摘要摘要：在前人探究的基礎(chǔ)上，分析了含沙量對(duì)磨損和氣蝕的影響，提出了由湍流猝發(fā)現(xiàn)象而引起的掃蕩磨損的概念，認(rèn)為含沙量的增加將增加星度微切削破壞功能和掃蕩磨損，降低單顆粒泥沙的破壞功能；含沙量小時(shí)促進(jìn)氣蝕，而含沙量大時(shí)則制約氣蝕。提出了臨界含沙量Scr有可能不存在的情況，解釋了文獻(xiàn)[1、[2的結(jié)論。

摘要：磨蝕掃蕩磨損氣蝕紊動(dòng)

我國(guó)河流中大多數(shù)含有泥沙，有的含沙量很大。如聞名的黃河干流多年平均含沙量達(dá)37kg/m3,長(zhǎng)江含沙量較少，上游多年平均含沙量約為1.7kg/m3,輸沙量大多集中在每年6～9月的洪水期，當(dāng)挾沙水流以較高的流速流經(jīng)泄水或排水建筑物時(shí)，將對(duì)閘門(mén)槽、底板、泄洪排沙底孔、溢流面等造成磨損，嚴(yán)重者直接危害到水工建筑物的平安，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，故對(duì)含沙水流的磨蝕規(guī)律進(jìn)行探究很有必要。

圖1含沙量和磨蝕失重的關(guān)系

Relationbetweensedimentconcentrationandabrasionrateofdifferentmaterials

目前，對(duì)于水流含沙量對(duì)磨損的影響理論上的探究還很不成熟，主要靠實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)加以探究，不同的學(xué)者采用不同的方法在這方面做了許多探究，但他們的結(jié)果很不一致，有的甚至是相互矛盾的。水利水電科學(xué)探究院在各種空化試驗(yàn)設(shè)備上如水洞、轉(zhuǎn)盤(pán)儀和磁致伸縮儀上進(jìn)行的試驗(yàn)，以及采用黃河沙和塑料沙進(jìn)行的空化和磨蝕試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在含沙量小時(shí)，含沙量的增加對(duì)空化和磨蝕起促進(jìn)功能，在含沙量大時(shí)，含沙量的增加對(duì)空化和磨蝕起制約功能(如圖1)，在兩種相反功能之間存在一稱(chēng)為臨界含沙量Scr的轉(zhuǎn)變點(diǎn)[1。而清華大學(xué)在二元文丘里管中，采用黃河小浪底河灘的天然砂做的試驗(yàn)探究表明，混凝土等脆性材料的平均磨蝕率均隨水流含沙量的增大而增大，并沒(méi)有明顯的峰值[2(如圖2)。

近十幾年來(lái)，我國(guó)對(duì)水泵裝置作了大量的研究工作，特別是對(duì)低揚(yáng)程軸流泵水力模型和進(jìn)水流道優(yōu)化水力設(shè)計(jì)的研究已取得很多進(jìn)展，有許多成果已經(jīng)在泵站工程中得到成功的應(yīng)用。由于種種原因，人們對(duì)進(jìn)水流道內(nèi)的流態(tài)比較注意、比較了解，而對(duì)出水流道內(nèi)的流態(tài)則缺乏較為深入的了解。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)，只做過(guò)一些關(guān)于出水流道水力損失方面的試驗(yàn)研究。出水流道是水泵裝置的一個(gè)重要組成部分，對(duì)水泵裝置的性能有非常明顯的影響。出水流道的水力設(shè)計(jì)至今仍建立在傳統(tǒng)的一維流動(dòng)理論的基礎(chǔ)上，這種理論與出水流道實(shí)際的三維流動(dòng)情況出入很大。近些年來(lái)，人們對(duì)出水流道在水泵裝置，尤其是在低揚(yáng)程水泵裝置中的作用，已經(jīng)有了愈來(lái)愈清楚的認(rèn)識(shí)，提出了重視研究出水流道水力設(shè)計(jì)理論和方法的要求。1997年9月1日頒布實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定：“出水流道布置對(duì)泵站的裝置效率影響很大，因此流道的型線(xiàn)變化應(yīng)比較均勻”[1]。

流道的外特性是由其內(nèi)特性決定的，對(duì)流道內(nèi)特性的認(rèn)識(shí)應(yīng)是更為本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。本文采用三維紊流數(shù)值模擬的方法，對(duì)虹吸式、直管式和斜式出水流道內(nèi)的基本流態(tài)進(jìn)行了初步的分析計(jì)算，力圖揭示這三種形式出水流道內(nèi)的三維流動(dòng)形態(tài)，為認(rèn)識(shí)和解決各類(lèi)有關(guān)出水流道的水力學(xué)問(wèn)題奠定必要的基礎(chǔ)。

1出水流道流動(dòng)模擬的數(shù)學(xué)模型

泵站出水流道三維流動(dòng)模擬采用了雷諾平均N-S方程，并以標(biāo)準(zhǔn)κ-ε紊流模型使方程組閉合。選用這種模型的原因，是因?yàn)樵囼?yàn)證明，標(biāo)準(zhǔn)κ-ε紊流模型對(duì)三維流動(dòng)是非常適用的[2]。

1.1控制方程在定常條件下，泵站出水流場(chǎng)的不可壓流動(dòng)可用以下一組方程描述：

1.連續(xù)方程

1工程概況

東河水庫(kù)為除險(xiǎn)加固工程,壩址以上控制徑流面積582.8km2,總庫(kù)容4815.65萬(wàn)m3。輸水泄洪隧洞布置在左岸則隧洞軸線(xiàn)較長(zhǎng),且進(jìn)出口轉(zhuǎn)角較大。輸水隧洞布置于右岸,由于樞紐區(qū)地形狹窄，溢洪道尾段、輸水隧洞出口共用一個(gè)消力池。設(shè)計(jì)洪水位溢洪道下泄流量269.2m3/s,泄洪隧洞

下泄流量53.2m3/s;校核洪水位1744.41m,溢洪道下泄流量547.8m3/s,泄洪隧洞下泄流量59.9m3/s。溢洪道全長(zhǎng)333.13m,堰型為寬頂堰，凈寬3×6m，其中引渠段長(zhǎng)156.13m,控制段長(zhǎng)12m，陡槽段長(zhǎng)130m。縱坡分別為0.1、0.145。泄洪輸水隧洞全長(zhǎng)301.57m，其中有壓段為平坡，長(zhǎng)76.90m;閘室段長(zhǎng)6.5m,無(wú)壓段長(zhǎng)194.53m,坡度分別為0.02、0.266,斷面均為城門(mén)洞形,寬度2.5m,有壓段最大高度5.72米;無(wú)壓段最大高度3.22米。

2試驗(yàn)內(nèi)容

1)上游水位與溢洪道、泄洪輸水隧洞下泄流量的關(guān)系;

2)溢洪道、泄洪輸水隧洞陡槽內(nèi)水流流態(tài)研究;

一、明渠及水流的概念

明渠在自然界和實(shí)際水利工程中極為常見(jiàn)，明渠中的水流是具有自由水面、在重力作用下流動(dòng)的水流。因此明渠水流的水力要素和邊界條件也將隨時(shí)間和空間而改變，明渠的橫斷面形狀、類(lèi)型很多，受地形、地質(zhì)、地貌、工程材料及管理等因素的影響，邊界條件十分復(fù)雜。根據(jù)水流運(yùn)動(dòng)要素是否隨時(shí)間改變，將水流分為恒定流與非恒定流。在恒定流中，又根據(jù)水流的運(yùn)動(dòng)要素是否沿程變化，將水流分為均勻流與非均勻流。明渠均勻流是指水力要素隨時(shí)問(wèn)和空間不發(fā)生變化的水流，是明渠水流中最基本、最簡(jiǎn)單的水流形態(tài)，是明渠水力計(jì)算的基礎(chǔ)。根據(jù)明渠均勻流的基本特征，要形成均勻流就必須具備一定的條件：一是明渠水流必須是恒定流，且流量沿程不變，無(wú)支流的流入和流出；二是明渠為長(zhǎng)直棱柱體正坡渠道；三是明渠的底坡、糙率沿程不變；四是明渠中不得有障礙物阻擋水流。嚴(yán)格地講，完全符合以上條件的明渠很少，因此均勻流在實(shí)際水流中極少發(fā)生，一般將大致符合這些條件的明渠水流近似地看作均勻流。在明渠中，盡可能使渠軸線(xiàn)順直、斷面尺寸和底坡沿程不變，基本滿(mǎn)足均勻流的條件，天然河道的水流多為非均勻流。然而，為簡(jiǎn)化分析計(jì)算，通常將較為順直整齊、糙率基本一致、河床穩(wěn)定的單式斷面河段中的水流視為均勻流。

二、工程條件

某水庫(kù)設(shè)計(jì)壩址處第1年11月至次年5月，5年一遇洪峰流量為32m3／s。設(shè)計(jì)壩址處左岸山體自然坡度為60。左右，右岸山體自然坡度為45。左右。河床偏于左岸，左岸河床為砂礫石，右岸為黏土堆積岸。結(jié)合工程兩岸實(shí)際地形、施工能力及在滿(mǎn)足安全經(jīng)濟(jì)的原則下，欲將本工程分為兩次導(dǎo)流進(jìn)行施工，第一期先施工左岸部分，并對(duì)右岸河床進(jìn)行整治，在一期施工時(shí)洪水由右岸開(kāi)挖成形的導(dǎo)流明渠泄向下游，從而保證左岸的混凝土施工不受上游來(lái)水的干擾，能夠順利進(jìn)行。

三、導(dǎo)流明渠設(shè)計(jì)

(一)設(shè)計(jì)參數(shù)

摘要：本文對(duì)水閘消能防沖期間的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了論述，結(jié)合某水利工程除險(xiǎn)加固項(xiàng)目建立了水閘消能防沖的水力學(xué)模型。借助模型對(duì)過(guò)度沖刷、流速過(guò)大問(wèn)題的成因進(jìn)行了分析，提出了解決出閘水流集中、水流流速分布不均、沖刷壓力過(guò)大情況的施工方案，為相關(guān)單位人員提供參考。

關(guān)鍵詞：水力學(xué)模型；水閘消能防沖；除險(xiǎn)加固

1工程概況

某河道所修建的水閘為多孔水閘，孔位數(shù)量為16個(gè)，寬度均為4m，閘頂高度與閘室寬度分別為19．5m和81．0m，利用消力池對(duì)泄流進(jìn)行消能處理。在水閘工程應(yīng)用過(guò)程中，工程單位對(duì)其下游翼墻底部、下游齒坎、斜坡段以及消力池底板等多個(gè)部位進(jìn)行了除險(xiǎn)加固處理。然而，工程單位加固下游翼墻后，水閘泄流期間產(chǎn)生了主流集中、水流流速提升、河床沖刷情況愈發(fā)嚴(yán)重的問(wèn)題，急需通過(guò)水力學(xué)模型對(duì)水流流態(tài)變化與下游翼墻加固之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，探尋改善消能防沖設(shè)施功能效果的具體措施［1］。

2研究方法

2．1模型創(chuàng)建

1前言

隨著引黃灌溉事業(yè)的發(fā)展，泥沙問(wèn)題日益突出。引黃泥沙的處理不但影響沿黃兩岸地區(qū)的工農(nóng)業(yè)效益，還將造成土地沙化，成為影響環(huán)境的公害。

渠網(wǎng)水沙調(diào)度的目的是通過(guò)不同的泥沙處理和灌區(qū)布置方式，進(jìn)行泥沙遠(yuǎn)距離輸送，使進(jìn)入渠道的泥沙得到合理的安排。這也正是引黃灌溉泥沙安排的戰(zhàn)略方向。

2渠網(wǎng)水沙調(diào)度模型的計(jì)算方法

黃河下游引黃灌區(qū)灌溉渠道的分布均可概化成干、支、斗、農(nóng)、田的結(jié)構(gòu)形式，即水流自上而下逐級(jí)分流直至田間。干渠的水沙運(yùn)動(dòng)可用灌渠水流泥沙數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算(詳見(jiàn)文獻(xiàn)[1])。如果將支渠看成是干渠、斗渠看成是支渠，則支渠的沖淤計(jì)算也與干渠一樣，而斗渠和農(nóng)渠又可看成是支渠與斗渠的模式，這樣整個(gè)灌區(qū)的干、支、斗、農(nóng)渠直至田間的水沙運(yùn)動(dòng)過(guò)程都可求出，因此以灌渠水流泥沙數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，考慮不同灌溉渠道中引水、灌溉形式等，即可建立用于泥沙調(diào)度的渠網(wǎng)水沙調(diào)度模型。

由于一個(gè)灌區(qū)的支、斗、農(nóng)渠很多，如果通過(guò)對(duì)每條渠道的計(jì)算來(lái)求全灌區(qū)的淤積及分布則十分繁雜。因此在渠網(wǎng)水沙調(diào)度模型中，根據(jù)具體情況進(jìn)行了簡(jiǎn)化。首先把灌區(qū)內(nèi)自流灌區(qū)與提水灌區(qū)分開(kāi)；然后根據(jù)平面位置、地形情況、種植作物異同等分成幾片(可包括幾個(gè)支渠灌溉系)；再分別找出有代表性的典型支渠灌溉系，進(jìn)行支、斗、農(nóng)至田間的泥沙淤積及分布計(jì)算；最后用各代表支渠系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果，推算出各片的泥沙淤積分布情況，即可計(jì)算出整個(gè)灌區(qū)(包括自流灌區(qū)和提水灌區(qū))的泥沙淤積分布。下面詳細(xì)介紹各級(jí)渠道的水沙計(jì)算方法。

1概述

長(zhǎng)江上游全長(zhǎng)約370km，為典型的大型山區(qū)河流『1]，也是長(zhǎng)江“黃金水道”的重要組成部分。隨著長(zhǎng)江三峽工程的修建，重慶以下河段的航道等級(jí)得到提高，航行條件得到改善，通航船隊(duì)的規(guī)模和密度隨之加大，水路運(yùn)輸在綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)中的地位得到提高。根據(jù)交通運(yùn)輸部“深下游、暢中游、延上游”的治理思路，實(shí)施了長(zhǎng)江干線(xiàn)宜賓合江門(mén)至瀘州納溪(簡(jiǎn)稱(chēng)“敘瀘段”)航道建設(shè)工程，利用整治建筑物重點(diǎn)對(duì)9處灘險(xiǎn)進(jìn)行治卜。在整治建筑物材料與結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)外在20世紀(jì)5O年代以前較普遍以混凝土、石塊、瀝青作為整治建筑物材料，整治建筑物形式以混凝土丁壩、管樁壩、沉排、護(hù)坡以及瀝青混凝土護(hù)坡、塊石護(hù)岸等居多。50年代后期以來(lái)，隨著產(chǎn)品編織工藝的發(fā)展和生產(chǎn)種類(lèi)的增多，尤其是非織造型土工織物的出現(xiàn)，給土工織物的應(yīng)用注人了新的活力，工程上利用它具有的隔離、反濾功效或縫制成軟體排，進(jìn)行河床守護(hù)；或縫制成袋，充填河沙；加工成沙枕，代替塊石作為壩體充填材料。歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用土工織物從最初的河道護(hù)岸防沖發(fā)展到目前的水利和航道工程的排水、反濾、防滲、加筋、護(hù)底、護(hù)坡、護(hù)岸等多個(gè)方。近年來(lái)，隨著河道、航道治理工程的陸續(xù)實(shí)施，整治建筑物材料、結(jié)構(gòu)、工藝取得了重要進(jìn)展。在壩體結(jié)構(gòu)方面，從傳統(tǒng)的堆石壩、塊石壩、樁板壩向沙枕填芯和塊石蓋面混合壩、沙枕一模袋混凝土壩發(fā)展；在護(hù)底結(jié)構(gòu)方面，有沉排護(hù)底、鋼絲網(wǎng)石兜護(hù)底、拋石護(hù)底、拋枕護(hù)底；在護(hù)灘方面，有干砌塊石護(hù)灘、預(yù)制混凝土塊加排墊護(hù)灘，考慮到排墊的易老化問(wèn)題，目前正在研制新型的絞鏈排護(hù)灘等；在護(hù)岸結(jié)構(gòu)方面，有干(漿)砌塊石、預(yù)制混凝土六方塊、鋼絲網(wǎng)石籠護(hù)岸等I5一】。目前，川I江航道整治建筑物主要為散拋石壩體、干砌條石和漿砌條石壩面結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)一般情況下比較穩(wěn)定，但在水流流速較大(超過(guò)3m／s)的河段，壩頭和壩體頂沖部位將會(huì)出現(xiàn)毀壞】。而扭王字塊護(hù)面結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性好、抗沖刷能力強(qiáng)、消能等功效。在分析山區(qū)河流整治建筑物的水毀原因后，提出利用扭王字塊護(hù)面試驗(yàn)研究，取得了良好的工程效果。

2山區(qū)河流整治建筑物水毀形式及原因分析

2．1川江航道整治建筑物的水毀形式

由于川江兩岸多為較堅(jiān)硬的基巖，開(kāi)采方便，且費(fèi)用較低，故川江整治建筑物大都采用拋石結(jié)構(gòu)】。在20世紀(jì)90年代以前，壩面厚度一般為0．5m，其結(jié)構(gòu)方式則主要為干砌塊石。但由于漂木的撞擊、水流的滲透、大塊石下部填塞的中小石塊不夠緊密等原因，壩體損毀嚴(yán)重，其原因主要是壩面結(jié)構(gòu)不牢固、塊石級(jí)配組成不合理，造成壩面被破壞或背水面壩體被水流淘空從而導(dǎo)致壩體毀壞。在20世紀(jì)90年代以后，將壩面厚度調(diào)整為1．0m，壩面結(jié)構(gòu)采用漿砌條石，從而使整治建筑物的損毀現(xiàn)象大為減少，僅在一些流速較大或水流在某個(gè)水位會(huì)集中沖刷壩體，但損毀程度大大減輕。目前，川江航道整治建筑物的水毀形式主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

1)由于建筑物壩頭、壩根等部位的基礎(chǔ)和泥沙常年受到水流的沖刷和侵蝕作用，使其基礎(chǔ)淘空，建筑物在其自身重力作用下失去支撐，導(dǎo)致建筑物的局部或整體崩陷塌落。

彎曲河道是天然河道中常見(jiàn)的一種河流形態(tài)，多年來(lái)人們從各個(gè)方面對(duì)彎曲河道特有的水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律、河床演變規(guī)律，進(jìn)行了廣泛的研究[1，2].如張紅武[2]從模型試驗(yàn)和理論分析出發(fā)，較為深入地研究了彎道內(nèi)的水面形態(tài)、環(huán)流運(yùn)動(dòng)以及縱向流速的沿程分布規(guī)律等.隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，以及數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展，很多研究者開(kāi)始用數(shù)學(xué)方法模擬彎道內(nèi)的水沙運(yùn)動(dòng)及河床變形.最早以Engelund[3]、Odgaard[4]等人提出的恒定水流模型為代表.近年來(lái)，部分研究者提出的三維數(shù)學(xué)模型，既能模擬彎道內(nèi)的水沙運(yùn)動(dòng)，又能考慮床面的沖淤變化，較以前有了更大的進(jìn)步[5，6].盡管三維數(shù)學(xué)模型可以模擬彎道內(nèi)較為復(fù)雜的水流運(yùn)動(dòng)和河床變形問(wèn)題，不過(guò)在實(shí)際工程中用的最廣的還是平面二維模型[7，8].

通?，F(xiàn)有這些模型只考慮河床的縱向變形，而很少注意彎道內(nèi)的橫向變形問(wèn)題，也即河岸沖刷問(wèn)題.本文針對(duì)當(dāng)前在彎道水流和河床變形模型的研究狀況，以前人的研究結(jié)果為基礎(chǔ)，建立了正交曲線(xiàn)坐標(biāo)下的平面二維水沙數(shù)學(xué)模型，用于模擬彎道內(nèi)的水沙運(yùn)動(dòng)及河床縱向變形；在深入分析河岸沖刷機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用力學(xué)模型模擬粘性河岸沖刷、崩塌的過(guò)程.最后利用彎道模型的試驗(yàn)資料，驗(yàn)證了本模型計(jì)算的流場(chǎng)、岸邊水位等與實(shí)測(cè)值符合較好.同時(shí)模擬了90°彎道在持續(xù)清水沖刷下的河床變形過(guò)程，對(duì)主流線(xiàn)、斷面形態(tài)、主槽比降等計(jì)算結(jié)果隨時(shí)間變化的分析表明，模擬結(jié)果符合彎道變形規(guī)律.

1數(shù)學(xué)模型

本文建立的模型具有如下特點(diǎn)：(1)為適應(yīng)不規(guī)則的岸邊界，建立正交曲線(xiàn)坐標(biāo)下的平面二維水沙模型，并用MADI方法[9]求解水流方程組.(2)改進(jìn)以往對(duì)泥沙恢復(fù)飽和系數(shù)取為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)的做法，模型中采用了張紅武[10]提出的不平衡輸沙理論，用于研究懸移質(zhì)泥沙的輸移以及河床變形過(guò)程.(3)引入Osman[11]提出的河岸沖刷模型，用于模擬粘性河岸的橫向沖刷過(guò)程以及在重力作用下的崩塌過(guò)程.

1.1平面二維水沙數(shù)學(xué)模型

1.1.1水流基本方程

關(guān)鍵詞測(cè)壓管水頭線(xiàn)，汽水分界面，等壓面，直接連接，水膜流態(tài)

一、現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

高層建筑在我國(guó)近二十年來(lái)迅速發(fā)展，與之相配套的供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備技術(shù)也不斷發(fā)展，面對(duì)高層建筑管網(wǎng)內(nèi)靜水壓力大的問(wèn)題，目前也有許多方案在應(yīng)用之中，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[1]、[2]、[3]、[4]。普遍應(yīng)用的是在熱源處（鍋爐房）專(zhuān)門(mén)設(shè)置換熱器或鍋爐的辦法，使得建筑內(nèi)高區(qū)原有建筑的低區(qū)在水力系統(tǒng)上徹底分開(kāi)，從而使高區(qū)、低區(qū)的壓力完全互不影響。但單獨(dú)為高區(qū)設(shè)置鍋爐的辦法，特別是在原有多層建筑群中建設(shè)單幢高層建筑，有時(shí)由于于室外管網(wǎng)的增設(shè)困難較大，顯然造價(jià)較高。單獨(dú)為高區(qū)設(shè)置表面式換熱器的辦法，僅在有蒸汽或高溫水熱源時(shí)和能確實(shí)滿(mǎn)足供水水溫的要求，且也需要室外增加相應(yīng)的高區(qū)系統(tǒng)輸送管線(xiàn)。通常綜合費(fèi)用也比較高。供熱工程設(shè)計(jì)手冊(cè)中[1]、[2]推薦了"雙水箱分層式系統(tǒng)"，但其嚴(yán)重帶氣，壓力波動(dòng)較大，當(dāng)室外回水閥門(mén)誤關(guān)閉時(shí)有系統(tǒng)超壓隱患，往往不能正常使用。其他通氣立管直連方案也有與大氣相通，依然有系統(tǒng)的氧腐蝕因素的缺陷。

二、對(duì)供暖系統(tǒng)連接問(wèn)題的分析和解決方案

將雙水箱系統(tǒng)的水箱去掉，同時(shí)將總回水管引到高于供水干管200mm，并在立管上安裝減壓循環(huán)裝置，可得到附圖1或附圖2。采用水壓圖分析本文附圖或附圖2的供暖和空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)特征可知，在低區(qū)循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，低區(qū)管網(wǎng)都有確定的動(dòng)態(tài)水壓線(xiàn)。由流體力學(xué)關(guān)于靜壓強(qiáng)和的測(cè)壓管水頭線(xiàn)的關(guān)系可知立管內(nèi)水壓線(xiàn)水頭高度以下是充滿(mǎn)水的。高區(qū)系統(tǒng)通過(guò)安裝在總回水立管上的減壓循環(huán)裝置切斷靜壓力后直接連接到低區(qū)的回水管上。就可以實(shí)現(xiàn)高低區(qū)供暖系統(tǒng)的直接連接。

由流體力學(xué)知識(shí)可知，在下流水立管中靜壓力的沿管傳遞的條件是管內(nèi)的水流連續(xù)充滿(mǎn)。如果能實(shí)現(xiàn)流態(tài)的轉(zhuǎn)變，也就能實(shí)現(xiàn)壓力傳遞效果的改變，這就可以在立管內(nèi)低區(qū)水壓線(xiàn)水頭高度以上適當(dāng)位置安裝導(dǎo)流部件結(jié)合控制流量來(lái)重建立管中的水膜流動(dòng)狀態(tài)，再結(jié)合供暖系統(tǒng)比較干凈且流量穩(wěn)定的循環(huán)的特點(diǎn)，配置確保產(chǎn)管內(nèi)流態(tài)穩(wěn)定的水膜流動(dòng)狀態(tài)，再結(jié)合供暖系統(tǒng)比較干凈且流量穩(wěn)定的循環(huán)特點(diǎn)，配置確保立管內(nèi)流態(tài)穩(wěn)定的氣體補(bǔ)償裝置就可以實(shí)現(xiàn)立管下流水靜壓力的切斷和壓力波動(dòng)的消除。

摘要：沖刷與地基地質(zhì)條件密切相關(guān)，因此查明沖刷地段的地質(zhì)條件，既是進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的前提，也是為水工模型試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行消能防沖設(shè)計(jì)提供可靠地質(zhì)資料。

關(guān)鍵詞：泄水輸水建筑物；沖刷；影響因素；工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

一、泄水輸水建筑物的工作特點(diǎn)和沖刷地段

水利水電樞紐中常見(jiàn)的泄水建筑物如溢流重力壩、溢洪道、泄洪隧洞、泄水閘等；輸水建筑物如渠道等，各建筑物具有不同的工作特點(diǎn)，不同建筑物的各組成部分與水流接觸的地基或邊坡一般要經(jīng)受水流沖刷。沖刷破壞程度主要與水流和地質(zhì)兩方面因素有關(guān)，根據(jù)破壞程度的差異，可分為一般沖刷地段和嚴(yán)重沖刷地段。但僅就水流方面而言，溢流重力壩下游河床及兩岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水閘下游連接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急，甚至為高速水流，單寬水流所含能量大，多會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的沖刷破壞，屬于嚴(yán)重沖刷地段。而建筑物的其余組成部分起到引水、導(dǎo)流作用，或?qū)⑺磪^(qū)水流平緩地引入主控段，或?qū)⑾芎笏髌椒€(wěn)地泄入原河道，水流流速均不大，屬于一般沖刷地段。

二、沖刷引起主要工程地質(zhì)問(wèn)題及其影響因素

高速水流具有較大能量，長(zhǎng)期沖刷將會(huì)引發(fā)多方面的工程地質(zhì)問(wèn)題：①水流沖刷兩岸岸坡，造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水墊后形成回流，劇烈沖刷壩腳，導(dǎo)致地基及建筑物失穩(wěn)。③沖刷坑形成后，上游坡溯流發(fā)展，危及壩基穩(wěn)定。④沖刷坑的不斷加深，切斷壩基下的軟弱夾層、緩傾角斷層，形成臨空面，可能引起深層滑動(dòng)。⑤泄水輸水建筑物本身受高速水流沖刷而破壞。