侧槽式溢洪道特点与适用范围
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6第六章 溢洪道
宽顶堰 实用堰 驼峰堰 折线形堰
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
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。
侧槽溢洪道(河海大学水工建筑物课件)解读
（8－29）
对于棱柱体侧槽
0 ，则有 s
Q2 2Q dQ i0 2 2 dh C R g 2 ds ds Q2B 1 g 3
（8－30）
令式（8－29）中
Q2 Q 2 2Q dQ i0 2 2 0 3 2 C R g s g ds
（8－31）
＋1断面流量、水深、断面平均流速为Q+dQ、
h＋dh、V+dV；两断面在槽底相距ds。由变量流 的动量定律可导出下列水面线微分方程：
Q2 Q 2 u Q dQ i0 2 2 2 （8－28） 3 dh C R g s V g 2 ds ds Q2 B 1 g 3
第四节 其他型式的溢洪道 一、井式溢洪道
1、 组
成：溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、出口消能段及尾水渠。 2、工作原理：井式溢洪道工作时水流从四周经环形堰径跌入喇叭口，并在一定 深度处水舌相互汇交，逐渐成有压流，再经 隧洞泄往下游进入喇叭口的流量决定于堰 顶水头、堰的型式和周长；流量能否顺利 泄出隧洞取决于隧洞的断面尺寸以及竖井 内形成的压力水头。进水为自由堰流，出
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）％。
8－38 侧槽内复杂的流态
二
侧槽内水面曲线的计算
设侧槽断面按一定规律沿程扩展，各断面流 量按一定规律沿程增加。取侧槽的一个微分段 考虑，其底坡为 i ，为更具普遍性计算，自 0 侧槽进入侧槽的流向与槽轴线不正交，正交于 槽轴线的流速分量为u（与u垂直的另一分量为 v）。如设通过n－n断面的流量为Q，水深为h， 过水断面为 ，断面平均流速为V，；而在n
水工建筑物-溢洪道(第七章)
第 二 节 正 槽 溢 洪 道
（2）实用堰 实用堰的优点是堰面流量系数比宽顶堰大，泄水能力 强，但施工相对复杂。在大中型工程中，特别是在泄洪 流量较大的情况下，多采用这种堰型，如图6-5（b）所 示。 我国多采用： WES 标准剖面堰和克一奥剖面堰；堰面的 水力学参数可参见《水力学》或有关设计手册。对于重 要工程，其水力学参数应由水工模型试验进行验证或修 正。
和振动。在工程实践中，布臵这种泄洪设施往往与
导流隧洞相结合，施工期采用隧洞导流，竣工后废 洞利用。专门布臵竖井式溢洪道泄洪在我国应用较 少。
第 一 节 概 述
1
3
2
4
5
图6-3 竖井式溢洪道示意图 1—环形喇叭口; 2—渐变段; 3—竖井段
第 一 节 概 述
第 一 节
（4）虹吸式溢洪道：如图6-4所示，它是一种封闭式溢 概 洪道，其工作原理是利用虹吸的作用泄水。当库水位达 述 到一定的高程时，淹没了通气孔，水流经过堰顶并与空 气混合，逐渐将曲管内的空气带出，使曲管内产生真空， 虹吸作用发生而自动泄水。这种溢洪道的优点是能自动 调节上游水位，不需设臵闸门。其缺点是超泄能力较小， 构造复杂，且工作可靠性较差，在大中型工程应用较少。 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 二 节 正 槽 溢 洪 道
三、泄槽 泄槽的水流特点是高速、紊乱、掺气、惯性大，对 边界变化非常敏感。当边墙有转折时，就会产生缓冲 击波，对下游消能产生不利影响；当水流的佛氏数 Fr ＞ 2 时，将会产生波动和掺气现象；若流速超过 15m/s 时，可能产生空蚀问题。因此，应注重泄槽的合理布 臵。 1、泄槽的平面布臵 泄槽在平面上应尽量按直线、等宽和对称布臵。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，泄槽轴线也可设臵弯道。
岸边式溢洪道
2、DL 5077—1997 水工建筑物荷载设计规范，北京： 中国电力出版社，1998 3、SL 252—2000 水利水电工程等级划分及洪水标准， 北京：中国水利水电出版社，2000
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。
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。
河海大学水工建筑物_河岸溢洪道
2020
南京
第二节 正槽式溢洪道
水工建筑物
（2）横断面布置 进水渠一般按梯形断面，在控制段前缘过渡成矩形断
面。进水渠应有足够的断面尺寸。 一般可先拟定流速，由流速控制断面尺寸。进水渠流
速，应以大于库水悬移质的不淤流速和小于渠底不冲流速 ，一般1.5-3m/s，不应大于4m/s。在山势陡峭、开挖量 较大的情况下，可达(5—7m/s）。
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。(H=147m,N=122.5万kW)
2020
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第一节 概 述
水工建筑物
5、河岸溢洪道的位置选择
考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、经济指标等 因素。
（1）枢纽总体布置:溢洪道布置应结合枢纽布置全面考虑， 避免泄洪、发电、航运及灌溉等建筑物在布置上的干扰。其布 置时合理选择泄洪消能布置和型式，进水口应短而直，出水渠 应与下游河道平顺连接，避免下泄水流的冲刷及淤积；
2020
南京
第一节 概 述
6
1
2
4 3
5
水工建筑物
侧槽式溢洪道
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第一节 概 述
水工建筑物
（3）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。这种泄水设施的主要建筑物是泄 水隧洞。
缺点:水流条件复杂，超泄能力小，容易产生空蚀和振动。 在工程实践中，布置这种泄洪设施往往与导流隧洞相结合，施 工期采用隧洞导流，竣工后废洞利用。专门布置竖井式溢洪道 泄洪在我国应用较少。
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第一节 概 述
水工建筑物
正槽式溢洪道
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南京
第一节 概 述
河岸溢洪道-河海大学
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：
调整段与泄槽间利用断面的局部收缩或槽底小 坎构成一控制断面，使侧槽水流壅高后入泄槽。
二、井式溢洪道
•组成：溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、 出口消能段及尾水渠。
• 特点：小流量——堰流，井内水流的连续性易遭破坏，水流 不稳，容易出现振动和空蚀破坏；
大流量——井口淹没出流，孔流，超泄能力较小；
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。
• 槽断面应为深窄型梯形断面，堰一侧边坡为1:0.5， 山坡一侧边坡为1:0.3—1:0.5 ；
• 槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为 缓流流态，底坡坡度为缓坡，1:0.01—1:0.05；
4、调整段的设计：
调整段是侧槽后的平底梯形断面的渠道，作用 是稳定水流，长度应大于2hk ，hk 为临界水深。
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。
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：
调整段与泄槽间利用断面的局部收缩或槽底小 坎构成一控制断面，使侧槽水流壅高后入泄槽。
二、井式溢洪道
•组成：溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、 出口消能段及尾水渠。
• 特点：小流量——堰流，井内水流的连续性易遭破坏，水流 不稳，容易出现振动和空蚀破坏；
大流量——井口淹没出流，孔流，超泄能力较小；
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。
• 槽断面应为深窄型梯形断面，堰一侧边坡为1:0.5， 山坡一侧边坡为1:0.3—1:0.5 ；
• 槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为 缓流流态，底坡坡度为缓坡，1:0.01—1:0.05；
4、调整段的设计：
调整段是侧槽后的平底梯形断面的渠道，作用 是稳定水流，长度应大于2hk ，hk 为临界水深。
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。
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。
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。
溢洪道
常用的堰形：宽顶堰、实用堰
（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）
（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
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中
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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。
侧槽溢洪道及非常泄洪设施技术
，
２２ 自溃式非 常温洪道 ． 引 冲 自溃式非 常隘 洪道是 在 白溃 坝顶 部设 置低 于坝 顶 的引冲槽 ， 当水 位上升时 ， 水流 经过 引冲槽 冲开缺 口， 而后 向 两侧扩展 ， 土石坝在较短的时 间 内 自行 溃决 。这种 自溃 坝 使 溃决过程 中泄量逐渐增加 ．对下 游 防护较有利 ， 自溃坝 的 故 高度范围较大 ， 工程 上应用较为广泛 。 在 ２ ３ 爆破引溃式非常溢洪道 ． 当水库有天然马鞍形 山口做 副坝 时， 以采取在 特大洪 可 水 时挖开或炸开 副坝来 泄洪 的非 常措 施。在需 要 泄洪 时可 通过 预先设 置的廊道装人炸药 ， 然后 破捻过洪。 以上非 常泄洪设施 ， 其设 计 和运用 存在 不少 问题 ， 如能 按 时把坝 冲开或炸开 ， 旦过 水则 无法 控制 流量 ， 库水 放 一 在 至堰顶高程前 ， 以重新断流 ； 难 启用 时间不 易确定 ， 若使 用不 当， 将造成人为洪峰 ， 而加 重下游灾情。 反 由于非常泄洪设施运用 几率较少 ， 经过 实际 运用和洪 水 考验 的较少 ， 设计 理论 不完善 ， 又缺乏 实践经 验 ， 用时要 具 采 体研究 、 慎重对 待 ， 以使其既经济合理 ， 又确保安全可靠 。
文 章 编 号 ：０７— ５ ６ ２ １ ）４— ０４— ２ １０ ７ ９ （０ １０ ０ ８ ０
侧 槽 溢 洪 道 及 非 常泄 洪 设 施 技 术
蒋春霞， 王春 燕
（ 龙 江 省 八 五 六 农 场 水 务 局 ， 龙 江 虎 林 １８ １ ） 黑 黑 ５ ４ ８
摘 要 ： 侧槽溢洪道和非常泄洪设施都属于泄水建筑物 中的一种 型式。通过对侧槽 溢洪道 和非常 泄洪设施特 点的分 析 ， 出不 管 得
向逐 渐 加 大 。
２２ 自溃式非 常温洪道 ． 引 冲 自溃式非 常隘 洪道是 在 白溃 坝顶 部设 置低 于坝 顶 的引冲槽 ， 当水 位上升时 ， 水流 经过 引冲槽 冲开缺 口， 而后 向 两侧扩展 ， 土石坝在较短的时 间 内 自行 溃决 。这种 自溃 坝 使 溃决过程 中泄量逐渐增加 ．对下 游 防护较有利 ， 自溃坝 的 故 高度范围较大 ， 工程 上应用较为广泛 。 在 ２ ３ 爆破引溃式非常溢洪道 ． 当水库有天然马鞍形 山口做 副坝 时， 以采取在 特大洪 可 水 时挖开或炸开 副坝来 泄洪 的非 常措 施。在需 要 泄洪 时可 通过 预先设 置的廊道装人炸药 ， 然后 破捻过洪。 以上非 常泄洪设施 ， 其设 计 和运用 存在 不少 问题 ， 如能 按 时把坝 冲开或炸开 ， 旦过 水则 无法 控制 流量 ， 库水 放 一 在 至堰顶高程前 ， 以重新断流 ； 难 启用 时间不 易确定 ， 若使 用不 当， 将造成人为洪峰 ， 而加 重下游灾情。 反 由于非常泄洪设施运用 几率较少 ， 经过 实际 运用和洪 水 考验 的较少 ， 设计 理论 不完善 ， 又缺乏 实践经 验 ， 用时要 具 采 体研究 、 慎重对 待 ， 以使其既经济合理 ， 又确保安全可靠 。
文 章 编 号 ：０７— ５ ６ ２ １ ）４— ０４— ２ １０ ７ ９ （０ １０ ０ ８ ０
侧 槽 溢 洪 道 及 非 常泄 洪 设 施 技 术
蒋春霞， 王春 燕
（ 龙 江 省 八 五 六 农 场 水 务 局 ， 龙 江 虎 林 １８ １ ） 黑 黑 ５ ４ ８
摘 要 ： 侧槽溢洪道和非常泄洪设施都属于泄水建筑物 中的一种 型式。通过对侧槽 溢洪道 和非常 泄洪设施特 点的分 析 ， 出不 管 得
向逐 渐 加 大 。
《水工建筑物》第四章 河岸溢洪道1
水渠段 控制段 泄槽段 消能防冲设施 出水渠
第五章
河 岸 溢 洪 道
第三节
侧 槽 溢 洪 道
• 一、侧槽溢洪道的布置特点 • 二、侧槽设计
–1、堰长 –2、槽底纵坡 –3、侧槽横断面底宽（ b0、bL ） –4、侧槽横向边坡系数 –5、侧槽始端槽底高程与末端水深
• 三、侧槽水力计算要点
第五章
河 岸 溢 洪 道
4
6
1
2
3
5
图6-2 侧槽式溢洪道布置图 洪道; 侧槽; 泄水槽; 1—洪道; 2 侧槽; 3 泄水槽; 4 出口布消能段 洪道 2—侧槽 3—泄水槽 4—出口布消能段 上坝公路; 5—上坝公路; 6 土石坝 上坝公路 6—土石坝
第 一 节 概 述
第五章
河 岸 溢 洪 道
第 一 节 概 述
第五章
第 一 节 概 述
第五章
河 岸 溢 洪 道
4
2
1 R=4 3 2
图6-4 虹吸工溢洪道示意图 遮檐; 2—通气孔 通气孔; 3—挑流坎 挑流坎; 1—遮檐; 2 通气孔; 3 挑流坎; 遮檐
4—曲管 4 曲管
第 一 节 概 述
第五章
河 岸 溢 洪 道
二、河岸溢洪道的位置选择 考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、 考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、 经济指标等因素。 经济指标等因素。 枢纽总体布置: （ 1 ） 枢纽总体布置 : 溢洪道布置应结合枢纽布 置全面考虑， 避免泄洪、 发电、 置全面考虑 ， 避免泄洪 、 发电 、 航运及灌溉等建 筑物在布置上的干扰。 筑物在布置上的干扰 。 其布置时合理选择泄洪消 能布置和型式，进水口应短而直， 能布置和型式 ， 进水口应短而直 ， 出水渠应与下 游河道平顺连接，避免下泄水流的冲刷及淤积， 游河道平顺连接，避免下泄水流的冲刷及淤积， 地形、地质条件， （2）地形、地质条件，溢洪道应布置在地形适 地质坚固且稳定的岸边或天然垭口的岩基上， 宜 、 地质坚固且稳定的岸边或天然垭口的岩基上 ， 以减少开挖量。 以减少开挖量。
侧槽溢洪道工作原理
侧的边坡一般可用1：0.5，对岸边坡则可用1：0.3～1：0.5。 3、选定侧槽底宽。泄流量沿侧槽轴线均匀增加，所以侧槽断面积应沿程增大，始末断面
底宽比约为1:1~1:4； 4、选定槽底纵坡i0。槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为缓流流态，底
坡坡度为缓坡，1:0.01~1:0.05 5、选定经济的槽末水深hl。为减少侧槽开挖量，宜取hL ＝ （1.2~1.5)hk,这里 hk为槽
度hb应不超过0.5H，其中H为堰顶溢流水头。 9、自起始断面既定的水面高程，引用第7步计算成果向下游推算各断面水面高程和堰
底高程，从而得到侧槽的全部形态
第四节 其他型式的溢洪道
一、井式溢洪道
1、组 成：溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、出口消能段及尾水渠。
2、工作原理：井式溢洪道工作时水流从四周经环形堰径跌入喇叭口，并在一定 深度处水舌相互汇交，逐渐成有压流，再经 隧洞泄往下游进入喇叭口的流量决定于堰 顶水头、堰的型式和周长；流量能否顺利 泄出隧洞取决于隧洞的断面尺寸以及竖井 内形成的压力水头。进水为自由堰流，出 水为有压管流，所以井式溢洪道适应的水 头达100～200m。
8－38 侧槽内复杂的流态
二 侧槽内水面曲线的计算
设侧槽断面按一定规律沿程扩展，各断面流 量按一定规律沿程增加。取侧槽的一个微分段 考虑，其底坡为 i0 ，为更具普遍性计算，自 侧槽进入侧槽的流向与槽轴线不正交，正交于 槽轴线的流速分量为u（与u垂直的另一分量为 v）。如设通过n－n断面的流量为Q，水深为h，
s
dh
i0
Q2
2C 2R
2Q
g 2
dQ ds
ds
1 Q2B
g 3
（8－29） （8－30）
底宽比约为1:1~1:4； 4、选定槽底纵坡i0。槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为缓流流态，底
坡坡度为缓坡，1:0.01~1:0.05 5、选定经济的槽末水深hl。为减少侧槽开挖量，宜取hL ＝ （1.2~1.5)hk,这里 hk为槽
度hb应不超过0.5H，其中H为堰顶溢流水头。 9、自起始断面既定的水面高程，引用第7步计算成果向下游推算各断面水面高程和堰
底高程，从而得到侧槽的全部形态
第四节 其他型式的溢洪道
一、井式溢洪道
1、组 成：溢流喇叭口、渐变段、弯曲段、泄水隧洞、出口消能段及尾水渠。
2、工作原理：井式溢洪道工作时水流从四周经环形堰径跌入喇叭口，并在一定 深度处水舌相互汇交，逐渐成有压流，再经 隧洞泄往下游进入喇叭口的流量决定于堰 顶水头、堰的型式和周长；流量能否顺利 泄出隧洞取决于隧洞的断面尺寸以及竖井 内形成的压力水头。进水为自由堰流，出 水为有压管流，所以井式溢洪道适应的水 头达100～200m。
8－38 侧槽内复杂的流态
二 侧槽内水面曲线的计算
设侧槽断面按一定规律沿程扩展，各断面流 量按一定规律沿程增加。取侧槽的一个微分段 考虑，其底坡为 i0 ，为更具普遍性计算，自 侧槽进入侧槽的流向与槽轴线不正交，正交于 槽轴线的流速分量为u（与u垂直的另一分量为 v）。如设通过n－n断面的流量为Q，水深为h，
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1 Q2B
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（8－29） （8－30）
岸边溢洪道布置和型式选择
出现不大于0.1MPa的拉应力。
第七章 岸边溢洪道
三、泄槽
正槽溢洪道的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。泄槽一般位于挖方地段， 设计时要根据地形、地质、水流条件及经济等因素合理确定其 形状和尺寸。由于泄槽内的水流处于急流状态，高速水流带来 的一些特殊问题，如冲击波、水流掺气、空蚀和压力脉动等， 应认真考虑，并采取相应的措施。
SL253－2000《溢洪道设计规范》指出：堰（闸）的稳定 分析可采用刚体极限平衡法；闸室基底应力及实用堰堰体应力 分析可采用材料力学方法，重要工程或受力条件复杂时可采用 有限元法；闸墩的应力分析可采用材料力学法，大型闸墩宜采 用有限元法；宽顶堰及驼峰堰底板应力分析可采用材料力学法、 有限元或弹性地基梁法。
h
v2 g
sin 2
1
2
计算外侧水深时θ取正值，计算内侧水深时θ取负值。
第七章 岸边溢洪道
弯曲段的水力设计方法大体可分为两类：①施加侧向力， 即采取工程措施，向弯曲段水流施加作用力，使它与水流离心 力相平衡，以达到消除干扰的目的，如渠底超高法、弯曲导流 墙法等；②干扰处理法，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的反扰动，来消除原来扰动的影响， 如复曲线段法、螺旋线过渡段法和斜坎法等。
第七章 岸边溢洪道
引水渠的横断面，在岩基上接近矩形，边坡根据岩层条件 确定，新鲜岩石一般为1:0.1~1:0.3，风化岩石为1:0.5~1:1.0；在 土基上采用梯形，边坡根据土坡稳定要求确定，一般选用 1:1.5~1:2.5。
引水渠应根据地质情况、渠线长短、流速大小等条件确定 是否需要衬护。
第七章 岸边溢洪道
第七章 岸边溢洪道
（一）溢流堰的型式
第七章 岸边溢洪道
三、泄槽
正槽溢洪道的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。泄槽一般位于挖方地段， 设计时要根据地形、地质、水流条件及经济等因素合理确定其 形状和尺寸。由于泄槽内的水流处于急流状态，高速水流带来 的一些特殊问题，如冲击波、水流掺气、空蚀和压力脉动等， 应认真考虑，并采取相应的措施。
SL253－2000《溢洪道设计规范》指出：堰（闸）的稳定 分析可采用刚体极限平衡法；闸室基底应力及实用堰堰体应力 分析可采用材料力学方法，重要工程或受力条件复杂时可采用 有限元法；闸墩的应力分析可采用材料力学法，大型闸墩宜采 用有限元法；宽顶堰及驼峰堰底板应力分析可采用材料力学法、 有限元或弹性地基梁法。
h
v2 g
sin 2
1
2
计算外侧水深时θ取正值，计算内侧水深时θ取负值。
第七章 岸边溢洪道
弯曲段的水力设计方法大体可分为两类：①施加侧向力， 即采取工程措施，向弯曲段水流施加作用力，使它与水流离心 力相平衡，以达到消除干扰的目的，如渠底超高法、弯曲导流 墙法等；②干扰处理法，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的反扰动，来消除原来扰动的影响， 如复曲线段法、螺旋线过渡段法和斜坎法等。
第七章 岸边溢洪道
引水渠的横断面，在岩基上接近矩形，边坡根据岩层条件 确定，新鲜岩石一般为1:0.1~1:0.3，风化岩石为1:0.5~1:1.0；在 土基上采用梯形，边坡根据土坡稳定要求确定，一般选用 1:1.5~1:2.5。
引水渠应根据地质情况、渠线长短、流速大小等条件确定 是否需要衬护。
第七章 岸边溢洪道
第七章 岸边溢洪道
（一）溢流堰的型式
侧槽溢洪道.
第三节 侧槽溢洪道
一、概 述
1、适用范围：
当水利枢纽的拦河坝难以本
身溢流，且两岸陡峭，布置正槽 溢洪道将导致巨大开挖量时，可 采用侧槽式溢洪道。 2、组成部分： 侧槽溢洪道由溢流堰、侧槽 和泄水道三个主要部分组成。
图8－36 侧槽明流溢洪道典型布置
3、工作原理：溢流堰轴线大致顺河岸等高线布置，水流过堰后进入 与堰轴线平行的侧槽内，然后通过泄水道泄往下游。此泄水道 可为类似于上节所述的明流陡坡泄槽以及相应的消能段，也可 由斜井、泄水隧洞组成，如图8－37。
y Q1 v1 v2 V2 Q V g Q1 Q2 Q1
（8－32）
式中△y为相邻两断面①、②的水面高差, △Q=Q2 －Q1， △V＝V2－V1
图8－40 侧槽水面曲线计算简图
三
侧槽设计步骤
1、根据调洪演算及方案优选，首先定出侧堰堰顶高程和过堰单宽流量，选定侧槽长度。 2、为节省开挖量，侧槽多选用深窄梯形断面。在满足水流要求和变坡稳定条件下，侧堰 侧的边坡一般可用1：0.5，对岸边坡则可用1：0.3～1：0.5。 3、选定侧槽底宽。泄流量沿侧槽轴线均匀增加，所以侧槽断面积应沿程增大，始末断面 底宽比约为1:1~1:4； 4、选定槽底纵坡i0。槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为缓流流态，底 坡坡度为缓坡，1:0.01~1:0.05 5、选定经济的槽末水深hl。为减少侧槽开挖量，宜取hL ＝ （1.2~1.5)hk,这里 hk为槽 末流量QL相应的临界水深。 6、为避免槽内紊乱波动水流直接进入泄槽（或斜井），保证下游较好的水力条件， 侧槽结束后还应设置适当的调整段和控制断面（图8－40）。 7、以侧槽末端断面为起算断面，选用适当的水面曲线差分方程，逐段向上游推算水面 高差和相应水深。 8、选定起始断面的水面高程。为使溢流堰为非淹没出流，起始断面水面超过堰顶的高 度hb应不超过0.5H，其中H为堰顶溢流水头。 9、自起始断面既定的水面高程，引用第7步计算成果向下游推算各断面水面高程和堰 底高程，从而得到侧槽的全部形态
一、概 述
1、适用范围：
当水利枢纽的拦河坝难以本
身溢流，且两岸陡峭，布置正槽 溢洪道将导致巨大开挖量时，可 采用侧槽式溢洪道。 2、组成部分： 侧槽溢洪道由溢流堰、侧槽 和泄水道三个主要部分组成。
图8－36 侧槽明流溢洪道典型布置
3、工作原理：溢流堰轴线大致顺河岸等高线布置，水流过堰后进入 与堰轴线平行的侧槽内，然后通过泄水道泄往下游。此泄水道 可为类似于上节所述的明流陡坡泄槽以及相应的消能段，也可 由斜井、泄水隧洞组成，如图8－37。
y Q1 v1 v2 V2 Q V g Q1 Q2 Q1
（8－32）
式中△y为相邻两断面①、②的水面高差, △Q=Q2 －Q1， △V＝V2－V1
图8－40 侧槽水面曲线计算简图
三
侧槽设计步骤
1、根据调洪演算及方案优选，首先定出侧堰堰顶高程和过堰单宽流量，选定侧槽长度。 2、为节省开挖量，侧槽多选用深窄梯形断面。在满足水流要求和变坡稳定条件下，侧堰 侧的边坡一般可用1：0.5，对岸边坡则可用1：0.3～1：0.5。 3、选定侧槽底宽。泄流量沿侧槽轴线均匀增加，所以侧槽断面积应沿程增大，始末断面 底宽比约为1:1~1:4； 4、选定槽底纵坡i0。槽底高程应保证溢流堰为自由溢流，侧槽中水流应为缓流流态，底 坡坡度为缓坡，1:0.01~1:0.05 5、选定经济的槽末水深hl。为减少侧槽开挖量，宜取hL ＝ （1.2~1.5)hk,这里 hk为槽 末流量QL相应的临界水深。 6、为避免槽内紊乱波动水流直接进入泄槽（或斜井），保证下游较好的水力条件， 侧槽结束后还应设置适当的调整段和控制断面（图8－40）。 7、以侧槽末端断面为起算断面，选用适当的水面曲线差分方程，逐段向上游推算水面 高差和相应水深。 8、选定起始断面的水面高程。为使溢流堰为非淹没出流，起始断面水面超过堰顶的高 度hb应不超过0.5H，其中H为堰顶溢流水头。 9、自起始断面既定的水面高程，引用第7步计算成果向下游推算各断面水面高程和堰 底高程，从而得到侧槽的全部形态
侧槽式溢洪道特点与适用范围
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。
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；
6.4 非常溢洪道
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。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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，
（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。
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。
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；
6.4 非常溢洪道
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。
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。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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，
（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。
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采用试算法进行计算：先假设
由hi hi1 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。
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，
0.3m厚混凝土护面 0.6m厚3.0m深的混凝土截水墙
8.80
0.6m厚1.5m深的混凝土截水墙 5.65
图4-2 漫顶自溃式非常溢洪道 单位：m
（2）引冲自溃式非常溢洪道在自溃 坝顶中部设置低于坝顶的引冲槽，当水 位上升时，水流经过引冲槽冲开缺口， 而后向两侧扩展，使土石坝在较短的时 间内自行溃决。这种自溃坝在溃决过程 中泄量逐渐增加，故自溃坝的高度范围 可较大。
(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。
d
(hl
hk
)
(1
)( vl2 vk 2 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。
在设计非常泄洪设施时，应注意以下几 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；
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。
（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。
1:2 草皮护面的非常溢洪道
1.5 0.9 土堤
自溃堤各段间隔墙 1:2
–(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。
• 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。
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）
y
(v1 v2 2g
)
[(v2
v1 )
Q2 Q1
Q1 Q2
(v1Βιβλιοθήκη v2)]Jx
y
(v1 v2 2g
)
[(v2
v1 )
Q2 Q1
Q1 Q2
(v1
v2
)]
J x
上式各符号意义见书P272及图Y6-32。
（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。
6.4 非常溢洪道
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。
河岸溢洪道
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。
为缓流； （3）溢流堰为自由出流；
（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 bb00//bbll采，用对0侧.5槽~1.工0；程 量 影 响 很 大 ， 通 常
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。
(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。
(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。
m 0.5
b0 / bl 0.5 ~ 1.0
i 0.01~ 0.05
hl (1.2 ~ 1.5)hk
由hi hi1 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。
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，
0.3m厚混凝土护面 0.6m厚3.0m深的混凝土截水墙
8.80
0.6m厚1.5m深的混凝土截水墙 5.65
图4-2 漫顶自溃式非常溢洪道 单位：m
（2）引冲自溃式非常溢洪道在自溃 坝顶中部设置低于坝顶的引冲槽，当水 位上升时，水流经过引冲槽冲开缺口， 而后向两侧扩展，使土石坝在较短的时 间内自行溃决。这种自溃坝在溃决过程 中泄量逐渐增加，故自溃坝的高度范围 可较大。
(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。
d
(hl
hk
)
(1
)( vl2 vk 2 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。
在设计非常泄洪设施时，应注意以下几 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；
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。
（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。
1:2 草皮护面的非常溢洪道
1.5 0.9 土堤
自溃堤各段间隔墙 1:2
–(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。
• 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。
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）
y
(v1 v2 2g
)
[(v2
v1 )
Q2 Q1
Q1 Q2
(v1Βιβλιοθήκη v2)]Jx
y
(v1 v2 2g
)
[(v2
v1 )
Q2 Q1
Q1 Q2
(v1
v2
)]
J x
上式各符号意义见书P272及图Y6-32。
（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。
6.4 非常溢洪道
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。
河岸溢洪道
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。
为缓流； （3）溢流堰为自由出流；
（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 bb00//bbll采，用对0侧.5槽~1.工0；程 量 影 响 很 大 ， 通 常
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。
(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。
(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。
m 0.5
b0 / bl 0.5 ~ 1.0
i 0.01~ 0.05
hl (1.2 ~ 1.5)hk