12.2 ! 总体?布置
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12.2!.3 跌水与【陡坡进口段布置【应满足泄流能力的】要求;?使水流尽量》平顺通?。。过进口控制段进入跌!落或陡?坡;并在《通过:各级流量《时均能保证上游渠道!要求的?水位不发《。生过大的壅水—。和降水现《。象为此本标准—规定了进口的形【状、长?度并要求设置缩小】过水断面的跌—口对上游水面降落渠!段内无分水》。口和已?。衬砌耐冲的渠道就不!需要再设跌口以加大!单宽流量节约—工程投资
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12.2.—4, 陡坡陡槽段的】主要水力《特性是坡陡、流【急水流对《边界条件的变化非】。常,敏感故应尽量—减少陡槽边墙的扩散!、收缩和转》。弯使其保持同一纵】坡或者采用越来越陡!的纵坡这对防—止出:现折冲波和水流【不脱离槽底以减少空!。。蚀是十分必》要的
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必!须转弯的《陡坡应设置》缓流段进行转弯并应!在陡槽转弯》段采:取克服急流》折冲波?的有效措施
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陡槽段】的纵坡涉及陡槽长短!及材料用量一般【应随地形而定—过陡会增大土方【开挖量并可》能造成土坡失稳只】要陡槽段斜面—与水:平面:之夹角(倾角—)小于?地基土壤《潮湿:或者饱和《水状态(《以陡槽衬砌效果【确,定)下的内摩—擦角就能保证陡【槽,土,坡稳定
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陡槽!。段流:速较急实验》表明:一般当流速达到【7m/s~》8m:/,s左右?时水流会出现掺气现!。象掺气后水深加大陡!槽边墙应随之加高】当流速超过1—。4m/s《后,就增加?了空:蚀破:坏的:。。时能性因此限制【。表面不平整度和采】用人工掺气都是行】之有:效,的减蚀?。措施
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: 人工加糙使】陡槽糙率增》加从而加《。大水深并降》低水流速度减小陡坡!下游消能压力—效果比较显著在落差!不大的工程》中采用较多人工加糙!一般由一定》形,式、一定《间距、周于》。。陡,槽的突出物》组成若其间距过小】或者形式及其他参】数选取不《当轻者会使槽内【急流脱离陡槽底面而!产,生不同程度的负【压造:成空蚀破坏重者能】引起陡槽底板或【。边墙振动严重影响建!。筑物自身安全所以】选择加?糙形式时必须慎【。。重或经试验确—定工程中《常用的加糙》形式有棋《盘式、交错》式、单?人字形、双人—。字形、矩形》横条和台阶式—加糙等可根》据具体?情况选择同时应【加,大陡槽边墙高度
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】陡槽:段的主要任务是平】稳安全地输送水流】矩,形断面是最合—适的:形式:但在宽?。度大、水深浅、坡】度大的陡槽中可能】发生横贯陡槽—连续不断的滚波造成!急流不稳通过—限制湿周来限制陡】槽宽度或者采用【人工加糙《来增加水深都是防止!滚波现象《的措施
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陡槽的!衬砌应?设置沉?陷,。伸缩结构缝接缝处】若不平整而存—在,升坎、跌坎、凸【起体时往往》会成为高速水流产生!空蚀的最重要的原因!此外高速水流若沿伸!缩,缝钻入衬砌底—面或岩石缝》隙还会产生动水压力!掀起底板引起工程安!全事故因《此应严?格,控制:接缝的?施工质量
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《。。12.2.6 】陡坡和跌水(主【要是陡坡)下游冲】刷的影响因素很多】最主要的是跌水口】的单宽流量消—力池:的长度、深度和形】式消力池与下游渠】道的联接《形式以及运行管【。理情况等根据对【陡坡、跌水下—游,渠道产生冲刷—原因分析可》采取以下一些措施
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!(1)根据实—地观测下游冲刷【。往往:是由于跌口单宽流】量过大所致》故设计跌《口,时不仅应满》足过水能力及不【。使建筑物前产—生过大壅水和—降水而且应使跌口单!宽流量公与上游渠】道单宽流量qo【维持一?定比例该比值以q】k/qo=1—.,3~:1.6为好有时【为了使?跌口单宽流量不致】。过大:可采用台堰式跌口】或在跌口前设置【跌舌对于陡坡—。则可采用扩散—式陡槽
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(【2)消力池》的宽度应《能使:消力池的单宽流量】小于或等《于10m3/s~1!5m:3/s?跃前水流佛》汝德数大于2.【5,在4.5~9.【0之间;消力池深】。度,应按照水跃跃后水深!大于下游渠道水深和!淹没系数等于1.】05倍~1.1【0倍的原则选取池】长应大于陡坡的【水跃长度或者—跌水自由跌落水舌】的水平投《影,长度:与水跃长度之—和详细计算见附【录N.2跌差较【小而流量《较大的陡《。坡b:2型降水曲线长度】。多大于陡《槽长度陡槽》末端出现水跃跃前】水深跌差较大而流】量较小的陡坡降水曲!线会在?陡槽内结束陡槽末】端水深已经趋于【。正常:。水,深,其所需消力池—的长度不再随跌差】增加而增大应注【意消:力池的最大池长和池!深并不一定与渠道】。最大设计流量相对应!应将通过陡》坡或者跌水的流量】按数值分级并分【别求:其水跃?跃后水深和》下游渠道水深—。选用:。水跃跃后水》深和下游渠道水深之!最大差值所对应的流!量值来设计消—力池
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!(3)应保证消力】池出口断面》的流速分布均匀消力!池设计过小或过短是!造成下游冲刷的重】要,原,。因应予重《。视为了降低出口平均!流速出口流速最【好控:制,在下游?渠道最大允许流速】的,50%~70%范】围内
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(—4)国内外》在渠系建筑物新型】消,能设备方面的研【究成果较多在大量】试验:的基础上提》出了:一,。些新型消《力池如格栅式—、U:S,BR式?。。、SAF式、冲【击式和菱形陡—坡消力池等》多,数已经过实践考验设!计思想新《颖消能效果明显【工程:费用节省但其针对性!很强各有不同的适】用,。条件应结合具体【工程情况详细类【比选择跌差较大【而重要的跌水或陡坡!的消力?池的:布置形式宜进—行水工模型试验【确,。定
12!.2.8 》 跌水与陡坡本身】是连:。接落差的《建,筑物渗透水流具有较!。。大的水头位能因【渗,流,及其冻胀作用会造成!地基土壤、》砌体的淘《刷破坏河旁库—边的大?跌差陡坡《会在河库《水位骤降时引发地】基土壤?滑塌失稳《会,加大跌水《墙背:的填土容重因此【在进口加强防—渗措施的同时应在布!置陡槽及消力池段】时设置基础排—水设施?陡坡基础排水设施】一般可分段设置【横向排水沟(管【。)并与?沿陡坡两侧或—中轴线设《置的:纵,向排水沟(管)相连!通使渗水沿纵、横】向,排水:网和分段设》在陡坡衬砌体—水面以上的排水【孔排入消《力池或下游渠槽中】消力池水深》以上的?跌水:墙上应视渗流水【量设:1层~2层》排,水孔将渗水排—入消力池所有排水】孔内侧应做好反【滤
【12.2《。.,9 ?要求多级《跌水(?多级陡坡《),在各级消力》池,。末端至下一级的跌】口(:或下一?级陡坡的陡槽起点】)之间设置》一段底?坡为零的整流段整流!段的纵向顶长应大】于其水跃的跃—。后,水,深是:为了使?。。从消力池出》来的:极度紊乱的水流能】在整流段中得—到调整并达到稳【匀后再进入下一【级使下级陡》槽中不出现折—冲波为了适应地形各!级消力池后还—可以用渠道连接【再伺机下跌最后一】级采:用消:力池时应保》证下游渠槽水深大于!池中跃后水深—如果池后为》河道或宽阔》。沟道则应《按出口?断面处河道或宽阔沟!道的实际水深来确】定消力池深度无【。。水河沟的水深—应取:为零要求各级的落差!基本相同主要是为】。了减小?设计:工作量和方便施工】
12.!2.10 —为了保证《斜管:。式跌水管内为—压力流态应确—保进口充分淹没或】者限制其工作跌差小!于6m以便》。在管末不能》保持满管《压力流态《时负:压有限斜《管式跌水管内若【为全无压明流状【。态则浪费了管—道,断面:。如无充分理由不应采!用斜管跌水应满【足下述要求管—道接头不漏水、斜】管的坡度《。应大于临界底坡【、纵断面不应从【陡坡变为缓》坡以免在管内发生水!跃、因?地制宜地采》用有效?的,消力池?形式
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《12.2.11 】 我国东北》。寒冷:地区为了保温—城市市政《暗渠或为了使—暗管:。少占地多《采,用跌:井形式?其流量、跌》差一般均不大且【井筒全部砌护我【国西北黄土地—区塬高沟深》一些小流《量支、?斗渠上人工开挖【的跌:井工程量较小跌差】有,时超过20m跌井】的竖井为上》小下大形状的—设,计简单而上大下小的!竖井、弯管和横洞不!应为:满管有?压流设?计比较复杂跌—井存在的问题一是】进口淹没水深—小、:进口和井口顶坎【的形状?欠佳而?。常5现漏斗状—漩涡二?是消能不完全—常造成出口》冲刷破坏《
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