挑流鼻坎特點(diǎn)

挑流鼻坎承受較大的動水壓力，基礎(chǔ)應(yīng)放置在良好基巖上，并有一定埋深以防反向水流沖刷。當(dāng)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(jì)和可靠的。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時，形成的沖坑應(yīng)不影響主體建筑物的安全和下游岸坡穩(wěn)定。當(dāng)下游河道水深較淺，可考慮設(shè)二道壩以增加水墊深度，也可預(yù)挖消能塘以控制沖坑發(fā)展。

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(jié)的反弧半徑常按坎上急流水 深的6?10倍選用。

擴(kuò)散式挑流鼻坎能使水舌在平面上充分?jǐn)U散。

挑流鼻坎歪扭式鼻坎

歪扭式鼻坎可將水流偏向一側(cè)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(yīng)盡量低，以便獲得較大的出坎射流初速和相應(yīng)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(yīng)窄峽谷地形，防止水舌沖刷岸坡，使挑流水舌順河縱向擴(kuò)散消能。

(a)連續(xù)式;(b)差動式;(c)擴(kuò)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(kuò)散程度稍差，沖刷坑較深，但射程遠(yuǎn)，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(kuò)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(cè)易空蝕，高水頭情況下采用較少

設(shè)于泄水建筑物末端，對過壩急流導(dǎo)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(kuò)散式、扭曲式、窄縫式等5種型式。

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(bǔ)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(qiáng)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(qiáng)，坎下要有較大的通氣孔供氣，故坎高也應(yīng)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(shè)計航速

因為由船產(chǎn)生的波系是與航速有關(guān)的，所以在設(shè)計球鼻艏時要經(jīng)?？紤]設(shè)計航速，為了便于統(tǒng)一比較，應(yīng)該選擇一個相應(yīng)于下式的臨界航速。

設(shè)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(shè)計航速V_D=1.1V_k比V_D=V_k的功率節(jié)約高達(dá)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(yīng)予確定，由于球鼻艏的原因在設(shè)計球鼻艏時應(yīng)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(shè)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(shè)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(diǎn)，對較小的船可取大一點(diǎn)。

(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(shè)計狀態(tài)水線的距離認(rèn)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(wù)航速時有良好的繞流特性，球鼻中心也應(yīng)位于55%艏壓載吃水。

對Ⅲ類球鼻艏，設(shè)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(shè)計吃水的55%～65%之間。 2100433B