防衝設施

防衝設施

scour preventer

泄水建築物把含約9.8QH千瓦（Q為流量,H為落差,分別以m³/s和m計）動能的水流送往下游。其中，一部分轉化成位能；一部分通過摩擦、旋滾、擴散、撞擊、變成熱能耗散，即"消能"。在能量急劇轉換的部位,需採用防止水流沖刷河牀、岸坡的保護措施,以維護樞紐各建築物的安全運行。下游防護設施的內容、範圍和形式，取決於水文、地質、地形、樞紐佈置和消能工形式等條件。利用水躍消能的消力池和自由跌落式消能工的水墊塘，都要採用混凝土或其他材料將底部和岸坡加以保護。挑流消能和麪流消能，由於沖刷坑遠離壩腳，常不做專門防護設施。軟土地基上的閘壩，其下游一般都有護坦、海漫、防衝槽和護坡等防護設施，僅在需要處進行預挖及岸邊保護（見圖）。

護坦是設於水閘、溢流壩、泄水孔（洞）等泄水建築物下游，保護河底免遭破壞的剛性結構，在消力池或水墊塘的情況下兼做池（塘）底板。護坦材料，常採用高強度混凝土、加筋混凝土以至鋼纖維混凝土或塑料混凝土，以防止高速水流或高含沙水流的空蝕、沖刷或磨蝕破壞。護坦的形式和尺寸，根據水力學計算和水力模型試驗確定。有時為加強消能效果，護坦上還加設各種消力墩、檻，甚至二道壩等。護坦厚度，應使護坦在浮托力、滲透和水流脈動壓力作用下不被掀動，用計算和工程類比方法確定。在構造上要做好縫的止水、底部排水（及反濾層）和岩基情況下的錨固。

海漫是設在護坦下游，用以調整水流消除剩餘能量的柔性或剛性防衝結構，通常是採用各種形式的混凝土塊體、幹砌塊石、鉛絲籠等。這種結構能隨河牀的被淘刷而下沉，仍並不失其護底作用。海漫沿水流方向除在平面上向兩側擴散外，末端常做成緩坡，讓水深逐漸增加，水流擴散減速消能。

防衝槽是設在海漫末端、呈槽形並拋填石塊的護底工程。萬一下游河牀遭受沖刷，可藉以支持和保護海漫免遭淘刷坍毀；牀面下降時，拋石還可攤開，形成護底，從而制止衝坑擴展。有時，在壩腳、護坦或海漫末端做齒牆伸入地基一定深度或至基岩面，也能防止衝坑下淘，保證建築物安全。必要時，也可在壩腳、溢洪道等建築物末端採用沉井或井柱作為深齒牆，起加固地基和防止淘刷作用。

翼牆、刺牆、邊牆、導流牆和護岸等是泄水建築物與其他樞紐建築物或邊岸結合的連接建築物，並與護底相結合，構成防衝體系。在拱壩情況下的水墊塘，兩岸坡保護通常對壩肩穩定和安全甚為重要。除工程措施外，泄水建築物的調度，閘門啓閉的數目、程序和開度的控制等管理措施，對減輕河牀的沖刷、防止折衝水流等都有重要作用。