高水头岸边式溢洪道泄槽段水力特性研究
高水头大流量泄洪消能研究：“八五”国家科技攻关专题简介
高水头大流量泄洪消能研究：“八五”国家科技攻关专题简介冯家和
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】1996(000)001
【摘要】本文扼要地介绍了国家“八五”科技攻关“高水头大流量泄洪消能研究”专题所取得的主要成果。
根据小湾在可行性研究阶段所面临的一系列水力学问题，重点研究了泄洪消能布置及泄水建筑物体形优化，下游平衡冲深，水垫塘水力特性及体型优化，坝身泄洪引起的坝身振动，５０ｍ／ｓ级高速水流空化空蚀及减蚀措施，泄洪雾化影响及防护措施等方面的问题。
并结合漫湾电站泄洪进行水力学方面的原型观测为高坝建设积累经验。
经过几年来的艰苦努
【总页数】7页(P33-39)
【作者】冯家和
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TV135.2
【相关文献】
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3.“八五”国家重点科技攻关专题(85—208—03—02)《岩质高边坡开挖和加固
措施研究》子专题协调会在青海召开 [J], 张明瑶
4.铁道部“八五”国家重点科技攻关计划专题系列报道(十二)——新型地铁车辆技术标准的研究 [J],
5.“八五”国家科技攻关番茄新品种选育技术研究专题育成的新品种(系)简介 [J], 高振华;李树德;徐悌维;沈延松
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溢洪道水面线水力计算
溢洪道水面线水力计算溢洪道水面线水力计算是指在溢洪道工程设计中，对溢洪道水面的高程进行计算和确定的过程。
溢洪道水面线水力计算是设计溢洪道工程的基础任务之一，主要用于确定溢洪道的有效堤顶高度，以及判断溢洪流量和洪水对下游防洪安全的影响。
在进行溢洪道水面线的水力计算时，需要考虑以下几个方面的因素：1.水位变化规律：根据设计要求和地区实际情况，确定溢洪道水位变化规律，包括出口水位、最高水位和最低水位等。
这些水位变化规律是溢洪道水面线水力计算的基础，也是设计溢洪道参数的依据。
2.流量计算：通过水动力原理和流量公式，计算溢洪道的设计洪水流量。
洪水流量的计算需要考虑下游水位、流域面积、产流特征等因素。
常用的流量计算方法有三角洪水法、单峰洪水法和双峰洪水法等。
3.溢洪道断面选择：根据溢洪道的设计洪水流量和设计水位，在保持流量稳定的情况下选择合适的溢洪道断面，以满足设计要求。
根据溢洪道断面，可以计算出溢洪道的有效堤顶高度和水面线的高程。
4.水力计算：通过溢洪道的水力计算，确定溢洪道水面线的高程。
水力计算的主要内容包括流速计算、水深计算和堤顶高度计算。
其中，流速计算可以采用曼宁公式、剪应力公式等；水深计算一般根据不同的水位和槽坡来确定；堤顶高度计算需要考虑洪水流量、流速和水深等因素。
5.水面线确定：根据水力计算的结果，确定溢洪道水面线的高程。
水面线的高程应满足下游防洪安全的要求，并考虑水力平衡和溢洪道结构的要求。
水面线的确定一般采用一维水流模型计算，根据不同的水位和流量，得出水面线的高程曲线。
在进行溢洪道水面线水力计算时，需要使用一些计算软件和工具，如水力计算软件、一维水流模型等。
这些工具可以提供准确的计算结果，帮助工程师进行溢洪道水面线的设计和确定。
同时，还需要结合实际工程情况，考虑工程经济性、可行性和社会效益等因素，进行溢洪道水面线水力计算的优化设计。
岸边溢洪道设计[详细]
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岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪,土石坝不允许水过坝顶,需要专门修建泄洪建筑物.根据本工程的地形条件,上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽,所以选择溢洪道设置在大坝左岸,为带胸墙孔口式岸边溢洪道.溢洪道由引渠段、 堰闸段、 泄槽段、 挑流鼻坎段组成. 6.3.2 溢洪道引水渠为了 使水流平缓,减小或不发生漩涡和翻滚现象,进口采用喇叭口,进口宽度 B=50米.设计流速4米/s,横断面在岩基上接近矩形,边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度 为1:0.5;采用梯形断面,进水渠的纵断面做成平底.在靠近溢流堰前断区,由于流速较大,为了 防止冲刷和减少水头损失,可采用混泥土护面厚度 为0.5米. 6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰. 溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,溢流堰作用是控制泄流能力,本次设计采用实用堰,优点是流量大,在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长,工程量小.采用弧形闸门.初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H 0 堰顶高程H=1838=1858.22—H 0,则H 0=20.22米 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为:320=Q ε溢式中:ε ——闸墩侧收缩系数,0.9; 米——流量系数,0.48:; g ——重力加速度 ,9.81 2m/s ;B ——堰宽,12米;水位为设计洪水位1858.22米时,堰顶高程1838米,设计Q 溢=4645米3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69米,取B=14米.计算取b=28米,孔口数2孔,弧形工作闸门取值14x19米(宽x 高).中墩厚3米,边墩宽1米,闸室宽度 =14x2+3+2x1=33米. 堰面曲线的确定开敞式堰面曲线,幂曲线按式(7-2)计算:1n n d x KH y -= (7-2)式中 Hd ——堰面曲线定型设计水头,对于上游堰高P1≥1.33Hd 的高堰,取Hd=(0.75～0.95)H 米ax,对于P1<1.33Hd 的低堰,取Hd=(0.65～0.85)H 米ax,H 米ax 为校核流量下的堰上水头. x 、y ——原点下游堰面曲线横、纵坐标; n ——与上游堰坡有关的指数,见表A.1.1;k ——当p1/Hd>1.0 时,k 值见表A.1.1,当P1/Hd ≤1.0 时,取k=2.0～2.2.本次设计Hd=0.8H 米ax=0.8x24.45=19.56米,P1=Hd=19.56=19.56,则引水渠底板高程为1818.44米.p2=0.6Hd~1.33Hd=18米.根据表A.1.1 确定堰面参数值:因为P1/.Hd=1,所以取K=2.2;其中n=1.85,R1=0.5Hd,a=0.175 Hd,R2=0.2 Hd,b=0.282 Hd.即公式1n n dx KH y -== 1.850.852.219.56x y =⨯ 可以得出 1.8527.55x y =上游段曲线采用三圆弧法,圆弧半径为:R 1=0.5H d =9.78米,R 2=0.2H d =3.912米,R 3=0.04H d =0.7824米.对应的水平范围为L 1=0.175 H d =3.432米,L 2=0.276 H d =5.40米,L 3=0.282 H d =5.52米.闸墩顶部高程=校核水位+安全超高=1862.55+0.41862.95米.图7-1控制段曲线图衔接面计算:1.直线段和堰面曲线切点xc,yc 确定.对 1.8527.55x y =求导,坡率为1:0.65,x=10.64,y=2.88.7.4.2.2泄流能力计算开敞式幂曲线WES 实用堰的泄流能力320m Q C δε= (7-6) 式中:Q——流量,米3/s;B ——溢流堰总净宽,米,定义B =nb ; b ——单孔宽度 ,米;C ——上游坡度 影响系数,上游铅直,C=1; H 0——堰上水头,米; 米——流量系数,取0.5; ε——收缩影响系数,取0.9;m δ——淹没系数,取1.33322110.90.52820.225074/m Q C m sδε==⨯⨯⨯⨯=5074>4645 米3/s (设计洪水情况,满足要求).7.5 泄槽设计正槽溢洪道在溢流堰后多用泄槽与消能防冲设施相连接,以便将过堰洪水安全泄向下游河道.河岸溢洪道的落差主要集中在这段.泄槽坡度 常大于临界坡度 ,所以又叫做陡槽.泄槽横断面宜采用矩形断面.当结合岩石开挖采用梯形断面时,边坡不宜缓于1︰1.5,并应注意由此引起的流速不均匀问题. 7.5.1 泄槽的平面布置及纵、横剖面泄槽在平面上应尽可能的采用直线、等宽对称布置.可以让水流平顺流入下游,而且这样结构简单,便于施工.实际中可以设置收缩短,减少工程开挖量和衬砌.出口设置扩散段减少单宽流量,有益于消能防冲,减少对河道的侵蚀.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的水位不影响溢流堰自由泄流和在槽中不发生水跃,水流始终处于急流状态.所以纵剖i 必须大于临界坡度 ic,此种情况下,泄槽起点的水深等于临界hc,矩形泄槽ic 和hc 值如下:2c g Li ac B=⨯ (7-7)c h = (7-8)上式中:C —谢才系数,161C R n=•其中R 为水力半径(米),n-为粗糙系数,对于混凝土n=0.014～0.016; g —重力加速度 ,g=9.81米/s2; α—流速分布系数,取α=1.0; L —泄槽横断面湿周,米; B —水面宽度 ,米; q —单宽流量,米3/s. 泄水槽宽度 为:L=2×14+3+2×1=33米 单宽流量为:q=Q/B=7136/33=216.24米3/s临界水深:16.83c h m ===临界水力半径为:116616.83287.642216.8328117.64100.240.014c c c h B R mh B C R n ⨯===+⨯+=•=⨯=229.81330.00151100.2428c g L i ac B ⨯=⨯==⨯⨯ 由公式:213222423AQ R i nQ n i A R=•=采用混凝土护面n=0.014,h=hc 故 222244223371360.0140.003(2816.83)7.46Q ni A R ⨯===⨯⨯大于临界坡度 ,泄水槽内水流为明槽恒定急变流.为了 减小工程量,泄槽沿程可随地形、地质边坡,但变坡次数不宜过多,而且在两种坡度 连接处,要用平滑曲线连接,以免在变坡处发生水流脱离边壁引起负压或空蚀.,当坡度 由陡变缓时,需用反弧连接,流速大时宜选用较大值.边坡位置应尽量与泄槽在平面上的变化错开,尤其不要在扩散段变坡,泄槽变坡处易遭动水压力破坏.常用的纵坡为1%～5%,有时可达10%～15%,此工程地基为坚硬的岩基,可以陡些,取泄槽纵坡为5%;泄槽的横剖面,在岩基上接近矩形,以使水流分布均匀,有利于下游消能.7.5.1.2试算槽内正常水深h 的计算(坝下游收缩断面水深) 根据《水力学》(公式10-5)可知2132A Q R i n= i=0.05 可以得出试算表表7-5hc 试算结果Q 0 2942 4596.8 6459.2 6655.37 6853.1 7052.55 7253.558所以,下游反弧段断面正常水深hc=5.4米,泄槽起始底板高程为1822.7米. 根据《水工建筑物》溢洪道的相关设计要求,反弧半径可采用(3～6)h(h 为校核洪水位闸门全开时反弧最低点的水深),反弧R=(28.5~57),取40米 ,.圆心角=43.32°.7.5.1.3 推算水面曲线泄槽水面线由能量方程,用分段求和法计算:2222112112cos cos 22V V h h g g L i jααθθ-⎡⎤⎛⎫⎛⎫+-+⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦=- (7-13) 2243n VJ R =(7-14)式中:12L -—分段长度 米;h1、h2分段始末断面水深米; a1,a2,—流速分布不均匀系数取1.05;V1、V2—分段始末断面平均流速米/s; θ —泄槽底坡角度 i=tg θ ,θ=3°; J —分段内平均摩阻坡降;n —泄槽糙率系数n=0.014;V —分段平均流速米/s;R —分段平均水力半径米.在水位情校核况下计算h1,取溢流堰末端断面为开始计算断面,高程为:1822.7米, 校核洪水位到该断面的水位差为: 1862.45-1822.7=39.75米20.929.8139.725.1m/s Vc gh ==⨯⨯=17136h 8.623325.1c Q m BV ===⨯由溢洪道所处地形条件可知,溢洪道泄槽变坡断面处距离上游控制断面接近234.5米,由推算结果可知溢洪道进口处断面水深为8.7米,流速为24.9米/s;泄槽变坡处断面水深为7.7米,流速为28.1米/s.7.5.3 掺气减蚀水流沿泄槽下泄,流速沿程增大,水深沿程减小,即水流的空化数沿程递减,经过一段流程之后,就会产生水流空化现象.空化水流到达高压区,因空泡溃灭而使泄槽壁遭受空蚀破坏,抗空蚀措施有:掺气减蚀、优化体形、控制溢流表面的不平整度 和采用抗空蚀材料等.工程实践表明,临近固体边壁水流掺气,有利于减蚀和免蚀.掺气减蚀的机理很复杂,水流掺气可以使过水边界上局部负压消除或减轻,有助于制止空蚀的发生,空穴内含有一定量空气成为含气型空穴,溃灭时破坏力较弱;过水边界附近水流掺气,气泡对空穴溃灭的破坏力起一定的缓冲气垫作用.掺气设施主要包括两个部分:一是借助于低挑坎、跌坎或掺气槽,在射流下面形成一个掺气空间的装置;一是通气系统,为射流下面的掺气空间补给空气.掺气装置的主要类型有掺气槽式、挑坎式、跌坎式、挑坎与掺气槽联合式、跌坎与掺气槽联合式、此外还有突扩式和分流墩式等,该工程选择挑坎与掺气槽联合式,其水流流态比其他的几种较好.在掺气装置中,通过改变坎的形式和尺寸,可以改变射流下面掺气空间的范围,从而达到控制空气和水混合浓度的目的.挑坎高度为0.2米,挑角为7°,挑坎斜面坡度为1/10.跌坎高度一般在0.6米.由于地形原因,需要进行一次变坡.由缓坡变陡坡i=0.14.中间可以用抛物线连接.抛物线方程按公式:22tan(4cos)Oxy xk Hθθ=+式中:x,y:抛物线横纵坐标,泄槽末端为原点;θ为上端坡角;k:落差系数取k=1.3H:抛物线起始断面的比能;其中H按照公式计算H=h+av2/2g;h:抛物线起始断面的水深;v:抛物线起始断面的平均流速,米/s;a:动能修正系数,可以近似取1.y=0.05x+0.00495x2,推出关于x,y的曲线坐标值表7-3曲线坐标值推算表V 28.1 28.8 30.0 31.8 33.3 34.9C 94.2 93.9 93.4 92.8 92.3 91.8J 0.018 0.019 0.022 0.026 0.030 Es 47.9 49.9 53.2 58.4 63.0 68.3 ΔE 2.0 3.3 5.2 4.6 5.3 i-J 0.1224 0.1206 0.1176 0.1139 0.1101 ΔS(米) 16.1 27.4 44.0 40.1 48.1S总(米) 16.1 43.6 87.6 127.7 175.8溢洪道变坡进口断面的水深难为7.5米,流速28.8米/s,出口水深为6.2米.流速34.9米/s.7.5.4 边墙高度确定因为水流为急流,水深沿程下降,考虑摻气水深h b=(1+ζV/100)h安全加高取1米.,进口断面处边墙高度h=A+h bh b=(1+ζV/100)h+1=(1+1.2×24.9/100)×8.7+1=13米出口断面处边墙高度h=A+h bh b=(1+ζV/100)h+1=(1+1.2×28.1/100)×7.7 +1=12米h b=(1+ζV/100)h+1= (1+1.2×34.9/100) ×6.2+1=10米最终取边墙厚度取2.5米.7.5.5 泄槽的衬砌为了保护地基不受冲刷,岩石不受风化,泄水槽一定要做衬砌.对衬砌的要求如下:表面要光滑平整,以防止产生负压和空蚀;分缝止水可靠,以避免高速水流侵入底板以下,产生脉动压力引起破坏;排水系统要通畅,以减小底板扬压力.衬砌材料要能抵抗空蚀和冲刷,寒冷地区还应有一定的抗冻性.本溢洪道为Ⅱ级溢洪道,采用混凝土衬砌.混凝土的抗空蚀能力强,随其抗压强度增加而增加,因此容易产生空蚀的部位应采用高强度混凝土.衬砌厚度取0.4米.为了适应混凝土的变形,需要设置纵横分缝,缝距为10～15米取20米.泄水槽两侧的边墙横缝布置一般与底板一致,本身不设纵缝,多在边墙接近的底板上设纵缝. 衬砌纵横缝下必须设置排水沟,且相互连通,渗水由横向排水沟集中到纵向排水沟内排向下游,管周围填满1～2厘米的卵砾石.7.6 溢洪道消能设计从河岸溢洪道下泄的水流流速高、能量大,必须进行有效的消能,以避免冲刷下游河床和坝脚,危急工程安全.消能方式常用挑流和底流两种.在土基或破碎软弱岩基上的溢洪道,一般采用底流消能.但对泄流较小的,也可考虑采用挑流消能.本设计,考虑采用挑流消能.消能计算的目的是主要确定挑流射程和冲坑深度,并且确定冲刷坑是否危急主体建筑物的安全. 挑流消能反弧半径R 一般为(6～10)h ,h 为挑流鼻坎反弧最低点水深,近似取6.2米,R 取6h ≈38米 挑角为40度 .鼻坎顶高程=1797米.挑距:2111sin cos cos L v v g θθ⎡=+⎣式中 L ——自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距,米;θ——挑流水舌水面出射角,近似可取用鼻坎挑角,(°); h 1——挑流鼻坎末端法向水深,5米;h 2——鼻坎坎顶至下游河床高程差,米,如计算冲刷坑最深点距鼻坎的距离,该值可采用坎顶至冲坑最深点高程差;v 1——鼻坎坎顶水面流速,米/s ,可按鼻坎处平均流速v 的1.1 倍计.V1=1.1x28.1=38.3米/s;L=147.2米. 冲坑最大深度 为0.50.25t Kq H = 式(7-22)坎顶单宽流量q=Q/b =7136/33=216.24米/s H=1862.45-1795=67.45米 10.50.250.2521.1216.2467.4546.35t Kq Hm ==⨯⨯=为了 保证泄水建筑物不允许受冲坑影响,挑流消能设计应满足以下要求:2/4~5L t H -> (7-23)式中: H2——下游水深2/()147.2/46.3511 4.24L t H -=-=> 满足要求.8.1地基处理的主要要求地基处理的主要要求是:①控制渗流,减小渗流比降,避免管涌等有害的渗流变形,控制渗流量;②保持坝身和坝基的静力和动力稳定,不产生过大的有害变形,不发生明显的不均匀沉降,竣工后,坝基和坝体的总沉降量一般不宜大于坝高的1%;③在保证坝安全运行的条件下节省投资. 8.2地基的处理在坝趾处河床砂卵石覆盖层平均厚度 5—7米,出露岩性为大红峪组石英砂岩与板状粉细砂岩互层,岩石坚硬、构造简单、渗透性小.右岸已查明的小段层有6-7条,软弱夹层有13条;左岸山坡平缓,覆盖着31米厚的山麓堆积物,有断层一条.河床坝基岩石构造较为发育,开挖揭露出断层40余条,其中相对较大的有10多条.因此,在坝趾处开挖7米将河床砂卵石覆盖层清除并使河床平整并设置齿槽,对于较小的断层用用化学材料灌浆或做混凝土塞,对于较大的断层进行开挖回填混凝土处理.8.3岸坡的处理土坝的岸坡应清理为缓变的坡面,开挖边坡不宜太陡.岩石岸坡不宜陡于1:0.5～1:0.75.土坝岸坡不陡于1:1.5砂砾石坝壳部位的岸坡以维持自身岸坡稳定为原则.8.3帷幕灌浆帷幕深度是根据相对不透水层的位置确定的.按《碾压式土石坝设计规范》(SL274－2001)要求,相对不透水层是按羽容值确定的.对 1 级坝相对不透水层为3～5 Lu,但考虑到黑河工程为供水工程,应尽量减少水库渗漏量,故相对不透水层按3 Lu 控制.根据灌浆试验和规范要求确定在坝基设两排帷幕孔,排距2 米,孔距2. 5 米.帷幕的厚度为排距再加0.6～0.7倍的孔距,设计为3. 6 米,全长645米,帷幕深度标准控制为单位吸水率≤3 Lu,初步确定灌浆孔深为42～68米.由于坝基1770.07米高程以下有一厚达20～30米的相对隔水层,因此帷幕下限不超过440米,左右岸坡帷幕应与地下水位衔接,左岸地下水位埋深70米左右,右岸地下水位埋深近80米.左岸坝肩为单排帷幕,帷幕长60米,向左接古河道防渗灌浆灌浆.右岸坝肩为单排帷幕,帷幕长163米.。
水工建筑物-溢洪道(第七章)
第 二 节 正 槽 溢 洪 道
（2）实用堰 实用堰的优点是堰面流量系数比宽顶堰大，泄水能力 强，但施工相对复杂。在大中型工程中，特别是在泄洪 流量较大的情况下，多采用这种堰型，如图6-5（b）所 示。 我国多采用： WES 标准剖面堰和克一奥剖面堰；堰面的 水力学参数可参见《水力学》或有关设计手册。对于重 要工程，其水力学参数应由水工模型试验进行验证或修 正。
和振动。在工程实践中，布臵这种泄洪设施往往与
导流隧洞相结合，施工期采用隧洞导流，竣工后废 洞利用。专门布臵竖井式溢洪道泄洪在我国应用较 少。
第 一 节 概 述
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图6-3 竖井式溢洪道示意图 1—环形喇叭口; 2—渐变段; 3—竖井段
第 一 节 概 述
第 一 节
（4）虹吸式溢洪道：如图6-4所示，它是一种封闭式溢 概 洪道，其工作原理是利用虹吸的作用泄水。当库水位达 述 到一定的高程时，淹没了通气孔，水流经过堰顶并与空 气混合，逐渐将曲管内的空气带出，使曲管内产生真空， 虹吸作用发生而自动泄水。这种溢洪道的优点是能自动 调节上游水位，不需设臵闸门。其缺点是超泄能力较小， 构造复杂，且工作可靠性较差，在大中型工程应用较少。 以上四种类型的泄洪设施，前两种设施的整个流程 是完全敞开的，故又称为开敞式溢洪道，而后两种又称 为封闭式溢洪道。
第 二 节 正 槽 溢 洪 道
三、泄槽 泄槽的水流特点是高速、紊乱、掺气、惯性大，对 边界变化非常敏感。当边墙有转折时，就会产生缓冲 击波，对下游消能产生不利影响；当水流的佛氏数 Fr ＞ 2 时，将会产生波动和掺气现象；若流速超过 15m/s 时，可能产生空蚀问题。因此，应注重泄槽的合理布 臵。 1、泄槽的平面布臵 泄槽在平面上应尽量按直线、等宽和对称布臵。当泄 槽较长，为减少开挖，可在泄槽的前端设收缩段、末 端设扩散段，但必须严格控制。为了适应地形地质条 件，减少工程量，泄槽轴线也可设臵弯道。
岸边式溢洪道
4、DL 5073—1997 不工建筑物抗震设计，北京：电力 工业部，1997
5、能源部、水利部水利水电规划设计总院，碾压式土 石坝设计手册，北京：水利电力出版社，1989 6、潘家铮主编，水工建筑物设计丛书：土石坝，北京： 水利电力出版社，1992 7、孙明权，沈长松主编，水工建筑物，北京：中央广 播电视大学出版社，2001
辽宁广播电视大学双向视频课程
《水利工程设计导论》
第九讲 主讲教师：谷云香
3.4.11 河岸溢洪道设计
岸边溢洪道
河床式溢洪道：挡水坝身可以过水，如： 重力坝的溢流坝。
溢洪道
岸边式溢洪道：
挡水坝身不允许过水 河谷狭窄
1.岸边溢洪道的形式
1)正槽溢洪道:
特征：过堰水流与泄 槽轴线方向一致。 特点： 结构简单， 施工方便，工作可靠， 泄水能力大，应用广 泛。
3、枢纽总体布置；
4、土坝设计；
5、溢洪道设计；
6、输水洞设计。
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2)侧槽溢洪道
特征：水流过堰后，在侧槽内转弯约90°后， 进入泄槽。 特点：堰顶长度可加大，从而减小溢流水深和 单宽流量，又不会增加开挖方量。
3)竖井式溢洪道
特征：进水口为一环形 的溢流堰，水流过堰， 经竖井和出水隧洞流入 下游。 特点：可利用导流隧洞； 水流条件复杂，超泄能 力小，泄小流量时易产 生振动和空蚀。
3.正槽溢洪道的组成
1)进水渠：将水库存的水平顺地引至溢流堰 前。一般为等宽或顺水流向收缩，与控制段 连接处应与溢流前缘等宽。
某水库溢洪道水力特性优化研究
某水库溢洪道水力特性优化研究程怡;代长贤;余定仙【摘要】结合某水库溢洪道水力模型试验,研究优化布置对溢洪道水力特性的影响.通过对进水渠导墙布置型式以及墙身结构优化,扩大进水面、减小导墙进口内、外侧水位差、改善进水渠内水流流态,从而提高溢洪道泄流能力;通过增加外凸式阶梯陡槽段、降低消力池尾坎高程等措施,增加下游消能效果,优化出池流态.【期刊名称】《广东水利水电》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】7页(P9-14,18)【关键词】溢洪道;导墙布置;开孔平差;流态优化;泄流能力;阶梯消能【作者】程怡;代长贤;余定仙【作者单位】广东珠荣工程设计有限公司,广东广州 510611;广东珠荣工程设计有限公司,广东广州 510611;广东珠荣工程设计有限公司,广东广州 510611【正文语种】中文【中图分类】TV651.1溢洪道是水库枢纽建筑物中的重要组成部分，特别在土石坝设计中，溢洪道作为泄水建筑物，下泄水库洪水，防止洪水漫坝，确保土石坝坝体安全[1-2]。
工程运行中，溢洪道进水渠布置型式、泄流能力、消能效果等均直接关系到水库正常运行和维护成本。
然而溢洪道进水渠布置型式通常会受到地形地质条件、相邻建筑物结构型式以及工程占地条件等的限制，进水渠的布置又影响着上游进水流态，进而影响着泄流能力及下游消能防冲效果。
本文主要结合溢洪道水力模型试验，在溢洪道规模不变的情况下，改善溢洪道泄流能力、流态及消能效果，优化溢洪道结构设计。
1 工程概况工程位于广东省境内，始建于1958年，是一项具有灌溉、防洪、发电、供水等综合利用效益的大(2)型水库工程。
水库控制集雨面积为667 km2，总库容为3.838亿m3，兴利库容为2.75亿m3。
枢纽建筑物主要由主坝、副坝、溢洪道、输水压力涵管、电站等组成。
主、副坝为均质土坝，其中主坝最大坝高为43 m，副坝最大坝高为35 m。
溢洪道位于副坝右岸，过流总净宽为 50 m，堰顶高程为49.0 m。
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项 目单位数值计算公式备注g——重力加速度m/s²9.81 Array水库正常蓄水位m62.5校核洪水位m63.58Q——最大洪水流量m³/s39L0——侧堰溢流前缘长度m25堰顶高程m62.5H——堰上水头m 1.08溢流堰采用宽顶堰形式m——流量系数/0.32（一）、侧槽长度计算L——侧槽长度m24.51L=Q/[m（2*g）^0.5*H^1.5]取侧槽L m24.50槽端长度m0.50（二）、拟定侧槽尺寸b0——起始断面底宽m2b L——末端断面底宽m4n1——溢流堰侧的坡比/0.5n2——靠岸侧的坡比/0.5i——底坡坡比/0.001（三）、选定侧槽末端水深h k及控制段尺寸1、控制断面临界水深及相应流速计算h k——控制断面临界水深m 2.13h k=[aQ^2/(g*b L^2)]^(1/3)侧槽段及控制段近似按矩形断面计算V k——控制断面临界水深的相应流速m/s 4.57V k=Q/（b L*h k）侧槽末端底宽b L同控制段2、侧槽末端水深及相应流速计算b L/b0/2b L/b0=5时，b L/b0=1.5；η——h L/h k的系数/ 1.28b L/b0=1时，b L/b0=1.2；其余内插计算h L——侧槽末端水深m 2.72h L=η*h kV L——侧槽末端的相应流速m/s 3.59V L=Q/（b L*h L）3、控制段末端坎高ζ——局部水头损失系数/0.2d——控制段末端坎高m0.09d=(h-h k)-(1+ζ)[(V k2-V L2)/(2*g)]L4、计算侧槽各断面水深q——溢流堰单宽流量m³/s 1.56h i-1=h i +Δy-i ΔX V i-1=Q i-1/（b i-1*h i-1）糙率n 0.0140.0140.0140.0140.014水面宽B4.00 3.49 3.00 2.50 2.00过水断面面积（m²）10.8711.5610.949.717.99湿周Х（m）9.4410.1110.3010.279.99水力半径R（m） 1.15 1.14 1.060.950.80临界坡度i k0.00432680.00532270.0064775460.0080576560.01035临界水深h k2.1319651.92942031.6457955871.2008786630.249356试算法计算各断面间的水位差及各断面水深（忽略水流阻力影响）项目单位数值Q i ——i断面流量m³/s 39.00Q i-1——i-1断面流量m³/s 29.33b i ——i断面底宽m 4.00b i-1——i-1断面底宽m 3.49h i ——i断面水深m 2.72h i =h i+1h i-1——i-1断面水深m3.09ΔX——断面间的距离m 6.2Δy——断面间的水位差m 0.378试算值V i ——i断面流速m 3.59V i =V i+1V i-1——i-1断面流速m 2.72Δy——断面间的水位差m0.566281()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++⨯=∆------111111i i i i i i ii ii i Q Q Q V V V Q Q V V g Q y。
g岸边溢洪道ppt课件
发电、养殖、旅游等综合效益的大（2）型多年调节水库，水库控制流域面积 303平方公里，总库容2.124亿立方米。 枢纽工程由大坝、副坝三座、正常溢洪 道、非常溢洪道、输水隧洞、电站组成。大坝为粘土心墙代料砼护坡坝，全长 1220米，副坝三座总长887米。正常溢洪道为开敞式有闸控制，最大泄洪流量 964立方米/秒。非常溢洪道为河岸开敞式，最大泄流量1022立方米/秒。输水隧 洞为内径3米的圆形有压隧洞，设计输水流量30立方米/秒，水电站装机为1960 千瓦,年均发电量250万度。
❖ 溢流堰：堰顶与正常蓄水位在同一高程。
❖ 通气孔：在遮檐上或在虹吸管间的分水墙上，高于正常蓄水位处 设置通气孔入口，通气孔与堰顶部位的虹吸管（喉道）相连通。 通气孔断面面积约为虹吸管顶部横断面面积的2％～10％。
❖ 工作原理：（1）当上游水位超过溢流堰顶后，即便是小流量， 通过挑流坎作用自动形成水帘，封闭虹吸管的上部并将其中的空 气带走，管内很快减压使虹吸作用自动发生。（2）当上游水位 下降到通气孔入口后，空气由通气孔进入喉道，虹吸作用被破坏， 泄流自动停止。
4）虹吸式溢洪道
利用大气压产生的虹吸作用，能在较小堰顶水头下 得到较大泄流量，水流出虹吸管后由泄槽泄下。
➢优点：管理方便，可自动开始泄水或停止泄水，能比较灵 敏地自动调节上游水位。
➢缺点：①结构复杂；②管内检修不便；③进口易堵塞；④ 真空度较大时，易引起空蚀；⑤超泄能力较小。
❖ 遮檐：位于溢洪道进口前端的正常蓄水位以下。
掌握程度 （2）侧槽溢洪道：重点分析侧槽中的水流特点和适用
条件；了解侧槽设计的原理。
（3）非常溢洪设施：了解类型、概念。
7.1 概述
溢洪道水力计算(刚刚来过)
水深
流速
h
v
1.95287844 4.27147255
1.72941966 4.82339067
1.50596089 5.53909915
1.28250211 6.50421283
1.05904333 7.87660564
0.83558455 9.98303122
修正系数 ζ
1 1.1
掺气后水深 hq
1.04773326 4.99995434
0.85847701 4.99974549
0.75538783 4.99982403
0.68861078 5.00000288
0.64150427 5.00016856
0.60652796 5.0000632
0.57966032 5.00041114
0.55851644 5.00021162
1.95287844 1.72941966 1.50596089 1.28250211
1.14246 0.92734289
边墙加高 △h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
段面积A 水力半径R 计算流量Q 正常水深h0 2.73450856 0.39564601 50.0503807 0.45575143
出口断面 0.83558455 5.01350731 9.98303122 5.33353506 6.07627707
泄槽段水位差：
计算式
hk
h0
△h
不均匀系数 α
△h=hk-h0 1.95287844 0.83558455 1.11729389 1.05
分段并确定各段计算水深：
h1
h2
h3
h4
h5
岸边溢洪道进水口导流墙压强特性的数值模拟研究
岸边溢洪道进水口导流墙压强特性的数值模拟研究
武华宝
【期刊名称】《山东省农业管理干部学院学报》
【年(卷),期】2017(034)009
【摘要】文章以某大型水库岸边溢洪道进水口为研究对象,针对物理模型试验中溢洪道进水口处左岸回流、右岸出现漩涡的问题,应用Realizable k-ε湍流模型、VOF法模型追踪自由表面和非结构网格区域离散进行处理,对水库溢洪道进水口进行三维数值模拟计算,并结合1:80的物理模型试验成果对比分析,结果表明VOF模型能较好的反映出溢洪道进水口的压力场分布,与模型试验的结果吻合较好.其数值计算结果可以为岸边溢洪道进水口压强分布规律提供较为可靠的依据,研究成果也为其他类似的水工建筑物的进水口问题提供了参考.
【总页数】5页(P39-43)
【作者】武华宝
【作者单位】山东农业工程学院国土资源与测绘工程学院,山东济南 250100【正文语种】中文
【中图分类】TV32
【相关文献】
1.岸边溢洪道进水口导流墙压强特性的数值模拟研究 [J], 武华宝;
2.汤河水库溢洪道导流墙模型试验研究 [J], 周晓林
3.岸边式溢洪道引渠导墙形态设计研究 [J], 许学问;陈和春;杜兰
4.大坝溢洪道导流墙流态的数值模拟研究 [J], 昌已登
5.田家湾水库除险加固溢洪道导流墙水工模型试验 [J], 张力鹏
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第３３卷第７期 ２００７年７月 水力发电
文章编号：０５５９—９３４２（２００７）０７—００４５—０２
高水头岸边式溘洪道 槽段 水力特性研究
吴明军 ，王海云 ，戴光清 ，杨庆 （１．四川建筑职业技术学院，四川德阳６１８０００； ２．四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都６１００６５）
关键词：高水头岸边式溢洪道；陡槽段；水力特性；掺气减蚀 摘要：为了保证高水头溢洪道上泄槽段的水流平顺进入下泄槽段以及下泄槽段减免空蚀破坏．同时提高渥奇曲 线段底部的水流空化数和避免负压；在变坡处采用了渥奇曲线和下切直线段相结合，其后接掺气坎的形式。针对下 泄槽陡坡段容易出现水翅现象，提出了在两侧墙增设一段与泄槽底板成一定夹角的消翅悬梁，从而有效地抑制了 水翅的发展，稳定了泄槽流态，且悬梁发生空蚀破坏的可能较小。该体形布置形式对类似工程有一定的参考价值。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｕｔｅ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｉｇｈ－ｈｅａｄ Ｂａｎｋ Ｓｐｉｌｌｗａｙ Ｗｕ Ｍｉｎｇｊｕｎ ，Ｗａｎｇ Ｈａｉｙｕｎ ，Ｄａｉ Ｇｕａｎｇｑｉｎｇ￣，Ｙａｎｇ Ｑｉｎｇ２ （１．Ｓｉｃｈｕａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄｅｙａｎｇ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１８０００； ２．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂ．ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ ａｎｄ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｒｉｖｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｕｎｉｖ．，Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｓｉｃｈｕａｎ ６１００６５１ Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｈｉ ｇｈ－ｈｅａｄ ｂａｎｋ ｓｐｉｌｌｗａｙ；ｃｈｕｔｅ ｓｅｃｔｉｏｎ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ａｅｒａｔｉｏｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ ｏｆ ｕｐｐｅｒ ｃｈｕｔｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｉｔｅｄ ｔｏ ｌｏｗｅｒ ｃｈｕｔｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｍｏｏｔｈｌｙ，ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ｃｈｕｔｅ ｓｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ ａｎｄ ａｖｏｉｄｉｎｇ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ—ｇｒａｄｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｇｅｅ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｗｅ ａｄｏｐｔ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｇｅｅ ｃｕｒｖｅ ｗｉｔｈ ｄｏｗｎ—ｔａｎｇｅｎｃｙ ｓｔｒａｉｇｈｔ－ｌｉｎｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ－ｃｈａｎｇｅｄ ｓｅｃｔｉｏｎ．Ａｎ ａｅｒａｔｏｒ ｔｙｐｅ ｗａｓ ｓｅｔ ｕｐ ｂｅｈｉｎｄ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ－ｇｒａｄｅ ｓｅｃｔｉｏｎ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｌｏｗｅｒ ｃｈｕｔｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａｐｔ ｔｏ ｐｒｅｓｅｎｔ ｗａｔｅｒ－ｗｉｎｇ，ｏｎｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｇｉｒｄｅｒ ｗａｓ ｓｅｔ ｕｐ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ｃｈｕｔｅ ｗａｌｌｓ．Ｔｈｅ ｇｉｒｄｅｒ ａｎｄ ｃｈｕｔｅ ｂａｓｅ－ｐｌａｔｅ ｂｅｃａｍｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ａｎｇｌｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ－ｗｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ｌｅｔ ｏｕｔ ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｓａｔｅ ｓｔｅａｄｉｌｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｉｔｔｌｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｇｉｒｄｅｒ ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ ｂｙ ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ．Ｓｕｃｈ ｌａｙｏｕｔ ｔｙｐｅ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ．
中图分类号：ＴＶ６５１．１ 文献标识码：Ａ
Ｏ前言 溢洪道＿ｌ１是一种常见的泄水建筑物。用于宣泄规划库容 所不能容纳的洪水，防止洪水漫溢坝顶，保证大坝安全，溢洪 道有较大的超泄能力，同时运行较为方便。岸边溢洪道分为 正槽式、侧槽式、井式和虹吸式．在实际工程中正槽式溢洪道 被广泛采用；根据其平面形式的不同可以分为直线型和曲线 型溢洪道。直线型溢洪道相对其他形式具有体形简单，流态 稳定，布置形式较为成熟等优点。文献【２—５］对曲线型溢洪道 的水力特性进行了研究；直线型溢洪道工程的体形布置一般 包括引渠段、控制段、泄槽段以及挑流段等。文献『６一ｌ３］中，对 溢洪道进、出口体形进行了较多的研究和探讨，文献『ｌ４—１７］ 对溢洪道掺气坎形式和泄槽段等的衔接形式进行了研究．有 关掺气坎体形的研究目前的文献较多，其体形也较为成熟； 在高流速条件下泄槽段的衔接形式和体形的研究相对较少。 随着筑坝技术的提高，高水头溢洪道的水力学问题成为设计 和科研人员关心的焦点，尤其是泄槽段高速水力学问题．泄槽 内水流处于急流状态，常常会出现水流冲击波、掺气以及空化 空蚀等水力现象。为减少工程量，泄槽段沿程变坡不宜过多。 在两种坡度连接处，容易发生水流脱离边壁，引起负压进而出 现空蚀。本文将采用物理模型试验的方法对高水头直线型岸 边式溢洪道泄槽段的水力特性及其形式进行研究探讨。
１体形研究 本文结合我国某水电站溢洪道进行了模型试验研究。该
收稿日期：２００７—０３—０７ 基金项目：教育部博士点基金资助项目（２００６０６１００３９） 作者简介：吴明军（１９６３一），男，四川达县人，副教授，硕士，主 要研究方向为力学与结构．
Ｗａｔｅｒ Ｐｏｗｅｒ １／ｏ１．３３． ．７圜
维普资讯 http://www.cqvip.com 水力发电 ２００７年７月 溢洪道最大水头大于１００ ｍ，最大单宽流量大于２００ ｍｆｆ（ｓ・ｍ）， 具有水头高，洪水流量大的特点。模型为正态模型，按重力相 似准则设计，模型比尺为１：３０。图１为溢洪道纵剖面图，分别 由引渠段、控制段、上泄槽段、渥奇曲线段、下泄槽段和出口 挑流段组成。
图１溢洪道纵剖面示意（单位：ｍ） 试验的重点是通过测试高水头溢洪道泄槽段的高速水 流水力指标．对泄槽段体形进行研究．使得溢洪道在高速水 流条件下能够正常运行。工程经验表明，当泄水建筑物近壁流 速达３０ ｍ／ｓ以上，空化数小于０．２时，一般要考虑采用掺气 减蚀措施．试验首先对没有设置任何掺气设施的情况进行了 水力特性研究，在此基础上结合掺气减蚀措施对泄槽段特性 进行研究，试验研究的工况为闸门全开，堰顶最大水头２３ ｍ。 水流空化数的计算公式为 ２ ．．２ ．．２ Ⅱ＝ ｐ ＝ ＋ｐ ｐ １ ＝ ＋Ｈ Ｈ
一 －ｂ —ｂ 式中，Ｐ。为参考点的压强；ｐ 为水的汽化压力，Ｐ。为大气压
力， 为水的容重，ｇ为重力加速度，日为参考点压力水头，日。 为大气压力水头， 为水的汽化压力水头， 的计算值参考 工程当地的海拔高程，经计算为９．４ ｍ水头…Ｐ＝０．２３８ ４ ｍ 水柱（采用２０℃水温时的汽化压力）。 试验结果表明．不同工况下上泄槽段水流平顺；下泄槽 段水流处于急流状态且为高流速区，有发生空化空蚀的可能 性，该段水流自掺气发展不充分；下泄槽段为陡坡段容易出 现冲击波。为了产生不同程度的水翅，掺气坎的布置存在一 定难度。 实测和计算表明．渥奇曲线段以后的部位流速大于３０ ｍ／ｓ，此段的水流空化数小于或等于０．２。按照工程经验在泄 槽段需考虑设置掺气减蚀设施。一般地，直线段的掺气坎可以 保护下游约为１００～１５０ ｍ的长度：若挑坎下游接反弧段，则保 护范围将缩短．其下游的保护范围约为７０－１００ ｍ。试验提出： 在渥奇曲线段设置第一道掺气坎，采用底部强迫掺气形式就 需破坏原来水体底部的连续性。为了充分利用渥奇曲线段 对水流的平稳作用．以使水流平顺进入下泄槽段：同时提高 渥奇曲线段底部的水流空化数、避免该段出现负压，在渥奇 曲线末端接一直坡段．其下游衔接掺气坎：又由于下泄槽段 为一陡坡段．综合考虑采用跌坎加小挑坎的联合掺气坎形 式：由于下泄槽段后接一反弧段，为此在距离渥奇曲线段 １２０ ｍ处布置了第二道掺气坎，其形式为挑坎（见图２，３）。
２水力特性 为了检验设置掺气坎后陡槽段的水力特性，试验实测了 各运行工况下水流的流态、沿程压力分布、掺气坎后空腔特 图２溢洪道掺气坎布置示意（尺寸单位：ｍ） ａ １号掺气坎 ｂ ２号掺气坎 图３各掺气坎体形（尺寸单位：ｍ） 性、通气井风速、沿程掺气浓度分布等水力指标。结果表明：在 泄槽段布置两道掺气坎后，当堰顶水头在ｌ１ ｍ以下时．整个 泄槽段流态平顺；当堰顶水头达到１７ ｍ时．受掺气坎影响． 下泄槽中部出现了水翅，且间歇地有水溅出槽身。不同工况下 各掺气空腔内没有积水，空腔长度随着库区水位的上升而增 大，空腔高度则随着库水位的升高而减小。试验中还实测了 溢洪道泄槽沿程的压力分布，结果表明：闸门全开时除空腔 内有负压外沿程均为正压。各工况下１号通气井内单孔横断 面中心点的风速为２３．３６～３１．０８ ｍ／ｓ．单宽通风量为ｌ１．６８～ ｌ５．５４ ｍ３／（ｓ・ｍ），２号通气井内单孔横断面中心点的风速为 ３２．７１～３７．４２ ｍ／ｓ，单宽通风量为１６．３６～ｌ８．７ｌ ｍ３／（ｓ・ｍ１，均符 合规范要求。在２号掺气坎起挑点处，实测底部最小掺气浓 度为４．９７％，在挑流鼻坎出口处的最小掺气浓度为５．４７％，达 到了溢洪道规范要求。这表明：各掺气坎对其下游底板起到 了较好的保护作用．所选掺气坎的位置和体形合理可靠。 为了避免水翅对泄槽周围建筑的影响，同时保证泄槽内 流态的稳定性．通过试验提出了在下泄槽段中部两侧墙增设 一段与泄槽底板成一定夹角的消翅悬梁，以此来抑制水翅的 发展：另一方面由于该悬梁位于水流表面．此处自掺气已经 充分发展．在高速水流作用下发生空蚀破坏的可能较小。观 测表明，不同工况下所设消翅悬梁有效地抑制了水翅的发 展．稳定了泄槽流态。其悬梁的体形见图４。 ３结语 高水头溢洪道泄槽段突出的水力特性是下泄槽段处于 高流速区，水流自掺气发展不充分．有发生空化空蚀的可能 性；下泄槽段为陡坡段容易出现不同程度的水翅，给掺气坎 的布置带来一定的难度。为了有效地对底部进行掺气减蚀． 需破坏底部水流的连续性。为此，本研究在变坡处采用了渥 奇曲线和下切直线段相结合，其后接掺气跌坎和挑坎的方 法：一方面使水流平顺进入下泄槽段；另一方面可以提高渥 奇曲线段底部的水流空化数、避免负压，达（下转第５２页）