《水工建筑物 - 泄水建筑物知识系列(2)》

泄水建筑物在水利工程中扮演着至关重要的角色。它包含多种类型，如溢流坝、河岸式溢洪道等。溢流坝主要依靠坝体自身来宣泄洪水，其设计要考虑坝体的稳定性和泄洪能力的平衡。河岸式溢洪道则建于河岸，有正槽式、侧槽式等不同形式。正槽式溢洪道水流平顺，泄洪效率高；侧槽式溢洪道适应地形能力强。在设计泄水建筑物时，要精确计算泄洪流量、流速等参数，以确保在洪水期能够安全有效地将洪水排泄出去，保护大坝及下游地区的安全。

    11.挑流消能的原理是什么？

    利用下泄水流所挟带的巨大动能，因势利导将水流挑射远离建筑物的下游。在挑射过程中，水流受到空气的阻力而扩散，掺入大量空气，降落到下游水面后，又受到下游水体的阻力，形成激烈的漩滚而消能。（参考《建筑中文网》）

    12.面流消能的原理是什么？

    当下游水深较大而且比较稳定时，可采取一定的工程措施，将急流导向下游水面，主流与河床之间由巨大的底部漩滚隔开，可避免高速生流对河床的冲刷。

    13.挑流鼻坎型式有几种？各有何优缺点？

    挑流鼻坎型式有连续式和差动式两种。连续式鼻坎设施简单，不易气蚀，在相同水力条件下，挑距比差动式稍远，但水舌较集中，空中扩散较差，对河床冲刷较深。

    14.挑流、底流、面流消能的优缺点是什么？

    工程实际中，消能方式的选择是一个十分复杂的问题，必须结合具体工程，兼顾水力、地形、地质及应用条件进行综合分析选定。上述三种消能型式的优缺点如下：

    （1）底流消能的优点：水跃稳定，安全可靠，消能效果好，下游水面波动小。缺点：消力地的工程量大，增加工程造价。

    （2）挑流消能的优点：节约护坦工程，可降低造价，消能效果好。缺点：空中雾气大，尾水波动大，要求下游河床抗冲能力强。

    （3）面流消能的优点：主流在表面，底部流速小，不易冲刷河床，有利于漂木、漂冰和宣泄其他漂浮物。缺点：水流衔接形式复杂多变，不易控制。下游水面波动很大，两岸易遭冲刷，有碍航运及水轮机工作。

    15.底流消能的型式有几种？

    底流消能的型式主要有以下三种：

    （1）降低护坦高所形成的消力地消能。

    （2）在护坦末端修建消力坎所形成的消力池消能。

    （3）以上两种型式加上趾墩、消力墩、尾槛等辅助消能工程所形成的综合式消力池消能。

    16.为什么要在挑流鼻坎内设置通气孔？

    在挑流鼻坎内设置通气孔主要是为了避免挑流时高水流带走水舌下面的空气而形成真空，影响挑射距离。

    17.挑流鼻坎为什么容易被破坏？

    泄水建筑在泄洪时，挑流鼻坎表面要承受高速水流的冲刷，磨损很大。而许多工程因施工等原因，挑流鼻坎表面不平整，混凝土强度及耐磨达不到设计要求，经常造成鼻坎表面混凝土脱落，钢筋裸露，影响工程正常运行。

    18.陡槽段混凝土衬砌为什么分缝？

    为了适应混凝土因温度变化所引起的膨胀和收缩以及由于地基的不均匀沉陷所产生的变形，混凝土衬砌需设置纵横缝。

    19.接缝有哪几种型式？并用何种材料止水？

    接缝一般有平接缝、键槽缝、搭接缝及齿槽缝等四种型式。缝内要设置止水，止水可用金属片或沥青砂浆。止水的施工质量必须严格保证，以防急流钻入衬砌下面产生很大的动水压力而掀起衬砌板。

    20.溢洪道有闸控制和无闸控制，各有什么优缺点？

    对于蓄水工程来说，溢洪道可设闸门，也可以不设闸门。一般情况下，小型工程溢洪道常不设置闸门，大、中型工程溢洪道设置闸门的较多。溢流堰上不设闸门时，堰顶高程就是水库的正常蓄水位。设置闸门时，溢流堰顶高程低于水库的正常蓄水位。闸门控制可根据当地气象预报而定，而在汛期提前开闸放水，则有利于降低洪水位，减小库区的临时淹没和大坝及其他非溢流建筑物的高度，并可削减下泄的洪峰流量。但设置闸门却要增加闸门及启闭设备的投资。由于溢流堰的堰顶高程降低，则就要增加其开挖量，并且汛期还必须加强管理。

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