教学课件：第五章-河岸溢洪道.ppt
第五章 河岸溢洪道,第一节 概述第二节 正槽溢洪道第三节 侧槽溢洪道第四节 井式溢洪道与虹吸式溢洪道第五节 非常溢洪设施,第一节 概述,在水利枢纽中，必须设置泄水建筑物，用于排泄水库的多余水量、必要时放空水库以及施工期导流，以满足安全和其他要求。河岸溢洪道是一种最常见的泄水建筑物。河岸溢洪道按泄洪标准和运用情况，可分为正常溢洪道（包括主、副溢洪道）和非常溢洪道。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。,第二节 正槽溢洪道,正槽溢洪道是由面向水库上游的溢流堰控制的坝外溢洪道，蓄水时控制堰与拦河坝一起组成挡水前缘，泄洪时堰顶高程以上的水由堰顶溢流而下。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：（1）地形条件。溢洪道应位于路线短和土石方开挖量少的地方。（2）地质条件。溢洪道应尽量位于较坚硬的岩基上。（3）泄洪时的水流条件。溢洪道应位于水流顺畅且对枢纽其他建筑物无不利影响之处。（4）施工条件。使溢洪道的开挖土、石方量具有好的经济效益，此外，还要解决与相邻建筑物的施工干扰问题。,二、正槽式溢洪道 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）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槽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。2、纵剖面布置 泄槽纵剖面设计主要是决定纵坡。主要根据自然条件及水力条件确定。,3、横断面 泄槽横断面形状与地质情况紧密相连。在非岩基上，一般做成梯形断面；在岩基上的泄槽多做成矩形或近于矩形的横断面。4、泄槽的构造（1）泄槽的衬砌。（2）衬砌的分缝、止水。（3）衬砌的排水。（4）泄槽的边墙。,（四）出口消能段 河岸溢洪道的消能设施一般采用挑流消能或底流消能，有时也可采用其他型式的消能措施，当地形地质条件允许时，优先考虑挑流消能，以节省消能防冲设施的工程投资。（五）出水渠 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。,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。,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。在设计非常泄洪设施时，应注意以下几个问题：非常泄洪设施运行机会很少，设计所用的安全系数可适当降低；枢纽总的最大下泄量不得超过天然来水最大流量；对泄洪通道和下游可能发生的情况，要预先做出安排，确保能及时启用生效；规模大或具有两个以上的非常泄洪设施，一般应考虑能分别先后启用，以控制下泄流量；非常泄洪设施应尽量布置在地质条件较好的地段，要做到既能保证预期的泄洪效果，又不致造成变相垮坝。,一、非常溢洪道 非常溢洪道是一种保坝的重要措施，仅在发生特大洪水，正常溢洪道宣泄不及致使水库水位将要漫顶时才启用。由于超设计标准的洪水是稀遇的，故非常溢洪道的使用几率少，但要求运用灵活可靠，为此非常溢洪道应该是结构简单，便于修复，启闭及时，并能控制下泄流量。常用的非常溢洪道有以下几种：（一）漫流式非常溢洪道（二）自溃式非常溢洪道（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。,
