精选回答
拱坝不仅是挡水建筑物,同时也可根据实际情况及需要设置有泄水形式。拱坝的坝身泄水按其设置的位置不同可分为坝顶自由跌流式、坝顶鼻坎挑流式、坝面泄流、滑雪道式和坝身孔口泄流等形式。
1.坝顶自由跌流式
水流经过坝顶自由跌入河床,其溢流坝顶通常采用非真空的标准堰型。这种溢流形式具有结构简单和施工方便的优点,但水舌落水点距坝脚较近,冲刷坑的位置靠近坝基,冲刷严重时会威胁大坝安全。适用于下游河床基岩良好,下游坝坡较陡或向下游倒悬的双曲拱坝。对于高拱坝的坝顶跌流,为了防止发生严重的冲刷,常需采用消能防冲设施,如采用跌流消力池,或在下游设两道坝抬高水位形成水垫消能。
2.坝顶鼻坎挑流式
为了加大下泄水流的挑距,常在溢流堰顶曲线末端设置挑流鼻坎。挑流鼻坎多采用连续式结构。挑坎末端与堰顶之间的高差一般不大于6~8m,大致为堰顶设计水头的1.5倍,反弧半径与堰顶设计水头相近。
3.坝面泄流
坝面泄流是指将水流顺坝面下泄至底部后,经挑流鼻坎或消力池消能的泄水方式。一般只适用于断面较厚,而且下游面有一个比较规则坡度的重力拱坝。
4.滑雪道式
滑雪道式的溢流面由坝顶曲线段、泄槽段和挑流鼻坎段3部分组成。泄槽常为坝体轮廓以外的结构部分,可以是实体结构,也可做成架空或利用电站厂房顶构成。水流过坝后,流经滑雪道式泄槽,由槽末端的鼻坎挑出,使水流在空中扩散,下落到距坝较远的地点,以保证大坝的安全。滑雪道可布置在河床中央或拱坝两端,两侧溢流可使两股水舌互相撞击消杀能量,减轻冲刷。这种形式适用于流量大,河床较窄或河床基岩条件较差需要水流挑至更远处的情况。
5.坝身孔口泄流
在拱坝的中部、中高部或低部开设孔口用来辅助泄洪、放空水库或排砂的均属坝身孔口泄流。位于拱坝坝体中部偏上的泄孔称为中孔,位于坝体中部偏下的称为深孔,位于底部附近的称为底孔。
如果拱坝坝身设有多个泄水孔,为了取得下游消能的效果,各泄水孔的出口高程可以相互错开。例如我国二滩拱坝有6个中孔,出口就分布在三个不同的高程。坝身开孔泄流的优点是能够将射出水流送得很远,同时也可以做到对水流落点、挑射轨迹的人为控制;高速水流流道短;初泄流量大,对调洪有利。