1、第七章 河岸溢洪道第二节 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：m2、控制堰段作用:控制溢洪道的泄流能
2、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 (0.3P/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 .图 7
3、-4 WES 堰 mH0/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 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
4、。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
