水工概论-泄水建筑物.ppt

第二节第二节 泄水建筑物泄水建筑物 溢流重力坝既能挡水又能通过坝顶溢流,又是泄水建筑物, ，坝体设计除要满足稳定和强度要求外，还要满足下列要求：l1、要有足够的泄水能力（孔口尺寸、孔口体形、流量系数）l2、除了满足强度稳定条件外，还要满足泄洪要求（要尽量减小高速水流带来的问题：负压、振动；下游流态平瞬，减小局部冲刷；控制水流设备） 溢流重力坝的工作特点溢流重力坝的工作特点 1.有足够的孔口尺寸、良好的孔口体形和泄水时具有较高的流量系数 2.使水流平顺地流过坝体，不产生不利的负压和振动，避免发生空蚀现象 3.保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷 4.溢流坝段在枢纽中的位置，应使下游流态平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行 5.有灵活控制水流下泄的设备，如闸门、启闭机等 （一）工作特点：（一）工作特点：（二）溢流坝的剖面（二）溢流坝的剖面溢流坝的基本剖面呈三角形其实用断面是将三角形上部和坝体下游斜面做成溢流面，且溢流面外形应具有较大的流量系数，使泄流顺畅，坝面不发生空蚀 1.顶部曲线段 采用较广泛的非真空剖面曲线有克-奥曲线和幂曲线(或称WES曲线)两种。

2.中间直线段中间直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度与非溢流坝的下游坝坡相同l3、下游反弧段 通常采用圆弧曲线，其反弧段半径应视下游消能设施而定（三）（三） 孔口形式孔口形式 1.1.开敞溢流式开敞溢流式 （三）（三） 孔口形式孔口形式 1.1.大孔口溢流式大孔口溢流式 四、溢流坝的结构布置四、溢流坝的结构布置(一)闸门和启闭机工作闸门 事故闸门检修闸门1.闸门平面闸门弧形闸门平面闸门 浮箱闸门叠 梁2.启闭机活动式：门机固定式：卷扬式启闭机 (二)闸墩、工作桥和交通桥 闸墩用来分孔，承受闸门传来的水压力，支承工作桥和交通桥 2.闸墩厚度 闸墩厚度与闸门形式有关采用平面闸门时需设闸门槽，工作闸门槽深0·5～2·om，宽1～4m，门槽处的闸墩厚度不得小于1～1．5m，以保证有足够的强度弧形闸门闸墩的最小厚度为1．5～2．0m如果是缝墩，墩厚要增加o．5～1．0m由于闸墩较薄，需要配置受力 钢筋和温度钢筋 3.闸墩的长度和高度 闸墩的长度和高度，应满足布置闸门、工作桥、交通桥和启闭机械的要求 4.边墩和导墙 溢流坝两侧设边墩也称边墙，一方面起闸墩的作用，同时也起分隔溢流段和非溢流段的作用。

六、溢流坝的下游消能措施六、溢流坝的下游消能措施 通过溢流坝下泄的水流具有很大的动能,常高达几百万甚至3000万kW，如此巨大的能量,若不妥善进行处理,势必导致下游河床被严重冲刷,甚至造成岸坡坍塌和大坝失事l消能工的设计原则消能工的设计原则¡(1)尽量使下泄水流的大部分动能消耗在水流内部的紊动中,以及水流与空气的摩擦上;¡(2)不产生危及坝体安全的河床或岸坡的局部冲刷;¡(3)下泄水流平稳,不影响枢纽中其他建筑物的正常运行;¡(4)结构简单,工作可靠;¡(5)工程量小，造价低1 1、挑流消能、挑流消能 该消能方式优点：简单、经济、工期短；缺点：尾水活动比较大，雾化大，影响电站工作鼻坎挑流消能一般适用于基岩比较坚固的中、高溢流重力坝 六、溢流坝的下游消能措施六、溢流坝的下游消能措施2.2.底流消能底流消能 主要通过水流内部的旋滚、摩擦、掺气和撞击达到消 能的目的,以减轻对下游河床的冲刷底流消能工作可靠，但工程量较大，多用于低水头、大流量的溢流重力坝3 3、面流式消能、面流式消能适用于中小型工程，水头低，下游水深大且变幅小l优点:面流消能不需设护坦和其他加固措施l缺点:高速水流在表面、伴有强烈的波浪、绵延数里，影响电站运行及下游通航，易冲刷两岸 4 4、消力戽、消力戽优点：工程量较消力池小，冲刷坑比挑流式浅，不存在雾化问题；缺点：下游水面波动大，易冲刷岸坡，不利航运，戽面磨损率高，增大了维修费用。

二二 重力坝的坝身泄水孔重力坝的坝身泄水孔l1有压孔——泄流时孔内保持满流l有压工作闸门在出口，以稳定孔内水流保持有压，有利门后补气减免空蚀，孔身断面尺寸小l关门时水压力大,对坝体σ、防渗不利l进口设事故闸门兼作检修闸门，平时兼用作挡水l孔断面：圆形，有利改善受力和提高过水能力二二 重力坝的坝身泄水重力坝的坝身泄水孔孔2 无压孔l工作门、检修门均设于进口l工作门后孔身顶升高，泄流时孔内有自由水面——无压流l闸门前：短有压段l泄水时孔内承受静水压力，关门时孔内无水，明流段可不钢板衬砌，施工方便l但孔断面尺寸大，对坝体削弱大3 双层泄水孔二二 重力坝的坝身泄水重力坝的坝身泄水孔孔 1.有足够的孔口尺寸、良好的孔口体形和泄水时具有较高的流量系数 2.使水流平顺地流过坝体，不产生不利的负压和振动，避免发生空蚀现象 3.保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷 4.溢流坝段在枢纽中的位置，应使下游流态平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行 5.有灵活控制水流下泄的设备，如闸门、启闭机等 （三）坝身泄水孔的组成：（三）坝身泄水孔的组成：。