溢洪道设计
溢洪道设计
某水库溢洪道设计一、设计方案理论论证某水库由于当年的条件限制，所以工程质量较差，加之近40年的运行，反复冻融破坏，结构、设备老化，水库诸多隐患，水库经专家鉴定，评价为：溢洪道无底板，右侧边墙短，破坏严重，安全评定为C级。
根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253-2000），对溢洪道进行计算和设计。
该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。
（一）、溢洪道水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。
溢洪道开挖后，为减轻糙率和防止冲刷，需进行衬砌，糙率取n=0.016。
溢洪道为3级建筑物，按10年一遇设计，20年一遇校核的洪水标准。
（二）、进水渠的设计根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），进水渠的布置应依照以下原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅。
进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。
进水渠的地基为土基，故采用梯形断面；底坡为平底坡，边坡采用m=0.5。
根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）进水渠设计流速宜采用3~5m/s，渠内流速取υ=3.0m/s，渠底宽度大于堰宽，渠底高程是18.259m。
进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表1-2。
表1-2 进水渠断面尺寸计算表- 1 -- 2 -由计算可以拟定引渠底宽B=10 m （为了安全），引渠长L=10m 。
（二）、控制段的设计控制段也叫溢流堰段，控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，其作用是控制泄流能力。
本工程是以灌溉为主的小型工程，溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，开敞式溢流堰有较大的超泄能力，故堰型选用开敞式宽顶堰，断面为矩形。
顶部高程与正常蓄水位齐平，为18.80m 。
堰厚δ拟为8米（2.5H<δ<10H ）。
堰宽由流量方程求得，具体计算见表1-3。
表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g)由计算知，控制堰宽取b=15m 为宜。
溢洪道设计规范
溢洪道设计规范1、溢洪道的设计应满足下列要求：（1）溢洪道宜选在上游构造物洪水位以上，洪峰流量确定后，洪水位不应超过溢洪道设计高程；（2）溢洪道应能充分消能洪水能量，使洪水进入下游渠道后不再对下游构筑物产生破坏性冲击；（3）溢洪道应有足够的流量能力，以保证在设计洪水位上溢洪的洪水不发生过流；（4）溢洪道应考虑排洪能力与供水功能的统一，确保在供水时期能够正常运行；（5）溢洪道的结构和设备应具有良好的耐久性和可靠性，能够适应长期使用和频繁开关；（6）溢洪道的运行管理应简便可行，方便操作和维护。
2、溢洪道的设计参数：（1）设计洪水位：根据流域洪水特征和设计标准，确定设计洪水位，作为溢洪道设计的基础。
（2）设计洪水流量：根据流域的降雨条件和水量特征，采用适当的统计方法，计算出不同重现期的设计洪水流量。
（3）溢洪道设计高程：根据设计洪水位确定溢洪道的设计高程，要使设计洪水能够顺利排出，并避免洪水对下游构筑物的冲击。
（4）溢洪道槽底坡度：为了保证洪水流速能够控制在一定范围内，溢洪道槽底坡度应适中，通常取0.001～0.02。
（5）溢洪道截面形式：溢洪道截面形式应根据洪水流量和槽底坡度确定，要保证溢洪道的流量能力，避免洪水堆积。
（6）溢洪道长宽比：溢洪道宽度的选择，一般应满足横坡条件下的解土能力，使洪水能够顺利通过。
3、溢洪道的结构形式：（1）直线溢洪道：适用于流量较小的情况，对洪水能量消能要求不高时使用。
（2）曲线溢洪道：适用于流量较大的情况，能够有效消能，并减少洪水冲击力。
（3）台阶式溢洪道：通过设置多层台阶，增加溢洪道的长度，减小洪水流速，消能效果好。
（4）消力池式溢洪道：在溢洪道末端设置消力池，通过洪水的冲刷和混合来减小洪水冲击力。
4、溢洪道的运行管理：（1）定期检查：定期检查溢洪道的结构和设备，发现问题及时修复和更换。
（2）清理疏浚：定期清理溢洪道的淤泥和杂物，保持通畅。
（3）维护管理：对溢洪道的闸门、过闸设备等进行日常维护和保养，确保其正常运行。
水利水电工程中的水库溢洪道设计探析
水利水电工程中的水库溢洪道设计探析1. 引言1.1 水库溢洪道设计的重要性水库溢洪道设计的重要性在水利水电工程中起着至关重要的作用。
水库溢洪道是指水库溢洪时，为了控制洪水，有效安全地延缓水位上涨，维护水库的安全运行所设计的控制性工程。
水库溢洪道设计的好坏直接关系到水库的安全性和效益，对于水库的正常运行和灾害防治具有重要意义。
水库溢洪道设计可以有效控制洪水，保护人民生命财产安全。
在洪水来临时，水库溢洪道可以通过控制泄流量及泄流方式，降低洪峰流量，减轻洪水对下游地区的冲击，减少洪灾损失，确保人民的生命财产安全。
水库溢洪道设计还可以保护水库工程本身的安全性。
当水位上涨到一定程度时，水库溢洪道可以发挥调节水位、释放压力的作用，有效减轻水库工程的压力，保护水库的稳定运行。
水库溢洪道设计的重要性不可忽视。
仅仅有优秀的水库溢洪道设计方案，才能确保水库水利工程的安全运行，有效防止水灾，为社会经济发展提供可靠的保障。
1.2 水库溢洪道设计的基本原则水库溢洪道设计的基本原则是确保安全可靠和有效运行。
在设计水库溢洪道时，需要遵循以下基本原则：1. 安全性原则：水库溢洪道的设计必须以保障人民生命财产安全为首要目标。
要充分考虑水库溢洪可能带来的灾害风险，确保设计符合安全规范和标准，能够经受住各种自然和人为灾害的考验。
2. 可靠性原则：水库溢洪道的设计要确保在各种情况下都能正常运行，排洪顺畅，无堵塞和泄漏等问题。
要考虑设计寿命、结构稳定性和运行维护等方面，确保水库溢洪道长期可靠运行。
3. 经济性原则：水库溢洪道的设计要在满足安全可靠要求的前提下，尽可能节约工程投资和运行成本。
要合理配置设计方案，选择适当的技术和材料，保证设计方案经济合理。
4. 生态环境友好原则：水库溢洪道设计应当充分考虑生态环境因素，减少对周边环境和生态系统的影响。
要合理规划溢洪过程，减少泥沙和污染物的冲击，保护生态环境的完整性和稳定性。
5. 灵活性原则：水库溢洪道的设计要具有一定的适应性和调整能力，能够应对未来的气候变化、洪水水情变化等不确定性因素。
溢洪道设计规范
溢洪道设计规范篇一：水利工程设计水利工程设计（下）安徽省设计院总工程师骆克斌4.2 输水、泄水建筑物《强制性条文》共引入《溢洪道设计规范》SL253-2000共5条，其中有关布置方面1条，水力学2条，边坡稳定1条，基础防渗1条。
4.2.1 溢洪道1 溢洪道布置2 水力学问题3 边坡稳定问题4 基础防渗处理1 溢洪道布置SL253-2000第2.1.10条规定，当溢洪道靠近坝肩布置时，其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定。
在土石坝枢纽中，当溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。
2 水力学问题1）堰面压力设计标准针对溢洪道中特殊的水力学问题，规范第3.3.5条对实用堰堰顶附近堰面压力提出应满足下列规定：（1）对于常遇洪水闸门全开情况，堰面不应出现负压；（2）对于设计洪水闸门全开情况，堰顶附近负压值不得大于0.03Mpa；（3）对于校核洪水闸门全开情况，堰顶附近负压值不得大于0.06Mpa。
2 水力学问题2）水流空化数SL253-2000第3.7.2条规定，溢洪道各部位的水流空化数σ应大于该处体形的初生空化数σ1。
3 边坡稳定问题《强制性条文》引入该规范中第5.1.4条规定，溢洪道的边坡必须保持稳定,对可能失稳的边坡应采取适当的处理措施。
对地质条件复杂的高边坡尚应进行专门的研究及边坡监测设计。
对易风化掉块，易软化或抗冲能力低的稳定边坡也应进行相应的防护。
4 基础防渗处理《强制性条文》引入该规范第5.4.2条规定，防渗和排水设施的布设应满足下列要求：1）具有可靠的连续性和足够的耐久性。
2）防渗帷幕不得设置在建筑物底面的拉力区。
4.2.2 水工隧洞1 综述2 隧洞布置3 洞内水流流态的要求4 水工模型试验问题5 高流速水工隧洞的空化6 水工隧洞衬砌与裂缝控制7 不衬砌和采用喷锚衬护的水工隧洞8 灌浆和防渗1 综述水工隧洞包括发电引水隧洞、尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、泄洪隧洞、排水隧洞、施工导流隧洞等。
溢洪道
2.4 溢洪道设计和计算根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253—2000）（该规范适用于大、中型水利水电工程中岩基上的1、2、3级河岸式溢洪道），对溢洪道进行计算和设计。
该工程中，河岸式溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲段及出水渠组成。
2.4.1 进水渠和控制段的设计2.4.1.1 溢洪道的水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址（厂址）水位流量关系曲线可得出相应的下游水位，并与上游水位相减得出上下游水头差，并以此列表。
表4、溢洪道水力计算成果表2.4.1.2控制段的设计控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物。
堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等型式。
开敞式溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。
宽顶堰结构构简单，施工方便，但流量系数低故不选用。
实用堰需要的溢流前缘较短，工程量相对较小，但施工较复杂也不选用，而驼峰堰的堰体低，流量系数较大，设计与施工简便，对地基要求低，所以工程设计中采用驼峰堰，并且在两侧设置边墙。
2.4.1.3 控制段的计算采用的驼峰堰为低堰，且开敞式堰面，根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000）中，对于1 1.33d P H <的低堰，堰面曲线定型设计水头max (0.650.85)d H H =，则选用中间值0.75，其中max H 为校核流量下的堰上水头（校核水位与堰顶水头之差）为12.42m ，最后得出设计水头d H 为9.315m 。
根据《溢洪道设计规范》中驼峰堰堰面曲线图（（A.1.5）驼峰堰剖面示意图）及表（（A.1.5）驼峰堰体型参数），选用a 型，得出了该工程中驼峰堰的剖面尺寸。
表5、驼峰堰的剖面尺寸示意图且得到堰底高程，即堰顶高程与上游堰高之差，为122m —2.24m=119.76m 。
2.4.1.4进水渠的设计图2 驼峰堰剖面示意图根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000），进水渠的布置应依照下列原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅；进水渠较长时，宜在控制段之前设置渐变段，其长度视流速等条件确定，不宜小于2倍堰前水；渠道需转弯时，轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度，弯道至控制堰（闸）之间且有长度不小于2倍堰上水头的直线段。
溢洪道1
第一章基本资料............................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1地形、地质情况.......................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1.2库区工程地质条件................................................................ 错误！未定义书签。
1.1.3坝址工程地质条件................................................................ 错误！未定义书签。
1.2水文与气象 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.3工程特性值 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.4水位.............................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.5其他.............................................................................................................. 错误！未定义书签。
溢洪道设计规范
溢洪道设计规范溢洪道是一种用于控制水体泄流的重要设施，其设计规范直接关系到水利工程的安全和效益。
本文将介绍溢洪道设计的一般规范和准则，以确保其在设计和建设过程中能够满足安全可靠的要求。
一、设计原则溢洪道设计应遵循以下原则：1. 安全性原则：溢洪道的设计安全系数应满足工程所处地区的防洪标准，以确保在洪水来袭时能够正常运行，保护下游区域的人民和财产安全。
2. 泄流能力原则：溢洪道的设计应充分考虑不同设计年限下的洪峰流量和洪水量，保证其具备足够的泄流能力，避免过流溢出，造成洪水灾害。
3. 稳定性原则：溢洪道的设计应考虑洪水冲刷、泥沙淤积等因素对溢洪道的影响，确保其在洪水冲刷和泥沙淤积情况下依然能够稳定运行。
4. 经济性原则：溢洪道的设计应在满足安全要求的前提下，尽可能减少工程造价，提高资源利用效率，实现经济可行性。
二、设计要求溢洪道的设计应满足以下要求：1. 泄流能力要求：根据设计条件和防洪标准确定溢洪道的最大泄流能力，并考虑溢洪能力与下游河道水位的匹配性。
2. 结构设计要求：溢洪道的结构设计应综合考虑坝体的稳定性、泄流洪水的冲击力和冲刷力，保证渠道的结构安全和持久性。
3. 引流能力要求：在设计中需要明确溢洪道的各个部位的引流能力，保证溢洪道的泄流通畅，避免过流溢出。
4. 防冲刷要求：针对可能出现的冲刷问题，需要采取相应的防冲刷工程措施，保证溢洪道在长期运行中的稳定性和安全性。
5. 耐久性要求：根据工程使用寿命确定溢洪道结构材料的选择和涂覆材料的防水防腐要求，保证溢洪道在使用过程中的耐久性和可靠性。
三、设计计算1. 泄流计算：根据所处流域的洪水特征、设计洪水的频率和历时，结合土地利用状况和流域地貌，计算出溢洪道的设计洪水流量。
2. 引流计算：根据给定水位，在泄流能力计算的基础上，确定溢洪道的引流能力需求，确保溢洪道的泄流通畅性。
3. 结构稳定计算：根据工程地质和地形条件，进行溢洪道的结构稳定性计算，包括坝体的稳定和冲刷计算，保证溢洪道在洪水冲刷情况下不发生破坏。
实例4溢洪道设计
一、工程布置及构造溢洪道的主要任务是宣泄大于放空隧洞和机组过水能力的洪水。
溢洪道的型式为右岸河岸式溢洪道，堰顶高程380m 。
为宣泄洪水顺畅，减少坝后砼回填量，溢洪道布置在右岸距坝端50m 处，全长18m ，分为两孔，净宽6m ，总净宽12m ，边墩和中墩均为2m 。
由于正常挡水位为385m ，故设两扇6×5（宽×高）m 平板闸门。
启闭机室高程397m ，由闸墩支承，为了不影响坝顶交通，在390m 高程路面桥稍向下深延伸。
溢洪道中间设隔墙，两侧设有导流墙，墙长、墙厚、墙高分别均为82m ，1m 和3m 。
溢流堰曲线采用流量系数较大的WES 实用堰，曲线方程为y KH X n dn 1-=，本坝设计洪水水头H d =386.42-380=6.42m ，溢流堰面坐标如下表1.y X85.085.142.62⨯=即85.085.142.62⨯=X y 表1x (m) 235 10152025y (m)0.3711 0.7862.027.287 19.08 36.27 49.09曲线与上游坝面以园弧相接，其半径为R 1=0.5H d =3.21m R 2=0.2H d =1.284m a =0.175H d =1.1235m b =0.282H d =1.81m采用直线与堰面曲线相切，岸坡岩石以上用砼拱来支撑溢洪道底板，其下与反弧相接，反弧半径参考已建工程经验，采用R=11.5米。
由于本坝较高，鼻坎高程按照泄洪时不影响电站正常运行，又不冲刷两岸岸坡的原则，经水力计算确定挑流鼻坎高程为300米，挑射角25°，见图1。
图1 溢洪道剖面图 （单位：m ）二、水力计算（一）泄流能力计算 泄流能力按实用堰公式： 2302H g mnb Q =式中m ——流量系数，由于没有考虑侧收缩影响，故取0.49计算； n ——孔数, n =2；b ——每孔净宽， b =6米；H 0——堰上水头，略去行进流速水头。
溢洪道水力设计—控制段设计
项目6 河岸溢洪道 水布垭水电站溢洪道
岳城水库溢洪道上游
岳城水库溢洪道下游
桥墩水库溢洪道
公伯峡
糯扎渡水电站
溢流堰
控制段
（一）型式选择
宽顶堰 实用堰
常用
驼峰堰
折线形堰
控制段又叫溢流堰或控制堰， 溢洪道的控制段包括：溢流堰 及两侧连接建筑物，是控制溢 洪道泄流能力的关键部位。
溢流堰应根据地形、地质条件、运用要求、通过技术经济比较选定。 通 常 用 开 敞 式 或 带 胸 墙 孔 口 式 的 宽 顶 堰 （ 2.5H ＜ δ ＜ 10H ） ， 实 用 堰 （0.67H＜δ＜2.5H），驼峰堰，折线形堰。开敞式溢流堰具有较大的超 泄洪能力，宜优先选用。
堰顶上游可采用双圆弧、三圆弧或椭圆曲线： ①双圆弧曲线
水库校核洪水位
max d
o
x
x
R2
y1ຫໍສະໝຸດ x n=kH nd-1yy
堰顶上游为双圆弧曲线、下游为幂曲线
②三圆弧曲线
d d
d
o
x
x n =kHnd-1y
堰顶上游为三圆曲线、下游为幂曲线
y
d 1
2d d
3
③ 椭圆曲线
椭圆曲线，可按下列方程计算：
x2 (aHd
0.119 Hd
0.282Hd 0.237 Hd
0.214 Hd
——
R1
0.5Hd 0.68Hd 0.48Hd 0.45Hd
R2
0.2 Hd 0.21 Hd 0.22 Hd
——
为了使溢流堰具有较大的流量系数m，在设计和施工中，堰高、堰面 坐标、堰面曲线长度和下游堰坡均需要满足规定要求（水力学已讲 过），否则将影响流量系数m或使堰面压强降低，产生空蚀的危险。
第八章溢洪道设计09讲义教材
（五）消能防冲设施
(1) 溢洪道消能防冲设施的型式应根据地形、地质条件、泄流条 件、运行方式、下游水深及河床抗冲能力、消能防冲要求、下游 水流衔接及对其它建筑物影响等因素，通过技术经济比较选定。 河岸式溢洪道可采用挑流消能或底流消能，亦可采用面流、戽流 或其它消能型式。 (2) 溢洪道消能防冲建筑物的设计洪水标准：l级建筑物按100年 一遇洪水设计；2级建筑物按50年一遇洪水设计，3级建筑物按 30年一遇洪水设计。同时，还应考虑宣泄低于消能防冲设计洪水 标准的洪水时可能出现的不利情况。
(3) 选定的消能设施，应保证在宣泄消能防冲设计洪水流量及以 下各级流量，尤其是在宣泄常遇洪水时消能效果良好，结构可靠， 并能防空蚀、抗磨损和抗冻害，必要时可采用相应措施。淹没于 水下的消能工宜考虑检修条件。 (4) 挑流消能可用于岩石地基的高、中水头枢纽。溢洪道挑流消 能设施的平面形式可采用等宽式、扩散式、收缩式。挑流鼻坎可 选用连续式、差动式和各种异型鼻坎等。 (5) 当采用挑流消能时，应慎重考虑挑射水流的雾化和多泥沙河 流的泥雾对枢纽其它建筑物及岸坡的安全和正常运行的影响。 (6) 当采用挑流消能遇有下列情况时，必须采取妥善措施处理。
板块上、下游端均设齿槽，但不应只在板块下游端设置齿槽。
（五）挑流鼻坎
(1) 挑流鼻坎在泄洪时所受的动水压力按下列公式计算，其抗滑 稳定分析及安全系数可与控制段相同。
(2) 挑流鼻坎顺水流向纵缝的间距可按5.2.2第3.(4)的要求采用。 挑流鼻坎不宜设垂直水流向的结构缝。
（六）消力池护坦
(1) 消力池护坦应进行抗浮稳定复核。对设有消力齿、消力墩或尾 槛的护坦，尚应进行抗倾及抗滑稳定复核。 (2) 护坦抗浮稳定应桉下列情况分别计算。
(3) 溢洪道混凝土与地基接触面、地基内岩体之间、地基内软 弱夹层层面的抗剪断强度 ， 的取值，对于大、中型溢洪道的规 划，可按有关规定选用；可行性研究报告以后各设计阶段，应根 据野外及室内试验成果分析确定；对于中型工程，若无条件进行 野外试验时，宜进行室内试验，并参照类似工程经验及有关规定 选用。 (4) 溢洪道的混凝土结构应考虑温度应力的影响，并根据当地的 气候条件、结构特点、地基设置锚筋时，应经计算并参照类似工程的经验 确定，必要时应进行锚筋抗拔试验。
水力学溢洪道课程设计
水力学溢洪道课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解水力学基本原理，掌握溢洪道的功能及设计要点；2. 掌握溢洪道各部分结构及其作用，了解不同类型溢洪道的适用条件；3. 学习相关的数学模型和计算方法，能够计算溢洪道的水力学参数。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析实际工程案例，提出改进措施；2. 培养学生运用计算机软件进行溢洪道设计和计算的能力；3. 提高学生解决实际问题的能力，培养团队合作精神和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，激发学习热情；2. 树立正确的工程伦理观念，认识到水利工程在国民经济和社会发展中的重要性；3. 培养学生热爱祖国、为人民服务的责任感，激发为我国水利事业贡献力量的志向。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合学生年级特点，注重理论联系实际，提高学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的水力学基础，具有较强的学习能力和探索精神，对水利工程有较高的兴趣。
教学要求：教师应结合课程内容和教学目标，采用案例教学、小组讨论等多种教学方法，引导学生主动参与，提高课堂效果。
同时，注重过程评价和结果评价相结合，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 水力学基本原理回顾：流体力学基础，流体静力学，流体动力学；2. 溢洪道功能及设计要点：溢洪道的定义、作用、分类，设计原则及主要参数；3. 溢洪道结构及作用：进口段、控制段、泄槽段、出口段等结构组成及功能；4. 数学模型与计算方法：一维流动、二维流动的数学模型，水力学计算方法；5. 溢洪道设计案例分析：分析不同类型溢洪道在实际工程中的应用，总结设计经验；6. 计算机软件应用：介绍常用溢洪道设计软件，如AutoCAD、Mike等，并进行实际操作练习；7. 实践项目：分组进行溢洪道设计实践，包括资料收集、方案设计、计算分析及成果汇报。
教材关联章节：1. 《水力学》第一章：流体力学基本原理；2. 《水力学》第二章：流体静力学；3. 《水力学》第三章：流体动力学；4. 《水利工程概论》第十章：溢洪道设计与计算；5. 《水利工程实例分析》相关案例分析。
溢洪道设计规范[SL253-2000]
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中华人民共和国行业标准溢洪道设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准溢洪道设计规范主编单位水利部天津水利水电勘测设计研究院批准部门中华人民共和国水利部施行日期年月日中华人民共和国水利部的通知号标准的名称和编号为本标准自年月在实施过程中请各单位二年七月十三日前言本规范是根据水利部水利水电规划设计管理局水规局技明确本规范使用范围为大中型水利水电工程中岩基上的级河岸式溢洪道水力设计方面供不具备进行减压箱试验建筑物结构设计强度等级体系按照删去了堰增加了完建和施工两种工况增加了闸后段边墙的荷载组合表增加在地基及边坡处理一章中增写了在确定建基面时不宜与边坡的几何关系的分类法并将各类岩体可能失稳方式和常见处理措施一并列于附录测内容本规范的归口管理单位和解释单位水利部水利水电规划设计总院本规范修订的主编单位水利部天津水利水电勘测设计研究院本规范的主要起草人李启业郭竟章夏毓常牟广丞倪世生目次总则溢洪道布置一般规定进水渠控制段泄槽消能防冲设施出水渠水力设计一般规定进水渠控制段泄槽消能防冲出水渠防空蚀设计一般规定进水渠衬护控制段泄槽底板挑流鼻坎消力池护坦边墙下游防冲一般规定地基开挖固结灌浆地基防渗和排水边坡开挖及处理安全监测设计一般规定监测项目附录水力设计计算公式附录附录荷载计算公式附录边坡岩体稳定性分类及处理措施附录水力监测设计要求总则级并应认真考虑并根据防洪规划要求溢洪道的设计除应符合本规范外尚应符合国家现行有关溢洪道布置一般规定如采用集中布置需应根据下列因素通过技术经济比较选定非常溢洪道宣泄超过正常溢溢洪道启用时溢洪道的位置应选择有利的地形和地质条件布置在岸边或垭口当两岸坝肩山势陡峻而布置上又需要较大的溢流前缘宽度溢洪道应布置在稳定的地基上并应充分注意建库后水文如需转弯时宜在进水渠或出水渠段当溢洪道靠近坝肩布置时其布置及泄流不得影响坝肩电源进水渠进水渠的布置应遵循下列原则进水渠较长时当进口布置在垭口面临水库时宜布置成对称或基本对称的宜在底板宜当水头损失较大或不满当岩性差时进水渠的直立式导墙的平面弧线曲率半径不宜小于倍导墙顺水流方向的长度宜大于堰前水深的距控制段倍堰前水深长度以远的导墙控制段应满足下列要求堰型可选用开敞式或带胸墙孔开敞式溢流堰有较大的超泄能力侧靠山一侧边坡可根据基岩特性确表安全超高下限值洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波波浪的计算高度取平均波高公式计按附录泄槽当必须设置弯道时弯矩形断面弯道的弯道半径宜采用当结合岩石开挖采用梯形泄槽沿轴线宜为等宽当需要变化泄槽宽度时变化角度可按附录消能防冲设施河岸式溢洪道可采用挑流消能或底流消能溢洪道消能防冲建筑物的设计洪水标准级建筑物按级建筑物按级建筑物按消能防冲建筑物的校核洪水标准可低于溢洪道的校核洪水标但选定的消能设施应符合消能防冲设计洪水流量及以下各级流量尤其是在宣泄常遇洪水时消能效果良好结构可靠溢洪道挑流挑流鼻坎可河流的泥雾对枢纽其它建筑物及岸理地基中存在延伸至下游的缓倾角软弱结构面及断层破碎岸坡有可能被冲塌下游涌浪及回流危及大坝与其他建筑物的安全和正常运底流消能可用于各种地基出水渠当溢洪道下泄水流经消能后不能直接泄入河道而造成危害时水力设计一般规定溢洪道水力设计宜包括如下内容溢洪道的水力设计应满足下列要求和校核洪水标准按消能防冲设计的洪水标准按下泄水流流态及水流对河床的冲淤满足溢洪道沿程水头损失计算中的糙率系数可按附录查局部水头损失计算中的局部阻力系数可根据有关资料分析进水渠冲流速渠道设计流速宜采用渠道水面线可由引水渠首部到位于堰前倍堰上水头控制段堰顶下游堰面宜优先采堰面曲线可按附录计算当选择低实用堰时宜取上游堰高堰面曲线下接直线当堰顶以上最大水头与孔口高度的比值可按附录堰高小于驼峰堰堰面曲线参数可按附录实用堰堰顶附近堰面压力应符合下列规定堰顶附近的堰面负压值可按附表可根据不同堰型选用本规范附录闸墩墩头型式门槽型式可按实用堰末端与泄槽连接的反弧半径倍反弧最泄槽计掺气水深可按附录当泄槽段内布置收缩段时应进行急流冲击波验算计算公式对于收缩角小于计算公式见附录侧槽溢洪道中侧槽段水力设计应满足下列要求侧槽底坡且小于按侧槽末端断面临界水深计算出的临界底坡侧槽首端断面水深超过堰顶的高度的一半可采用调整段长度底坡尾部升坎高度可采用倍泄槽首端断面临界水深高宜取平均水深的必要时应经水工模型试验侧槽段水力计算公式见附录可采用抛物线连接抛物线方程可按附录圆弧半径可采用倍变坡处的断面水深再加上比较复杂的部位消能防冲挑流水冲刷坑上游坡度应根据地质情况确定宜在同时挑流鼻坎段反弧半径可采用反弧最低点最大水深的当采用差动式鼻坎时挑流鼻坎高程应通过比较选定在保证能形成自由挑流情况下当跃前断面平均流速超过时确定池底消力池两侧边墙高度可根据跃后水深附录出水渠防空蚀设计应重视溢洪道下列部位和区域的防空蚀设计溢洪道各部位的水流空化数应大于该处体型的若干体型的初生空化数及空蚀发生与否的判别标准见附录录施控制水流边界壁面的局部不平整度包括混凝土施工中留其标准可按附录当流速超过当采用掺气减蚀设施时建筑物结构设计一般规定前提下大体积混凝土的抗压强度可采用按表规定取值其余部位混凝土抗压强度可采用天龄期抗压强度值按表经论证亦可采用天龄期的抗压强度强度增长系数对于普通硅酸盐水泥取于矿渣硅酸盐水泥取混凝土泊松比取表表弱夹层层面的抗剪断强度的取值表钢筋强度和弹性模量注轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度值大于仍应按其他构件的钢筋抗拉强度值大于时取用对于直径大于级钢筋得利用冷拉后的强度级冷轧带肋钢筋经机械调直后抗拉及抗压强度值应降低每种钢筋根据其受力情况应采用各自的选用可行性研究报告以后各及附录验确定进水渠衬护底板衬护厚度可按构造要求确定混凝土衬砌厚度可取为混凝土衬砌的分块尺寸可按控制段控制段的结构设计应包括特别是混凝分离式适分离式底板必要时应设置垂直水流向的纵缝缝的位置控制段范围内的结构缝闸室基底应力及实用堰堰体应力分析可采用材料力学法重要工程或受宽顶堰及驼峰堰闸底板应力分析可采用对设置大型弧形基本荷载正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力特殊荷载根据各种荷载实际同时出现的可能性按表荷载组合表注正常蓄水位情况考虑排水失效可按特殊组合计算作用在控制段上的荷载应按附录式计算式中按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦堰堰算其最不利荷载组合方向的抗滑稳定性规定值表抗滑稳定安全系数注面上的最大垂直正应力时分别计入扬压力和不计入扬最小垂直正应力地震情况下可允许出现不大于双向受力并计入地震荷载时基底面可容许出现不大于应力于当结构和当结构不对称或受下列情况的稳定和应力分析闸墩一侧工作闸门关闭闸墩一侧工作闸门关闭对闸室的上部结构对于大型和受力条件复杂的中型工程的控制段的结构设必要时宜进行结泄槽底板挟沙情况等因素泄槽底板的厚度不应小于泄槽底板在消力池最高水位以下的部分应按消力池护坦设泄槽底板应设置结构缝分条件当地基不均匀性明显时也可在板挑流鼻坎挑流鼻坎在泄洪时所受的动水压力按附录的公式计挑流鼻坎顺水流向纵缝的间距可按消力池护坦尚应根据具体条件分析闸门启闭的不利情况取校核情况下式中护坦自重按混凝土重度计算护坦顶面上的时均压力的公式计算当采用锚固措施时护坦顶面上的脉动压力的公式计算护坦底面上的扬压力缝中宜设止边墙各项荷载均按附录泄槽反弧段边墙设计应考虑水流离心力进水渠及控制段边墙的荷载组合与控制段相同控制段以下各段边墙的荷载组合见表表溢洪道下游段边墙荷载组合表式中作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分当墙基内存在不利软弱结构面时当按式计算边墙抗滑稳定安全系数不小于表规定值系数值应不小于表表边墙抗滑稳定安全系数值注在特殊组合情况下可允许出现不大于式中对于计入地震的特殊荷载组合边墙结构缝间距可取重力式边墙顶宽应不小于可利用渠槽底板的一进水渠边坡设置贴坡式边墙或护坡时可根据水流及地凝土衬砌等型式消力池贴坡式边墙的厚度宜按计算并结合工程经验类比确下游防冲地基及边坡处理设计一般规定溢洪道的地基处理设计应结合建筑物的结构和运用特运用特点等因素对地质条件复杂的高边坡尚应进行专门的研究及设计排水设施应因地制宜合理布设便于检修地基开挖结合地质条件对于岩层较差的地基不宜只采用开挖满足建筑物对地基的要求建筑物的基坑形状求确定控制段的基坑宜略向上游倾斜若受可开挖成带钝角固结灌浆溢洪道地基固结灌浆的范围和深度应根据岩石的破碎程宜在控制段及消能灌浆孔方向应尽孔深宜取距及固结灌浆宜在混凝土浇筑后进行灌浆压力当有混凝土盖重时可采用软弱岩体地基地基防渗和排水条件靠近坝肩的溢洪道防渗和排水设施的布设应满足下列要求宜采用水泥灌浆帷幕也控制段防渗帷幕的范围及深度该隔水层内相对隔水层透水率的控制标准为小于当地基的相对隔水层埋藏较深或分布无规律时帷幕深度除应满足遇透水性强的破碎带靠近坝肩的溢洪道其帷幕应与大坝帷幕衔接形成整体防渗帷幕体透水性控制标准应与相对隔水层透水性控制帷幕灌浆孔宜设一排育或可能发生渗透变形地段帷幕灌浆的孔距可取为有条件时帷幕钻孔方向宜采用铅直或略向上游倾斜应使钻孔尽量穿帷幕灌浆必须在有一定厚度混凝土盖重及固结灌浆后进行灌浆压力可通过试验确定帷幕孔表层段不宜小于的要求当必须降低地基内承压水的作用时应选择适宜的位置设应布设在防渗帷幕下游的与帷幕灌浆孔的间距在基底面不宜小于主排水孔的孔距宜为辅助排水孔孔距宜为连续的排水垫层但不宜骑对于规模较大的溢洪道宜优先选用在边墙地基或泄槽底底板下的排水系统相应布设护坦下的纵横排水系统的出口宜设在两侧边墙收缩水深处水面以下应符合以下规定在适当位置设置低于排水系统的集水井和可靠的自动抽对有防渗要求的边墙水面线以下部稳定不大时研究并根据类似工程经验采用加铺地基存在缓倾角断层破碎带或软弱夹层时应根据其埋藏深度及对建筑物的影响选择处理措施溢洪道地基的岩溶处理应与大坝及其他建筑物岩溶处理不同方式土或水泥砂浆边坡开挖及处理溢洪道开挖边坡坡度对边坡岩体应根据岩体结构特征进行分类判断边坡可能发生破坏的型式式及常用处理措施见附录还应考虑地质条件复高边坡或地质条件复边坡马道分级高度可选用马道宽度宜沿边坡走向结合马道位视需要可在边坡内布置排水隧洞安全监测设计一般规定条件设置必要的监测项目及相应设施仪器监测布设应满足下列要求位于坝肩的溢洪道的观测断面测点应与大坝统筹安排布设测站布设应统筹规划通条件监测设计中应要求施工单位负责保证施工期间各项监测记录整理分析后监测项目巡视检查和仪器监测的项目可按所列内容确表溢洪道安全监测项目表应根据地质条件需要及加各监测项目在不同时期的测次按水力学监测的设计要求见附录求按附录水力设计计算公式堰面曲线开敞式堰面堰顶下游堰面采用算式中堰面曲线定型设计于原点下游堰面曲线横与上游堰坡有关的指数表堰面曲线参数开敞式堰面堰顶上游堰头曲线可采用下列三种曲线等参数取值见表所示图堰顶上游堰头为双圆弧图堰顶上游堰头为三圆弧式中椭园曲线长半轴和短半轴时与上游堰面采用倒悬时应满足条件如图上游堰面倒悬堰头堰顶附近的最小相对压力与相对水头及带胸墙孔口式实用堰堰面曲线采用抛物线时如图式中图堰顶孔口式堰面曲线实用堰堰顶附近最小相对压力取表驼峰堰体型参数驼峰堰剖面示意图泄流能力计算公式型实用堰的泄流能力按下列公式计算上式适用于当时仍取值式中溢流堰总净宽表值表上游堰面坡度影响修正系数表中墩形状系数二维水流查得上游堰坡影响系数值由表闸墩侧收缩系数与闸墩头伸出上游堰面距离及淹没度有关中墩形状示意图边墩形状示意图。
6.5 溢洪道设计
一、溢洪道位置的选择 二、溢洪道的形式和断面尺寸的确定 举例 参考中华人民共和国水利部发布：溢洪道 设计规范SL253-2000
边墙
陡槽
高峰寺水库 溢洪道
下游
一、溢洪道位置的选择
取决于坝址的地形和地质条件等，影响工程的安全和投资。
1 尽量利用天然的有利地形条件，如分水鞍（或山坳）。以 节省开挖土石方量，减少工程投资，缩短工期。 2 在地质条件上要求两岸山坡较稳定，防止泄洪时发生滑塌 等事故。最好选择在岩石和基岩上，以耐冲刷，降低工程造 价；若做在土基上，应选择坚实的地基，并全部挖方，还必 须用浆砌石和混凝土衬砌。 3 在平面布置上，尽量做到直线布置，力求泄洪时水流顺畅。 进口离坝端应大于10m，出口应远离下游坝脚至少20m以上。 若地形限制，可将进口引水渠采用圆弧形曲线布置，并在弯 道凹岸做好护砌工程，其它部分应尽量做到直线布置。 4 溢洪道布置尽可能不和泄水洞放在同一侧，以免互相造成 水流干扰和影响卧管安全。
在结构上，溢流坎底板和两侧边墙用浆砌石砌筑，底板上游端 做成深为1m、厚0.5m的齿墙，以减少渗流和增加底板的稳定性。
②陡坡段：溢流坝下游衔接一段坡度较大（大于临界坡度） 的急流渠道称为陡坡段。在布置时应尽量使陡坡段顺直，保 证槽内水流平稳。 a．陡坡坡度的确定。从溢流坝下泄的水流为急流，因此陡 坡的坡度应大于临界坡度。通常采用的陡坡为1:3-1:5，在 岩基上可达1:1。 另外要根据地形和地质情况进行选择。如果坡度过于平缓， 则陡坡开挖长，土石开挖量大，不经济；但若陡坡很陡，则 下泄流速大，水流冲刷能大，要求陡坡的衬砌工程和下游的 防冲设施（消力池）必须做得很牢固。因此，在确定陡坡坡 度时，应尽可能与地面坡度相适应，并进行必要的方案比较。
溢洪道设计规范
溢洪道设计规范溢洪道是一种用于排除地面或水库中多余水流的重要设施，其设计规范十分重要。
下面是关于溢洪道设计规范的一些内容。
1. 设计目的：溢洪道的设计目的是为了安全排除水库或地面积水的多余水流，防止洪水造成的危害。
溢洪道的设计应符合安全、经济、实用的原则。
2. 选择溢洪道类型：根据地形条件、水库规模及功能要求，选择适当的溢洪道类型。
常见的溢洪道类型有自由溢流式、控制溢流式和节制、旁通溢流式等。
3. 设计洪水标准：根据当地的洪水特点和历史数据，确定合适的洪水标准。
一般有50年、100年、500年洪水标准等。
4. 流量计算：根据洪水标准和水库的设计容量，计算溢洪道的合理流量。
流量计算可以采用经验公式或数值模拟等方法。
5. 设计水位：根据水库的规模和功能要求，确定溢洪道的设计水位。
设计水位应在安全水位以上，能够有效控制水库的水位。
6. 溢洪道尺寸：溢洪道的尺寸设计应考虑洪水流量、速度、冲刷力等因素。
溢洪道断面的宽度、高度、坡度等应满足水力条件和安全要求。
7. 坝体和溢洪道的连结：坝体和溢洪道的连结应采用坚固可靠的方式，确保坝体和溢洪道之间的密闭性和稳定性。
8. 溢洪道的防渗措施：为防止溢洪道发生渗漏问题，应采取有效的防渗措施，如设置渗漏屏、防渗帷幕等。
9. 溢洪道的排水能力：为确保溢洪道的畅通，应设计合理的排水系统，包括溢洪道底部的排砂孔、排水管道等设施。
10. 溢洪道的监测和维护：完成溢洪道的建设后，应定期进行监测和维护工作，确保溢洪道的正常运行和安全性。
以上是关于溢洪道设计规范的一些内容，溢洪道的设计是保障水库安全的关键环节，需要严格按照规范进行设计和施工。
溢洪道设计计算说明
溢洪道设计计算说明岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪，⼟⽯坝不允许⽔过坝顶，需要专门修建泄洪建筑物。
根据本⼯程的地形条件，上游坝址左岸沿河流⽅向有⼀道呈现弧形的纵向凹槽，所以选择溢洪道设置在⼤坝左岸，为带胸墙孔⼝式岸边溢洪道。
溢洪道由引渠段、堰闸段、泄槽段、挑流⿐坎段组成。
6.3.2 溢洪道引⽔渠为了使⽔流平缓，减⼩或不发⽣漩涡和翻滚现象，进⼝采⽤喇叭⼝，进⼝宽度B=50m.设计流速4m/s，横断⾯在岩基上接近矩形，边坡根据稳定要求确定这⾥选择边坡坡度为1:0.5；采⽤梯形断⾯，进⽔渠的纵断⾯做成平底。
在靠近溢流堰前断区，由于流速较⼤，为了防⽌冲刷和减少⽔头损失，可采⽤混泥⼟护⾯厚度为0.5m。
6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，溢流堰通常可以选择宽顶堰、实⽤堰、驼峰堰。
溢流堰的体形应尽量满⾜增⼤流量系数，溢流堰作⽤是控制泄流能⼒，本次设计采⽤实⽤堰，优点是流量⼤，在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长，⼯程量⼩。
采⽤弧形闸门。
初步拟定堰顶⾼程H=设计洪⽔位—堰顶最⼤泄⽔位H0堰顶⾼程H=1838=1858.22—H 0，则H 0=20.22m 胸墙式孔⼝溢流堰形式的下泄流量Q 公式为：320=Q ε溢式中：ε ——闸墩侧收缩系数，0.9； m ——流量系数，0.48:； g ——重⼒加速度，9.81 2m/s ； B ——堰宽，12m;⽔位为设计洪⽔位1858.22m 时，堰顶⾼程1838m ，设计Q 溢=4645m3/s.则由上⾯公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.表6.3-1溢洪道宽顶堰堰宽计算（忽略流速）计算取b=28m,孔⼝数2孔，弧形⼯作闸门取值14x19m(宽x ⾼)。
中墩厚3m,边墩宽1m,闸室宽度=14x2+3+2x1=33m.堰⾯曲线的确定开敞式堰⾯曲线，幂曲线按式（7-2）计算：1n n d x KH y -= （7-2）式中 Hd ——堰⾯曲线定型设计⽔头，对于上游堰⾼P1≥1.33Hd 的⾼堰，取Hd=(0.75～0.95)Hmax ，对于P1<1.33Hd 的低堰，取Hd=(0.65～0.85)Hmax ，Hmax 为校核流量下的堰上⽔头.x 、y ——原点下游堰⾯曲线横、纵坐标； n ——与上游堰坡有关的指数，见表A.1.1；k ——当p1/Hd>1.0 时，k 值见表A.1.1，当P1/Hd ≤1.0 时，取k=2.0～2.2。
溢洪道设计
目录前言..................................................... . (1)第一章水力学课程设计基本资料第一节绪论........................................... (2)第二节溢洪道的基本资料........................................... (2)第三节泄洪洞的基本资料........................................... (3)第二章溢洪道的水力计算第一节确定引水渠断面........................................... (4)第二节确定控制段垂直水流方向的宽度 (5)第三节校核渐变段长度是否满足要求 (9)第四节计算溢洪道水面曲线........................................... (9)第五节拟定挑坎形状和尺寸及其校核 (13)第三章泄洪洞的水力计算第一节验算泄洪洞是否满足泄洪要求 (15)第二节判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺寸........................................... (17)附录溢洪道布置示意图..................................................... (20)泄洪洞布置示意图..................................................... (21)溢洪道水面曲线简图 (2)2总结.................................................... (23)前言水力学是一门专业技术基础课。
是高等职业技术教育水利类各专业的支撑性课程，为了使学生掌握水力学。
学好水力学，本书主要编写了段村水利枢纽的设计计算过程，该过程点概了水利类各专业需要的基本知识。
溢洪道设计的实施方案
溢洪道设计的实施方案一、前言。
溢洪道是水利工程中常见的重要设施，其设计的合理与否直接关系到工程的安全性和效益。
本文旨在提出一种溢洪道设计的实施方案，以期为相关工程提供参考。
二、地质勘察与水文分析。
在进行溢洪道设计之前，首先需要进行地质勘察和水文分析。
地质勘察可以了解工程所在地的地质构造、岩性、构造破坏情况等，为后续的工程设计提供必要的依据；水文分析则是为了确定设计洪水标准，包括洪水的频率、流量、水位等参数，以便合理确定溢洪道的设计标准和参数。
三、溢洪道设计原则。
1. 安全性原则，溢洪道设计首要考虑的是工程的安全性，要保证在设计洪水条件下，溢洪道能够安全、稳定地运行，不发生溃坝等意外情况。
2. 合理利用原则，在满足安全性的前提下，尽量减小工程投资，合理利用地形地貌和自然条件，使溢洪道设计更加经济、实用。
3. 灵活性原则，考虑到洪水的不确定性，溢洪道设计应该具有一定的灵活性，能够适应不同的洪水条件，尽可能减小对下游环境的影响。
四、溢洪道设计方案。
1. 溢洪道的位置应选择在地质稳定、土壤良好的地段，避免地质灾害的发生。
2. 溢洪道的断面形式可以采用梯形、三角形等，根据实际情况确定断面尺寸和坡度，以保证设计洪水条件下的通流能力。
3. 溢洪道的出口应设置合理的能量消耗设施，如能量消耗坎、减速坝等，以减小洪水冲击力，保护下游的安全。
4. 溢洪道的防冲刷措施也是设计中需要重点考虑的问题，可以采用混凝土护砌、铺设防冲刷材料等方式，保证溢洪道的长期稳定运行。
五、施工与监测。
在溢洪道设计方案确定后，施工阶段需要严格按照设计图纸和施工规范进行施工，确保工程质量；同时，对溢洪道的运行情况进行长期监测，及时发现问题并进行处理，保证工程的安全运行。
六、结语。
溢洪道设计是水利工程中的重要环节，合理的设计方案直接关系到工程的安全性和效益。
本文提出的溢洪道设计实施方案，旨在为相关工程提供参考，希望能够对相关工程的设计和施工提供一定的指导和帮助。
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前言 (1)第一章水力学课程设计基本资料第一节绪论 (2)第二节溢洪道的基本资料 (2)第三节泄洪洞的基本资料 (3)第二章溢洪道的水力计算第一节确定引水渠断面 (4)第二节确定控制段垂直水流方向的宽度 (5)第三节校核渐变段长度是否满足要求 (9)第四节计算溢洪道水面曲线 (9)第五节拟定挑坎形状和尺寸及其校核 (13)第三章泄洪洞的水力计算第一节验算泄洪洞是否满足泄洪要求 (15)第二节判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺寸 (17)附录溢洪道布置示意图 (20)泄洪洞布置示意图 (21)溢洪道水面曲线简图 (22)总结 (23)水力学是一门专业技术基础课。
是高等职业技术教育水利类各专业的支撑性课程，为了使学生掌握水力学。
学好水力学，本书主要编写了段村水利枢纽的设计计算过程，该过程点概了水利类各专业需要的基本知识。
根据各主业的需要，可适当调整。
水力学试验在水力学学科中占有重要的地位。
为提高实践技能，本书介绍了段村水利枢纽的基本试验过程。
通过该过程的练习，使学生能理论联系实际，掌握水力学试验的方法和步骤。
水力学试验也是水力学课程考核的重要内容，应引起重视。
本书把计算和试验结合在一起，能使同学对水力学有个更新的认识。
本次设计与计算是水工0708班邓亮亮经过一个星期的努力完成的。
在此期间得到了田老师的大力指导和帮助，在此表示感谢。
同时因时间仓促，设计中的缺点和错误在所难免。
望老师和同学们予以批评指正。
计算者：邓亮亮整理编辑：邓亮亮编者2009年4月第一章水利学课程设计基本资料第一节绪论段村水利枢纽工程位于颖河上游，登封县境内。
控制流域面积94.1平方公里，根据水能计算。
该枢纽死水位348米。
最多兴利水位360.52米。
相应库容1423.07万立方米。
设计水位安50年一遇363.62米。
相应库容为1998.36万立方米。
溢洪道泄洪量540万立方米每秒。
泄洪洞泄流量为90立方米每秒。
校核洪水位按500年一遇，为364.81米。
相应库容为2299.68万立方米，溢洪道泄流量800立方米每秒。
泄洪洞些流量为110立方米每秒。
根据地形地质条件和水利条件初步拟定。
第二节溢洪道基本资料溢洪道有六段组成。
如附图一所示1.引水渠长120米底坡i = 1:5 混凝土衬砌。
2．控制段采用平底宽顶堰，顺水流长度20米。
3．渐变段断面为矩形，长60米。
底坡1: 50 。
4．第Ⅰ陡槽段断面为矩形，底宽40米，坡降为1/200，长596米。
5．第Ⅱ陡槽段断面开头及尺寸同第Ⅰ陡槽段，坡降1/8，长40米。
6．挑流坎消能下泄设计洪水时，挑坎下游尾水渠水位350.64米。
下有水位高程347.2米。
第三节 泄洪洞泄洪洞由11段组成,如附图二所示。
1．进口段 采用喇叭形塔架式进水口,进口设拦污栅δ=0.15 口底部高程342米,长10米.进口局部水头损失系数ξ=0.1。
2．闸室段 形状为4米×4米矩形断面,长6米； δ门槽=0.1 3．渐变段 断面由4米×4米变为直径d=3.5米的圆形,长1 米； δ渐变段=0.05。
4．洞身段 洞段d=3.5米,长170米。
5．第二渐变段 断面由圆形变为3.2米×3.2米的矩形断面，10米。
6. 洞后闸室段 底部高程为341米,长12米。
7. 平坡段 底宽3.2米,长7米。
8. 扩散斜坡段 扩散角150,比降1:5。
9. 消能段hc=)(21Z P H g q ++,90.0Φ=10.扭曲面：11.尾水渠 底部高程337米,比降0.001米,底宽14米,边坡1:1.5。
水力计算1. 确定引渠段面。
2. 确定控制段垂直水流的宽度。
3. 验算渐变段长度是否满足要求(扩散角应小于150)。
4. 计算溢洪道水面曲线(按设计洪水流量计算)和各断面掺气水图 1-1深。
5. 拟定挑坎形状和尺寸(溢洪道出口河底高程347米,岩石坚硬,完整性较差)。
计算挑距,验算是否满足稳定要求。
计算成果1. 交计算成果，并绘制简图。
2. 绘制溢洪道水面曲线。
3. 写出学习水力学的体会和意见。
第二章溢洪道的水力计算第一节确定引水渠断面一、形式引水渠断面底坡i=0 ,边坡1:1.5的梯形断面.如图所示 二、确定尺寸V=2.5～3.0s m A=(B+mh)h m=1.5 H=363.62－360.52＝3.1A=(B+mh)h =(b ＋1.5×3.1)×3.1当Q 为设计流量时，即：Q=540m 3/s ，由A=VQ ，可得(B +1.5×3.1)×3.1=540/2.4 可得B=68m当Q 为校核流量时，即：Q=800m 3/s ，由A=VQ ，可得(B +1.5×3.1)×3.1=800/2.4 可得B=71.27m综上可知：引渠底宽B=71.27m .第二节 确定控制段垂直水流方向的宽度一． 确定堰宽计算公式：2302εσH g B m Q s =因为δ=20，h=3.1，4＜δ/h=6.67≤10，所以为宽顶堰自由出流，淹没系数0.1σ=s 。
泄洪量Q=540s m 3侧收缩系数96.0ε=，由于此段为平底坎宽顶堰，上游堰高01=p ，故流量系数385.0max =m设H 0≈h=3.1由公式2302εσH g B m Q s =得 540=1.0*0.385*0.96*b*231.3*8.9*2 b=60.5m 即为堰宽。
二．检验尺寸是否合理 〈一〉、确定堰前水深。
圆弧型进口：B 0=B+mh=75.92 b/B 0=0.8 上游引水渠水面宽度B 1=m mh B 57.801.3*5.1*227.712=+=+故圆弧半径m 04.1025.6057.80γ=-= 17.05.60/04.10/γ==b由b/B 0=0.8，17.064.52/14/γ==b 查表8-7得：367.0='mQ= 540 b= 60.5 M= 0.367 v^2/19.6= 0.293878H 0 H Q 3.1 2.806122 536.5275 3.105 2.811122 537.8261 3.11 2.816122 539.1257 3.115 2.821122 540.4264 3.12 2.826122 541.7281 3.125 2.831122 543.0309 3.13 2.836122 544.3347 3.135 2.841122 545.6395 3.1133612.825402302εσH g B m Q s ′==0.367*1.0*60.5*78.53911.3*8.9*223=m 3由于泄洪量Q=540m 3，因此可确定堰前水深H=2.82m. 〈二〉、推引水渠段水面线 1．判别水面线类型 该渠道正常水深,82.20m h =由KK B A g Q 32=得：临界水深H K =2.01m ，因k h h >0 0=i 因此为0b 型水面线。
2、水面线计算引水段计算简图如图2-2所示1-1断面：1h =2.82m. 则111)(h mh b A +==（60.5+1.5×2.82）×s m A Q V 536.291.21254011===328.08.9*2536.22221==g V m 断面比能 m gVh E s 148.3328.082.222111=+=+=1-1断面的水力要素：21112χm h b ++==60.5+2×2.82×m 438.815.112=+m A R 614.2438.8191.212χ111===混凝土衬砌，糙率n=0.014 s m R n c 21616111837.83614.2*014.011===设2-2断面 86.22=h同理可得 22100.216m A = s m V 500.22= 319.0222=gV断面比能m E s 178.32=1-1断面和2-2断面的比能差： m E E E sv sd s 030.0-178.3-148.3-Δ21===-2-2断面的水力要素：m 582.81χ2= m R 649.22= s m C 212020.84= 两断面水力要素的值： m R R R 518.22649.2614.2221=+=+=s m V V V 518.22500.2536.2221=+=+=928.832020.84837.83221=+=+=C C C s m 21平均水力坡降： 00034.0518.2*928.83518.2*2222===R C VJ 引水渠段长度： m j i E S s 845.8800034.00030.0ΔΔ21=--=-=由引水渠段长120m,故所设的2-2断面水深2h 不符合，应重新设2h 并计算。
计算结果见表2-1计算表2—1故引水渠2-2断面水深为2.873m<三>、校核库水位2-2断面与 3-3断面列能量方程：g V g V h g V Z 2ξ222222223++=+计算简图见图2-2。
由于2-2与3-3断面非常接近，可近似认为32≈V V因水库进口处稍微修圆，查表4-3得局部水头损失系数ξ取0.20m gVh Z 923.2350.0*20.0853.22ξ222=+=+=库水位=Z+360.52=2.923+360.52=363.44m m 62.363≤ 由上可知所求库水位满足要求，即确定的尺寸合理。
第三节 校核渐变段长度是否满足要求66校核渐变段长度是否满足要求，也就是验算渐变段的扩散角是否应小于15°（见简图2-3）。
已知渐变断面为矩形，长60m ，底坡1:50Q=m 23.10240-46.60= tan θ=17.06023.10==b a θ=9.65°< 15°故渐变段长度满足要求。
第四节 溢洪道水面线推算一、渐变段水面线推算 单宽流量 q =293.846.60540m b Q ==/s h 1= h k =m g q 0.28.993.80.1α3232=×=（见图2—4） h 3 =2.3m 1Δs =32m 2Δs =28m 1—1断面的水力要素：A 1=b 1h 1=60.46×2.0=120.92m 2 x 1=b+2h 1=60.46+2×2.0=64.46m R 1 ==11x A m 876.146.6092.120= C 1=611R n =s m /33.79876.1014.012/16=× V 1=s m A Q /466.492.1205401== m g V 0.18.92466.42221=×=1—1断面比能 E 1S =h 1+=gV 221 2.0+1.0 = 3.0 m设2—2断面的水深 h 2=1.85m 则 b 2=m 23.5024046.60=+ A 2=b 2h 2=1.85×50.23 = 92.916m 2X 2=b 2+2h 2= 50.23 +2×1.85 =53.93mR 2=m X A 732.193.53916.9022== 64.46401 12 2 331:50 图2-4C 2=s m R n /21.78732.1014.0112/1662=×= V 2=s m A Q /811.5916.925402==m gV 723.1222= 2—2断面比能 m gV h E S 62.3723.185.122222=+=+=1—1与2—2断面比能之差 m E E E s s s 62.00.362.3Δ12=== 平均值 C=s m C C /77.78221.7833.7922/121=+=+ V=s m V V /14.52811.5466.4221=+=+R=m R R 8.12723.1876.1221=+=+平均水力坡降 J=0024.08.177.7814.52222=×=R C V 1—1与2—2段的长度 m J i E S S 56.320024.002.062.0ΔΔ1===可近似认为h m 85.12=,满足m S 32Δ1=。