側(cè)向圍堰

在我國(guó)山區(qū)峽谷地形條件下建造水電站，大都采用隧洞導(dǎo)流，一次攔斷河床的導(dǎo)流方式，此時(shí)若使用圍堰全年擋水勢(shì)必大大增加隧洞的導(dǎo)流能力，或大大加高擋水圍堰的高度，給導(dǎo)流布置帶來(lái)很大困難。因此在此種情況下大多采用過(guò)水圍堰，即枯水期由隧洞導(dǎo)流，汛期由隧洞和河床共同宣泄洪水。顯然過(guò)水圍堰的設(shè)計(jì)和施工難度很大，布置也有它的特點(diǎn) 。

側(cè)向圍堰(1) 大江上游橫向圍堰

1) 圍堰布置原則

圍堰必須將主體建筑物圍護(hù)在基坑內(nèi)，滿足二期工程大江電廠、1號(hào)船閘 (包括導(dǎo)墻)和大江沖沙閘等建筑物施工場(chǎng)地布置要求。

左岸需與上游縱向鋼板樁格型圍堰相接，并滿足防沖要求; 右岸應(yīng)避開(kāi)鵝石子溝(流量10～15m/s)，以免出口水流對(duì)圍堰造成沖刷。

大江上游橫向圍堰在二期工程施工期間將成為連接兩岸的交通道路，圍堰布置時(shí)需兼顧過(guò)壩交通的要求。

圍堰布置應(yīng)盡量使其滿足堰前水流平順要求，避免紊亂流態(tài)對(duì)圍堰坡腳造成的危害性沖刷。

圍堰布置時(shí)應(yīng)盡量利用有利地形，以減小圍堰的高度和長(zhǎng)度，減少填方量，并力求使截流龍口位置座落在覆蓋層較薄地段，以減少截流工程量。

2) 圍堰布置

圍堰軸線為突向上游的折線，左岸與上游縱向圍堰10號(hào)圓筒至11號(hào)圓筒的聯(lián)弧段伸出的鋼板樁刺墻相接，刺墻距壩軸線204m; 右岸因1號(hào)船閘上導(dǎo)墻的施工要求，圍堰需折向上游，接頭為現(xiàn)澆混凝土刺墻，位于鵝石子溝下游240m，距壩軸線485m。圍堰軸線全長(zhǎng)895m，該布置方案可使船閘上導(dǎo)墻全部包在基坑范圍內(nèi) 。

側(cè)向圍堰(2) 大江下游橫向圍堰

1) 圍堰布置原則。

大江下游橫向圍堰圍護(hù)的范圍，左側(cè)應(yīng)滿足電廠尾水渠開(kāi)挖要求，右側(cè)需保證大江船閘及導(dǎo)航墻干地施工。圍堰與右岸接頭處位于紫陽(yáng)河出口附近，為避免紫陽(yáng)河出口水流對(duì)圍堰坡腳的沖刷，設(shè)計(jì)采取將紫陽(yáng)河出口用隧洞改道至下游200m處出口的方法。圍堰左岸與下游縱向圍堰第24號(hào)鋼板樁格體相連接。

2) 圍堰布置。

按上述要求，圍堰軸線布置向下游呈彎曲形，全長(zhǎng)1648.08m，分為三段： ①左岸段靠縱向鋼板樁格型圍堰及截流基地，長(zhǎng)349.43m; ②河床段，長(zhǎng)780.44m; ③右岸段為枯水位以上的臺(tái)地，長(zhǎng)518.22m 。

過(guò)水圍堰型式

土石過(guò)水圍堰堰體是散粒體，圍堰過(guò)水時(shí)，水流對(duì)堰體的破壞作用有兩種：一是過(guò)堰水流沿圍堰下游坡面宣泄的動(dòng)能不斷增大，沖刷堰體溢流表面；二是過(guò)堰水流滲入堰體所產(chǎn)生的滲透壓力，引起圍堰下游坡連同堰體一起滑動(dòng)而導(dǎo)致潰堰。因此，對(duì)土石過(guò)水圍堰溢流面及下游坡腳基礎(chǔ)進(jìn)行可靠的防沖保護(hù)，是確保圍堰安全運(yùn)行的必要條件。土石過(guò)水圍堰型式按堰體溢流面防沖保護(hù)使用的材料，可分為混凝土面板溢流堰、混凝土楔形體護(hù)面板溢流堰、塊石籠護(hù)面溢流堰、塊石加鋼筋網(wǎng)護(hù)面溢流堰及瀝青混凝土面板溢流堰等。按過(guò)流消能防沖方式為鎮(zhèn)墩挑流式溢流堰及順坡護(hù)底式溢流堰。通常，可按有無(wú)鎮(zhèn)墩區(qū)分土石過(guò)水圍堰型式。

1、設(shè)鎮(zhèn)墩的土石過(guò)水圍堰

在過(guò)水圍堰下游坡腳處設(shè)混凝土鎮(zhèn)墩，其鎮(zhèn)墩建基在巖基上，堰體溢流面可視過(guò)流單寬流量及溢流面流速的大小，采用混凝土板護(hù)面或其他防沖材料護(hù)面。若溢流護(hù)面采用混凝土板，圍堰溢流防沖結(jié)構(gòu)可靠，整體性好，抗沖性能強(qiáng)，可宣泄較大的單寬流量。但鎮(zhèn)墩混凝土施工需在基坑積水抽干，覆蓋層開(kāi)挖至基巖后進(jìn)行，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后才允許回填堰體塊石料，對(duì)圍堰施工干擾大，不僅延誤圍堰施工工期，且存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。

2、無(wú)鎮(zhèn)墩的土石過(guò)水圍堰

圍堰下游坡腳處無(wú)鎮(zhèn)墩堰體溢流面可采用混凝土板護(hù)面或其他防沖材料護(hù)面，過(guò)流護(hù)面向下游延伸至坡腳處，圍堰坡腳覆蓋層用混凝土塊、鋼筋石籠或其他防沖材料保護(hù)，其順流向保護(hù)長(zhǎng)度可視覆蓋層厚度及沖刷深度而定，防沖結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)坍塌變形，以保護(hù)圍堰坡腳處覆蓋層不被淘刷。這種型式的過(guò)水圍堰防沖結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，避免了鎮(zhèn)墩施工的干擾，有利于加快過(guò)水圍堰施工，爭(zhēng)取工期。

過(guò)水圍堰型式選擇

1、設(shè)鎮(zhèn)墩的土石過(guò)水圍堰適用于圍堰下游坡腳處覆蓋層較淺，且過(guò)水圍堰高度較高的上游過(guò)水圍堰。若圍堰過(guò)水單寬流量及溢流面流速較大，堰體溢流面宜采用混凝土板護(hù)面。若圍堰過(guò)水單寬流量及溢流面流速較小，可采用鋼筋網(wǎng)塊石護(hù)面。

單寬流量及溢流面流速較大，堰體溢流面采用混凝土板護(hù)面，圍堰坡腳覆蓋層宜采用混凝土塊柔性排或鋼絲石籠、2、無(wú)鎮(zhèn)墩的土石過(guò)水圍堰適用于圍堰下游坡腳處覆蓋層較厚、且過(guò)水圍堰高度較低的下游過(guò)水圍堰。若圍堰過(guò)水大塊石體等適應(yīng)坍塌變形的防沖結(jié)構(gòu)。若圍堰過(guò)水單寬流量及溢流面流速較小，堰體溢流面可采用鋼筋網(wǎng)塊石保護(hù)，堰腳覆蓋層采用拋塊石保護(hù)。

當(dāng)噴流射入來(lái)流中時(shí)，噴流對(duì)流場(chǎng)產(chǎn)生復(fù)雜的干擾現(xiàn)象，干擾流場(chǎng)對(duì)飛行器產(chǎn)生附加的氣動(dòng)力和氣動(dòng)力矩，這對(duì)精確的姿態(tài)控制是不利的，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)干擾流場(chǎng)及其對(duì)飛行器氣動(dòng)增益的影響，對(duì)于提高噴流控制的效率、保證飛行器在飛行過(guò)程中的穩(wěn)定性具有極其重要的意義。因此目前關(guān)于側(cè)向噴流的研究主要是針對(duì)側(cè)向噴流干擾流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其對(duì)飛行器的氣動(dòng)增益特性展開(kāi)的。主要有來(lái)流條件及飛行器的氣動(dòng)外形對(duì)側(cè)向噴流流場(chǎng)的影響、與噴流有關(guān)的氣動(dòng)布局對(duì)流場(chǎng)氣動(dòng)力和氣動(dòng)增益的影響、噴流介質(zhì)的真實(shí)氣體效應(yīng)和噴流的非定常效應(yīng)。