台阶式溢洪道是怎么回事？你了解吗

1、台阶式溢洪道是怎么回事？你了解吗 溢流式溢洪道经坝顶泄洪，水流作为明槽水流或自由溢流下泄，并需要将水流中的大部分动能释放掉；否则，溢流可能危及下游、四周甚至大坝本身。工程中一般采用以下三种方式举行消能：高速水流从挑流鼻坎挑入水垫塘中；在溢洪道下游建筑标准消力池，以形成水跃并消掉大部分的能量；在溢洪道上设置台阶，水流流过粗糙的或有台阶的泄槽，就能消去大部分的能量。在台阶式陡槽上，水流沿着溢洪道表面的台阶流淌，显然地提高消能率；于是，排解或极大降低了在溢洪道末端举行大量消能的须要性。 台阶式溢洪道的运用 在过去的几十年里，台阶式溢洪道已经成为一种很风行的平安泄洪方式。碾压混凝土的进展又增加了台阶式

2、溢洪道的爱好。上面已提到了的，在台阶式溢洪道中，水流沿着溢洪道表面的台阶流淌，显然地提高消能率；因而，削减了下游消力池的规模和费用。 台阶也可用于暴雨渠道中的消能。在挪威，台阶也被用在明流的泄洪隧洞中，以提高消能。这种设计允许在竖井的上游卷出空气，以避开竖井中有空气。台阶布置也被用于水处理厂中。阶梯式布置和跌水还被沿河和溪流所引用，以便给低溶氧的水充氧。台阶式的溢洪道能建筑在各种地形上。台阶式泄槽由在底板上有多级跌水的开敞式渠道组成。台阶上的水流分成两种形态：舌形水流（插图1） 而在表层水流形态中，沿台阶表面对下的水流表现为粘滞流，表层水流流过台阶，并有台阶间的洄流作为水垫。台阶的外角连线形成

3、了水流流过的虚拟底板。在这虚拟底板下面，产生了洄流旋涡，水流通过台阶外角剪切力的传递保持的这些旋涡。在溢洪道最初的台阶上，水流平滑并没有空气掺入；而在最初几个未掺气的台阶以后，水流表现为：当迅速进展的边界层到达水流表面时，空气剧烈地掺入了（插图3）。因为动能转化为旋涡的作用，加强了消能效果。大坝上，表层水流形态比舌形水流形态消能更充分。 对于泄量小且底坡比较平缓的状况，水流表现为继续跌落的舌形水流。泄量增强或底坡变陡则可能导致消失表层水流形态。当自由跌落水舌下的空腔出现时，表层水流形态就开头消失了。这种现象与掺气设施和通风孔的的空腔充填（或称吞没）类似。 函数。坡度增大，消能率减小；而台阶尺寸

4、越大，消能越多。 舌形水流的消能随台阶数的削减而增强，随纵坡坡度的增强而减小。 台阶式溢洪道中，坡度越陡则掺气相应增强。随着台阶尺寸的加大，相应也增大了掺气。但是，掺气多却使溢洪道的消能率降低，水体膨胀。为减小空蚀破坏的风险，掺气水流中至少需要大约4%8%的含气浓度。 水中溶气对环境的影响也相当严峻。在深池中，高掺气的水流在光照耀下，造成静水压力迫使大气中的气体溶解；因为气泡损伤，导致幼鱼死亡。为避开上述状况发生，设计溢洪道时应限制水的饱和度到110%TDG左右。采用台阶式溢洪道，在消能上能有所协助，可形成浅的消力池，降低掺气水流中静水压力的作用。 初始点是边界流与水流上游面的交点。在初始点之前，可能会有空穴发生，而在初始点之后，因为掺入了一定量的气体，空穴风险就降低了。倘若泄量大些，则初始点下移，形成一大片未掺气水流区，该范围空穴风险实际上存在于