翼墻

翼墻翼墻的布置對(duì)水流的影響

上游翼墻的擴(kuò)散角度不宜過(guò)大，過(guò)大則閘門進(jìn)口過(guò)水寬度收縮太快，在兩側(cè)邊墩處容易產(chǎn)生渦流，對(duì)閘身及閘門的安全均為不利。如果地有一節(jié)制閘，30孔凈寬300米，上游水面寬闊，曾對(duì)上游翼墻的擴(kuò)散角作過(guò)整體模型比較試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)指出，

當(dāng)擴(kuò)散角為14°30′時(shí)，邊墩的渦流始得改善。下游翼墻擴(kuò)散角對(duì)出閘水流的影響很大。出閘高速水流要求盡可能地?cái)U(kuò)散，以減少單寬流量，并在全部寬度上均勻分布。

因此不論擴(kuò)散本身是否結(jié)合消能和消能的形式如何，而平面擴(kuò)散總是消能的一個(gè)必要步驟。尤其是水頭差較小的閘下消能，平面擴(kuò)散較為重要。翼墻擴(kuò)散對(duì)閘下消能影響巨大，如果翼墻擴(kuò)散角度太大或擴(kuò)散不良，使水流不能順著翼墻擴(kuò)散面擴(kuò)散，可能形成回流區(qū)域，壓縮主流，使單寬流量集中并容易造成偏流，同時(shí)在翼墻末端與河渠相接處，因斷面放大而形成甚強(qiáng)之回流，淘刷岸坡及河底。

翼墻擴(kuò)散角度太大，還常常引致主流脫離翼墻，集中沖向下游形成折沖水流。反之，如翼墻擴(kuò)散角擴(kuò)散得太緩，將增加擴(kuò)散段長(zhǎng)度，造成建筑材料的浪費(fèi)。翼墻擴(kuò)散角度愈小，長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，則水流情形愈為順適。從水工模型試驗(yàn)證明，以翼墻長(zhǎng)度L=20m及30m進(jìn)行比較試驗(yàn)，結(jié)果認(rèn)為30m長(zhǎng)之翼墻在增加有效過(guò)水面積，減少平均流速等方面均較20m之翼墻為佳。介在設(shè)計(jì)時(shí)，為求經(jīng)濟(jì)起見(jiàn)，一般并不采取太長(zhǎng)的翼墻，以求節(jié)省工程投資。

下游翼墻末端宜與護(hù)坦末端齊平，同時(shí)出擴(kuò)坦后翼墻不宜急轉(zhuǎn)，而應(yīng)以漸變曲線或扭曲面與岸坡聯(lián)結(jié)，這樣布置可大大改善岸坡的水流條件。

翼墻翼墻的最佳形式選擇

翼墻的迎水面最好采用扭曲面，從閘身開(kāi)始，擴(kuò)散角應(yīng)該很小，并且墻的迎水面是垂直的，因?yàn)檫@樣，可使水流更為順適。其次為圓弧面，再其次是直立的八字式翼墻。翼墻的擴(kuò)散應(yīng)該是平滑的曲線或直線，但不要做成折線形狀。國(guó)因?yàn)樵谝韷D(zhuǎn)折點(diǎn)后，會(huì)出現(xiàn)水流分離現(xiàn)象，產(chǎn)生低壓區(qū)域，該區(qū)域擴(kuò)散能力較弱，而在低壓區(qū)域的下游擴(kuò)散能力又過(guò)強(qiáng)，因而造成極不均勻的水深分布。試驗(yàn)證明，翼墻墻壁如果偏轉(zhuǎn)過(guò)快，將使有限的波浪傳播速度所允許的水流偏轉(zhuǎn)不能立即跟上，造成急流脫離邊墻。

將產(chǎn)生局部的擾動(dòng)及促使沖擊波的形成，使得水流呈現(xiàn)不均勻分布。因此水體的側(cè)面邊介應(yīng)避免突然急驟的變化，如果是一個(gè)有效的擴(kuò)散邊介時(shí)應(yīng)當(dāng)在曲度上連續(xù)變換。

如果采用直線型的八字式翼墻，其擴(kuò)散角度一般以12°左右為宜。這一合理指標(biāo)的提出，已經(jīng)在水工模型試驗(yàn)及實(shí)際運(yùn)用觀測(cè)中所證實(shí)。

翼墻不宜采用90°轉(zhuǎn)角，以水工模型試驗(yàn)結(jié)果，水流出閘孔口集中于河道中心線上，以致兩岸坡上產(chǎn)生直軸回流，影響流量系數(shù)，且對(duì)岸坡及河床有沖刷作用。

閘門的旋倒未能達(dá)到統(tǒng)一步調(diào)，有先有后，加上缺乏專人管理，使多股水流速不平穩(wěn)地相繼進(jìn)入下游河渠，引起橫向水流折沖，方向混亂。

翼墻未端90°轉(zhuǎn)角進(jìn)入下游開(kāi)闊水面，使兩岸壁產(chǎn)生立軸回流，造成沖刷潭。

1、在設(shè)計(jì)水工建筑物過(guò)程中，設(shè)計(jì)者往往容易忽視上下游翼墻的合理布局，多是根據(jù)建筑物上下游河床寬度進(jìn)行帶有任意性的連接，缺乏精細(xì)的理論計(jì)算，側(cè)重于考慮閘室結(jié)構(gòu)的安全計(jì)算，造成顧此失彼的現(xiàn)象，給工程的安全帶來(lái)不應(yīng)有的損失。

2、沒(méi)有籌備足夠的資金，盲目地采取遷就的因陋就簡(jiǎn)辦法，或改變?cè)瓉?lái)合理的設(shè)計(jì)尺寸，以圖節(jié)省工程費(fèi)，但往往又適得其反。

3、缺乏對(duì)水流特性的理解，特別是如何防止對(duì)建筑物有危害作用的折沖水流的形成，在工程布置上考慮得較少。

4、由于管理不善，對(duì)于多孔閘門的啟閉操作規(guī)程沒(méi)有明確的規(guī)定，或者運(yùn)用管理人員根本未能掌握，形成設(shè)計(jì)與運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)立。2100433B

翼墻為保證涵洞或重力式橋臺(tái)兩側(cè)路基邊坡穩(wěn)定并起引導(dǎo)河流的作用而設(shè)置的一種擋土結(jié)構(gòu)物。翼墻有直墻式（垂直于端墻）或八字式（敞開(kāi)斜置）兩種。后者又稱八字墻，是最常用的一種形式，斜置的角度一般習(xí)慣采用30度。翼墻的構(gòu)造形式與地形、填土高度和接線密切相關(guān)。

翼墻的平面布置主要考慮導(dǎo)流的要求。有擋水任務(wù)的過(guò)水建筑物，擋水側(cè)翼墻的平面布置還要考慮岸邊防滲的要求。順?biāo)鞣较虻耐队伴L(zhǎng)度不小于鋪蓋長(zhǎng)度。無(wú)論進(jìn)口或出口，冀墻在平面上要力求平順，進(jìn)口兩側(cè)擴(kuò)散，避免墻前出現(xiàn)回流、旋渦等不利流態(tài)。翼墻的平面布置型式有直線式、折線式和曲線式等，可根據(jù)進(jìn)出口的流速和地形條件選擇。一般進(jìn)口翼墻可用直線、折線或圓弧線；出口宜采用橢圓或其他曲率漸變的曲線，曲率可從出口向下游逐漸增大。翼墻迎水面的立面布置有直立式、傾斜式、扭曲面式等直立式和扭曲面式的水流情況較好，傾斜式翼墻在與過(guò)水孔口連接處，過(guò)水?dāng)嗝姘l(fā)生突變，常引起旋渦甚至回流。大型翼墻多用直立式，中小型翼墻可用扭曲式。翼墻墻頂高程根據(jù)過(guò)水建筑物的運(yùn)用要求確定。原則上需高于過(guò)流時(shí)的水位。流速較低時(shí)也可低于過(guò)流水位。當(dāng)有擋水任務(wù)時(shí)，擋水側(cè)翼墻頂應(yīng)高于最高擋水位。

《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。