1、1,第4章 河岸溢洪道,第一节 概述 一、泄水建筑物： 用来宣泄洪水期间或其他情况下水库（或渠道）中多余水量以保证大坝安全的建筑物。 溢洪道包括： 1 河床溢洪道（如溢流坝、泄洪闸、泄水孔等）2 河岸溢洪道（明渠和泄水隧洞等）。 二、河岸溢洪道分类 1、正槽溢洪道 2、侧槽溢洪道 3、井式溢洪道 4、虹吸溢洪道 5、泄洪隧洞,2,三、河岸溢洪道的适用条件 1、河谷狭窄，洪峰流量大，采用河床布置有困难； 2、坝体不宜作河床溢洪道； 3、有垭口地形； 4、利用施工导流洞改建。,3,第二节 正槽溢洪道,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
2、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。,4,5,二、引水渠的设计,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。,6,7,引水渠段,引水渠是溢洪道主体部分与上游水库的联结段。由于地形，地质条件的限制，溢流堰常不能紧靠水库，需在溢流堰前开挖引水渠，将库水平顺导向溢流堰。当溢流堰紧靠水库时，此段只是一个喇叭口。 设计要求: 1.水头损失要小；引水渠段且平
3、直，水流平顺，均匀；有足够大的断面尺寸；流速应控制在不冲流速和不淤流速之间. 2.引水渠渠底视地形条件可做成平地或具有不大的逆坡；渠底高程应比堰顶高程低些. 3.引水渠在平面布置上应力求平顺，避免断面突然变化和水流流向的急速转变.,8,9,三、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
4、小型工程中。B-堰顶长度 H-堰上水头 P-堰高,10,实用堰的高度: 1、低堰(0.31.33), m为递增函数.,WES堰mH0/Hd,P/Hd的关系,11,安吉老石坎水库,12,四、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。,图7-5 泄槽变坡处的竖曲线,13,(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%。
5、*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。,14,横山水库,沙河水库,阳江核电站泄水槽模型,15,（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。,泄槽的平面布置,16,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。,收缩段收缩段的收缩角大小直接影响由于断
6、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q11.25.,17,扩散段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,18,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。,弯道上的泄槽,19,（3）泄槽高流速段减兔空蚀措施,掺气槽式,掺气挑坎式,掺气跌坎式,挑、跌联合式,挑坎、掺气槽式,跌坎掺气槽式,20,五、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
7、：底流消能和挑流消能。,（一）挑流消能,21,图7-8 扇形扩散挑坎 单位：m,22,溢洪道挑流坎布置图 单位：m,安吉老石坎水库,23,（二）底流消能,24,扩散消力池,25,六、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。,26,第三节 侧槽溢洪道,1、特点：水流经过溢流堰，泄入与堰大致平行的侧槽后，在槽内转向约90，经泄槽或泄水隧洞流入下游。侧向进流，纵向泄流。 2、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。,27,侧槽斜井溢洪道,28,侧槽溢洪道典型布置,29,侧槽内的流态,30,31,侧槽溢洪道典型布置,32,侧槽沿程变量微分段,33,第四节 其它型式的溢洪道,一、井式溢洪道： 陡岸峡谷地区的高水头水利枢纽有必要设置坝外溢洪道时, 采用井式溢洪道可能是有利的选择,一般须建在坚固岩基中. 二、虹吸虹吸式溢洪道：利用虹吸管原理,借助大气压力泄洪的设备. 三、非常泄洪设施：非常溢洪道, 自溃式非常溢洪道, 破副坝泄洪设施,34,35,36,非常溢洪道粘土斜墙砂砾石坝(上游面),非常溢洪道粘土斜墙砂砾石坝(下游面),
