干舷。大坝干舷的类型、测定和用途
定义:
干舷是指舷顶之间的垂直距离路堤和水库水面。干舷可以用不同的术语来定义,如:
正常的干舷:
正常干舷定义为大坝坝顶与设计要求确定的正常水库水位之间的高差。
最小干舷:
最小干舷的定义是,当发生设计入流洪水时,出水口和泄洪道按照计划发挥作用时,坝顶与水库最大水面之间的高差。
正常干舷和最低干舷之间的差值代表附加费水头。如果溢洪道不加控制,总有附加费头;如果泄洪道是门控的,则正常干舷和最小干舷可能是相同的,在这种情况下,附加费水头为零。
由于在涉及附加费时对干舷有不同的要求,因此在正常干舷和最低干舷之间有区别。正常干舷必须满足长期贮存的要求。它必须足以防止由于霜冻作用而松动或因干裂而破裂的核心(水坝)渗漏;否则,必须提供分区来控制这种情况。这对于一个核心是CL或CH材料的大坝来说是特别重要的,并且位于气候非常寒冷或非常炎热干燥的地区。正常的干舷也必须足以防止异常和严重的波浪作用,从一个关键的方向可能导致的异常和严重的波浪作用,罕见发生。
提供最小的干舷是为了防止堤岸因波浪作用而超过堤岸,波浪作用可能与流入设计洪水的发生相吻合。最小干舷也为许多意外情况提供了一个安全系数,例如大坝的沉降量超过了选择弯度时预期的量,入流洪水的发生略大于入流设计洪水,或溢洪道控制或排水口出现故障,使最大水面超过预期。在某些情况下,特别是在最大可能流入作为基础设计,最小自由委员会可以设立假设不应越过大坝由于故障溢洪道或出口控制的作品将从人类或机械故障结果打开门或阀门。在这种情况下,通常不考虑波浪作用或其他偶发事件。
合理确定干舷
合理地确定干舷需要确定波浪的高度和作用。水库中由风产生的波浪高度取决于风速,也就是水库的持续宽度。当海浪接近大坝的上游面时,其高度可能会因水的深度增加或水库的宽度减少而改变。波列与坝面接触后,波列与坝面夹角、上游坡面坡度、坡面纹理等因素都会影响波列效应。
土坝的倾斜面减少了波浪冲击大坝的冲击力。翻斗的粗糙表面可使浪高降低约1.5倍;然而,光滑的表面,如混凝土,则要大得多。由于没有具体的浪高和浪高的数据,因此需要判断和考虑当地的因素。
人们相信,在多年的时间里,没有一个地方可以安全地抵御风速高达每小时100英里的大风,尽管某个特定地点可能在地形上受到保护,从而使水库免受持续的高速风的侵袭。在这种情况下,风速可以达到每小时75英里甚至50英里。
为小坝设计在斜坡被劈裂的情况下,建议留出足够的自由跳板,以防止从静止水位垂直测量的1.5倍高度的波浪冲上堤坝。正常的干舷应以100英里/小时的风速为基础,最低干舷应以50英里/小时的风速为基础。基于这些假设和对干舷用途的其他考虑,坝体设计应满足最关键的要求,即一般干舷和最低干舷的建议量。如果大坝位于非常寒冷或非常炎热干燥的气候,特别是如果CL和CH土壤用于建造岩心,则需要增加离水板。如果在上游坡道上铺设光滑路面,则建议增加50%的干舷量。上述确定干舷要求的方法适用于小型水坝。