跌水

使上游渠道水流自由跌落到下游渠道的落差建筑物

使上游渠道（河、沟、水库、塘、排水区等）水流自由跌落到下游渠道（河、沟、水库、塘、排水区等）的落差建筑物。跌水多用于落差集中处，也常与水闸、溢流堰连接作为渠道上的退水及泄水建筑物。根据落差大小，跌水可做成单级或多级。跌水主要用砖、石或混凝土等材料建筑，必要时，某些部位的混凝土可配置少量钢筋或使用钢筋混凝土结构。

简介

跌水【cascade】沟底为阶梯形，呈瀑布跌落式的水流。有天然跌水和人工跌水，人工跌水主要用于缓解高处落水的冲力。

跌水是园林水景(活水)工程中的一种：一般而言,瀑布是指自然形态的落水景观，多与假山、溪流等结合；而跌水是指规则形态的落水景观，多与此同时建筑、景墙、挡土墙等结合。瀑布与跌水表现了水的坠落之美。瀑布之美是原始的、自然的，富有野趣，它更适合于自然山水园林；跌水则更具形式之美和工艺之美，其规则整齐的形态，比较适合于简洁明快的现代园林和城市环境。

跌水分类

根据落差大小，跌水可分为单级跌水和多级跌水。以砌石和混凝土建造者居多。

2-1 单级跌水

在落差较小的情况下，一般3~5m的落差时，采用单级跌水。

单级跌水由5部分组成。

①进口连接段，即上游渠道和控制堰口间的渐变段。常用形式有扭曲面、八字墙等。

②控制缺口：是控制上游渠道水位流量的咽喉，也称控制堰口。它控制和调节上游水位和通过的流量，常见缺口断面形式有矩形、梯形等，可设或不设底槛，可安装或不安装闸门。矩形缺口只能在通过设计流量时使缺口处水位与渠道水位相近，而在其他流量时，上游渠道将产生壅水或降水现象。梯形缺口较能适应上游渠道水位流量关系的变化，在实际中广泛采用。为了减小上游水面降落段长度，也可将缺口底部抬高做成抬堰式缺口。渠道底宽和流量较大时，可布置成多缺口。有时在控制缺口处设置闸门，以调节上游渠道水位。

③跌水墙，即跌坎处的挡土墙，用以承受墙后填土的压力，有竖直式及倾斜式两种，在结构上跌水墙应与控制缺口连结成整体同控制堰口连结成整体。

④消力池，位于跌坎之下，其平面布置有扩散和等宽两种形式。横断面有矩形、梯形、复合断面形，用于消除因落差产生的水流动能。

⑤出口连接段：其作用是调整出池水流，将水流平稳引至下游渠道。

2-2 多级跌水

落差在5 米以上时，一般采用多级跌水。多级跌水的结构与单级跌水相似。其中间各级的上级跌水消力池的末端，即下一级跌水的控制堰口。多级跌水的分级数目和各级落差大小，应根据地形、地基、工程量、建筑材料、施工条件及管理运用等综合比较确定。一般各级跌水均采用相同的跌差与布置。跌水设计需要解决的主要问题是上游平顺进流和下游充分消能。

设计要求

跌水的设计应设法使上游水位不受影响并能平顺进流，下游能充分消能。为此要求：（1）进口段左右对称，并有足够长度，使水流渐变收缩，单宽流量分布均匀。（2）控制缺口的型式和尺寸，应保证在通过各级流量时，上级渠道不发生或只发生很少的壅水和降水。（3）为避免下游冲刷，根据上下游衔接的具体情况，采用经济合理的消能措施。为防止出池水流冲刷下游渠道，在消力池与下游渠道间设置一定长度的连接护砌段，以调整流速，平顺流态。

3-1 凸缘沟渠

硬墙水池会使水直接从堰口流入较低的水域，但许多水体是具有一个凸缘沟渠。可由供水处运送瀑布水到较低的水域。这个凸缘沟渠可以保证水流入较低的水域而不错过水池，这个沟渠可以用混凝土浇筑，或者从几块平的石头中构建，大容量的水需要特殊的构建。

为保证水不流出凸缘沟渠，支撑这个沟渠，在其底部也需要一些特定的墙体，在供水端需要锚，沟渠的水流量越大，开凿沟渠的难度越大，如果可能，这个沟渠应轻微倾斜，可以使水向下流，并能使水较远地如射到较低的水域。

如果水站附在凸缘沟渠末端，倾斜沟渠或切割—平嵌线。平嵌线是在沟渠底面的一个浅薄的切块，同沟渠一样，平嵌线可以引导水流。沟渠之间的表面牵引力使得水能下落，而不是粘附在表面，平嵌线可以用锯锯开，应大约有1/4英寸深，同沟渠一样宽。

3-2多层瀑布

所谓多层瀑布的安装可以用多层池底和凸缘的沟渠来建造，也可以是一个瀑布的供水处(图5)。要仔细安排沟渠的主置，从而保证水落到目的地。

3-3 跌水沟渠

挖掘沟渠的整个路径，保持连贯的倾斜度，可以从高到低提供连续的水流。不同的斜坡提供更多样的水流，但是要求水道加宽以调整此区域较高的水流量，沟渠的边缘需要提升足够高度，以使水在沟渠里不溢出。

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