浅析水工建筑物中冲击波对正槽溢洪道泄槽的影响
四川农大-水工建筑物2019考试
四川农大-水工建筑物2019考试水工建筑物2019考试一、单选题 (共50题，50.0分)1、基本荷载组合中不考虑以下哪个荷载（）A. 静水压力B. 自重C. 地震荷载D. 淤沙压力标准答案：C2、（）应力分析方法假定坝体由若干层独立工作的水平拱圈叠合而成，每层拱圈可作为弹性固端拱进行计算。
A. 有限元法。
B. 拱梁分载法。
C. 纯拱法。
D. 壳体理论计算方法。
标准答案：C第19题3、如果水闸地基是承载力比较差的土基一般溢流堰适用（）。
A. 宽顶堰B. 斜堰C. 实用堰D. 折线堰标准答案：A4、土石坝的粘土防渗墙顶部高程应（）。
A. 高于设计洪水位B. 高于设计洪水位加一定超高，且不低于校核洪水位C. 高于校核洪水位D. 高于校核洪水位加一定安全超高标准答案：B5、（）是控制溢洪道泄流能力的关键部位。
A. 溢流堰B. 引水渠C. 泄槽D. 尾水渠标准答案：A6、建在河边或水库的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电的需要，而修建的水闸为（）。
A. 节制闸B. 分洪闸C. 进水闸D. 排水闸标准答案：C7、采用以下()措施主要用来提高重力坝坝基的强度。
A. 开挖与清理B. 固结灌浆C. 帷幕灌浆D. 混凝土齿墙标准答案：B建在渠道上或河道上，用于拦洪、调节水位以满足上游引水或航运的需要，而修建的水闸为（）。
8、A. 节制闸B. 分洪闸C. 进水闸标准答案：A9、检修闸门一般在（）情况下开启。
A. 动水B. 静水C. 动水和静水标准答案：B10、在荷载计算中，拱坝作为主要荷载而重力坝忽略的是哪一项（）A. 温度荷载B. 自重荷载C. 扬压力D. 泥沙压力标准答案：A11、心墙坝的上游坝坡常用（）。
A. 1:2.0~1:3.0B. 1:2.5~1:3.5C. 1:2.25~1:3.0D. 1:2.25~1:3.25标准答案：D12、为了改善拱坝坝体应力在坝体与坝基交接处可设置（）A. 纵缝B. 错缝C. 横缝D. 周边缝标准答案：D13、关于土石坝坝坡，下列说法不正确的有（）。
水工建筑物基础基础试题及答案
1:上游连接段用以引导__过闸__水流平顺地进入闸室，保护__两岸和闸基__免遭冲刷，并与__防渗刺墙__等共同构成防渗地下轮廓，确保在渗透水流作用下两岸和闸基的抗渗稳定性。
2、水闸消能防冲的主要措施有消力池、__海漫__、防冲槽等。
3、海漫要有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷；要有一定的粗糙性以利于进一步消除余能；要有一定的透水性以使渗水自由排出。
6、隧洞进口建筑物的型式有__竖井式_、___塔式___、__岸塔式__、___斜坡式__。
其中__塔式__受风浪、冰、地震的影响大，稳定性相对较差，需要较长的工作桥。
7、正槽式溢洪道一般由_进水渠_ 、_控制段_、__泄槽__、消能防冲措施_、__出水渠__五局部组成。
其中___控制段___控制溢洪道的过水能力。
8、泄水槽纵剖面布置，坡度变化不宜太多，当坡度由陡变缓时，应在变坡处用__反弧段__连接，坡度由缓变陡时，应在变坡处用__竖向射流抛物线__连接。
9、水工隧洞按水流状态可分为__有压洞__、__无压洞__两种形式，___________更能适应地质条件较差的情况，但其_________复杂，所以应防止平面转弯。
10、回填灌浆是填充__衬砌__与__围岩__之间的空隙，使之结合严密，共同受力，以改善__传力__条件和减少__渗漏__。
1．水闸是渲泄水库中多余洪水的低水头建筑物。
〔×〕2．辅助消能工的作用是提高消能效果，减少池长和池深，促成水流扩散，调整流速分布和稳定水跃。
〔√〕3闸下渗流使水闸降低了稳定性引起渗透变形和水量损失。
〔√〕4．水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。
〔√〕5．整体式平底板常在顺水流方向截取假设干板条作为梁来进展计算。
〔√〕6．正槽溢洪道泄槽的底坡常小于临界坡降，以使水流平稳。
〔×〕7．围岩地质条件比拟均一的洞身段不设施工缝。
〔×〕8．无压隧洞由于内水压力较大，从水流及受力条件考虑，一般用圆形断面。
水工建筑物1
一、填空题1．河岸溢洪道的主要类型有正槽式、侧槽式井式和虹吸式四种。
2．正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。
3．侧槽溢洪道通常由控制段、侧槽、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。
4．非常溢洪道一般分为漫流式、自溃式爆破引溃式三种。
5．溢流堰的主要形式有宽顶堰、实用堰驼峰堰和折线形堰。
二、单项选择题1．关于实用溢流堰上游堰高P和定型设计水头Hd 的比值P/Hd与流量系数m的关系正确的是（ B ）。
A、高堰的流量系数m随P/Hd减小而降低；B、高堰的流量系数m接近一个常数；C、低堰的流量系数m随P/Hd减小而升高；D、低堰的流量系数m接近一个常数；2．对于正槽溢洪道的弯道泄槽，为了保持泄槽轴线的原底部高程及边墙高不变，以利施工，则应采用下列措施（A）。
A、外侧渠底抬高△h，内侧渠底降低△hB、外侧渠底降低△h，内侧渠底抬高△hC、外侧渠底抬高△h，内侧渠底抬高△hD、外侧渠底降低△h，内侧渠底降低△h（△h为外墙水面与中心线水面高差）3．陡坡泄槽i＞ik,当水深h0＜h＜hk，h0为正常水深，hk为临界水深，泄槽水面曲线为（ B ）。
A、a型壅水曲线B、b型降水曲线C、c型壅水曲线D、均可发生4．为了减少侧槽的开挖量，下列措施不对的有（ C ）。
A、侧槽宜采用窄深工式，靠岸一侧边坡宜陡些B、允许始端侧槽内水面高出堰顶0.5H (H为堰上水头)C、侧槽宜采用宽浅式D、b0/bl应小些，一般为0.5～1.0（b0和bl为侧槽始端与末端底宽）三、简答题1．河岸溢洪道如何进行位置的选择？应选择有利的地形条件，布置在垭口或岸边，尽量避免深挖而形成边坡。
（1）应布置在稳定的地基上，并考虑岩层及地质构造的性状，充分注意地质条件的变化（2）溢洪道进出口的布置应使水流顺畅，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行，进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝体（3）从施工条件考虑，应便于出渣路线及堆渣场所的布置。
浅议水利枢纽中正槽溢洪道泄槽的设计
摘 要 ：在 水 利 枢 纽 中 ，必 需 设置 泄 水建 筑 物 。 溢 洪道 是 一 种 最 常 见的 泄 水建 筑 物 ， 用 于排 泄 水库 的 多余 水量 、必 要 时 防空 水库 以及施 工期 导 流 ， 以满足 安 全和 其 他要 求 而修 建 的建 筑物 。 关键词 ：收缩段 ： 弯曲段 ：岩 基 中图分 类 号：Ｔ Ｖ ６ ５ １ ． １ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ０ ４ ３ ２（ ２ ０ １ ３ ）一 ０ ４ — ０ ２ ７ ０ — １
正槽 溢 洪道 通 常 由引 水渠 、 控制 段 、泄 槽 、 出 口消能 段及 尾 防止 高速 水流 钻入岩 石裂隙 ，将岩石 掀起 ，泄槽都 需要进行衬 砌 。 水 渠 等 部分 组 成 ，溢流 堰 轴 线与 泄 槽轴 线 接 近正 交 ，过 堰 水 流流 （ ２ ）岩 基上 泄槽 的衬 砌 。岩基 上泄槽 的衬 砌可 以用 混凝 土 、 向与 泄槽 轴 线 方 向一致 。其 中 ，控 制段 、泄槽 及 出 口消能 段 是溢 水泥 浆 砌 条石 或 块石 以及石 灰 浆砌 块 石 水泥 浆勾 缝 等 型式 。对于 洪 道 的主体 。 大 、 中型 工程 ，由于 泄 槽 中流 速较 高 ， 一般 多采 用 混凝 土 衬 砌 。 混凝 土 衬砌 厚 度 不宜 小 于３ ０ ｃ ｍ 。 为 防止产 生 温度 裂 缝 ，需 要 设置 １泄槽 的平面布置 纵横 缝 。 由于 岩基 的约 束力 较 大 ，分 缝距 离 不 宜太 大 ，一 般 约为 泄 槽在 平 面 上 宜 尽 量 成 直 线 、 等 宽 、 对 称 布 置 ，使 水 流 平 １ ０ ～１ ５ ｍ（ 当衬砌 厚度 较小 、温 度变 化较 大 时 ，取 小值 ）。靠 近衬 顺 ，避 免 产 生冲 击 波等 不 良现 象 。但实 际 工程 中受地 形 、 地质 条 砌表 面沿 纵横 向需配 制温 度钢 筋 ，含钢 率约 为Ｏ ． １ ％ 。 件 的 限制 ， 有 时泄 槽很 长 ， 为减 少 开挖 、衬 砌 工 程量 或 避 免地 址 施 工 时要 做到 接 缝处 衬砌 表 面平 整 ，特 别 要 防止 下游 块底 板 软 弱带 等 ，往 往做 成 带收缩 段和 弯 曲段 的型式 。 高 出上 游块 底 板 。 国外 有小 坝 工程 ，在 高流 速处 将 紧靠 横 缝 下游 （ １ ）收缩 段 。泄槽段 水流 属 于急 流 ，如必须 设置 收缩 段 时 ， 块底 板 的边缘 降低 １ ２ ． ７ ｍ ｍ ，并 以１ ：１ ２ 或更缓 的斜 坡 升高 至原 底板 其 收缩 角 也 不宜 太 大 。 当收缩 角 太 大时 ，必须 进 行冲 击 波计 算 ， 高程 ，受 到 了减 小脉 动 压力 和 防止 空蚀 破 坏 的效 果 ，可 供 设 计参 并 应通 过 水 工模 型 试验 验 证 。收 缩 段最 大冲 击 波 波高 由总偏 转 角 考 。做 好接 缝 止水 是 底 板防 冲 的一 项 重要 措 施 ，止 水效 果 好 ，可 大 小 决 定 ，而 与 边 墙 偏 转 过 程 无 关 。 因 此 ， 为 了 减 小 冲 击 波 高 隔绝 水 流侵 蚀 底 部 。从 理论 上 讲 ，没 有 向上 的脉 动 压 力 ，底 板就 度 ，采用 直线 形收 缩段 比圆弧形 收缩 段为 好 。 不会 失 稳 。对 于平 行 于 水流 流 向 的纵 缝 ，可 适 当 降低要 求 ， 一般 当收 缩角 较 小 时 ，冲击 波较 小 ， 不一 定 要进 行冲 击 波计 算 ， 可用 平接 型式 ，但缝 内也要做 好止 水 。 可 直接采 用经 验公 式计 算 收缩角 。 在 岩基 上 应注 意将 表 面风 化 破碎 的 岩石 挖 除 。为 了使 衬 砌与 （ ２ ）弯 曲段 。泄槽弯 曲段 通 常采用 圆弧 曲线 ，弯 曲半 径应 大 基 岩 紧 密 结合 ，增 强 衬 砌稳 定 性 ，有 时用 锚 筋将 二 者连 在 一起 。 于１ ０ 倍 槽 宽 。弯 曲段水 流 太 复杂 ， 设计 的 主要 问题在 于 使 断面 内 锚 筋 的 直径 、间距 和 插 入深 度 与岩 石 性质 和 节理 有 关 ，一 般 每平 的流 量分 布趋 近均 匀 ，消 除或抑 制冲 击波 。 方米 的衬 砌 范 围约 需要 ｌ ｃ ｍ 的锚筋 。锚 筋 直径 ｄ 不 宜太 小 ，通 常采 弯 曲段 的水 力设 计 方法 很 多 ，大 体可 分 为两 类 ：① 施加 侧 向 用２ ５ ａ ｒ ｍ 或 更大 ，间距 约为 １ ． ５ ～３ ． Ｏ ｍ ，插 入深 度 大致 为 （ ４ ０ ￣６ ０ ） 力 ， 即采 取 工程 措 施 ， 向弯 曲段 水流 施 加 作用 力 ，使 它 与水 流 所 ｄ 。对 于较 差 的岩石 ，应 通过 现场 试验确 定 。 受 的离 心 力相 平 衡 ， 以达 到消 除 干扰 的 目的 。渠 底超 高 法 ，弯 曲 泄 槽 的 两 侧 边 墙 ，如 岩 基 良好 ，也 可 采 用 衬 砌 的 型式 ，其 导 流墙 法 等方 法 都 属于 这 一类 。② 干 扰 处理 法 ，即在 曲线 的起 点 构造 与 底板 基 本相 同。衬 砌 厚度 一 般 不小 于 ３ ０ ｃ ｍ ， 以便浇 筑 ，切 和 终 点 ，引入 与 原 来 的干扰 大 小 相等 但 相位 相 反 的反 扰 动 ， 以消 需用 钢 筋锚 固 。边 墙 横 缝一 般 与底 板 横缝 一 致 。边 墙 本 身不 设纵 除 原来 的扰动 影 响 。复 曲线 段 法 、 螺旋 线过 度 段 法和 斜 坎法 就 是 缝 ，但 多在 与 边墙 接 近 的底 板 上 设置 纵 缝 。当岩 石 比较 软弱 时 ， 基 于这个 原理 提 出来 的。 需将 边 墙 做成 重 力式 挡 住土 墙 。边 墙 应 做好 排 水 ，并 与底 板 下横 ２纵 剖 面 布 置 向排 水 管连 通 。为 了排 水通 畅 ，在 排 水 管靠 近边 墙 顶 部 的一 端应 泄 槽 纵 剖 面 设计 主 要 是 决 定纵 坡 。 泄槽 纵 坡 必 须 保 证 泄 流 设置 通气 孔 。边墙 顶部应 设 置马 道 以利 交通 。 时 ，溢 流 堰下 为 自由 出流和 槽 中 不 发生 水跃 ，使 水流 始 终 处于 急 （ ３ ）土 基 上 泄 槽 的衬 砌 。土 基上 的泄 槽 通 常采 用 混 凝 土衬 流状 态 因此 ，泄槽 纵 坡 必须 大 于 临界 坡度 。为 了减 小 工程 量 ， 砌 。 由于 土基 的沉 降量 大 ，而 且 不 能采 用锚 筋 ，所 以衬砌 厚 度 一 ． ３ ～Ｏ ． ５ ｍ 。当单 宽流量 或流 速 比较 大 泄槽 沿 程 可 随地 形 、地 质变 坡 ，但变 坡 次数 不 宜 过 多 ，而 且在 两 般 要 比岩 基上 的大 ，通常 为０ 种 坡度 连 接处 ，要用 平 滑 曲线 连 接 ， 以免在 变 坡 处发 生 水 流脱 离 时 ，也 可 用 到 Ｏ ． ７ ～１ ． Ｏ ｍ 。混 凝 土 衬砌 的横 向缝 必 须采 用 搭 接 的 边壁 引起 负压 或空 蚀 。 型式 ， 以保证 接 缝处 的 平整 ，有 时还 在 下块 的上游 侧 做 齿墙 ，嵌 入地 基 内， 以防 止衬 砌 底板 沿 地 基面 滑 动 。在 土基 或 是 破碎 软 弱 ３横 断 面 的岩 基 上 ，需 要 在衬 砌 底板 下 设 置面 层 排水 ， 以减 小 底 板承 受 的 泄 槽横 断 面 形状 与 地质 情况 紧 密相 连 。在非 岩基 上 ，一般 做 渗流 压 力 ，排 水 可采 用 厚约 ３ ０ ｃ ｍ 的 卵石 或碎 石 层 。如 地 基是 粘 性 成梯 形 断 面 ，边坡 比为 ｌ ： １ ～１ ： ２ ；在岩 基 上 的泄 槽 多做 成 矩 形或 土 ，应先 铺 一层 厚０ ． ２ ～Ｏ ． ５ ｍ 的沙 砾垫 层 ，垫 层上 再铺 卵石 或碎 石 近 于矩 形 的横 断面 ，边 坡 比为 １ ： ０ ． １ ～１ ： ０ ． ３ 。泄 槽 的过 水 断面 通 排 水层 ；或在 沙 砾 层 中做 纵横 排 水 管 ，管 周做 反 滤 。如 地基 是 细 过水 力计 算确 定 。 沙 ，应先 铺一 层粗 沙 ，再做 排水 层 ， 以防渗流 破坏 。 由于 水流 条 件 的复 杂性 ，有 许 多 问题 在 理论 上 还不 够 成 熟 ， 这 里 还 需指 出 ，泄 槽 的止 水和 排 水 都是 为 防止 动水 压 力 引起 不 能 建 立 确 定 的解 析 关 系 。上 面给 出 的 计 算 式 是 在 引 入 若 干 假 底 板破 坏 和 降低 扬 压 力而 采 取 的有 力措 施 ，对 保 证 安全 是 很 重要 定 ，经 过 简化 后 得 到 的 ，因而 是 近 似 的 。对 于重 要 工程 还 应 通过 的 。但 在 工 程 实践 中往 往 因 对其 认 识 不足 而 被忽 视 ， 以致 造 成工 模 型试验 进行 选 型和确 定尺 寸 。 程 事故 。所 以必 须认 真做 好泄 槽 的构造 设计 ，认 真施 工 。 ４泄槽的构 造及减蚀措施 作者 简介 ：姜 海 荣 （ １ ９ ７ ６ 一 ） ，女 ，本科 ， 吉林 省 前郭县 哈拉 （ １ ）泄槽 的衬 砌 。为 了保护 槽底 不 受冲刷 和 岩石 不受 风化 ，
国家开放大学《水工建筑物》形考任务1-4+综合练习参考答案
8.溢洪道的过堰水流与泄槽轴线方向一致的是（）。 A.井式溢洪道 B.虹吸溢洪道 C.侧槽溢洪道 D.正槽溢洪道
9.为了安置闸门的启闭机械，以及操作管理的需要，常在闸墩上架设（）。 A.交通桥 B.翼墙 C.工作桥 D.胸墙
10.土基上水闸的主要消能工是（）。 A.消力池 B.挑流鼻坎 C.消力戽 D.宽尾墩
C.实体重力坝 D.空腹重力坝 9.用水泥含量比较低的超干硬性混凝土，经碾压而成的混凝土坝称为（）。 A.实体重力坝 B.宽缝重力坝 C.空腹重力坝 D.碾压式重力坝 10.在决定重力坝坝顶高程时，应按正常蓄水位（或设计洪水位）情况和校核洪 水情况分别求出坝顶高程，然后选用（）。 A.最大值 B.算术平均值 C.最小值 D.平均值
3.输水建筑物的作用是用以宣泄多余水量、排放泥沙和冰凌或为人防、检修 而放空水库等，以保证坝和其他建筑物的安全。（×）
4.为使工程的安全可靠性与其造价的经济合理性恰当地统一起来，水利枢纽 及其组成的建筑物要进行分等分级。（√）
5.重力坝的工作原理是在水压力及其它荷载的作用下，主要依靠坝体自身重 量产生的抗滑力来满足稳定的要求。（√）
C.有限单元法 D.拱冠梁法 4.双曲拱坝是指坝体在（）方向上呈拱形。 A.水平和铅直 B.水平 C.A 与 B 和 C 均不对 D.铅直 5 土石坝中（）的排水体伸入坝体内部，能有效的降低浸润线，常用于下游水位 较低或无水情况。 A.棱体排水 B.贴坡排水 C.褥垫排水 D.组合式排水 6.（）排水不能降低浸润线，但能 B.褥垫排水 C.贴坡排水 D.组合式排水 7.工程中常用于均质土坝的坝坡稳定分析方法是（）。 A.折线滑动法 B.有限元法 C.复式滑动法 D.圆弧滑动法 8.工程中常用于斜墙坝的下游坝坡稳定分析方法是（）。 A.有限元法 B.折线滑动法 C.复式滑动法 D.圆弧滑动法
水工建筑物智慧树知到期末考试章节课后题库2024年酒泉职业技术学院
水工建筑物智慧树知到期末考试答案章节题库2024年酒泉职业技术学院1.横缝平行于坝轴线，将坝体分成若干个坝段的缝。
（）答案:错2.水资源有利而无害。
（）答案:错3.混凝土抗冻性F100表示经过100次冻融循环而不破坏、不严重降低强度。
（）答案:对4.拱坝坝身设永久伸缩缝以适应地基不均匀沉陷。
（）答案:错5.黏土斜墙的顶部厚度一般不小于3m. （）答案:对6.重力坝抗滑稳定性分析计算时常采用单一的安全系数法，计算公式有抗剪强度公式和抗剪断强度公式两种。
（）答案:对7.水闸的水平防渗设备指的是铺盖，垂直防渗设备指的是齿墙、板桩和防渗墙。
（）答案:对8.陡坡的构造与跌水相似，由进口连接段、控制堰口、陡槽段、消力池和出口连接段组成,不同之处是陡槽段代替了跌水墙。
（）答案:对9.坝体表面的水平位移可用视准线法或三角网法施测，视准线法适用于坝轴线为直线、顶长不超过600m的坝，三角网法可用于任何坝型。
（）答案:对10.驼峰堰是一种复合圆弧的溢流低堰，堰面由不同半径的圆弧组成。
设计与施工简便，基底较宽，基底压力较均，.整体稳定性好，适用于软弱地基。
（）答案:对11.闸下渗流使水闸降低了稳定性引起渗透变形和水量损失。
（）答案:对12.护坡的作用主要为了防止波浪淘刷、冰层和漂浮物的损害、顺坝水流的冲刷等对坝坡的危害，以及雨水、大风、动物穴居、冻胀干裂等因素对坝坡的破坏。
（）答案:对13.不能利用帷幕灌浆孔或部分固结灌浆孔进行接触灌浆。
（）答案:错14.裂缝的处理方法，主要有表层涂抹、喷浆修补、表层粘补、凿槽嵌补和灌浆处理等五种，应当根据裂缝的性质和具体条件进行选择。
（）答案:对15.水闸消能防冲的主要措施有（）等。
答案:防冲槽###海漫###消力池16.土石坝的日常养护修理工作主要包括（）。
答案:保持排水系统畅通###观测仪器设备的养护###保持坝面完整###合理控制水库水位###加强安全管理17.隧洞进口建筑物的型式有（）。
水工建筑物——泄水建筑物知识系列（1）
1.什么叫泄⽔建筑物？它有⼏种型式？ 在⽔利⼯程枢纽中，⽤来泄放⽔的⽔⼯建筑物称为泄⽔建筑物。
其型式有岸边溢洪道、溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式。
2.岸边溢洪道主要有⼏种型式？ 岸边溢洪道主要有以下三种型式： （1）正槽溢洪道：溢洪道的泄槽与溢流堰轴线正交，过堰⽔流与泄槽轴线⽅向⼀致。
（2）侧槽溢洪道：溢流堰设在泄槽⼀侧，溢流堰轴线与泄槽⼤致平⾏。
（3）井式溢洪道：进⽔⼝在平⾯上为⼀环形的溢流堰，⽔流过堰后，经竖井和隧洞流向下游。
3. 溢洪道由哪⼏部分组成？ 溢洪道从上游⽔库到下游河道通常由引⽔段、控制段、泄⽔槽、消能设施和尾⽔渠五个部分组成。
4.溢流堰有哪⼏种型式？它们的特点是什么？ 溢流堰纵断⾯⼀般有实⽤堰和宽顶堰两种基本型式。
实⽤堰的流量系数较⼤，但结构⽐宽顶堰复杂，当堰⼝狭窄、地⾯⾼程较低，或地⾯⾼程虽较⾼，但开挖容易且⽅量不⼤时可以采⽤。
宽顶堰的流量系数较实⽤堰⼩，但施⼯简单，当地⾯较⾼，开挖⽅量⼤且开挖⽐较困难时，采⽤这种堰型可以减⼩⼀些开挖量。
5.为什么溢洪道进D要设计成喇叭形状？ 溢洪道进⼝设计成喇叭形状的主要⽬的是使⽔流平稳均匀地流向溢洪堰，防⽌发⽣漩涡或横向⽔流，降低局部⽔头损失，提⾼溢洪道的泄洪能⼒。
6.溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因是什么？ 溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因有以下⼏⽅⾯： （l）衬砌表⾯不平整，特别是横向接缝处下游块有升坎。
（2）接缝⽌⽔不良，施⼯质量差。
（3）地基处理不好，衬砌与地基接触不良。
（4）衬砌底板下排⽔不畅。
以上因素都将导致底板下产⽣很⼤的扬压⼒和动⽔压⼒，以致使底板被掀起破坏。
7.为什么溢洪道下游容易引起冲刷破坏？ 从溢洪道下泄的⽔流，流速很⾼，单宽流量⼤，在泄⽔槽末端集中了很⼤的能量。
因此，末端必须设置消能设施。
在实际中，很多⼯程因消能设施考虑不当，⾼速⽔流与下游河道的正常⽔流不能妥善衔接，能量没有完全消除，致使下游河床和岸坡遭受冲刷破坏，危及⼤坝和溢洪道⾃⾝的安全。
浅议正槽溢洪道泄槽设计
θ0
=
a rctg
(r 0
+
b b / 2)tgβ1
（9）
式中 b——弯道槽宽，m ； r 0——弯道中心线的曲率半径，m ； β——波角，（ ）；
1
θ0 ——第一个外侧最高水位所对应的圆心角，（ ）。 c .边墙水深按下式计算：
θ1 ±θ=
3t g 1
3 Fr 2 1
tg 1
1 Fr 2
1
（1 0 ）
扰动的反射和 负扰动的反射同时在同一点 发生，两者互相抵 消，结果使在 折射点以下的下泄水流被导 向与边墙平行，扰 动减至最小。
根据动量原理，偏转角 θ和产生冲击波后的水深之间的
关系为： h2 = tgβ1 h1 tg(β1 θ)
（5）
tgθ=
tgβ1 (
1+
8
Fr
2 1
sin 2
β1
3)
2tg 2 β1 + ( 1+ 8F r12 si n2 β1 1)
图 1 正槽溢洪道布置图 1—进水渠；2—溢流堰段；3—泄槽；4—消能段
5—尾水渠；6—非常溢洪道；7—土坝 泄槽纵剖面设 计主要是决定纵坡。泄槽 纵坡必须保证泄 槽中水位不影 响溢流堰自由泄流和槽中不 发生水跃，使水流 始终处于急流 状态。因此，泄槽纵坡必须 大于临界坡度。为 了减少工程量 ，泄槽沿程可以随地形、地 质变坡，但变坡次
在直线边墙收缩段中，由于边墙向内偏转 θ角，急流受 边墙阻碍，迫 使水流从收缩边墙起点开始 沿边墙转向，发生 水面局部雍高 的正扰动，雍高的扰动线在 交汇后经传播，再
发生折射，在 收缩段末端因边墙向外偏转 ，水流失去依托而 发生水面局部 跌落的负扰动，其扰动线也 向下游传播。由于 这些作用叠加 的结果，将使下游流态更为 复杂。如果能使正
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浅析水工建筑物中冲击波对正槽溢洪道泄槽的影响
摘要：溢洪道是用以调节库容的水工建筑物，泄槽是溢洪道中重要的组成部分，由于在泄槽中水流高速流动，并且流速在不断改变，会产生一系列的冲击波，这些水流冲击波会对泄槽正常工作和溢洪道出口的消能造成非常不利的影响，甚至会产生局部溃坝，所以水流产生的冲击波对正槽溢洪道泄槽的不利影响要引起足够重视。
关键词：高速水流；冲击波；溢洪道；泄槽
1 冲击波对正槽溢洪道泄槽的影响研究意义
溢洪道是水利枢纽中一项十分重要的水工建筑物，由于水库需要调节库容，所以需要布置泄水建筑物。
泄水建筑最常见的形式是溢洪道，其主要作用是宣泄水库不能容纳的洪水，避免洪水漫顶，保障大坝的安全运行。
水利工程枢纽中，溢洪道型式主要有溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞、岸边溢洪道。
溢洪道通常由引水段、泄水槽、控制段、消能设施和尾水渠组成。
其中泄槽是溢洪道中一项重要的组成部分，多使用于连接出口消能段和泄水陡槽，一般布置在挖方段，泄槽分为收缩段、扩散段和弯曲段。
由于泄槽中水流很急，边墙方向在不断改变，水流受到了强烈的扰动，非常容易产生冲击波。
同时产生的冲击波影响的范围可能延伸非常远，给泄槽正常工作和溢洪道出口的消能造成非常不利的影响，如果泄槽不能正常工作，就会造成溢洪道无法正常宣泄水库所不能容纳的洪水，结果可能会造成大坝局部垮塌，甚至导致溃坝。
故此，我们要对水流产生的冲击波对泄槽的影响要着重了解和研究，对于泄槽的设计要基于地质、水流条件、地形等综合因素考虑。
2 冲击波理论及影响机理
冲击波是一种不连续峰在媒介中的传播，冲击波峰造成介质的温度、压强等性质的不连续性改变。
如核爆炸时的爆炸中心压力急剧升高上升，令周围气体强烈振动产生的波动[1]。
冲击波波速以超音速从爆炸中心往周围扩散，有非常大的破坏性。
在溢洪道泄槽中是由于高速水流的不均匀流动、流速在不连续性变化、方向在不断改变而产生的水流冲击波，对泄槽的边墙和下游出口有很大的破坏性。
高速水流冲击波是水流边界变化和急流作用下产生的复杂水流。
因为水流有较大的惯性，在弯道流动时由于边墙的作用，会使水流的方向改变，高速水流会对边墙产生冲击波，由于牛顿定律力的作用是相互的，同时边墙也会使水流动量改变，形成水流的局部雍高。
水流产生的冲击波在泄槽内传播，当冲击波到达的时候，水流已经先前流过一段距离，所以，冲击波在开始产生的地方下游形成一段较大的影响范围。
同时，和边墙的距离逐渐变远，越靠近下游，就会在这个影响区域内产生一条扰动线，这条线与原来水流所形成的角度就是波角。
水流内部由于边墙的偏转，会出现水面雍高，水流产生扰动，形成许多菱形的波。
泄槽中
正交于水流方向取微元，令微元随水流移动，流速为v。
在泄槽平边墙静止不动，微元内水流没有横向移动。
到了收缩段，固壁挡墙在微元中向里运动迫使水体运动。
和明渠类似，微元内会形成断波。
泄槽平面内，断波不能传播到上游，其波峰的横向移动和水流移动综合作用形成了急流冲击波。
些冲击波会冲击泄槽内的边墙和出口，这又由于高速水流产生的冲击波携带大量的能量，所以也会对消能设施的布置要较高要求[2]。
3 减少冲击波对泄槽段影响措施
高速水流产生的冲击波在泄槽内的不利影响是不可避免的，为此要采取一些方法减少其不利影响。
收缩段在工程中常见的是对称收缩，基于冲击波理论，最大冲击波波高取决于侧墙偏转角θ，θ越大，冲击波的波高也就越大，但和边墙的偏转曲率没有关系[3]。
其中，可见适当减小侧边墙偏转角可以减小波高。
对于纵波来说，可以避免产生因水流过急而产生水流溢出，根据具体的地形条件参照诺谟图计算出θ，收缩段的长度。
速水流产生的冲击波是一种机械波，机械波的能量与频率的平方、振幅的平方成正比，和介质的密度成正比。
高在泄槽扩散段，高速水流与边墙有密切关系，水流和边墙容易分离，会形成正冲击波与负冲击波。
可以使用断波理论阐述负扰动波的产生机理，把向外偏转的扩散段边墙看作与水体相背的运动，产生的断波是逆行落水波，然后在高速流水中形成负扰动波。
负扰动波不同于正扰动波，负扰动波的逆行落水是发散的，波形平缓，与断波波峰假设相差悬殊。
自然扩散角，等同于档板背离水体运动速度高于挡板被瞬间撤去时水流的速度。
边墙不能约束水流，波高和扰动波波角与θ没有关系。
对于设置弯曲段，是不能避免的，所以，由于边墙迫使水流变向，这样更容易产生冲击波。
故此要尽量控制弯曲半径R≥10b（b为泄槽截面宽度），尽量使水流流量分布均匀，这样可以减少冲击波的不利影响。
因此，对于减小冲击波的不利影响，要尽量使泄槽底板平整减小水流的不均匀扰动，根据地形合理设计侧墙偏转角θ，在弯曲段控制转弯半径等。
由于关于泄槽扩散冲击波理论尚待深入研究，在建设大型工程时，要在设计后通过模型试验进行验证。
对于下游的消能设施，可以采用掺气消能，在出口处可以采用消力墩，消力墩将水流分成很多小水流，使水流偏转，经过出口后互相撞击，并且消力墩表面的摩阻力会消耗一部分水流能量，减小水产生的强烈紊动。
这些可以增加消能效果，使跃后水深减小，减小消力池开挖深度，缩短消力池长度，降低工程造价。
参考文献
[1] 樊有锋，刘韩生，姬春利.对称直线收缩段急流冲击波的水力计算[J].中国农村水利水电，2009（10）.
[2] 田士豪.方彦军泄槽冲击波的水力特性[J].武汉水利电力大学学报，1995，
6（03）：28.
[3] 林继镛，王光纶.水工建筑物[J].5版.北京：中国水利水电出版社，2009.。