河岸溢洪道2
6-1 溢洪道的认知

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水工建筑物
二、过流特点 ★正槽溢洪道的过流特点: 1.过堰水流方向与泄槽的水流方向一致(溢流堰的轴线与泄 槽的轴线正交)。 2.水流平顺,超泄能力大,运用安全可靠。 3.结构简单,施工方便。 4.开挖工程量大。 ★侧槽溢洪道的过流特点: 1.水流过堰后约转 90°再经泄槽下泄。 2.水流紊乱(水流在侧槽中紊动,撞击很强烈)超泄能力小, (距坝头近,关系大坝的安全)运用不十分安全可靠。 三、适用条件 正槽溢洪道适用于有马鞍形垭口地形的大中型水库中。 侧槽溢洪道适用于两岸地势高,岸坡较陡的中小型水库中
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水工建筑物
(二)侧槽溢洪道由五部分组成:
●控制段:又叫侧堰或溢流堰,控制溢洪道的泄流能力。 ●侧槽:过堰水流约转90°经侧槽下泄,槽内水流紊乱。 ●泄槽:把侧槽水流快速送往下游。 ●消能设施:将泄槽末端水流的能量尽量消除掉,使之能平稳地
流入下游。
●出水渠:将消能后的水流比较平顺地泄入原河道中。
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水工建筑物
★泄水建筑物分类:
开敞式 河岸式 溢洪道 河床式 封闭式 溢流坝
正槽式河岸溢洪道 侧槽式河岸溢洪道 井式河岸溢洪道 虹吸式河岸溢洪道
泄水建筑物
坝身泄水孔 深式泄水建筑物 水工隧洞 坝下涵管
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任务5、 河岸溢洪道的位置选择 一、安全方面 修建在坚固的岩石地基上,必须修在挖方上,两侧山体必 须保证稳定,水流进出口不宜离大坝太近。 二、经济方面 选择高程合适的马鞍形山口,开挖方量少,衬砌简单,出 水归河,冲毁农田要少。 三、施工运用方面 为管理运用方便,不宜离大坝太远,施工中要考虑出渣线 路、堆渣场地,最好开挖的土石料能用在修坝中,尽量避免与 其他建筑物施工相互干扰,例如要考虑爆破的影响等。
溢洪道设计规范5166-2002(很全)

2.1.9溢洪道进,出口的布置,应使水流顺畅.
溢洪道轴线宜取直线.如需转弯时,宜在进水渠或出水渠段内设置弯道.
2.1.10当溢洪道靠近坝肩布置时,其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定.
在土石坝枢纽中,当溢洪道靠近坝肩时,与大坝连接的接头,导墙,泄槽边墙等必须安全可靠.
非常溢洪道的启用标准应根据工程等级,枢纽布置,坝型,洪水特性及标准,库容特性及对下游的影响等因素确定.溢洪道启用时,水库最大总下泄量不应超过坝址同频率的天然洪水.
非常溢洪道控制段下游各部分结构,可结合地形,地质条件适当简化.
2.1.6正常溢洪道在布置和运用上可分为主,副溢洪道,应根据地形,地质条件,枢纽布置,坝型,洪水特性及对下游的影响等因素研究确定.
本规范的归口管理单位和解释单位:水利部水利水电规划设计总院
本规范修订的主编单位:水利部天津水利水电勘测设计研究院
本规范的主要起草人:李启业 郭竟章 夏毓常 牟广丞 倪世生
目 次
1总则
2溢洪道布置
2.1一般规定
2.2进水渠
2.3控制段
2.4泄槽
2.5消能防冲设施
2.6出水渠
3水力设计
3.1一般规定
3.2进水渠
(5)在地基及边坡处理一章中,增写了在确定建基面时不宜只通过开挖手段,还应考虑采取加固措施改善地基条件的内容.在边坡稳定分析中,采用了在传统基岩分类基础上,考虑岩层结构与边坡的几何关系的分类法,并将各类岩体可能失稳方式和常见处理措施一并列于附录D中.
(6)将观测设计更名为安全监测设计,且将巡视检查列入监测内容,将仪器监测分为必设和选设两类,不再沿用《原规范》中一般性,专门性观测的分类.
河岸溢洪道介绍

(三)爆破引溃式非常溢洪道
二、破副坝泄洪
当水库没有开挖非常溢洪道的适宜条件, 而有适于破开的副坝时,可考虑破副坝的应急 措施,其启用条件与非常溢洪道相同。
这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线垂直, 与过堰水流方向一致,过堰水流平顺稳定。
正槽溢洪道结构简单,施工方便,因而大中 小型工程广泛采用,特别是拦河坝为土石坝的水 库。
一、正槽式溢洪道的位置选择
溢洪道在水利枢纽中的位置选择,关系到工程的总 体布置,影响到工程的安全、工程量、投资、施工进度 和运用管理。其位置选择主要考虑以下因素:
第四节 井式溢洪道与虹吸式溢洪道
一、井式溢洪道
井式溢洪道通常由溢流喇叭口、渐变段、竖 井、弯段、泄水隧洞和出口消能段等部分组成。
二、虹吸式溢洪道
虹吸式溢洪道是一种封闭式溢洪道,封闭式 进口的前沿低于溢流堰顶。
第五节 非常溢洪设施
当校核洪水与设计洪水的泄流量相差较大时,应当考 虑设置非常泄洪设施。目前常用的非常泄洪设施有:非常 溢洪道和破副坝泄洪。
(二)控制段
控制段的主要作用是控制溢洪道的泄流能力, 它由溢流堰及其两侧的连接建筑组成,是控制溢 洪道泄流能力的关键部位。
1、溢流堰的形式 溢流堰通常选用宽顶堰、实用堰,有时也用
驼峰堰。
2、闸门的布置与选型 溢流堰可设闸门,也可不设闸门。
3、堰顶高程和孔口尺寸的确定 其设计方法与溢流坝相同。
(三)泄槽
正槽溢洪道在溢流堰后多用泄水陡ห้องสมุดไป่ตู้与出口 消能段相连接,以便将过堰洪水安全地泄向下游 河道。
1、泄槽的平面布置 泄槽在平面上宜尽量成直线、等宽对称布置,
使水流平顺,避免产生冲击波等不良现象。
河岸溢洪道—溢洪道控制段的结构

特点:流量系数大,泄水能力强,但施工复杂。 目前,大中型溢洪道都是这种形式。
一、控制段的堰型
(c)驼峰堰
特点:堰体较低,流量系数大,一般为.40~0.46 设计与施工的难度介于实用堰和宽顶堰之间,适用于 软弱岩石地基。
02
控制段堰的堰型
二、堰面参数对水流的影响
a)定型设计水头Hd
Hd
小结:
1. 溢洪道控制段的3种堰型。 2. 堰的参数对水流的影响。
思考:
1.同等条件下,实用堰和宽顶堰,哪种堰的泄流量大?
b)实用堰高度的选择 堰高对流量系数也有较大的影响,实践证明,低实用堰的流量系数随P1/Hd的
减小而减小。
一般要求P1应大于0.3Hd。 P1 对驼峰堰取P1=(ห้องสมุดไป่ตู้.24-0.34)Hd。 P2 一般要求P2应大于0.6Hd。
二、堰面参数对水流的影响
c)堰长对流量的影响
L
对于宽顶堰,堰长L(沿水流方向)对流量影响也很大。当堰长L>10H时 (H为堰顶水头),堰面流态已发生了质的变化。此时,不能按宽顶堰公式计算 过堰流量。
溢洪道的控制段
目 录
1 控制段的堰型 2 控制段堰的参数对水流的影响
01
控制段的堰型
一、控制段的堰型
1.堰型选择 (a)宽顶堰;(b)低实用堰;(c)驼峰堰。
一、控制段的堰型
(a)宽顶堰
特点:结构简单,施工方便,水流条件 稳定,但流量系数较小,在泄流量不大的中 小型工程中应用广泛。
一、控制段的堰型
定型设计水头Hd的选择 在堰顶水头不变的情况下,Hd愈小,流量系数愈大,但是, 过小的Hd将对堰面产生不利影响。
低堰:(P1≤1.33Hd),堰面出现危险负压的机会比高堰少。取Hd=(0.55~0.85)Hmax。
岸边溢洪道设计

岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪,土石坝不允许水过坝顶,需要专门修建泄洪建筑物。
根据本工程的地形条件,上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽,所以选择溢洪道设置在大坝左岸,为带胸墙孔口式岸边溢洪道。
溢洪道由引渠段、 堰闸段、 泄槽段、 挑流鼻坎段组成。
6.3.2 溢洪道引水渠为了使水流平缓,减小或不发生漩涡和翻滚现象,进口采用喇叭口,进口宽度B=50m.设计流速4m/s ,横断面在岩基上接近矩形,边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度为1:0.5;采用梯形断面,进水渠的纵断面做成平底。
在靠近溢流堰前断区,由于流速较大,为了防止冲刷和减少水头损失,可采用混泥土护面厚度为0.5m 。
6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰。
溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,溢流堰作用是控制泄流能力,本次设计采用实用堰,优点是流量大,在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长,工程量小。
采用弧形闸门。
初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H 0 堰顶高程H=1838=1858.22—H 0,则H 0=20.22m 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为:320=Q ε溢式中:ε ——闸墩侧收缩系数,0.9; m ——流量系数,0.48:; g ——重力加速度,9.81 2m/s ;B ——堰宽,12m;水位为设计洪水位1858.22m 时,堰顶高程1838m ,设计Q 溢=4645m3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.计算取b=28m,孔口数2孔,弧形工作闸门取值14x19m(宽x 高)。
中墩厚3m,边墩宽1m,闸室宽度=14x2+3+2x1=33m. 堰面曲线的确定开敞式堰面曲线,幂曲线按式(7-2)计算:1n n d x KH y -= (7-2)式中 Hd ——堰面曲线定型设计水头,对于上游堰高P1≥1.33Hd 的高堰,取Hd=(0.75~0.95)Hmax ,对于P1<1.33Hd 的低堰,取Hd=(0.65~0.85)Hmax ,Hmax 为校核流量下的堰上水头.x 、y ——原点下游堰面曲线横、纵坐标; n ——与上游堰坡有关的指数,见表A.1.1; k ——当p1/Hd>1.0 时,k 值见表A.1.1,当P1/Hd ≤1.0 时,取k=2.0~2.2。
河岸溢洪道-河海大学

a.水流通畅不影响其他建筑物;
b.控制堰上游应开阔,使堰前水头损失小; c.泄槽在平面上最好不设弯段,以避免离心力和冲击
波的影响; d.泄槽末端消能段应远离坝脚也不应影响通航建筑物
和水电站尾水。
• 从施工上讲:
a.充分利用开采出来的石渣; b.爆破开挖不影响相邻建筑物。
二、溢洪道各组成部分的设计 1.引水渠的设计 设计要求:
调整段与泄槽间利用断面的局部收缩或槽底小 坎构成一控制断面,使侧槽水流壅高后入泄槽。
二、井式溢洪道
•组成:溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、 出口消能段及尾水渠。
• 特点:小流量——堰流,井内水流的连续性易遭破坏,水流 不稳,容易出现振动和空蚀破坏;
大流量——井口淹没出流,孔流,超泄能力较小;
A.进流平顺,水头损失小,渠内流速限制在1.5-3.0m/s以下 ;
B.沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线,转弯 时其丰径不小于4-6倍渠底宽度;
C.渠底应平缓或设成不大的逆坡,渠底高程常低于堰顶。
对实用堰:其差值应大于(1/3-1/5)水头,以争取较大的泄 流能力;
对宽顶堰:其差值不受限制渠底可与堰顶齐平。
• 槽断面应为深窄型梯形断面,堰一侧边坡为1:0.5, 山坡一侧边坡为1:0.3—1:0.5 ;
• 槽底高程应保证溢流堰为自由溢流,侧槽中水流应为 缓流流态,底坡坡度为缓坡,1:0.01—1:0.05;
4、调整段的设计:
调整段是侧槽后的平底梯形断面的渠道,作用 是稳定水流,长度应大于2hk ,hk 为临界水深。
D.根据最大泄量拟定渠道断面。 E.近堰一段过水断面应呈喇叭口型,自堰两边边墩起向上游
逐渐加宽成为渐变过渡段,其长度取堰顶水头的5-6倍。 衬砌厚度约需20-30cm。
河岸溢洪道

东阳市横锦水库溢洪道
控制段,泄槽(陡槽)
消能段,尾水渠.
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(2)侧槽式溢洪道: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。
适用:坝址 山头较高、 岸坡较陡, 中小型水库 中采用无闸 门控制的溢 洪道。
6
(3)井式溢洪道:洪 水流过环形溢流堰, 经竖井和隧洞泄入下 游。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.
嵌入音乐
第四章 河岸溢洪道
1
— §4-1 概述 — §4-2 正槽溢洪道 — §4-3 侧槽溢洪道 — §4-4 非常溢洪道
2
4.1.1 泄水建筑物及其类型 泄水建筑物:用来宣泄超过水库调蓄能力的洪
水,以确保枢纽的安全运行。
泄水建筑物的按位置分类: (1)河床式:混凝土坝、浆砌石坝,采用坝顶溢流和坝
身泄水孔。 (2)河岸式:土石坝、薄拱坝、轻型支墩坝、河谷狭窄
而泄流量大时。
按结构形式分类: (1)开敞式溢洪道:造价低,超泄能力大 (2)泄水隧洞:两岸陡峭,可兼做施工导流洞
3
4.1.2 河岸溢洪道的类型 (1)正槽式溢洪道: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,被广泛 采用。
10
(三)水流:顺畅、稳定、不影响其他建筑物 (四)施工:出碴方便、开挖料利用 (五)枢纽:与其它建筑物协调,远离坝体较 好,紧靠坝体注意坝体与导水墙接触面的佛大坝溢洪道
8
(4)虹吸式溢洪道:利用虹吸作用泄水,水流出虹吸管后, 经泄槽流向下游,可建在岸边,也可建在坝内。但流量有 限、施工复杂,工作可靠性较差,适于中小型工程。
河岸溢洪道—溢洪道进水渠的结构

目 录
1 进水渠的平面布置 2 进水渠的横断面布置 3 进水渠的纵断面布置
01
进水渠的平面布置
一、进水渠的平面布置
1.平面布置 喇叭口形状;尽量按直线布置;设置弯道时,其转弯半径不 小于4倍的渠底宽;弯道与控制段之间布置一段(2~3)H的直线段。
控 制 段
02
进水渠的横断面布置
二、进水渠的横断面布置
(1)一般按梯形布置,在控制段前段过渡为矩形控制。(2)按设计流速 进行尺寸设计,一般流速控制在4m/s,在山势陡峭的情况下,也可5—7m/s。 (3)一般应进行混凝土、浆砌石衬砌。
03
进水渠的纵断面布置
Hale Waihona Puke 三、进水渠的纵断面布置(1)布置为平坡或反坡;(2)采用实用堰,眼前渠底高程比控制端堰 顶低0.5H;(3)采用宽顶堰,渠底高程可与堰顶齐平或略低。
小结:
1.溢洪道进水渠的具体要求。
思考:
1.溢洪道进水渠的作用是什么?
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一、水流特点:(a)陡坡 i> icr 、急流Fr >1 (b)高速水流问题-脉动、掺气、振动、 冲击波、空化空蚀。
二、平面布置及纵横剖面
总原则:直线、等宽、对称布置,但工程中常采用: 收缩段(以减小工程量) 扩散段(减小单宽流量) 弯曲段(解决洪水归河问题)
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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。
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3)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。
第三节 正槽溢洪道
本讲为1个学时的课堂教学
1、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。
• 缺点:当两岸地势较高且岸坡较陡时,开挖方量大。
2.布置(选线)
地形方面:在坝址附近寻找马鞍形垭口以减少土石方开挖量,泄 槽线路选在地形低洼处。
地质方面:坚硬的岩石,开挖困难,但可省去衬砌;软弱的岩石 开挖容易,但衬砌、消能防冲措施工程量大。
水流条件: a.水流通畅不影响其他建筑物; b.控制堰上游应开阔,使堰前水头损失小; c.泄槽在平面上最好不设弯段,以避免离心力和冲击波的影响; d.泄槽末端消能段远离坝脚也不应影响通航建筑物和水电站尾水。
于地基条件差、泄量小的地形平缓的中小 型工程。
2)、实用堰:m高,工程量小,施工复杂,适用于岸 坡较陡的大中型工程。
a) 体型:标准WES、克-奥曲线、幂次曲线
b) 低堰( P 1.33 ):为满足流量系数要求
Hd
P1 0.3
Hd
P2 0.6
Hd
c)确定 Hd
Hd (0.65 ~ 0.85)Hmax
施工方面: a.充分利用开采出来的石渣; b.爆破开挖不影响相邻建筑物。
3、正槽溢洪道各组成部分的设计
(1)进口段(引水渠) 作 用:使水流平顺地进入控制段,改善堰身及泄槽的流态。 设计原则: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,因此要控制流速。渠内流速限制 在1.5~3.0m/s以下。
常取较小的Hd,使堰面曲线较瘦小,高水位时, 出现适度负压,以增大流量系数,减小工程量。
(3)泄槽——将过堰水流送往下游
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、掺气和空蚀现象,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。
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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。
(2)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:增大流量系数,保证泄流能力,不产生负压及空蚀。
★ 溢洪道的控制段,是控制溢洪道泄流能力的关键部位。
堰型 1)、宽顶堰:简单、方便、m低(0.32~0.385),适用
挖方工程:深窄断面 填方工程:宽浅断面
达到经济目的
4)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。
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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R8 ~ 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。