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12、2,總體布置12。2，3.跌水與陡坡進口段布置應(yīng)滿足泄流能力的要求。使水流盡量平順通過進口控制段進入跌落或陡坡,并在通過各級流量時 均能保證上游渠道要求的水位.不發(fā)生過大的壅水和降水現(xiàn)象，為此、本標準規(guī)定了進口的形狀。長度并要求設(shè)置縮小過水斷面的跌口，對上游水面降落渠段內(nèi)無分水口和已襯砌耐沖的渠道，就不需要再設(shè)跌口,以加大單寬流量 節(jié)約工程投資 12、2。4 陡坡陡槽段的主要水力特性是坡陡。流急、水流對邊界條件的變化非常敏感 故應(yīng)盡量減少陡槽邊墻的擴散 收縮和轉(zhuǎn)彎,使其保持同一縱坡或者采用越來越陡的縱坡,這對防止出現(xiàn)折沖波和水流不脫離槽底、以減少空蝕是十分必要的,必須轉(zhuǎn)彎的陡坡應(yīng)設(shè)置緩流段進行轉(zhuǎn)彎，并應(yīng)在陡槽轉(zhuǎn)彎段采取克服急流折沖波的有效措施、陡槽段的縱坡涉及陡槽長短及材料用量,一般應(yīng)隨地形而定，過陡會增大土方開挖量并可能造成土坡失穩(wěn)。只要陡槽段斜面與水平面之夾角，傾角,小于地基土壤潮濕或者飽和水狀態(tài).以陡槽襯砌效果確定.下的內(nèi)摩擦角，就能保證陡槽土坡穩(wěn)定 陡槽段流速較急 實驗表明，一般當流速達到7m,s.8m、s左右時.水流會出現(xiàn)摻氣現(xiàn)象、摻氣后水深加大、陡槽邊墻應(yīng)隨之加高，當流速超過14m、s后就增加了空蝕破壞的時能性,因此限制表面不平整度和采用人工摻氣都是行之有效的減蝕措施.人工加糙使陡槽糙率增加.從而加大水深并降低水流速度 減小陡坡下游消能壓力.效果比較顯著，在落差不大的工程中采用較多 人工加糙一般由一定形式,一定間距，周于陡槽的突出物組成，若其間距過小或者形式及其他參數(shù)選取不當.輕者會使槽內(nèi)急流脫離陡槽底面而產(chǎn)生不同程度的負壓，造成空蝕破壞,重者能引起陡槽底板或邊墻振動，嚴重影響建筑物自身安全、所以選擇加糙形式時必須慎重或經(jīng)試驗確定，工程中常用的加糙形式有棋盤式。交錯式,單人字形,雙人字形，矩形橫條和臺階式加糙等.可根據(jù)具體情況選擇，同時應(yīng)加大陡槽邊墻高度，陡槽段的主要任務(wù)是平穩(wěn)安全地輸送水流 矩形斷面是最合適的形式，但在寬度大，水深淺,坡度大的陡槽中?？赡馨l(fā)生橫貫陡槽連續(xù)不斷的滾波。造成急流不穩(wěn)，通過限制濕周來限制陡槽寬度或者采用人工加糙來增加水深都是防止?jié)L波現(xiàn)象的措施。陡槽的襯砌應(yīng)設(shè)置沉陷伸縮結(jié)構(gòu)縫，接縫處若不平整而存在升坎，跌坎，凸起體時，往往會成為高速水流產(chǎn)生空蝕的最重要的原因,此外.高速水流若沿伸縮縫鉆入襯砌底面或巖石縫隙還會產(chǎn)生動水壓力.掀起底板、引起工程安全事故 因此應(yīng)嚴格控制接縫的施工質(zhì)量,12，2。6,陡坡和跌水，主要是陡坡，下游沖刷的影響因素很多，最主要的是跌水口的單寬流量.消力池的長度、深度和形式，消力池與下游渠道的聯(lián)接形式以及運行管理情況等。根據(jù)對陡坡、跌水下游渠道產(chǎn)生沖刷原因分析、可采取以下一些措施,1,根據(jù)實地觀測.下游沖刷往往是由于跌口單寬流量過大所致,故設(shè)計跌口時、不僅應(yīng)滿足過水能力及不使建筑物前產(chǎn)生過大壅水和降水.而且應(yīng)使跌口單寬流量公與上游渠道單寬流量qo維持一定比例,該比值以qk，qo、1 3 1,6為好。有時為了使跌口單寬流量不致過大 可采用臺堰式跌口、或在跌口前設(shè)置跌舌,對于陡坡則可采用擴散式陡槽.2、消力池的寬度應(yīng)能使消力池的單寬流量小于或等于10m3、s，15m3,s。躍前水流佛汝德數(shù)大于2,5,在4，5，9 0之間,消力池深度應(yīng)按照水躍躍后水深大于下游渠道水深和淹沒系數(shù)等于1，05倍，1、10倍的原則選取,池長應(yīng)大于陡坡的水躍長度或者跌水自由跌落水舌的水平投影長度與水躍長度之和.詳細計算見附錄N、2，跌差較小而流量較大的陡坡。b2型降水曲線長度多大于陡槽長度、陡槽末端出現(xiàn)水躍躍前水深 跌差較大而流量較小的陡坡 降水曲線會在陡槽內(nèi)結(jié)束,陡槽末端水深已經(jīng)趨于正常水深.其所需消力池的長度不再隨跌差增加而增大.應(yīng)注意。消力池的最大池長和池深并不一定與渠道最大設(shè)計流量相對應(yīng).應(yīng)將通過陡坡或者跌水的流量按數(shù)值分級并分別求其水躍躍后水深和下游渠道水深。選用水躍躍后水深和下游渠道水深之最大差值所對應(yīng)的流量值來設(shè)計消力池,3。應(yīng)保證消力池出口斷面的流速分布均勻.消力池設(shè)計過小或過短.是造成下游沖刷的重要原因.應(yīng)予重視,為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許流速的50.70。范圍內(nèi).4、國內(nèi)外在渠系建筑物新型消能設(shè)備方面的研究成果較多,在大量試驗的基礎(chǔ)上提出了一些新型消力池.如格柵式、USBR式。SAF式.沖擊式和菱形陡坡消力池等,多數(shù)已經(jīng)過實踐考驗 設(shè)計思想新穎。消能效果明顯,工程費用節(jié)省、但其針對性很強，各有不同的適用條件，應(yīng)結(jié)合具體工程情況詳細類比選擇.跌差較大而重要的跌水或陡坡的消力池的布置形式.宜進行水工模型試驗確定。12、2 8.跌水與陡坡本身是連接落差的建筑物 滲透水流具有較大的水頭位能.因滲流及其凍脹作用會造成地基土壤 砌體的淘刷破壞，河旁庫邊的大跌差陡坡會在河庫水位驟降時引發(fā)地基土壤滑塌失穩(wěn)、會加大跌水墻背的填土容重，因此在進口加強防滲措施的同時。應(yīng)在布置陡槽及消力池段時設(shè)置基礎(chǔ)排水設(shè)施，陡坡基礎(chǔ)排水設(shè)施一般可分段設(shè)置橫向排水溝，管、并與沿陡坡兩側(cè)或中軸線設(shè)置的縱向排水溝，管。相連通.使?jié)B水沿縱，橫向排水網(wǎng)和分段設(shè)在陡坡襯砌體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墻上應(yīng)視滲流水量設(shè)1層、2層排水孔將滲水排入消力池,所有排水孔內(nèi)側(cè)應(yīng)做好反濾。12。2.9，要求多級跌水，多級陡坡.在各級消力池末端至下一級的跌口,或下一級陡坡的陡槽起點，之間設(shè)置一段底坡為零的整流段.整流段的縱向頂長應(yīng)大于其水躍的躍后水深.是為了使從消力池出來的極度紊亂的水流能在整流段中得到調(diào)整并達到穩(wěn)勻后再進入下一級、使下級陡槽中不出現(xiàn)折沖波 為了適應(yīng)地形,各級消力池后還可以用渠道連接再伺機下跌，最后一級采用消力池時，應(yīng)保證下游渠槽水深大于池中躍后水深、如果池后為河道或?qū)掗煖系?則應(yīng)按出口斷面處河道或?qū)掗煖系赖膶嶋H水深來確定消力池深度，無水河溝的水深應(yīng)取為零,要求各級的落差基本相同 主要是為了減小設(shè)計工作量和方便施工.12、2，10,為了保證斜管式跌水管內(nèi)為壓力流態(tài)。應(yīng)確保進口充分淹沒或者限制其工作跌差小于6m、以便在管末不能保持滿管壓力流態(tài)時負壓有限,斜管式跌水管內(nèi)若為全無壓明流狀態(tài) 則浪費了管道斷面 如無充分理由不應(yīng)采用。斜管跌水應(yīng)滿足下述要求,管道接頭不漏水。斜管的坡度應(yīng)大于臨界底坡 縱斷面不應(yīng)從陡坡變?yōu)榫徠乱悦庠诠軆?nèi)發(fā)生水躍，因地制宜地采用有效的消力池形式 12.2。11。我國東北寒冷地區(qū)為了保溫，城市市政暗渠或為了使暗管少占地 多采用跌井形式 其流量,跌差一般均不大。且井筒全部砌護、我國西北黃土地區(qū)塬高溝深，一些小流量支，斗渠上人工開挖的跌井工程量較小，跌差有時超過20m，跌井的豎井為上小下大形狀的,設(shè)計簡單，而上大下小的豎井.彎管和橫洞不應(yīng)為滿管有壓流 設(shè)計比較復(fù)雜,跌井存在的問題一是進口淹沒水深小 進口和井口頂坎的形狀欠佳而常5現(xiàn)漏斗狀漩渦.二是消能不完全.常造成出口沖刷破壞、