第二节 正槽溢洪道
6第六章 溢洪道
宽顶堰
宽顶堰的特点是结构简单，施工方便， 但流量系数较低 。（图1）
实用堰
实用堰与宽顶堰相比较，实用堰的流量系 数比较大，在泄量相同的条件下需要的溢流前 缘较短 。（图2）
驼峰堰
驼峰堰是一种复合圆弧的溢流低堰，堰面 由不同半径的圆弧组成，如图6-9所示。其流量 系数可达0.42以上，设计与施工简便，对地基 的要求低，适用于软弱地基。 （图3）
第三节 侧槽溢洪道
一、侧槽溢洪道的布置特点
组成：由控制段、侧槽、泄槽、消能防冲设施和出 水渠等部分。
适用条件：一般适用于坝址山头较高、岸坡较陡、 岩石坚固而泄量较小的情况。这种型式的溢洪道多 用于中小型工程。
特点：溢流堰可采用实用堰，堰顶一般不设闸门。 根据地形、地质条件，堰后可以是开敞明槽，也可 以是无压隧洞，也可利用施工导流隧洞，如图所示。 侧槽溢洪道与正槽溢洪道的主要区别在于侧槽部分， 其堰
堰顶高程
中、小型水库溢洪道，特别是小型水库溢洪道常不 设闸门，堰顶高程就是水库的正常蓄水位；溢洪道 设闸门时，堰顶高程低于水库的正常蓄水位。堰顶 是否设置闸门，应从工程安全、洪水调度、水库运 行、工程投资等方面论证确定。侧槽式溢洪道的溢 流堰一般不设闸门。
折线形堰
胸墙
当水库水位变幅较大时，常采用带胸墙的溢流堰。 这种布置型式，可以减小闸门尺寸，在较低库水 位时开始溢流，提高水库汛前限制水位，充分发 挥水库效益。但在高水位时其超泄能力不如开敞 式溢洪道。
由于侧槽内的流量是沿流向不断增加的，所以侧槽 底末一较深宽般端，亦b断0/调应面bl越整沿底小段水宽，（流bl的则的方比侧工向值槽程逐对的量渐侧开也增槽挖相加的量应。工越增起程省加始量，。断影但所面响槽以底很底，宽挖大应b0与得。根 据b施0/工地bl采要形用求、1，地~1b质/l一2，条般其件选中用确b与定0的泄比最槽较小底经值宽济应相的满同b足。0/开bl 值挖，设通备常和
水利工程河岸溢洪道培训讲义PPT
在有的情况下，当下泄的水流不能直接归入 原河道时，需要布置一段出水渠。出水渠要短、 直、平顺，底坡尽量接近下游河道的平均坡降， 以使下泄的水流能顺畅平稳地归入原河道。
第三节 侧槽溢洪道
一、侧槽溢洪道的特点
侧槽溢洪道一般由溢流堰、侧槽、泄水道和 出口消能段等部分组成。溢流堰大致沿河岸等高 线布置，水流经过溢流堰泄入与堰大致平行的泄 槽后，在槽内转向约90°，经泄槽或泄水隧洞流 入下游。
正槽式溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽、 出口消能段及出水渠五个部分组成。其中，控制 段、泄槽及出口消能段是溢洪道的主体，是每个 溢洪道工程不可缺少的。
（一）进水渠
进水渠的作用是将水库的水平顺地引至溢流 堰前。由于地形、地质条件限制，溢流堰往往不 能紧靠库岸，需在溢流堰前开挖进水渠，将库水 平顺地引向溢流堰，当溢流堰紧靠库岸或坝肩时， 此段只是一个喇叭口。
二、侧槽设计
（一）堰长 （二）槽底纵坡 （三）侧槽横断面底宽 （四）侧槽横向边坡系数 （五）侧槽始端槽底高程 （六）侧槽水面线的计算
三、侧槽溢洪道的应用
与正槽溢洪道相比，侧槽溢洪道的水流流态 复杂，如果设计不当将会影响工程安全，且侧槽 体形相对复杂，计算繁琐。但侧槽溢洪道的侧堰 可沿等高线布置，所以引渠段较短，水流从溢洪 道轴线近90°交角的侧堰上流入槽，不仅有良好 的入流条件，而且侧堰开挖量较小。采用侧槽溢 洪道可不设闸门，既减少了闸门投资，又避免了 闸门的频繁启闭，减少了运行操作工序，符合偏 远山区陡涨陡落的洪水特点，给管理带来了很大 方便，为水库安全运行打下了良好的基础。
岸边溢洪道按其结构型式可分为正槽溢洪道、 侧槽溢洪道、井式溢洪道和虹吸溢洪道等。在实 际工程中，正槽溢洪道被广泛应用，也较典型， 为本章重点，其他型式的溢洪道仅作简要介绍。
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。
6第六章--溢洪道
纵断面 底坡采用逆坡或平坡，渠底高程要低于堰顶高程。
二、控制段
（一）溢流堰旳形式 溢流堰一般选用宽顶堰、实用堰，有时也
是用驼峰堰、折线形堰。溢流堰旳体形应尽量 满足增大流量系数，在泄。
宽顶堰 实用堰 驼峰堰 折线形堰
宽顶堰
宽顶堰旳特点是构造简朴，施工以便， 但流量系数较低 。（图1）
泄槽旳横剖面
泄槽横剖面形状在岩基上多做成矩形或近似于矩
形，以使水流均匀分布和有利于下游消能，边坡坡 比大约为1:0.1~1:0.3；在土基上则采用梯形，但边 坡不宜太缓，以预防水流外溢和影响流态，大约为 1:1~1:2。
掺气水深hb（m）可用下式估算
v
hb
(1 )h 100
外墙水面与中心线水面旳高差Δh
三、泄槽
泄槽旳底坡常不小于水流旳临界坡
泄槽旳平面布置在平面上宜尽量采用直线、等 宽、对称布置
泄槽在平面上需要设置弯道时,弯道段宜设置在 流速小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化部 位 (图4）
泄槽旳纵剖面
泄槽旳纵剖面应尽量按地形、地质以及工程量少、 构造安全稳定、水流流态良好旳原则进行布置。 常用旳纵坡为1％~5％，有时可达10％~15％，坚 硬旳岩石上能够更大，实践中有用到1∶1旳。 （图5 ）
第一节 概述 第二节 正槽溢洪道 第三节 侧槽溢洪道 第四节 非常溢洪道
一、河岸溢洪道旳类型
1. 正槽式溢洪道 特点：水流平顺，泄水能力强，构造简朴，常用。
合用：岸边有合适旳马鞍形山口时，此时开挖量最小。 2.侧槽式溢洪道 特点：水流过堰后，转向约90°，进入泄水槽。 合用：水流条件复杂，水面极不平稳，构造复杂，对大坝有
水工建筑电子课件：正槽式溢洪道共41页文档
水工建筑电子课件：正槽式溢洪道
56Байду номын сангаас死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
溢洪道施工讲义PPT课件
（一）、泄槽的平面布置及纵、横剖面
1. 平面布置
1）为了使水流平顺，减少冲击波的发生，沿水
流平面宜尽量采用直线、等宽、对称布置。
2）泄槽长度大，受地质、地形条件限制，不能
1、收缩段设计 合理的收缩段应当
使引起的冲击波的高度 最小，对收缩段以下泄 槽中的水流扰动最小。 收缩区的设计主要是确 定： （1）收缩区的长度 （2）侧压的偏角θ
（1）收缩区的长度： L b1 b3
2 tan
（2）侧压偏角：
h2 tan 1 h tan( 1 )
tan tan 1 ( 1 8Fr1 sin 2 1 ) 3 2 tan 1 1 Fr1 sin 2 1 1
算，因此衬砌设计应根据地基、气蚀、施工 条件采取相应的构造措施。
1）岩基上的衬砌 采用：
①石灰浆砌石水泥浆勾缝，适用V＜10m/s， 小型水库溢洪道；
②石灰浆砌条石或块石衬缝,适用V＜15m/s，中小 型水库溢洪道； 为了达到既提高衬砌的耐冲能力又节省造价 的目的，可采用底层砌块石，面层条石或浇混 凝土护面。
完全做成直线，需要转弯，转弯半径大于等于
10b
（b：陡槽直线段的平均宽度）。
3）为了减小泄槽末端的单宽流量，以利于消能
防冲，有时在泄槽末端设扩散段。
• 图7-6 泄槽的平面布置
2、 纵断面 1）泄槽水流流速高，一般设在挖方上 2）最好使用单一的陡坡（大于临界坡）
为适应地形、地质条件，减少开挖量， 可以采用变坡，使坡度变化不宜太多，实践 表明：在变坡处（特别是由陡变缓处）容易 遭到动水压力的破坏，变坡处应做水流衔接 设计。
第八章+河岸溢洪道-水工建筑物课件
2、正槽溢洪道各组成部分的设计 （1）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，因此要控制 流速。渠内流速限制在1.5-3.0m/s 以下。 2
hf v 2g
泄槽或泄水隧洞流入下游。侧向进流，纵向泄流。
3、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。 ４、侧槽的设计： • 泄流量沿侧槽轴线均匀增加，
所以侧槽断面积应沿程增大，
始末断面底宽比约为1:1~1:4； • 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
3）、驼峰堰（复合圆弧低堰 ）： m高,可达0.42以上；设计施工简便，对地基要 求低适用于软弱地基。 4）、带胸墙的溢流孔口： 减小门高，延长泄洪历时。 （二）溢流孔口的确定
同重力坝
3、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、掺气和空蚀现 象，在布臵和构造上予以重视，一般应加 高、加固泄水槽的边墙，以确保溢洪道的 安全。
• 空化空蚀的原因：
•泄水建筑物的体型不合理； 。 ••泄水建筑物表面不平整； • 放样不准； • 模板走样； • 混凝土质量不佳； • 泥沙的不均匀磨损；
选用好的体型； • 减蚀方法：
采用高强度的抗蚀材料；
提高抗滑平整度 掺气减蚀
（7）泄槽的衬砌
——防冲、防渗、防风化、承载
讲座-8-2 正槽式溢洪道学习文档
水力计算
• （1）引水渠 • 引水渠水力计算任务是求解堰顶水头。 • 当引水渠较短时，采用库水位作为堰顶水头；
当引水渠较长时，取溢流堰上游（4~6）H处 的水位作为计算依据。 • 引水渠水流流态为明渠非均匀流。
• （2）溢流堰
• 溢流堰水力计算任务是校核溢洪道的过水能力。
• 溢流堰水流流态有堰流、孔流、明渠流。应根 据溢流堰的堰型采用相应的流量计算公式，并 注意公式中各项系数的确定。
• 底板的衬砌厚度，在岩基一般为30~60cm ； 在土基一般为70~100cm 。
• 衬砌需用纵横向的收缩缝分开，底板的纵横缝 一般可采用平缝。当地基不均匀性明显时，横 缝宜采用半搭接缝、全搭接防止高速水流产生冲击波。
• (c)、(d) 搭接缝：有利于避免下游块升起，防 止高速水流产生冲击波。
• 溢流堰堰型有：
• 1）堰式控制段，如宽顶堰，实用堰、驼峰堰 （是由复合圆弧构成的低堰）。
• 2）渠式控制段，当L> 10H，水流为明渠流。 渠式控制段的过水能力要受断面、底坡、糙率 的影响。
• 溢流堰溢流前缘长度、横断面净宽及堰顶高程 是通过调洪演算和技术经济比较确定的。
• 溢流堰纵断面在整个溢洪道纵断面的最高点。
• 当岩石比较软弱时，需将边墙做成重力式的挡 土墙。
• 边墙背面同样应做好排水，并与底板下的横向 排水管连通。
• 侧墙结构计算同挡土墙，见水闸。
• （2）地质条件 • 两岸山坡稳定。 • 良好的基岩可节省溢洪道泄水槽混凝土衬砌的
工程量。
• （3）安全运行条件 • 出口水流不能冲刷坝脚。 • 管理运行方便。
正槽式溢洪道组成及各部分的形式及 布置
• 正槽式溢洪道由引水渠、溢流堰（控制堰）、 泄水槽、消能设施、尾水渠等组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二节正槽溢洪道
一、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。
图7-1 正槽溢洪道布置图
二、正槽溢洪道各组成部分的设计
1、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。
图7-2 溢洪道的整体布置单位：m
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: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
图7-3 常用的控制堰
*实用堰的高度:
1、低堰(0.3<P/H d<1.33), m值先随H0/H d的加大而加大,然后随H0/H d的减小而减小,存在一个极值m;
2、高堰(P/H d>1.33), m为递增函数.
图7-4 WES堰m～H0/Hd,P/Hd的关系
3、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。
（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。
图7-5 泄槽变坡处的竖曲线
（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。
图7-6 泄槽的平面布置
(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。
(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。
图7-7 弯道上的泄槽
(5)收缩段与扩散段
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 11.25º.
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.
4、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。
5、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。
图7-8 扇形扩散挑坎单位：m
图7-9 溢洪道挑流坎布置图单位：m
图7-10 扩散消力池。