对水闸设计问题的补充讨论之三——水闸的斜坡和渗流控制设计

结合工程案例,对底流消能水闸的斜坡与消力池连接形式,软基水闸地基的防渗和排水设计,软基水闸渗流及基底扬压力(包括渗透压力)计算方法,反滤排水孔设计等问题进行了分析,对比《水闸设计规范》(2016年版)中的相关规定,提出了针对性的意见和建议,以期为水闸设计工作提供参考。

对水闸设计问题补充讨论之五——闸门和机电布置及工程管理设计

水闸工程应有专章进行闸门及操作闸门的启闭机电设备布置和设计,这是水闸发挥效益的主要设施,也是闸室结构布置和设计以及水力学设计计算的基础。工程管理设计是整个工程设计的重要内容,除行政管理设计外,应把技术管理设计的内容,按类似于“工程安全使用、管理和维护技术手册”要求编写,把闸门的操作方式和防洪调度要求、保证工程安全运行的观测要求和工程维护管理的技术要求列出,便于工程管理人员了解设计意图,保证工程在设计的使用期内安全运用。

对水闸设计问题补充讨论之四——结构设计

该文指出,水闸基础处理应以尽量使地基和基础同步沉降;以支承桩为基础的水闸往往存在极为危险的隐患,确需采用时应专门研究补救措施。土基上的水闸和下游翼墙的抗滑安全系数应大于通常挡土墙的安全系数1.3。不宜再用大小应力比来估计建筑物两端的不均匀沉降。岩基上水闸和下游翼墙的抗滑安全系数一般不具备套用重力坝抗滑安全系数的条件,宜仍与土基条件同等计算。抗倾安全系数和基底应力是密切相关的,不应当以互不相关的独立因素分别提出相互矛盾的要求,宜改为以地基应力控制为主。

对水闸设计问题的补充讨论之二——水闸底流消能水力设计

通过分析工程案例,提出水闸设计时应选取变化稳定后的下游水位流量关系曲线族中的下包络线,作为设计的下游水力边界,并选水闸泄流与下游水位最不利的遭遇作为消能设计条件。文中提出了底流消能下游水力边界的近似方法,并指出,仅用下游水深大于临界水深作为消能条件是不当的,不重视海漫的水力设计是大量水闸工程破坏始于海漫的根本原因;某些规范条文称消力池设计得当可消杀能量的40%~70%是错误的,合理设计消能设施的消能率可接近100%。

柱形机墩垂直振动计算

通过对激振源、合理计算模型及其解的初步分析 ,提出柱型机墩垂直振动计算应注意的问题及计算方法 ,供工程设计参考 .

关于水利工程风速统计方法的讨论和建议

由于风和波浪在与建筑物正向夹角45°范围内变化时,其作用效应变化不大,现行《海堤工程设计规范》中规定的用8个方位角统计风速的方法,使各方位角的均值偏小,导致设计风速偏小,以此设计的工程安全度严重不足.建议在未能提供可靠的、新的统计分析成果前,为安全起见,工程设计宜仍采用不分方向、全方位统计风速的分析成果.此外,《海堤工程设计规范》推荐用极Ⅰ型频率分布曲线统计风速,不能对工程设计关注的髙风速段进行调整和保证关注段的理论频率曲线与经验频率点最大限度地吻合,亦无法考虑系列的代表性,故不宜用于工程设计.因强风和波浪与暴雨是成因类似的随机变量,建议规范中的频率曲线统一采用皮尔逊Ⅲ型曲线.

河道水位流量关系曲线和水面线的设计计算——工程水力学几个问题之二

该文通过对水文实测资料、试验资料和河道变化规律的分析,指出现行水面线和水位流量关系曲线设计计算方法存在的问题,提出用水位流量关系可能值设计的概念和一些计算方法的改进建议,供工程技术人员参考。

对水闸设计几个问题的讨论

该作者在学习2016版《水闸设计规范》后,提出以下意见,并结合自身工作实践,提出相应建议:应修改消力池范围定义免至引起设计慨念混乱;应明确消力池和海漫各自的功能,并严格控制海漫上的流速使之与下游河道流场平顺衔接,宜用扩散反坡海漫;闸孔开启应尽可能接近设计的二维水力学条件;地基的防渗和排水应当作一个完整的系统工程考虑而不应割裂单独研究;反滤排水孔过水面积应与透出的渗流量相应应;现行闸基抗滑稳定安全系数取值偏小,且判断基础不均沉降的方法不合理;软土地基侧向变形对地基沉降的影响不能忽略。文中意见和建议可供水闸设计人员和规范修编工作者参考。

中小型水工建筑物下游消能设计——工程水力学几个问题之三

该文通过试验成果及工程事故教训,就底流消能设计中的水力学计算精度对消能效果的影响、枢纽布置、结构形式和底板设计(包括排水孔布置)等问题进行了讨论并提出优化建议;亦就阶梯状陡坡和面流消能设计应注意的问题进行了初步探讨,并提出今后需进一步研究的一些问题,供工程设计人员参考。

水闸底流消能设计的若干问题

该文在指出水闸水力学特性的基础上,对水闸过流能力计算,消力池和海漫主要功能的界定和相应设计要求,现行规范推荐水跃方程的假设基础,平底水跃第二共轭水深合理计算方法,在强透水地基上挡水建筑物渗流控制设计的主要原则,以及强透水地基上反滤排水孔的布置和设计等问题,进行了分析并提出采用的建议;亦指出为保证实现设计意图,工程设计和施工必须注意的一些问题,供规范修编和工程建设参考。

关于土质堤坝护坡和堤顶净空设计的几个问题

该文主要介绍堤防生物防浪研究的主要进展,提出今后进一步工作的建议;指出常用的砌石和混凝土护坡在设计和施工存在的问题和应注意事项;对桥下堤顶合理的净空高度亦提出建议,供堤坝设计和加固建设参考。

对水闸设计几个问题的讨论

该作者在学习2016版《水闸设计规范》后,提出以下意见,并结合自身工作实践,提出相应建议:应修改消力池范围定义免至引起设计慨念混乱;应明确消力池和海漫各自的功能,并严格控制海漫上的流速使之与下游河道流场平顺衔接,宜用扩散反坡海漫;闸孔开启应尽可能接近设计的二维水力学条件;地基的防渗和排水应当作一个完整的系统工程考虑而不应割裂单独研究;反滤排水孔过水面积应与透出的渗流量相适应;现行闸基抗滑稳定安全系数取值偏小,且判断基础不均沉降的方法不合理;软土地基侧向变形对地基沉降的影响不能忽略。文中意见和建议可供水闸设计人员和规范修编工作者参考。

对水闸设计问题的补充讨论之一--水闸平面布置与过流能力计算

文章对水闸平面布置与过流能力计算问题进行分析,认为水闸消能的设计目标应为出消能设施水流流场能与下游河道流场平顺衔接,河道上的水闸不宜采用闸坝结合形式,水闸过流能力应直接用能量方程进行计算,分析成果可为水闸设计工作提供参考。

矮堰淹没出流过流能力计算(工程水力学几个问题之一)

从水力学的基本方程──能量方程出发,分析了现矮堰淹没出流过流能力计算习用方法(包括《水闸设计规范》推荐方法)中存在的问题及原因,提出较准确的计算方法的建议,供工程技术人员设计计算参考。

广东省水利白蚁防治新技术的推广

广东省水利白蚁防治新技术的推广茹建辉（广东省水利厅）编者按：《堤坝白蚁防治新技术研究及应用》这一新技术项目自１９９１年１０月通过水利部部级鉴定以来，已在１９９２年获省水电厅科技进步一等奖、１９９３年水利部科技进步奖二等奖，最近，又获得１９９５年国家级...

对水电站厂房机墩动力计算几个问题的商榷

现行规范有关中、小型水电站厂房机墩动力计算方法指引中,存在一些定义不严格和错漏,如振动原因和频率列举不完整;混淆了动载荷与产生振动的交变载荷间的区别;采用的计算模型不合理;提出的共振计算方法和不允许共振的要求不合理;部分交变动载荷的幅值缺定值方法或参考值,无法进行具体计算等。该文提出了允许共振存在及其存在条件,并就为使计算模型和计算方法更符合实际的问题提出了建议,供规范修编和设计人员参考。

复式断面河道过水能力计算的修正垂直分割法

该文提出了漫滩后满足主槽平均流速基本不变条件的、复式断面河道过流量能力计算的修正垂直分割法,期望经进一步试验,确定其适用范围,界定复式断面河道的定义范围和率定必要的参数,供有关工程设计参考和应用。

堤基渗流无害管涌试验研究

在室内水槽中进行几何比尺1∶20及1∶40的堤基渗流引起的管涌试验,论证了双层地基粉细砂层发生管涌通道时影响大堤安全的水平渗流临界坡降平均值为0 1左右。试验结果表明,管涌与砂层厚度、砂层顶面接触糙度、出口水头损失、堤前冲深以及砂基结构性质等有关,管涌有害与否与沿程承压水头分布的不断调整和渗流量变化密切相关。文中还讨论了模型比尺问题。

悬挂式防渗墙控制管涌发展的试验研究

在试验室水槽中进行了有悬挂式防渗墙的砂质堤基的渗流模型管涌试验,取得了不同贯入度悬挂防渗墙防止管涌效果的系列试验成果,论证了悬挂式防渗墙对覆盖土层下粉细砂地基发生管涌时有截断通道、控制管涌发展的显著功效。根据试验资料确定了悬挂式防渗墙及其前后水平段的渗流临界坡降,给出了管涌险情是否会影响大堤安全的估算公式。