底孔導(dǎo)流

底孔導(dǎo)流2.1 導(dǎo)流底孔布置原則

(1) 將導(dǎo)流底孔與永久建筑物的底孔結(jié)合，當(dāng)永久建筑物設(shè)計(jì)中有放空、供水、排沙底孔可供利用時(shí)，應(yīng)盡量讓導(dǎo)流底孔與之結(jié)合。

(2) 在單設(shè)導(dǎo)流底孔的布置中，底孔宜布置在近河道主流位置，以利于泄流順暢，即將導(dǎo)流底孔布置在溢流壩段，可充分利用護(hù)坦作為底孔導(dǎo)流的消能防沖結(jié)構(gòu)。

(3) 當(dāng)?shù)卓着c明渠導(dǎo)流結(jié)合時(shí)，宜將底孔壩段布置在明渠中，作為工程完建、封堵的控制性建筑物。

(4) 混凝土支墩壩在選用底孔導(dǎo)流時(shí)，宜將底孔布置在支墩的空腔內(nèi)。

底孔導(dǎo)流2.2布置高程選擇

導(dǎo)流底孔設(shè)置高程應(yīng)能滿足施工期導(dǎo)流要求，需從泄流要求、截流、通航、防淤、磨損及下閘封孔情況等方面綜合考慮，并同其他導(dǎo)流泄水建筑物協(xié)調(diào) (如對(duì)于隧洞導(dǎo)流時(shí)，底孔高程過高會(huì)導(dǎo)致隧洞下閘封堵期水頭高、外水壓力大)；同時(shí)，導(dǎo)流底孔設(shè)置高程應(yīng)與大壩永久泄洪孔相協(xié)調(diào)。

從泄流、截流、通航方面看，底孔高程應(yīng)低一些好，可增大泄流能力，減少落差; 從防淤、封孔方面看，底孔的高程應(yīng)高一些好。底孔設(shè)置高程一般取接近于河床高程，以兼顧各方面的要求。當(dāng)?shù)卓讛?shù)目較多時(shí)，可設(shè)在同一高程，也可將底孔分設(shè)于不同高程。對(duì)于后期導(dǎo)流度汛的底孔可適當(dāng)抬高。

底孔導(dǎo)流2.3位置選擇

導(dǎo)流底孔的位置應(yīng)設(shè)在基礎(chǔ)條件好，進(jìn)水、出流順暢的壩段?？讛?shù)較多時(shí)，應(yīng)避免各孔進(jìn)水不均勻。導(dǎo)流底孔通常布置在大壩泄洪壩段內(nèi)，以便利用消力塘或護(hù)坦作出口的消能防沖。當(dāng)需設(shè)置在非溢流壩段時(shí)，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)情況，考慮出口防沖要求。有時(shí)為了導(dǎo)流需要，需將導(dǎo)流底孔布置在廠房引水壩段時(shí)，底孔通過廠房段的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，施工干擾大，一般應(yīng)采取的措施有： ①廠房先不施工或只澆筑尾水管以下部分，在其上部過水；②通過廠房段用鋼管或鋼筋混凝土管連接；③盡量從安裝間下部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的部位通過，避免同上部結(jié)構(gòu)施工干擾。

導(dǎo)流底孔在各壩段布置主要有跨中和跨縫兩種布置型式。底孔所處壩段位置應(yīng)滿足永久泄洪孔布置條件和底孔閘門啟閉設(shè)施的操作條件。

多用于分期修建的混凝土閘壩工程中。在一次攔斷導(dǎo)流法的后期施工中，也常采用底孔導(dǎo)流。在導(dǎo)流流量很大的條件下，底孔常與壩體預(yù)留缺口等聯(lián)合泄流。底孔斷面有方圓形、矩形或圓形。底孔的數(shù)目、尺寸、高程設(shè)置，主要取決于導(dǎo)流流量、截流落差、壩體削弱后的應(yīng)力狀態(tài)、工作水頭、封堵條件等因素。提高底孔泄流能力的措施是：（1）正確設(shè)計(jì)進(jìn)水口體型，盡量避免進(jìn)口水面出現(xiàn)空氣漏斗。（2）減小底孔糙率。（3）合理布置閘槽。（4）溢流壩段下的底孔應(yīng)正確處理溢流與孔流的交匯。（5）防止底孔進(jìn)入漂浮物而堵塞。（6）出水口體型恰當(dāng)，與下游尾水銜接流暢。

導(dǎo)流底孔一般均設(shè)置于泄洪壩段，也有個(gè)別工程在引水壩段內(nèi)設(shè)導(dǎo)流底孔。導(dǎo)流底孔常置于壩段內(nèi)，也有一些工程跨縫或在壩的空腔內(nèi)設(shè)置，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)工程的導(dǎo)流底孔運(yùn)用正常，但也有個(gè)別工程產(chǎn)生了空蝕。導(dǎo)流底孔在完成任務(wù)后用混凝土封堵，個(gè)別工程的導(dǎo)流底孔在水庫蓄水后又重新打開，改建為排沙孔。

1．三門峽水利樞紐工程

三門峽水利樞紐采用分期導(dǎo)流，為滿足二期導(dǎo)流要求，在左岸溢流壩段設(shè)置了3m*8m(寬*高)導(dǎo)流底孔12個(gè)，該底孔也在完成導(dǎo)流任務(wù)后全部用混凝土封堵。水庫蓄水后為解決泥沙淤積問題又重新挖開改建為排沙底孔。其他采用分期導(dǎo)流的大型工程，例如新安江、丹江口工程均在溢流壩段設(shè)置導(dǎo)流底孔，用于二期導(dǎo)流。

2．水口水電站工程

水口水電站采用明渠導(dǎo)流，因明渠封堵后三期基坑內(nèi)船閘工程施工期較長(zhǎng)，圍堰設(shè)計(jì)擋水標(biāo)準(zhǔn)為全年十年一遇，洪水流量25200m3/s，為此在溢流壩段內(nèi)預(yù)留了10個(gè)8m*15m(寬*高)大型導(dǎo)流底孔，在三期導(dǎo)流期間與溢流壩段缺口雙層泄流。雖曾遇超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水，但由于底孔運(yùn)用水頭較低，情況良好。

巖灘水電站也采用明渠導(dǎo)流，并在明渠壩段內(nèi)設(shè)置了8個(gè)4m*10m(寬*高)導(dǎo)流底孔，該底孔與明渠壩段低缺口經(jīng)歷了3個(gè)汛期的雙層泄流，并遭遇了超設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水，運(yùn)用正常；銅街子水電站在導(dǎo)流明渠內(nèi)建截流閘，明渠內(nèi)3個(gè)非溢流壩段未設(shè)底孔，明渠于水庫蓄水前最后一個(gè)枯水期用截流閘封堵，用碾壓混凝土將明渠內(nèi)三個(gè)壩段在汛前搶澆到頂，因此只在溢流壩段預(yù)留了兩個(gè)6m*8m(寬*高)的臨時(shí)導(dǎo)流底孔與兩個(gè)永久沖沙孔共同導(dǎo)流，該導(dǎo)流底孔只使用了一個(gè)枯水期。

3．長(zhǎng)江三峽工程

三峽水利樞紐工程采用特大明渠導(dǎo)流。為滿足明渠封堵后三期碾壓混凝土圍堰擋水發(fā)電和百年一遇設(shè)計(jì)洪水流量837003m2/s的導(dǎo)流要求，泄洪壩段跨縫設(shè)置22個(gè)6.5m*8.5m(寬*高)導(dǎo)流底孔，并在底孔出口安裝弧形閘門以調(diào)控水庫初期發(fā)電水位，在進(jìn)口還將設(shè)置反鉤檢修門。這將是我國(guó)導(dǎo)流底孔孔數(shù)最多，總過水面積最大，且運(yùn)用要求最高的工程。

4．為特定要求設(shè)置的導(dǎo)流底孔

二灘水電站采用特大型隧洞導(dǎo)流，本來可不設(shè)置導(dǎo)流底孔，但因?qū)Я魉矶匆獫M足雅礱江汛期大量漂木要求，進(jìn)口未設(shè)中墩。為使進(jìn)口大跨度截流閘門在隧洞堵頭施工的枯水期內(nèi)只承受低水頭，借以減輕閘門及門槽在結(jié)構(gòu)上的難度，并為拱壩橫縫灌漿贏得時(shí)間，專門在壩下部設(shè)了4個(gè)4m*6m(寬*高)導(dǎo)流底孔，在堵頭施工期將壩前水位控制在閘門門頂高程以下，堵頭完成后即予封堵，不參加其他各施工階段導(dǎo)流。

烏江渡水電站也采用隧洞導(dǎo)流。由于隧洞進(jìn)口段上覆巖體過薄且?guī)r性軟弱，難以承受后期導(dǎo)流壩前高水位對(duì)隧洞施加的外水壓力，為此在壩內(nèi)增設(shè)了一個(gè)7m*10m的導(dǎo)流底孔，以滿足隧洞提前封堵的導(dǎo)流要求。該底孔有效地控制了隧洞堵頭施工期間的壩

前水位，并于當(dāng)年汛期與放空洞聯(lián)合導(dǎo)流，保證了大壩的正常施工。該底孔系從壩后廠房安裝間下面通向下游，不影響機(jī)組安裝。

東風(fēng)水電站因?qū)Я魉矶葱沽髂芰Σ荒軡M足后期導(dǎo)流要求，在拱壩下部增設(shè)了3個(gè)6m*9m(寬*高)的導(dǎo)流底孔。

我國(guó)設(shè)有導(dǎo)流底孔的工程絕大多數(shù)都能正常運(yùn)用，但也有極少數(shù)工程的導(dǎo)流底孔產(chǎn)生了空蝕。例如五強(qiáng)溪水電站在右溢流壩段留有5個(gè)7.5(8.5)m*10m(寬*高)導(dǎo)流底孔，系在跨中及跨縫布置，受右溢流壩段前沿長(zhǎng)度限制，底孔間距較小，開孔率約61%。在底孔與溢流壩段低缺口雙層過流期間，曾發(fā)生特大洪水，但底孔運(yùn)用正常。在溢流壩段缺口加高以后，于1994年10月水庫蓄水前夕，又遇較大洪水，底孔在較高水頭下與缺口雙層泄流約80h，孔內(nèi)流速超過20m/s，由于水流從未封閉的底孔進(jìn)口閘門槽進(jìn)入，水面出現(xiàn)直徑1～3m的立軸旋渦，孔內(nèi)水流十分紊亂，下閘后在底孔進(jìn)口段普遍發(fā)現(xiàn)了不同程度的空蝕，最大空蝕深度接近2m，削弱了閘門支座的承載能力，為保證工程安全，立即對(duì)支座進(jìn)行了加固。其他工程例如丹江口水電站一部分導(dǎo)流底孔也發(fā)生過類似的空蝕。2100433B

絲錐在攻螺紋的過程中，切削刃主要是切削金屬，但還有擠壓金屬的作用，因而造成金屬凸起并向牙尖流動(dòng)的現(xiàn)象，所以攻螺紋前，鉆削的孔徑（即底孔）應(yīng)大于螺紋內(nèi)徑。

底孔的直徑可查手冊(cè)或按下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

脆性材料（鑄鐵、青銅等）：鉆孔直徑d0=d(螺紋外徑)-1.1p（螺距）

塑性材料（鋼、紫銅等）：鉆孔直徑d0=d(螺紋外徑)-p（螺距）