消力檻

消力檻（baffle threshold ）亦稱消力牆，是在消能時加大下游水深的一種工程措施。即在泄水建築物下游附近的河床中修築一道低水堰。使堰前水位壅高，增大了泄水建築物後的水深，因而可以發生淹沒水躍。

基本介紹

• 中文名：消力檻
• 外文名：baffle threshold
• 別稱：消力牆
• 釋義：消能時加大下游水深的工程措施
• 學科：水利工程
• 分類：實體檻、齒檻

簡介

輔助消能設於消力池內，用以加速消能或改善流態的設施。有尾檻、陡坡消力墩及消力墩三種。設於消力池尾部的稱尾檻，用以增加水深，促成水躍和調整流態，減小底流速。設於消力池中部的單個突起物，稱消力墩；有時也設於池首或陡坡末端，稱陡坡消力墩；兩者均可加速消能，起縮短池長的作用。

消力檻是以消減急流水體的能量為目的，使水流從急流轉變為緩流的一種門檻狀的工程構築物。經過消能後的水流，流速應較緩，且斷面流速分布應較均勻，不致對下遊河床造成強烈的沖刷破壞。

消力檻

消力檻作用及形式

消力檻的作用是雍高護坦上的水深，促使下泄水流產生掩沒水躍，同時將底部高速水流挑向水面，使水流擴散，削減下游側邊回流，出池水流儘早恢復到河(渠)道的正常流速分布狀態，以縮短下游防護段的長度。

當消力檻位於護坦末端時，常稱為尾檻。消力檻也可設於消力池內，起輔助消能作用，在池內水深不足的情況下，有助於促成水躍，改善開閘初始水流的消能情況。

消力檻有2種形式：

（1）實體檻。其斷面一般多為折線形實用堰，例如矩形、迎水面直立或傾斜的梯形等。

（2）齒檻。由由一系列高低相間的齒組成，齒的斷面一般為梯形或三角形。

消力檻在平面上的布置，一般採用直線形，也可採用向下遊方向凸出的曲線或折線形，有助於水流更好地擴散。

消力池構造

消力池與閘底板、海漫、兩岸翼牆之間均應設定沉降縫。位於防滲範圍內的縫應設定止水，大型水閘應設兩道止水，位於非防滲範圍內的縫可鋪貼瀝青油氈。池寬較大時，護坦還應設定順水流方向的沉降縫，縫距一般不大於20~30m，縫寬一般為2~2.5cm。縫的位置不宜設於閘孔中心線處，以減輕水流對縫的沖刷作用。護坦在垂直於水流方向一般不分縫，以保證護坦的整體穩定性。

為降低護坦底部揚壓力，可在護坦水平段的後半部設排水孔，孔徑一般為5~25cm，間距1~3m，呈梅花狀布置，孔內填碎石或無砂混凝土，以利排水防淤。排水孔下設反濾層。消力池末端底部一般設齒牆，以增強其抗滑穩定性，齒牆深一般為0.8~1.5m，寬0.6~0.8m。

陡槽底台階式消力檻

為消除溢水陡槽後水流能量對消力檻結構的磨損，在陡槽末端或實用剖面溢流堰斜坡上設定梢力檻。 消力檻包括布置在陡槽上的梯形挑板和台階，如圖所示 。

陡槽底台階式消力檻

為使挑板在陡槽底上 有較大的抬高，需支撐在陡槽側牆 支柱或陡槽底板的小墩上（柱上 ） 。 當陡槽底板設有小墩時，則陡槽被分為幾孔 。而梯 形挑板下面的台階的寬度則做成 與陡槽段同寬。

水流沿陡槽下泄時，被梯形挑板分割為兩部分，一部分沿挑板通過，水流在板上的 擴散運動方 向與梯形板的斜度相適應，離開梯形挑板以慣性作用進 入大氣中，沿曲線軌跡方向運動 。 另一部分水流沿陡槽從梯形挑板的兩側通過到達台階沿槽寬擴散，使台階 上抬高的水流繼續進入大氣中。

兩部分水流進入大氣中相交後被粉碎 、充氣，並以非常分散的流動形式跌落在泄水渠中，使頗大的部分水流能量被消除。此後水流轉入平靜狀態，從而使陡槽末端發 生水躍所需要的泄水渠長度減小 。