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過水圍堰
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定義：在一定條件下允許堰頂過水的圍堰。
學(xué)科：水利科學(xué)技術(shù)_水利工程施工_施工導(dǎo)流
相關(guān)名詞：汛期 滲透壓力 挑流消能 底流消能
圖片來源：視覺中國
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水利水電工程施工過程中，一般都有臨時建筑物圍堰工程，對于洪枯流量比值大、水位變幅顯著的河流，經(jīng)綜合比選常將上游圍堰設(shè)計成過水圍堰，既在枯水期擔(dān)負(fù)擋水任務(wù)，又能在汛期堰頂過水泄洪。其優(yōu)點是縮小施工期導(dǎo)流建筑物規(guī)模，節(jié)省投資；缺點是汛期過水時基坑內(nèi)不能施工。
過水圍堰類型有土石過水圍堰、混凝土過水圍堰、木籠過水圍堰3種，目前主要采用前兩種。木籠圍堰由于用木材多，施工、拆除都較復(fù)雜，且擋水高度受限制，現(xiàn)已少用。
土石過水圍堰堰體是由土石散粒體料經(jīng)分層碾壓構(gòu)成。圍堰過水時，過堰水流沿圍堰下游坡面宣泄的動能不斷增大，沖刷堰體溢流表面；同時滲入堰體產(chǎn)生滲透壓力，可能引起圍堰滲透破壞而導(dǎo)致潰堰。因此，對土石過水圍堰溢流面及下游坡腳基礎(chǔ)要進(jìn)行防沖保護(hù)，確保圍堰安全運行。對堰體溢流面防沖保護(hù)型式多采用混凝土面板溢流堰、混凝土楔形體護(hù)面板溢流堰、塊石籠護(hù)面溢流堰、塊石加鋼筋網(wǎng)護(hù)面溢流堰及瀝青混凝土面板溢流堰等。
混凝土過水圍堰分為混凝土重力式過水圍堰和混凝土拱形過水圍堰。
1.混凝土重力式過水圍堰要求建基面坐落在巖基上，按混凝土重力壩的設(shè)計原理進(jìn)行穩(wěn)定應(yīng)力計算及溢流消能防沖設(shè)計。當(dāng)只作為臨時工程時，施工質(zhì)量與安全性比永久工程要求略低。有些工程會將混凝土重力式過水圍堰與永久工程結(jié)合，以節(jié)省工程投資。
2.混凝土拱形過水圍堰與混凝土重力式過水圍堰構(gòu)造基本相同，但拱形過水圍堰最大優(yōu)點是節(jié)省混凝土方量，從而節(jié)省投資；缺點是對兩岸拱座基礎(chǔ)的地質(zhì)條件要求較高。對于較陡峻的峽谷河床壩址，如果兩岸巖基堅硬穩(wěn)定，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后可選用拱形過水圍堰。烏江渡水電站就是采用的拱形圍堰。
混凝土過水圍堰過流消能主要有挑流消能、面流消能、底流消能3種，常用的為挑流消能和面流消能型式。對大型水利水電工程混凝土過水圍堰的消能型式，尚需經(jīng)水工模型試驗研究比較后確定。混凝土過水圍堰結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計參照混凝土重力式圍堰和混凝土拱形圍堰結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計執(zhí)行。在圍堰穩(wěn)定和堰體應(yīng)力分析時，應(yīng)計算圍堰過流最不利工況；圍堰溢流面設(shè)計應(yīng)滿足按設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)要求的過流能力及消能要求。
（延伸閱讀作者：湖北省水利水電規(guī)劃勘測設(shè)計院黨委副書記、高級工程師 賓洪祥）
責(zé)任編輯：張鵬輝
