挑流鼻坎擴散式挑流鼻坎

擴散式挑流鼻坎能使水舌在平面上充分擴散。

挑流鼻坎歪扭式鼻坎

歪扭式鼻坎可將水流偏向一側挑射，可用于河岸溢洪道或泄洪隧洞，使射流落入河 深水墊。在不被下游水面淹沒前提下，鼻坎高程 應盡量低，以便獲得較大的出坎射流初速和相應較的射程；但用于溢流拱壩的鼻坎時位置常較高。

挑流鼻坎窄縫式挑流鼻坎

窄縫式挑流鼻坎能適應窄峽谷地形，防止水舌沖刷岸坡，使挑流水舌順河縱向擴散消能。

(a)連續(xù)式;(b)差動式;(c)擴散式;(d)扭曲式;(e)窄縫式

挑流鼻坎連續(xù)式鼻坎

連續(xù)式鼻坎射流擴散程度稍差，沖刷坑較深，但射程遠，坎頂水流平順不易空蝕，體型尺寸簡單、在工程中采用較多。

挑流鼻坎差動式挑流鼻坎

差動式鼻坎以高低齒槽將相鄰水股分開挑射，擴散和碰撞消能效果較好，沖坑深度較小，但射程稍近，齒坎兩側易空蝕，高水頭情況下采用較少

設于泄水建筑物末端，對過壩急流導向挑射到下游河床水墊中消能的水工建筑物。挑流鼻坎有連續(xù)式、差動式、擴散式、扭曲式、窄縫式等5種型式。

鼻坎挑角(坎端切向與水平向夾角）以使沖坑深度與 程之比最小為佳，一般采用25°?35°。鼻坎與溢 流壩面或泄槽底相聯(lián)結的反弧半徑常按坎上急流水 深的6?10倍選用。

挑流鼻坎承受較大的動水壓力，基礎應放置在良好基巖上，并有一定埋深以防反向水流沖刷。當河床巖石比較完整、堅硬時，采用挑流鼻坎消能是比較經(jīng)濟和可靠的。當?shù)刭|(zhì)條件較差時，形成的沖坑應不影響主體建筑物的安全和下游岸坡穩(wěn)定。當下游河道水深較淺，可考慮設二道壩以增加水墊深度，也可預挖消能塘以控制沖坑發(fā)展。

挑流鼻坎多用于高水頭泄水建筑物，一般鼻坎布置在下游水位以上，以便水舌下面能補氣，形成挑流水舌，同時也使鼻坎具有檢查維修的條件。為了加強挑流碰撞消能，可利用不同高程或不同平面位置的水舌相互對沖的消能效果。

摻氣坎還適用于河岸溢洪道陡槽槽底、無壓泄水隧洞底部等。其尺寸取決于水流條件，一般說來，坎上流速愈高，挾氣能力愈強，坎下要有較大的通氣孔供氣，故坎高也應增高些。但坎高過大水面波動也要加大，對封閉式泄水孔洞尤為不利。常見坎高一般在0.5m上下。采用挑坎時斜面反坡采用1:5~1:15。

(1)設計航速

因為由船產(chǎn)生的波系是與航速有關的，所以在設計球鼻艏時要經(jīng)常考慮設計航速，為了便于統(tǒng)一比較，應該選擇一個相應于下式的臨界航速。

設計航速超過臨界航速愈多，則球鼻艏的收益不論在滿載或壓載時都愈好。如對同一球鼻艏，設計航速V_D=1.1V_k比V_D=V_k的功率節(jié)約高達10%。

(2)球鼻艏的體積

球鼻艏的體積和航速兩者都是對于球鼻艏效果最重要的參數(shù)，因此首先應予確定，由于球鼻艏的原因在設計球鼻艏時應將它的體積加到船體滿載排水體積上。但實際上，球鼻艏的體積是作為無球鼻艏在設計吃水時排水體積的附加值，更確切地說，球鼻艏體積是包括艏柱前及與前體過渡部分的體積。

作為首次設計的參考值，球鼻艏體積為（0.002~0.005）的吃水時的排水體積，這里對大船可取小一點，對較小的船可取大一點。

(3)球鼻艏的高度

我們把球鼻中心(大部分位于最大寬度和長度上)至常設計狀態(tài)水線的距離認為是球鼻艏的高度。球鼻艏的高度和球鼻艏的體積一樣是很重要的參數(shù)，在船模試驗時對此要特別注意。

對Ⅰ類球鼻艏，它的橫剖面向水面縮小，球鼻艏的中心可以選擇為艏壓載吃水的70%。

對Ⅱ類球鼻艏，如果球鼻艏超過水線不大于10%球鼻直徑時，能保證在服務航速時有良好的繞流特性，球鼻中心也應位于55%艏壓載吃水。

對Ⅲ類球鼻艏，設計水線就是球鼻艏高度的參考線。球鼻中心按其高度的體積分布不同選擇為設計吃水的55%～65%之間。 2100433B