溢洪道水力学研究中存在的几个问题
水利工程中水库溢洪道设计问题分析

水利工程中水库溢洪道设计问题分析摘要:水库在水利工程中的主要功能为调节水流、拦截洪水,而保障水库防洪功能的重要设施就是水库溢洪道,溢洪道的主要作用是顺利排出超出水库承受容量的蓄水,进而保证水库在泄洪与汛期的安全性。
水库的安全性与溢洪道的稳定运行有着密不可分的关系,但现阶段,仍有一些问题缺陷存在于我国水库溢洪道设计中,严重影响着水利工程的正常运行,因此必须对这些问题采取有效的解决措施。
本文主要阐述了水库溢洪道设计概念,分析了现阶段水库溢洪道设计存在的问题,并提出了解决水库溢洪道设计问题的有效措施,希望能给业界人士提供一定的建议,从而促进我国水利工程的长远发展。
关键词:水利工程;水库;溢洪道设计;水力计算前言:俗话说的好,“水利兴,则仓廪实”,对于水利工程基础设施的建设,国家和地方政府越来越重视,并将水利转向现代水利可持续发展的道路上进行了大力推进。
溢洪道通常设置在水利建筑物的一侧,主要作用是当水库水位超过安全限度时,特别是在发生洪涝灾害过程中,其可以将水库不能容纳的洪水宣泄出去,以此来保证水库坝体的安全性。
一般溢洪道组成包括五部分,分别为出水渠、消能防冲设施、泄槽段、控制段以及水渠段,其设计是否合理,不仅关系着工程的整体造价,还影响着水库的安全性。
可见,在水利工程设计过程中,溢洪道有着不可忽视的重要地位。
1.水库溢洪道设计概念水库等水利建筑物的防洪设备就是溢洪道,其像一个大槽,通常筑在水坝的一侧,当水库里水位超过安全限度时,为了防止水坝被毁坏,水可从溢洪道向下游流出。
主要分为四个阶段:进水渠、控制段、泄槽、出水渠。
在水库等水利建筑物中,按溢洪道运用情况与泄洪标准,其主要有两种类型,分别为非常溢洪道与正常溢洪道。
非常溢洪道用来宣泄非常洪水,而正常溢洪道用来宣泄设计洪水。
按其所在位置分为岸边溢洪道和河床式溢洪道。
后者由坝身溢洪,而前者可分为虹吸溢洪道、井式溢洪道、侧槽溢洪道、正槽溢洪道。
控制段常用宽顶堰与实用堰,进水渠具有调整水流与进水的作用,泄水段有隧洞和泄槽两种形式,堰顶可设或不设闸门。
浅谈小型水库溢洪道设计中存在的问题及应对措施

浅谈小型水库溢洪道设计中存在的问题及应对措施作者:寇传和来源:《建材发展导向》2014年第05期摘要:溢洪道设计在小型水库的建设中意义重大,关系到水库的造价、安全及运行状况。
本文首先通过调研某市小型水库中存在的安全问题,分析并总结出目前小型水库中的溢洪道设计中存在的问题并给出相应的应对措施。
关键词:溢洪道设计;水库;问题;应对措施溢洪道设计目的为排除水库中超蓄洪水,为最常见的水利工程建筑之一,对保障水库的安全意义重大。
作用为确保大坝安全、防止水漫堤顶、宣泄洪水等,使水库能够在汛期、泄洪期能够处于可靠的安全状态。
溢洪道的设计不仅对工程造价有影响(小型水库中占25%-30%),对水库的正常运行也影响重大。
从整个水利工程状况来看,溢洪道设计的优劣对水库安全状况有着直接的影响。
1 调研概况市水库总数为208座,其中38座小(一)型水库,占总数的18.27%,170座小(二)型水库,占总数的81.73%。
勘察所有水库时重点详细检查并分析水库中出现的各种安全问题,并总结出小型水库中存在的问题及其相应的修整方法。
研究结果可见该市共存在54座险库和43座病库。
对于水库中存在的大量问题应予以重视,详细分析其原因,并给出相应的应对措施。
不然水利工程不但不能发挥其应有作用,还可能引发安全事故。
因此,溢洪道的设计与检查至关重要,调研结果显示许多小型水库的溢洪道设计存在问题,现将问题总结如下。
2 小型水库溢洪道设计中的常见问题2.1 溢洪道的进出口和坝身间相隔的距离太短对各水库的检查过程中发现许多水库的溢洪道的进出口和坝身之间的间距存在一些问题,大多为间隔过短,溢洪道和坝肩仅用简单的山脊相隔离。
若进口段未采取足够的保护措施(特别是护砌措施),那么泄洪后则可能引起冲刷而危害到坝肩的安全。
2.2 溢洪道设计的尺寸太小小型水库设计过程中应充分考虑工程资金的消耗,且需达到建筑工程设计的标准,因为在设计标准和资金限额的压力下,许多设计工程师会选择改小尺寸,这将导致参考洪量和洪峰等数据将出现异常变化。
溢洪道运用管理中存在主要问题
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溢洪道运用管理中存在主要问题原因剖析偃师市水利局:齐海聪摘要:溢洪道管理工作是水库的利用与管理的一项重要内容。
本文比较全面的总结了水库溢洪道运用管理中经常出现的问题,并针对问题做了比较全面的分析。
为水库日常管理提供参考。
关键词:溢洪道、管理、主要问题、剖析溢洪道的主要作用是为了宣泄水库多余的水量,防止洪水漫坝失事,确保工程安全,以及满足放空水库和防洪调节等要求,属于泄水建筑物的一种。
溢洪道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。
溢洪道按泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道。
前者用以宣泄设计洪水,后者用于宣泄非常洪水。
按其所在位置,分为河床式溢洪道和河岸溢洪道。
河床式溢洪道即溢流坝,经由坝身溢洪,通常用于重力坝枢纽。
河岸溢洪道按结构形式可分为:正槽溢洪道。
泄槽轴线与溢流堰轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。
侧槽溢洪道。
溢流堰轴线与泄槽轴线接近平行,即水流过堰后,在侧槽内转弯约90度,再经泄水槽泄入下游。
井式溢洪道。
洪水流过环形溢流堰,经竖井和隧洞泄入下游。
虹吸溢洪道。
利用虹吸作用泄水,水流出虹吸管后,经泄槽流向下游,可建在岸边,也可建在坝内。
河岸溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施及出水渠组成。
进水渠起引水与平流水流的作用。
控制段常用实用堰或宽顶堰,堰顶可设或不设闸门,起控制泄流能力的作用。
泄槽起将过堰水流迅速安全地泄向下游的作用。
落差通常集中在该段,为保护泄槽地基不受高速水流冲刷破坏和风化破坏,底部通常都需衬砌。
消能防冲段多用挑流消能或水跃消能,主要起消除水流多余能量、防止冲刷破坏的作用。
出水渠的作用是将消能后的水流平顺地引入下游河道。
当消能设施与下游河道距离太近时,也可不设出水渠。
在日常运用管理中经常出现泄流能力不足、闸墩开裂、闸底板开裂、陡坡底板被掀起、边墙冲毁、消能工破坏等问题。
给工程管理带来诸多不便一、存在的主要问题及原因溢洪道在运用中存在的主要问题是泄流能力不足、闸墩开裂、闸底板开裂、陡坡底板被掀起、边墙冲毁、消能工破坏等。
溢洪道设计中的问题及其措施
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溢洪道设计中的问题及其措施溢洪道是水库工程最重要的泄水建筑物,其设计成功与否直接其自身乃至整个枢纽及其上游库区、下游河床、岸坡和相关区域的安全。
溢洪道主要用来排泄水库的洪峰流量,从而达到水库的容量平衡,保证水库的正常运行。
本文重点研究溢洪道在设计中常出现的问题,并提出合理措施。
标签:水库;溢洪道;设计;工程造价引言溢洪道从上游至下游主要由引渠段、控制段、泄槽段和消能段四部分组成。
按照泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道两大类,前者用于宣泄设计洪水,后者用于下泄非常洪水;主要是提高水库的防洪能力,有效控制水库的水位,一旦水库的水位上升至正常蓄水位以上,洪水从溢洪道排泄,从而保证水库在汛期处于安全运行状态,因此溢洪道的设立一方面提高了水库在汛期的安全运行,另一方面降低了坝高从而减少了工程投资。
1、溢洪道设计的常见问题1.1 溢洪道布置不当。
对溢洪道进行合理选址是实施水库工程的关键性因素。
在实际设计、施工过程中,往往由于疏忽与认识不到位,导致溢洪道的选址问题出现分歧,因此要对溢洪道进行预期设计,排除不确定性因素及安全隐患。
在现场勘测中,溢洪道的进出口位置紧密连接大坝的主要部位坝身,两者之间山脊较薄,如果护砌设备装置不到位,一旦发生洪水灾难,便会严重威胁到水库的安全使用。
1.2 尺寸不符。
中小型水库溢洪道的工程量约占总量的20%,工程造价约占整体预算的25%,因此,整个水库工程的造价受制于溢洪道的设计是否合理及是否符合标准。
基于溢洪道科学设计的前提下,要想节约资金成本,工程设计时一般采用较小的尺寸来减少工程投资,从而导致溢洪道的洪峰与洪量数据发生异常,影响建筑岩体的稳固性,造成溢洪道泄洪能力减小。
1.3 断面误差。
溢洪道平面设计及横纵剖面设计不合理也是水库工程较为常见的问题之一,在设计环节中最为突出的问题是比降过陡。
在设计水库工程的横纵断面过程中,如果忽略山坡两侧的挖掘坡度与深度,设计坡度过陡难以支撑坡面的倾斜与抗滑,如果没有提前做好衬砌等工作,塌方及滑坡等危害将会时刻威胁水库的安全。
浅析中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题及处理措施
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浅析中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题及处理措施- 水利施工浅析中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题及处理措施摘要: 作为水库的三大建筑物之一------ 溢洪道,在水库的运行中,发挥着必不可少的作用,具有十分重要的意义。
本文作者依照自己的工作经验,又结合相关资料,首先详细分析了中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题,然后又针对这些问题分析给出了相应的对措,希望能够保证工程安全、经济的运行。
关键词: 中小型水库;溢洪道;结构设计;施工问题;常见问题引言:关于中小型水库溢洪道结构的设计,一方面关系着工程的的质量安全以及工程效益,更为重要的是关系着周边百姓的生活安全。
科学、合理的溢洪道结构设计,在设计中占据着十分重要的地位。
一、中小型水库溢洪道结构设计中存在的常见问题分析1、在洪水期间,溢洪道能够及时的排水,缓解水库大坝的压力,保证水库安全。
但是,中小型水库在工程造价方面存在限制,使得设计采用的洪水标准不规范,偏低,同时,选用的洪水数据也偏小,最终导致溢洪道设计尺寸偏小。
而且由于溢洪道周边岩体容易风化坍落,降低了溢洪道的泄流能力。
另一方面,溢洪道在布置上,因为工程设计的进出口距离坝身太近,导致进口段没有护砌,而且坝肩和溢洪道之间的间隔薄弱,在泄洪时容易发生冲蚀现象,威胁坝肩的安全。
还有的溢洪道设计中,徒槽末端紧贴坝脚,这样在发生横流冲刷时,对坝脚的威胁更严重,不利于大坝的安全运行[1]。
2、在对溢洪道平面弯道进行设计的时候,避免出现半径过大或者收缩过度的情况,不利于泄流。
因为弯道处,洪水的流态以及流势变化剧烈,不容易控制,容易形成两岸水面差,最终产生折冲水流,降低泄流能力和效果。
同时,弯道处也容易发生壅水以及流态变化,冲击溢洪道。
另外,在对溢洪道的纵横剖面进行设计的时候,陡坡设计比降过陡,同时一些溢洪道处在非岩性山坡上,而且在溢洪道底部也没有有效的反滤衬砌,这样在遇见大雨的时候,容易因为渗水产生滑坡,降低结构的稳定性。
溢洪道除险加固设计中存在的主要问题及解决措施分析
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溢洪道除险加固设计中存在的主要问题及解决措施分析摘要:溢洪道是由引流段、控制段、侧槽段、泄流段、消能设施以及尾水渠等部分组成,是一种泄水建筑物。
本文针对工程实例来分析并从中发现水库的溢洪道在设计的过程中水库安全性的问题,提出了为了除险加固施工工程而采取的有效的措施。
文章重点通过对可能出现在溢洪道的施工过程中的一些不利因素进行研究分析,摸索出解决这些不利因素可以采取的相关施工技术措施,使泄水建筑物的安全风险降低,加固了溢洪道施工工程。
关键词: 溢洪道;除险加固;解决措施Pick to: spillway by drainage section, control is section, side slot, discharge section, turned to facilities and water discharge canals components, is a kind of leaking water buildings. This article in view of the engineering examples to analyze and find the reservoir of the spillway in design process reservoir safety problems, and puts forward the problems in order to reinforce the construction engineering and take effective measures. The paper mainly through to may appear in the construction process of the spillway some unfavorable factors of research and analysis, found out to solve these factors can take relevant construction technical measures, make the leaking water building security risk reduction, strengthening the construction of the spillway project.Keywords: spillway; Strengthening problems; measures我国的水利工程施工建设中的建筑属溢洪道最常见。
探讨中小型水库溢洪道设计常见问题
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探讨中小型水库溢洪道设计常见问题溢洪道是水库常见的水工建筑物,主要是用于宣泄水库所容不下的洪水。
溢洪道在水库平稳运行时,一般不经常工作,只是在汛期洪水流量较大时,水量超过水库的容积,水位较高时才进行工作,虽然工作时间不长,但对水库的量调节,保证水库的安全运行起着重要的作用,所以溢洪道是水库中的重要建筑物,溢洪道的泄洪安全十分关键。
基于此,笔者结合工作实践就中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策进行了以下几方面的分析探讨。
一.中小型水库溢洪道设计中的常见问题1、在工程实际施工中,部分工程设计的溢洪道没有正确进行布置,或是造成溢洪道进出口段离坝身太近。
没有对进口段实施有效的护砌,导致在泄洪时容易出现冲蚀现象,这会严重危及到坝肩安全。
还有就是部分设计的陡槽末端和坝脚紧紧相连,一旦出现横流冲刷,将极易对坝脚安全造成危害。
2、在进行溢洪道设计时,其所设计的平面弯道半径较大和收缩过剧,这对泄流造成了影响,非常不利于泄流工作的顺利进行。
尤其是在布置溢洪道陡坡段时出现弯道,由于弯道的特性,就会造成两岸出现水面差,又由于凹岸水面壅较高,易在下游衔接的平直段内出现折冲水流,从而严重影响泄流能力和消能效果。
此外若是陡坡段出现过剧收缩,壅水和流态变化亦会较为明显,从而对溢洪道衬砌产生冲击,且砌护过高会增加成本,过低又会对安全造成影响。
3、受工程造价影响,标准降低。
溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备,是发生洪水时确保水库安全的重要设施。
在进行中小型水库溢洪道设计时,由于受到工程造价影响,其所采用的洪水标准、洪水数据也常常出现偏低、偏小,这也就必然会对溢洪道设计造成严重影响,还有就是由于水流作用,常常导致周围岩体风化、坍落,造成没有足够的泄流能力,从而无法确保能安全泄洪。
4、在进行溢洪道设计时没有科学、合理的对溢洪道纵横剖面及平面布置进行设计。
这类情况较为突出的就是陡坡设计比降过陡。
一些在非岩性山坡上布置的溢洪道,其底部没有进行科学、合理的反滤衬砌,导致出现渗水后极易造成滑坡,且其结构稳定性也较差。
小型病险水库溢洪道设计中的问题及解决方案
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小型病险水库溢洪道设计中的问题及解决方案摘要:随着现代工业文明的不断发展,生态环境遭到严重的破坏,甚至会导致全球气温升高使得洪涝灾害的发生的可能性大大提高,这也就意味着我国的水库工程必须要严格要求。
但是就目前水库的实际情况而言,很多小型病险水库的溢洪道设计当中依然存在很多问题,严重影响了水库正常作用的发挥。
因此就需要对我国的小型病险水库加以改善和维修,就实际运用当中出现的问题加以解决,用以保证小型病险水库溢洪道设计能够充分发挥出固有的作用。
关键词:小型病险;水库溢洪道;设计;问题;解决方案在我国的小型病险水库应用当中,溢洪道的设计是其中较为普遍的组成部分,在整个的工程设计当中主要具有解决和规避水库超蓄洪水问题,从而确保小型病险水库在汛期泄洪阶段也能保持安全稳定状态。
所以说,水库的溢洪道设计对于整个的水库建设而言有着十分重要的作用,一定要确保溢洪道设计合理科学才可以保证小型病险水库可以很好地发挥好抗洪的作用,并始终处于安全稳定状态,保证其使用功能的发挥。
一、当前小型病险水库溢洪道设计出现的问题(一)溢洪道进出口段与坝身距离较短在小型病险水库的日常检查中,应当格外注意溢洪道进出口段与坝身之间是否存在间隔,造成两者之间位置差异的原因主要为溢洪道进出口间隔过短,导致两者之间只能将山脊作为唯一的隔离,从而导致坝身与溢洪道之间产生一定的距离。
如果溢洪道进出口段没有针对此问题采取相应的措施,尤其在缺乏护砌措施的时候,就会使水库坝肩被水流反复的冲刷,从而威胁坝体结构的稳定性。
(二)溢洪道设计尺寸偏小一般说来,在设计小型病险水库通常会将水库工程的资金支出放在首要考虑的重要位置,但同时又要使得小型病险水库的设计符合建筑工程的设计标准。
这也就是说,小型病险水库的设计既要在工程预算控制的范围内,还要符合关于水库建设工程的所有标准。
使得很多的水库设计工程师面对着资金和标准的双重压力,对水库原定的尺寸进行修改,通过缩小设计尺寸的方法来平衡设计标准和资金预算之间的关系。
中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策
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中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策摘要:对中小型水库的泄洪渠道设计而言,不但能够对水库的安全加以影响,还能够对整个工程造价产生影响。
所以,在水库的建造当中,更加科学合理地布置和选择中小型水库泄洪渠道,也正是一个非·常关键的环节。
在对中小型水库及其泄洪渠道进行设计的过程当中,会拥有着很多的问题,值得我们去解决。
基于此,本文主要就对其中存在的问题以及对策进行了分析,以利于对中小型溢洪道设计当中的问题进行第一时间的解决,保证工程的安全,促进相关企业的长远健康发展。
关键词:中小型水库;溢洪道设计;问题;对策引言:在水库建设中,溢洪道是一个十分常见的水工建筑,主要是为了对正常蓄水容不下的洪流进行宣泄。
对泄洪渠道而言,主要是为了当雨汛洪水流速变化比较大,或者水量大于水库的正常容量时,可以对蓄水的流量进行适当调整,这就能够保障水库的正常安全运转。
所以,在水库建设中溢洪道是非常关键的一种建筑,能够保障泄洪的安全性。
这也就要求在对其进行设计的过程当中,做到细致以及谨慎,对可能出现的施工隐患进行消除,同时这也能够提高水库的安全特性。
而且,在工程建设的费用问题上,也会决定了溢洪道的设计如何才可以比较科学以及合理。
在中小型水库当中,石坝溢洪道工程基本上都会占整个劳动力的百分之二十,占整个工程造价的百分之二十五以内。
而从中我们也就能够了解,在整个水工设计的工作流程之中,设计泄洪渠是非常关键的一个工作,绝对不应被我们所忽略。
一、现阶段中小型水库溢洪道设计的现状(一)溢洪道的选址不恰当在实际开展在实际进行水利建设的时候,就必须对溢洪道做出预期的设想。
在实际设计的过程当中,也正是因为有部分工程师过于疏忽,所以没有了解到泄洪渠道设置的地方比较重要。
于是,在对泄洪渠进行初步设计的过程当中,也就会产生了许多的设计问题。
在实际建设的时候,有部分泄洪渠的进口和出口都会与水库的坝身紧紧相连。
但同时,在坝肩与泄洪渠间所隔的山脊线上就会比较脆弱。
浅述中小型水库溢洪道设计中存在问题分析
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浅述中小型水库溢洪道设计中存在问题分析摘要:溢洪道在水库工程中的作用是防止设计标准下的洪水漫顶。
工程设计者应从实际出发,根据工程现状及工程的地质构造、水文资料的收集,在规划布局、水力计算及结构计算层层把关,既要保证工程安全运行,又要确保经济合理。
关键词:溢洪道;问题;设计1设计中存在的问题(1)溢洪道是发洪水期间保证水库安全的重要设施,中小型水库由于受工程造价的限制,其设计采用的洪水标准往往偏低、选用洪水数据(洪峰、洪量)偏小,因而必然带来溢洪道设计尺寸偏小,再加上周边岩体风化坍落,泄洪渠淤积,造成泄流能力不足.(2)在布置上,某些工程设计的溢洪道其进出口段离坝身太近,坝肩与溢洪道之间仅有单薄的山脊相隔,进口段若未进行有效的护砌,泄洪时一旦发生冲刷,将危及坝肩安全,有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴,如果发生横流冲刷,便危及坝脚安全,因此这两种情况均对大坝的运行安全十分不利。
(3)溢洪道设计的平面弯道半径过大和收缩过剧,对泄流十分不利。
特别在溢洪道陡坡段布置有弯道时,由于弯道流态、流势剧烈变化,导致两岸产生了水面差,这时凹岸水面壅高,并在下游衔接的平直段内产生折冲水流,大大影响了泄流能力和消能效果。
(4)溢洪道在设计中比较突出的问题是陡坡比降过陡部分溢洪道布置在非岩性山坡上,其底部未做有效的反滤衬砌,致使渗水后易产生滑坡;结构上也不稳定。
如过陡、加上衬砌厚度偏薄,不能满足抗滑抗倾稳定,也易造成崩塌或滑坡。
(5)一般水力设计方法尚不够完善,如果在溢洪道进口布置有引洪平流段的情况下,由于水力计算中忽略了平流段进口水位的壅高(即水头损失)。
而实际壅高有时较大,不可忽视。
有些设计对溢洪道的消能工的设计考虑不够充分,或者型式选择不当,导致消力池长度和深度均不能满足需要,消能不够充分,致使下游河段发生严重冲刷。
(6)有些工程在结构设计中对泄洪的特点和基础特性考虑不周,溢洪道下泄的高速水流具有很强的冲击力,由于急流的掺气和脉动现象十分显著常会产生剧烈的震动;有些溢洪道采用低标号的浆砌石或混凝土砌护,且砌护厚度与边坡砌护高度都不能适应结构稳定要求,因而不能抵御高流速的冲刷;有些非岩基上的溢洪道设计时,底部几乎没有反滤排水设备,极易发生崩陷;有些大面积圬工混凝土衬砌由于未设伸缩沉降缝,致使溢洪道衬砌发生裂缝。
中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策
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中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策发表时间:2019-08-28T11:36:42.373Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:谢兴琚[导读] 摘要:作为水库的重要组成部分之一,溢洪道的设计主要是为了泄出多余的洪水。
海南省水利水电勘测设计研究院 570203摘要:作为水库的重要组成部分之一,溢洪道的设计主要是为了泄出多余的洪水。
一般情况下,泄洪道是不需要在水库正常工作时工作的,只有在汛期才会正式投入工作。
溢洪道工作时间较短,但对于水库水量的调节起到重要作用,因此,溢洪道的设计情况非常重要。
本文通过了解中小型水库溢洪道设计中的常见问题,结合实际情况着重分析处理中小型溢洪道设计问题的具体措施,以供参考。
关键词:中小型水库;溢洪道设计;常见问题;对策一、中小型水库溢洪道设计中的常见问题(一)工程造价限制部分中小型水库在建设过程中容易受到工程造价的限制,使用的洪水标准往往与设计供水标准不相符,洪水数值偏小,再加上水库周围的岩体受到气候、天气的影响较大,容易出现垮塌、风化等情况,因此,其泄洪能力较差,无法保证中小型水库能安全泄洪。
(二)溢洪道设计不合理中小水库溢洪道设计不合理的情况主要表现在进出口段距离坝身太近,导致坝肩与溢洪道之间距离太近,单一一层山脊根本无法阻隔冲击力较大的水流;平面弯道半径过大、收缩严重等情况也是溢洪道设计不合理的表现之一,除此之外,其横剖面及平面布置设计不合理,也需要设计人员多多注意。
(三)目前正在使用的水利设计方式存在缺陷例如部分工程在设计过程中,溢洪道进口处的水力计算忽视了水头损失,部分吧设计溢洪道的消能设施选择型号存在问题,严重影响下游河段的水流冲刺。
除此之外,侧槽式溢洪道设计常用的计算方式——“扎马林法”计算出的结果误差较多,在设计工程师常存在安全隐患。
(四)对泄洪特点与基础特性考虑不足由于溢洪道泄出的水流速度较快,冲击力较强,会导致水流流动过程中出现强烈的震动,部分溢洪道选择砌护的浆、混凝土质量不足,导致其砌护的高度与厚度均无法满足溢洪道运行需求,根本无法抵抗高速水流的冲击,容易出现缝隙。
中小水库溢洪道设计中的问题及其措施
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中小水库溢洪道设计中的问题及其措施摘要:溢洪道泄洪建筑物,当洪水超过了水库的实际储蓄能力时,它能够帮助水库将超过的洪水往下游泄去。
本文对中小水库溢洪道设计中存在的主要问题进行简要论述,并针对性的提出几点完善措施,希望可以为中小水库溢洪道设计提供理论参考依据。
关键词:中小水库;溢洪道设计;问题;措施溢洪道在水库实际来水超过水库的设计调蓄能力时,把超量的洪水安全地泄往下游,使水库的安全运行得到保障,为了防止中小水库出现洪水漫坝,毁坝等事件,就需要在中小型水库中修筑专门泄洪建筑物——溢洪道。
但是,现今中小型水库溢洪道设计中还存在很多问题,影响水库的安全运行。
因此,在中小型水库溢洪道方面的研究仍然具有很强的现实意义。
本文对中小型水库溢洪道设计中存在的问题进行简要论述,包括选址、溢洪道设计尺寸与要求是否相符等。
在对这些问题进行分析后,针对性地提出了几点改进措施,以供参考。
一、中小水库溢洪道设计中存在的问题(一)不恰当的选址在开展水利施工过程中,预期设计溢洪道时,由于部分设计工程师对于溢洪道位置缺乏重视,在设置位置时未进行综合性考虑衡量,致使溢洪道在选址过程中易存在较大的选址问题,而在建设过程中溢洪道的进出口与大坝的连接较为紧密,但是坝肩与溢洪道连接只有单薄的隔山脊,这种情况下如果能做好相应的护砌工作,就会使水库在投入运行后,当洪水出现时就会对坝身造成极大的威胁,对于水库的安全运行也会产生较大的不利因素[1]。
与此同时,部分设计中将坝脚与陡槽段末端相连,致使运行过程中出现横流现象,也会破坏坝脚的稳定性,致使发生不良影响。
(二)溢洪道设计尺寸与要求不相符在进行中小型水库设计过程中由于造价问题,工程师在设计达到标准与资金的双重标准要求下,会将溢洪道的设计尺寸进行修改,采用尺寸缩小降低施工费用是较为常用的方法,但是缩小溢洪道尺寸,就会使洪峰与洪量之间的数据出现较大的变化,而建筑岩体在长期风化的作用下也会出现坍落问题,增大泄洪建筑物的淤积概率,致使水库泄流无法有效进行。
小型水库溢洪道设计中存在的问题及对策
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溢 洪道 在 我 国水 利 工 程建 设 中是 最 为 常 见 的建 筑 , 在 工 程项 目 中能 够发 挥 出排 除 水 库 存超 蓄 洪 水 的 作 用 , 得 使
发 , 制 出科学 的设 计方 案 , 就让 设 计结 果 与方 案难 以达 研 这
到 实际 工 程 的 需要 . 力设 计 方 式 不合 理 会给 工 程 项 目造 水
现代农 业科 技
21 0 0年第 l 6期
农 业工程 学
小 型 水 库溢 洪 道设 计 中存 在 的 问题 及 对 策
吕艳秋
( 疆 生产 建 设 兵 团勘 测 规 划 设 计 研 究 院 , 疆 乌 鲁 木 齐 8 0 0 ) 新 新 3 0 2
摘要 以工程 实例 为分析 资料 , 总结 小型水 库溢 洪道设 计 中出现 的问题 , 并提 出有 效 的处理 措施 , 为水库 安全提 供 参考 。 以 关 键 词 小 型 水 库 ; 洪 道 设 计 ; 在 的 问 题 ; 策 溢 存 对 中 图 分 类 号 T 6 11 文 献 标 识 码 B V5. 文 章 编 号 1 0 — 7 9(0 0 1 — 2 5 0 07 53 2 1)60 5— 1
21 溢 洪 道 进 出 口 段 与 坝 身 距 离 短 .
检查 中 发现 有较 多 的小 型水 利 工程 的溢 洪 道进 出 口段 与 坝 身 的间 隔 距 离存 在 一 定 的 问题 l 主要 是 间 隔过 短 , 1 】 , 坝 肩 和 溢洪 道 只 有单 薄 的山 脊互 相 隔 离 。 当进 口段 没 有使 用 相 应 的保护 措施 时 尤其 是护 砌 措施 , 泄洪 后 则会 弓 起 冲 刷 , l 给坝 肩 的安 全造成 巨大 的伤 害闭 。
溢洪道水力学研究中存在的几个问题

白 继 中 (山西水利职业技术 学院 ,运城 044000)
摘 要 :尽 管国 内外科技 工作者在 溢洪道水 力学研 究方 面取得 了令世人 瞩 目的成就 ,但 溢
洪道水 力学在 实践 中还存在一些 问题 。文 中进 一步分析 了掺 气浓度估 算、岩石抗 冲能力估
算 、弯道水流流 态改善 、水流压 力脉 动值 估算等 问题 。
异 的规律是很有价值 的。 岩基 冲刷是 高速水流 中~ 门重要 的课题 ,它与岩石 冲刷
与基岩构造 、断层破 碎带充填物性质 、产状等密切相关 。鉴于 岩基 地质 条件 罔地 而异 ,千变 万化 ,客观 上增 加 了研 究该课 题 的难 度 。工程设计 中必需 要进行 冲刷深度 、水舌抛距 等方
T=kq0 △ 0-笛
பைடு நூலகம்
(1)
式 中 : 从 下游 水面算起 的冲刷深 度 ; 口—— 鼻坎 处单宽流量 ; △日—— 鼻坎处流速水头 ,或上 、下游落差 ; — — 冲刷能力综合系数 。
对 于岩石冲刷的研究 ,实际上可认 为是对 冲刷能 力综合 系数 k值 的研究 。k值主要反映 冲刷坑 区域 内不 同的地质条 件 。从大 量的岩石冲刷原型观测资料探 讨 值随地质 条件而
浅析中小型水库溢洪道设计中遇到的问题与改善措施

浅析中小型水库溢洪道设计中遇到的问题与改善措施摘要:在水库工程中,溢洪道是一种常见的泄洪设施,用于排泄水库在汛期难以拦蓄的多余洪水,减轻或避免洪水对大坝造成破坏,为水库的安全、稳定运行提供保障。
但就现阶段而言,中小型水库工程在设计溢洪道时,往往会受各种因素的干扰遇到一些问题,导致设计不合理,不仅无法充分发挥溢洪道作用,而且为水库后期运行埋下了安全隐患。
本文主要就中小型水库溢洪道设计遇到的问题进行了探讨、分析,并结合实际情况提出了有效的改善措施,以供参考。
关键词:中小型水库;溢洪道设计;常见问题、改善措施溢洪道布置应根据地形、地质、枢纽布置、坝型、施工等因素,经技术经济比较选定,溢洪道通常由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段及出水渠等建筑物组成,其设计及布置的合理性不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。
在水利工程设计中,溢洪道设计也是关键环节,故重视中小型水库溢洪道设计问题的总结、分析,并提出针对性的改善措施就显得尤为重要,对于推动水利工程的健康、可持续发展起着积极的意义。
1、中小型水库溢洪道设计常见的一些问题1.1选址及结构尺寸设计方面溢洪道的合理选址,影响水库安全运行,但一些设计人员缺乏对溢洪道选址重要性的认识,选址时未考虑地形地质条件、两岸边坡的稳定性、引水渠的长短以及开挖量等因素,出现选址不合理的情况,如溢洪道进出口与大坝坝体距离太近,坝肩与溢洪道之间山脊比较单薄,在汛期泄洪时,若发生冲蚀现象,坝体的安全性将会受到严重威胁。
在中小型水库溢洪道设计中,结构尺寸与水库的安全及投资有着紧密的联系,一些水库在工程投资的限制下,使得设计采用的洪水标准偏低,选用的洪水数据偏小,导致溢洪道结构设计尺寸较小,这就在一定程度上增加了溢洪道的泄洪压力,给水库安全运行增加风险。
1.2平面及纵横断面设计方面就中小型水库溢洪道设计而言,平面布置是关键,布置不合理则会影响整体设计、泄流能力和消能效果。
一些设计人员在进行设计时,没有有效衔接溢洪道出口和河道,导致出口高于河床高程,加之未做好出口的防冲处理,常造成严重冲刷,从而危及大坝坝脚安全。
水利工程中溢洪道施工的常见问题及对策探析

水利工程中溢洪道施工的常见问题及对策探析发布时间:2021-02-01T06:19:44.317Z 来源:《防护工程》2020年30期作者:陈志军[导读] 近年来,经济快速发展,水利工程发展迅速,基于提高水库建设水平的目的,针对水库溢洪道施工技术在水利工程中的应用,做了简单的论述,总结了技术应用的要点,共享给相关人员参考。
从溢洪道施工技术的应用来说,贯彻落实全过程质量控制理念,严格按照技术操作规范作业,实施动态化质量检测,及时优化施工作业问题,对建设高品质水利工程,有着重要的意义。
现结合具体研究进行论述。
陈志军山东省菏泽市自来水公司山东省菏泽市 274000摘要:近年来,经济快速发展,水利工程发展迅速,基于提高水库建设水平的目的,针对水库溢洪道施工技术在水利工程中的应用,做了简单的论述,总结了技术应用的要点,共享给相关人员参考。
从溢洪道施工技术的应用来说,贯彻落实全过程质量控制理念,严格按照技术操作规范作业,实施动态化质量检测,及时优化施工作业问题,对建设高品质水利工程,有着重要的意义。
现结合具体研究进行论述。
关键词:水利工程;溢洪道施工;问题;对策引言水利工程是我国社会经济发展过程当中的支柱性产业,对推动我国社会经济的长远稳定发展有着至关重要的作用。
自长期发展以来,我国水资源的分布状态严重不平衡,雨水大量分布在南方地区,而北方地区经常出现干旱少雨的状况。
因此,通过水库工程建设对水体资源进行合理的分配和调节,对我国农业发展以及自然环境的有效保护有着非常重要的意义。
溢洪道施工技术是水库工程建设发展过程当中最重要的施工环节,它直接关系到了整个水库的施工安全性和稳定性,并且关系到了整个工程的施工造价。
基于此,选择科学合理的工程设置方案是保证溢洪道施工技术顺利开展的重要保障。
1水利工程溢洪道分析对于溢洪道来讲,主要是水坝或者堰构造物,存在的功能就是在洪水超出水库容量之后对其进行排泄,预防出现溢顶的现象,以免坝体受到破坏性影响,提升水坝的安全性。
水库溢洪道的若干方面简析

水库溢洪道的若干方面简析一、水库溢洪道设计和施工中问题的简析1、溢洪道的设计中要学会合理的调整布局在水库溢洪道建设中要始终坚持实事求是的原则,全面考虑外界环境各个因素的影响,宏观把握整个布局,使设计结果达到标准要求。
首先来说控制段的要求,在设计初期应将泄流维持在均衡的状态下,根据具体的环境情况和施工要求,合理安排断面堰或者宽顶堰。
接下来说引流段,为了方便引流的顺利运行,通常进行喇叭口的设计,因为喇叭口的效果最好,在保持有效长度的同时能将损失控制在最小。
再有消能工,在选择多级跃水时应保持泄洪的方向距离坝脚最少一百到一百五十米,非岩基的普遍方法是把消力池按在末端的位置,进行地段处理。
在岩基上,溢洪道的尾端有陡的边坎时,挑射消能是效果最好的办法。
2、在水力计算方面的措施首先来说在引流段的水力计算,在这方面,要求进水渠的水力设计要满足渠内的水流平顺并且稳定,另外要使得水面的波动以及横向的水面比降小,要避免水的回流以及产生漩涡,同时,在渠道的设计上,要设计使得流速在3-5米每秒之间,渠道的水面线可以根据控制的断面之间建立能量方程,最后用分段求和法计算。
再来说控制段的水力计算,在这方面,建议实用堰的堰顶下游采用WES 型的幂曲线,这样,控制堰的流泄能力就可以根据不同堰型选用规范中的公式计算。
接下来说在泄流段陡槽的水力计算,其中,水面线的计算要确定好初始的计算位置以及水的深度,要对收缩段或是扩散段等一些水力条件相对来说比较复杂的位置进行详细的计算。
最后说一下消能设施的水力计算,要根据水力条件,在正确的选择好鼻坎形势以及尺寸的基础上计算水舌的挑距,并估算冲刷深度。
二、水库溢洪道设计和施工中存在的问题溢洪道是在洪水盛行期间保证水库安全必不可少的建筑设备,某些水库由于当时的设计水平低或工程造价低等的原因,往往其设计的洪水标准相对来说较低、所选用的洪水洪峰、洪量等参数偏小。
以上原因肯定会带来溢洪道的设计尺寸偏小的后果,更有一些小的水库是群众自己办理的,资金不足,工程质量不过关,再加上长时间的外界环境的影响,周边的岩石风化坍塌,经常导致泄洪的能力不足,不能保证安全无误的泄洪。
小型水库溢洪道设计中存在的问题及对策

摘要以工程实例为分析资料,总结小型水库溢洪道设计中出现的问题,并提出有效的处理措施,以为水库安全提供参考。
关键词小型水库;溢洪道设计;存在的问题;对策溢洪道在我国水利工程建设中是最为常见的建筑,在工程项目中能够发挥出排除水库存超蓄洪水的作用,使得水库在汛期泄洪期间处于安全状态。
从完整的工程状况看,溢洪道设计的好坏能够直接影响水库的安全状况。
1调研概况某市现有水库188座,其中32座小(一)型水库,156座小(二)型水库。
在勘察水库时对各个水库出现的安全问题进行详细地检查分析,总结小型水库存在的问题及修整的方法。
研究调查的结果显示,该市的水库中共存在45座病库和37座险库。
面对存在的诸多问题,应给予足够的重视,对导致问题的原因进行分析,并拟定有效的处理措施。
否则,不但建筑工程发挥不了应有的作用,还会引起诸多的安全事故。
技术人员在检查水库运用状况时,对溢洪道的安全问题进行详细的调研,以保证其使用的安全性。
2小型水库溢洪道设计出现的问题2.1溢洪道进出口段与坝身距离短检查中发现有较多的小型水利工程的溢洪道进出口段与坝身的间隔距离存在一定的问题[1],主要是间隔过短,坝肩和溢洪道只有单薄的山脊互相隔离。
当进口段没有使用相应的保护措施时尤其是护砌措施,泄洪后则会引起冲刷,给坝肩的安全造成巨大的伤害[2]。
2.2溢洪道设计尺寸较小在设计小型水库时常常要考虑到工程的资金消耗,而又必须要使得设计达到建筑工程的标准,在资金和标准的双重压力下,很多设计师常常会将设计尺寸进行改动,缩短尺寸大小,随之引起参考的洪峰与洪量等洪水数据发生异常变化[3]。
这些造成溢洪道设计的尺寸也相应减小,在建筑的岩体出现风化坍落后,发生泄洪渠淤积的概率则大大增加,让水库泄流难以正常进行。
2.3溢洪道平面弯道半径大小不稳定平面弯道半径对溢洪道在设计而言,是一个隐藏的不稳定因素,随着时间的变化,收缩忽小忽大,对于泄流的完成起阻碍作用。
在遇到溢洪道陡坡段布置发生异常后会被弯道流态、流势等因素干扰而出现变动,最终带来的结果是出现两岸的水面差,造成凹岸的水面壅高,很容易造成下游衔接的平直段内出现折冲水流,大大削弱泄流的能力。
水库溢洪道设计常见问题与对策

水库溢洪道设计常见问题与对策作者:谢功任罗益仙来源:《建筑工程技术与设计》2014年第20期摘要:总结针对当前我国小型水库溢洪道设计中出现的问题进行分析,并提出有效的处理措施,为水库安全建设提供参考。
关键词:土石坝小型水库;溢洪道设计;存在的问题;对策水库安全与否,会直接影响到人们的生活。
溢洪道设计属于水库建设中比较重要的一个环节,文章将主要对溢洪道设计中存在的问题进行分析,并提出相应的解决方式。
一、溢洪道设计过程中的常见问题分析1、溢洪道泄流能力不足一般情况下,在水库等水利工程建设中,溢洪道建设所占据的成本比较大,溢洪道的设计和施工会影响到整个水库工程施工建设的成本造价,所以在对溢洪道进行设计过程中,设计人员必须要充分考虑到溢洪道的施工建设成本,争取将溢洪道设计成本造价控制在最小范围内。
因此,为了缩小成本,在溢洪道设计中,设计人员通常会采用洪峰、洪量都比较小的洪水数据来作为溢洪道设计的参考数据,于是,设计出来的溢洪道尺寸与标准尺寸相比就小很多,外加上溢洪道周边岩体风化坍落也会对溢洪道形成一定影响,所以常常会影响溢洪道的泄洪能力,造成泄流能力不足,不能保证安全泄洪。
2、溢洪道设计不合理溢洪道设计不合理主要表现在溢洪道进出口和陡槽末端位置布置不合理两个方面。
在溢洪道进出口设计中,一些水库会将溢洪道进出口位置布置在坝身附近,并且没有在溢洪道进出口位置建立护砌,只依靠单薄的山脊将坝肩和溢洪道隔离,这种布局结构,在溢洪道泄洪过程中十分容易发生冲蚀,严重时会直接影响到坝肩的整体强度和稳定性,隐患极大。
除此之外,还有一些水库在设计洪道陡槽末端的时候为了降低施工难度,节省施工成本,会直接将陡槽末端布置在坝角附近,这种布局结构,一旦溢洪道泄洪时泄洪量过大,导致横流冲刷现象的发生,就会危及坝脚安全,影响水库大坝的安全运行。
3、平面弯道半径大、收缩剧烈在溢洪道设计过程中,平面弯道半径设计的太大以及弯道收缩太过剧烈,都会影响溢洪道的正常泄洪。
溢洪道水力学研究中存在的几个问题

溢洪道水力学研究中存在的几个问题
白继中
【期刊名称】《山西水利科技》
【年(卷),期】2006(000)002
【摘要】尽管国内外科技工作者在溢洪道水力学研究方面取得了令世人瞩目的成就,但溢洪道水力学在实践中还存在一些问题.文中进一步分析了掺气浓度估算、岩石抗冲能力估算、弯道水流流态改善、水流压力脉动值估算等问题.
【总页数】3页(P50-51,53)
【作者】白继中
【作者单位】山西水利职业技术学院,运城,044000
【正文语种】中文
【中图分类】TV132
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管 最 大 风 速 应 控 制 在 60 m/s 以 下 。
2 岩石抗冲能力估算问题
泄水建筑物采用挑流消能形式甚为普遍, 而挑流水舌十
分容易造成岩石冲刷。鉴于岩石特性千变万化, 构造十分复
杂, 到目前为止, 还不能由水工模型试验得到冲刷深度定量
值, 需要结合现有工程岩石冲刷原型观测资料的分析, 获得
与 基 岩 构 造 、断 层 破 碎 带 充 填 物 性 质 、产 状 等 密 切 相 关 。鉴 于
岩基地质条件因地而异, 千变万化, 客观上增加了研究该课
题 的 难 度 。 工 程 设 计 中 必 需 要 进 行 冲 刷 深 度 、水 舌 抛 距 等 方
面的水力计算, 而且还要藉助水工模型试验进行验证及优化
及冲击三种情况, 周期性与冲击性对结构的危害性更大。工
加了工程量; 流态紊乱使得消能防冲困难而威胁工程安全。 程关心的是泄流建筑边界固壁的压力脉动。
在泄水工程布置时, 急流弯道中水流的流态十分复杂, 若处
脉动压力的幅值 P 是随机变化的, 其统计特征包括最大
理不好, 将对下游泄槽流态及消能设施均产生很大的影响, 对 工 程 安 全 带 来 严 重 威 胁 。一 般 情 况 下 需 采 取 一 定 的 改 善 措 施。目前国内已建成的溢洪道改善弯道水流的措施见表 1。
底坡
0.030 - 0.038~0.040
0.063 0.25 0.000 0.000
设计流量 (/ m3/s)
1172 1500 302
83 4 660 4 660
消能 型式 挑流 底流 底流 底流 底流 底流
改善弯道 水流的措施 抬高外侧槽底高程 抬高外侧槽底高程 外侧加导流墙 沿程加设三道隔墙 一级弯道设纵向斜坎 二级弯道设均流坎
泄水建筑物采用挑
表 1 国内部分弯道溢洪道情况
转弯半径 转弯角度
工程名称
/m
(/ °)
斋堂水库 100.00 35.69
黄 材 水 库 70.50 38.00
屯仓水库 150.00 92.63
里 塘 水 库 25.10 61.40
159.00 富水水库
113.50
10.00 35.20
底宽 /m
18.15 28.40 16.00 6.40 110.0 110.0
4 水流压力脉动值估算问题
岸 , 后 同) 方 向 的 离 心 力 , 水 流 为 了 平 衡 这 个 力 而 使 得 外 侧 方
水 流 脉 动 是 指 水 流 运 动 参 数( 压 力 及 流 速) 在 其 时 均 值
向 的 水 面 增 高 , 内 侧( 凸 岸 , 后 同) 方 向 的 水 面 降 低 , 形 成 横 向
冲刷深度的经验公式。
天然岩基由于地质构造运动, 存在着程度不同的断层破
碎 带 、节 理 裂 隙 、软 弱 夹 层 等 薄 弱 部 位 。大 量 水 利 水 电 工 程 原
型观测表明, 挑流冲刷破坏总是从那些最薄弱部位开始, 冲
坑最深点也多发生在受冲范围内的最薄弱部位, 尤以节理的
产状对冲刷破坏关系最大。
5 Байду номын сангаас语
其本身的优缺点及其适用范围, 对于重要的工程其处理措施
50 余年来, 我国科技工作者 在 水 工 水 力 学 方 面 取 得 了 令
一般需要通过水工模型试验来论证。
世人瞩目的成就, 在国际上产生了很大的影响。但是目前就溢
目 前 , 从 野 外 观 测 、试 验 研 究 、理 论 分 析 和 数 值 模 拟 等 方
第 2 期( 总第 160 期) 2006 年 5 月
1006- 8139( 2006) 02- 50- 02
山西水利科技 SHANXI HYDROTECHNICS
No.2 ( Total N0.160) May.2006
溢洪道水力学研究中存在的几个问题
白继中
( 山 西 水 利 职 业 技 术 学 院 , 运 城 044000)
摘 要:尽管国内外科技工作者在溢洪道水力学研究方面取得了令世人瞩目的成就,但溢
洪道水力学在实践中还存在一些问题。文中进一步分析了掺气浓度估算、岩石抗冲能力估
算、弯道水流流态改善、水流压力脉动值估算等问题。
关键词:溢洪道;空化空蚀;消能防冲;弯道水流;压力脉动
中图分类号:TV132
文献标识码:B
1 掺气浓度估算问题
段 。对 于 大 中 型 水 利 工 程 弯 道 水 流 计 算 最 终 还 需 结 合 水 力 学
整 治 , 取 、排 水 口 选 址 以 及 码 头 、港 口 建 设 等 领 域 得 到 了 广 泛
模型试验确定。
的应用。 当 水 流 在 弯 道 中 作 曲 线 运 动 时 , 必 然 产 生 指 向 外 侧( 凹
在 高 速 挑 流 水 舌 作 用 下 , 加 速 了 节 理 裂 隙 的 张 开 、串 通 、
第 2 期( 总第 160 期) 2006 年 5 月
白继中:溢洪道水力学研究中存在的几个问题
No.2 ( Total N0.160) May.2006
交汇, 将天然岩基解体 为节理岩块, 随之, 水流 渗入节理块之间的缝 隙。由于水流在节理块 四周的作用力不平衡, 从而把节理块托离岩座 而被送出坑外。周而复 始, 直到冲坑达到平衡 为止。
从国内已建成的溢洪道分析, 改善弯道水流的措施大体可分
成 果 已 正 式 编 入《水 工 建 筑 物 荷 载 设 计 规 范》。但 对 重 要 的 泄
为 两 大 类 , 即 改 变 泄 槽 断 面 几 何 形 状 和 槽 底 设 置 导( 分) 流 墙
水建筑物, 尚需通过模型试验验证。
( 墩) 。 根 据 工 程 实 际 情 况 , 设 计 时 在 陡 坡 弯 道 段 选 定 了 几 种 类 型 的 组 合 形 式 作 为 改 善 弯 道 水 流 的 措 施 。但 这 些 方 法 均 有
掺气设施的位置, 常布置在反弧段上游和容易空蚀部位 的上游。根据国内外的经验, 保护长度约 70 m, 反弧段因离心 力 作 用 , 保 护 长 度 约 70 m~100 m, 直 线 段 保 护 长 度 约 100 m~ 150 m。 掺 气 设 施 的 保 护 范 围 最 终 需 通 过 水 力 学 模 型 试 验 确 定。值得指出的是, 上述保护长度是指泄水建筑物底板的长 度 , 并 非 边 墙 的 保 护 长 度 。在 有 通 气 设 施 的 情 况 下 , 边 墙 顶 部 和底部水流可以掺进气体, 但中部水流没有掺气, 起不到对 边墙中部的保护作用, 这是今后掺气减蚀研究的重点。
3 弯道水流流态改善问题
制, 现已存在的弯道三维模型均属于准三维模型。科研人员 进行了各种弯道水流的准三维数学模型的研究和计算, 虽取
弯道水流是渠道和河道常见的一种水流运动现象, 弯道
得了一些成果, 但远未达到进行天然河弯水流计算的应用阶
水 流 的 运 动 机 理 和 研 究 成 果 已 在 水 利 枢 纽 布 置 , 河 道 、航 道
数 学 模 型 并 取 得 了 大 量 研 究 成 果 。弯 道 水 流 数 学 模 型 可 分 为
均需通过水工模型试验研究。因而, 岩基冲刷的模拟方法及
三大类: ①轴对称二维模型; ②平面二维模型; ③三维模型。
其缩尺效应, 就成为解决工程实际冲刷问题的关键。
由于天然河弯水流及边界的复杂性和计算方法、速度的限
洪道水力学而言, 还有不少问题尚未被人们认识, 需要继续深
面, 弯道水流的研究已取得了大量的成果和认识, 然而, 由于
入研究和探索。我们相信, 今后随着更大规模的水利水电建
描述弯道水流方程组的非线性和弯道水流运动的三维性, 现
设, 一定会带动溢洪道水力学问题研究的进一步发展。
在 还 不 能 得 到 弯 道 水 流 运 动 的 精 确 解 。1914 年 , 米 洛 维 奇 等 作者简介: 白 继 中 , 男 , 1971 年 生 , 1994 年 毕 业 于 河 海 大 学 水
值 Pmax、最 小 值 Pmin、平 均 值 P 及 均 方 根 值 "p= !p2 。其 中 , 最 为 关 注 的 是 "p 值 。通 过 大 量 的 偏 差 系 数 与 峰 形 系 统 计 算 , 脉 动 压 力 幅 值 特 性 接 近 于 服 从 高 斯 正 态 分 布 。脉 动 压 力 的 研 究
掺气减蚀的通气量与水流掺气浓度密切相关, 我国原型 观测资料表明, 要保证水流掺气的浓度, 通气量不得低于泄 流 流 量 的 10%。 通 气 量 的 计 算 尚 不 成 熟 , 一 般 通 过 模 型 试 验 测 定 , 但 要 考 虑 模 型 缩 尺 的 影 响 。通 过 原 型 与 模 型 成 果 对 比 , 一 般 认 为 , 当 模 型 中 坎 上 流 速 大 于 6 m/s~7 m/s 时 , 通 气 量 的 缩尺影响可以忽略, 可按拂氏数相似准则引伸至原型。通气 管 的 面 积 决 定 于 通 气 管 的 最 大 允 许 风 速 。乌 江 渡 和 东 江 原 型 观 测 中 , 实 测 风 速 最 大 达 83.03 m/s, 除 通 气 管 噪 声 大 外 , 吸 力也非常大, 安全难以保证, 为此, 我国有关规范规定, 通气
上 下 的 变 动 。它 与 消 能 、对 固 壁 的 作 用 力 、空 化 空 蚀 等 问 题 密
水面比降, 水力要素在同一横断面上的分布差异很大造成弯
切 相 关 。 根 据 水 流 的 时 变 特 性 , 水 流 脉 动 可 分 为 随 机 、周 期
道 水 流 流 态 紊 乱 。这 种 水 力 现 象 使 得 弯 道 外 侧 边 墙 加 高 而 增
流 消 能 , 必 须 要 进 行 岩 基 冲 刷 的 估 算 。目 前 , 所 有 计 算 方 法 只