二、水工知識(shí)：泄水建筑物.doc

二、水工知識(shí)：泄水建筑物1.什么叫泄水建筑物？它有幾種型式？在水利工程樞紐中，用來(lái)泄放水的水工建筑物稱為泄水建筑物。其型式有岸邊溢洪道、溢流壩、泄洪隧洞及壩下涵洞四種型式。2.岸邊溢洪道主要有幾種型式？岸邊溢洪道主要有以下三種型式：(1)正槽溢洪道：溢洪道的泄槽與溢流堰軸線正交，過(guò)堰水流與泄槽軸線方向一致。(2)側(cè)槽溢洪道：溢流堰設(shè)在泄槽一側(cè)，溢流堰軸線與泄槽大致平行。(3)井式溢洪道：進(jìn)水口在平面上為一環(huán)形的溢流堰，水流過(guò)堰后，經(jīng)豎井和隧洞流向下游。3.溢洪道由哪幾部分組成？溢洪道從上游水庫(kù)到下游河道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能設(shè)施和尾水渠五個(gè)部分組成。4.溢流堰有哪幾種型式？它們的特點(diǎn)是什么？溢流堰縱斷面一般有實(shí)用堰和寬頂堰兩種基本型式。實(shí)用堰的流量系數(shù)較大，但結(jié)構(gòu)比寬頂堰復(fù)雜，當(dāng)堰口狹窄、地面高程較低，或地面高程雖較高，但開(kāi)挖容易且方量不大時(shí)可以采用。寬頂堰的流量系數(shù)較實(shí)用堰小，但施工簡(jiǎn)單，當(dāng)?shù)孛孑^高，開(kāi)挖方量大且開(kāi)挖比較困難時(shí)，采用這種堰型可以減小一些開(kāi)挖量。5.為什么溢洪道進(jìn)口要設(shè)計(jì)成喇叭形狀？溢洪道進(jìn)口設(shè)計(jì)成喇叭形狀的主要目的是使水流平穩(wěn)均勻地流向溢洪堰，防止發(fā)生漩渦或橫向水流，降低局部水頭損失，提高溢洪道的泄洪能力。6.溢洪道陡槽段底板破壞的主要原因是什么？溢洪道陡槽段底板破壞的主要原因有以下幾方面：(l)襯砌表面不平整，特別是橫向接縫處下游塊有升坎。(2)接縫止水不良，施工質(zhì)量差。(3)地基處理不好，襯砌與地基接觸不良。(4)襯砌底板下排水不暢。以上因素都將導(dǎo)致底板下產(chǎn)生很大的揚(yáng)壓力和動(dòng)水壓力，以致使底板被掀起破壞。7.為什么溢洪道下游容易引起沖刷破壞？從溢洪道下泄的水流，流速很高，單寬流量大，在泄水槽末端集中了很大的能量。因此，末端必須設(shè)置消能設(shè)施。在實(shí)際中，很多工程因消能設(shè)施考慮不當(dāng)，高速水流與下游河道的正常水流不能妥善銜接，能量沒(méi)有完全消除，致使下游河床和岸坡遭受沖刷破壞，危及大壩和溢洪道自身的安全。8.為什么要在溢洪道陡槽段底板設(shè)置排水設(shè)施？為了排除地基滲水，減小襯砌所受的揚(yáng)壓力，須在襯砌層下面設(shè)置排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)必須確保暢通。排水系統(tǒng)由若干道橫向排水溝和幾道縱向排水溝所組成。9.泄水建筑物的消能措施有幾種類型？泄水建筑物的消能措施，大至可分為三種類型：(l)底流式消能。(2)挑流式消能。(3)面流式消能。此外，還可以將上述基本的消能結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。10.底流消能的原理是什么？從加強(qiáng)水流的紊動(dòng)出發(fā)，在建筑物下游采取一定的工程措施，控制水躍發(fā)生的位置，通過(guò)水躍產(chǎn)生的表面漩滾和強(qiáng)烈的紊動(dòng)以達(dá)到消能的目的。11.挑流消能的原理是什么？利用下泄水流所挾帶的巨大動(dòng)能，因勢(shì)利導(dǎo)將水流挑射遠(yuǎn)離建筑物的下游。在挑射過(guò)程中，水流受到空氣的阻力而擴(kuò)散，摻入大量空氣，降落到下游水面后，又受到下游水體的阻力，形成激烈的漩滾而消能。12.面流消能的原理是什么？當(dāng)下游水深較大而且比較穩(wěn)定時(shí)，可采取一定的工程措施，將急流導(dǎo)向下游水面，主流與河床之間由巨大的底部漩滾隔開(kāi)，可避免高速生流對(duì)河床的沖刷。13.挑流鼻坎型式有幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？挑流鼻坎型式有連續(xù)式和差動(dòng)式兩種。連續(xù)式鼻坎設(shè)施簡(jiǎn)單，不易氣蝕，在相同水力條件下，挑距比差動(dòng)式稍遠(yuǎn)，但水舌較集中，空中擴(kuò)散較差，對(duì)河床沖刷較深。14.挑流、底流、面流消能的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？工程實(shí)際中，消能方式的選擇是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，必須結(jié)合具體工程，兼顧水力、地形、地質(zhì)及應(yīng)用條件進(jìn)行綜合分析選定。上述三種消能型式的優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)底流消能的優(yōu)點(diǎn)：水躍穩(wěn)定，安全可靠，消能效果好，下游水面波動(dòng)小。缺點(diǎn)：消力地的工程量大，增加工程造價(jià)。(2)挑流消能的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約護(hù)坦工程，可降低造價(jià)，消能效果好。缺點(diǎn)：空中霧氣大，尾水波動(dòng)大，要求下游河床抗沖能力強(qiáng)。(3)面流消能的優(yōu)點(diǎn)：主流在表面，底部流速小，不易沖刷河床，有利于漂木、漂冰和宣泄其他漂浮物。缺點(diǎn)：水流銜接形式復(fù)雜多變，不易控制。下游水面波動(dòng)很大，兩岸易遭沖刷，有礙航運(yùn)及水輪機(jī)工作。15.底流消能的型式有幾種？底流消能的型式主要有以下三種：(1)降低護(hù)坦高所形成的消力地消能。(2)在護(hù)坦末端修建消力坎所形成的消力池消能。(3)以上兩種型式加上趾墩、消力墩、尾檻等輔助消能工程所形成的綜合式消力池消能。16.為什么要在挑流鼻坎內(nèi)設(shè)置通氣孔？在挑流鼻坎內(nèi)設(shè)置通氣孔主要是為了避免挑流時(shí)高水流帶走水舌下面的空氣而形成真空，影響挑射距離。17.挑流鼻坎為什么容易被破壞？泄水建筑在泄洪時(shí)，挑流鼻坎表面要承受高速水流的沖刷，磨損很大。而許多工程因施工等原因，挑流鼻坎表面不平整，混凝土強(qiáng)度及耐磨達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，經(jīng)常造成鼻坎表面混凝土脫落，鋼筋裸露，影響工程正常運(yùn)行。18.陡槽段混凝土襯砌為什么分縫？接縫有哪幾種型式？并用何種材料止水？為了適應(yīng)混凝土因溫度變化所引起的膨脹和收縮以及由于地基的不均勻沉陷所產(chǎn)生的變形，混凝土襯砌需設(shè)置縱橫縫。接縫一般有平接縫、鍵槽縫、搭接縫及齒槽縫等四種型式。縫內(nèi)要設(shè)置止水，止水可用金屬片或?yàn)r青砂漿。止水的施工質(zhì)量必須嚴(yán)格保證，以防急流鉆入襯砌下面產(chǎn)生很大的動(dòng)水壓力而掀起襯砌板。19.溢洪道有閘控制和無(wú)閘控制，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？對(duì)于蓄水工程來(lái)說(shuō)，溢洪道可設(shè)閘門，也可以不設(shè)閘門。一般情況下，小型工程溢洪道常不設(shè)置閘門，大、中型工程溢洪道設(shè)置閘門的較多。溢流堰上不設(shè)閘門時(shí)，堰頂高程就是水庫(kù)的正常蓄水位。設(shè)置閘門時(shí)，溢流堰頂高程低于水庫(kù)的正常蓄水位。閘門控制可根據(jù)當(dāng)?shù)貧?