泄水建筑物
水工建筑物分类
水利枢纽及水利工程一、水工建筑物的分类水工建筑物按其作用可分为以下几种：1.挡水建筑物：用以拦截江河水流，抬高上游水位以形成水库，如坝、堤防等。
赵州渡大坝坝是指拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。
可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等。
调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，如丁坝、顺坝和潜坝等。
金东区堤防堤防指在江、海、湖、海沿岸或水库区、分蓄洪区周边修建的土堤或防洪墙等。
2.泄水建筑物：用于洪水期河道入库洪量超过水库调蓄能力时，宣泄多余的洪水，以保证大坝及有关建筑物的安全，如溢洪道、泄水孔等。
桥墩水库溢洪道溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在水坝的一侧，像一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。
包括：进水渠控制段泄槽出水渠。
泄水孔泄水孔进口有一定淹没深度的坝体泄水建筑物。
可供泄洪、预泄库水、放空水库、排放泥沙或施工导流。
3.输水建筑物：用以满足发电、供水和灌溉的需求，从上游向下游输送水量，如输水管道、水工隧洞等。
输水管道从水库、调压室、前池向水轮机或由水泵向高处送水，以及埋设在土石坝坝体底部、地面下或露天设置的过水管道。
可用于灌溉、水力发电、城镇供水、排水、排放泥沙、放空水库、施工导流配合溢洪道宣泄洪水等。
水工隧洞在山体中或地下开凿的过水洞。
水工隧洞可用于灌溉、发电、供水、泄水、输水、施工导流和通航。
4.取水建筑物:一般布置在输水系统的首部，用于控制水位、引入水量或人为提高水头，如进水闸、进水口等。
张翔河进水闸进水闸水闸的一种，建在河道、水库或湖泊的岸边，用来控制引水流量，以满足灌溉、发电或供水的需要。
又称取水闸或渠首闸。
泵站进水口进水口，是输水建筑物和深式泄水建筑物的首部建筑。
进水口可分为开敞式进水口和深式进水口。
通常称进水口，多指深式进水口。
5.河道整治建筑物：用于改善河道的水流条件，防治河道冲刷变形及险工的整治，如导流堤、丁坝、护坡等。
泄水建筑物
溢流坝的消能防冲
• (一)底流消能
• 底流消能是在下游修建消力池，通过水跃，将泄 水建筑物泄出的急流转变为缓流，以消除多余动 能的消能方式。消能主要靠水跃产生的表面漩滚 与底部主流间的强烈紊动、剪切和掺混作用，如 图所示。
溢流坝的消能防冲
• (二)挑流消能
• 挑流消能是利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎，将下泄急流 挑射至空中，然后跌落在离建筑物较远的河床，与下游水流 衔接的消能方式。能量的耗散分为三部分：急流沿固体边界 的摩擦消能；射流在空中与空气的摩擦、掺气、扩散消能； 射流落入下游尾水中淹没紊动扩散消能，如) 溢流坝的特点 • 溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。所以 设计溢流坝时，除应满足抗滑稳定和强度要求以 外，还需根据洪水特性、枢纽布置、工程造价、 水库运用方式及下游河道安全泄量等问题，经技 术经济比较，研究确定溢流坝的位置选择、泄水 方式的组合、泄量分配以及堰顶和泄水孔口高程 与位置等，同时要考虑下游的消能问题。
1-戽内漩滚；2-戽后底部漩滚；3-下游表面漩滚；4-戽后涌浪
• 检修闸门布置在工作闸门的上游，与工作 闸门之间的间距为1～3m，便于检修人员工 作。检修闸门是在工作闸门、建筑物及机 械设备需要进行检修时起临时挡水作用， 如油漆工作闸门、更换止水橡胶等。 • 闸墩的作用是分隔闸孔，承受闸门传来的 水压力，作为坝顶桥梁的支撑。闸墩的厚 度与闸门形式有关。
(三)溢流坝构造
溢流坝的消能防冲
• （四）消力戽消能
• 消力戽的构造类似于挑流消能设施，但其鼻坎潜设在水下，下泄水流 在被鼻坎挑到水面时，形成涌浪，同时在消力戽内、消力戽下游的水 流底部以及消力戽下游的水流表面形成三个旋滚，即所谓“三滚一 浪”，见图所示。消力戽的作用主要在于使消力戽内的旋滚消耗大量 能量，并将高速水流挑至水面，减轻对河床的冲刷。
水电站水工建筑物概述(一)(常用版)
水电站水工建筑物概述(一)（常用版）(可以直接使用，可编辑完整版资料，欢迎下载）水电站水工建筑物概述(一)一、水利枢纽1.什么是水利水电工程枢纽？为了满足防洪需求，获得发电、灌溉、供水、航行等方面的综合效益，需要在河流的适宜段修建不同类型的建筑物，用来控制和支配水流。
这些建筑物通称为水工建筑物，而不同功能的水工建筑物组成的综合体称为水利水电工程枢纽。
2.水工建筑物按其作用可分为几类？水工建筑物种类繁多，但按其作用可以分为挡水建筑物，泄水建筑物，输水建筑物，取(进)水建筑物，整治建筑物，专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物等六类。
但是，应当指出的是，有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型。
如各种溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；水闸既能挡水，又可泄水，有时还作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物，等等。
3.什么是挡水建筑物？用于拦截江河水流，形成水库或空高上游水位的建筑物。
如各种坝和水闸以及为抗御洪水或挡潮沿江河岸修建的堤防、海塘等。
4.水库有哪些特征水位及相应库容？库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。
因此，确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。
(1) 死水位和死库容水库正常运用情况下允许水库消落到最低的水位称为死水位，该水位以下的库容即死库容。
除特殊情况外，死库容不参与径流调节，即不能动用这部分水库的水量。
(2) 正常蓄水位和兴利库容水库正常运用情况下，为满足设计的兴利要求，在设计枯水年(或枯水段)开始供水时应蓄到的水位，称为正常蓄水位，又称设计兴利水位。
该水位与死水位间的库容即兴利库容。
正常蓄水位到死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度。
(3) 防洪限制水位水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位称为防洪限制水位。
可根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分段拟定。
(4) 防洪高水位和防洪库容当退下游防护对象的设计洪水位时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
水利名词解释(水工建筑物+灌溉)
一、水工建筑物水工建筑物水利工程中与水发生相互作用的各类建筑物的统称。
按其功能大致可分：（1）挡水建筑物，如闸、坝、堤和海塘等；（2）泄水建筑物，如溢洪道、泄洪隧洞等；（3）取水建筑物，如进水塔、进水闸等；（4）输水建筑物，如渠道、输水隧洞和管道等；（5）治导建筑物，如丁坝、顺堤等；（6）专用建筑物，如水电站和扬水站的厂房、船闸和升船机、防波堤和码头、鱼道、筏道、给水的过滤池等。
这些建筑物须承受水的各种作用，如静水压力、动水压力、渗流压力和水流冲刷等。
挡水建筑物用以拦截水流，形成水库或雍高水位，以及为阻拦河水泛滥或海水入侵而兴建的各种水工建筑物。
如各种类型的坝、水闸，以及抗御洪水（或潮水）的提防和海塘等，其中以坝为典型代表，河床式水电站的厂房、河道中船闸的闸首、闸墙和零时性围堰等，也属于挡水建筑物。
取水建筑物为灌溉、发电、供水等目的，从水库、河流、湖泊、地下水等水源取水引至下游河渠或发电厂房的水工建筑物。
如进水闸、取水泵站等。
输水建筑物连接上下游引输水设置的水工建筑物的总称。
如隧洞、输水钢管、涵管、渠道和渠系建筑物等。
具体形式选用视引水目的、取水高程，以及地形、地质条件等因素而定。
如从水库引水，以灌溉、供水为目的而设置的输水建筑物，应布置在灌溉或供水地区的一侧，以免水温过低，不利于作物生长；为发电目的而设置的输水建筑物，应满足发电输水的专门要求。
泄水建筑物为宣泄水库、河道、渠道、涝区超过调蓄或承受能力的洪水或涝水以及为泄放水库、渠道内的存水以利于安全防护或检查维修的水工建筑物。
如高水头水利枢纽中的溢流坝、溢洪道、泄洪隧洞，坝身中的中孔、底孔和涵管等；低水头水利枢纽中的滚水坝、泄水闸、冲沙闸等，以及由渠道分泄入渠洪水或多余水量的泄水闸、退水闸和由涝区排泄涝水的排水闸、排水泵站等。
具体形式选择由地形、地质、坝型和泄水量等确定。
在重力坝枢纽中，一般采用坝顶溢流、大孔口泄流或两种配合使用，并用深式泄水孔辅助泄洪或放空水库；在拱坝枢纽中，一般采用坝顶、坝身泄水孔或河岸式溢洪道和泄洪隧洞；在土石坝或结构复杂的轻型坝的枢纽中，一般采用河岸式溢洪道、泄洪隧洞或两者配合使用。
建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类
建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类建造师一级水利水电讲义之水工建筑物分类水工建筑物一般按它的作用和使用时期等来进行分类。
（一）水工建筑物按作用分类水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取（进）水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
1．挡水建筑物。
是用来拦截江河，形成水库或壅高水位的建筑物，如各种坝和水闸，或用以抗御洪水，如沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
2．泄水建筑物。
是用于宣泄多余洪水量、排放泥沙和冰凌，以及为了人防、检修而放空水库、渠道等，以保证大坝和其他建筑物安全的建筑物。
如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道和泄水隧洞等。
3．输水建筑物。
是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物，如引水隧洞、引水涵管、渠道、渡槽、倒虹吸等。
4．取（进）水建筑物。
是输水建筑物的首部建筑物，如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的进水闸、扬水站等。
5．整治建筑物。
是用以改善河流的水流条仵，调整河流水流对河床及河岸的作用以及为防护水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如丁坝、顺坝、导流堤、护底和护岸等。
6．专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
（1）水电站建筑物：如水电站用的压力管道、压力前池、调压室、电站厂房。
（2）灌溉、排水建筑物：如灌溉渠道上的节制闸、分水闸和渠道上的建筑物（渡槽、倒虹吸、跌水等）。
（3）水运建筑物：保证河流通航及浮运木材而修建的建筑物，如升船机、船闸、筏道、码头等。
（4）给水、下水建筑物：如自来水厂的抽水站、滤水池和水塔，以及排除污水的下水道等。
（5）渔业建筑物：为了使河流中鱼类通过闸坝而修建的鱼道、升鱼机等。
有些水工建筑物在枢纽中所起的作用并不是单一的。
例如溢流坝既起挡水作用，又起泄水作用；水闸既可挡水，又能泄水，还可作为灌溉渠首或供水工程的取水建筑物等。
在水利枢纽布置时，应尽量使一个建筑物起到多种作用。
（二）水工建筑物按使用时期分类水工建筑物按使用时期分为永久性建筑物和临时性建筑物。
水工建筑物——泄水建筑物知识系列（1）
1.什么叫泄⽔建筑物？它有⼏种型式？ 在⽔利⼯程枢纽中，⽤来泄放⽔的⽔⼯建筑物称为泄⽔建筑物。
其型式有岸边溢洪道、溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式。
2.岸边溢洪道主要有⼏种型式？ 岸边溢洪道主要有以下三种型式： （1）正槽溢洪道：溢洪道的泄槽与溢流堰轴线正交，过堰⽔流与泄槽轴线⽅向⼀致。
（2）侧槽溢洪道：溢流堰设在泄槽⼀侧，溢流堰轴线与泄槽⼤致平⾏。
（3）井式溢洪道：进⽔⼝在平⾯上为⼀环形的溢流堰，⽔流过堰后，经竖井和隧洞流向下游。
3. 溢洪道由哪⼏部分组成？ 溢洪道从上游⽔库到下游河道通常由引⽔段、控制段、泄⽔槽、消能设施和尾⽔渠五个部分组成。
4.溢流堰有哪⼏种型式？它们的特点是什么？ 溢流堰纵断⾯⼀般有实⽤堰和宽顶堰两种基本型式。
实⽤堰的流量系数较⼤，但结构⽐宽顶堰复杂，当堰⼝狭窄、地⾯⾼程较低，或地⾯⾼程虽较⾼，但开挖容易且⽅量不⼤时可以采⽤。
宽顶堰的流量系数较实⽤堰⼩，但施⼯简单，当地⾯较⾼，开挖⽅量⼤且开挖⽐较困难时，采⽤这种堰型可以减⼩⼀些开挖量。
5.为什么溢洪道进D要设计成喇叭形状？ 溢洪道进⼝设计成喇叭形状的主要⽬的是使⽔流平稳均匀地流向溢洪堰，防⽌发⽣漩涡或横向⽔流，降低局部⽔头损失，提⾼溢洪道的泄洪能⼒。
6.溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因是什么？ 溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因有以下⼏⽅⾯： （l）衬砌表⾯不平整，特别是横向接缝处下游块有升坎。
（2）接缝⽌⽔不良，施⼯质量差。
（3）地基处理不好，衬砌与地基接触不良。
（4）衬砌底板下排⽔不畅。
以上因素都将导致底板下产⽣很⼤的扬压⼒和动⽔压⼒，以致使底板被掀起破坏。
7.为什么溢洪道下游容易引起冲刷破坏？ 从溢洪道下泄的⽔流，流速很⾼，单宽流量⼤，在泄⽔槽末端集中了很⼤的能量。
因此，末端必须设置消能设施。
在实际中，很多⼯程因消能设施考虑不当，⾼速⽔流与下游河道的正常⽔流不能妥善衔接，能量没有完全消除，致使下游河床和岸坡遭受冲刷破坏，危及⼤坝和溢洪道⾃⾝的安全。
第4章泄水建筑物
（2）控制段
控制段一般包括溢流堰、闸墩、边墩和上部结构等。 溢流堰一般较低，常采用实用堰、宽顶堰或驼峰堰,堰顶设 置工作闸门，可提高控制泄流能力，泄流时开启闸门即可 得到较大的初期泄量。
(a)宽顶堰
(b)实用堰 正槽式溢洪道上常用的三种溢流堰型
4、施工条件：开挖方量是较大的，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。
三、正槽溢洪道简介
正槽式溢洪道通常习惯上也叫开敞式溢洪道，由 进（引）水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠 等部分组成，如图所示。
正槽溢洪道布置图
（1）进水渠
• 1）按所处高度分：中孔、底孔 • 2）按布置层数分：单层、双层 • 3）按流态分：有压、无压
4.坝身泄水孔的形式 有压孔——泄流时孔内保持满流有压
• 工作闸门在出口，以稳定孔内水流保 持有压，有利门后补气减免空蚀，孔 身断面尺寸小 • 关门时水压力大,对坝体σ、防渗不利 • 进口设事故闸门兼作检修闸门，平时 兼用作挡水 • 孔断面：圆形，有利改善受力和提高 过水能力
第4章 泄水建筑物
4.1泄水建筑物的分类和作置地位分类
三、按泄水方式分类
泄水建筑物按泄水方式可分为以下五类： 坝顶溢流式 大孔口溢流式 坝身泄水孔 明流泄水道 泄水隧洞
四、泄水建筑物的作用
4.2 溢流坝
按功能可分为以下三类：
（1）泄洪建筑物 （2）泄水孔（放水孔） （3）施工泄水道
1.闸门的类型与作用
水工闸门按其功用可分为
工作闸门、
事故闸门、
检修闸门。
四、溢流坝的闸墩和工作桥
泄水建筑物 泄水建筑物
泄水建筑物为宣泄水库、河道、渠道、涝区超过调蓄或承受能力的洪水或涝水，以及为泄放水库、渠道内的存水以利于安全防护或检查维修的水工建筑物。
泄水建筑物是保证水利枢纽和水工建筑物的安全、减免洪涝灾害的重要的水工建筑物。
常用泄水建筑物常用的泄水建筑物有：（1）低水头水利枢纽的滚水坝、拦河闸和冲沙闸；（2）高水头水利枢纽的溢流坝、溢洪道、泄水孔、泄水涵管、泄水隧洞；（3）由河道分泄洪水的分洪闸、溢洪堤；（4）由渠道分泄入渠洪水或多余水量的泄水闸、退水闸；（5）由涝区排泄涝水的排水闸、排水泵站。
[1]泄水建筑物的泄水方式泄水建筑物的泄水方式有堰流和孔流两种。
通过溢流坝、溢洪道、溢洪堤和全部开启的水闸的水流属于堰流；通过泄水隧洞、泄水涵管、泄水（底）孔和局部开启的水闸的水流属于孔流。
溢流坝、溢洪道、堰流堤、泄水闸等泄水建筑物的进口为不加控制的开敞式堰流孔或由闸门控制的开敞式闸孔。
泄水隧洞、坝身泄水（底）孔、坝身泄水涵管等泄水建筑物的进口淹没在水下，需设置闸门，由井式、塔使、岸塔式或斜坡式的进口设施来控制启闭（参见取水建筑物）。
泄水建筑物的布置泄水建筑物的布置、形式和轮廓设计等取决于水文、地形、地质以及泄水流量、泄水时间、上下游限制水位等任务和要求。
设计时，一般先选定泄水形式，拟定若干个布置方案和轮廓尺寸，再进行水利和结构计算，与枢纽中其他建筑物进行综合分析，选用既满足泄水需要又经济合理、便于施工的最佳方案。
必要时采用不同的泄水形式，进行方案优选。
[1]泄水建筑物的施工修建泄水建筑物，关键是要解决好消能防冲和防空蚀、抗磨损。
对于较轻型建筑物或结构，还应防止泄水时的振动。
泄水建筑物设计和运行实践的发展与结构力学和水力学的进展密切相关。
近年来由于高水头窄河谷宣泄大流量、高速水流压力脉动、高含沙水流泄水、大流量施工导流、高水头闸门技术以及抗震、减振、掺气减蚀、高强度耐蚀耐磨材料的开发和进展，对泄水建筑物设计、施工、运行水平的提高起了很大的推动作用。
水力学 第八章课后题答案
8.1 泄水建筑物下游常采用的水面衔接及消能措施有哪几种？它们各自 的水流特征是什么？ 答：底流式消能、挑流式消能、面流式消能。 底流式消能：高速流的主流在底部。 挑流式消能：下泄水流余能一部分在空中消散，大部分在水舌落入下游 河道后被消除。 面流式消能：高速流的主流位于表层，避免主流对河床的冲刷，余能通 过水舌扩散，流速分布调整及底部旋滚与主流相互作用而消除。
Frc
q2 ghc3
32.62 9.8 0.993
10.57
Lj 10.8 0.9910.57 1 0.98 87.37
LK 0.7 ~ 0.8 Lj 61.2 ~ 70 m
可取LK 65m
8.7 某电站溢流坝为3孔，每孔宽b为16m；闸墩厚4m； 设计流量Q为6480m3/s；相应的上、下游水位高程
p1 H
7 2.4
2.92
1取H H 0 2.4m E 0 p2 H 0 7 2.4 9.4m
hk
aq 2 3 g
3
1 82 9.8
1.87m
c
E0 hk
9.4 1.87
5.03，
0.95
由公式8.5，试算得：
hc 0.636m hc 4.2m 因hc ht故下游产生远驱式水跃衔接，需要修建消力池。
及河底高程如图所示。今在坝末端设一挑坎，采用 挑流消能。已知：挑坎末端高程为218.5m；挑角θ 为250；反弧半径R为24.5m。试计算挑流射程和冲 刷坑深度，下游河床为Ⅲ类岩基。
解：根据已知数据可得 p1 250.15 180 70.15m H 267.85 250.15 17.7m p1 70.15 3.96 1.33为高坝 H 17.7 ht 210.5 180 30.5m a 218.5 180 38.5m z 267.85 210.5 57.35m S1 267.85 218.5 49.35m p 250.15 218.5 31.65m
10泄水重力坝
泄水重力坝既是挡水建筑物，又 是泄水建筑物。其泄水方式有坝顶溢
流和坝身泄水孔泄流。
10.1
泄水重力坝设计要点
1.泄水重力坝位置选择
2.泄水方式的组合与流量分配 3.溢流坝堰顶和泄水孔进口高程的确定
10.2 溢流重力坝
（一）溢流重力坝的工作特点
1) 有足够的孔口尺寸和较高的流量系数，以 满足泄洪要求； 2) 使水流平顺地流过坝体，控制不利的负压 和振动，避免产生空蚀现象。 3) 保证下游河床不产生危及坝体安全的局部 冲刷； 4) 溢流坝段在枢纽中的布置，应使下游流态 平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物 的正常运行； 5) 有灵活控制水流下泄的机械设备，如闸门、 启闭机等。
按水流条件可分为:
有压泄水孔和无压泄水孔
按泄水孔所处的高程可分为:
中孔和底孔
按布置的层数又可分为:
单层和多层
1、有压泄水孔
2、无压泄水孔
双层泄水孔
受闸门结构及启闭机的限制，深式泄水孔的
断面面积不能太大，为了增大泄流量，可将泄水孔
做成双层的（或将泄水孔布置在溢流坝段）。 注意的问题： ①双层泄水时对下层泄水孔泄流能力的影响； ②在尾部上、下层水流交汇处可能产生空蚀。
边墩用于分隔溢流坝段，非溢流坝段。 导墙是边墩向下游的延续，用于分隔下泄水 流与坝后电站的出水水流。 导墙应高出掺气后的溢流水面1.0~1.5m。
6. 横缝的布置
① 缝设在闸墩中间
② 缝设在溢流孔跨中
（三）泄水重力坝设计中 高速水流问题
空化和空蚀、掺气、脉动、冲击波
（一） 空化和空蚀
2．加大压强可达40%；可增大负压，从而增大
了空蚀的可能性。
水工建筑物按作用如何分类
水工建筑物按作用如何分类?答：水工建筑物按其作用可分为挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、取(进)水建筑物、整治建筑物以及专门为灌溉、发电、过坝需要而兴建的建筑物。
(1)挡水建筑物，是用来拦截水流，抬高水位及调蓄水量的建筑物。
如各种坝和水闸以及沿江河海岸修建的堤防、海塘等。
(2)泄水建筑物，是用于宣泄水库、渠道的多余洪水量，排放泥沙和冰凌。
如各种溢流坝、坝身泄水孔、岸边溢洪道等。
(3)输水建筑物，是为了发电、灌溉和供水的需要，从上游向下游输水用的建筑物。
如渠道、引水隧洞、渡槽、倒虹吸等。
(4)取(进)水建筑物，是输水建筑物的首部建筑物。
如引水隧洞的进水口段、灌溉渠首和供水用的扬水站等。
(5)整治建筑物，是用以改善河流的水流条件、稳定河槽以及为防护河流、水库、湖泊中的波浪和水流对岸坡冲刷的建筑物，如顺坝、丁坝、导流堤、护底和护岸等。
(6)专门建筑物，是为灌溉、发电、过坝等需要兴建的建筑物。
如专为发电用的水电站;专为灌溉用的沉砂池、冲砂闸;专为过坝用的升船机、船闸、鱼道、过木道等。
水工建筑物按用途如何分类?答：水工建筑物按其用途可分为一般性建筑物和专门性建筑物。
(1)一般性水工建筑物具有通用性，如挡水坝、溢洪道、水闸等。
(2)专门性水工建筑物，只实现其特定的用途。
专门性水工建筑物又分为水电站建筑物、水运建筑物、农田水利建筑物、给水排水建筑物、过鱼建筑物等。
水工建筑物按使用时间的长短如何分类?答：水工建筑物按其使用时间的长短分为永久性建筑物和临时性建筑物。
(1)永久性建筑物是指工程运行期间长期使用的水工建筑物。
根据其重要性又分为主要建筑物和次要建筑物。
(2)临时性建筑物是指工程施工期间暂时使用的建筑物，如施工导流明渠、围堰等。
主要作用是为永久性建筑物的施工创造必要的条件。
水利水电工程的等别如何划分?答：根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)的规定，水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等。
泄水建筑物
ii. 灌溉隧洞：满足引水高程的要求。 iii. 排沙洞：高程宜较低。 iv. 放空和施工导流的隧洞：高程一般较低。
2、隧洞进口的进水方式
（1）表孔溢流式
－无压流；
－顺直对称。
（2）深水进口式
－无压的或有压。
（二）隧洞的出口
I.
II.
保证水流下泄安全，出流平稳。
有压隧洞：出口的断面积收缩为
洞身断面的80%～90%。
进水渠 泄槽 控制段 消能段 出水渠
一、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。 原则：合理开挖量下，尽量减少水头损失，增加泄流能力。 断面形式：岩基上接近矩形，土基上采用梯形。
立面上平底或者不大的逆坡，渠底高程比堰顶高程低。 进口布置形式：喇叭口或者长引水渠。
2、控制段 控制溢洪道泄流能力的关键部位，尽量靠近上游。 溢流堰型式：常用宽顶堰，实用堰，驼峰堰，带胸 墙的溢流堰等
掺气装置
形成掺气空间（借助于低挑坎，跌坎等） 通气系统（给掺气空间通气）
高度通常0.6－2.75m 高度通常0.1-0.8m，挑 角5-7°，斜面坡度1/10
（五）泄槽边墙高度的确定 计算水深＋安全超高（0.5～１.5）m
v h b (1 )h 100
四、出口消能段及尾水渠
溢洪道出口的消能方式与溢流重力坝基本相同。 挑流消能：适用于较好的岩基，泄槽挑流冲刷坑不 影响建筑物的安全。 底流消能：适用于地质较差情况。
低流速无压隧洞：曲率半径≥5倍 洞径（或洞宽），曲线两端设直 线段； 高流速无压隧洞：避免曲线段； 高流速有压隧洞：试验研究确定。
3、水流条件
进口水流顺畅，减少水头损失。
与下游河道平顺衔接。
泄水建筑物
• 正常溢洪道在布置运作上有时也可分为主 溢洪道和副溢洪道，但这种布置是有条件 限制的，应根据地形地质，枢纽布置，坝 形，洪水特性及对下游的影响等因素研究 确定。主溢洪道宣泄常见的洪水，而非常 溢洪道在特大洪水或者少见的洪水时才会 启用，因此，运行机会少，可用简单的结 构建造，以获得全面综合的经济效益。
第四章 泄水建筑物
第一节 泄水建筑物的分类与作用 定义：用来宣泄水流的水工建筑物成为泄水 建筑物
分类
一、按功能分 1、泄洪建筑物 2、泄水孔 二、按泄水方式分 1、坝顶溢流式 2、大孔口溢流式 3、坝身泄水孔 4、明六泄水道 5、泄水洪水 2、预泄库水 3、放空水库 4、排泄泥沙 5、引水取水 6、施工导流
二、其他形式的溢洪道
• 1、侧槽溢洪道：侧槽溢洪道的泄槽与溢流 堰轴线平行。水流通过溢流堰后进入侧槽， 然后转约90°进入泄槽流入下游。侧槽溢 洪道一般由溢流堰、侧槽、泄水道和出口 消能段等组成。 • 侧槽沿程均有水流注入，会形成紊流，因 此要求建筑在坚硬的岩石基础上，进行较 强的衬砌，以保证安全。
泄水隧洞的工作特点
• 1、泄水隧洞是一种地下结构，与一般的地 下建筑物一样，水工隧洞开挖后，周围岩 体的应力平衡状态遭破坏，容易引起岩石 破碎、掉落。所以水工隧洞必须进行衬砌。 • 衬砌指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧 道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永 久性支护结构。
• 2、水工隧洞具有深式过水建筑物特征。隧 洞进口位于水下，闸门承受较大水压。洞 身在泄水时，要承受高流速、高水压力。 所以，要求隧洞体型要与之相适应，以免 产生破坏。 • 3、施工场地狭窄。由于隧洞的断面小，施 工场地狭窄，工作面小。且洞内施工程序 多，相互干扰变大，容易产生事故。
三、按布置形式分
5.第五章 输水、泄水建筑物
求等，通过技术经济比较确定。
（5）多用途隧洞的横断面尺寸，除应满足各自的运行要求
外，共用部分应通过技术经济比较确定。 （6）横断面的最小尺寸除应满足运行要求外，还应符合施 工要求。圆形断面的内径不宜小于1.8m；非圆形断面的高 度不宜小于1.8m，宽度不宜小于1.5m。
（五）进、出口布置
（1）进、出口布置，应根据枢纽总体布置要求、地形地质条 件，使水流顺畅，进流均匀，出流平稳，满足使用功能和运 行安全的要求，并应考虑闸门、拦污清淤设备的设置及对外 交通。 （2）进、出口宜选在地质构造简单，岩体完整，风化覆盖层 较浅的地区，避开不良地质构造和容易发生崩塌、冲沟、危
执行。
（2）水工隧洞设计应满足工程总体规划和环境及水土保持要求。 （3）水工隧洞的设计除符合SL279－2002《水工隧洞设计规范》 和DL/T5195-2004《水工隧洞设计规范》外，还应符合国家现行 有关标准的规定。
（三）基本资料的收集与分析
（1）水工隧洞设计应根据隧洞用途和不同设计阶段的要求，收 集的基本资料。 （2）水工隧洞的进、出口及隧洞沿线的地质勘察工作，应根据
《土工试验规程》的规定执行。
（6）对高地应力区1、2级水工隧洞的重要洞段，设计人员应 在初设阶段掌握地应力的测验成果，并做出评价。施工阶段应 根据地应力的现场复核成果，对设计进行校核、补充或修改。
（四）水工隧洞洞线的选择
（1）水工隧洞的线路应根据隧洞的用途，综合考虑地形、
地质、水力学、施工、运行、沿线建筑物、枢纽总布置及 对周围环境的影响等因素，通过技术经济比较选定。 （2）在满足枢纽总布置要求的条件下，洞线应选在线路 短、沿线地质构造简单、岩体完整稳定、上覆岩层厚度适
泄水建筑物的名词解释
泄水建筑物的名词解释泄水建筑物是指为了处理雨水或其他液体而特别设计的建筑结构。
它们被广泛应用于城市规划和建筑设计中，以解决城市排水系统的困扰。
泄水建筑物不仅起到排水的功能，还可以与周围环境相融合，增添城市景观的美观性。
一、雨水花园雨水花园是一种常见的泄水建筑物，它集合了景观设计和环境保护的理念。
与传统的混凝土排水系统相比，雨水花园能够更好地吸收并过滤雨水。
它通常由一系列植被和土壤构成，用于吸收和净化雨水。
这种设计不仅能降低城市排水系统的负荷，减少洪水的风险，还能提供一片舒适自然的绿色空间，改善城市生态环境。
二、雨水收集槽雨水收集槽是另一种常见的泄水建筑物，它用于收集和储存雨水以供后续利用。
然而，与传统屋顶排水系统不同，雨水收集槽可以将雨水收集到特定容器中，然后用于景观灌溉、庭院浇水或扩大建筑物的自给自足能力。
这项创新设计旨在节约水资源，减少城市的污染，并提高建筑物的可持续性。
三、生物滞留池生物滞留池是一种被广泛应用于城市规划中的泄水建筑物。
它通过模拟自然湿地功能，利用植被、土壤和微生物来过滤雨水中的有害物质。
这种设计不仅能有效地去除废水中的污染物质，减少对城市排水系统的负荷，还能提供一个自然而美观的生态环境。
生物滞留池还可以生产更干净的水体，为城市提供可持续发展和健康的生态系统。
四、蓄滞洪池蓄滞洪池是一种为了减缓洪水威胁而特别设计的泄水建筑物。
它通过收集和保留暴雨期间的降水，将其缓慢释放到周围环境或排入城市排水系统，防止洪水的发生或减轻其破坏力。
蓄滞洪池不仅能够保护城市免受洪水侵袭，还能提供一个舒适的环境，促进城市的发展和社会的稳定。
总结泄水建筑物是现代城市规划和建筑设计中不可或缺的一部分。
它们通过创新设计和可持续发展的理念，有效解决城市排水系统的问题，并提供有益的生态环境。
雨水花园、雨水收集槽、生物滞留池和蓄滞洪池等泄水建筑物的名称解释，为我们提供了更多了解城市水管理和环境保护的可能性。
通过不断的技术革新和环保意识的普及，我们可以期待更多创新型的泄水建筑物出现，为城市的健康发展和社会的可持续性作出贡献。
第四章 泄水建筑物
1、溢流坝
（2）溢流坝的孔口尺寸
堰顶高程
包括：孔口净宽、孔口数量、溢流坝堰顶高程 • 先根据选定的泄水型式（坝顶溢流、 大孔口溢流、深式泄水孔或其组合型 式），拟定若干个堰顶高程和孔口尺寸 方案 • 再根据洪水标准及预报情况，分别 进行调洪演算，求出各方案防洪库容、 设计和校核洪水位及相应的下泄流量， 并估算淹没损失和枢纽造价 • 从淹没损失、下泄流量、单宽泄流 量（即：闸门单位宽度泄流量）以及造 价等方面进行技术经济比较，选出最为 经济合理的方案
刘家峡水库表孔和深孔泄流
1、溢流坝
（1）溢流坝剖面曲线
1、溢流坝
（1）溢流坝剖面曲线
① 坝顶溢流曲线段（堰面曲线）： 其形状对泄流能力和流态影响明显 系模拟薄壁堰自由溢流水舌形态得到
将溢流坝面做成与水舌下表面完全吻合 形状，则过堰水流形态即与薄壁堰水流形 态相同 薄壁堰自由溢流
ห้องสมุดไป่ตู้
溢流坝面水流压力正好等于大气 压力（即：不会出现负压）
溢流坝下泄的水流具有很大的流速及动能，若处理不当，势必导致下游 河床严重冲刷，甚至造成岸坡坍塌和大坝失事
水跃(hydraulic jump)：明渠中由急流过渡为缓流时 发生的水流局部突变、水面跃起的现象
在下游修建消力池，通过水跃， 将泄水建筑物泄出的急流转变为缓 流，以消除多余动能 主要靠水跃产生的表面旋滚与 底部主流间的强烈紊动、剪切和 掺混作用消能 【优点】 雾化范围小，流态稳定，消能 效果好（消能率达60 ~ 70 %） •【缺点】 • 工程量较大，造价较高 • 高水头运行时，护坦前部水流 流速较大，对消力池底板的冲刷 严重，且易出现空蚀现象
（4）消力戽消能
【优点】
构造类似挑流消能设施，但其鼻坎潜 • 高速水流仅在表面，无需护坦 设在水下，下泄水流在被鼻坎挑到水面 【缺点】 时，形成涌浪，同时在消力戽内、消力 （与面流消能类似） 戽下游的水流底部以及消力戽下游的水 流表面形成三个旋滚 （“三滚一浪”） • 消能能力较弱 主要靠:消力戽内的旋滚耗能，并将 高速水流挑至水面，减轻对河床冲刷 • 因表面流速大致长距离岸坡冲刷 • 水面波动较大，对岸坡稳定、电 站运行和下游航运不利
水电站泄水建筑物的布置与设计-水工建筑物论文-水利工程论文-水利论文
水电站泄水建筑物的布置与设计-水工建筑物论文-水利工程论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——古瓦水电站泄水建筑物设计摘要：古瓦水电站坝址区为高山峡谷区, 泄水建筑物分两岸布置。
设计中采用了表层、中表层、中组合的左、右两岸泄洪的布置型式, 并充分利用左岸放空(导流) 洞, 采用了三洞合一布置方案。
通过合理的流量分配, 实现了溢洪洞、泄洪洞规模及结构的经济合理。
关键词：泄水建筑物; 溢洪洞; 泄洪洞; 三洞合一;作者简介：詹国强(19 -) , 男, 四川成都人, 教授级高级工程师, 从事水利水电工程设计和咨询工作;; 杨斌(1968-) , 男, 四川成都人, 高级工程师, 从事水利水电工程项目管理工作;; 贺开云(1981-) , 男, 重庆璧山人, 高级工程师, 从事水利水电工程设计和咨询工作;; 谢桃(1988-) , 女, 四川遂宁人, 工程师, 从事水利水电工程设计和咨询工作.;收稿日期：2019-05-06Design of Discharge Structure of Guwa Hydropower StationZHAN Guoqiang YANG Bin HE Kaiyun XIE TaoQingYuan Engineering Consultants Co., LTD Xiangcheng Hydropower Development Co., LTD, China DatangAbstract：The dam site of Guwa Hydropower Station is located in alpine and gorge area where the discharge structures are arranged on both sides of the bank. In the design, the layout of flood discharge structures are on both side of banks, which surface layer, middle surface layer and middle layer combination are adopted, and the left bank releasing (diversion) tunnel is fully utilized, and the layout scheme ofthree tunnels in one is adopted. Through reasonable flow distribution, economic rationality of the scale and structure of spillway tunnel and releasing tunnel is achieved.Keyword：discharge structure; spillway tunnel; releasing tunnel; three tunnels in one;Received：2019-05-061 电站概况古瓦水电站发电厂房位于四川省甘孜州乡城县境内, 电站涉及乡城、理塘、稻城三县, 是硕曲河干流乡城、得荣段一库六级梯级开发方案的龙头水库电站, 混合式开发, 水库总库容2.458亿m3, 装机容量201MW+4.4 (2.6) MW (主体电站+生态机组) 。
1水工建筑物的分类
1水工建筑物的分类1、水工建筑物的分类？按用途分类：1、一般水工建筑物（挡水建筑物、泄水建筑物、输水、取水建筑物河道整治建筑物）2、专门水工建筑物2、水利枢纽、水利工程、水工建筑物。
1 、由几种不同类型的水工建筑物集合在一起构成一个完整的综合体，用来控制和支配水流，这些建筑物的综合体称为水利枢纽。
2、水利工程：对自然界地表水，地下水进行控制和调配，以达到除害兴利目的而修建的工程。
3、水工建筑物：为了达到防洪灌溉、发电、供水等目的，而修建的各种不同类型的建筑物。
3、水利枢纽分等，水工建筑物分级（五级）（永久性建筑物级别：1、主要建筑物坝、闸、电站厂房。
2、次要建筑物护岸、导流墙。
临时性建筑物级别、导流建筑物施工围堰）不同级别的水工建筑物，在规划、设计、施工管理方面的要求不同：级别越高，要求越高。
不同要求：1、抗御洪水能力2、强度和稳定安全度3、建筑材料4、运行可靠性。
4、重力坝的优缺点：优点：1、工作安全，运行可靠；2、对地形、地质条件适应性强；3、泄洪方便，导流容易；4、施工方便，维护简单；5、受力明确，结构简单。
缺点：1、坝体剖面尺寸大，材料用量多；2、坝底扬压力大；3、砼坝体体积大，在凝结过程中产生大量水化热和硬化收缩。
5、重力坝的类型1、结构（实体重力坝：造价高，自重大，地基承受荷载大。
宽缝重力坝：中间空隙降低扬压力，节省材料，结构复杂。
空腹重力坝：中间节省砼，降低扬压力和成分，中间可建修发电厂房。
预应力重力坝：增加坝体上游部分的压应力，提高抗滑稳定性。
装配式重力坝：改善施工质量，降低把的温度升高。
）2、材料（砼重力坝、浆砌石重力坝）6、重力坝的作用，荷载。
（作用：1、永久作用：自重，土压力，淤沙压力。
2、可变作用：静水压力，扬压力，动水压力。
3、偶然作用：地震作用。
）（荷载：自重、静水压力、动水压力、淤沙压力扬压力、浪压力。
）7、砼强度等级：1、一般重力坝的砼其抗压强度等级采用C10、C15、C20、C25、C7.5只用于应力很小的次要部位或作回填用。
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c E1
ΔE αv22
2g
v0
αv12
2g
E2 v2
h2
c
如图所示一个溢流坝
坝趾处的单位能量为： E1
下游2-2 断面单位为： E2
余能：
ΔE ＝Βιβλιοθήκη E1 －E2设单宽流量为： q = 80 m3/s-m 上下游水位差： ΔE = 60m
淹没面流
回复底流
消力戽
将面流和底流消能结合起来消能工
“三滚一浪”
挑流
临界戽流
典型戽流
淹没戽流
回复底流
9.3 收缩断面水深的计算
泄水建筑物下游收缩断面水深的计算
0
判断下游水面衔接形式
αv02
2g
下图给出了一个溢流坝下游收缩断面水深计算的示意
H
v0
P1
0
基准面
E
Ec
c hc
c
判断下游水面衔接形式
9.2 水流的衔接形式与消能方式
常采用的衔接与消能的措施有许多种。 典型的有
底流消能 （水跃消能）
ht
消力池
消力坎
综合消力池
挑流消能
面流消能
主流
漩滚
面流消能： 泄水建筑物的末端做成鼻坎，使下泄水流出坝后，
射向下游水流的表面，高速水流与河底之间形成巨大的 旋滚，把水股与河床隔离，同时起主要消能作用。 面流：
随下游水深的升高，在主 流的下游，形成一个漩滚区，类 似底流，在鼻坎下部也有一个漩 涡，把主流与消力池底板隔离， 是面流。
淹没混合流
鼻坎附近形成有三个漩滚，鼻坎底下为 漩滚，上部为主流，漩滚将主流与底板隔离， 这部分属于面流。
最下游的漩滚为水跃漩滚，底流位于底 部，这部分为底流。
最上游的漩滚标志着淹没水跃。
要求下游水位变幅不要大，这种消能方式有利于漂木、 泄冰。
漩滚
主流
典型的面流
以下请看消力池中流态转变过程
底流
这是典型的底流，从挑流鼻孔中 下泄的水流在消力池中形成水跃，主流 和鼻坎之间的漩涡有助于消能。
自由面流 下泄的主流
从鼻坎下泄的主流，在消力
池中抬高，水流漩涡把主流与
消力池底板隔开。
自由混合流
第九章 泄水建筑物 下游的水流衔接与消能
第九章 泄水建筑物 下游的水流衔接与消能
9.1 概述 9.2 水流的衔接形式与消能方式 9.3 收缩断面水深的计算 9.4 底流型衔接与消能
9.1 概述
天然河道中的水流一般多属于缓流，单宽流量沿 河宽方向的分布较均匀。但当河道中修建了闸、坝等 泄水建筑物后，河道中流动条件发生了较大变化，下 泄水流（比未建坝前的水流）流速大，水流能量大， 对下游河床具有较大破坏力。
略去流速水头，不计水头损失
则单位宽度河床上每秒应消除的能量为 N ＝ γq ΔE ＝ 9800×80×60＝ 47000000 N-m/s = 47000 kW
这样巨大的能量，若不采取有效措施 淘刷河床 冲毁河堤 甚至建筑物遭到破坏
c E1
ΔE αv22
2g
v0
αv12
2g
E2 v2
h2
c
泄水建筑物下游水力设计的主要任务就是： 选择适当的消能措施，在下游较短距离内消 除余能，使高速水流安全转变为下游正常缓 流，与原河道水面正常衔接。
基准面
0
E
Ec
c hc
c
对于矩形断面 Ac hcb
E0
hc
Q2
2gAc2 2
hc
Q2
2gb 2hc2 2
hc
q2
2ghc2 2
迭代格式:
hc
q 2g(E0 hc )
hc
q 2g(E0
hc )
hc "
hc"
hc 2
[
1 8Frc2 1]
查表
9.4 底流型衔接与消能
底流消能是通过水跃消能，水跃消能率和跃前断面 佛劳德数有关。佛劳德数越大，水跃消能率越大。当 4.5＜Fr1＜9.0 为稳定水跃，消能系数 Kj = 45%—70%。
二、控制水跃位置的工程措施
当下游为远驱式水跃或临界水跃衔接时， 为了改变这种不利的衔接形式， 必须加大下游水深， 使下游产生工程上希望的淹没水跃
主要有下列两种工程措施
降低护坦高程，使下游形成消能池
ht d
Lk
降低护坦高程
在护坦末端修建消能坎，使坎前形成消能池
c
ht C
hc
下游修建消能坎 c
可见，底流消能的效果十分显著。所以，中小型溢 流坝或者地质较差的各类泄水建筑物多采用底流消能。 这是一种基本的消能形式，我国获得广泛应用。
底流消能的水力计算任务：
分析建筑物下游的水流衔接形式 判定水跃发生的位置 确定必要的工程措施
一、 水跃位置与形式
下游河道中的水流多数为缓流, 而c-c断面 一般多为急流, 因此，下游发生水跃水跃的位置 取决于收缩断面水深和下游水深可能有三种情况。
(c
) vc2 2g
H
E0
P2
H
0v02 2g
E
Ec
v0
P1
let : 1
c
c
E0
hc
vc 2
2 g 2
hc
基准面
0
c
αv02 2g
H
P1
0
E0
hc
cvc2 2g
vc2
2g
hc
(c
) vc2 2g
E0
P2
H
0v02 2g
let : 1 c
E0
hc
vc 2
2 g 2
v0
第一种情况
ht
hc"
j
ht hc"
1
下游发生临界水跃
H v0
P1
c
hc
ht
c
第二种情况
ht
hc"
j
ht hc"
1
下游发生远驱式水跃 下游发生远驱式水跃衔接
c
hc
ht
c
第三种情况
ht
hc"
j
ht hc"
1
下游发生淹没水跃衔接
c
ht hc
c
工程中，一般采用淹没系数表示淹没的程度
Lk
上述两种措施，降低护坦高程，并修建消能坎
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.9.2720.9.27Sunday, September 27, 2020
人有改善的能力，事事有改善的余地 。11:18:0611:18:0611:189/27/2020 11:18:06 AM
淹没系数定义为 远驱式水跃
j
ht hc "
j
ht hc "
1
临界水跃
j
ht hc "
1
淹没水跃
j
ht hc "
1
工程设计中
j
ht hc "
1
淹没水跃
淹没水跃系数
j
ht hc "
1.05 ~ 1.10
水跃稳定、消能效果好、淹没程度也不大
j
ht hc "
1.2
消能效果差 淹没水跃的长度增加了（旋滚长了）
0
考虑上游0-0断面和c-c 断面的总水头
αv02
2g
E0
hc
cvc2 2g
vc2
2g
hc
(c
) vc2 2g
H
E0
P2
H
0v02 2g
E
Ec
v0
P1
c
hc
基准面
0
c
判断下游水面衔接形式
0
αv02
考虑上游0-0断面和c-c 断面的总水头
2g
E0
hc
cvc2 2g
vc2
2g
hc