表孔
坝顶泄水孔口结构
表孔是重力坝拱坝水利枢纽中设置在坝顶的开敞式或带胸墙泄水孔口。主要用于泄洪、施工导流及水库放空,具有超泄能力强、结构稳定等特点。其典型结构由溢流堰、闸墩、胸墙(可选)、闸门消能工组成,堰顶高程常低于正常蓄水位以调节泄流量。按照《混凝土重力坝设计规范》,可分为无压开敞式和有压胸墙式两种类型。中国二滩、溪洛渡等大型水电站均采用表孔作为核心泄洪设施。
结构特征
表孔由溢流堰体、闸门系统、胸墙(可选)及消能设施构成。开敞式表孔采用WES曲线堰型,堰顶设置平面或弧形闸门控制流量。胸墙式结构通过降低堰顶标高形成大孔口,在低水位时可自由溢流,高水位时转为有压孔流。根据《混凝土重力坝设计规范》,无压孔需预留孔顶余幅高度为最大流量水深的30%-50%。
功能优势
表孔泄流能力与堰顶水头的3/2次方成正比,具备更强的超泄能力。相比深式泄水孔,其闸门承受水压力小,可设计更大跨度,如金鸡滩水利枢纽采用16米宽弧形闸门。胸墙结构兼具开敞式溢流和压力孔口优点,陆水工程首创活动式胸墙提升泄洪能力。
设计规范
孔口尺寸根据单宽流量确定,不同地质条件下取值范围为:软弱岩基30-50m3/(s·m),中等岩基50-80m3/(s·m),坚硬岩基可达100-130m3/(s·m)。挑流消能反弧半径按R=(4-10)hc计算(hc为收缩断面水深)。闸墩厚度需满足闸门安装需求,平面闸门要求墩厚≥1.5倍孔口宽度,弧形闸门可适当减小。
工程应用
2021年青川县曲河水库采用左岸表孔溢洪洞设计,最大坝高58米。1998年二滩水电站7个表孔与中孔联合泄洪,泄量达16300m3/s。2015年溪洛渡电站表孔最大泄量21500m3/s,占总泄量41%。俄日水电站采用5×5米胸墙式泄洪闸,实现3090m正常蓄水位调控。
质量控制
溢流面需按WES曲线精确施工,空化数控制在0.3以上防止空蚀破坏。根据DL/T5039标准,通气孔面积不小于闸门后孔口面积的5%-10%。胸墙式结构需进行水力学试验验证负压值,确保校核洪水位下负压不超过3-6米水柱。
参考资料
重力坝水力设计 .水利应用门户.2020-04-09
溢流闸坝 .知网空间.2024-10-08
评标结果公示.全国公共资源交易平台(四川省).2021-11-08
最新修订时间:2025-11-04 04:08
目录
概述
结构特征
功能优势
设计规范
参考资料