溢洪道消能型式及防冲加固措施

能确保堰顶高程不会发生降低的危险。此措施 能有
效增 加 下泄 流量 ， 同时还 具有 投 资 小 、 增 强 抗 洪标 准
等优点 ， 但不宜过多增加下泄流量 ， 以降低下游河道
图 ４ 底 流 消能示 意 图 的负担 。
１ ． ３ 面流 消能 面流 消能 是 一 种 基 本 的消 能 方式 ， 其 原 理 是 利
中图分类号 ： Ｔ Ｖ ６ ５ １ 文献标 识码 ： Ｂ
１ 溢 洪 道 主 要 消 能 型 式
溢洪 道 消能 防 冲设 施 的 型 式 应 根 据 地 形 、 地 质 条件 ， 泄 流条 件 ， 运行方式 ， 下 游 水 深 及 河 床 抗 冲 能
力， 消能防冲要求 ， 下游水流衔接及对其他建筑物影
２ 溢 洪道 防冲加 固具体措施
溢 洪道 除 险加 固的措 施 要 依 据 不 同 的 工程 所 面
图 ３ 水 跃消 能措 施
临的 问题来 制 定 相 应 地 具 体 措 施 ， 下 面 介 绍 三 种 常
用 的措 施 。
２ ． １ 拓 宽溢 洪道 采 用这 一措 施 ， 必 须 具 备 允许 的地 质 条件 ， 且 在 保证 开挖 量不 大 的情况 下 ， 对 溢 洪 道 进 行拓 宽 ， 这 样
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Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
． ２ 底 流 消能 程共 分 为三 段 ： 泄水 建筑 物 边 壁 的摩 阻 消能 ， 射 流 水 １ 底 流消能 是一 种 常规 的消 能形 式 。其原 理 是 通 股空中扩散掺气 消能 ， 冲坑水垫 中淹 没扩散和紊动
剪 切 消能 。挑 流 消能示 意 图见 图 １ 。
过水跃产生的表面旋滚和强烈的紊动来达到消能 目
的， 从 而 降低水 流 流速 。底 流 消能 适 用 于各 种 地 基 ， 多用 于软 弱岩 基 ， 或设有 船 闸 、 渔道 等 对 流 态有 严 格
要 求 的 枢 纽 工 程 。底 流 消 能 的 型 式 主 要 有 以 下 ３
种： ①降低护坦高程所形成的消力池消能； ②在护坦
末端 修建 消力 坎 所 形 成 的 消 力 池 消 能 ； ③ 以 上 两 种 型式 加 上趾墩 、 消力墩 、 尾 槛 的辅 助消 能 工 程所 形 成 的综 合式 消 力池 消能 。底 流 消 能 的消 力 池 分 为平 底
方式。其原理是借助于鼻坎将下泄的高速水流抛射
至空中， 使水 流 扩散 同时卷 入 大 量空 气 ， 然后 落 人 较
远处的下游水垫 ， 从而形成强烈的旋滚 区， 冲刷河床
形 成 冲坑 ， 再 经 过 紊 动 扩 散 与 下 游 水 流 衔 接 。全 流
扩散式鼻坎
ｆ 窄缝式鼻坎
图 ２ 鼻坎 的几 种形 式
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Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
图 １ 挑流 消 能示 意 图
式、 斜坡式 、 扩散 式及多级消能等各种 型式 ， 较常采
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ４— ０ ３— ２ ３
［ 作者简介］ 张施腾（ １ ９ ８ ７ 一） ， 男， 辽宁庄河人 ， ￣Ｊ Ｅ． ｘ ． － 程师， 从事输水工程 工作 ； 王磊 （ １ ９ ８ ８ 一） ， 男， 辽宁沈 阳人 ， 助理工程师， 从事输水工程工作。
（ Ｔｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ４ ２）
用 的是 平底 式 和斜坡 式 消 力池 。水跃 消能 措 施 见 图 涌浪上游 的戽斗 内形 成旋 滚 ， 在 涌 浪下 游形 成 表 面旋
３ ， 府流 消能 示意 图见 图 ４ 。 滚， 在主流之下形成底部旋滚 。戽流消能适用 于下游水
响等 因素 ， 通 过 技 术 经 济 的 比较 来选 定 。河 岸 式 溢 洪道 常 采用 的消 能 方 式 包 括 ： 挑 流消能、 底流消 能， 亦可 采 用 面流 、 戽 流 或其 他消 能型 式 ¨ 。
１ ． １ 挑 流 消能
挑 流 消能是 高水 头 泄水 建 筑 物 中 最 常用 的消 能
２ ． ２ 加深 溢 洪道
采用 这一 措施 ， 必 须 在 同等 水 位 的情 况 下 进 行 。 用 泄水 建筑 物 末 端 的跌 坎 或 戽 斗 ， 将 下 泄 急 流 的 主 此措 施不 仅 增 加 了下 泄 流 量 ， 而 且 还 降低 了 溢 洪 道 流 挑 至水 面 ， 通 过 主 流 在 表 面 的 扩 散 及 形 成 的底 部 的堰 顶 高程 ， 从而 提高 了 防洪 的性 能 。
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文章 编 号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ９— ０ ０ ９ ９— ０ ２
溢 洪 道 消 能 型 式 及 防 冲 加 固 措 施
张施腾 ， 王 磊
（ 辽 宁润中供水有 限责任公 司， 沈阳 １ １ ０ １ ６ ６ ）
深大于跃后水深 、 下游河床及两岸有一定抗 冲能力的枢 纽工程。戽 流消能 示意 图见 图 ６ 。
主流
底 ； 漩涡
图 ５ 面流 消能 示意 图
涌 浪
ｈ
表 蕊游 涡
戽漩 涡 ／
， — 镟 一 缓 流
＼ 、 ／ ＝
一 、
渊能 Ｆ 斗
底部灏 涡
图 ６ 戽 流 消能 示意 图
摘
要： 针对溢洪道 的各种 消能型式及 其适用 条件进 行 了简要 的介绍 。消能 防冲加 固是 溢洪
道运行后必须采用 的维护方法 ， 给 出了 ３个主要 的溢洪 道加 固措 施 ， 适用性 良好 ， 为实 际工程 中改建加 固溢洪道提供 了经验 。
关键词 ： 溢洪道 ； 消能型式 ； 防冲加固 ； 措施