設(shè)計(jì)（a）下挖式；（b）突檻式；（c）綜合式2 2、消力池尺寸計(jì)算、消力池尺寸計(jì)算(1)(1)消力池的深度計(jì)算消力池的深度計(jì)算zhhdsc 025. 021321812 bbghqh

3、hccc0222203gqhthcc2222222cshgqhgqz 消力池的深度計(jì)算示意圖消力池的深度計(jì)算示意圖(2)(2)消力池的長度計(jì)算消力池的長度計(jì)算jssjlllccjhhl 9 . 6(3)(3)消力池的底板計(jì)算消力池的底板計(jì)算消力池底板厚度可根據(jù)抗沖和抗浮要求，并取其最大值。抗沖要求抗浮要求hqkt1bmpwukt23 3、輔助消能工、輔助消能工 水流受輔助消能的阻擋，抬高了原來小于躍后水深尾檻前水深。 輔助消能的作用改變了原來水流的流速分布，增加了對(duì)水躍阻力，降低了對(duì)躍后水深的要求。（1）尾檻）尾檻 作用：穩(wěn)定水頭，調(diào)整鉛直斷面的流速公布，減少池后沖刷，促使水流均勻擴(kuò)散。 高度

4、： 0.5 1m，砼與鋼筋混凝土筑成，并與護(hù)坦連成整體。 型式：連續(xù)式，齒型。（2 2）消力墩）消力墩 消力墩沿水流方向的斷面型式可為矩形或梯形，墩頂應(yīng)有足夠的淹沒水深，墩高為躍后水深的1/51/3。墩寬及墩的凈距一般采用墩高的一半，前后排的凈距可比墩高稍大些。 （3）消力齒）消力齒 可用于下游水深較小的情況，一般布置在消力池的陡坡坡腳處，齒的剖面型式常采用梯形或三角形，通常將齒頂削成半圓形。 沙灣電站下游消力齒沙灣電站下游消力齒 沙灣電站下游消力齒和消力墩沙灣電站下游消力齒和消力墩（1 1）波狀水躍的防止措施）波狀水躍的防止措施 在出流平臺(tái)（0.51.0 m）末端設(shè)置一道小坎，將射流挑起轉(zhuǎn)而

5、跌入池中，形成旋滾或淹沒水躍，以充分利用池深消能，小坎高度 c，一般為0.51.0 m。 4 4、浪狀水躍、折沖水流的防止措施、浪狀水躍、折沖水流的防止措施 （2）折沖水流的防止措施）折沖水流的防止措施 總體布置時(shí)，盡量使上游渠道有一段較長的順直段，確保來水順均勻。 控制下游翼墻的擴(kuò)散角，擴(kuò)散角宜712，使水流均勻擴(kuò)散。 制訂合理的閘的開啟程序，注意均勻齊步，間隔對(duì)稱等開啟原則，力避開啟、關(guān)閉時(shí)大起大落和多孔閘部分閘孔泄流的運(yùn)用方式。(1)(1)布置布置 水平海漫：下游河床局部沖刷大。適用于下游河床抗沖能力較強(qiáng)的情況 傾斜海漫：傾斜段坡度以1：61：10為宜 前面段水平，后面段傾斜，傾斜底坡5

6、 5、海漫、海漫 海漫布置示意圖海漫布置示意圖(2)(2)根據(jù)水流流速選擇構(gòu)造：根據(jù)水流流速選擇構(gòu)造：混凝土海漫 ：610m/s 干砌塊石：2.54.0m/s 漿砌塊石 ：3 6 m /shqklphq (3)(3)長度：長度：q 消力池出口處單寬流量（m3/s m ） h上、下游水位差（對(duì)應(yīng)的） 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 粉砂、細(xì)砂河床： 13 15 中砂、粗砂、砂壤： 10 12 壤土： 8 9 粉質(zhì)粘土： 9 10 堅(jiān)硬粉土： 6 7適用范圍 = 1 9 計(jì)算時(shí)，試算各種水位流量組合下：q 和h取最大值。（1）防沖槽防沖槽 防沖槽大多采用寬淺式的，槽深一般取1.52.5m，底寬b取23倍的深度，上游坡率

7、m1=23,下游坡率m2=3 海漫首端河床沖刷深度 ：海漫末端河床沖刷深度 ：6 6、防沖槽與防沖墻、防沖槽與防沖墻 mmmhvqd08 . 0 mmmhvqd08 . 0防沖槽布置示意圖防沖槽布置示意圖（2）防沖墻防沖墻 對(duì)于沖刷深度較小的水閘，可采用12m深的防沖齒墻對(duì)于沖刷深度很大的水閘，建議采用板樁或地下連續(xù)墻，來阻止沖刷坑向消力池方向推進(jìn)，板樁或地下連續(xù)墻的深度不應(yīng)小于3倍的（dm）。7 7、上游河床和上下游岸坡的防護(hù)、上游河床和上下游岸坡的防護(hù) （1）上游河床防護(hù)上游河床防護(hù)一般采用漿砌石或干砌塊石護(hù)底，其長度與水頭、單寬流量及土質(zhì)情況有關(guān)，約為35倍堰頂水頭(不包括防滲鋪蓋的長度

8、)。土質(zhì)抗沖能力較低時(shí)，護(hù)底上游端還應(yīng)設(shè)置厚度約為1.0m左右的防沖槽。護(hù)底下面設(shè)墊層。 （2）下游河床防護(hù)下游河床防護(hù) 在靠近閘身一段距離內(nèi)，由于流速較大，常用漿砌石護(hù)坡。上游護(hù)坡一般自鋪蓋始端再向上游延伸23倍水頭，下游自防沖槽末端再向下游延伸46倍水頭。 干砌塊石護(hù)坡，厚約0.30.4m，其下鋪砂卵石墊層。無論是縱向或橫向，每隔8lom設(shè)置混凝土或漿砌石石埂一道，斷面尺寸約為0.3 m0.4m左右。1z-w&t!pymvjrgodl9i6e3b0y(v%s#oxltiqfnbk8h5d2a-x*u$qznwkshpdmaj7f4c1z)w&s!pymujrgocl9i6e3b+y(v%r

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