泄洪建筑物

泄洪建筑物^[1]是指用于宣泄水库、河道、渠道、涝区超过其调蓄或承受能力的洪水或涝水，以及为了安全防护或检查维修而泄放水库、渠道内存水的水工建筑物。这些建筑物是保障水利枢纽和水工建筑物安全的重要组成部分。

常见的泄洪建筑物包括但不限于以下几种：

适用于低水头水利枢纽的滚水坝^[2]、拦河闸和冲沙闸。

高水头水利枢纽使用的溢流坝、溢洪道、泄水孔、泄水涵管和泄水隧洞。

分散河道洪水的分洪闸、溢洪堤。

渠道中分流洪水或多余水量的泄水闸、退水闸。

排除涝区涝水的排水闸、排水泵站。

泄洪建筑物的泄水方式可分为堰流^[3]和孔流两类。其中，堰流指通过溢流坝、溢洪道、溢洪堤和全开状态下的水闸流出的水流；孔流则是通过泄水隧洞、泄水涵管、泄水孔和局部开启的水闸流出的水流。堰流型泄洪建筑物的进口通常为不受控制的开放式堰流孔或受闸门控制的开放式闸孔。孔流型泄洪建筑物的进口则位于水面之下，需要配备闸门并通过井式、塔式、岸塔式或斜坡式进口设施进行控制。

泄洪建筑物的布置、形式和轮廓设计受到多种因素的影响，如水文条件、地形地貌、地质情况以及泄水流量、泄水时间和上下游限水位的要求。在设计过程中，首先确定泄水形式，然后提出多个布置方案和轮廓尺寸，经过水利和结构计算后，结合枢纽中其他建筑物的情况，选择既能满足泄水需求又经济合理且易于施工的最佳方案。有时会使用不同类型的泄水建筑物来进行方案比较。

泄洪建筑物的建造重点在于解决消能防冲问题，同时还需要考虑防空蚀、抗磨损以及泄水时可能产生的振动。泄洪建筑物的设计和运行经验与结构力学和水力学的进步紧密相关。近年来，随着高水头窄河谷泄洪、高含沙水流泄水、大流量施工导流、高水头闸门技术和抗震、减振、掺气减蚀、高强度耐蚀耐磨材料的研发，泄洪建筑物的设计、施工和运行水平得到了显著提升。

中国的泄洪建筑物建设历史悠久，最早可以追溯至春秋战国时期。随着时间的推移和技术的进步，世界各地的泄洪建筑物在形式、结构、材料以及消能防冲、防空蚀、抗振动、地基处理、施工技术等方面都有了长足的进步，规模也在不断扩大。例如，巴西图库鲁伊工程的泄洪建筑物最大泄流量达到104,400立方米每秒，中国的葛洲坝水利枢纽最大泄流量可达110,000立方米每秒，巴基斯坦门格拉水利枢纽岸边溢洪道的单宽流量高达290立方米每秒米，而中国的东江水电站右岸滑雪道式溢洪道采用了窄缝式挑流消能，窄缝收缩段始端的单宽流量为151立方米每秒米，末端则达到了604立方米每秒米。