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《12.2  总【体布置? 《 , :。 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 — 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 】 》   ? 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 —     —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 》。  —   ?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14m/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 》   —  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, ? ,     —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 —     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 !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 】。     (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qk/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 ! :     (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~15m3—/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1.0—。5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 ?    【 (: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5】0%~70%范围】内  】 , , (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【、USBR式、SA!F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 】 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 — ,