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泄水隧洞

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所属类别:隧洞

基本信息

中文名称:泄水隧洞
外文名称:

为排泄洪水或排沙、放空水库、施工导流而设置的水工隧洞。水电站、泵站的尾水隧洞也属于泄水隧洞。泄水隧洞主要由进口段、洞身段及出口段组成。

水利枢纽的泄水隧洞进口一般在水面以下,流量大,流速高,需要解决高速水流带来的一些特殊问题,如掺气、空蚀、振动,以及出口流速高,能量集中给消能带来的问题等。

在进口设检修闸门,用以在工作闸门或隧洞检修时挡水。如工作闸门设在出口(见图),洞内为有压流,水流平稳,门后通气条件好,闸门可以部分开启;但洞内经常承受水压力,工作闸门与检修闸门分设在隧洞的首尾两端,需要两套启闭设备,管理不便。如工作闸门设在进口,洞内可以是无压的,也可以是有压的。当水头高、流量大、地质条件较差时,常设计成无压的。为减少开挖,有时也做成有压的,但在闸门启闭过程中,洞内会出现明满流过渡的不稳定流态,易引起空蚀和振动,主要在流速较低的导流隧洞使用。根据地形、地质、施工、枢纽布置等条件,可将工作闸门布置在洞内某一适宜位置;这时,门前为有压段,门后一般为无压段。

有压泄水隧洞纵剖面图

隧洞首部的进口段,设有进水喇叭口、进口渐变段、闸门及其启闭设备、通气孔、平压管等,用以控制水流,保证来水平顺地进入洞身。隧洞出口应设消能工。当下游水位低于或接近于隧洞出口高程时,常设置平台,使水流扩散,再通过底流或挑流消能与下游水流衔接。

有压隧洞多采用圆形断面,受力条件与水流条件都较好。无压隧洞多采用圆拱直墙式断面。断面尺寸取决于泄流量和施工维修等条件。有压隧洞的水力计算主要是保证通过设计泄流量,并使全线洞顶有必要的压力余幅。对无压隧洞,除验算泄流量外,还应计算洞内水流的水面线,保证洞内水流处于明流状态。

洞身一般需要进行衬砌,以承受山岩压力及内外水压力,防止渗漏,提高过流能力。衬砌的类型根据运用要求、地质、水流、施工等条件确定。一般泄水隧洞用混凝土、钢筋混凝土及锚喷衬砌。对于地质条件好、用光面爆破施工的导流或尾水隧洞,经过充分论证也可不衬砌。

泻溜(debris slide) 崖壁和陡坡上的土石经风化形成的碎屑,在重力作用下,沿着坡面下泻的现象。泻溜是坡地发育的一种方式。陡坡上的土石岩体受冷热、干湿和冻融的交替作用,造成土石表面松散和内聚力降低,形成与母岩体接触不稳定的碎屑物质。这种碎屑物质时断时续地顺着坡面向下泻落,在坡麓逐渐形成锥形碎屑体,称为岩屑锥。岩屑锥的坡面角度与泻溜物质的安息角一致,通常为35°~36°。泻溜形成的堆积物常被洪水冲刷、搬运。由黏土、页岩、粉沙岩和风化的砂页岩、片麻岩、千枚岩、花岗岩等构成的35°以上的裸露陡坡易发生泻溜。如果泻溜形成的堆积物不被流水冲走,坡地将逐渐变平缓。泻溜强烈的地方将影响交通,堵塞渠道和沟谷,并为洪水提供大量泥沙,淤填水库和河道。防治泻溜的措施有:①植树种草,保护坡面;②固定岩屑堆,防止冲刷;③在建筑物和道路旁边的陡坡上砌石护坡、喷洒水泥浆或沥青等胶结物;④修挡土墙、挖护路沟,拦阻泻溜物质。

  
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