跌水段是水流越過溢流壩壩頂?shù)男顾绞?。其泄流能力一般與壩頂以上水頭的二分之三次方成正比,超泄能力大,攔河壩為混凝土壩、漿砌石壩時(shí)常以此作為水利樞紐的主要泄洪方式。
分類溢流頂有開敞式和胸墻式2種。
開敞溢流式開敞式泄水時(shí)為自由溢流。溢流堰面曲線多采用WES曲線,其泄流流量采用堰流公式計(jì)算。大中型工程一般在溢流空口處裝設(shè)閘門。
壩頂自由溢流的優(yōu)點(diǎn)是:超泄能力較大,堰頂閘門承受的水頭小,啟閉方便,便于排除漂浮物,易于檢修,安全可靠,因而應(yīng)用廣泛。
有胸墻溢流式胸墻式在胸墻不阻擋水流時(shí)也為自由溢流,在胸墻阻擋水流時(shí)為孔口出流。
胸墻式孔口溢流的堰頂高程較低,能根據(jù)洪水預(yù)報(bào)預(yù)泄較大流量,有利于降低上游水位,但不能排泄冰塊及漂浮物,超泄能力較小。
中國陸水重力壩,采用活動(dòng)式胸墻,遇特大洪水時(shí)可將胸墻吊起,變?yōu)閴雾斪杂梢缌鳌?
形式(一)自由跌流式:讓洪水沿部分壩頂長度,直接向下游跌落。為了不沖壩腳,壩體可作成餅向下游的形式。因壩體較薄,一般不設(shè)閘門。
自由跌流式又分平頂式和曲頂式兩種,而曲頂式中,又可分斜坡式和鴕峰式兩種。這些形式的溢流頂布置,技術(shù)上最為簡(jiǎn)單,工程量也不大,適于單寬流量小于20立米/秒的拱壩采用。但這種布置不能防止水流對(duì)壩腳附近的沖刷,小流量時(shí)會(huì)沿下游壩面貼坡流水,有侵蝕壩面的可能。
(二)鼻坎挑流式:壩頂作專門的曲線形挑流面板,使水流挑至空中消除一部分能量,并讓水流遠(yuǎn)離壩腳。這一形式,在砌石拱壩中采用較為廣泛。挑流面板一般布置在壩頂中心部分,但也有為了正對(duì)下游河道,而偏于一側(cè)的。還有些拱壩,將挑流板分為兩部,分別放在拱圈兩則,企圖使挑起的兩股水流,在空中互相碰撞,從而達(dá)到消能目的鼻坎挑流式可分為低落差式和高落差式兩種。下游一般都設(shè)有護(hù)坦等消能工程。這一形式常用于單寬流量在15立米/秒以上的工程。
(三)壩面溢流式:取下游壩面的一整塊,連同壩頂作為溢洪道使用。沿壩面作成圓滑的溢流面,使水流貼坡下滑,至壩底射向下游的遠(yuǎn)處。這種型式,多在單寬流量較高的拱壩中采用。因壩面要用大量鋼筋混凝土,砌石拱壩很少采用這一布置。2
適用情況拱壩、大頭壩、 特別是重力壩都適合于壩頂溢流。平板壩因其結(jié)構(gòu)單薄,溢流時(shí)易引起壩體振動(dòng),連拱壩由于拱與溢流板的連接復(fù)雜, 水流向心集中, 流態(tài)不好,一般均不采用壩頂溢流。土石壩一般是不適于壩頂溢流的, 但對(duì)于一些中小型工程,采取必要措施,壩頂也可溢流。3
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
張磊 - 副教授 - 西南大學(xué)