当泄槽的长度较大,地形、地质条件不允许做成直线,或为了减少开挖工程量、便于洪水归河 和有利于消能等原因,常设置收缩段、扩散段或弯道段。 收缩段的收缩角(泄槽中心线与边墙的夹角)越小,冲击波也越小。一般收缩角<11.25°,也 可以通过近似计算确定 扩散段的扩散角应保证水流扩散时不能脱离边界,避免产生竖轴漩涡。一般按直线扩散的扩 散角θ≤6°~8°。初步设计时,扩散角θ可根据下式计算选用: tgb≤ Fr= KF 式中Fr扩散段起、止断面的平均弗汝德数 K一经验系数,一般取30; 扩散段起、止断面的平均流速,m/s h一扩散段起、止断面的平均水深,m。 泄槽在平面上需要设置弯道时弯道段宜设置在流速小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化部 位。宜选用较大的转弯半径及合适的转角,相对半径可取R/B=6-10,(R为轴线转弯半径,B 为泄槽底宽)。见图所示。 收缩段 (三)泄槽的纵剖面 泄槽的纵剖面应尽量按地形、地质以及工程量少、结构安全稳定、水流流态良好的原则进行 布置。泄槽纵坡必须保证槽中的水位不影响溢流堰自由泄流,使水流处于急流状态。因此,泄 槽纵坡必须大于水流临界坡度。常用的纵坡为1%~5%,有时可达10%-15%,坚硬的岩石上 可以更大,实践中有用到1:1的 为了节省开挖方量,泄槽的纵坡通常是随地形、地质条件而改变,但变坡次数不宜过多,而 且在不同坡度连接处要用平滑曲面相连接,以免高速水流在变坡处发生脱离槽底引起负压或槽 底遭到动水压力的破坏 当坡度由陡变缓时,可采用半径为(6-12)h的反向弧段连接(h为反弧段水深),流速大者 宜选用大值:当底坡由缓变陡时,可采用竖向射流抛物线连接,如图6-11所示。其抛物线方程 可按下式计算。 y=tgb+ K(4H。cOs-b) 式中x、y-以缓坡泄槽末端为原点的抛物线横、纵坐标 θ一缓坡泄槽底坡坡角(°) H一抛物线起始断面比能 H。=h+2g 第7页第 7 页 当泄槽的长度较大,地形、地质条件不允许做成直线,或为了减少开挖工程量、便于洪水归河 和有利于消能等原因,常设置收缩段、扩散段或弯道段。 收缩段的收缩角(泄槽中心线与边墙的夹角)越小,冲击波也越小。一般收缩角<11.25°,也 可以通过近似计算确定。 扩散段的扩散角应保证水流扩散时不能脱离边界,避免产生竖轴漩涡。一般按直线扩散的扩 散角θ≤6°~8°。初步设计时,扩散角θ可根据下式计算选用: KFr tg 1 gh v Fr = 式中 Fr—扩散段起、止断面的平均弗汝德数; K—经验系数,一般取 3.0; v—扩散段起、止断面的平均流速,m/s; h—扩散段起、止断面的平均水深,m。 泄槽在平面上需要设置弯道时,弯道段宜设置在流速小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化部 位。宜选用较大的转弯半径及合适的转角,相对半径可取 R/B=6~10,(R 为轴线转弯半径,B 为泄槽底宽)。见图所示。 (三)泄槽的纵剖面 泄槽的纵剖面应尽量按地形、地质以及工程量少、结构安全稳定、水流流态良好的原则进行 布置。泄槽纵坡必须保证槽中的水位不影响溢流堰自由泄流,使水流处于急流状态。因此,泄 槽纵坡必须大于水流临界坡度。常用的纵坡为 1%~5%,有时可达 10%~15%,坚硬的岩石上 可以更大,实践中有用到 1∶1 的。 为了节省开挖方量,泄槽的纵坡通常是随地形、地质条件而改变,但变坡次数不宜过多,而 且在不同坡度连接处要用平滑曲面相连接,以免高速水流在变坡处发生脱离槽底引起负压或槽 底遭到动水压力的破坏。 当坡度由陡变缓时,可采用半径为(6~12)h 的反向弧段连接(h 为反弧段水深),流速大者 宜选用大值;当底坡由缓变陡时,可采用竖向射流抛物线连接,如图 6-11 所示。其抛物线方程 可按下式计算。 (4 cos ) 2 0 2 K H x y = xtg + 式中 x、y—以缓坡泄槽末端为原点的抛物线横、纵坐标; θ—缓坡泄槽底坡坡角(°); H0—抛物线起始断面比能, g v H h 2 2 0 = + ;