跌水建筑物.ppt

主要内容 1.概述 2.跌水的布置 3.跌水的消能设施 跌水是明渠工程中最常见的落差建筑物。当渠道通过地面坡度过陡的地带时，要保持渠道的设计纵坡，就会出现高填方或深挖方的渠段，为避免这种现象，最常见的工程措施就是根据渠道的设计纵坡和实际地形状况将渠道分段，将渠底高程的落差适当集中，并在落差集中处修建跌水，作为渠道落差连接建筑物。 另外在建设灌溉、排洪、城市供水、水电站等水利工程时，常将跌水作为引水、退水、分水和泄洪建筑物。 2 跌水的布置 上游进口连接段 进口控制段 消力池 下游出口段 2.1 单级跌水 单级跌水是根据渠道通过的地形状况，只作一次跌落的跌水。单级跌水的落差一般为3～5m （1）进口连接段 进口连接段是将上游渠道与跌水进口控制段渐变相接的过渡段。其作用在于平稳均匀地引导上游渠道水流进入跌水控制堰口，以减少进口水头损失，并给跌水泄流创造良好条件。常见进口连接段的形式有扭曲面、八字墙、横隔墙和圆锥式。如下图所示： （2）进口控制段 通常在进口控制段设置闸门以调节上游渠道水位；也有不设闸门而用缺口控制上游渠道水位。设置闸门多用于大中型渠道的退水工程中的跌水、陡坡进口部分。常采用平板闸门、弧形闸门等形式，详见水闸相关章节，本节不再复述。 跌水缺口的形式，常采用横断面为矩形、梯形的，底部加台堰或多缺口（复式缺口）等形式，见下图 （3）消力池 消力池的横断面形式一般为矩形、梯形和复式（上部为梯形，下部为矩形），见下图。消力池断面选取原则为： 1）复式缺口优先选用复式断面； 2）若不用复式缺口，则以矩形断面消力池为宜； 3）高寒地区，仍以矩形断面消力池为宜。 消力池尺寸由水力计算决定，在一般情况下其底板衬砌厚度，根据实践经验，可取0.4～0.8m。 （4）下游出口段 为了使消力池中紊动水流能够较平顺地过渡到下游正常渠道，在消力池和下游渠道之间须设置一定长度的连接段和整流护砌段以调整流速、平顺流态，减小下游渠道的冲刷。 跌水常用的消能工有消力坎、消力墩（齿）和齿坎综合消能工。消力坎一般加于池末，为方便施工，多为连续式，其高度计算见综合消力池。对于无推移质撞击和磨损的渠道跌水，为提高消能整流效果，亦可采用差动式齿坎。当消力池深度较小，水跃有越出池外趋势时；或水舌入水宽度较小，在池中形成折冲水流且引起下游水位的剧烈波动时，可在池中加设消力墩（齿）以增加效能效果，稳定水跃位置，使出池水流更加平稳。 消力墩（齿）多为梯形，加设于消力池的前半部分底板上。其尺寸可如下选取。 墩高：a=(0.95~1.2)h1 墩宽：S=墩间距S0=(0.85~1.0)a 纵向位置：位于设计流量水舌跌落位置以后（0.5～1.5）h1处。 式中：h1为跃前断面水深 * * 1 概述 跌水构造 （a）矩形缺口 （b）梯形缺口 （c）台堰式缺口 （d）复式缺口 出口段形式 1—防渗铺盖；2—进口连接段；3—跌水墙；4—跌水护底；5—消力池；6—侧墙；7—泄水孔；8—排水管；9—反滤体；10—出口连接段；11—出口整流段；12—集水井 2.2 多级跌水 3 跌水的消能设施 * * *