拱坝坝身的泄水方式

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拱坝坝身常用的泄水方式有:自由跌流式、鼻坎挑流式、滑雪道式和坝身孔口泄流式。

(1)自由跌流式。对于较薄的双曲拱坝或小型拱坝,常采用自由跌流式。泄流时,水流经坝顶自由跌入下游河床。这种泄水方式适用于基岩良好、单宽泄洪量较小的小型拱坝。由于落水点距坝趾较近,坝下应设置必要的防护措施。

(2)鼻坎挑流式。为了使泄水跌落点远离坝脚,常在溢流堰顶曲线末端以反弧段连接成为挑流鼻坎。挑流鼻坎多采用连续式结构,堰顶至鼻坎之间的高差一般不大于6~8m,大致为设计水头的1.5倍,反弧半径约等于堰上设计水头,鼻坎挑射角一般为10°~25°。过堰水流经鼻坎挑射后,落水点距坝趾较远,可适用于泄流量较大的轻薄拱坝。格鲁吉亚的英古里双曲拱坝,坝高272m,就是采用坝顶鼻坎挑流的泄流方式。凤滩重力拱坝是目前世界上坝身泄洪量最大的拱坝,泄洪量达32600m3/s,单宽流量为183.3m3/(s·m)​,采用高低鼻坎挑流互冲消能,共有13孔,其中高坎6孔,低坎7孔。高低坎水流以50°~55°交角互冲,充分掺气,效果良好。

(3)滑雪道式。滑雪道泄流是拱坝特有的一种泄洪方式,其溢流面由溢流坝顶和与之相连接的泄槽组成。水流经过坝以后,流经泄槽,由槽末端的挑流鼻坎挑出,使水流在空中扩散,下落到距坝趾较远的地点。挑流坎一般都较堰顶低很多,落差较大,因而挑距较远,适用于泄洪量较大的拱坝。滑雪道式泄水结构因滑雪道支垫型式的不同,有重叠式泄流和支撑结构泄水两种布置型式。

(4)坝身孔口泄流式。在拱坝的中部、中高部或低部开设孔口用来辅助泄洪、放空水库或排沙的均属坝身孔口泄流。位于拱坝坝体中部偏上的泄水孔称为中孔,位于坝体中部偏下的称为深孔,位于底部附近的称为底孔。坝身孔口的泄水通道通常布置为水平或大体水平的,但有时因某种要求,例如下游落点控制、立面水流碰撞或结构布置要求,也可设计成上仰或下俯的。如果拱坝坝身设有多个泄水孔,各泄水孔的出口高程可以相互错开,不一定非处在同一高程。坝身开孔泄流的优点是能够将射出的水流送得很远,可以对水流的落点、挑射轨迹进行人为控制;高速水流流道短、初泄流量大,对调洪排沙有利。

 

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