溢流深

溢流深

溢流深是水流越過溢流壩壩頂的泄水方式。其泄流能力一般與壩頂以上水頭的二分之三次方成正比,超泄能力大,攔河壩為混凝土壩、漿砌石壩時常以此作為水利樞紐的主要泄洪方式。

分類

溢流頂有開敞式和胸牆式2種。

開敞溢流式

開敞式泄水時為自由溢流。溢流堰面曲線多採用WES曲線,其泄流流量採用堰流公式計算。大中型工程一般在溢流空口處裝設閘門。

壩頂自由溢流的優點是:超泄能力較大,堰頂閘門承受的水頭小,啟閉方便,便於排除漂浮物,易於檢修,安全可靠,因而套用廣泛。

有胸牆溢流式

胸牆式在胸牆不阻擋水流時也為自由溢流,在胸牆阻擋水流時為孔口出流。

胸牆式孔口溢流的堰頂高程較低,能根據洪水預報預泄較大流量,有利於降低上游水位,但不能排泄冰塊及漂浮物,超泄能力較小。

中國陸水重力壩,採用活動式胸牆,遇特大洪水時可將胸牆吊起,變為壩頂自由溢流。

形式

(一)自由跌流式:讓洪水沿部分壩頂長度,直接向下游跌落。為了不沖壩腳,壩體可作成餅向下游的形式。因壩體較薄,一般不設閘門。

自由跌流式又分平頂式和曲頂式兩種,而曲頂式中,又可分斜坡式和鴕峰式兩種。這些形式的溢流頂布置,技術上最為簡單,工程量也不大,適於單寬流量小於20立米/秒的拱壩採用。但這種布置不能防止水流對壩腳附近的沖刷,小流量時會沿下游壩面貼坡流水,有侵蝕壩面的可能。

(二)鼻坎挑流式:壩頂作專門的曲線形挑流面板,使水流挑至空中消除一部分能量,並讓水流遠離壩腳。這一形式,在砌石拱壩中採用較為廣泛。挑流面板一般布置在壩頂中心部分,但也有為了正對下遊河道,而偏於一側的。還有些拱壩,將挑流板分為兩部,分別放在拱圈兩則,企圖使挑起的兩股水流,在空中互相碰撞,從而達到消能目的鼻坎挑流式可分為低落差式和高落差式兩種。下游一般都設有護坦等消能工程。這一形式常用於單寬流量在15立米/秒以上的工程。

(三)壩面溢流式:取下游壩面的一整塊,連同壩頂作為溢洪道使用。沿壩面作成圓滑的溢流面,使水流貼坡下滑,至壩底射向下游的遠處。這種型式,多在單寬流量較高的拱壩中採用。因壩面要用大量鋼筋混凝土,砌石拱壩很少採用這一布置。

適用情況

拱壩、大頭壩、 特別是重力壩都適合於壩頂溢流。平板壩因其結構單薄,溢流時易引起壩體振動,連拱壩由於拱與溢流板的連線複雜, 水流向心集中, 流態不好,一般均不採用壩頂溢流。土石壩一般是不適於壩頂溢流的, 但對於一些中小型工程,採取必要措施,壩頂也可溢流。

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