第三节水闸的消能和防冲处理的工程措施ppt课件.ppt

第三节第三节 水闸的消能和防冲处置的工程措施水闸的消能和防冲处置的工程措施一、过闸水流特点一、过闸水流特点二、消能防冲设计的水力条件二、消能防冲设计的水力条件三、水闸的消能防冲设计三、水闸的消能防冲设计一、过闸水流特点一、过闸水流特点1、水流方式复杂、水流方式复杂2、闸下易构成波状水跃、闸下易构成波状水跃3、闸下容易出现折冲水流、闸下容易出现折冲水流波状水跃表示图 折冲水流表示图 二、消能防冲设计的水力条件二、消能防冲设计的水力条件1、闸下水流的消能方式、闸下水流的消能方式平原地域采用底流式消能平原地域采用底流式消能山区灌溉渠道可采用挑流式消能山区灌溉渠道可采用挑流式消能当水闸闸下尾水深度较大，且变化较小，河床及岸当水闸闸下尾水深度较大，且变化较小，河床及岸坡抗冲才干较强时，可采用面流式消能坡抗冲才干较强时，可采用面流式消能对于挟有较大砾石的多泥沙河流上的水闸，不宜设对于挟有较大砾石的多泥沙河流上的水闸，不宜设消力池，可采用抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道消力池，可采用抗冲耐磨的斜坡护坦与下游河道衔接，末端应设防冲墙衔接，末端应设防冲墙2、消能防冲设计的水力条件选择、消能防冲设计的水力条件选择1、底流消能消力池型式、底流消能消力池型式 下挖式：当闸下尾水深度小于跃后水深下挖式：当闸下尾水深度小于跃后水深 突槛式：闸下尾水深度略小于跃后水深的消力池消突槛式：闸下尾水深度略小于跃后水深的消力池消能能 综合式：当闸下尾水深度远小于跃后水深，且计算综合式：当闸下尾水深度远小于跃后水深，且计算消力池深度又较深时消力池深度又较深时 三、水闸的消能防冲设计三、水闸的消能防冲设计〔a〕下挖式；〔b〕突槛式；〔c〕综合式2 2、消力池尺寸计算、消力池尺寸计算(1)(1)消力池的深度计算消力池的深度计算 消力池的深度计算表示图消力池的深度计算表示图(2)(2)消力池的长度计算消力池的长度计算(3)(3)消力池的底板计算消力池的底板计算消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求，并取其最大值。

抗冲要求抗浮要求3 3、辅助消能工、辅助消能工 ①水流受辅助消能的阻挠，抬高了原来小于跃后水深尾槛前水深 ②辅助消能的作用改动了原来水流的流速分布，添加了对水跃阻力，降低了对跃后水深的要求〔〔1〕尾槛〕尾槛作用：稳定水头，调整铅直断面的流速公布，减作用：稳定水头，调整铅直断面的流速公布，减少池后冲刷，促使水流均匀分散少池后冲刷，促使水流均匀分散高度：高度： 0.5 ~ 1m，砼与钢筋混凝土筑成，并与，砼与钢筋混凝土筑成，并与护坦连成整体护坦连成整体型式：延续式，齿型型式：延续式，齿型〔〔2 2〕消力墩〕消力墩 消力墩沿水流方向的断面型式可为矩形或梯形，墩顶应有足够的淹没水深，墩高为跃后水深的1/5～1/3墩宽及墩的净距普通采用墩高的一半，前后排的净距可比墩高稍大些 〔〔3〕消力齿〕消力齿 可用于下游水深较小的情况，普通布置在消力池的陡坡坡脚处，齿的剖面型式常采用梯形或三角形，通常将齿顶削成半圆形  沙湾电站下游消力齿沙湾电站下游消力齿  沙湾电站下游消力齿和消力墩沙湾电站下游消力齿和消力墩〔〔1 1〕波状水跃的防止措施〕波状水跃的防止措施 在出流平台〔在出流平台〔0.5~1.0 m0.5~1.0 m〕末端设置一道小坎，〕末端设置一道小坎，将射流挑起转而跌入池中，构成旋滚或淹没水跃，以将射流挑起转而跌入池中，构成旋滚或淹没水跃，以充分利用池深消能，小坎高度充分利用池深消能，小坎高度 c c，普通为，普通为0.5~1.0 m0.5~1.0 m。

4 4、浪状水跃、折冲水流的防止措施、浪状水跃、折冲水流的防止措施 〔〔2〕折冲水流的防止措施〕折冲水流的防止措施 ①①总体布置体布置时，尽量使上游渠道有一，尽量使上游渠道有一段段较长的的顺直段，确保来水直段，确保来水顺均匀 ②②控制下游翼控制下游翼墙的分散角，分散角宜的分散角，分散角宜7~12，使水流均匀分散使水流均匀分散 ③③制定合理的制定合理的闸的开启程序，留意均的开启程序，留意均匀匀齐步，步，间隔隔对称等开启原那么，力称等开启原那么，力避开启、封避开启、封锁时大起大落和多孔大起大落和多孔闸部部分分闸孔泄流的运用方式孔泄流的运用方式(1)(1)布置布置 程度海漫：下游河床部分冲刷大适用于下游河程度海漫：下游河床部分冲刷大适用于下游河床抗冲才干较强的情况床抗冲才干较强的情况 倾斜海漫：倾斜段坡度以倾斜海漫：倾斜段坡度以1 1：：6~16~1：：1010为宜为宜 前面段程度，后面段倾斜，倾斜底坡前面段程度，后面段倾斜，倾斜底坡5 5、海漫、海漫 海漫布置表示图海漫布置表示图(2)(2)根据水流流速选择构造：根据水流流速选择构造：混凝土海漫混凝土海漫 ：：6 6～～10m/s 10m/s 干砌块石：干砌块石：2.52.5～～4.0m/s 4.0m/s 浆砌块石浆砌块石 ：：3 ~ 6 m /s3 ~ 6 m /s(3)(3)长度：长度：q ——消力池出口处单宽流量〔m3/s • m 〕 　ΔH——上、下游水位差〔对应的〕 Ｋ ——阅历系数 粉砂、细砂河床： 13 ~ 15 中砂、粗砂、砂壤： 10 ~ 12 壤土： 8 ~ 9 粉质粘土： 9 ~ 10 巩固粉土： 6 ~ 7适用范围 = 1 ~ 9 计算时，试算各种水位流量组合下：q 和ΔH取最大值。

〔1〕防冲槽 防冲槽大多采用宽浅式的，槽深普通取1.5～2.5m，底宽b取2～3倍的深度，上游坡率m1=2～3,下游坡率m2=3 海漫首端河床冲刷深度 ：海漫末端河床冲刷深度 ：6 6、防冲槽与防冲墙、防冲槽与防冲墙 防冲槽布置表示图防冲槽布置表示图〔2〕防冲墙 对于冲刷深度较小的水闸，可采用1~2m深的防冲齿墙对于冲刷深度很大的水闸，建议采用板桩或地下延续墙，来阻止冲刷坑向消力池方向推进，板桩或地下延续墙的深度不应小于3倍的〔dm〕7 7、上游河床和上下游岸坡的防护、上游河床和上下游岸坡的防护 〔1〕上游河床防护普通采用浆砌石或干砌块石护底，其长度与水头、单宽流量及土质情况有关，约为3～5倍堰顶水头(不包括防渗铺盖的长度)土质抗冲才干较低时，护底上游端还应设置厚度约为1.0m左右的防冲槽护底下面设垫层 〔2〕下游河床防护在接近闸身一段间隔内，由于流速较大，常用浆砌石护坡上游护坡普通自铺盖始端再向上游延伸2～3倍水头，下游自防冲槽末端再向下游延伸4～6倍水头干砌块石护坡，厚约0.3～0.4m，其下铺砂卵石垫层无论是纵向或横向，每隔8～lOm设置混凝土或浆砌石石埂一道，断面尺寸约为0.3 m×0.4m左右。

1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2Bt$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(YnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK9H5E2A+$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s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