挑流式消能课件.ppt
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- 挑流式消能 课件
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1、1第十一章第十一章 泄水建筑物下游水流的泄水建筑物下游水流的衔接与消能衔接与消能 第一节 概述 为控制水流,合理开发利用水资源等目的,在河渠上修建水闸,堰等建筑物。修建后,由于建筑物缩窄了河道,改变了水流的特征,抬高上游水位,势能增大。当建筑物泄水时,势能转换为动能,使下泄水流具有较高的速度,动能较大。而下游一般为缓流,存在两种流态如何衔接,如果处理不当将会带来冲刷等严重后果。2天然河道中水流一般属缓流,但当河道中修建了闸、坝等泄水建筑物后,下泄水流往往具有很高的流速,单位总量水体所具有的能量也比下游河道中水流的正常比能大得多,对下游河床具有明显的破坏能力。3 因此,必须对泄水建筑物下游水流的
2、衔接进行判断和处理,选择适当的消能方式。在下游较短距离内消除余能。4 下游水流衔接与消能的方式有多种,常见的为:1、底流式衔接消能 当水流从急流向缓流过渡时,产生水跃,产生的表面旋滚和强烈的紊动消除大量的余能,使速度急剧下降,与下游水流能良好的衔接。由于主流在底部,称之为底流消能。2、挑流式衔接与消能 采用建筑物末端的挑流鼻坎,利用高速下泄水流的动能,将水流挑射到远离建筑物的下游河床中,与下游水流衔接。消能分为三个部分,坝面摩擦空中扩散水垫。适用于中高水头,q 大,下游基岩完整坚硬。5 3.面流式衔接与消能 利用建筑物末端的导流坎,将高速水流送入下游河道的水流表层,坎后形成尺度很大的底部漩滚,
3、将主流与河床隔开。另外,戽流式消能,孔板式消能,竖井涡流式消能,竖轴式消能。以上几种是由三种基本消能型式的结合或发展。底流式消能 挑流式消能 面流式消能61 1、底流式消能、底流式消能 就是在建筑物下游采取一定的工程措施,控制水跃发生的位置,通过水跃产生的表面旋滚和强烈的紊动以达到消能的目的。7 2 2、挑流式消能、挑流式消能 利用下泄水流所挟带的巨大动能,因势利导将水流挑射至远离建筑物的下游,使下落水舌对河床的冲刷不会危及建筑物的安全。8 3 3、面流式消能、面流式消能 当下游水深较大而且比较稳定时,可采取一定的工程措施,将下泄的高速水流导向下游水流的上层,主流与河床之间由巨大的底部旋滚隔开
4、,可避免高速主流对河床的冲刷。余能主要通过水舌扩散,流速分布调整及底部旋滚与主流的相互作用而消除。9 水利工程中有时需结合具体工程的需要,将三种消能方式结合应用。下图采用消能戽就是一种底流和面流结合应用的实例。10第二节第二节 底流消能底流消能 从泄水建筑物下泄的水流一般为急流,存在一个收缩断面,水深为最小,为hc0,且一般hc0hc,即处于急流状态。根据下游河道水深ht与跃后水深hc02的相对大小,水流存在有三种水跃型式。hthc02 临界式水跃 ht hc02 淹没式水跃 远离式水跃对工程最不利,急流段长,加固河段长,工程量大。淹没式水跃消能效率低。临界式水跃位置不稳定。一般采用稍有淹没的
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