水工围堰拆除爆破效果展示

在围堰爆破后的瞬间，一般情况下，水流将从爆堆的最低缺口处进行过流，由于爆渣将主要堆积在围堰内外两侧，只是利用爆堆顶部至水面的横断面进行过流，导流洞的分流能力还未发挥出来，水流量较少，流速也不会很大，如要求利用堰顶水流冲渣，则要求水流速度很大，或将围堰炸成更小的爆渣块度。

图9.2.1　泄流收缩断面力学要素

围堰爆破往往利用起爆技术，首先形成爆堆最低缺口，让水从爆破缺口最低处流入、下泄，在底部形成较大的流速，将围堰爆渣堆积体的底部爆渣冲走，到一定程度后，围堰堆积体由于底部被水流掏空将发生坍塌，围堰堆积体上部的过流断面将增大，流量、流速将增大，块度适宜的爆渣将被水流冲走。这与水力学中的溢流坝水流下泄情况有些类似。表征其水力特性的水力要素有单宽流量qc、水深hc 及流速vc。现以溢流坝为例来讨论如何确定这些水力要素，如图9.2.1 所示。显然，沿坝面下泄的水流由于势能不断地转化为动能，在下游坝址最低处必然形成收缩断面c—c。取通过收缩断面槽底的水平面作为基准面，则坝段水流（从o—o 断面到c—c 断面）的能量方程：

可见，收缩断面的流速表达式为：

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一般的收缩断面是矩形断面，故以vc＝qc／hc 代入式（9.2.6）得：

这就是溢流坝收缩断面水深的关系式。

从式（9.2.8）可知，收缩断面水深hc 取决于E0、qc 及φ；而E0＝P＋H0。在工程计算中，下游高坝P 是给定的。收缩断面的单宽流量qc 和堰上水头H 0，将给定其中的一个而用堰流公式去求得另一个。于是只有流速系数φ值尚待确定。流速系数φ主要反映坝段水流水头损失的程度。局部水头损失与堰型、坝高及入流条件有关。沿程水头损失主要与单宽流量及坝面流程有关，坝面糙率和反弧曲率也有一定的影响。由于影响因素复杂，目前一般仍采用经验公式（9.2.9）或（9.2.10）来估算。

式中：s 为坝前库水位与收缩断面底部的高程差，m；其余符号意义同前。