拱坝泄洪水工建筑物.pptx

主讲人：吴明洋拱坝泄洪《水工建筑物》Waterconservancyandhydropowerconstruction重庆水利电力职业技术学院CHONGQINGWATERRESOURCESANDELECTRICENGINEERINGCOLLEGE

3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式二、拱坝的消能与防冲

3.5拱坝泄洪泄洪消能与重力坝相同的问题：泄洪型式选择孔口尺寸及布置体形设计泄洪能力消能防冲高速水流的问题

3.5拱坝泄洪泄洪特有的问题：单薄不能形成完整的溢流面→产生新的型坝体削弱泄水振动曲线→向心集中产生新的消能型式高低坎及平面对冲消能拱坝一般地处高山峡谷要解决厂泄爭位及泄洪冲刷岸坡的问题。

3.5拱坝泄洪泄流方式：坝顶溢流布置坝身泄水跌流挑流滑雪道式中孔底孔

3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式自由跌流式溢流头部采用非真空的标准堰，同重力坝。堰顶设或不设闸门，视淹没损失和运用条件。适用：基岩良好，单宽泄洪量较小的薄的双曲拱坝或小型拱坝。缺点：下落水舌距坝脚较近，坝下必须设有防护设施。自由跌流

3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式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。挑流鼻坎可采用连续式结构或各类异型鼻坎（差动坎、舌形坎等）。挑坎末端与堰顶之间的高差△Z＝1.5Hd。坎的挑角：反弧半径R≈Hd，由水工模型试验确定。差动坎可促使水流在空中扩散，增加与空气的摩擦，减小单位面积的入水量，但在构造与施工上都较复杂，又易受空蚀破坏。?

3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式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。挑流鼻坎可采用连续式结构或各类异型鼻坎（差动坎、舌形坎等）。近年来采用的舌形坎，如图4–46所示，拉西瓦采用异型鼻坎，既可促使水流在空中扩散，又不易受空蚀破坏，有较大推广应用价值。拱坝溢流表孔挑流坎

3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式英古里，H=272m，采用坝顶鼻坎挑流的泄洪方式，设有6个宽为9m的溢流孔和7个直径5m的深孔，最大泄流量2500m3/s。目前利用坝顶鼻坎挑流式泄洪量最大的拱坝是南非的亨德列·维尔沃特双曲拱坝，坝高H=88m，由坝顶中间泄洪，泄洪量7930m3/s。东风、流溪河、半江拱坝也采用了这种型式，运用情况良好。对于重力拱坝，可采用水流沿坝面下泄，经鼻坎挑流或底流水跃的消能方式。白山单曲三心圆重力拱坝H=149.5m，在坝顶中部设4个表孔，每孔宽12m，采用挑流消能，qmax=140m3/（s·m）。凤滩重力拱坝是目前世界上拱坝坝身泄洪量最大的，Q=32600m3/s，q=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。

拉西瓦拱坝的异型鼻坎（单位：m）

挑流坎一般都比堰顶低很多，落差较大，因而挑距较远。可布置成厂顶溢流，使厂房和溢流段集中布置，对于溢洪量大而河谷狭窄的枢纽是比较有利的。滑雪道各部分的形状、尺寸必须适应水流条件，否则容易产生空蚀破坏。3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式滑雪道式是拱坝特有的一种泄洪方式。溢流面：由溢流坝顶、泄槽、挑流鼻坎组成。优缺：挑流坎一般都比堰顶低很多，落差较大，因而挑距较远。可布置成厂顶溢流，使厂房和溢流段集中布置，对于溢洪量大而河谷狭窄的枢纽是比较有利的。滑雪道各部分的形状、尺寸必须适应水流条件，否则容易产生空蚀破坏。

挑流坎一般都比堰顶低很多，落差较大，因而挑距较远。可布置成厂顶溢流，使厂房和溢流段集中布置，对于溢洪量大而河谷狭窄的枢纽是比较有利的。滑雪道各部分的形状、尺寸必须适应水流条件，否则容易产生空蚀破坏。3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式滑雪道式拱坝表孔滑雪道

挑流坎一般都比堰顶低很多，落差较大，因而挑距较远。可布置成厂顶溢流，使厂房和溢流段集中布置，对于溢洪量大而河谷狭窄的枢纽是比较有利的。滑雪道各部分的形状、尺寸必须适应水流条件，否则容易产生空蚀破坏。3.5拱坝泄洪一、拱坝坝身泄水方式滑雪道式所以，滑雪道溢流面的曲线形状、反弧、半径和鼻坎尺寸等都需经过试验研究来确定。滑雪道也可设在岸边，一般多采用两岸对称布置，也有只布置在一岸的。适用：泄洪量大、较薄的拱坝。猫跳河三级修文电站拱坝H=49m，采用厂房顶滑雪道式泄洪。设计最大Q=950m3／s，q=35.8m3/（s·m）。1963年一次大洪水，实际泄洪量1600m3／s，单宽流量61.8m3/（s·m），通过实地观测未发现有明显的振动。

挑流坎一般都比堰顶低很多，落差较大，因而挑距较远。可布置成厂顶溢流，使厂房和溢流段集中布置，对于溢洪量大而河谷狭窄的枢纽是比较