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溢洪道泄槽

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所属类别:溢洪道

基本信息

中文名称:溢洪道泄槽
外文名称:

开敞式溢洪道的控制段与消能工之间的泄水渠道,又称陡槽。泄槽主要由槽底板和两侧的边墙组成。泄槽中的水流为高速急流,易产生水流掺气、脉动压力、空蚀等高速水流现象,当断面变化或有弯道时易产生冲击波,常需采取相应的保护或改善措施。

泄槽的布置形式与基本尺寸,主要根据地形、地质、水流和经济等因素确定。在平面上尽量采用直线等宽布置,直线等宽泄槽具有最好的水力学条件。有时受地形、地质条件限制或从减少开挖、洪水归河和有利消能等方面考虑,需设收缩段、扩散和转弯段。泄槽转弯时,要求转弯半径大于10倍槽宽。弯道要布置在水流平稳、底坡较缓的坡段上,并与变坡部位错开。为使转弯段的流量分布趋于均匀,弯道槽底设置横坡,并在其上、下游设过渡段。泄槽在平面上收缩或扩散,对水流有较大扰动,产生的冲击波可延伸很远,对消能不利并需加高边墙。冲击波可由水流连续方程和动量方程进行计算。一般要求边墙每侧的收缩角不宜大于11.25°,扩散角不宜超过6°~8°。水流掺气后水体膨胀,水深增加。掺气后水深可根据经验公式估算。压力脉动可增大泄槽底板的瞬时荷载,其值可达流速水头的5%,既对稳定不利,也会增加发生空蚀的可能性。当水流流速超过16 m/s 时,溢流体形不良或表面不平整,都有可能发生空蚀破坏。工程上常采取的措施是:做好体形设计、控制表面的不平整度,设置通气槽和采用抗空蚀、耐磨和抗冻的衬砌材料等。泄槽的纵坡根据地形、地质、水力学、结构稳定和经济等条件综合分析确定,力求均一,变坡不宜过多,在变坡处要用平滑曲线连接。

泄槽的水力设计主要是计算各级泄量的水力要素。泄槽的结构设计主要是槽底板厚度的确定和稳定计算,边墙形式、断面尺寸的确定和稳定强度计算等。基岩良好时,边墙可采用衬砌的形式,基岩较软弱或为土基时,常采用重力式边墙。

  
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