一侧槽溢洪道的布置特点
南冲大坝的侧槽溢洪道设计
南冲大坝的侧槽溢洪道设计摘要：一、引言二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求三、设计方法和步骤四、设计细节五、结论正文：一、引言南冲大坝是一座位于中国湖南省的大型水利枢纽工程，其主要功能是防洪、发电、灌溉和供水。
在南冲大坝的设计中，侧槽溢洪道的设计是一个重要的环节。
本文将对南冲大坝的侧槽溢洪道设计进行详细介绍，包括设计目的、要求、方法和步骤，以及设计细节。
二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求南冲大坝的侧槽溢洪道设计的主要目的是在遭遇特大洪水时，通过溢洪道将多余的洪水排放出去，以确保大坝的安全和下游地区的防洪安全。
同时，在非汛期，溢洪道也可以用于放水发电和灌溉。
因此，南冲大坝的侧槽溢洪道设计需要满足以下要求：1.溢洪道的设计容量要足够大，以应对可能出现的最大洪水流量。
2.溢洪道的设计要考虑到地形、地质和水文等条件，以确保其稳定性和可靠性。
3.溢洪道的设计还要考虑到环保和生态等方面的因素，以减少对环境的影响。
三、设计方法和步骤南冲大坝的侧槽溢洪道设计采用了如下方法和步骤：1.确定设计参数：包括洪水流量、设计水位、设计容量等。
2.选择设计方案：根据设计参数和地形、地质、水文等条件，选择合适的溢洪道设计方案。
3.确定主要设计要素：包括溢洪道的形式、尺寸、结构和材料等。
4.进行详细设计：根据主要设计要素，进行详细设计，并绘制设计图纸。
5.进行设计校核：对设计结果进行校核，以确保其满足设计要求。
四、设计细节在南冲大坝的侧槽溢洪道设计中，以下几个方面是值得关注的：1.溢洪道的形式：根据地形、地质和水文等条件，南冲大坝的侧槽溢洪道采用了弧形溢流堰的形式。
2.溢洪道的尺寸：根据设计容量和洪水流量，确定了溢洪道的宽度和高度。
3.溢洪道的结构：采用了钢筋混凝土结构，以确保其稳定性和可靠性。
4.溢洪道的材料：采用了高强度、耐腐蚀的材料，以提高其使用寿命。
五、结论南冲大坝的侧槽溢洪道设计是一个复杂的过程，需要考虑到多种因素。
6第六章 溢洪道
宽顶堰
宽顶堰的特点是结构简单，施工方便， 但流量系数较低 。（图1）
实用堰
实用堰与宽顶堰相比较，实用堰的流量系 数比较大，在泄量相同的条件下需要的溢流前 缘较短 。（图2）
驼峰堰
驼峰堰是一种复合圆弧的溢流低堰，堰面 由不同半径的圆弧组成，如图6-9所示。其流量 系数可达0.42以上，设计与施工简便，对地基 的要求低，适用于软弱地基。 （图3）
第三节 侧槽溢洪道
一、侧槽溢洪道的布置特点
组成：由控制段、侧槽、泄槽、消能防冲设施和出 水渠等部分。
适用条件：一般适用于坝址山头较高、岸坡较陡、 岩石坚固而泄量较小的情况。这种型式的溢洪道多 用于中小型工程。
特点：溢流堰可采用实用堰，堰顶一般不设闸门。 根据地形、地质条件，堰后可以是开敞明槽，也可 以是无压隧洞，也可利用施工导流隧洞，如图所示。 侧槽溢洪道与正槽溢洪道的主要区别在于侧槽部分， 其堰
堰顶高程
中、小型水库溢洪道，特别是小型水库溢洪道常不 设闸门，堰顶高程就是水库的正常蓄水位；溢洪道 设闸门时，堰顶高程低于水库的正常蓄水位。堰顶 是否设置闸门，应从工程安全、洪水调度、水库运 行、工程投资等方面论证确定。侧槽式溢洪道的溢 流堰一般不设闸门。
折线形堰
胸墙
当水库水位变幅较大时，常采用带胸墙的溢流堰。 这种布置型式，可以减小闸门尺寸，在较低库水 位时开始溢流，提高水库汛前限制水位，充分发 挥水库效益。但在高水位时其超泄能力不如开敞 式溢洪道。
由于侧槽内的流量是沿流向不断增加的，所以侧槽 底末一较深宽般端，亦b断0/调应面bl越整沿底小段水宽，（流bl的则的方比侧工向值槽程逐对的量渐侧开也增槽挖相加的量应。工越增起程省加始量，。断影但所面响槽以底很底，宽挖大应b0与得。根 据b施0/工地bl采要形用求、1，地~1b质/l一2，条般其件选中用确b与定0的泄比最槽较小底经值宽济应相的满同b足。0/开bl 值挖，设通备常和
南冲大坝的侧槽溢洪道设计
南冲大坝的侧槽溢洪道设计（原创版）目录一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的二、溢洪道的设计原则和要求三、溢洪道的设计方法和步骤四、设计成果及对实际工程的意义五、总结与展望正文一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的南冲大坝是一座位于我国南方地区的重要水利枢纽工程，承担着防洪、发电、灌溉等多重任务。
在南冲大坝的设计中，侧槽溢洪道的设计是一项关键技术。
溢洪道的设计目的是为了在遇到超设计洪水时，能够有效地宣泄洪水，保证大坝的安全运行，同时确保下游地区的防洪安全。
二、溢洪道的设计原则和要求在设计溢洪道时，需要遵循以下原则和要求：1.确保溢洪道在超设计洪水情况下能够正常工作，即具有足够的泄洪能力。
2.保证溢洪道的设计洪水频率和设计洪水量符合国家相关标准和规范。
3.考虑地形、地质、气候等因素，选择合适的溢洪道形式和布置。
4.尽量减少溢洪道对周边环境和生态的影响。
三、溢洪道的设计方法和步骤溢洪道的设计方法和步骤主要包括以下几个方面：1.确定设计洪水频率和设计洪水量。
根据国家相关标准和规范，结合工程所在区域的气象、水文资料，采用适当的方法确定设计洪水频率和设计洪水量。
2.选择合适的溢洪道形式。
根据工程的实际情况，结合地形、地质、气候等因素，选择合适的溢洪道形式，如侧槽溢洪道、鼻坎溢洪道等。
3.确定溢洪道的布置。
根据工程的实际情况，结合地形、地质、气候等因素，确定溢洪道的布置，包括溢洪道的起点、终点、宽度、深度等。
4.进行溢洪道的水力计算。
根据设计洪水量和溢洪道的布置，进行溢洪道的水力计算，确定溢洪道的泄洪能力是否满足设计要求。
5.编制溢洪道设计图纸。
根据以上设计成果，编制溢洪道设计图纸，以便于施工和后期管理。
四、设计成果及对实际工程的意义南冲大坝侧槽溢洪道的设计成果为：确定了溢洪道的设计洪水频率和设计洪水量，选择了合适的溢洪道形式和布置，进行了水力计算，并编制了设计图纸。
该设计成果对实际工程具有重要的意义：1.提高了南冲大坝的防洪能力，确保了大坝的安全运行。
溢洪道型式选择及布置—溢洪道型式选择
典型河岸正常溢洪道示意曲坡水库
侧槽
6 4
1
2
3
5
1-溢流堰；2-侧槽； 3-泄水槽；4-出口消能段；
5-上坝公路；6-土石坝
32
典型河岸溢洪道示意图：
井式
1
4 5
1-喇叭口；2-渐变段；3-竖井； 4-隧洞；5-混凝土塞
井式溢洪道
典型正常溢洪道示意图：
虹吸
42
1
3
R=4
2
30°
万宜水库钟形虹吸溢洪道
1-遮檐；2-通气孔；3-挑流坎；4-曲管
谢谢各位！
溢洪道的分类
任务3、溢洪道的分类
一、按溢洪道位置不同可分：
河床溢洪道：溢洪道可以与挡水建筑物结合，建于河床中称为河床 溢洪道（或坝身溢洪道），例如混凝土重力坝中的溢流坝 。
溢洪道 河岸溢洪道：溢洪道也可以在坝外的河岸中另建，称为河岸溢洪道 （或坝外溢洪道），例如土石坝中的溢洪道。
二、河岸溢洪道的类型很多，按流态不同可分为：
正槽溢洪道
河岸溢洪道
侧槽溢洪道 井式溢洪道
虹吸溢洪道
三、河岸溢洪道按作用不同可分为：
开敞式
封闭式 正常溢洪道
溢洪道示意图：
河床式
重力坝的溢流坝段
溢洪道示意图：
河岸式
典型河岸溢洪道示意图：
正槽
小浪底水利枢纽
7
12
6
3
4
5
1-进水渠；2-溢流堰；3-泄槽；4-消力池； 5-出水渠；6-非常溢洪道；7-土石坝
岸边式溢洪道
4、DL 5073—1997 不工建筑物抗震设计，北京：电力 工业部，1997
5、能源部、水利部水利水电规划设计总院，碾压式土 石坝设计手册，北京：水利电力出版社，1989 6、潘家铮主编，水工建筑物设计丛书：土石坝，北京： 水利电力出版社，1992 7、孙明权，沈长松主编，水工建筑物，北京：中央广 播电视大学出版社，2001
辽宁广播电视大学双向视频课程
《水利工程设计导论》
第九讲 主讲教师：谷云香
3.4.11 河岸溢洪道设计
岸边溢洪道
河床式溢洪道：挡水坝身可以过水，如： 重力坝的溢流坝。
溢洪道
岸边式溢洪道：
挡水坝身不允许过水 河谷狭窄
1.岸边溢洪道的形式
1)正槽溢洪道:
特征：过堰水流与泄 槽轴线方向一致。 特点： 结构简单， 施工方便，工作可靠， 泄水能力大，应用广 泛。
3、枢纽总体布置；
4、土坝设计；
5、溢洪道设计；
6、输水洞设计。
谢谢大家! 同学们再见!
2)侧槽溢洪道
特征：水流过堰后，在侧槽内转弯约90°后， 进入泄槽。 特点：堰顶长度可加大，从而减小溢流水深和 单宽流量，又不会增加开挖方量。
3)竖井式溢洪道
特征：进水口为一环形 的溢流堰，水流过堰， 经竖井和出水隧洞流入 下游。 特点：可利用导流隧洞； 水流条件复杂，超泄能 力小，泄小流量时易产 生振动和空蚀。
3.正槽溢洪道的组成
1)进水渠：将水库存的水平顺地引至溢流堰 前。一般为等宽或顺水流向收缩，与控制段 连接处应与溢流前缘等宽。
溢洪道的特点
渠式控制段：不用溢流堰控制水流，直接采用 明渠。其优点是：施工简单；其缺点是：不设 闸门，水流不易控制，泄流能力难以得到保证。 一般适用于明渠较长、且较为平缓的小型工程 中。
（一）溢流堰的型式
溢洪道的型式：宽顶堰、实用堰、驼峰堰等。
452.5
444.4
R=7.5 R=12
440 壤土
436.5
浆砌石护面
443
铺盖
图2-10
435.5
回填混凝土 28
434.5
回填砂砾石
混凝土垫层10cm d=1～10mm反滤层厚20cm
岳城水库溢洪道闸室纵剖面图 单位：m
i=1:1.5 54
岳城水库溢洪道剖面
4. 带胸墙的溢流堰
当水库水位变幅较大时，为了减小闸 门尺寸，或为使在较低水位时有较大的 泄流量，溢洪道还常可采用带胸墙的溢 流孔口。
溢流堰体形设计要求：尽量增大流量系数，在 泄流时不产生空穴水流或诱发危险振动的负压 等。
1．宽顶堰
宽顶堰是一种顶部宽平、堰高很小的溢流堰， 其结构简单，施工方便，但流量系数较低(约 为0.32~0.385)。
由于宽顶堰荷载小，对承载力较差的土基适应 能力强，因此在泄量不大或附近地形较平缓的 中小型工程中应用较广。
3. 驼峰堰
驼峰堰是我国从工程实践中总结出来的，具 有复合圆弧的低堰，如图，其流量系数可达 0.42以上，但驼峰堰迄今尚无定型剖面，通常 需通过水工模型试验确定其流量系数。
岳城水库（如图）溢洪道就是采用的驼峰堰， 模型试验的流量系数m可达0.46左右。1971年 的原型观测资料显示，堰上水头H=5.30m时， m=0.47；H=5.57m时，m=0.458。说明驼峰堰流 量系数较大，但流量系数随堰上水头增加而有 所减小。
侧槽溢洪道
设备。
图8－47 河岸虹吸溢洪道首部
1－遮檐；2－通气孔；3－挑流坎；4－弯曲段；5－排污孔
•
4、设计要求：
（1）虹吸管的真空值不得超过（7.5~8）米水柱高； （2）虹吸作用开始前，为堰流；形成之后为管流； （3）通气孔的面积约为虹吸管横断面的（2~10）％。
3、工作原理：
遮檐顶与虹吸管的堰顶均与正常高水位平齐。当上游水位高于正常高水位，
开始泄流，利用挑流坎封闭虹吸管，水流带走空气，形成虹吸。通入空气，则虹吸
作用被破坏，泄流停止。
虹吸溢洪道的前端有一位
于正常库水位以下的进口，其 顶盖成为遮檐，与 遮檐共同形 成虹吸管道的下部结构即为溢 流堰。遮檐在泄洪时淹入水下 的深度应使进水时不致于挟入 空气和漂浮物。溢流堰顶高程 与正常高水位平齐。为了自动 加速形成虹吸作用，可在管内 设挑流小坎（图8－47，a）或 弯曲段（图8－47，b）等辅助
dQ 则可得 dh 0 ，即当 i0 , Q, 和 满足式（8－31）的条件，则在 s ds ds 非棱柱体侧槽中（且在v＝0的情况下）就能得大致等深的水流。
方程式（8－29）～（8－30）都是假定h仅随s而变化，对于同一横断面则 认为水深无变化。而实际上侧堰对岸一侧水深高于侧堰水深，所以方程中h应理 解成横断面平均水深。试验观测表明，横断面最大水深可能比这个平均水深大 （5～20）％. 为更简便计算侧槽水面曲线，如图8－40所示侧槽，忽略沿程摩阻 损失，由动量定律得公式为：
5、设 计： 堰：堰顶应设闸墩或导流墙，以使进口水流应平顺、对称，防止出现立轴漩涡； 溢流堰进口体型应采用流线型设计，如可用自由射流曲线体型。 渐变段：使水流平顺地与竖井连接，避免水流与井壁脱离。水流为自由跌流，压 力为大气压。 竖井段：起稳定水流作用。该段流态为有压流，水流克服水头损失后，得到隧洞 进口动能。
溢洪道基础知识ppt课件
进水渠一般可不衬护，当为了减小水头损失或满足抗冲 要求时，也可用混凝土、浆砌石衬护。
（3〕纵断面布置
进水渠的纵断面应布置成平坡或不大的反坡〔倾向水 库）。当控制段采用实用堰时，堰前渠底高程宜比控制 段堰顶高程低0.5Hs〔Hs为堰面设计
第
二 节
水头），以保持良好的入流条件和增大堰的流量系数。
当控制段采用宽顶堰时，渠底高程可与堰顶齐平或略为
第 二 节
正
槽
溢
洪
道
v
1
00
x
抛物线
2
图6-8 变坡处抛物线连接
第
二 节
纵坡由缓变陡，应避免缓坡段末端出射的水流脱离陡坡
段始端槽底而产生负压和空蚀现象。为此，应在变坡处
正 采用与水流轨迹相似的抛物线过渡，如图6-8所示。抛 槽 物线方程按下式确定
溢
洪 道
yx
tg
x2
K(4H2c
0
o（2 s6)-2H）0
第
二 节
在低堰中，下游堰高不足时，过堰水流将不能保证自由宣
泄，从而出现流量系数随着堰顶水头增加而降低的现象。
正 因而:下游堰高P2必须保持一定的高度，
槽
溢 一般: P2≥0.6Hd。
洪 （3〕堰长对流量的影响
道
对于宽顶堰，堰长L〔沿水流方向〕对流量影响也很大。
当堰长L＞10H时〔H为堰顶水头），堰面流态已发生了
K——经验系数，一般取3.0；
Fr——扩散段或收缩段的起、止断面的平均佛氏数；
h——扩散段的起、止断面的平均水深，m；
ν——扩散段的起、止断面平均流速〔m/s）。
第
二 节
工程经验和试验资料表明:当收缩角和扩散角控制在6
溢洪道
（1）宽顶堰 优点:结构简单，施工方便，堰矮、自重小、 对承载力较差的土基适应力强。
缺点：流量系数m较低（0.32－0.385）
适用：泄流量不大或附近地形较平缓的中、
小型工程
（2）实用堰
特点：流量系数比宽顶堰大,在相同泄流量条 件下，需要的泄流前缘较短,但施工复 杂。
适用：1）岸坡较陡的大中型工程常采用，以 减少工程量。
一般设计急流弯道时要采取消除冲击波的措 施，下面只介绍渠道超高法。 渠道超高法：在弯曲区的横剖面上，将外侧渠底 抬高造成一个横向坡度。
原理：利用压力沿横向坡度产生的分力与弯曲区 水体的离心力相平衡，使水流在横剖面上使之 均匀。改善流态，减小冲击波和保持弯曲区水 面的稳定性。
φ
Z
φ
中
c
心
mg sin mv2 sin v2
弯曲区的水力设计方法 第一类：施加侧向力法：渠道超高法
弯曲导流墙法 原理：采取的工程措施，向弯曲区水流施加作用
力，使它与水流所受的离心力相平衡，以达 到消除干扰的目的。 第二类：干扰处理法：弯曲线区法
螺旋线过渡区 斜槛法 原理：即在曲线的起点和终点，引入与原来的干 扰大小相等但相位相反，来消除原来扰动的 影响。 为了冲击波而加高渠道侧压是不经济的，
侧抬高0.5△Z 。
说明：
1、上述泄槽收缩区，扩散区，弯曲区的设计
方法都是粗略的；对于重要的工程应通过
水工模型试验来确定。
2、泄槽在平面上尽可能采用直线、等宽、对
称布置。
（三）掺气减蚀 空蚀破坏是泥沙建筑物设计中一个重要问题 1、表面不平整度
表面不平整度是引起空蚀的基本原因，另 一原因是高速水流在不平整区脱壁形成低压区 表面不平整度产生原因：施工放样不准，混凝 土浇筑放样不准，混凝土浇筑问题，泥沙对表 面磨损，应更深入研究空蚀问题。 空化：产生空穴的现在叫空化。 产生空化的原因： ①水流内部含有许许多多的尚未的微小气 泡-气核（内因）
南冲大坝的侧槽溢洪道设计
南冲大坝的侧槽溢洪道设计（实用版）目录一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的二、侧槽溢洪道的设计原则和要求三、侧槽溢洪道的设计方法和步骤四、侧槽溢洪道的设计成果和应用五、结论正文一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的南冲大坝位于我国湖南省某地区，是一座以灌溉为主，兼顾发电、防洪等综合利用的大型水利枢纽工程。
由于南冲大坝的规模较大，且位于多雨地区，因此，如何设计一款合理的溢洪道以确保大坝在遇到洪水时能够安全排放，成为了该工程中的一个重要问题。
因此，设计南冲大坝侧槽溢洪道，旨在保障大坝的安全运行，防止洪水溢出，确保人民群众的生命财产安全。
二、侧槽溢洪道的设计原则和要求在设计南冲大坝侧槽溢洪道时，需遵循以下原则和要求：1.确保溢洪道在遇到设计洪水时，能够安全、有效地排放洪水，避免洪水溢出。
2.确保溢洪道的设计符合国家相关法律法规、技术规范和标准。
3.在保证溢洪道功能的前提下，尽量减少工程投资和运行维护费用。
4.考虑环境影响，确保溢洪道对周边环境的影响降至最低。
三、侧槽溢洪道的设计方法和步骤南冲大坝侧槽溢洪道的设计方法和步骤如下：1.确定设计洪水：根据南冲大坝所处的地理位置、气候条件、历年洪水情况等因素，确定设计洪水的频率、洪峰流量等参数。
2.选择溢洪道形式：根据设计洪水、大坝结构形式、地形地貌等因素，选择合适的溢洪道形式，如侧槽溢洪道、鼻坎溢洪道等。
3.确定溢洪道尺寸：根据设计洪水的洪峰流量、流速等参数，确定溢洪道的尺寸，包括槽宽、槽深、溢流堰顶宽等。
4.确定溢洪道的消能设施：为防止溢洪道出口水流对下游河道产生冲刷，需要设置消能设施，如跌水、槽式消能池等。
5.绘制溢洪道设计图：根据上述参数和设施，绘制溢洪道设计图，以便于施工和后期运行维护。
四、侧槽溢洪道的设计成果和应用根据上述设计和计算结果，南冲大坝侧槽溢洪道的设计成果如下：1.确定了溢洪道的形式、尺寸和消能设施，满足了设计要求。
2.绘制了溢洪道设计图，为施工和后期运行维护提供了依据。
正槽溢洪道与侧槽溢洪道设计概述
刘家峡右岸溢洪道，泄槽纵坡由6个坡段组成， 变坡5次，1969年断续过水总时数324h，v=30m/s，
Q =2350m3/s，泄槽破坏比较严重的有3处，都发生 在泄槽底坡由陡变缓处，底板被掀走，地基被冲刷， 最深达13m。
3、横剖面
岩基:矩形或接近矩形； 土基或节理发育和破碎带的岩基上： 梯形（1：1～1：2）。
水工建筑物课件
2013年
第七章 岸边溢洪道
本章的主要内容：
7.1 概述 7.2 正槽溢洪道 7.3 侧槽溢洪道 7.4 非常泄洪设施
7.1 概述
土坝水利枢纽的三大件——土坝、溢洪道、隧洞。 溢洪道——是水库的太平门,泄洪保坝是主要作用。本章 重点讨论土石坝枢纽中的岸边溢洪道。
一、设计要求和优点
（一）泄槽的平面布置及纵、横剖面
1、平面
（1）为使水流平顺，减少冲击波，平面宜尽量采用直线、 等宽、对称布置。
（2）泄槽长，受地质、地形条件限制，不能完全做成直 线，需要转弯， R≥10b（b：陡槽直线段的平均宽度）。
（3）为了减小泄槽末端的单宽流量，以利于消能防冲， 有时在泄槽末端设扩散段。
2、纵断面
1、设计要求 ⑴ 过得去——能通过设计的泄流量（控
制段）。 ⑵ 泄得下——主要指泄槽的设计要满足
泄流要求。 ⑶ 冲不垮——主要指泄槽和下游消能工
在高速水流作用下不发生破坏。
2、优点 ⑴ 超泄能力大（表孔）。 ⑵ 闸门总作用力P小，操作检修 方便，安全可靠。
二、类型
1. 正槽溢洪道——堰轴线与泄槽轴线接近 正交，过堰水流的流向与泄槽的轴线方向一致。
⑷ 施工——对出渣路线及堆料场都要 合适地布置，有可能利用开挖的土石方量 来填筑土石坝，避免各建筑物施工相互干 扰。
河岸溢洪道介绍
河岸溢洪道介绍第一节概述为了宣泄水库多余的水量，防止洪水漫坝失事，确保工程安全，以及满足放空水库和防洪调节等要求，在水利枢纽中一般都设有泄水建筑物。
常用的泄水建筑物有深式泄水建筑物和溢洪道。
河岸溢洪道一般适用于土石坝、堆石坝等水利枢纽。
河床溢洪道即溢流坝，通常用于重力坝枢纽。
基本概念：水库枢纽三大件由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物组成。
溢洪道：宣泄水库中容纳不下的多余洪水，保证大坝及工程的安全。
布置方式：与大坝相结合，布置在河床中间，成为河床式溢洪道，如重力坝、拱坝的溢流坝段。
当大坝为土石坝，溢洪道就不能与大坝结合，不能布置在河床中，需要布置在河岸边（水库边），成为河岸式溢洪道。
一、河岸溢洪道的类型河岸溢洪道可以分为正常溢洪道和非常溢洪道两大类。
正常溢洪道常用的型式主要有正槽式、侧槽式、井式、虹吸式四种。
开敞式溢洪道包括正槽式、侧槽式。
封闭式溢洪道包括井式、虹吸式。
非常溢洪道：漫流式、自溃式、爆破引溃式1. 正槽式溢洪道这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致，水流方向不变，进入泄水槽。
特点：水流平顺，泄水能力强，结构简单，常用。
适用：岸边有合适的马鞍形山口时，此时开挖量最小。
正槽溢洪道图2.侧槽式溢洪道侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，水流过堰后，在侧槽内转弯约90°，再经泄水槽泄入下游。
特点：水流条件复杂，水面极不平稳，结构复杂，对大坝有影响。
适用：两岸山体陡峭，无法布置正槽式溢洪道，可在坝头一端布置侧槽式溢洪道，此时溢流堰的走向与等高线大体一致，可减少开挖量，但水流就有转向问题。
适用于中、小型工程。
侧槽溢洪道图3.井式溢洪道：其组成主要有溢流喇叭口段、渐变段、竖井段、弯道段和水平泄洪洞段。
特点：是管流，泄水能力低，水流条件复杂，易出现空蚀，应用较少。
适用：岸坡陡峭、地质条件良好，又有适宜的地形的情况。
井式溢洪道图4.虹吸式溢洪道虹吸式溢洪道进口（遮檐）、由曲形虹吸管、具有自动加速发生虹吸作用和停止虹吸作的辅助设备、泄槽及下游消能设备组成，曲管最顶部设通气孔，通气孔的出口在水库的正常高水位处，当水库的水位超过正常高水位，淹没了通气孔，曲管内没有空气，泄水时有虹吸作用，可增加泄水能力。
溢洪道基础知识
1、泄槽的平面布置
泄槽在平面上应尽量按直线、等宽和对称布置。当泄 槽较长，为减少开挖，可在泄槽的前端设收缩段、末 端设扩散段，但必须严格控制。为了适应地形地质条 件，减少工程量，泄槽轴线也可设置弯道。
第 二 节
（1）收缩角与扩散角
正
槽 当泄槽的边墙向内收缩时，将使槽内水流产生陡冲 溢 击波。冲击波的波高取决于边墙的偏转角θ，其值
以上四种类型的泄洪设施，前两种设施的整个流程是 完全敞开的，故又称为开敞式溢洪道，而后两种又称为 封闭式溢洪道。
第
一
节
42
概
述
1 R=4 3 2
图6-4 虹吸工溢洪道示意图 1—遮檐; 2—通气孔; 3—挑流坎; 4—曲管
第 一
节 二、河岸溢洪道的位置选择
概
考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、
第 二 节
正
槽
溢
洪
道
v
1
00
x
抛物线
2
图6-8 变坡处抛物线连接
第
二 节
纵坡由缓变陡，应避免缓坡段末端出射的水流脱离陡坡
段始端槽底而产生负压和空蚀现象。为此，应在变坡处
正 采用与水流轨迹相似的抛物线过渡，如图6-8所示。抛 槽 物线方程按下式确定
溢
洪 道
y
xtg
x2
K (4H
2 0
cos2（6) -2H）0
洪 越大，波高则越大。当边墙向外扩散时，水流将 道 产生缓冲击波。若扩散角θ过大，水流将产生脱离
边墙的现象。因此，应严格控制其边墙的收缩角
和扩散角。一般不宜大于6°-8°。
第
二 节
设计时，边墙的收缩角和扩散角可按下式计算：
溢洪道基础知识
洪 当P1≤1.33Hd 时，取Hd=(0.65～0.85)Hmax。当
道
P1≥1.33Hd时，取Hd=(0.75～0.95)Hmax。
（2）实用堰高度选择 堰高对流量系数也有较大的影响， 实践证明，低实用堰的流量系数随P1/Hd的减小而 减小。在确定Hd的前提下，P1愈小，则m愈小。 当P1/Hd＜0.3时，m值明显降低，为了获得较大 流量系数，一般要求P应大于0.3Hd。对驼峰堰取 P1=（.24-0.34）Hd。
第 二 节
正
槽
表6-1 P/H ～m关系表
溢
洪 P/H m
道
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
堰面 克一奥
0.426 0.446 0.46 0.469 0.476 0.48 0.483 0.485 0.49
恳务局
0.422 0.445 0.458 0.467 0.473 0.477 0.48 0.483 0.492
对地基要求相对较
低，适用于软弱岩
性地基。
P R1
R2
R2
L
图6-6 驼峰堰常见的剖面图
第
二 节
2、堰面参数对流量的影响
(1) 定型设计水头Hd的选择 在堰顶水头不变的情况下，
正
Hd愈小，流量系数愈大，但是，过小的Hd将对堰
槽
面产生不利影响。对于低堰（P1≤1.33Hd），堰
溢
面出现危险负压的机会比高堰少。
第
一 节
一、河岸溢洪道的型式
概
河岸溢洪道其主要型式有
述
正槽溢洪道
侧槽溢洪道
井式
虹吸式
（1）正槽溢洪道：其泄槽与溢流堰轴线正交，过堰 水流与泄槽轴线方向一致，如图6-1所示。
溢洪道概述(21页,详细)(word版)
第六章河岸溢洪道教学要求:了解溢洪道作用和工作特点,掌握溢洪道设计的基本步骤和方法,熟悉溢洪道的细部构造和地基处理方法。
第一节概述在水利枢纽中,必需设置泄水建筑物。
溢洪道是一种最常见的泄水建筑物,用于排泄水库的多余水量、必要时防空水库以及施工期导流,以满足安全和其他要求而修建的建筑物。
溢洪道可以与坝体结合在一起,也可以设在坝体以外。
混凝土坝一般适于经坝体溢洪或泄洪,如各种溢流坝。
此时,坝体既是挡水建筑物又是泄水建筑物,枢纽布置紧凑、管理集中,这种布置一般是经济合理的。
但对于土石坝、堆石坝以及某些轻型坝,一般不容许从坝身溢流或大量泄流；或当河谷狭窄而泄流量大,难于经混凝土坝泄放全部洪水时,需要在坝体以外的岸边或天然垭口处建造溢洪道(通常称河岸溢洪道)或开挖泄水隧洞。
河岸溢洪道和泄水隧洞一起作为坝外泄水建筑物,适用范围很广,除了以上情况外,还有:(1)坝型虽适于布置坝身泄水道,但由于其他条件的影响,仍不得不用坝外泄水建筑物的情况是:①坝轴线长度不足以满足泄洪要求的溢流前缘宽度时；②为布置水电站厂房于坝后,不容许同时布置坝身泄水道时；③水库有排沙要求,而又无法借助于坝身泄水底孔或底孔尚不能胜任时(如三门峡水库,除底孔外,又续建两条净高达13m的大断面泄洪冲沙隧洞)。
(2)虽完全可以布置坝身泄水道,但采用坝外泄水建筑物的技术经济条件更有利时,也会用坝外泄水建筑物。
如:①有适于修建坝外溢洪道的理想地形、地质条件,如刘家峡水利枢纽高148m的混凝土重力坝除坝身有一道泄水孔外,还在坝外建有高水头、大流量的溢洪道和溢洪隧洞；②施工期已有导流隧洞,结合作为运用期泄水道并无困难时。
岸边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。
正常溢洪道的泄流能力应满足宣泄设计洪水的要求。
超过此标准的洪水由正常溢洪道和非常溢洪道共同承担。
正常溢洪道在布置和运用上有时也可分为主溢洪道和副溢洪道,但采用这种布置是有条件的,应根据地形、地质条件、枢纽布置、坝型、洪水特征及其对下游的影响等因素研究确定,主溢洪道宣泄常遇洪水,常遇洪水标准可在20年一遇至设计洪水之间选择。
河岸溢洪道介绍
河岸溢洪道介绍第一节概述为了宣泄水库多余的水量，防止洪水漫坝失事，确保工程安全，以及满足放空水库和防洪调节等要求，在水利枢纽中一般都设有泄水建筑物。
常用的泄水建筑物有深式泄水建筑物和溢洪道。
河岸溢洪道一般适用于土石坝、堆石坝等水利枢纽。
河床溢洪道即溢流坝，通常用于重力坝枢纽。
基本概念：水库枢纽三大件由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物组成。
溢洪道：宣泄水库中容纳不下的多余洪水，保证大坝及工程的安全。
布置方式：与大坝相结合，布置在河床中间，成为河床式溢洪道，如重力坝、拱坝的溢流坝段。
当大坝为土石坝，溢洪道就不能与大坝结合，不能布置在河床中，需要布置在河岸边（水库边），成为河岸式溢洪道。
一、河岸溢洪道的类型河岸溢洪道可以分为正常溢洪道和非常溢洪道两大类。
正常溢洪道常用的型式主要有正槽式、侧槽式、井式、虹吸式四种。
开敞式溢洪道包括正槽式、侧槽式。
封闭式溢洪道包括井式、虹吸式。
非常溢洪道：漫流式、自溃式、爆破引溃式1. 正槽式溢洪道这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致，水流方向不变，进入泄水槽。
特点：水流平顺，泄水能力强，结构简单，常用。
适用：岸边有合适的马鞍形山口时，此时开挖量最小。
正槽溢洪道图2.侧槽式溢洪道侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行，水流过堰后，在侧槽内转弯约90°，再经泄水槽泄入下游。
特点：水流条件复杂，水面极不平稳，结构复杂，对大坝有影响。
适用：两岸山体陡峭，无法布置正槽式溢洪道，可在坝头一端布置侧槽式溢洪道，此时溢流堰的走向与等高线大体一致，可减少开挖量，但水流就有转向问题。
适用于中、小型工程。
侧槽溢洪道图3.井式溢洪道：其组成主要有溢流喇叭口段、渐变段、竖井段、弯道段和水平泄洪洞段。
特点：是管流，泄水能力低，水流条件复杂，易出现空蚀，应用较少。
适用：岸坡陡峭、地质条件良好，又有适宜的地形的情况。
井式溢洪道图4.虹吸式溢洪道虹吸式溢洪道进口（遮檐）、由曲形虹吸管、具有自动加速发生虹吸作用和停止虹吸作的辅助设备、泄槽及下游消能设备组成，曲管最顶部设通气孔，通气孔的出口在水库的正常高水位处，当水库的水位超过正常高水位，淹没了通气孔，曲管内没有空气，泄水时有虹吸作用，可增加泄水能力。
南冲大坝的侧槽溢洪道设计
南冲大坝的侧槽溢洪道设计摘要：一、引言二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求三、设计方法和步骤四、设计细节五、结论正文：一、引言南冲大坝是一座位于中国湖南省的大型水利枢纽工程，其主要功能是防洪、发电和灌溉。
在南冲大坝的设计中，侧槽溢洪道的设计是一个重要的环节。
本文将详细介绍南冲大坝侧槽溢洪道的设计过程和细节。
二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求南冲大坝侧槽溢洪道的主要目的是在洪水期间，通过溢洪道将过多的洪水排放到下游，以保证大坝的安全运行。
同时，溢洪道还需要满足以下设计要求：1.确保大坝的防洪能力；2.保证溢洪道的排放能力；3.满足河道的生态要求；4.考虑景观和环境因素。
三、设计方法和步骤在设计南冲大坝侧槽溢洪道时，工程师们采用了以下方法和步骤：1.确定设计参数：根据大坝的防洪标准、洪水特性和河道的形态，确定溢洪道的设计参数，包括溢洪道的规模、形状和位置等；2.选择设计方案：根据设计参数，结合实际情况，选择合适的设计方案；3.进行详细设计：根据选定的设计方案，进行详细设计，包括溢洪道的结构形式、材料选择和施工工艺等；4.进行模型试验：为了验证设计的可行性和安全性，进行模型试验，对设计方案进行调整和优化；5.编制设计报告：编写设计报告，包括设计方案的详细说明、模型试验结果和设计图纸等。
四、设计细节在南冲大坝侧槽溢洪道的设计过程中，需要考虑以下细节：1.溢洪道的形式：根据大坝的防洪要求和地形条件，选择合适的溢洪道形式，如侧槽溢洪道、鼻坎溢洪道等；2.溢洪道的尺寸：根据洪水流量和河道的形态，确定溢洪道的尺寸，包括宽度、深度和长度等；3.溢洪道的结构：根据材料和施工条件，选择合适的结构形式，如重力式溢洪道、拱式溢洪道等；4.溢洪道的材料：根据抗冲刷、抗侵蚀和耐久性等要求，选择合适的材料，如混凝土、钢材等；5.溢洪道的安全设施：为了确保溢洪道的安全运行，设置必要的安全设施，如护岸、消能槽等。
五、结论南冲大坝侧槽溢洪道的设计是一个复杂的过程，需要充分考虑大坝的防洪要求、洪水特性、河道形态和安全因素等多方面的因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（教材6-3～6-4）
6.3 侧槽式溢洪道
当布置正槽式溢洪道会导致巨大开挖量时， 可考虑布置侧槽式溢洪道。 一 侧槽溢洪道的布置特点 侧槽溢洪道由溢流堰、侧槽、泄水道、出 口消能等组成，与正槽式不同的只是侧槽。溢 流堰大致沿河岸等高线布置，水流经过溢流堰， 泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，在槽内约转 90°，然后经泄水陡槽或隧洞泄向下游，如图。
• 二、漫流式的非常溢洪道
漫流式的非常溢洪道应建在库岸有 通往天然河道的垭口处，或平缓的岸坡 上。 其溢流堰顶高程要比正常溢洪道的 高。 结构可做简单些。在渲泄特大洪水 时，可允许有局部损坏。
• 三、自溃式非常溢洪道 自溃式非常溢洪道由自溃堤以及堤下 溢流堰(或底坎)和泄槽等组成。 按土堤自溃方式的不同，常用的有漫 顶自溃式和引冲自溃式两种。 一般水位时，自溃堤可以拦蓄洪水。 当库水位超过一定高程后，水流漫溢自动冲 开土石坝泄洪。
(2)根据地形、地质条件，参考已有工程经验，选定 侧槽断面形状、侧槽边坡系数m、底宽变率b0/bl、 槽底坡度i、经济的槽末水深hl。
b0 / bl 0.5 ~ 1.0
m 0.5
i 0.01 ~ 0.05
hl (1.2 ~ 1.5)hk
(3) 利用侧槽末端断面至控制断面之间的能 量方程，算出控制断面处槽底的抬高值。
（1）侧槽横断面
（a）侧槽一般做成窄深的梯形断面，既节 省开挖量，又容易使侧向进流与槽内水 流混合，水面较为平稳； （b）侧槽为适应流量沿程不断增加的特点， 采用自上而下逐渐加宽的断面，起始断 面的底宽b0与末端断面底宽bl之比值，即 b0/bl ， 对 侧 槽 工 程 量 影 响 很 大 ， 通 常 b0/bl采用0.5~1.0；
–(5) 非常泄洪设施应尽量设置在地质条件较 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； –(6) 泄洪时控制段有底槛保护，不致把垭口 冲刷成深槽，导致库水位降落过大和增加修 复的困难。 –目前采用的非常泄洪设施有以下几种形式： 漫流式的非常溢洪道；自溃式非常溢洪道 (包括漫顶式和引冲式)；破副坝泄洪设施等。
在设计非常泄洪设施时，应意以下几 个问题：
–(1) 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； –(2) 枢纽总的最大下泄量不得超过天然来水 最大流量； –(3) 对泄洪通道和下游可能发生的情况，要 预先做出安排，确保及时启用生效； –(4) 规模大或具有二个以上的非常泄洪设施， 一般应分别先后启用，以控制下泄流量；
三 水力计算要点
1 计算目的 计算侧槽水面线和相应的槽底高程。 2 计算公式 （由动量原理推出的差分公式）
(v1 v2 ) Q2 Q1 y [(v2 v1 ) (v1 v2 )] J x 2g Q1 Q2
(v1 v2 ) Q2 Q1 y [(v2 v1 ) (v1 v2 )] J x 2g Q1 Q2
侧槽溢洪道典型布置
侧槽斜井溢洪道
侧槽溢洪道的适用范围： （1）坝址山头较高，落差过大，且岸坡较 陡时； （2）岩石坚固，不易开挖，且泄流量较小， 所需过水断面不大时； （3）多用于中、小型工程中。
（二）侧槽溢洪道的组成 侧槽溢洪道的组成：溢流堰、侧槽、泄 洪槽或明流泄洪洞、出口消能设施和尾 水渠。 侧槽溢洪道的溢流堰、泄洪槽、消 能设施和尾水渠的设计类似于正槽溢洪 道。
（2）侧槽的纵剖面
（a）侧槽的纵坡比较平缓，一般小于0.1，常可 采用0.01~0.05； （ b ）侧槽的底部高程，应满足槽内水面高程使 溢流堰为非淹没出流，并尽量减少开挖量来确 定；
（c）为避免槽内波动水流直接进入泄槽， 保证泄槽和消能设备有较好的水力条件， 在侧槽下游设调整段。 （d）调整段后设控制断面，适当涌高侧槽 末端的水位，避免槽内的波动水流直接 进入泄槽，并使水流在控制断面形成临 界流，以控制断面以下的泄槽或斜井隧 洞。
一、非常溢洪道的作用 泄水建筑物选用的洪水设计标准，应当根据规范 的规定确定。 但在建筑物运行期间可能出现比校核洪水更大的 洪水，为了确保大坝安全，并出于经济方面的考 虑，在设计大、中型水库和重要小型水库时，除 设有正常( 主要的 )溢洪道来泄放设计洪水以外， 加设非常泄洪设施 ( 辅助的 )来泄放出现机率较低 的超标准洪水是非常必要的。如图。
（1）漫顶自溃式非常溢洪道，其土 坝坝坡和地基必须在防渗和稳定方面满 足永久性建筑物的要求。这种土坝溃决 很快，故土坝的高度受到一定的限制。
二 侧槽设计
1 侧槽的主要水力特性 侧槽的主要水力特性是侧向进流、纵 向泄流。 （a）溢流堰作为侧槽的一个槽壁，在堰长 范围内，侧槽流量沿程递增； （b）水流从溢流堰进入侧槽，自下部冲向 对面的槽壁，再向上翻腾，产生旋滚， 然后再转向进入泄槽。
侧槽内的流态
2 侧槽的设计 总原则： （1）泄流量沿程增加； （ 2 ）泄槽有一定坡度，槽中水流稳定， 为缓流； （3）溢流堰为自由出流；
上式各符号意义见书P272及图 Y6-32。 采用试算法进行计算：先假设 由 hi hi 1 Y i0Xi
求出h1，计算v1，代入上式，算出 y 若二者相等既是。
（二）侧槽溢洪道设计的步骤 1．根据规划泄洪要求和地形、地质条件， 通过调洪演算及方案优选等手段，首先 应定出侧堰堰顶高程和过堰单宽流量， 定出侧槽长度L； 2．根据水力计算的步骤完成以下设计。 (1) 根据侧槽溢洪道的最大泄量 Q 及溢洪最 大水头H，定出侧堰长度L。
vl 2 vk 2 d (hl hk ) (1 )( ) 2g
(4) 以侧槽末端断面为起算断面，按差分法 推算水面高差和相应水深。 (5) 根据允许的淹没水深 hs ，定出侧槽起始 断面的水面高程，根据 (4) 逐段向下游推 算水面高程和槽底高程，从而得到侧槽的 全部形态。
6.4 非常溢洪道