6河岸溢洪道-河海大学
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。
(1) 体型:标准WES、克-奥曲线、幂次曲线
(2) 低堰
(m P1 ) 为满足流量系数要求 Hd
P1 0.3
Hd
P2 0.5
Hd
(3) Hd的确定: Hd (0.65 ~ 0.85)Hmax
• 从水流条件讲:
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:
几何关系:
Fn1
v n1 gh1
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)
挖方工程:深窄断面 填方工程:宽浅断面
达到经济目的
b.纵断面:陡坡。由陡至缓,以反弧连接;
由缓至陡,采用射流抛物曲线连接
c.横断面:岩基上为矩形;
土基上为梯形,但边坡不宜太缓;以防水流
外溢,一般取1:1-1:2。
底宽由泄流量确定;
1.轻型支墩坝,早期的薄拱坝;
也不是所有坝型都适合修建坝身溢洪道。如土坝、堆石坝。因此 河岸溢洪道适用于:
1.轻型支墩坝;
2.土石坝;
3.河谷狭窄;
4.泄量很大的水利枢纽,河床河岸同时布置,如第一、第二溢洪 道;
5.有天然垭口,在高程上合适,地质上抗冲能力强。如刘家峡水 电站,是我国最高最早的重力坝,采用了河岸溢洪道。
R (0.2 ~ 0.5)( P1 H )
H 为校核洪水位时的堰上水头
(7) 堰的平面布置: 堰轴直线布置。也可以泄槽轴线为 对称轴,采用曲线布置。
三不宜原则
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
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。
常取较小的 ,H使d 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。
(4) 溢流堰顶部曲线长度: 克-奥I型: x 1.15Hd y 0.36Hd WES型:x (0.282 ~ 0.85)Hd y (0 ~ 0.37)Hd
(5) 直线段坡度缓于1:1.4
(6) 反弧半径:
(二)溢流孔口的确定
同重力坝
3、泄槽——将过堰水流送往下游
作用:输水,是长距离输水建筑物。 要求:泄槽水位不能影响溢流堰自由泄流,
槽中不能发生水跃。
(1)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
(2)平面布置及纵横剖面
总原则:a.直线、等宽、对称布置,但工程中常采用
刘家峡水电站
二、河岸溢洪道的工作方式与分类 1.工作方式
• 有闸门----大多数情况下 • 无闸门----中小型工程多雨地区
两者比较: ①堰顶高程不同; ②水位在堰顶以上,泄流能力不同; ③坝高不同; ④防洪库容相同,但位置不同; ⑤管理方式不同; ⑥溢流前缘长不同。
2.分类
由于地形条件和地质条件的不同,河岸溢洪道可有多种形式。 按水流方向是否变化分为:
边墙高由掺气水深确定:
h边 墙
h(1
k
v2 ) gR
h安
4、收缩段、扩散段、弯曲段的设计
(1)收缩段
a.水力现象:产生冲击波,使水流断面分布不均、 局部水深加大。
b.设计内容及目的:确定收缩角、收缩段长度, 使冲击波的影响最小
c.收缩角的确定: 冲击波的最大波高取决于收缩角的大小,因此泄槽的
收缩段多采用直线收缩,而不是流线型的曲线体型。
第六章 河岸溢洪道
RIVERSIDE SPILLWAY
第一节 概 述
溢洪道是河川水利枢纽中必备的泄水建筑物,其作用是排泄规划 中确定的水库不能容纳的多余洪水,以防洪水漫顶,危及挡水建筑 物的安全。
一、河岸溢洪道的适用场合
在混凝土坝中溢洪道可以与挡水建筑物相结合,建于河床中,如 溢流坝、滑雪道式溢洪道等。但不是所有的混凝土坝都具备修建坝 身溢洪道如:
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。
2、溢流堰
溢洪道的控制段,是控制溢洪道泄流能力的关键部位 要求:增大流量系数,不产生负压及空蚀
(一)堰型
1、宽顶堰: 简单、方便、m低(0.32—0.385),适用
毁泄洪,以确保大坝安全。
第二节 正槽溢洪道
一、正槽溢洪道的组成、功用及其布置 1. 组成及功用
• 引水渠 • 溢流堰 • 泄槽 • 消能段 • 尾水渠
2.布置 从地形上讲: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;
从地质上讲: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、冲能防 冲措施工程量大;
• 井式溢洪道——水流从平面上呈环形的溢流堰四周向心
汇入,再经竖井和隧洞下泄。(p.348图8-41)
• 虹吸溢洪道——利用虹吸作用,使水流翻过堰顶的虹吸
管,再经泄槽下泄,主要是希望在小水 头时得到较大的泄量。 (p.354图8-47)
按使用频率分 • 正常溢洪道——上述四种溢洪道均为正常溢洪道。 • 非常溢洪道——设在岸边,当来特大洪水时,自溃或炸
• 正槽溢洪道——过堰水流方向与堰下泄槽纵轴线方向
一致,此型式应用最广。(p.314图8-3)
• 侧槽溢洪道——水流过堰后急转弯近90°,再经过泄
槽或斜井,或隧洞下泄;(p.343图8-36) (增加前缘长度,开挖量增加不大时,但泄量增加,可通过加大L
换取较低的设计洪水位,即用较高的堰顶高程来增加兴利库容)