溢洪道(new).

1第4章河岸溢洪道第一节概述一、泄水建筑物：用来宣泄洪水期间或其他情况下水库（或渠道）中多余水量以保证大坝安全的建筑物。溢洪道包括：1河床溢洪道（如溢流坝、泄洪闸、泄水孔等）2河岸溢洪道（明渠和泄水隧洞等）。二、河岸溢洪道分类1、正槽溢洪道2、侧槽溢洪道3、井式溢洪道4、虹吸溢洪道5、泄洪隧洞2三、河岸溢洪道的适用条件1、河谷狭窄，洪峰流量大，采用河床布置有困难；2、坝体不宜作河床溢洪道；3、有垭口地形；4、利用施工导流洞改建。3第二节正槽溢洪道工作特点:开敞式正面进流.泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致.组成:进水段（引水渠）,控制段,泄槽(陡槽),消能段,尾水渠.优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便，因而被广泛采用。45二、引水渠的设计作用：使水流平顺地进入控制段，改善堰身及泄槽的流态。设计原理：在合理的开挖方量下，尽量减少水头损失，以增加溢洪道的泄水能力。断面形式：岩基上接近矩形，土基上采用梯形。进口布置形式：喇叭口。67引水渠段引水渠是溢洪道主体部分与上游水库的联结段。由于地形，地质条件的限制，溢流堰常不能紧靠水库，需在溢流堰前开挖引水渠，将库水平顺导向溢流堰。当溢流堰紧靠水库时，此段只是一个喇叭口。设计要求:1.水头损失要小；引水渠段且平直，水流平顺，均匀；有足够大的断面尺寸；流速应控制在不冲流速和不淤流速之间.2.引水渠渠底视地形条件可做成平地或具有不大的逆坡；渠底高程应比堰顶高程低些.3.引水渠在平面布置上应力求平顺，避免断面突然变化和水流流向的急速转变.89三、控制堰段作用：控制溢洪道的泄流能力.横断面：矩形纵剖面：实用堰和宽顶堰设计要求：有足够的泄流能力.实用堰：流量系数大，需要的溢流前缘较短，较之宽顶堰可减少工程量。但施工复杂，多用于岩石地基上，尤其是岸坡较陡的大中型工程。形式：克-奥型、WES曲线型宽顶堰:结构简单，施工方便。但流量系数较小，需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。B----堰顶长度H----堰上水头P-----堰高10实用堰的高度:1、低堰(0.3P/Hd1.33),m值先随H0/Hd的加大而加大,然后随H0/Hd的减小而减小,存在一个极值m;2、高堰(P/Hd1.33),m为递增函数.WES堰m～H0/Hd,P/Hd的关系11安吉老石坎水库12四、泄槽段工作特点：在溢流堰后用泄槽与消能段相接，为使槽内水流呈急流状态其纵坡常为大于临界坡度的陡坡，因此又称其为陡槽。由于泄槽内水流流速较高，设计时必须考虑高速水流产生的冲击波、脉动和空蚀现象，在布置和构造上予以重视，一般应加高、加固泄水槽的边墙，以确保溢洪道的安全。图7-5泄槽变坡处的竖曲线13(1)泄槽的纵剖面设计泄槽的纵坡一般做成为大于临界坡度的陡坡，通常i=1%～5%，有时可达10%～15%。*变坡：泄槽很长时，为适应地形、地质条件而设。由陡变缓，变坡处用反弧段连接R=8～10倍水深，易出现动水压力破坏，应尽量避免。由缓变陡：变坡处用抛物线连接。槽底易产生负压。14横山水库沙河水库阳江核电站泄水槽模型15（2）泄槽的平面布置从高速水流考虑，泄槽在平面上应尽量直线、等宽、对称布置。实际上，由于地质（形）条件的限制，或从减少开挖、处理洪水归河、有利消能等方面考虑，往往改变横断面，设置收缩段、弯曲段或扩散段。泄槽的平面布置16断面型式在岩基上一般接近矩形断面，土基上用梯形较多，边坡不宜太缓以防止水流外溢和对流态不利，一般应做衬砌。收缩段收缩段的收缩角大小直接影响由于断面收缩而产生的冲击波的大小。收缩角越小，冲击波就越小，通常收缩角q11.25º.17扩散段扩散段一般设在泄槽的末端有利于消能.在高速水流的条件下,扩散角不宜过大以免水流于边墙脱离18弯曲段：渠底超高法—作用是使流量分布均匀并适当改善流态。对弯曲的泄槽，为使槽内流量分布均匀和改善流态，可将渠底做成外侧高于内侧的横向底坡，用重力来平衡离心力。弯道上的泄槽19（3）泄槽高流速段减兔空蚀措施掺气槽式掺气挑坎式掺气跌坎式挑、跌联合式挑坎、掺气槽式跌坎掺气槽式20五、消能设施位于泄水槽出口处，作用是为了消除下泄水流具有破坏作用的动能，从而防止建筑物被水流冲刷，保证安全。消能方式：底流消能和挑流消能。（一）挑流消能挑流消能（平顺连续式挑坎）挑流消能（矩形差动式挑坎）21图7-8扇形扩散挑坎单位：m22溢洪道挑流坎布置图单位：m安吉老石坎水库23（二）底流消能底流消能（一般消力池）底流消能（带消力齿坎）24扩散消力池25六、尾水渠当流经泄槽的急流经过消能后，不能直接进入原河道，需布置一段尾水渠，要求短、直、平顺，底坡尽量接近原河道的坡度，以使水流能平稳顺畅地归入原河道。26第三节侧槽溢洪道1、特点：水流经过溢流堰，泄入与堰大致平行的侧槽后，在槽内转向约90°，经泄槽或泄水隧洞流入下游。侧向进流，纵向泄流。2、适用：坝址山头较高、岸坡较陡的情况，尤其适于中小型水库中采用无闸门控制的溢洪道中。27侧槽斜井溢洪道28侧槽溢洪道典型布置29侧槽内的流态3031侧槽溢洪道典型布置32侧槽沿程变量微分段33101.610095.2696.75602015i=0.024i=0iikhk侧槽段调整段陡槽段34第四节其它型式的溢洪道一、井式溢洪道：陡岸峡谷地区的高水头水利枢纽有必要设置坝外溢洪道时,采用井式溢洪道可能是有利的选择,一般须建在坚固岩基中.二、虹吸虹吸式溢洪道：利用虹吸管原理,借助大气压力泄洪的设备.三、非常泄洪设施：非常溢洪道,自溃式非常溢洪道,破副坝泄洪设施353637非常溢洪道粘土斜墙砂砾石坝(上游面)非常溢洪道粘土斜墙砂砾石坝(下游面)