1、第六章 河岸溢洪道目的:1. 了解河岸泄水建筑物的功用、类型和运用条件。2. 了解正槽溢洪道的组成、使用条件及选址原则。掌握进水段平面布置、断面型式,控制段溢流堰的布置和断面设计,泄水槽的收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点;出口消能方式的选择及尾水渠的布置要求。重点:1. 河岸泄水建筑物类型和运用条件。2. 河岸泄水建筑物类型和运用条件。难点:1. 正槽溢洪道的进水段的作用、平面布置、断面型式;控制段溢流堰的布置、泄水槽的布置、断面设计、收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点。 2. 控制段溢流堰的布置,泄水槽的收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点。章节学习内容:1. 河岸泄水建筑物的功用、类型和运用条件
2、。2. 正槽溢洪道。组成、优缺点、使用条件及选线原则;进水段的作用、平面布置、断面型式;控制段溢流堰的布置、布置和断面设计、收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点;出口消能方式的选择及尾水渠。学习要点:1. 河岸式溢洪道的类型和运用条件2. 正槽式溢洪道设计要点第一节 河岸式溢洪道的特点泄水建筑物类型河床式溢洪道:适用于坝型适于坝顶溢流式或坝身泄水孔的情况。河岸式溢洪道:坝型为土石坝;坝型为重力坝,但河谷狭窄,布置河床式溢洪道有困难。泄水遂洞:在山体中开凿的一种水流通道,可用于引水、排水、排砂、预泄洪水、施工导流。第二节 河岸式溢洪道的类型一、按结构形式分类1. 正槽式溢洪道2. 侧槽式溢洪道3.
3、井式溢洪道4. 虹吸式溢洪道二、按泄水方式分类1. 开敞式溢洪道: Q=f(H3/2 ), 超泄能力大,工作可靠,适应性强。如,正槽式溢洪道、侧槽式溢洪道。2. 封闭式溢洪道: Q=f(H 1/2),没有超泄能力,但进口高程低,能预泄洪水。如,井式、虹吸式溢洪道。三、按设计标准分类正常溢洪道:按设计洪水标准和校核洪水标准修建的永久性泄水建筑物。非常溢洪道: 根据最大可能洪水标准,采取的非常保坝措施,有漫溢式溢洪道,自溃式溢洪道。第三节 正槽式溢洪道一、位置选择 正槽式溢洪道的位置选择应考虑以下几方面: 1)地形条件 开挖量要小,原地面高程与正常蓄水位高程相近; 洪水归河; 引渠短,减小水头损失
4、。 2)地质条件 两岸山坡稳定; 二、组成及各部分的形式、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。作用:将库水平顺引至溢流堰前。 引水渠平面布置:尽可能短,减小水头损失;避免转弯。 引水渠横断面:梯形断面,断面要足够大, v 10H,明渠流( ) ,过水能力受断面、底坡、糙率的影响。 溢流堰横断面净宽及堰顶高程:由挑洪演算求得。 溢流堰纵断面在整个溢洪道纵断面的最高点。泄水槽(陡坡段)作用:将下泄洪水由水库的上游水位高程降至下游水位高程。 形成陡坡的条件,泄水槽底坡大于水流的临界底坡;水面线坡降陡于泄水槽底 坡;水流为急流, h0hk 泄水槽平面布置:宜
5、直线布置,不宜转弯;若必须转弯,转弯半径大于10倍的泄 水槽底宽;采取收缩段,可减少开挖量,收缩角小,冲击波小。泄水槽纵断面:宜采用单一的底坡; 坡度由陡变缓,边坡处由反弧段连接; 坡度由缓变陡,边坡处由抛物线连接。 ( 见图) 泄水槽横断面可采用梯形断面、矩形断面。 断面尺寸,由明渠流( )公式确定。 边墙高度,在泄水水面线上加超高。 消能防冲段 消能工的形式:底流消能挑流消能 作用:消除泄水槽下来的高速水流的能量。尾水渠 作用:将溢洪道下泄的洪水平顺引至下游河道。 三、水力计算1)引水渠水力计算任务: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(46)
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 水力计算任务: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。对实用堰:高堰,流量系数 m 接近常数, m=f(H),不受堰高 P1的影响。低堰, m=f(H,P1) ,水流纵向收缩不完善, 是低堰的下限值。要求: 小,水流经过堰面路程过短,不能逐渐转向,要求。3)泄水槽 水力计算任务:判断底坡是否为陡坡, h0hk 绘出泄水槽水面线。4)消能设施 水力计算任务:确定底流消能工的池长、池深;确定挑流消能的挑角、反弧半径。5)尾水渠水力计算任务:校核过水流量。四、结构计算及构造要求1)溢流堰的结构计算同水闸闸室。2)泄水槽底板的衬砌厚度,在岩基一般为3060cm 在土基一般为70100cm。侧墙为挡土墙,其结构计算挡土墙,见水闸。