水利工程论文-浅谈翼墙的设计.doc

水利工程论文浅谈翼墙的设计摘要水工建筑物的进出口两侧都有翼墙布置，其作用是上游翼墙主要是促成水流的良好收缩，引导水流平顺而均匀地进闸，并保护岸坡不致受行近流速的刷蚀。下游翼墙是引导水流出闸，使出闸水流逐渐均匀扩散不致发生回流、漩涡或横流，以免冲击岸坡。两者上上下游衔接的过渡段，它对于确保工程的安全运行，经济合理是很重要的。关键词翼墙设计水工建筑物一、翼墙的布置对水流的影响上游翼墙的扩散角度不宜过大，过大则闸门进口过水宽度收缩太快，在两侧边墩处容易产生涡流，对闸身及闸门的安全均为不利。如果地有一节制闸，30孔净宽300米，上游水面宽阔，曾对上游翼墙的扩散角作过整体模型比较试验，经试验指出，当扩散角为1430′时，边墩的涡流始得改善。下游翼墙扩散角对出闸水流的影响很大。出闸高速水流要求尽可能地扩散，以减少单宽流量，并在全部宽度上均匀分布，因此不论扩散本身是否结合消能和消能的形式如何，而平面扩散总是消能的一个必要步骤。尤其是水头差较小的闸下消能，平面扩散较为重要。翼墙扩散对闸下消能影响巨大，如果翼墙扩散角度太大或扩散不良，使水流不能顺着翼墙扩散面扩散，可能形成回流区域，压缩主流，使单宽流量集中并容易造成偏流，同时在翼墙末端与河渠相接处，因断面放大而形成甚强之回流，淘刷岸坡及河底。翼墙扩散角度太大，还常常引致主流脱离翼墙，集中冲向下游形成折冲水流。反之，如翼墙扩散角扩散得太缓，将增加扩散段长度，造成建筑材料的浪费。翼墙扩散角度愈小，长度愈长，则水流情形愈为顺适。从水工模型试验证明，以翼墙长度L20M及30M进行比较试验，结果认为30M长之翼墙在增加有效过水面积，减少平均流速等方面均较20M之翼墙为佳。介在设计时，为求经济起见，一般并不采取太长的翼墙，以求节省工程投资。下游翼墙末端宜与护坦末端齐平，同时出扩坦后翼墙不宜急转，而应以渐变曲线或扭曲面与岸坡联结，这样布置可大大改善岸坡的水流条件。二、翼墙的最佳形式选择翼墙的迎水面最好采用扭曲面，从闸身开始，扩散角应该很小，并且墙的迎水面是垂直的，因为这样，可使水流更为顺适。其次为圆弧面，再其次是直立的八字式翼墙。翼墙的扩散应该是平滑的曲线或直线，但不要做成折线形状。国因为在翼墙转折点后，会出现水流分离现象，产生低压区域，该区域扩散能力较弱，而在低压区域的下游扩散能力又过强，因而造成极不均匀的水深分布。试验证明，翼墙墙壁如果偏转过快