岸边式溢洪道进水渠流态及其优化研究

摘要

溢洪道进口段是溢洪道的龙头,无论是控制泄流量，保证下游泄槽的流态，改善消能条件都与进口段的设计布置有直接关系，需要设计时给予高度重视。特别是一些中小型水库溢洪道，基础地质条件差，但限于经济投资方面的考虑，设计往往比较简略. 溢洪道闸前水流必须保证在各种工况下能达到流态平稳，使进闸水流对称，流速分布均匀，闸后应考虑收缩合理，泄槽中不产生严重的水流折冲、大的菱形波以及闸后水跃等。为此，需根据实际地形地质条件进行体型布置的研究及方案比较。必要时应通过水工模型试验进行研究选择。本文就这一问题进行了一些浅显的研究。 溢洪道作为一个整体系统，各个系统不是孤立的，而是互相依赖，又互相影响。 所以，在溢洪道系统中，溢洪道进水渠和溢流堰都起控制泄流量的作用，两者的过流能力是互相影响的。因此我们在设计溢洪道进水渠时，要尽力保证进水渠内水流态平顺，流畅，不影响溢洪道的泄流。进水渠的体型直接影响溢洪道进水渠内流态，溢洪道进口段的布置体型是非常重要的。首先必须考虑控制段前水流的均匀、稳定、对称性，以保证控制段及后陡槽中流态的稳定与安全。研究表明：溢洪道进水渠的长短、弯道转弯半径的大小、导墙的型式以及进水渠的结构体形都对进水渠的流态的平稳起着关键作用。 为此，应根据溢洪道前地形地质等条件，在控制段进口前设置相应的导流设施。 进水渠是自水库引水进入控制堰前的渠道、设计原则应进流平顺，水头损失小。进水渠流方向的中心线在平面上最好呈直线，而且横断面最好与中心线对称，以取得优良时水流条件、当不得不设弯段时，应使弯曲半径不小于4～6 倍渠底宽度。一般限制渠内流速在1.5～3.0m/s 以下，从而可据最大流量拟定渠道断面，并使任一断面大于控制堰段断面。近堰的一段过水断面应呈喇叭口型，自堰两边边墩起向上游逐渐加宽成为渐变过渡段，以不出现涡流或横向坡降。溢洪道进水渠两侧墙必须设相应的导水翼墙。导墙的设置主要是调整水流方向及水流流态，其位置、方向、大小等一般是很难确定的，重要工程最好用模型试验加以研究确定等。