第五章河岸溢洪道

1、第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 第二節(jié)第二節(jié) 正正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè)側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第四節(jié)第四節(jié) 非非 常常 溢溢 洪洪 道道 第五章第五章 河岸溢洪道河岸溢洪道 第五章 河 岸 溢 洪 道 簡介 一、河岸溢洪道的型式 二、河岸溢洪道的位置選擇 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第二節(jié)第二節(jié) 正正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 水渠段 控制段 泄槽段 消能防沖設(shè)施 出水渠 第五章 河 岸 溢 洪 道 一、側(cè)槽溢洪道的布置特點 二、側(cè)槽設(shè)計 1、堰長 2、槽底縱坡 3、側(cè)槽橫斷面底寬（ b0、bL ） 4、側(cè)槽橫向邊坡系數(shù)

2、5、側(cè)槽始端槽底高程與末端水深 三、側(cè)槽水力計算要點 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè)側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 非常溢洪道簡介 非常溢洪道類型 漫流式 自潰式 爆破引潰式 第四節(jié)第四節(jié) 非非 常常 溢溢 洪洪 道道 思考題思考題 第五章 河 岸 溢 洪 道 河岸溢洪道簡介河岸溢洪道簡介: : 在水利樞紐中，為了防止洪水漫過壩頂，危及大壩在水利樞紐中，為了防止洪水漫過壩頂，危及大壩 和樞紐的安全，必須布置泄水建筑物，以宣泄水庫按運和樞紐的安全，必須布置泄水建筑物，以宣泄水庫按運 行要求不能容納的多余來水量。行要求不能容納的多余來水量。 常用的泄水建筑物有河床式溢洪道、河岸溢洪道。常

3、用的泄水建筑物有河床式溢洪道、河岸溢洪道。 對于以土石壩及某些輕型壩型為主壩的樞紐，常在壩體對于以土石壩及某些輕型壩型為主壩的樞紐，常在壩體 以外的岸邊或天然埡口布置溢洪道，稱河岸溢洪道。以外的岸邊或天然埡口布置溢洪道，稱河岸溢洪道。 溢洪道除應(yīng)有足夠的泄洪能力外，還應(yīng)保證在運用溢洪道除應(yīng)有足夠的泄洪能力外，還應(yīng)保證在運用 期間的自身安全和下泄水流與原河道水流得到良好的銜期間的自身安全和下泄水流與原河道水流得到良好的銜 接。接。 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 第五章 河 岸 溢 洪 道 一、河岸溢洪道的型式一、河岸溢洪道的型式 河岸溢洪道其主要型式有河岸溢洪道其主要型式有 正槽溢洪道正槽溢洪道 側(cè)

4、槽溢洪道側(cè)槽溢洪道 井式井式 虹吸式虹吸式 （1 1）正槽溢洪道）正槽溢洪道：其泄槽與溢流堰軸線正交，過堰：其泄槽與溢流堰軸線正交，過堰 水流與泄槽軸線方向一致，如水流與泄槽軸線方向一致，如圖圖6-16-1所示。所示。 正槽溢洪道適用于各種水頭和流量，并且水流條正槽溢洪道適用于各種水頭和流量，并且水流條 件好，運用管理方便。因此，在實際工程中，大多件好，運用管理方便。因此，在實際工程中，大多 數(shù)以土石壩為主壩的水利樞紐都采用這種溢洪道。數(shù)以土石壩為主壩的水利樞紐都采用這種溢洪道。 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-16-1正槽溢洪道布置圖正槽溢洪道布置圖 1 1

5、進水段進水段; 2; 2控制段控制段; 3; 3泄槽泄槽; 4; 4消能防沖段消能防沖段; ; 5 5出水渠出水渠; 6; 6非常溢洪道非常溢洪道; 7; 7土壩土壩 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 7 6 1 2 3 4 5 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第五章 河 岸 溢 洪 道 第五章 河 岸 溢 洪 道 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第五章 河 岸 溢 洪 道 第

6、一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 第五章 河 岸 溢 洪 道 （2 2）側(cè)槽溢洪道）側(cè)槽溢洪道：其溢流堰與泄槽的軸線接近平行，：其溢流堰與泄槽的軸線接近平行， 過堰水流在較短距離內(nèi)轉(zhuǎn)彎約過堰水流在較短距離內(nèi)轉(zhuǎn)彎約9090，再經(jīng)泄槽泄入下，再經(jīng)泄槽泄入下 游。它適宜壩肩山體高，岸坡較陡的情況。游。它適宜壩肩山體高，岸坡較陡的情況。 圖圖6-2 6-2 側(cè)槽式溢洪道布置圖側(cè)槽式溢洪道布置圖 1 1洪道洪道; 2; 2側(cè)槽側(cè)槽; 3; 3泄水槽泄水槽; 4; 4出口布消能段出口布消能段 5 5上壩公路上壩公路; 6; 6土石壩土石壩 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 1 2 3 4

7、 5 6 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 （3 3）井式溢洪道）井式溢洪道：圖圖6-36-3所示，這種溢洪道由溢流所示，這種溢洪道由溢流 喇叭口段、豎井段和泄洪隧洞段組成。水流進入環(huán)喇叭口段、豎井段和泄洪隧洞段組成。水流進入環(huán) 行溢流堰后，經(jīng)豎井和泄水隧洞段流入下游。這種行溢流堰后，經(jīng)豎井和泄水隧洞段流入下游。這種 泄水設(shè)施的主要建筑物是泄水隧洞泄水設(shè)施的主要建筑物是泄水隧洞. . 缺點缺點: :水流條件復(fù)雜，超泄能力小，容易產(chǎn)生空蝕水流條件復(fù)雜，超泄能力小，容易產(chǎn)生空蝕 和振動。在工程實踐中，布置這種泄洪設(shè)施往往與和振動。在工程實踐中，布

8、置這種泄洪設(shè)施往往與 導(dǎo)流隧洞相結(jié)合，施工期采用隧洞導(dǎo)流，竣工后廢導(dǎo)流隧洞相結(jié)合，施工期采用隧洞導(dǎo)流，竣工后廢 洞利用。專門布置豎井式溢洪道泄洪在我國應(yīng)用較洞利用。專門布置豎井式溢洪道泄洪在我國應(yīng)用較 少。少。 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-3 6-3 豎井式溢洪道示意圖豎井式溢洪道示意圖 1 1環(huán)形喇叭口環(huán)形喇叭口; 2; 2漸變段漸變段; 3; 3豎井段豎井段 4 4隧洞隧洞; 5; 5混凝土壩混凝土壩 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 1 2 3 4 5 6 5 3 4 2 1 第五章 河 岸 溢 洪 道 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢

9、洪 道 （4 4）虹吸式溢洪道）虹吸式溢洪道：如：如圖圖6-46-4所示，它是一種封閉式溢所示，它是一種封閉式溢 洪道，其工作原理是利用虹吸的作用泄水。當庫水位達洪道，其工作原理是利用虹吸的作用泄水。當庫水位達 到一定的高程時，淹沒了通氣孔，水流經(jīng)過堰頂并與空到一定的高程時，淹沒了通氣孔，水流經(jīng)過堰頂并與空 氣混合，逐漸將曲管內(nèi)的空氣帶出，使曲管內(nèi)產(chǎn)生真空，氣混合，逐漸將曲管內(nèi)的空氣帶出，使曲管內(nèi)產(chǎn)生真空， 虹吸作用發(fā)生而自動泄水。這種溢洪道的優(yōu)點是能自動虹吸作用發(fā)生而自動泄水。這種溢洪道的優(yōu)點是能自動 調(diào)節(jié)上游水位，不需設(shè)置閘門。其缺點是超泄能力較小，調(diào)節(jié)上游水位，不需設(shè)置閘門。其缺點是超泄

10、能力較小， 構(gòu)造復(fù)雜，且工作可靠性較差，在大中型工程應(yīng)用較少。構(gòu)造復(fù)雜，且工作可靠性較差，在大中型工程應(yīng)用較少。 以上四種類型的泄洪設(shè)施，前兩種設(shè)施的整個流程以上四種類型的泄洪設(shè)施，前兩種設(shè)施的整個流程 是完全敞開的，故又稱為開敞式溢洪道，而后兩種又稱是完全敞開的，故又稱為開敞式溢洪道，而后兩種又稱 為封閉式溢洪道。為封閉式溢洪道。 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-4 6-4 虹吸工溢洪道示意圖虹吸工溢洪道示意圖 1 1遮檐遮檐; 2; 2通氣孔通氣孔; 3; 3挑流坎挑流坎; 4; 4曲管曲管 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 2 4 R=4 1 3 2 第五章

11、 河 岸 溢 洪 道 二、河岸溢洪道的位置選擇二、河岸溢洪道的位置選擇 考慮樞紐總體布置、地形、地質(zhì)、施工及運行、考慮樞紐總體布置、地形、地質(zhì)、施工及運行、 經(jīng)濟指標等因素。經(jīng)濟指標等因素。 （1 1）樞紐總體布置）樞紐總體布置: :溢洪道布置應(yīng)結(jié)合樞紐布溢洪道布置應(yīng)結(jié)合樞紐布 置全面考慮，避免泄洪、發(fā)電、航運及灌溉等建置全面考慮，避免泄洪、發(fā)電、航運及灌溉等建 筑物在布置上的干擾。其布置時合理選擇泄洪消筑物在布置上的干擾。其布置時合理選擇泄洪消 能布置和型式，進水口應(yīng)短而直，出水渠應(yīng)與下能布置和型式，進水口應(yīng)短而直，出水渠應(yīng)與下 游河道平順連接，避免下泄水流的沖刷及淤積，游河道平順連接，避免

12、下泄水流的沖刷及淤積， （2 2）地形、地質(zhì)條件，溢洪道應(yīng)布置在地形適）地形、地質(zhì)條件，溢洪道應(yīng)布置在地形適 宜、地質(zhì)堅固且穩(wěn)定的岸邊或天然埡口的巖基上，宜、地質(zhì)堅固且穩(wěn)定的岸邊或天然埡口的巖基上， 以減少開挖量。以減少開挖量。 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 并應(yīng)盡量避免深挖，以免造成高邊坡失穩(wěn)或邊坡并應(yīng)盡量避免深挖，以免造成高邊坡失穩(wěn)或邊坡 處理困難等問題。需要特別指出的是，在選擇溢處理困難等問題。需要特別指出的是，在選擇溢 洪道的位置時，應(yīng)充分考慮水文地質(zhì)條件，以確洪道的位置時，應(yīng)充分考慮水文地質(zhì)條件，以確 保溢洪道的安全。保溢洪道的安全。 （3 3）施工和運行

13、）施工和運行: : 應(yīng)使開挖出渣線路和堆渣場地便于布置，并考慮應(yīng)使開挖出渣線路和堆渣場地便于布置，并考慮 利用開挖出來的土石料作為筑壩材料，以減少棄利用開挖出來的土石料作為筑壩材料，以減少棄 料為運行方便，溢洪道不宜離水庫管理處太遠。料為運行方便，溢洪道不宜離水庫管理處太遠。 第一節(jié)第一節(jié) 概 概 述 述 第五章 河 岸 溢 洪 道 正槽溢洪道一般由進水渠段、控制段、泄槽段、消正槽溢洪道一般由進水渠段、控制段、泄槽段、消 能防沖設(shè)施和出水渠五個部分組成。能防沖設(shè)施和出水渠五個部分組成。 一、進水渠一、進水渠 進水渠是水庫與控制段之間的連接段進水渠是水庫與控制段之間的連接段; ; 作用作用: :

14、進水及調(diào)整水流。當控制段鄰近水庫時，進水渠進水及調(diào)整水流。當控制段鄰近水庫時，進水渠 可用一喇叭形進水口代替，具體布置應(yīng)從三個方面考慮：可用一喇叭形進水口代替，具體布置應(yīng)從三個方面考慮： （1 1）平面布置：進水渠在平面上最好按直線布置，且）平面布置：進水渠在平面上最好按直線布置，且 前緣不得有阻礙進流的山頭或建筑物，以便水流均勻平前緣不得有阻礙進流的山頭或建筑物，以便水流均勻平 順入渠。受地形、地質(zhì)條件及上游河勢的影響需設(shè)置彎順入渠。受地形、地質(zhì)條件及上游河勢的影響需設(shè)置彎 道時，彎道軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于道時，彎道軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于4 4倍渠底寬度。彎倍渠底寬度。彎 道與控制段之間應(yīng)布

15、置一（道與控制段之間應(yīng)布置一（2-3)H2-3)H直線段過渡。直線段過渡。 第二節(jié)第二節(jié) 正正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 （2 2）橫斷面布置）橫斷面布置 進水渠一般按梯形斷面，在控制段前緣過渡成矩形斷面。進水渠一般按梯形斷面，在控制段前緣過渡成矩形斷面。 進水渠應(yīng)有足夠的斷面尺寸。進水渠應(yīng)有足夠的斷面尺寸。 一般可先擬定流速，由流速控制斷面尺寸。進水渠流一般可先擬定流速，由流速控制斷面尺寸。進水渠流 速，應(yīng)以大于庫水懸移質(zhì)的不淤流速和小于渠底不沖流速，應(yīng)以大于庫水懸移質(zhì)的不淤流速和小于渠底不沖流 速，一般不應(yīng)大于速，一般不應(yīng)大于4m/s4m/s。在山勢陡峭、開挖量較

16、大的情。在山勢陡峭、開挖量較大的情 況下，也可達況下，也可達(5(57m/s7m/s）。）。 進水渠一般可不襯護，當為了減小水頭損失或滿足抗沖進水渠一般可不襯護，當為了減小水頭損失或滿足抗沖 要求時，也可用混凝土、漿砌石襯護。要求時，也可用混凝土、漿砌石襯護。 （3 3）縱斷面布置）縱斷面布置 進水渠的縱斷面應(yīng)布置成平坡或不大的反坡（傾向水進水渠的縱斷面應(yīng)布置成平坡或不大的反坡（傾向水 庫）。當控制段采用實用堰時，堰前渠底高程宜比控制庫）。當控制段采用實用堰時，堰前渠底高程宜比控制 段堰頂高程低段堰頂高程低0.5Hs0.5Hs（HsHs為堰面設(shè)計為堰面設(shè)計 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪

17、洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 水頭），以保持良好的入流條件和增大堰的流量系數(shù)。水頭），以保持良好的入流條件和增大堰的流量系數(shù)。 當控制段采用寬頂堰時，渠底高程可與堰頂齊平或略為當控制段采用寬頂堰時，渠底高程可與堰頂齊平或略為 降低。降低。 二、控制段二、控制段 控制段又稱溢流堰段，是控制溢洪道泄洪流量的關(guān)鍵部控制段又稱溢流堰段，是控制溢洪道泄洪流量的關(guān)鍵部 位。位。 1 1、堰型選擇、堰型選擇 通常選寬頂堰、通常選寬頂堰、實用堰實用堰，有時采用，有時采用駝峰堰駝峰堰。 （1 1）寬頂堰）寬頂堰 寬頂堰的特點是結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，寬頂堰的特點是結(jié)構(gòu)簡單，施工方便， 水流條件穩(wěn)定，但流量系

18、數(shù)較小。在泄洪量不大的中小水流條件穩(wěn)定，但流量系數(shù)較小。在泄洪量不大的中小 型工程應(yīng)用較廣，堰型布置型工程應(yīng)用較廣，堰型布置如圖如圖6-56-5（a a）所示。所示。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 寬頂堰的堰體用混凝土或漿砌石進行襯砌，使堰寬頂堰的堰體用混凝土或漿砌石進行襯砌，使堰 基免受沖刷，保持堰面平整光滑，以增加泄水能基免受沖刷，保持堰面平整光滑，以增加泄水能 力。在堅實的巖基，有抗沖能力，可以不襯砌，力。在堅實的巖基，有抗沖能力，可以不襯砌， 但應(yīng)開挖的平整度對流量系數(shù)的影響。但應(yīng)開挖的平整度對流量系數(shù)的影響。 圖圖6-5 6-5 控制段堰形

19、控制段堰形 (a)(a)寬頂堰寬頂堰 (b)(b)實用堰實用堰 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 iik (a)(b) (2.510)H H H P1 P2 第五章 河 岸 溢 洪 道 （2 2）實用堰）實用堰 實用堰的優(yōu)點是堰面流量系數(shù)比寬頂堰大，泄水能力實用堰的優(yōu)點是堰面流量系數(shù)比寬頂堰大，泄水能力 強，但施工相對復(fù)雜。在大中型工程中，特別是在泄洪強，但施工相對復(fù)雜。在大中型工程中，特別是在泄洪 流量較大的情況下，多采用這種堰型，如圖流量較大的情況下，多采用這種堰型，如圖6-56-5（b b）所）所 示。示。 我國多采用：我國多采用：WESWES標準剖面堰和克一奧剖面堰；堰面的

20、標準剖面堰和克一奧剖面堰；堰面的 水力學(xué)參數(shù)可參見水力學(xué)參數(shù)可參見水力學(xué)水力學(xué)或有關(guān)設(shè)計手冊。對于重或有關(guān)設(shè)計手冊。對于重 要工程，其水力學(xué)參數(shù)應(yīng)由水工模型試驗進行驗證或修要工程，其水力學(xué)參數(shù)應(yīng)由水工模型試驗進行驗證或修 正。正。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 （3 3）駝峰堰）駝峰堰 駝峰堰是一種復(fù)合駝峰堰是一種復(fù)合 圓弧低堰，如圖圓弧低堰，如圖6-6- 6 6所示。它的特點所示。它的特點 是堰體較低，流量是堰體較低，流量 系數(shù)較大，設(shè)計與系數(shù)較大，設(shè)計與 施工難度介于施工難度介于WESWES 堰與寬頂堰之間，堰與寬頂堰之間， 對地基要求相對較對地

21、基要求相對較 低，適用于軟弱巖低，適用于軟弱巖 性地基。性地基。 圖圖6-6 駝峰堰常見的剖面圖駝峰堰常見的剖面圖 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 P L R2 R1 R2 第五章 河 岸 溢 洪 道 2 2、堰面參數(shù)對流量的影響、堰面參數(shù)對流量的影響 (1)(1) 定型設(shè)計水頭定型設(shè)計水頭HdHd的選擇的選擇 在堰頂水頭不變的情況下，在堰頂水頭不變的情況下， HdHd愈小，流量系數(shù)愈大，但是，過小的愈小，流量系數(shù)愈大，但是，過小的HdHd將對堰面將對堰面 產(chǎn)生不利影響。對于低堰（產(chǎn)生不利影響。對于低堰（P11.33HdP11.33Hd），堰面出），堰面出 現(xiàn)危險負壓的機會比高堰

22、少。現(xiàn)危險負壓的機會比高堰少。 當當P11.33Hd P11.33Hd 時，取時，取HdHd=(0.65=(0.650.85)Hmax0.85)Hmax。當。當 P11.33HdP11.33Hd時，取時，取HdHd=(0.75=(0.750.95)Hmax0.95)Hmax。 （2 2）實用堰高度選擇）實用堰高度選擇 堰高對流量系數(shù)也有較大的影堰高對流量系數(shù)也有較大的影 響，實踐證明，低實用堰的流量系數(shù)隨響，實踐證明，低實用堰的流量系數(shù)隨P1/HdP1/Hd的減的減 小而減小。在確定小而減小。在確定HdHd的前提下，的前提下，P1P1愈小，則愈小，則m m愈小。愈小。 當當P1/HdP1/Hd

23、0.30.3時，時，m m值明顯降低，為了獲得較大流值明顯降低，為了獲得較大流 量系數(shù)，一般要求量系數(shù)，一般要求P P應(yīng)大于應(yīng)大于0.3Hd0.3Hd。對駝峰堰取。對駝峰堰取P1=P1= （.24-0.34.24-0.34）HdHd。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 表表6-1 P/H 6-1 P/H m m關(guān)系表關(guān)系表 P/H m 0.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.60.70.70.80.80.90.9 堰堰 面面 克一奧克一奧0.4260.4260.4460.4460.460.460.4690.4690.4760

24、.4760.480.480.4830.4830.4850.4850.490.49 懇務(wù)局懇務(wù)局0.4220.4220.4450.4450.4580.4580.4670.4670.4730.4730.4770.4770.480.480.4830.4830.4920.492 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 在低堰中，下游堰高不足時，過堰水流將不能保證自由宣在低堰中，下游堰高不足時，過堰水流將不能保證自由宣 泄，從而出現(xiàn)流量系數(shù)隨著堰頂水頭增加而降低的現(xiàn)象。泄，從而出現(xiàn)流量系數(shù)隨著堰頂水頭增加而降低的現(xiàn)象。 因此因此: :下游堰高下游堰高P2P2必須保持一定

25、的高度，必須保持一定的高度， 一般一般: P20.6Hd: P20.6Hd。 （3 3）堰長對流量的影響）堰長對流量的影響 對于寬頂堰，堰長對于寬頂堰，堰長L L（沿水流方向）對流量影響也很大。（沿水流方向）對流量影響也很大。 當堰長當堰長L L10H10H時（時（H H為堰頂水頭），堰面流態(tài)已發(fā)生了質(zhì)為堰頂水頭），堰面流態(tài)已發(fā)生了質(zhì) 的變化。此時，不能按寬頂堰公式計算過堰流量。的變化。此時，不能按寬頂堰公式計算過堰流量。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 三、泄槽三、泄槽 泄槽的水流特點是高速、紊亂、摻氣、慣性大，對泄槽的水流特點是高速、紊亂、摻氣、慣

26、性大，對 邊界變化非常敏感。當邊墻有轉(zhuǎn)折時，就會產(chǎn)生緩沖邊界變化非常敏感。當邊墻有轉(zhuǎn)折時，就會產(chǎn)生緩沖 擊波，對下游消能產(chǎn)生不利影響；當水流的佛氏數(shù)擊波，對下游消能產(chǎn)生不利影響；當水流的佛氏數(shù)FrFr 2 2時，將會產(chǎn)生波動和摻氣現(xiàn)象；若流速超過時，將會產(chǎn)生波動和摻氣現(xiàn)象；若流速超過15m/s15m/s 時，可能產(chǎn)生空蝕問題。因此，應(yīng)注重泄槽的合理布時，可能產(chǎn)生空蝕問題。因此，應(yīng)注重泄槽的合理布 置。置。 1 1、泄槽的平面布置、泄槽的平面布置 泄槽在平面上應(yīng)盡量按直線、等寬和對稱布置。當泄泄槽在平面上應(yīng)盡量按直線、等寬和對稱布置。當泄 槽較長，為減少開挖，可在泄槽的前端設(shè)收縮段、末槽較長，為

27、減少開挖，可在泄槽的前端設(shè)收縮段、末 端設(shè)擴散段，但必須嚴格控制。為了適應(yīng)地形地質(zhì)條端設(shè)擴散段，但必須嚴格控制。為了適應(yīng)地形地質(zhì)條 件，減少工程量，泄槽軸線也可設(shè)置彎道。件，減少工程量，泄槽軸線也可設(shè)置彎道。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 （1 1）收縮角與擴散角）收縮角與擴散角 當泄槽的邊墻向內(nèi)收縮時，將使槽內(nèi)水流產(chǎn)生陡沖當泄槽的邊墻向內(nèi)收縮時，將使槽內(nèi)水流產(chǎn)生陡沖 擊波。沖擊波的波高取決于邊墻的偏轉(zhuǎn)角擊波。沖擊波的波高取決于邊墻的偏轉(zhuǎn)角，其，其 值越大，波高則越大。當邊墻向外擴散時，水流值越大，波高則越大。當邊墻向外擴散時，水流 將產(chǎn)生緩沖擊波。

28、若擴散角將產(chǎn)生緩沖擊波。若擴散角過大，水流將產(chǎn)生過大，水流將產(chǎn)生 脫離邊墻的現(xiàn)象。因此，應(yīng)嚴格控制其邊墻的收脫離邊墻的現(xiàn)象。因此，應(yīng)嚴格控制其邊墻的收 縮角和擴散角。一般不宜大于縮角和擴散角。一般不宜大于6 6-8-8。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 設(shè)計時，邊墻的收縮角和擴散角可按下式計算：設(shè)計時，邊墻的收縮角和擴散角可按下式計算： (6-1) (6-1) 式中式中 邊墻與泄洪槽中心線夾角（邊墻與泄洪槽中心線夾角（）；）； K K經(jīng)驗系數(shù)，一般取經(jīng)驗系數(shù)，一般取3.03.0； FrFr擴散段或收縮段的起、止斷面的平均佛氏數(shù)；擴散段或收縮段的起、止斷

29、面的平均佛氏數(shù)； h h擴散段的起、止斷面的平均水深，擴散段的起、止斷面的平均水深，m m； 擴散段的起、止斷面平均流速（擴散段的起、止斷面平均流速（m/sm/s）。）。 Kv gh KF tg r 1 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 工程經(jīng)驗和試驗資料表明工程經(jīng)驗和試驗資料表明: :當收縮角和擴散角控制在當收縮角和擴散角控制在 6 6 以內(nèi)時，槽內(nèi)的水流流態(tài)較好。當以內(nèi)時，槽內(nèi)的水流流態(tài)較好。當 6 6時，時， 可不進行沖擊波驗算。對重要工程還應(yīng)進行水工?？刹贿M行沖擊波驗算。對重要工程還應(yīng)進行水工模 型試驗。型試驗。 （2 2）彎道設(shè)計）彎道設(shè)計 泄

30、槽在平面上必須設(shè)彎道時，彎道應(yīng)設(shè)置在流速泄槽在平面上必須設(shè)彎道時，彎道應(yīng)設(shè)置在流速 較小、水流平穩(wěn)、底坡較緩，且無變化的部位。轉(zhuǎn)較小、水流平穩(wěn)、底坡較緩，且無變化的部位。轉(zhuǎn) 彎時，應(yīng)采用較大的轉(zhuǎn)彎半徑及適宜的轉(zhuǎn)角。彎時，應(yīng)采用較大的轉(zhuǎn)彎半徑及適宜的轉(zhuǎn)角。 矩形斷面矩形斷面: :可取可取r=(4-6)Br=(4-6)B，轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角 2020。圖。圖6-76-7所所 示。可在直線與彎道之間設(shè)緩和過渡段。示?？稍谥本€與彎道之間設(shè)緩和過渡段。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-7 6-7 泄槽平面布置示意圖泄槽平面布置示意圖 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽

31、溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 泄水槽斷面形狀泄水槽斷面形狀彎道曲線的幾何形狀彎道曲線的幾何形狀K K值值 矩矩 形形 簡單圓曲線簡單圓曲線 1 1 梯梯 形形 簡單圓曲線簡單圓曲線 1 1 矩矩 形形 帶有緩和曲線過渡段帶有緩和曲線過渡段 的復(fù)曲線的復(fù)曲線 0.50.5 梯梯 形形 帶有緩和曲線過渡段帶有緩和曲線過渡段 的復(fù)曲線的復(fù)曲線 1 1 矩矩 形形 既有緩和曲線的過渡既有緩和曲線的過渡 段，槽底又橫向斜傾段，槽底又橫向斜傾 0.50.5 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 緩和曲線段可采用大圓弧曲線，其軸線半徑緩和曲線段可采用大圓弧

32、曲線，其軸線半徑r r可取可取2rc,2rc, 長度取長度取 。 2 2、泄槽的縱剖面布置、泄槽的縱剖面布置 泄槽縱剖面設(shè)計主要是選擇適宜的縱坡。，因此，泄槽縱剖面設(shè)計主要是選擇適宜的縱坡。，因此， 對于長度較短的泄槽，宜采用單一的縱坡。為了保證不對于長度較短的泄槽，宜采用單一的縱坡。為了保證不 在泄槽上產(chǎn)生水躍，縱坡不宜太緩，而太陡的縱坡對泄在泄槽上產(chǎn)生水躍，縱坡不宜太緩，而太陡的縱坡對泄 槽的底板和邊墻的自身穩(wěn)定不利。因此，必須大于水流槽的底板和邊墻的自身穩(wěn)定不利。因此，必須大于水流 臨界坡。常用縱坡為臨界坡。常用縱坡為1%-15%1%-15%。 當泄槽較長時，為了適應(yīng)地形地質(zhì)條件，減少開

33、挖當泄槽較長時，為了適應(yīng)地形地質(zhì)條件，減少開挖 量，泄槽沿程可隨地形、地質(zhì)變化而變坡，但變坡次數(shù)量，泄槽沿程可隨地形、地質(zhì)變化而變坡，但變坡次數(shù) 不宜多，且以由緩變陡為好。不宜多，且以由緩變陡為好。 1 2 r Fb 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-8 6-8 變坡處拋物線連接變坡處拋物線連接 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 0 x v 0 拋物線 1 2 第五章 河 岸 溢 洪 道 縱坡由緩變陡，應(yīng)避免緩坡段末端出射的水流脫離陡坡縱坡由緩變陡，應(yīng)避免緩坡段末端出射的水流脫離陡坡 段始端槽底而產(chǎn)生負壓和空蝕現(xiàn)象。為此，應(yīng)在變坡處段

34、始端槽底而產(chǎn)生負壓和空蝕現(xiàn)象。為此，應(yīng)在變坡處 采用與水流軌跡相似的拋物線過渡，如圖采用與水流軌跡相似的拋物線過渡，如圖6-86-8所示。拋所示。拋 物線方程按下式確定物線方程按下式確定 （6-26-2） 式中式中 H0H0拋物線起始斷面的比能（拋物線起始斷面的比能（m m），）， h h拋物線起始斷面水深（拋物線起始斷面水深（m m）；）； 拋物線起斷面平均流速拋物線起斷面平均流速 （m/sm/s）；）； 變坡處前段坡角（變坡處前段坡角（）；）； K K 系數(shù)，重要工程取系數(shù)，重要工程取1.51.5；其余；其余1.11.11.31.3。 )cos4( 22 0 2 HK x xtgy g v

35、 hH 2 2 0 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 縱坡由陡變緩時，由于槽面體型變化和離心力的作縱坡由陡變緩時，由于槽面體型變化和離心力的作 用，流態(tài)復(fù)雜，壓力分布變化大，水流紊動強烈，用，流態(tài)復(fù)雜，壓力分布變化大，水流紊動強烈， 該處容易發(fā)生空蝕，應(yīng)盡量避免。如無法避免，變該處容易發(fā)生空蝕，應(yīng)盡量避免。如無法避免，變 坡處用坡處用 R(8R(810)H 10)H 反弧段。反弧段。 3 3、泄槽的橫斷面、泄槽的橫斷面 泄槽的橫斷面應(yīng)盡可能按矩形布置，并進行襯泄槽的橫斷面應(yīng)盡可能按矩形布置，并進行襯 砌。這種斷面流態(tài)較好，特別是消能設(shè)施采用底流砌。這種斷

36、面流態(tài)較好，特別是消能設(shè)施采用底流 消能時，能保證較好的消能效果。對于巖基較軟弱消能時，能保證較好的消能效果。對于巖基較軟弱 破碎或土基上的泄槽，可按梯形斷面布置，并加固破碎或土基上的泄槽，可按梯形斷面布置，并加固 邊坡護面或用擋土墻護砌。邊坡系數(shù)不應(yīng)大于邊坡護面或用擋土墻護砌。邊坡系數(shù)不應(yīng)大于1.51.5 （以（以1.11.11.51.5為宜），以免水流外溢。為宜），以免水流外溢。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 泄槽的邊墻或襯護高度應(yīng)按水流波動及摻氣后的水深加泄槽的邊墻或襯護高度應(yīng)按水流波動及摻氣后的水深加 安全超高確定，水流波動及摻氣后的水深可按

37、下式估算安全超高確定，水流波動及摻氣后的水深可按下式估算 （6-36-3） 式中式中hbhb、h h分別為計入和不計入波動及摻氣的分別為計入和不計入波動及摻氣的 計算計算 斷面水深（斷面水深（m m）；）； 為不計波動摻氣時計算斷面上的平均流速為不計波動摻氣時計算斷面上的平均流速 （m/sm/s） 。 修正系數(shù)，一般取修正系數(shù)，一般取1.01.01.41.4（s/ms/m），當），當20 20 m/sm/s時宜取大值。時宜取大值。 泄槽的安全超高可根據(jù)工程的規(guī)模和重要性決定，一般泄槽的安全超高可根據(jù)工程的規(guī)模和重要性決定，一般 取取0.50.51.5m1.5m。 h v h b ) 100 1

38、( 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 設(shè)置彎道后，彎道處由于離心力和沖擊波共同作用設(shè)置彎道后，彎道處由于離心力和沖擊波共同作用 下產(chǎn)生的橫向水面高差下產(chǎn)生的橫向水面高差（圖（圖6-96-9）按下式計算按下式計算 （6-36-3） 式中式中 Z Z橫向水面高差（橫向水面高差（m m）；）； K K超高系數(shù)，其值可查表超高系數(shù)，其值可查表6-26-2； 計算斷面平均流速（計算斷面平均流速（m/sm/s）；）； B B計算斷面水面寬度在水平方向的投影（計算斷面水面寬度在水平方向的投影（m m）；）； rcrc彎曲中心軸線對應(yīng)的半徑（彎曲中心軸線對應(yīng)的半徑（m

39、m）。）。 c gr Bv KZ 2 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-9 6-9 彎道橫向水面超高彎道橫向水面超高 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 B (a)(b) (c) 2Z Z Z 第五章 河 岸 溢 洪 道 為消除彎道沖擊干擾，常將內(nèi)側(cè)渠底高程降低為消除彎道沖擊干擾，常將內(nèi)側(cè)渠底高程降低Z Z，外，外 側(cè)抬高側(cè)抬高Z Z。 4 4、泄槽的構(gòu)造、泄槽的構(gòu)造 （1 1）泄槽的襯砌）泄槽的襯砌 為了保護槽基不受沖刷和風(fēng)化，泄為了保護槽基不受沖刷和風(fēng)化，泄 槽一般都要進行襯砌。并且要求襯砌表面平整光滑，避槽一般都要進行襯砌。并且要

40、求襯砌表面平整光滑，避 免槽面產(chǎn)生負壓和空蝕；接縫處止水可靠，防止高速水免槽面產(chǎn)生負壓和空蝕；接縫處止水可靠，防止高速水 流鉆入縫內(nèi)將襯砌掀動；排水暢通，有效降低襯砌底面流鉆入縫內(nèi)將襯砌掀動；排水暢通，有效降低襯砌底面 的揚壓力而增加襯砌的穩(wěn)定性。的揚壓力而增加襯砌的穩(wěn)定性。 泄槽一般采用混凝土襯砌，流速不大的中小型工程泄槽一般采用混凝土襯砌，流速不大的中小型工程 也可以采用水泥砂漿或細石混凝土砌石襯砌，但應(yīng)適當也可以采用水泥砂漿或細石混凝土砌石襯砌，但應(yīng)適當 控制砌體表面的平整度?？刂破鲶w表面的平整度。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 襯砌厚度襯砌厚

41、度: :工程規(guī)模，流速和地質(zhì)條件決定。工程規(guī)模，流速和地質(zhì)條件決定。 目前，襯砌厚度尚未形成成熟的計算方法和公式，工目前，襯砌厚度尚未形成成熟的計算方法和公式，工 程應(yīng)用中主要還是采用工程類比法確定程應(yīng)用中主要還是采用工程類比法確定: :一般取一般取0.40.4 0.5m0.5m左右，不應(yīng)小于左右，不應(yīng)小于0.3m0.3m。當單寬流量或流速較大時，。當單寬流量或流速較大時， 適當加厚達適當加厚達0.8m0.8m。 為了防止溫變應(yīng)力引起溫度裂縫，重要的工程常為了防止溫變應(yīng)力引起溫度裂縫，重要的工程常 在襯砌臨水面配置適量的鋼筋網(wǎng)，縱橫布置，每方向在襯砌臨水面配置適量的鋼筋網(wǎng)，縱橫布置，每方向 的

42、含鋼率約為的含鋼率約為0.1%0.1%0.2%0.2%。 巖基上必要的情況下可布置錨筋巖基上必要的情況下可布置錨筋: : 插入新鮮巖層，錨筋的直徑插入新鮮巖層，錨筋的直徑25mm25mm以上，間距以上，間距1.51.5 3.0m3.0m，插入巖基，插入巖基1.01.01.5m1.5m。 土基土基: :可增加襯砌厚度或增設(shè)上下游齒墻?？稍黾右r砌厚度或增設(shè)上下游齒墻。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 （2 2）襯砌的分縫、止水和排水）襯砌的分縫、止水和排水 為控制溫度裂縫，除了配置溫度鋼筋外，泄槽襯砌還需為控制溫度裂縫，除了配置溫度鋼筋外，泄槽襯砌還需 要

43、在縱、橫方向分縫要在縱、橫方向分縫. . 一般采用一般采用101015m15m，襯砌較薄時取小值，襯砌較薄時取小值。 圖圖6-10 6-10 襯砌的接縫型式襯砌的接縫型式 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 搭 接 縫 7 6 流 向 平 接 縫鍵 槽 縫 （ c） （ d）（ a） 第五章 河 岸 溢 洪 道 襯砌的接縫襯砌的接縫: : 平接、搭接和鍵槽接等平接、搭接和鍵槽接等 如如圖圖6-106-10所示。垂直于流向的橫縫比縱縫要求高，宜所示。垂直于流向的橫縫比縱縫要求高，宜 采用搭接式，巖基較堅硬且襯砌較厚時也可采用鍵槽采用搭接式，巖基較堅硬且襯砌較厚時也可采用鍵槽 縫；縱縫可

44、采用平接縫?？p；縱縫可采用平接縫。 為防止高速水流通過縫口鉆入襯砌底面，將襯砌為防止高速水流通過縫口鉆入襯砌底面，將襯砌 掀動，所有的伸縮縫都應(yīng)布置止水，其布置要求與水掀動，所有的伸縮縫都應(yīng)布置止水，其布置要求與水 閘底板基本相同。閘底板基本相同。 襯砌的排水設(shè)施襯砌的排水設(shè)施: :在縱、橫伸縮縫下面布置，縱、在縱、橫伸縮縫下面布置，縱、 橫貫通。橫貫通。 巖基上的橫向排水，通常在巖基開挖溝槽并回填碎石巖基上的橫向排水，通常在巖基開挖溝槽并回填碎石 形成。溝槽尺寸一般取形成。溝槽尺寸一般取0.3m0.3m0.3m0.3m，頂面蓋上木板或，頂面蓋上木板或 瀝青油毛氈，防止?jié)仓r砌時砂漿進入而影響

45、排水效瀝青油毛氈，防止?jié)仓r砌時砂漿進入而影響排水效 果。果。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 縱向排水縱向排水: :一般在溝內(nèi)放置透水的混凝土管，直徑一般在溝內(nèi)放置透水的混凝土管，直徑10 10 cmcm20cm20cm，視滲水多少而定。，視滲水多少而定。 施工時施工時: :縱、橫排水溝應(yīng)注意開挖成一定的坡度，?？v、橫排水溝應(yīng)注意開挖成一定的坡度，保 證橫向排水匯集的滲水盡快地匯集到縱向排水管，并證橫向排水匯集的滲水盡快地匯集到縱向排水管，并 順暢地排往下游。順暢地排往下游。 土基平鋪式排水土基平鋪式排水: : 由由30cm30cm厚度的碎石層形成。

46、厚度的碎石層形成。 粘性土地基粘性土地基: :應(yīng)先鋪一層厚應(yīng)先鋪一層厚0.20.20.5m0.5m的砂礫墊層，再的砂礫墊層，再 鋪碎石，或直接在砂礫墊層中布置透水混凝土管形成鋪碎石，或直接在砂礫墊層中布置透水混凝土管形成 排水層。對于細砂地基，則應(yīng)先鋪一層厚排水層。對于細砂地基，則應(yīng)先鋪一層厚0.20.20.4m0.4m 的粗砂，再做碎石排水層。的粗砂，再做碎石排水層。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 泄槽兩側(cè)的邊墻泄槽兩側(cè)的邊墻: : 墻頂高程墻頂高程: :可由泄槽的水面曲線高程并考慮水流波可由泄槽的水面曲線高程并考慮水流波 動和摻氣高度及安全超高確

47、定。動和摻氣高度及安全超高確定。 邊墻的結(jié)構(gòu)邊墻的結(jié)構(gòu): :如基巖良好，可做成襯砌式，其結(jié)構(gòu)與如基巖良好，可做成襯砌式，其結(jié)構(gòu)與 底板襯砌相同，厚度一般不小于底板襯砌相同，厚度一般不小于30cm30cm，且用鋼筋與巖，且用鋼筋與巖 坡錨固。邊墻本身無需設(shè)置縱縫，但多在與邊墻接近坡錨固。邊墻本身無需設(shè)置縱縫，但多在與邊墻接近 的底板設(shè)置縱縫（見水閘分離式底板布置）；橫縫應(yīng)的底板設(shè)置縱縫（見水閘分離式底板布置）；橫縫應(yīng) 與底板貫通。與底板貫通。 較差巖基將邊墻做成重力式擋土墻。較差巖基將邊墻做成重力式擋土墻。 邊墻止水和排水邊墻止水和排水: : 排水應(yīng)與底板下面橫向排水連通。排水應(yīng)與底板下面橫向排

48、水連通。 注意注意: : 止水排水是防止動水壓力和揚壓力對襯砌穩(wěn)定止水排水是防止動水壓力和揚壓力對襯砌穩(wěn)定 影響而采取的有力措施，對保證泄槽的安全運用是很影響而采取的有力措施，對保證泄槽的安全運用是很 重要的，切勿忽視其作用而馬虎從事，以致造成工程重要的，切勿忽視其作用而馬虎從事，以致造成工程 事故。事故。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 四、消能防沖設(shè)施四、消能防沖設(shè)施 溢洪道泄水溢洪道泄水: :單寬流量大、流速高，能量集中，如果單寬流量大、流速高，能量集中，如果 消能設(shè)施考慮不當，出槽的高速水流與下游河道的消能設(shè)施考慮不當，出槽的高速水流與下游河道

49、的 正常水流不能妥善銜接，易造成下游河床和岸坡沖正常水流不能妥善銜接，易造成下游河床和岸坡沖 刷，甚至?xí)＜耙绾榈赖陌踩?。刷，甚至?xí)＜耙绾榈赖陌踩?河岸溢洪道消能設(shè)施河岸溢洪道消能設(shè)施: : 一般采用挑流消能或底流消能，有時也可采用其他一般采用挑流消能或底流消能，有時也可采用其他 型式的消能措施。型式的消能措施。 挑能消能挑能消能: : 一般適用巖石地基的高中水頭樞紐，消能設(shè)施的平一般適用巖石地基的高中水頭樞紐，消能設(shè)施的平 面形式有等寬式，擴散式和收縮式（包括窄縫式），面形式有等寬式，擴散式和收縮式（包括窄縫式）， 挑流鼻坎有連續(xù)式，差動式等。采用挑流消能時，挑流鼻坎有連續(xù)式，差動式等。

50、采用挑流消能時， 應(yīng)考慮挑射水流的霧化對樞紐其他建筑物運行的影應(yīng)考慮挑射水流的霧化對樞紐其他建筑物運行的影 響。響。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 挑流坎的結(jié)構(gòu)型式挑流坎的結(jié)構(gòu)型式: : 如如圖圖6-116-11所示，圖（所示，圖（a a）為重力式，圖（）為重力式，圖（b b）為襯砌）為襯砌 式，前者適用較軟弱巖基或土基，后者適用堅實完式，前者適用較軟弱巖基或土基，后者適用堅實完 整巖基。整巖基。 挑流坎上還常設(shè)置通氣孔和排水孔，如挑流坎上還常設(shè)置通氣孔和排水孔，如圖圖6-126-12所所 示。通氣孔的作用是從邊墻頂部孔口向水舌補充空示。通氣孔的作用

51、是從邊墻頂部孔口向水舌補充空 氣，以免形成真空影響挑距或造成結(jié)構(gòu)空蝕。坎上氣，以免形成真空影響挑距或造成結(jié)構(gòu)空蝕?？采?排水孔用來排除反弧段積水；坎底排水孔則用來排排水孔用來排除反弧段積水；坎底排水孔則用來排 放地基滲水，降低揚壓力。底流消能適用于土基或放地基滲水，降低揚壓力。底流消能適用于土基或 軟弱巖基，其消能原理和布置與水閘相應(yīng)內(nèi)容基本軟弱巖基，其消能原理和布置與水閘相應(yīng)內(nèi)容基本 相同。相同。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-11 6-11 挑流鼻坎的型式挑流鼻坎的型式 (a)(a)重力式重力式 (b)(b)錨筋薄護層式錨筋薄護層式 1

52、1面板；面板； 2 2齒墻；齒墻； 3 3護坦；護坦； 4 4鋼筋；鋼筋； 5 5錨筋錨筋 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 3 2 14 1 4 (b)(a) 5 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-12 6-12 挑坎構(gòu)造挑坎構(gòu)造 （單位：（單位：） 1 1縱向排水；縱向排水； 2 2護坦；護坦； 3 3混凝土齒墻；混凝土齒墻； 4 45050通氣孔；通氣孔； 5 51010排水管排水管 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 14.01.0 1.0 218.3 1 213.9 1.0 2.0 0.30 218.9 3 2 5 4 223.6 228.0 230.6 1:

53、2 R1=12.0 R2=18.0 1:0.9 i=0.4 225.5 5.0 10.0 第五章 河 岸 溢 洪 道 五、出水渠五、出水渠 出水渠的作用是使溢洪道下泄的洪水順暢地流入出水渠的作用是使溢洪道下泄的洪水順暢地流入 下游河床。當消能防沖設(shè)施直接與河床連接時，可不下游河床。當消能防沖設(shè)施直接與河床連接時，可不 另設(shè)出水渠。此時，必須通過水文計算和洪水調(diào)查等另設(shè)出水渠。此時，必須通過水文計算和洪水調(diào)查等 方法確定下游河床水位，同時還應(yīng)考慮建庫后可能發(fā)方法確定下游河床水位，同時還應(yīng)考慮建庫后可能發(fā) 生的水位變化。生的水位變化。 出水渠的布置優(yōu)先考慮利用天然溝谷，并采用必要的出水渠的布置優(yōu)先

54、考慮利用天然溝谷，并采用必要的 工程措施，如明挖或布置成小型跌水，以較小的投資，工程措施，如明挖或布置成小型跌水，以較小的投資， 保證溝谷受到?jīng)_刷或坍塌時不影響泄洪和危及當?shù)孛癖ＷC溝谷受到?jīng)_刷或坍塌時不影響泄洪和危及當?shù)孛?房及其他建筑物的安全，使出流平順歸入原河道。房及其他建筑物的安全，使出流平順歸入原河道。 第二節(jié)第二節(jié) 正 正 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 一、側(cè)槽溢洪道的布置特點一、側(cè)槽溢洪道的布置特點 側(cè)槽溢洪道一般適用于壩肩山頭較高，岸坡較陡，側(cè)槽溢洪道一般適用于壩肩山頭較高，岸坡較陡， 不利于布置正槽溢洪道且泄流量相對較小的情況。不利于布置正槽溢洪道且泄流量

55、相對較小的情況。 其布置特點：其布置特點： 溢流堰在側(cè)槽的側(cè)邊，進槽水流從側(cè)向進流，縱向泄溢流堰在側(cè)槽的側(cè)邊，進槽水流從側(cè)向進流，縱向泄 流，溢流堰既是低堰也是側(cè)槽的一邊槽壁。其主要優(yōu)流，溢流堰既是低堰也是側(cè)槽的一邊槽壁。其主要優(yōu) 點是溢流堰可大致沿地形等高線布置，并沿河岸向上點是溢流堰可大致沿地形等高線布置，并沿河岸向上 游延伸，以減少開挖量。其主要缺點是進堰水流首先游延伸，以減少開挖量。其主要缺點是進堰水流首先 沖向?qū)γ娴牟郾?，再向上翻騰，產(chǎn)生旋渦，逐漸轉(zhuǎn)向沖向?qū)γ娴牟郾?，再向上翻騰，產(chǎn)生旋渦，逐漸轉(zhuǎn)向 再泄經(jīng)下游，形成一種不規(guī)則的復(fù)雜流態(tài)，與下游水再泄經(jīng)下游，形成一種不規(guī)則的復(fù)雜流態(tài)，與

56、下游水 面銜接難以控制，給側(cè)槽的布置造成困難。面銜接難以控制，給側(cè)槽的布置造成困難。 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè) 側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè)側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 由于岸坡較陡，側(cè)槽的橫斷面宜按窄深式布置。由于岸坡較陡，側(cè)槽的橫斷面宜按窄深式布置。 這樣，有利于增加槽內(nèi)水深，穩(wěn)定流態(tài)。在陡峭這樣，有利于增加槽內(nèi)水深，穩(wěn)定流態(tài)。在陡峭 的山坡上，窄深斷面要比寬淺斷面節(jié)省開挖量。的山坡上，窄深斷面要比寬淺斷面節(jié)省開挖量。 以以圖圖6-136-13為例，如窄深斷面過水面積為為例，如窄深斷面過水面積為1 1，寬淺，寬淺 斷面過水面積為斷面過水面積為2 2，當，當

57、1 1= = 2 2時，窄深斷面可時，窄深斷面可 節(jié)省開挖面積。節(jié)省開挖面積。 側(cè)槽溢洪道的溢流堰可采用實用堰、寬頂堰和側(cè)槽溢洪道的溢流堰可采用實用堰、寬頂堰和 梯形堰，但采用實用堰較多。梯形堰，但采用實用堰較多。 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè) 側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-13 6-13 側(cè)槽挖方量比較圖側(cè)槽挖方量比較圖 虛線為窄深斷面虛線為窄深斷面 實線為寬淺斷面實線為寬淺斷面 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè) 側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 1 2 3 第五章 河 岸 溢 洪 道 圖圖6-14 6-14 側(cè)槽水面曲線計算簡圖側(cè)槽水面曲線計算簡圖 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè) 側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪

58、道道 堰頂 y Q1, 12Q 2 h1 h2 h1 h K d io 0 ho h x y 起 始 斷 面 出 口 斷 面 控 制 斷 面 iiK b1 b 泄槽側(cè)堰段調(diào)整段 側(cè)堰 b0 第五章 河 岸 溢 洪 道 1 1、堰長、堰長 側(cè)槽堰長（即溢流前緣長度）與堰型，堰頂高程，堰側(cè)槽堰長（即溢流前緣長度）與堰型，堰頂高程，堰 頂水頭和溢洪道的最大設(shè)計流量有關(guān)。堰型應(yīng)根據(jù)工頂水頭和溢洪道的最大設(shè)計流量有關(guān)。堰型應(yīng)根據(jù)工 程規(guī)模，流量大小選擇，對于大、中型工程一般選擇程規(guī)模，流量大小選擇，對于大、中型工程一般選擇 實用堰。溢流堰長度可接如下公式計算實用堰。溢流堰長度可接如下公式計算 （6-56

59、-5） 式中：式中： Q Q溢洪道的最大泄流量，溢洪道的最大泄流量，m m3 3/s/s； H H堰頂水頭，堰頂水頭，m m，行近流速水頭可忽略；，行近流速水頭可忽略； m m流量系數(shù)，與堰型有關(guān)。流量系數(shù)，與堰型有關(guān)。 2 3 2Hgm Q L 二、側(cè)槽設(shè)計二、側(cè)槽設(shè)計 第三節(jié)第三節(jié) 側(cè) 側(cè) 槽槽 溢溢 洪洪 道道 第五章 河 岸 溢 洪 道 2 2、槽底縱坡、槽底縱坡 側(cè)槽應(yīng)有適宜的縱坡以滿足泄洪要求。由于過堰水側(cè)槽應(yīng)有適宜的縱坡以滿足泄洪要求。由于過堰水 流的大部份能量消耗于槽內(nèi)水體間的旋轉(zhuǎn)撞擊，水流的流的大部份能量消耗于槽內(nèi)水體間的旋轉(zhuǎn)撞擊，水流的 順槽流速完全取決于水體的自重和水力比

60、降。因此，槽順槽流速完全取決于水體的自重和水力比降。因此，槽 底縱坡應(yīng)有一定的坡度。當縱坡較陡時，槽內(nèi)水流為急底縱坡應(yīng)有一定的坡度。當縱坡較陡時，槽內(nèi)水流為急 流，水流不能充分摻混消能，并且槽中水深很不均勻，流，水流不能充分摻混消能，并且槽中水深很不均勻， 最大水深可高于平均水深的最大水深可高于平均水深的5%5%20%20%。 槽底縱坡應(yīng)取單一縱坡，且小于槽末斷面水流的臨界槽底縱坡應(yīng)取單一縱坡，且小于槽末斷面水流的臨界 坡。當槽底縱坡較緩時，槽內(nèi)水流為緩流，水流流態(tài)平坡。當槽底縱坡較緩時，槽內(nèi)水流為緩流，水流流態(tài)平 衡均勻，并可較好地摻混消能。初步擬定時，一般采用衡均勻，并可較好地摻混消能。初