翼樯翼墙的布置对水流的影响

上游翼墙的扩散角度不宜过大，过大则闸门进口过水宽度收缩太快，在两侧边墩处容易产生涡流，对闸身及闸门的安全均为不利。如果地有一节制闸，30孔净宽300米，上游水面宽阔，曾对上游翼墙的扩散角作过整体模型比较试验，经试验指出，当扩散角为14°30′时，边墩的涡流始得改善。下游翼墙扩散角对出闸水流的影响很大。出闸高速水流要求尽可能地扩散，以减少单宽流量，并在全部宽度上均匀分布。

因此不论扩散本身是否结合消能和消能的形式如何，而平面扩散总是消能的一个必要步骤。尤其是水头差较小的闸下消能，平面扩散较为重要。翼墙扩散对闸下消能影响巨大，如果翼墙扩散角度太大或扩散不良，使水流不能顺着翼墙扩散面扩散，可能形成回流区域，压缩主流，使单宽流量集中并容易造成偏流，同时在翼墙末端与河渠相接处，因断面放大而形成甚强之回流，淘刷岸坡及河底。

翼墙扩散角度太大，还常常引致主流脱离翼墙，集中冲向下游形成折冲水流。反之，如翼墙扩散角扩散得太缓，将增加扩散段长度，造成建筑材料的浪费。翼墙扩散角度愈小，长度愈长，则水流情形愈为顺适。从水工模型试验证明，以翼墙长度L=20m及30m进行比较试验，结果认为30m长之翼墙在增加有效过水面积，减少平均流速等方面均较20m之翼墙为佳。介在设计时，为求经济起见，一般并不采取太长的翼墙，以求节省工程投资。

下游翼墙末端宜与护坦末端齐平，同时出扩坦后翼墙不宜急转，而应以渐变曲线或扭曲面与岸坡联结，这样布置可大大改善岸坡的水流条件。

翼樯翼墙的最佳形式选择

翼墙的迎水面最好采用扭曲面，从闸身开始，扩散角应该很小，并且墙的迎水面是垂直的，因为这样，可使水流更为顺适。其次为圆弧面，再其次是直立的八字式翼墙。翼墙的扩散应该是平滑的曲线或直线，但不要做成折线形状。国因为在翼墙转折点后，会出现水流分离现象，产生低压区域，该区域扩散能力较弱，而在低压区域的下游扩散能力又过强，因而造成极不均匀的水深分布。试验证明，翼墙墙壁如果偏转过快，将使有限的波浪传播速度所允许的水流偏转不能立即跟上，造成急流脱离边墙。

将产生局部的扰动及促使冲击波的形成，使得水流呈现不均匀分布。因此水体的侧面边介应避免突然急骤的变化，如果是一个有效的扩散边介时应当在曲度上连续变换。

如果采用直线型的八字式翼墙，其扩散角度一般以12°左右为宜。这一合理指标的提出，已经在水工模型试验及实际运用观测中所证实。

翼墙不宜采用90°转角，以水工模型试验结果，水流出闸孔口集中于河道中心线上，以致两岸坡上产生直轴回流，影响流量系数，且对岸坡及河床有冲刷作用。

闸门的旋倒未能达到统一步调，有先有后，加上缺乏专人管理，使多股水流速不平稳地相继进入下游河渠，引起横向水流折冲，方向混乱。

翼墙未端90°转角进入下游开阔水面，使两岸壁产生立轴回流，造成冲刷潭。

翼墙为保证涵洞或重力式桥台两侧路基边坡稳定并起引导河流的作用而设置的一种挡土结构物。翼墙有直墙式（垂直于端墙）或八字式（敞开斜置）两种。后者又称八字墙，是最常用的一种形式，斜置的角度一般习惯采用30度。翼墙的构造形式与地形、填土高度和接线密切相关。

翼墙的平面布置主要考虑导流的要求。有挡水任务的过水建筑物，挡水侧翼墙的平面布置还要考虑岸边防渗的要求。顺水流方向的投影长度不小于铺盖长度。无论进口或出口，冀墙在平面上要力求平顺，进口两侧扩散，避免墙前出现回流、旋涡等不利流态。翼墙的平面布置型式有直线式、折线式和曲线式等，可根据进出口的流速和地形条件选择。一般进口翼墙可用直线、折线或圆弧线；出口宜采用椭圆或其他曲率渐变的曲线，曲率可从出口向下游逐渐增大。翼墙迎水面的立面布置有直立式、倾斜式、扭曲面式等直立式和扭曲面式的水流情况较好，倾斜式翼墙在与过水孔口连接处，过水断面发生突变，常引起旋涡甚至回流。大型翼墙多用直立式，中小型翼墙可用扭曲式。翼墙墙顶高程根据过水建筑物的运用要求确定。原则上需高于过流时的水位。流速较低时也可低于过流水位。当有挡水任务时，挡水侧翼墙顶应高于最高挡水位。

1、在设计水工建筑物过程中，设计者往往容易忽视上下游翼墙的合理布局，多是根据建筑物上下游河床宽度进行带有任意性的连接，缺乏精细的理论计算，侧重于考虑闸室结构的安全计算，造成顾此失彼的现象，给工程的安全带来不应有的损失。

2、没有筹备足够的资金，盲目地采取迁就的因陋就简办法，或改变原来合理的设计尺寸，以图节省工程费，但往往又适得其反。

3、缺乏对水流特性的理解，特别是如何防止对建筑物有危害作用的折冲水流的形成，在工程布置上考虑得较少。

4、由于管理不善，对于多孔闸门的启闭操作规程没有明确的规定，或者运用管理人员根本未能掌握，形成设计与运转相对立。2100433B

喷射飞航的金星水翼船需要的技术跟航空十分相似，因此美国的波音公司在60年代便开始研究水翼船。1974年，波音建造了6首131呎长的PHM型全浸式水翼船军舰。舰上装有反舰导弹、75亳米快速炮。航速超过45节。发动机为2部800匹柴油引擎(飞航前用)，及2部17,000匹GE海事用燃气引擎(飞航时用)，用喷水器推进。同时波音亦发展了民用的水翼船渡轮，称为JetFoil929型。929型亦为全浸式水翼船，水翼可以收起，以进入浅水的地区。船身长90呎，以铝合金制造，净重约100吨，载客量可达250人，航速逹45节。推进的动力，来自2部劳斯莱斯Allison 501k燃气引擎，用喷水器推进。波音总共生产了26艘929型水翼船，买家有日本、英国、印尼等地的渡轮公司。当中香港的信德集团旗下的远东水翼船(1999年7月与中旅侨福(CTS-Parkview Ferry Service Co. Ltd.)的港澳飞航 TurboCat 合并后改称喷射飞航)是最大的用户，曾拥有16艘用来提供往来香港及澳门之间的服务(有3艘已售予韩国)。波音停止生产JetFoil后，将生产专利卖给日本川崎重工(Kawasaki Heavy Industries, Co. Ltd.)，大约生产了15艘。90年代中期，中国船舶工业集团旗下的上海新南船厂(CSSC Shanghai Simmo)亦曾短暂授权生产2艘(型号为 PS-30)予香港的远东水翼船(其中1艘已售予韩国)。

从前看，左:半浸式水翼；右:全浸式水翼早期的水翼船在采用U型的水翼。这种水翼被称为“半浸式”或“割划式”水翼。因为在水翼飞航时，U型水翼会有部份是浸在水中，而部份则会割破水面露在空中。半浸式水翼的结构较为简单，推进一般用船尾浸在水中的螺旋桨及方向舵。较新的水翼船则是采用倒 T 型的水翼，这种水翼被称为“全浸式”，因为它经常保持在水下。“全浸式”的水翼受海浪的影响比“半浸式”小，因此全浸式水翼船在大浪的海上行走时更为穏定，亦更为舒适。但是因为全浸式水翼设计不具自我穏定的特性；故此必须要由自动控制系统就海面情况、船身姿态、速度、加速等参数不断改变水翼的攻角，以维持水翼飞航的状态。如果水翼船突然失速(例如发动机严重故障，或者因碰撞而突然减速)，飞航中的船身可能会突然掉回水中，造成意外。部份全浸式水翼船的推进采用燃气涡轮引擎，配以喷水系统，避免了螺旋桨及方向舵带来的阻力。船在航行时，船体受水的阻力较大，影响船的航行速度