6河岸溢洪道-河海大学

于地基条件差、泄量小的地形平缓的中小 型工程。
2、实用堰： m高，工程量小，施工复杂，适用于岸坡较陡
的大中型工程。
（1） 体型：标准WES、克－奥曲线、幂次曲线
（2） 低堰
(m P1 ) 为满足流量系数要求 Hd
P1 0.3
Hd
P2 0.5
Hd
（3） Hd的确定： Hd (0.65 ~ 0.85)Hmax
• 从水流条件讲：
a.水流通畅不影响其他建筑物；
b.控制堰上游应开阔，使堰前水头损失小； c.泄槽在平面上最好不设弯段，以避免离心力和冲击
波的影响； d.泄槽末端消能段应远离坝脚也不应影响通航建筑物
和水电站尾水。
• 从施工上讲：
a.充分利用开采出来的石渣； b.爆破开挖不影响相邻建筑物。
二、溢洪道各组成部分的设计 1.引水渠的设计 • 设计要求：
几何关系：
Fn1
v n1 gh1
收缩段（以减小工程量）
扩散段（减小单宽流量）
弯曲段（解决洪水归河问题）
挖方工程：深窄断面 填方工程：宽浅断面
达到经济目的
b.纵断面：陡坡。由陡至缓，以反弧连接；
由缓至陡，采用射流抛物曲线连接
c.横断面：岩基上为矩形；
土基上为梯形，但边坡不宜太缓；以防水流
外溢，一般取1:1-1:2。
底宽由泄流量确定；
1.轻型支墩坝，早期的薄拱坝；
也不是所有坝型都适合修建坝身溢洪道。如土坝、堆石坝。因此 河岸溢洪道适用于：
1.轻型支墩坝；
2.土石坝；
3.河谷狭窄；
4.泄量很大的水利枢纽，河床河岸同时布置，如第一、第二溢洪 道；
5.有天然垭口，在高程上合适，地质上抗冲能力强。如刘家峡水 电站，是我国最高最早的重力坝，采用了河岸溢洪道。
R (0.2 ~ 0.5)( P1 H )
H 为校核洪水位时的堰上水头
（7） 堰的平面布置： 堰轴直线布置。也可以泄槽轴线为 对称轴，采用曲线布置。
三不宜原则
3、驼峰堰（复合圆弧低堰 ）：
m高,可达0.42以上；设计施工简便，对地基要求低， 适用于软弱地基。
4、带胸墙的溢流孔口：
减小门高，延长泄洪历时
A.进流平顺，水头损失小，渠内流速限制在1.5-3.0m/s以下； B.沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线，转弯
时其丰径不小于4-6倍渠底宽度； C.渠底应平缓或设成不大的逆坡，渠底高程常低于堰顶。
对实用堰：其差值应大于(1/3-1/5)水头，以争取较大的泄 流能力；
• 对宽顶堰：其差值不受限制渠底可与堰顶齐平。
常取较小的 ，H使d 堰面曲线较瘦小，高水位时，出现适 度负压，以增大流量系数，减小工程量。
（4） 溢流堰顶部曲线长度： 克－奥I型： x 1.15Hd y 0.36Hd WES型：x (0.282 ~ 0.85)Hd y (0 ~ 0.37)Hd
（5） 直线段坡度缓于1:1.4
（6） 反弧半径：
（二）溢流孔口的确定
同重力坝
3、泄槽——将过堰水流送往下游
作用：输水，是长距离输水建筑物。 要求：泄槽水位不能影响溢流堰自由泄流，
槽中不能发生水跃。
（1）水流特点：a.陡坡 i＞icr 、急流Fr＞1 b.高速水流问题——脉动、掺气、振动、 冲击波、空化空蚀
（2）平面布置及纵横剖面
总原则：a.直线、等宽、对称布置，但工程中常采用
刘家峡水电站
二、河岸溢洪道的工作方式与分类 1.工作方式
• 有闸门----大多数情况下 • 无闸门----中小型工程多雨地区
两者比较： ①堰顶高程不同； ②水位在堰顶以上，泄流能力不同； ③坝高不同； ④防洪库容相同，但位置不同； ⑤管理方式不同； ⑥溢流前缘长不同。
2.分类
由于地形条件和地质条件的不同，河岸溢洪道可有多种形式。 按水流方向是否变化分为：
边墙高由掺气水深确定：
h边 墙
h(1
k
v2 ) gR
h安
4、收缩段、扩散段、弯曲段的设计
（1）收缩段
a.水力现象：产生冲击波，使水流断面分布不均、 局部水深加大。
b.设计内容及目的：确定收缩角、收缩段长度， 使冲击波的影响最小
c.收缩角的确定： 冲击波的最大波高取决于收缩角的大小，因此泄槽的
收缩段多采用直线收缩，而不是流线型的曲线体型。
第六章 河岸溢洪道
RIVERSIDE SPILLWAY
第一节 概 述
溢洪道是河川水利枢纽中必备的泄水建筑物，其作用是排泄规划 中确定的水库不能容纳的多余洪水，以防洪水漫顶，危及挡水建筑 物的安全。
一、河岸溢洪道的适用场合
在混凝土坝中溢洪道可以与挡水建筑物相结合，建于河床中，如 溢流坝、滑雪道式溢洪道等。但不是所有的混凝土坝都具备修建坝 身溢洪道如：
D.根据最大泄量拟定渠道断面。 E.近堰一段过水断面应呈喇叭口型，自堰两边边墩起向上游逐渐加宽
成为渐变过渡段，其长度取堰顶水头的5-6倍。 衬砌厚度约需20-30cm。
2、溢流堰
溢洪道的控制段，是控制溢洪道泄流能力的关键部位 要求：增大流量系数，不产生负压及空蚀
（一）堰型
1、宽顶堰： 简单、方便、m低（0.32—0.385），适用
毁泄洪，以确保大坝安全。
第二节 正槽溢洪道
一、正槽溢洪道的组成、功用及其布置 1. 组成及功用
• 引水渠 • 溢流堰 • 泄槽 • 消能段 • 尾水渠
2.布置 从地形上讲：在坝址附近寻找马鞍形垭口以减少土石
方开挖量，泄槽线路选在地形低洼处；
从地质上讲：坚硬的岩石，开挖困难，但可省去衬砌；
软弱的岩石开挖容易，但衬砌、冲能防 冲措施工程量大；
• 井式溢洪道——水流从平面上呈环形的溢流堰四周向心
汇入，再经竖井和隧洞下泄。(p.348图8-41)
• 虹吸溢洪道——利用虹吸作用,使水流翻过堰顶的虹吸
管，再经泄槽下泄，主要是希望在小水 头时得到较大的泄量。 (p.354图8-47)
按使用频率分 • 正常溢洪道——上述四种溢洪道均为正常溢洪道。 • 非常溢洪道——设在岸边，当来特大洪水时，自溃或炸
• 正槽溢洪道——过堰水流方向与堰下泄槽纵轴线方向
一致，此型式应用最广。(p.314图8-3)
• 侧槽溢洪道——水流过堰后急转弯近90°，再经过泄
槽或斜井，或隧洞下泄；(p.343图8-36) （增加前缘长度，开挖量增加不大时，但泄量增加，可通过加大L
换取较低的设计洪水位，即用较高的堰顶高程来增加兴利库容）