《溢流重力坝》PPT课件

紊动中,以及水流与空气的摩擦上; (2)不产生危及坝体安全的河床或岸坡的局部冲刷; (3)下泄水流平稳,不影响枢纽中其他建筑物的正常运
行; (4)结构简单,工作可靠; (5)工程量小，造价低。
消能方式
底流消能、挑流消能、面流消能和消力戽消能等。
2.底流消能
底流消能是在坝下设置消力池，消力坎或综合式消力池 和其它辅助消能设施,促使下泄水流在限定的范围内产生水 跃。主要通过水流内部的旋滚、摩擦、掺气和撞击达到消 能的目的,以减轻对下游河床的冲刷。底流消能工作可靠， 但工程量较大，多用于低水头、大流量的溢流重力坝。
溢流坝的堰面曲线
溢流坝由顶部溢流 面曲线段、中间直 线段和下部反弧段 组成 。
1-顶部溢流段； 2-直线段； 3-反弧段； 4-基本剖面 5-薄壁堰； 6-薄壁堰溢流水舌
1.顶部曲线段 (1)为控制流量的关键部位。 (2) 规范规定： 溢流坝段的堰面曲线，当采用开敞式溢流孔时可采用幂 曲线；当设有胸墙时，可采用孔口泄流的抛物线。。
溢流坝顶曲线的形状对泄流能力及流态影响很大。当采用坝顶溢流 孔口时，其坝顶溢流面曲线常采用非真空剖面曲线。采用较广泛的非真 空剖面曲线有克-奥曲线和幂曲线(或称WES曲线)两种。
设有胸墙的溢流面曲线
上述两种堰面曲线是根据定 型设计水头确定的．当宣泄 校核洪水时，堰面出现负压 值应不超过3—6m水柱高。
1.闸门 事故闸门 检修闸门 叠梁
活动式：门机 2.启闭机 固定式：卷扬式启闭机
(二)闸墩、工作桥和交通桥 闸墩用来分孔，承受闸门传来的水压力，支承 工作桥和交通桥
2.闸墩厚度 闸墩厚度与闸门形式有关。采用平面闸门时需设闸 门槽，工作闸门槽深0·5～2·om，宽1～4m，门槽处的闸 墩厚度不得小于1～1．5m，以保证有足够的强度。弧形 闸门闸墩的最小厚度为1．5～2．0m。如果是缝墩，墩厚 要增加o．5～1．0m。由于闸墩较薄，需要配置受力 钢 筋和温度钢筋。
设计要求：
1.有足够的孔口尺寸、良好的孔口体形和泄水时具有较高 的流量系数。
2.使水流平顺地流过坝体，不产生不利的负压和振动，避 免发生空蚀现象。
3.保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷 4.溢流坝段在枢纽中的位置，应使下游流态平顺，不产生 折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行。
5.有灵活控制水流下泄的设备，如闸门、启闭机等。
3.闸墩的长度和高度
闸墩的长度和高度，应满足布置闸门、工作桥、交通桥 和启闭机械的要求 。
4.边墩和导墙
溢流坝两侧设边墩也称边墙，一方面起闸墩的作用， 同时也起分隔溢流段和非溢流段的作用。
四、溢流坝的下游消能措施
通过溢流坝下泄的水流具有很大的动能,常高达几百万 甚至3000万kW，如此巨大的能量,若不妥善进行处理,势 必导致下游河床被严重冲刷,甚至造成岸坡坍塌和大坝 失事。 1.消能工的设计原则 (1)尽量使下泄水流的大部分动能消耗在水流内部的
Q=Qs-aQo
2、单宽流量的确定
单宽流量的大小是溢流重力坝设计中一个很重要的控制 性指标。单宽流量一经选定,就可以初步确定溢流坝段的 净宽和堰顶高程。单宽流量愈大,下泄水流的动能愈集中, 消能问题就愈突出,下游局部冲刷会愈严重,但溢流前缘短， 对枢纽布置有利。因此,一个经济而又安全的单宽流量， 必须综合地质条件、下游河道水深、枢纽布置和消能工设 计多种因素,通过技术经济比较后选定。
3、溢流坝段的总长度
(1)单宽流量q确定以后,溢流前缘总宽度L L= Q溢/ q （m）
装有闸门的溢流坝,用闸墩将溢流段分隔为若干个等 宽的孔。设孔口总数为n，孔口宽度b=L/n，d为 闸墩厚度，则溢流前缘总宽度L0为:
L0 =n×b+（n-1）d （m）
三、溢流坝的结构布置
(一)闸门和启闭机 工作闸门
一 溢流坝的剖面
溢流重力坝既能挡水又能通过坝顶溢流。因此， 坝体设计除要稳定和强度计算与非溢流坝相同外， 还涉及到泄流的孔口尺寸、溢流堰形态以及消能方 式等的合理选定。
溢流坝的基本剖面呈三 角形。其实用断面是将 三角形上部和坝体下游 斜面做成溢流面，且溢 流面外形应具有较大的 流量系数，使泄流顺畅， 坝面不发生空蚀。
工程实证明对于软弱岩石常取q=20～50m3/(s·m)； 中等坚硬的岩石取q=50～100 m3/(s·m)；特别坚硬的岩 石q=100～150 m3/(s·m)；地质条件好、堰面铺铸石防冲、 下游尾水较深和消能效果好的工程,可以选取更大的单宽 流量。近年来，随着消能技术的进步,选用的单宽流量也 不断增大。在我国已建成的大坝中，龚嘴的单宽流量达 254.2m3/(s·m),目前正在建设中的安康水电站单宽流量 达282.7m3/(s·m)。而委内瑞拉的古里坝其单宽流量已突 破了300m3/(s·m)的界限。
二、孔口尺寸的拟定
溢流坝孔口尺寸拟定包括过水前缘总宽度，堰顶高程， 孔口数目、尺寸等其中孔口拟定和布置涉及因素许多 如：洪水设计标准、下游防洪要求、库水位雍高有无 限制、是否利用洪水预报、过水方式以及枢纽地形、 地质条件等。 1.下泄流量的确定 溢流孔口尺寸主要取决于通过溢流孔口的下泄洪水流 量Q，根据设计和校核情况下的洪水来量,经调洪演算 确定下泄洪水流量Q，再减去泄水孔和其它建筑物下 泄流量之和Qo
第五节 溢流重力坝
溢流重力坝的工作特点
溢流重力坝既能挡水又能通过坝顶溢流,又是泄水建 筑物,它主要承担泄洪保坝、输水供水、排沙、放空水 库、施工导流等任务。溢流坝除具有非溢流坝相同的工 作条件外，同时又要满足泄洪要求，因此，坝体设计除 要满足稳定和强度要求外，还要满足下列要求： 1、要有足够的泄水能力（孔口尺寸、孔口体形、流量 系数） 2、除了满足强度稳定条件外，还要满足泄洪要求（要 尽量减小高速水流带来的问题：负压、振动；下游流态 平瞬，减小局部冲刷；控制水流设备）
y x2
4 2 H d
3.中间直线段 中间直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度与 非溢流坝的下游坝坡相同。
4、溢流坝下游反弧段
下部反弧段是使沿溢流坝面下泄的高速水流平 顺地转向的工程设施，要求沿程压力分布均匀，不 产生负压和不致引起有害的脉动压力。通常采用圆 弧曲线，其反弧段半径应视下游消能设施而定。