水工建筑物水力學(xué)監(jiān)測第一章水力學(xué)監(jiān)測的作用和意義一、監(jiān)測水工建筑物的過流運行情況以保證工程安全

泄水建筑物都是按一定泄流量設(shè)計的，但實際泄流量變化很大，水力學(xué)監(jiān)測可以掌握建筑物在各種泄流量下的工況，以便及時發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、防止事故發(fā)生或改善運行方式，提高運行效率，保證工程安全。二、驗證設(shè)計條件及物理模型實驗成果和數(shù)學(xué)模型的正確性和相關(guān)性

泄水建筑物的設(shè)計須依據(jù)一定的條件進行水力學(xué)計算，對大中型工程還要進行水力學(xué)模型試驗，但是有些水力學(xué)現(xiàn)象在模型試驗中是模擬不了的，因此設(shè)計的合理性還需通過水力學(xué)監(jiān)測驗證、模型試驗成果與原型的相關(guān)性也需根據(jù)水力學(xué)監(jiān)測成果的進行進一步研究。三、與室內(nèi)模型試驗配合進行特殊水力學(xué)問題的專題研究

到目前為止，有些水力學(xué)現(xiàn)象或邊界條件無法在模型上得到模擬，如振動、紊動、摻氣、空蝕、粗糙系數(shù)、沖蝕、磨損、通氣量等，只有通過水力學(xué)監(jiān)測對它們進行研究。第二章水力學(xué)監(jiān)測的由來和發(fā)展一、美國

在二十世紀30年就開始水力學(xué)監(jiān)測。當時美國大興水利工程，水工模型試驗普遍開展，模型試驗成果需通過原型觀測驗證，所以進行了原型觀測，同時開展水力學(xué)觀測。前后進行水力學(xué)觀測的工程有：大古力、諾里斯、邦內(nèi)維耳等、胡佛壩等，內(nèi)容主要為平均脈動壓力、泄流能力和泄流流態(tài)等。上世紀30年代后期隨著壩高增加，出現(xiàn)高速水流問題，水力學(xué)開始對空蝕進行觀測。到50年代，開始對流量系數(shù)、摻氣、水頭局部損失和沿程摩察系數(shù)、閘門啟門力、閘門上托力和下拽力以及閘門振動、還有消力池的空蝕等進行觀測。在觀測儀器設(shè)備方面除了常規(guī)的外采用了較先進的立體經(jīng)緯攝影儀、磁電流速儀、可專用于水下檢查和維修的浮運設(shè)施等。二、中國

我國水力學(xué)觀測從上世紀50年代開始。對數(shù)百個工程進行水力學(xué)監(jiān)測。特色：比較注重綜合性監(jiān)測，擠在一個水利樞紐上對所有水力學(xué)課題進行觀測，內(nèi)容涉及效能、沖刷、脈動、空蝕、通氣、霧化等，在使用常規(guī)儀器的基礎(chǔ)上進行該進，如采用小型壓力傳感器、多孔流速儀、同步攝影測量水舌軌跡、告訴攝影測量表面流速、改進和完善摻氣儀和空穴儀等等。形成了水力學(xué)監(jiān)測的專業(yè)隊伍。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測一、水位及水面線

水位：是工程管理運用和分析建筑物工況的重要資料。

水位分為時均水位和瞬時水位。水位監(jiān)測包括過水建筑物上、下游及沿程水位。大壩上、下游水位通常關(guān)注的是時均水位；船閘閘室、調(diào)壓室（井）、電站尾水、引航道等則關(guān)注水面波動和涌浪；輸水明渠、明流隧洞和泄槽等，關(guān)注沿程水面線變化。

1、水位觀測

（1）測點位置選擇

一般原則：測點設(shè)在滿足工程運用、管理和分析研究專門問題有代表性的地點：設(shè)在水流平穩(wěn)、受風(fēng)浪影響小、河床和岸坡較穩(wěn)固、便于觀測的地點。

水庫或閘壩上游水位：設(shè)在壩前跌水線以上水位平穩(wěn)處，與閘壩的距離不小于設(shè)計水頭的3~6倍。

下游水位：設(shè)在較順直的河段內(nèi)，觀測點面水位穩(wěn)定且無回水影響。（2）水位觀測設(shè)備和方法

設(shè)備：水尺；自記水位計。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測2、水面線觀測（1）閘壩及泄槽水面線觀測一般測取沿邊墩的水面線。

①直接坐標網(wǎng)格法在邊墻上用耐沖的白色瓷漆或油漆繪制直角坐標網(wǎng)格，網(wǎng)格線寬10cm。縱坐標為高程，橫坐標為工程樁號。水面線讀取采用拍照和錄像方法。經(jīng)過放大回放讀取水位高程，并取各次水位平均值繪制水面線。②水尺法在邊墻上按一定的距離選擇適當?shù)奈恢糜糜推崂L制水尺，一般水尺間距為5~15m，水尺寬度為10~15cm，每水尺為一測點，各點水面連成光滑曲線即為水面線。目測簡易，但得到的不是同步水位；拍照和攝像可得到同步水位。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測（2）明流泄水洞水面線觀測

觀測者無法直接測讀泄水洞水面線，多借助遠傳儀表顯示和宏觀調(diào)查。①水尺法在洞內(nèi)兩側(cè)一定位置繪制水尺，水尺面涂以膠著彩色水粉漿。泄水時水流將粉漿沖蝕，停水后測讀沖痕高程即得包括水面波動的最高水面線。②電測法常用電容液位計觀測。由傳感器、轉(zhuǎn)換器、指示儀表組成。傳感器用1根聚四氟乙烯絕緣導(dǎo)線為一極以水為另一極構(gòu)成。電容值隨水位升降而變化，其變化用過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為0~10mA的直流標準信號，再通過電子電位差計計等進行顯示或記錄。傳感器安裝：傳感器裝在直徑50mm的鍍鋅管內(nèi)，管長大于測量范圍，在管壁上每隔100mm鉆一直徑10mm的小孔，保證管內(nèi)水位與被測水位一致，在管的兩端各裝一開口銷固定拉直的絕緣導(dǎo)線，管頂安裝轉(zhuǎn)換器。在隧洞兩側(cè)壁按要求位置鑿?fù)谂c傳感器管相當?shù)呢Q直槽埋設(shè)測管。（3）挑流水舌軌跡線觀測可用經(jīng)緯儀、全站儀測量水舌出射角、入射角、水舌厚度，也可用立體攝影測量平面擴散等。（4）水躍長度及平面擴散觀測用水尺法和攝影法觀測。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測二、壓強

水流作用于水工建筑物的力有靜水壓力和動水壓力，對泄水建筑物主要是動水壓力觀測。量測過水邊界上壓強需在觀測位置上埋設(shè)測壓管和導(dǎo)管，用導(dǎo)管將水引至觀測室與測壓計連接。常用測壓計：水銀比壓計、壓力表和測壓管。

1、壓強測點布置能以反映過水表面壓強分布特征，滿足工程安全運行及專題研究要求為原則。（1）泄水建筑物

①沿水流方向布置在閘孔中心線、閘墩兩側(cè)和下游；

②溢流堰的堰頂、壩下反弧及下切點附近和相應(yīng)位置的邊墻等處；③有壓管道進口曲線段、漸變段、分岔段及局部不平整突體的下游壁面；

④過流邊界不平順及突變部位，如閘門門槽下游邊壁，挑流鼻坎，消力墩側(cè)壁等；

⑤水舌沖擊區(qū)、高速水流區(qū)及摻氣空腔等；⑥對泄水孔、洞則測量其邊壁動水壓強；

⑦對有壓隧洞，選擇若干控制斷面，測量洞壁動水壓強，確定壓坡線。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測（2）調(diào)壓井（室）、閘門井和攔污柵調(diào)壓井（室）和閘門井在底板和側(cè)墻處布置壓強測點；在攔污柵進出口水流平穩(wěn)的墻上各布置壓強測點。（3）閘（閥）門閘（閥）門壓強測點一般布置在門板上，便于和閘（閥）門流擊振動觀測一起考慮。（4）電站機組過流系統(tǒng)沿流道全程布設(shè)。在蝸殼末端和尾水管進口部位應(yīng)加密測點，以便機組甩負荷時準確捕捉蝸殼最大壓力升高值和尾水管最大壓力降低值（負壓）。（5）船閘輸水系統(tǒng)著重監(jiān)測閘（閥）門上下游側(cè)、管道轉(zhuǎn)彎處、叉管處、船閘的閥門段處。（6）輸水明渠和引航道在典型段靠近底板的側(cè)墻處適當布置測點。第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測2、動水壓強測量方法（1）時均壓強可用測壓管和精密壓力表測量；瞬時壓強和脈動壓強可采用壓力傳感器（或變送器）測量。（2）測壓管包括測頭和導(dǎo)管兩部分。測頭平整地安裝在測點部位，導(dǎo)管與測頭連接引出，采用壓力表或比壓計觀測。（3）脈動壓力傳感器安裝在過流表面的底座上，傳感器由監(jiān)測電纜引到觀測室，觀測時采用信號采集設(shè)備由計算機控制進行數(shù)據(jù)采集，采集頻率一般不小于30Hz，采樣時間應(yīng)大于300s。

第三章基本水力要素和現(xiàn)象觀測三、流速

流速是水力學(xué)的重要參數(shù)。為研究效能沖刷、空蝕、磨損、脈動振動等問題都需測流速。流速監(jiān)測分為斷面平均流速、斷面流速分布、區(qū)段平面流速、表面流速和底部流速。流速監(jiān)測期間應(yīng)盡量保持流量穩(wěn)定。觀測方法：浮標法；超聲波法；電波法；流速儀；畢托管。1、浮標法（1）在河道、泄槽及有水平護坦的溢流壩下游，流速較高，用流速儀測定流速有困難時常用。（2）測表面流速用水面浮標；測深層流速用深水浮標。（3）觀測方法：目測法；攝影法；經(jīng)緯儀立體攝影法等。

第三章基本水水力要素和現(xiàn)象觀觀測2、超聲波時差法測測流速超聲波在流動水體體中傳播的速度與與在靜水中傳播速速度不同。超聲波波時差法測流速及及利用超聲波在順順流和逆流中傳播播的時間差來計算算流速。具體實施時將兩超超聲換能器安裝在在河流對岸，超聲聲波傳播通道（距距離為L米）與流向成一夾夾角θ，則超聲波傳播時時間可按下式計算算。超聲波在順流方向向的傳播時間TAB（換能器A發(fā)B收）及逆流方向的的傳播時間TBA（B發(fā)A收）為：TAB=L/(C+vcosθ);TBA=L/(C-vcosθ);式中C為靜止淡水中聲速速(m/s),水溫20℃時，C值約為1480m/s。第三章基本水水力要素和現(xiàn)象觀觀測3、電波流速儀測流流速電波流速儀是一種種較理想的非接觸觸水式測速儀器。。根據(jù)多普勒效應(yīng)，，當電波流速儀向向具有速度vr的移動物體發(fā)射頻頻率為f0的電波時，從移動動的物體反射回來來的電波頻率變?yōu)闉閒0±fd，由式vr=cfd/2f0可以確定移動物體體的速度vr。c為電波速度，在空空氣中是3×1010cm/s；fd為多普勒頻率；f0為發(fā)射頻率。實際測量中常常是是發(fā)射的電波頻率率f0與實際流速為vr的水面流線構(gòu)成俯俯角θ，此時用式vr=cfd/2f0cosθ計算。4、流速儀測流速在河道、渠道上常常用旋杯式和璇槳槳式流速儀。第三章基本水水力要素和現(xiàn)象觀觀測5、畢托管測流速通過畢托管測得的的動水和靜水壓強強之差ΔHw來計算流速u。C為畢托管修正系數(shù)數(shù)；在實際應(yīng)用中，動動、靜水壓強可用用比壓計測得，也也用壓力傳感器測測得。第三章基本水水力要素和現(xiàn)象觀觀測四、流量流量觀測方法分為河流、渠道上上進行觀測的一般般方法及水文測驗驗方法及直接在各各種過水建筑物上上進行觀測的特殊殊方法兩類。若按按獲得具體流量數(shù)數(shù)據(jù)的過程而言，，則可分為直接法法和間接法兩類：：直接法為溶液法法和容積法等；間間接法則是通過其其它水力要素（水水位、壓力、流速速）的測量，經(jīng)過過計算得出流量。。泄水建筑物上直接接測流方法通過布置測流速設(shè)設(shè)備（流速儀、動動壓管等），測出出相應(yīng)過水斷面的的流速分布情況，，再計算出相應(yīng)流流量。第三章基本水水力要素和現(xiàn)象觀觀測五、流態(tài)水流流態(tài)是水流總總體流態(tài)和局部流流態(tài)的總稱。按性質(zhì)分急流；緩流；臨界界流。按形象分回流：在平面上呈呈環(huán)形流動的水流流；環(huán)流：在垂直主流流橫斷面內(nèi)呈環(huán)形形流動的水流。局部流態(tài)受河工建筑物或河河流局部地形影響響而產(chǎn)生的流態(tài)。。如泄水建筑物進進口的收縮水流、、漩渦漏斗、跌水水等流態(tài)；溢流壩壩壩面的擴散水流流；摻氣水流以及及閘墩、導(dǎo)墻、尾尾坎處的水冠花和和水翹等流態(tài)；泄泄水建筑物下游的的挑流水舌、底孔孔射流、水躍和旋旋滾流等流態(tài)；航航道口門區(qū)的斜流流、往復(fù)流等流態(tài)態(tài)；閘墩、橋墩、、堤頭的繞流流態(tài)態(tài)；泄水隧洞中的的明流、滿流、臨臨界流；引水管的的虹吸流；調(diào)壓井井中涌浪等。流態(tài)描述通常用其位置、范范圍及有關(guān)參數(shù)來來描述。觀測1、流態(tài)平面位置、、范圍觀測。測定定水流表面的流線線、及其邊界范圍圍的坐標。2、流態(tài)參數(shù)定量觀觀測。包括流向角角度、漩渦深度、、泡水高度、環(huán)流流強度和旋度、流流速、坡降等。第四章主要水水力學(xué)問題觀測一、消能消能監(jiān)測包括挑流流、底流、面流各各種水流形態(tài)測量量、描述及消能率率計算。分析消能能率時，應(yīng)在下游游河段水流相對平平穩(wěn)的地方設(shè)置斷斷面，測量斷面的的水力要素（水位位、流量等），再再推求消能率。二、沖刷觀測重點是消力池池、輔助消能工、、消力戽和泄水建建筑物下游河床。。測定沖坑的位置、、深度、形態(tài)及范范圍。沖坑水上部分可直直接目測和測量；；水下部分可采用用抽干檢查法、測測深法、壓氣沉柜柜檢測法及水下電電視檢查法等。水水下測量可采用測測深桿、探測儀或或回聲測深儀。對過流建筑物的沖沖蝕位置、范圍、、深度進行檢查記記錄。三、振動振動主要監(jiān)測水工工建筑物因高速水水流壓力脈動、漩漩渦激勵及其它水水動力荷載所激發(fā)發(fā)的結(jié)構(gòu)振動。主要效應(yīng)量為動位位移、振動速度和和加速度、動應(yīng)變變和動應(yīng)力。測點布置以相關(guān)結(jié)結(jié)構(gòu)動力分析成果果為參考。激振方式主要為錘錘擊法和環(huán)境激勵勵法兩種?，F(xiàn)場測試成果主要要有模態(tài)分析和流流擊振動分析。四、通氣量通氣量觀測是對設(shè)設(shè)有通氣管道的過過流建筑物通氣效效果監(jiān)測。主要監(jiān)測部位：泄泄水管道工作門、、事故閘門、檢修修閘門、摻氣槽坎坎、泄洪洞鄂補氣氣洞，以及電站進進水口快速閘門下下游等處。通氣量根據(jù)據(jù)測量斷面面的平均風(fēng)風(fēng)速計算確確定。通氣氣風(fēng)速可采采用畢托管管、風(fēng)速儀儀法進行測測量。第四章主主要水力力學(xué)問題觀觀測五、摻氣濃濃度摻氣濃度監(jiān)監(jiān)測內(nèi)容為為明渠水流流表面自然然摻氣及摻摻氣設(shè)施的的強迫摻氣氣情況。自然摻氣觀觀測沿程水深變變化和摻氣氣濃度分布布。強迫摻氣觀觀測摻氣空腔內(nèi)內(nèi)負壓、摻摻氣坎后摻摻氣空腔長長度、水舌舌落點附近近的沖擊壓壓強和沿程程底部水流流摻氣濃度度分布。測量方法測量過水斷斷面的摻氣氣水深，與與不摻氣的的水深比較較給出斷面面平均摻氣氣量；量測沿水深深方向的摻摻氣量，給給出水流方方向各點的的摻氣濃度度及底部摻摻氣濃度。。近壁水流摻摻氣濃度可可采用電阻阻法觀測，，也可用取取樣法、測測壓管法、、氣液計時時法和同位位素法。六、空化空化監(jiān)測的的主要內(nèi)容容為空化水水流噪聲和和分離區(qū)的的動水壓強強。空化采用空空化水流噪噪聲測試儀儀（水聽器器）監(jiān)測。。測點布置在在可能發(fā)生生空化水流流的空化源源附近。如如泄水建筑筑物的門槽槽、反弧段段、擴散段段、分岔口口、差動式式挑坎、輔輔助消能工工等對水流流有擾動的的部位。七、過流面面磨損過流面磨損損：空蝕和磨磨損。易發(fā)生部位位：過水建筑筑物進口段段、反弧段段、彎道段段、凹曲段段、局部突突變處、收收縮段出口口及高速泄泄槽底板；；排沙洞、、導(dǎo)流洞、、消力池、、水墊塘和和泄放含沙沙水流的過過水建筑物物。監(jiān)測階段：過流時實實時監(jiān)測和和過流后實實地測量。。監(jiān)測內(nèi)容：磨蝕部位位、磨蝕表表面形態(tài)（（長度、寬寬度、平面面形狀）、、磨蝕深度度等。監(jiān)測方法：過流階段段采用監(jiān)測測設(shè)施觀測測相應(yīng)水力力要素；過過流后可用用目測、攝攝影和拓模模等計量空空蝕破壞情情況。第四章主主要水力力學(xué)問題觀觀測八、泄洪霧霧化霧化現(xiàn)象：采用挑流流消能的高高壩工程，，特別是采采用泄流水水舌空中對對撞和其他他使水流充充分擴散消消能形式的的工程，在在泄洪時在在相應(yīng)區(qū)域域會產(chǎn)生霧霧化。霧化監(jiān)測內(nèi)內(nèi)容：泄洪霧化化影響范圍圍和霧化降降雨強度分分布，相應(yīng)應(yīng)的水力學(xué)學(xué)條件如泄泄流量、下下游水位、、泄洪落差差、孔口開開啟組合與與閘門開度度等，同時時輔助氣象象條件觀測測，如風(fēng)速速、風(fēng)向、、空氣濕度度和氣壓等等。觀測方法：泄洪霧化化可用雨量量器、自記記雨量計、、滴譜試紙紙、量筒、、比色法、、目測、地地面攝影法法等測量。。霧雨強度度依其大小小分別采用用自記雨量量計和自制制電測雨量量筒測量。。自記雨量量計一般為為氣象測量量用的虹吸吸式雨量計計，所測雨雨強一般在在240mm/h以下；自制制電測雨量量筒則用于于降雨強度度較大，人人員不便到到達或較危危險的區(qū)域域，其可測測量最大降降雨可達2000mm/h以上。觀測測前先在霧霧化區(qū)內(nèi)選選擇測點并并安裝雨量量計，霧化化測點一般般布置在下下游兩岸岸岸坡、開關(guān)關(guān)站、高壓壓電線出線線處、發(fā)電電廠房、壩壩頂、生產(chǎn)產(chǎn)生活區(qū)、、交通道路路及橋梁、、自然景觀觀等受泄洪洪霧化影響響部位。測測點分布及及數(shù)量以能能繪制泄洪洪霧化降雨雨等值線分分布圖為宜宜。第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測1、水布埡溢溢洪道消能能布置方式式水布埡水電電站溢洪道道采用5孔5槽階梯式窄窄縫鼻坎消消能工+下游河道兩兩岸防淘墻墻的消能防防沖布置格格局，地下下電站尾水水洞出口按按直尾水布布置，見圖圖5.1所示。圖5-1水布埡溢洪洪道消能布布置方式第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測2、水力學(xué)觀觀測內(nèi)容及及方法（1）流態(tài)。用用攝像機和和照相機對對相關(guān)工況況上、下游游流態(tài)進行行攝錄，并并加以文字字描述。（2）通氣孔風(fēng)風(fēng)速及負壓壓。通氣孔孔風(fēng)速通過過小型畢托托管配比壓壓計（U型管）進行行施測，測測量通氣孔孔中的最大大風(fēng)速和平平均風(fēng)速。。摻氣坎空空腔負壓采采用虹吸式式負壓計測測量。（3）動水壓力力。利用壓壓力變送器器進行脈動動壓力和時時均壓力的的測量。（4）溢流面流流速。近壁壁流速均采采用總壓式式流速儀測測量，所測測總壓水頭頭減去同樁樁號（或上上、下游附附近）測點點時均壓力力水頭即為為該處流速速水頭。（5）摻氣濃度度。采用長長江科學(xué)院院研制的長長江89-8型摻氣濃度度儀測量。。（6）泄洪霧化化。主要是是通過在可可能的泄洪洪霧化區(qū)布布置雨量測測點，監(jiān)測測在泄洪時時段的泄洪洪霧化降雨雨強度。第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測3、水力學(xué)觀觀測測點布布置第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測4、水力學(xué)監(jiān)監(jiān)測條件在2008年7月24日對溢洪道道1號、2號、3號孔控泄（（閘門開高高e=7.0m）和3號孔單獨敞敞泄兩種調(diào)調(diào)度方式進進行了泄洪洪觀測，觀觀測時段庫庫水位約393.18m，下游水位位201.71m。5、觀測成果果（1）水流流態(tài)態(tài)①引渠進口水水面平靜，，水域?qū)掗熼?，引水進進流平順，，引渠內(nèi)水水流平緩。。由于溢洪洪道下泄流流量不大，，引渠水流流流速小，，雖然有彎彎道，但彎彎道效應(yīng)不不明顯，看看不出水面面有縱橫比比降。②水流行進至至閘墩前緣緣水域時，，水流流速速略有加快快，主流基基本略偏左左下泄，右右側(cè)4＃和5＃孔口上游游附近水域域基本為靜靜水區(qū)。溢溢洪道1＃和2＃孔口基本本呈對稱進進流形態(tài)，，3＃孔口進流流量較1＃和2?？卓诼源蟠?，且左右右兩側(cè)進流流不對稱，，右側(cè)閘墩墩繞流明顯顯。水流進進入閘室后后流速進一一步加大，，水面有一一定跌落。。第五章水水布埡溢溢洪道泄洪洪水力學(xué)觀觀測③開門過程中中，泄槽水水流摻氣由由強到弱，，當閘門處處于小開度度時，泄槽槽水流呈完完全摻氣狀狀態(tài)。這主主要是在閘閘門小開度度時，泄槽槽流速較大大，同時水水體較薄，，壩面底層層紊流邊界界層快速發(fā)發(fā)展到表面面的結(jié)果。。④隨著閘門開開度的增加加，底部紊紊流邊界層層發(fā)展到水水面的位置置后移，表表面空氣被被帶入到水水體的位置置亦后移，，因此，泄泄槽前段水水流大部分分為清水，，僅泄槽兩兩側(cè)水面有有小范圍的的摻氣帶，，系側(cè)邊界界紊流邊界界層發(fā)展到到水面的結(jié)結(jié)果。大約約在第一級級摻氣坎位位置時，兩兩側(cè)表層摻摻氣布滿整整個泄槽。。⑤水流經(jīng)過閘閘后，呈急急流下泄，，流速逐漸漸加大，泄泄槽水面沿沿程逐漸降降低。⑥泄槽水流流流經(jīng)摻摻氣坎時時，水面面略有凸凸起，進進入窄縫縫鼻坎收收縮段后后，槽內(nèi)內(nèi)水面急急劇升高高，呈扇扇形狀縱縱向拉開開，從壩壩頂處的的泄槽中中心往下下看，1#、3#泄槽的水水舌基本本沿泄槽槽中心線線方向縱縱向擴散散，雖然然1#泄槽鼻坎坎出口并并非對稱稱布置；；1#、3#泄槽水舌舌均無明明顯橫向向擴散現(xiàn)現(xiàn)象。2#泄槽介于于1#和3#之間，且且鼻坎段段流速沒沒有1#鼻坎大，，側(cè)收縮縮率沒有有3#鼻坎大，，故2#水舌頂緣緣可能被被1#、3#水舌頂緣緣遮蓋，，其水舌舌橫向擴擴散情況況看不太太清；不不過，從從泄洪運運行條件件和結(jié)構(gòu)構(gòu)布置來來看，2#鼻坎水舌舌最不容容易發(fā)生生橫向偏偏移。第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測進水渠流流態(tài)閘閘門進進口流態(tài)態(tài)第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測閘門小開開度時泄泄槽內(nèi)水水流流態(tài)態(tài)第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測閘門大開開度時泄泄槽內(nèi)水水流流態(tài)態(tài)第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測泄槽出口口水舌軌軌跡第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測泄槽內(nèi)水水面線第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測（2）泄洪霧霧化①泄洪霧化化區(qū)范圍圍泄洪霧化化除產(chǎn)生生降雨外外，還會會形成隨隨壩后風(fēng)風(fēng)速場擴擴散飄逸逸的霧流流?？傮w體上看，，溢洪道道泄洪霧霧化濃霧霧區(qū)主要要分布在在水舌濺濺落區(qū)兩兩側(cè)岸坡坡及下游游河床上上空，部部分濃霧霧沿溢洪洪道右側(cè)側(cè)邊坡及及面板堆堆石壩左左側(cè)向上上爬升并并漫過壩壩頂延伸伸至上游游水庫。。在霧濃度度空間分分布上，，從低空空到高空空，霧濃濃度逐漸漸減??；；從水舌舌濺落區(qū)區(qū)開始，，由近至至遠或兩兩岸坡腳腳到兩岸岸上壩公公路，霧霧濃度沿沿程衰減減。在三孔均均勻控泄泄（e=7.0m）工況下下，自水水舌濺落落區(qū)開始始，受下下游兩側(cè)側(cè)山勢影影響，濃濃霧向兩兩側(cè)擴散散，順山山體向上上爬升，，最高升升騰至馬馬崖高邊邊坡頂部部高程約約520m，最大擴擴散寬度度約1500m，最遠漂漂移至距距溢洪道道壩軸線線約1100m。電廠變電電站除靠靠近馬崖崖方向的的一側(cè)有有中雨外外，其它它區(qū)域基基本無雨雨，面板板堆石壩壩右側(cè)除除下游坡坡腳外基基本為無無雨區(qū)。。在3#泄槽單獨獨敞泄工工況下，，雨區(qū)范范圍及強強度有所所減弱。。第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測②泄洪霧化化的降雨雨強度在Ⅰ~Ⅱ級降雨區(qū)區(qū)（降雨雨強度分分別為S≥600mm/h和600mm/h>S≥≥200mm/h），暴雨雨傾盆、、狂風(fēng)大大作、飛飛沙走石石、濃霧霧密布。。左岸大巖巖淌滑坡坡體上多多個臨時時搭建房房屋嚴重重損毀，，不少樹樹木成光光枝甚至至被連根根拔起；；布置在在左岸高高程230m公路上的的22#雨量測點點（樁號號0+550m）的鋼制制雨量計計被暴風(fēng)風(fēng)雨拔起起卷走不不見蹤影影。右岸電站站尾水平平臺上的的門式啟啟閉機上上的電器器房輕質(zhì)質(zhì)鋼制墻墻體基本本被整體體剝離；；馬崖高高邊坡護護坡表面面多處被被剝落，，露出巖巖體，部部分石塊塊散落在在電站尾尾水平臺臺上；一一處攝像像頭固定定鋼管柱柱（直徑徑約20cm）折斷；；用地腳腳螺栓固固定于尾尾水平臺臺上游側(cè)側(cè)并進行行了加固固的10#和11#雨量測點點的鋼制制雨量計計也被暴暴風(fēng)雨連連根拔起起，完全全損壞。。5#和9#雨量計實實測雨強強均超過過1000mm/h，但由于于此兩測測點均布布置于馬馬崖高邊邊坡下，，泄洪霧霧化形成成了馬崖崖高邊坡坡瀑布群群，部分分瀑布水水流可能能落入雨雨量計中中，故此此處實測測雨強結(jié)結(jié)果可能能偏大。。下游交通通橋處于于Ⅴ級薄霧和和淡霧區(qū)區(qū)，雨量量較小，，能見度度較好，，交通未未受到影影響。第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測泄洪霧化化泄洪形成成的濃霧霧從下游游翻越面面板堆石石壩延伸伸至水庫庫第五章水水布布埡溢洪洪道泄洪洪水力學(xué)學(xué)觀測（3）動水壓壓力特性性及流速速①1#泄槽壩面面時均壓壓力分布布均較正正常，第第一級摻摻氣坎之之前的泄泄槽上時時均壓力力沿程遞遞減，壓壓力梯度度變化平平緩，相相應(yīng)水流流壓力脈脈動較弱弱，壓力力均方根根均不大大于0.65×9.81kPa。泄槽末端收縮縮段壩面壓力力值沿程急劇劇增大，最大大時均壓力值值為19.33××9.81kPa，發(fā)生在1#泄槽收縮段底底板中部。收縮段側(cè)墻上上壓力不符合合靜水分布規(guī)規(guī)律，同一斷斷面壓力值隨隨測點高程增增加而急劇下下降。在鼻坎收縮段段，受邊界條條件影響水流流紊動加劇，，最大脈動壓壓力均方根值值σ=2.83×9.81kPa，出現(xiàn)在三孔孔均勻控泄（（e=7.0m）工況下。②3#泄槽底板時均均壓力分布規(guī)規(guī)律總體上與與1#泄槽類似，在在第一級摻氣氣坎之前，3#泄槽底板測點點布置同1#泄槽，時均壓壓力亦相差不不大。第一級級摻氣坎后壓壓力較小，實實測時均壓力力僅1.77×9.81kPa，估計為摻氣氣坎空腔末端端區(qū)。由于3#泄槽鼻坎處工工作水頭較1#泄槽小，所以以該鼻坎收縮縮段底板最大大時均壓力值值均小于1#泄槽。③不同的閘門開開度對各部位位壓力分布規(guī)規(guī)律無顯著影影響，壩面壓壓力隨閘門開開度的增加而而增大。④泄槽流速沿程程增加，在第第一級摻氣坎坎前實測三孔孔均勻控泄（（e=7.0m）工況下的泄泄槽臨底流速速最大約20.9m/s。在泄槽末端端收縮段，1#泄槽左側(cè)邊墻墻底部貼角體體使水流流向向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，，導(dǎo)致布置在在該部位的流流速儀翼型探探頭與主流方方向產(chǎn)生了一一定夾角，此此處V10-1-11測點實測流速速值應(yīng)比實際際流速要小。。三孔均勻控控泄（e=7.0m）工況下，該該部位實測最最大流速約31.8m/s。