防波堤

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防波堤

消能工设置在泄水建筑物的尾部或与其相邻的下游部位,集中在较短距离内消能。消杀建筑物下泄水流过大能量的工程措施称为消能。有的设置在过水途径中。

消能工需要消耗、分散的那部分水流能量,是指建筑物上游的水流能量(除去通过建筑物时的能量损失)与下游正常水流能量之差。

波堤功能

1、防御波浪、冰棱的袭击,围护港池、保证港内水域平稳,以保护港口免受坏天气影响,为船舶提供平稳、安全的停泊和作业条件。

2、(砂质或泥质海岸)减少或阻止泥沙进港,减轻港内淤积,保证港内水深,堤内侧可兼作码头,或安放系锚设备,供船舶停靠,节省投资。

二结构类型防波堤的结构一般可分为重型和轻型两类:前者是传统和常用的防波堤型式,包括斜坡堤、直墙堤和混成堤等,后者是近数十年来发展起来的,根据波能集中于表层的特点,结合工程的特殊需要而研究出来的各种轻型防波堤,如透空堤、浮堤、喷气堤和射水堤等。

重型防波堤:是传统和常用的防波堤型式,包括斜坡堤、直墙堤和混成堤等。

轻型防波堤:是近数十年来发展起来的,根据波能集中于表层的特点,结合工程的特殊需要而研究出来的各种轻型防波堤,如透空堤、浮堤、喷气堤和射水堤等。

斜坡堤

波浪同斜坡堤相遇将发生显著变形,在斜坡上破碎,给斜坡带来局部集中的动水压力和底流,水下坡面还出现向上的反压力。因此,堤外坡常用天然大块石、人工混凝土方块或异形块体护面,防止波浪淘刷;堤身一般用分层分级块石堆成梯形断面;堤顶高程主要根据波浪在护面上的上爬高度和容许越波量来确定。斜坡堤适用于水深较小和软土地基的条件。

直墙堤

正向波浪在直墙堤前将发生完全或不完全反射,形成立波(驻波)。完全立波波高约为两倍原始波高,波长不变;在墙面和墙前半波长处波峰与波谷交替出现,称为波腹;在墙前四分之一波长处水面几乎不动,称为波节。这样,直墙将承受立波的压力和浮托力,因此常采用钢筋混凝土沉箱或混凝土巨块构筑,波浪较小时也可采用木笼,也有采用大型管柱排列的结构。直墙堤适用于岩基或较密实的地基,墙底常铺一层碎石基床,堤外基床面视需要铺设护面块石,堤内侧可兼作码头用。容许越浪时堤顶高程可降低,有时还采用削角顶盖和带消浪空室的沉箱以减少立波压力。斜向波浪或不规则波的方向谱分量,在直墙前反射形成三向波,峰谷呈棋盘状交替出现,确定沿堤线波浪的合压力需要考虑直墙分段的影响。

消能工的功能常通过以下方面的综合作用而实现:①水流内部的紊动扩散和摩擦;②水流与边壁的摩擦与碰撞;③水流在空气中的扩散以及与空气的强烈掺混等。消能工的实质是促进水流的动能最终转变成热量而耗损,或使水流的动能分散以减弱对建筑物及河渠的破坏作用。

消能工工作性能的类型主要有底流、面流(含戽流消能)、挑流、收缩流(包括窄缝挑流和宽尾墩)消能等形式。此外还有沿程消能(含阶梯坝面消能)、自由跌落式消能、压力消能(竖井消能)、孔板消能等。在工程实践中,有时将两种或两种以上类型的消能工组合起来运用,如20世纪80年代在潘家口水利枢纽溢流坝上应用的宽尾墩一挑流消能工,20世纪90年代在五强溪水电站溢流坝和桃江水利枢纽溢流坝上采用的宽尾墩和消力池联合消能工等。

首先要看是什么结构形式的,按照水运工程规范规定,一般分为直立式和斜坡式。直立式一般为预制安装沉箱或方块结构,其过程为挖泥、抛石基床、预制安装构件、上部结构。斜坡式就要看设计了。一般采用抛石结构,为了保证堤身未来不受沉降影响,设计都会结合地质情况在施工预算图中提出抛石方法,一般淤泥4米以内采用抛石挤淤,超过4米采用爆破挤淤。爆破挤淤分为两个过程,一是堤身爆破推进,二是堤侧爆夯形成平台。堤身一般考虑受恶劣天气影响前形成堤身,最后做上部结构

设计低水位时,波高的采用分为以下两种情况:当有推算的外海设计波浪时,应取设计低水位进行波浪浅水变形分析,求出堤前的设计波高;当只有建筑物附近不分水位统计的设计波浪时,可取与设计高水位时相同的设计波高,但不超过低水位时的浅水极限波高;

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