溢洪道設計規(guī)范SDJ341

1、 說明第一章 總則第二章 溢洪道布置第三章 水力設計第四章 建筑物結(jié)構(gòu)設計第五章 地基震邊坡處理第六章 觀測設計附錄一 水力設計計算公式附錄二 高速水流區(qū)的防空蝕設計附錄三 載荷計算附錄四 常用參數(shù)表附錄五 水力觀測設計打印刷新 溢洪道設計規(guī)范 說 明  本規(guī)范在我國系首次制訂，在編制過程中進行了廣泛地調(diào)查研究，認真總結(jié)了我國溢洪道工程的實踐經(jīng)驗、試驗研究和原型觀測成果，同時也借鑒了國外已有的研究成果和實踐經(jīng)驗。 本規(guī)范編制組由中南勘測設計院、北京勘測設計院和陜西省水利水電勘測設計院等三個單位組成，中南勘測設計院為主編單位。 參加本規(guī)范編寫的主要人員有：

2、 中南勘測設計院陳其煊、李 誠、鄧正湖、席與光 北京勘測設計院吳季宏 陜西省水利水電勘測設計院曹國蘭 第一章 總 則  第條 本規(guī)范使用范圍以河岸式溢洪道的設計為主，兼顧廠頂溢流、廠前挑流及泄洪隧洞出口的水力設計。 第條 本規(guī)范適用于大、中型水利水電工程中巖基上的1、2、3級溢洪道的設計，4、5級溢洪道的設計可參照使用。對于特殊重要的工程，應進行專門研究，制定補充條例。 第條 設計河岸式溢洪道時、應符合水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)(SDJ1278)及其它標準和規(guī)范的有關規(guī)定。 廠頂溢流、廠前挑流及泄洪隧洞出口的水力設計，還應符合水電站廠房設計規(guī)范(

3、SD33589)、水工隧洞設計規(guī)范(SD13484)的有關規(guī)定。 第條 泄洪建筑物的洪水標準： 一、泄洪的設計及校核洪水標準應根據(jù)樞紐的等級，按照水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準(山區(qū)、丘陵區(qū)部分)(SDJ1278)及其補充規(guī)定的有關條文執(zhí)行。 二、消能防沖的設計洪水標準：一級建筑物按百年一遇洪水設計；二級建筑物按50年一遇洪水設計；三級建筑物按30年一遇洪水設計。 同時，還應考慮低于消能防沖設計洪水標準時可能出現(xiàn)的不利情況，保證工程安全和正常運行。 應視需要采用超過消能防沖設計標準的洪水進行校核，此時消能防沖建筑物允許出現(xiàn)局部破壞，但不得危及大壩及其它主要建筑物的安全或長期影響樞紐運行，并

4、易于修復。 消能防沖建筑物的校核洪水標準可根據(jù)樞紐布置及泄洪對樞紐安全的影響程度具體選定。消能防沖建筑物的局部破壞危及大壩及擋水建筑物安全時，應采用大壩及擋水建筑物的校核洪水標準進行校核。 第條 溢洪道的布置應結(jié)合樞紐總體設計全面考慮，注意協(xié)調(diào)泄洪、發(fā)電、航運、漂木及灌溉等建筑物在布置上的矛盾，避免相互干擾，并適當注意景觀。 應根據(jù)運用條件使樞紐的泄洪建筑物布置協(xié)調(diào)，充分研究分散與集中的利弊進行優(yōu)選。 對于河谷狹窄的樞紐，應重視泄洪消能布置和型式的合理選擇，避免下泄水流對河床和岸坡的嚴重沖刷以及河道的淤積，保證其它建筑物的正常運行。 第條 在有條件時，經(jīng)技術經(jīng)濟比較論證后，溢洪道可布置為正常溢

5、洪道和非常溢洪道。 一、正常溢洪道的泄洪能力，不應小于設計洪水標準下所要求的泄量。非常溢洪造宣泄超過設計情況的洪水； 二、非常溢洪道的啟用標準應根據(jù)工程等級、樞紐布置、壩型、洪水特性及標準、庫容特性及對下游的影響等因素確定?？刂贫我韵陆Y(jié)構(gòu)結(jié)合地形、地質(zhì)條件可適當簡化； 三、非常溢洪道啟用時，水庫最大總下泄量不應超過壩址同頻率的天然洪水； 四、正常溢洪道在布置和運用上可分為主、副溢洪道，應根據(jù)地形地質(zhì)條件、樞紐布置、壩型、洪水特性及對下游的影響等因素研究確定。副溢洪道控制段以下結(jié)構(gòu)亦可根據(jù)實際條件適當簡化。 第條 設計溢洪道時，應充分掌握和認真分析氣象、水文、泥沙、地形、地質(zhì)、地震、建筑材料、生

6、態(tài)與環(huán)境及壩址上下游河流規(guī)劃要求等基本資料，特別是工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。 設計溢洪道時，應認真考慮施工和運用條件。 第條 大型或水力條件較復雜的中型工程的溢洪道，應經(jīng)水工模型試驗論證其布置及水力設計的合理性；并根據(jù)洪水調(diào)度要求，編制溢洪道運行和閘門操作規(guī)程。 第條 溢洪道設計應在不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗和科學試驗的基礎上，積極慎重地采用新技術，選擇最優(yōu)方案，使設計不斷創(chuàng)新，有所前進。 第二章 溢洪道布置 第一節(jié) 一般原則  第條 河岸式溢洪道一般包括進水渠、控制段、泄槽、消能防沖設施及出水渠。 第條 溢洪道(包括正常溢洪道和非常溢洪道)的布置應根據(jù)自然條件、工程特點、樞

7、紐布置的要求、施工及運用條件、經(jīng)濟指標等綜合考慮全面規(guī)劃。 正常溢洪道和非常溢洪道一般宜分開布置。非常溢洪道宜采用開敞式，經(jīng)論證亦可采用自潰壩式(包括漫溢式和引沖式)。 第條 溢洪道的泄量，溢流前緣總寬度及堰頂或閘底高程等應根據(jù)下列因素通過技術經(jīng)濟比較選定： 一、水庫特性，洪水調(diào)度； 二、地形、地質(zhì)條件，下游河床及兩岸抗沖能力； 三、河道特性及消能要求； 四、與相鄰建筑物的關系； 五、閘門型式及定型尺寸； 六、運用條件； 七、造價及維修費用。 第條 溢洪道的位置應選擇有利的地形布置在岸邊或埡口，以減少工程量，并應盡量避免深挖形成高邊坡(特別是對于不利的地質(zhì)條件)，以免造成邊坡失穩(wěn)或處理困難。

8、根據(jù)地形條件，也可布置側(cè)槽式溢洪道或其它型式的進口。 第條 應將溢洪道布置在穩(wěn)定的地基上，并應考慮巖層及地質(zhì)構(gòu)造的性狀，還應充分注意建庫后水文地質(zhì)條件的變化對建筑物及邊坡穩(wěn)定的不利影響。 第條 溢洪道進、出口的布置，應使水流順暢。 溢洪道軸線一般宜取直線，如需轉(zhuǎn)彎時，應盡量在進水渠或出水渠段內(nèi)設置彎道。 第條 溢洪道下泄水流的流態(tài)和對河床的沖淤不應影響其它建筑物的安全和正常運行。 第條 當溢洪道靠近壩肩(特別是拱壩壩肩)時，其布置及泄流不得影響壩肩及岸坡的穩(wěn)定。 第條 在土石壩樞紐中，溢洪道的布置，應考慮： 一、運用應靈活可靠，一般優(yōu)先采用河岸開敞式溢洪道； 二、當溢洪道靠近壩肩時，其與大壩連

9、接的導墻、接頭、泄槽邊墻等必須安全可靠。 第條 溢洪道的閘門啟閉設備及基礎抽排水設備，應設置備用電源，保證供電可靠。 第二節(jié) 進 水 渠  第條 進水渠的布置，應考慮： 一、選擇有利的地形、地質(zhì)條件，保證施工及運行期的岸坡穩(wěn)定； 二、在選擇軸線方向時，宜使進水順暢。當渠道較長時，應設置漸變段與控制段連接； 三、渠道需轉(zhuǎn)彎時，軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于4倍渠底寬度，彎道至控制堰(閘)宜有適當長度的直線段。 第條 進水渠進口應因地制宜地布置，使水流平順入渠，體形宜簡單，便于施工。 當進口布置在壩肩時，靠壩一側(cè)應設置順應水流的曲面導水墻，靠山一側(cè)可開挖或襯護成規(guī)則曲面。 當進口布置在

10、埡口面臨水庫時，一般布置成對稱或基本對稱的喇叭口型式。 第條 進水渠底板一般為等寬或順水流方向收縮，在與控制段連接處應與溢流前緣等寬。底板宜為平底或不大的反坡(傾向水庫)。 第條 進水渠一般可不襯護，為了減少水頭損失或為滿足不沖流速的要求，是否襯護應通過經(jīng)濟比較確定。 當巖性差時，為防止嚴重風化剝落或為降低滲壓，應進行襯護。 第條 進水渠的導墻應滿足本規(guī)范第2.2.2條的要求。當導墻一側(cè)臨水庫時，墻頂應高于泄洪時的最高庫水位，防止水流漫溢。導墻順水流長度應滿足下列要求： 一、宜大于渠道最大水深的兩倍，以保持良好的入流條件； 二、與土石壩連接時，應以擋住大壩坡腳為下限； 三、當有防滲鋪蓋時，應與

11、壩體防滲設施協(xié)調(diào)，以形成整體防滲系統(tǒng)。 第三節(jié) 控 制 段  第條 控制段包括控制泄量的堰(閘)及兩側(cè)連接建筑物。 第條 控制堰(閘)軸線的選定，應考慮下列因素： 一、從整個溢洪道的布置出發(fā)，統(tǒng)籌考慮進水渠、泄槽、消能防沖設施及出水渠的要求； 二、應滿足建筑物對地基的強度、穩(wěn)定性、抗?jié)B性及耐久性的要求； 三、便于對外交通和兩側(cè)建筑物布置； 四、當控制堰(閘)靠近壩肩時，應與大壩布置協(xié)調(diào)一致； 五、便于防滲系統(tǒng)的布置，使堰(閘)與兩岸(或大壩)的止水、防滲系統(tǒng)形成整體。 第條 控制堰(閘)有開敞式實用堰和寬頂堰及堰上帶胸墻的孔口等剖面型式，應根據(jù)地形地質(zhì)條件、水力條件、運用要

12、求及技術經(jīng)濟指標綜合比較選用。 開敞式溢流堰有較大的超泄能力，宜優(yōu)先選用。 堰頂是否設置閘門，應從工程安全、洪水調(diào)度、運行方便、工程投資等方面論證確定。 第條 閘墩的型式和尺寸應滿足閘門(包括門槽)、交通橋和工作橋的布置、水流條件、結(jié)構(gòu)及運行檢修等的要求。 第條 控制堰(閘)的工作橋、交通橋布置，應根據(jù)啟閉設備、運行、觀測、檢修和交通等要求確定。當有防洪搶險要求時，交通橋與工作橋必須分開設置，橋下應有足夠的凈空，以滿足泄洪、排凌及排漂要求。 第條 控制段的頂部高程，在泄洪時應不低于校核洪水位加安全超高值；關門時應不低于設計洪水位加波浪的計算高度和安全超高值。 安全超高值可根據(jù)建筑物級別、壩型及

13、運用條件等選定，泄洪時一般采用0.51.5m；關門時一般采用0.30.7m。 波浪高度計算見附錄三。 當溢洪道布置在緊靠壩肩時，控制段的頂部高程應與大壩協(xié)調(diào)一致。 第四節(jié) 泄 槽  第條 在選擇泄槽軸線時，應盡量采用直線。當必須設置彎道時，彎道宜設置在流速較小、水流比較平穩(wěn)，底坡較緩且無變化的部位。 第條 泄槽的縱坡、平面型式及橫斷面，應根據(jù)地形、地質(zhì)條件及水力條件等確定。 泄槽縱坡一般大于水流的臨界坡(臨界坡的計算見附錄一)。當條件限制需要變坡時，縱坡變化不宜過多，且宜先緩后陡。 泄槽橫斷面一般可采用矩形斷面，以使水流分布均勻。當結(jié)合巖石開挖采用梯形斷面時，邊坡不宜過緩。

14、 第五節(jié) 消能防沖設施  第條 消能防沖設施的型式，應根據(jù)地形、地質(zhì)條件、泄流條件、運行方式、下游水深及河床抗沖能力、消能防沖要求、下游水流銜接及對其它建筑物的影響等，通過技術經(jīng)濟比較選定。 河岸式溢洪道一般采用挑流消能或底流消能，亦可采用其它消能型式。 第條 選定的消能設施，應滿足本規(guī)范第2.1.7條的要求，并應在設計流量(消能防沖洪水標準)及以下各級流量，尤其是在常遇洪水時，消能效果良好，結(jié)構(gòu)可靠，防空蝕、抗磨損和抗冰害，必要時可采取相應措施。淹沒于水下的消能工(如消力池、輔助消能工等)應盡量考慮檢修條件。 第條 挑流消能一般適用于巖石地基的高中水頭樞紐。挑流消能設施的

15、平面型式有等寬式、擴散式和收縮式(包括窄縫式)。挑流鼻坎有連續(xù)式、差動式和各種異型鼻坎等。當采用挑流消能時，還應慎重考慮挑射水流的霧化對樞紐其它建筑物及運行安全的影響。 當遇有下列情況時，必須采取妥善措施處理： 一、地基存在延伸至下游的緩傾角層面及地質(zhì)構(gòu)造有可能被沖坑切斷，危及建筑物的安全； 二、岸坡有可能被沖塌，危及壩肩穩(wěn)定，堵塞出水渠或下游河道； 三、下游涌浪及回流危及大壩與其它建筑物的安全和正常運行。 第條 底流消能可適用于各種巖基，或設有船閘、筏道等對流態(tài)有嚴格要求的樞紐，但不得排漂和排凌。底流消能設施有平底式，斜坡式或擴散式、收縮式等消力池及各種型式的輔助消能工，必要時可設多級消力池

16、。排底砂時應注意磨蝕問題。 第條 廠頂溢流和廠前挑流消能一般適用于狹窄河谷巖石地基的高中水頭樞紐。其布置應符合本節(jié)有關條文規(guī)定。 第條 泄洪隧洞出口一般采用挑流或底流消能，應根據(jù)地形、地質(zhì)條件、水力條件、運行條件和下游水位等因素，經(jīng)比較選定。 第六節(jié) 出 水 渠  第條 溢洪道下泄水流經(jīng)消能后，不能直接泄入河道而造成危害時，應設置出水渠。 第條 選擇出水渠線路應經(jīng)濟合理，其軸線方向應盡量順應下游河勢。 第三章 水力設計 第一節(jié) 一般規(guī)定  第條 溢洪道的水力設計內(nèi)容一般包括： 一、泄流能力的計算； 二、進水渠的水力設計； 三、控制段的水力設計；

17、 四、泄槽的水力設計； 五、消能防沖的水力設計； 六、出水渠的水力設計； 七、高速水流區(qū)的防空蝕設計； 八、其它有關的水力設計。 上述各項水力設計內(nèi)容，對大型和水力條件較復雜的中型工程，應經(jīng)水工模型試驗驗證；水力條件較簡單的中型工程，可參照附錄一和附錄二及類似工程經(jīng)驗，通過計算確定。 第條 溢洪道的水力設計應滿足下列要求： 一、泄流能力必須滿足設計和校核情況所要求的泄量； 二、消能防沖設計的洪水標準應按本規(guī)范第條(二)執(zhí)行； 三、體型合理、簡單，水流均勻平穩(wěn)，并應避免發(fā)生空蝕； 四、下泄水流應符合本規(guī)范第條的規(guī)定。 第條 溢洪道的水頭損失，包括沿程損失和局部損失。沿程水頭損失計算中的糙率n值，

18、可根據(jù)水流邊界條件，長期運行可能引起的變化及類似工程的經(jīng)驗，參考附錄四選用。局部水頭損失計算采用的局部阻力系數(shù)，一般可參照有關資料分析選用。 第二節(jié) 進 水 渠  第條 進水渠水力設計應符合本規(guī)范第2.2.1條的規(guī)定。當渠道較長時，應盡量減小水頭損失。 第條 進水渠的水流應滿足下列要求： 一、水流平穩(wěn)，水面波動小，橫向水面比降?。?二、渠道流速應大于懸移質(zhì)不淤流速；小于渠道的不沖流速，一般不大于4m/s。如因條件限制，流速超過上述規(guī)定值，應進行論證； 三、渠道流速一般沿程逐漸增加，不得突變。 第條 進水渠末端斷面水位的確定，應計入水流的沿程水頭損失和進口、漸變段及彎道等的局

19、部水頭損失。該水位可作為堰(閘)前控制斷面的水位。 第三節(jié) 控 制 段  第條 溢洪道控制堰(閘)的泄流能力應滿足設計要求，泄流能力計算見附錄一。泄流時堰面上不得出現(xiàn)過大的局部負壓；體型宜簡單，便于施工。 第條 控制堰分為高堰(P11.33HS）1）和低堰(P11.33Hs)。采用開敞式實用堰時，堰面曲線可采用冪曲線，圓弧曲線(駝峰堰)；當堰上設有胸墻為孔口泄流時，堰面曲線可采用拋物線。上述曲線可參照附錄一公式計算。 經(jīng)過水工模型試驗論證，也可采用其它型式的堰面曲線。 胸墻底緣可采用橢圓曲線、圓弧曲線或其它型式。 注：1）P1為上游堰高，Hs為定型設計水頭。 第條 選擇堰面

20、曲線時，堰頂附近出現(xiàn)的壓力值應符合下列規(guī)定(考慮當?shù)卮髿鈮旱挠绊?； 一、常遇洪水閘門全開時一般不出現(xiàn)負壓； 二、校核洪水位閘門全開時出現(xiàn)的負壓不得超過0.030.06MPa； 三、正常蓄水位或常遇洪水位閘門局部開啟時(以運行中較常出現(xiàn)的開度為準)，可允許有不大的負壓值。 第條 低實用堰一般應滿足P10.3Hs，P21）0.6Hs；下游堰面坡度宜陡于11。設計中應盡量避免形成淹沒流。 注：1)P2為下游堰高。 第條 溢流面與泄槽間采用反弧曲面聯(lián)接時，反弧半徑可采用(36)h1）；當反弧曲面下游為平直段或消力池護坦時，反弧半徑可采用(612)h。流速大時宜選用較大值。 注：1)h為校核洪水位閘門

21、全開時反弧最低點的水深。 第條 閘墩墩頭的體型，應使過堰(閘)水流均勻平順，墩頭可采用圓弧型或其它曲線型式。當閘墩設置門槽時，應選擇合理的型式，避免引起空蝕破壞。墩尾型式，可采用曲線型、齊頭型或?qū)捨残汀?#160;第四節(jié) 泄 槽  第條 泄槽的水力設計，應根據(jù)布置和流量進行水力要素計算，確定水流邊界面的體型、尺寸，以及需要采取的工程措施。 第條 泄槽的水面線，應根據(jù)能量方程用分段求和法或其它方法計算沿程的水深。水面線起始斷面水深h1可參照附錄一公式計算。 第條 泄槽水流在一般情況下，應考慮波動和摻氣影響。 波動和摻氣水深可參照附錄一公式計算。 第條 泄槽平面的收縮或擴散，應進行沖擊波

22、驗算，確定合理的漸變型式與尺寸，使水流擾動影響限制在最小范圍內(nèi)；并盡量使水流在橫斷面上分布均勻。收縮或擴散宜采用直線。 沖擊波和擴散(收縮)角 可參照附錄一公式計算。 第條 泄槽在平面上設置彎道時，應盡量滿足下列要求： 一、橫斷面內(nèi)流量分布均勻； 二、沖擊波對水流擾動影響小； 三、在直線段和彎段之間，一般設置過波段； 四、為降低邊墻高度和調(diào)整水流，宜在彎道渠底設置橫向坡。 彎道的水力計算可參照附錄一公式。 第條 槽底縱坡變化處應采用曲線連接。當坡度由緩變陡時，可采用拋物線連接，拋物線方程可參照附錄一公式計算；當坡度由陡變緩時，可采用半徑(612)h的反圓弧連接，流速大時宜選用較大值。 當泄槽設

23、置摻氣減蝕設施時，在其保護范圍內(nèi)，變坡處的連接可不受上述限制。 第條 泄槽邊墻頂高程，應根據(jù)波動和摻氣后的計算水面線加0.51.5m的超高；對于擴散(收縮)段、過渡段、彎道等水力條件比較復雜的部位，以及考慮可能出現(xiàn)的不利運行方式，超高宜適當增加。 第條 泄槽在平面上擴散、收縮或轉(zhuǎn)彎時，水力條件復雜，其水力計算應經(jīng)水工模型試驗驗證。 第條 側(cè)槽溢洪道的水力設計，應符合本規(guī)范第3.4.1條和第3.4.8條的規(guī)定，尚應滿足下列要求： 一、側(cè)槽底坡應小于槽末斷面的水流臨界坡。在宣泄設計流量時，側(cè)槽內(nèi)應為緩流； 二、側(cè)槽首端水深超過堰頂?shù)母叨萮p與堰上水頭之比一般小于0.5，以保證非淹沒出流； 三、側(cè)槽

24、內(nèi)和槽末斷面處不得產(chǎn)生水躍。為了改善水流條件，可在側(cè)、泄槽之間設長度為(23)hk(hk為側(cè)槽末端的臨界水深)的水平段； 四、應盡量避免在側(cè)槽后緊接收縮段或彎曲段，當受條件限制不可避免此種布置時，宜在泄槽前適當位置設抬堰，用以控制或消除水流由于收縮或彎曲而造成的不利流態(tài)。 側(cè)槽溢洪道的水力計算可參照附錄一公式。 第五節(jié) 消能防沖  第條 挑流消能的水力設計，應對各級流量(包括起挑流量)進行計算。水流挑射距離、沖坑最大深度及范圍可參照附錄一公式估算。 安全挑距和水舌入水寬度的確定，應以不影響鼻坎基礎、兩岸邊坡及相鄰建筑物的安全為原則。沖坑上游坡度，應根據(jù)地質(zhì)條件進行估算，一般

25、工程經(jīng)驗為1316(垂直水平)。同時，還應考慮貼流和跌流的沖刷及保護措施。 第條 挑流鼻坎的反弧半徑，應結(jié)合泄槽的底坡、反弧段的流速和單寬流量、鼻坎挑角等綜合考慮，一般可采用(612)h。泄槽底坡愈陡、反弧段流速或單寬流量愈大，反弧半徑宜選用較大值。 第條 挑流鼻坎挑角的大小，應通過比較選定，一般可采用15°35°。當采用差動式鼻坎時，應合理選擇反弧半徑、高低坎寬度比、高低坎的高差及挑角差。必要時可設通氣孔，以防止鼻坎空蝕破壞。 第條 鼻坎高程，應通過比較選定。在保證自由挑流的前提下，鼻坎高程亦可略低于下游最高水位。 第條 底流消能的水力設計，應符合本規(guī)范第2.5.2條及第

26、2.5.4條的規(guī)定，還應注意下列事項： 一、應保證在池內(nèi)形成穩(wěn)定的水躍，并應避免產(chǎn)生回流； 二、消力池應盡量采用等寬的矩形斷面； 三、護坦上是否設置輔助消能工，應結(jié)合其運用條件研究確定。 當躍前斷面平均流速大于1618m/s時，不宜在池中設置消力墩。 第條 底流消能的水力設計，應對各級流量進行計算，以確定池底高程、池長、邊墻高程及水躍淹沒度等。并應考慮下列各點： 一、護坦長度，可根據(jù)是否設置輔助消能工及水力特性，參照附錄一公式估算。必要時應經(jīng)水工模型試驗驗證； 二、水躍淹沒度，應根據(jù)下游河床可能出現(xiàn)的沖淤變化按1.051.10倍躍后水深選用；不設輔助消能工的消力池，下游的最小尾水深度可參照附錄

27、一公式計算； 三、多級消力池，可參照有關資料進行水力設計，并應通過水工模型試驗驗證； 四、消力池兩側(cè)邊墻頂部高程，可根據(jù)躍后水深并適當考慮超高確定。 第條 當采用平面擴散型、收縮型(包括窄縫式)或分流墩等消能工以及異型(如折線形、扭曲形、曲面貼角等)鼻坎時，其體型、尺寸、動水壓力1）、挑距、沖坑深度和范圍等應經(jīng)水工模型試驗確定。 注：1)動水壓力包括時均壓力和脈動壓力。  第條 護坦上的動水壓力估算： 一、當護坦為水平時，作用在其上的時均壓力，可近似按計算斷面的水深估算。不設消力墩的護坦，可取躍首躍尾間水面連一直線作為近似的水面線估算；設有消力墩的護坦，則墩下游可按躍后水深估算，墩上

28、游可按躍后水深的一半估算； 二、脈動壓力可參照附錄一公式估算。 第條 當消力池的出池水流流速超過基巖的容許流速，可能危及消力池基礎時，應采取保護措施。消力池下游河床為非巖石或軟弱巖石，應按水閘設計規(guī)范(SD13384)的有關條文執(zhí)行。 第六節(jié) 出 水 渠  第條 出水渠的水面線可根據(jù)其下游水流銜接條件和水力要素進行計算。 第七節(jié) 廠頂溢流及廠前挑流  第條 廠頂溢流及廠前挑流的水力設計，應根據(jù)泄流水力要素和廠頂布置要求，對各級流量進行計算，合理確定溢流面的體型和消能工型式。有關水力計算可參照附錄一公式，并應經(jīng)水工模型試驗驗證。 第條 廠頂溢流時，應防止在

29、廠頂發(fā)生空蝕。防空蝕設計按本章第九節(jié)有關規(guī)定執(zhí)行。摻氣設施可設在廠壩連接處。 第條 溢流式廠房水流所引起的振動，可參照類似工程的經(jīng)驗。脈動壓力可參照附錄一公式估算。 第條 當廠頂溢流采用挑流消能時，其挑流鼻坎高程；應根據(jù)廠房布置確定。鼻坎的反弧半徑，應結(jié)合廠頂溢流面型式并參照本規(guī)范第3.5.2條規(guī)定選用。 鼻坎挑角在滿足挑距要求的前提下宜采用小角度。 當廠頂溢流采用差動式挑流鼻坎時，應作專題研究。 第條 廠前挑流消能防沖的水力設計，應符合本規(guī)范第3.5.1條、第3.5.2條、第3.5.3條的規(guī)定，并應考慮下列事項： 一、在能形成自由挑流的前提下，鼻坎與廠頂高程之差宜取小值； 二、鼻坎挑角在滿足

30、挑距要求的前提下宜采用小角度； 三、閘門啟、閉過程中的泄流水舌對廠頂及尾水平臺的沖擊，不應危及廠房安全及運行。沖擊力的大小應經(jīng)水工模型試驗確定。 溢流段閘墩是否延長，應根據(jù)水流流態(tài)、消能要求等因素通過水工模型試驗確定。 第條 廠頂溢流及廠前挑流的廠頂和鼻坎反弧段，應設置排水設施。 第八節(jié) 泄洪隧洞出口  第條 泄洪隧洞出口的水力設計應參照本章有關條文的規(guī)定執(zhí)行。 第九節(jié) 防空蝕設計  第條 溢洪道各部位的水流空化數(shù) 應大于該處體型的初生空化數(shù) 。 可通過減壓試驗或水洞模型試驗以及參照已建工程經(jīng)驗確定。對空蝕的判別，可參考附錄二。 第條 對溢洪道應特別注意

31、下列容易發(fā)生空蝕的部位和區(qū)域： 一、閘墩、門槽、溢流面、平面彎曲段、收縮或擴散段、陡坡曲線段、水流邊界突變(不連續(xù)或不規(guī)則)處； 二、反弧段及其下游的水平段； 三、異型鼻坎、分流墩； 四、消力池中的趾墩、消力墩； 五、水流空化數(shù) 0.3的區(qū)域(不包括門槽)。 第條 對于易發(fā)生空蝕的部位或區(qū)域，可采用下列防空蝕措施： 一、選擇合理的體型； 二、控制水流邊界壁面的局部不平整度，其控制標準可參考附錄二確定； 三、設置摻氣設施，摻氣防蝕設計可參考附錄二。當有摻氣防蝕設施時，摻氣保護段內(nèi)水流邊界壁面的局部不平整度控制標準可參考附錄二確定； 四、選用合理的運行方式； 五、采用抗蝕性能好的材料； 六、采用其

32、它防空蝕措施。 第條 設置摻氣減蝕設施的一般原則： 一、當流速在30m/s左右時，是否設置摻氣設施，可根據(jù)具體情況確定； 二、當流速超過35m/s時應設置摻氣設施。摻氣設施可參考附錄二選擇，并經(jīng)水工模型試驗驗證。 第條 在多泥沙河流上，應同時考慮挾砂水流的磨損和空蝕作用，選用抗沖耐磨性能好的材料。 第四章 建筑物結(jié)構(gòu)設計 第一節(jié) 一般規(guī)定  第條 溢洪道的結(jié)構(gòu)設計，應根據(jù)布置、水力設計、地基及運用條件，結(jié)合防滲、排水、止水及錨固等工程措施，保證工程安全，選用經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)型式及尺寸。 第條 本規(guī)范中溢洪道建筑物的材料除說明者外，均按混凝土和鋼筋混凝土考慮?；炷恋?/p>

33、性能要求，應參照混凝土重力壩設計規(guī)范(SDJ21-78)確定；混凝土的強度、抗?jié)B、抗凍指標及抗沖要求，應按水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(SDJ20-78)確定。寒冷地區(qū)混凝土的抗凍指標宜適當提高。 止水材料應具有足夠的耐久性和可靠性。 第條 進水渠底板、泄槽底板、挑流鼻坎、護坦及貼坡式邊墻1）等，必要時可按彈性地基上的板或梁進行內(nèi)力計算、根據(jù)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(SDJ20-78)并參照類似工程經(jīng)驗配筋。 上述板塊的結(jié)構(gòu)縫一般采用伸縮縫，縫中可不設彈性層。當作為沉陷縫時，縫中應設置彈性層。 注：1)貼坡式邊墻是指沿巖石開挖邊坡襯護而成的邊墻結(jié)構(gòu)。  第條 溢洪道建筑物設置錨筋時，

34、錨筋孔可按方格或梅花形布置，孔距、孔深及抗拔力應經(jīng)計算并參照類似工程的經(jīng)驗確定，必要時應進行錨筋抗拔試驗。 第條 溢洪道的混凝土結(jié)構(gòu)應考慮溫度應力的影響，并根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件、結(jié)構(gòu)特點、地基約束等因素，采取必要的結(jié)構(gòu)措施和施工措施。 第二節(jié) 進水渠渠底襯護  第條 進水渠需要襯護時，可采用干砌塊石、漿砌塊石、噴漿或混凝土護面等。 第條 底板襯護厚度宜按構(gòu)造要求確定?；炷烈r砌厚度一般為0.3m。必要時還應滿足抗?jié)B梯度和抗浮的要求。 第條 混凝土襯砌的分塊尺寸的選定，可參照本規(guī)范第4.4.3條的規(guī)定。結(jié)構(gòu)縫可采用平縫，有防滲要求時，縫中應設止水設施。 第三節(jié) 控 制

35、 段  第條 控制段的結(jié)構(gòu)設計一般包括： 一、結(jié)構(gòu)型式選擇和布置； 二、荷載計算及其組合； 三、穩(wěn)定計算； 四、結(jié)構(gòu)計算； 五、細部設計； 六、材料標號及施工要求，特別是混凝土施工溫度控制要求。 第條 控制堰(閘)的結(jié)構(gòu)型式，一般有分離式和整體式。分離式適用于巖性比較均勻的地基，整體式適用于地基均勻性較差及設有弧形門的情況。 第條 分離式底板在垂直水流方向，必要時應設置縱縫。縫的位置和間距應根據(jù)地基、結(jié)構(gòu)、氣候和施工等條件確定。 分離式底板的橫縫有鉛直式、臺階式、傾斜式和鍵槽式等，應根據(jù)應力傳遞要求選用。 第條 控制段范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)縫，均應設置止水設施。 第條 閘室的胸墻有固定式、活動

36、式和混合式，可根據(jù)運用條件選用。固定式胸墻與閘墩的連接，可根據(jù)閘室的結(jié)構(gòu)特點采用簡支或固結(jié)。胸墻應有足夠的剛度，在水壓力作用下，不應產(chǎn)生過大變形，影響水封效果。 第條 閘墩的型式和布置，應符合本規(guī)范第2.3.4條的規(guī)定。對設置大型弧形閘門的閘墩，通過技術經(jīng)濟比較，可采用預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 第條 作用在控制段上的荷載分為基本荷載和特殊荷載兩類。 一、基本荷載： 1.結(jié)構(gòu)自重及其上的永久設備重量； 2.正常蓄水位或設計洪水位時的靜水壓力(取其一種控制情況)； 3.相應于正常蓄水位或設計洪水位時的揚壓力(包括滲透壓力和浮托力)； 4.相應于正常蓄水位或設計洪水位時的波浪壓力； 5.設計洪水位情況

37、下泄流時的動水壓力； 6.土壓力； 7.泥沙壓力； 8.冰壓力； 9.其它出現(xiàn)機會較多的荷載。 二、特殊荷載： 10.校核洪水位時的靜水壓力； 11.相應于校核洪水位時的揚壓力； 12.相應于校核洪水位時的波浪壓力； 13.相應于校核洪水位時的動水壓力； 14.地震荷載； 15.其它出現(xiàn)機會很少的荷載。 第條 荷載組合 控制段設計的荷載組合分為基本組合和特殊組合兩類?；窘M合由基本荷載組成；特殊組合由基本荷載和一種或幾種特殊荷載所組成。根據(jù)各種荷載實際同時出現(xiàn)的可能性，按表選擇最不利的情況進行計算。 第條 作用在控制段上的荷載，應按附錄三進行計算。 第條 堰(閘)基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應按下

38、列抗剪斷強度公式計算： (-1)式中 K1按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f1堰(閘)體混凝土與基巖接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)； c堰(閘)體混凝土與堰(閘)基巖接觸面的抗剪斷凝聚力； 作用于堰(閘)體上的全部荷載對計算滑動面的法向分量(包括揚壓力)； 作用于堰(閘)體上的全部荷載對計算滑動面的切向分量(包括揚壓力)； A堰(閘)體與基巖接觸面的截面積。 表 荷載組合表荷載組合計算情況荷 載說 明自重靜水壓力揚壓力波浪壓力動水壓力土壓力泥沙壓力冰壓力地震荷載其它荷載(1)(2)(3)(4）(5)(6）(7)(8)(9)(10)基本組合正常蓄水位情況   

39、; 設計洪水位情況   冰凍情況    按冬季運用水位計算(2)、(3)、項特殊組合校核洪水位情況   地震情況   按正常蓄水位計算(2)、(3)、(4)項檢修情況    按正常蓄水位或檢修水位計算(2)、(3)、(4)項 注：對于施工期情況，應作必要的核算，作為特殊組合； 在運用期，如排水設施易于堵塞，應考慮排水失效的情況，作為特殊組合。 對于中型工程，若無條件進行試驗時，也允許按下列抗剪強度公式計算沿堰(閘)基底面的擾滑穩(wěn)定安全系數(shù)： (-

40、2)式中 K2按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f2堰(閘)混凝土與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)；、 同公式(-1)。 當堰(閘)地基內(nèi)存在不利的軟弱結(jié)構(gòu)面時，其抗滑穩(wěn)定需作專門研究。 當堰(閘)承受橫向(垂直水流方向)荷載時，還應驗算其最不利荷載組合方向的抗滑穩(wěn)定性。 第條 大、中型工程的規(guī)劃，可行性研究報告階段，f1值和c值可參考附錄四選用；可行性研究報告以后的各設計階段，應根據(jù)野外及室內(nèi)試驗成果分析確定。對中型工程，若無條件進行野外試驗時，宜進行室內(nèi)試驗，并參照類似工程經(jīng)驗及參考附錄四選用。f2值的選取，可根據(jù)野外或室內(nèi)試驗成果，并參照類似工程經(jīng)驗選用。 第條 堰(閘)沿基底面的抗滑穩(wěn)定安

41、全系數(shù)不得小于下表4.3.12規(guī)定值： 表 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷載組合按抗剪斷強度的按抗剪強度的計算公式(K2)計算公式建筑物級別(K1)123基本組合3.01.101.051.05特殊組合(1)2.51.051.001.00(2)2.31.001.001.00 注：地震情況為特殊組合（2），其它特殊組合情況為特殊組合（1）。 第條 堰(閘)基底面上的垂直正應力，應滿足下列要求： 一、運用期： 1.在各種荷載組合情況下(地震荷載除外)，堰(閘)基底面上的最大垂直正應力( )，應小于基巖的容許壓應力(計算時分別計入揚壓力和不計入揚壓力)；最小垂直正應力( )應大于零(計算時應計入揚壓力)

42、。 2.計算雙向受力情況時，基底面上可容許出現(xiàn)不大的拉應力。 二、施工期； 堰(閘)基底面下游端的最小垂直正應力( )可容許有不大于0.1MPa的拉應力。 第條 溢流堰體上游面的最小主壓應力(不計揚壓力)應不小于該點靜水壓強的0.25倍。不滿足此項要求時，應配置鋼筋。 第條 堰(閘)斷面設計的應力分析一般采用材料力學方法。 當結(jié)構(gòu)斷面對稱，受縱向?qū)ΨQ荷載作用時，按單向偏心受壓公式計算。 當結(jié)構(gòu)斷面不對稱，或結(jié)構(gòu)同時承受縱、橫向荷載時，應按雙向偏心受壓公式進行計算。 第條 閘墩及其底板，應根據(jù)閘室的結(jié)構(gòu)型式和運用條件進行下列情況的穩(wěn)定和應力分析： 一、閘墩兩側(cè)工作閘門全關閉； 二、閘墩一側(cè)工作閘

43、門全關閉，另一側(cè)閘門全開啟泄洪； 三、閘墩一側(cè)工作閘門全關閉，另一側(cè)檢修閘門全關閉； 四、其它不利的運用條件。 第條 對于分離式底板，應校核其抗浮穩(wěn)定性，必要時應采取加強排水和錨固等措施，以保證其穩(wěn)定。 第條 閘墩應力分析一般采用材料力學方法?；⌒伍l門和大型平面閘門的閘墩應力分析宜采用有限元法。 第條 巖基上閘底板的應力分析，根據(jù)閘室型式、規(guī)模和地基條件，可采用材料力學法，彈性地基梁法或有限元法計算。 第條 對于大型和受力條件復雜的中型工程的閘室，應盡量進行結(jié)構(gòu)模型試驗，驗證各部位的應力狀態(tài)。 第四節(jié) 泄槽底板  第條 泄槽底板的厚度，應考慮溢洪道的規(guī)模及其與壩的相對位置、

44、沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、水力特性、氣候條件、水流中挾砂情況等因素，并參照類似工程經(jīng)驗進行類比確定。 大、中型工程的溢洪道泄槽底板的厚度不應小于0.3m。 第條 為滿足泄槽底板穩(wěn)定的要求，應采取防滲、排水、止水、錨筋等必要的工程措施。 泄槽底板在消力池最高水位以下部分，應按消力池護坦設計。 第條 泄槽底板應設置結(jié)構(gòu)縫，其位置應滿足結(jié)構(gòu)布置要求。分塊尺寸，應考慮氣候特點、地基約束情況、混凝土施工(特別是溫控)條件，參照類似工程經(jīng)驗確定，其縱、橫縫間距一般采用1015m。 第條 泄槽底板的縱、橫縫一般可采用平縫。當?shù)鼗痪鶆蛐悦黠@時，橫縫宜采用半搭接縫、全搭接縫或鍵槽縫。 第條 對于大、中型工

45、程的溢洪道泄槽底板的縱、橫縫(包括與相鄰建筑物的分縫)，一般情況下應設止水。 第條 對于可能發(fā)生不均勻沉陷或不設錨筋的泄槽底板，宜在板塊上游端設置齒槽，形成上下游板塊的全搭接橫縫及對地基的嵌固。 不應在板塊下游端設置齒槽。 第五節(jié) 挑流鼻坎  第條 挑流鼻坎在泄洪時所受的動水壓力按附錄三公式計算，其抗滑穩(wěn)定分析及安全系數(shù)可與控制段相同。 第條 挑流鼻坎的縱縫間距可按第4.4.3條中的要求采用。挑流鼻坎不宜設橫向(垂直水流向)結(jié)構(gòu)縫。 第六節(jié) 消力池護坦  第條 對消力池的護坦，應進行抗浮穩(wěn)定復核；對設有消力齒、消力墩或尾檻的護道，尚應進行抗傾及抗滑穩(wěn)定復

46、核。 采用抽排降壓的護坦應復核地基的滲透穩(wěn)定。 第條 護坦穩(wěn)定的計算情況： 一、設計情況：泄消能防沖的設計流量或小于該流量的控制流量； 二、校核情況：當需要進行校核時，泄消能防沖的校核流量； 三、檢修情況：消力池排水檢修。 尚應根據(jù)具體條件分析閘門突然啟閉的不利情況，復核護坦的穩(wěn)定。 必要時，應考慮排水設施局部或全部失效，作為校核情況復核護坦的穩(wěn)定。 第條 護坦的抗浮穩(wěn)定可按公式(4.6.3)計算，其安全系數(shù)Kf值為1.01.2，應根據(jù)工程等級、樞紐布置、地基特性、計算情況等選用(校核情況下Kf值可取下限)。 ()式中 P1護坦自重，按混凝土密度計算； P2護坦頂面上的時均壓力； P3當采用錨

47、固措施時，地基的有效重量，按附錄三公式計算； Q1護坦頂面上的脈動壓力，按附錄一公式計算； Q2護坦底面的揚壓力。 選定護坦厚度時，還應參照已建類似工程的經(jīng)驗。 第條 護坦底面的揚壓力參照附錄三計算。 第條 護坦分縫間距宜與泄槽底板分縫間距相同。垂直水流向的縫宜采用半搭接縫或鍵槽縫，順水流向的縫宜采用鍵槽縫。 第七節(jié) 邊 墻  第條 溢洪道邊墻是指進水渠、控制段、泄槽、挑流鼻坎及消力池的兩側(cè)擋土或不擋土的導墻、邊墻或貼坡式邊墻，一般宜設置結(jié)構(gòu)縫與底板分開。根據(jù)實際情況，泄槽、挑流鼻坎、消力池的邊墻也可與底板連成整體。 第條 泄槽邊墻上的動水壓力和反弧段邊墻上的水流離心力按附

48、錄三公式計算。 對收縮型消能工的側(cè)墻所承受的動水壓力，設計時應特別注意。 第條 泄槽、鼻坎和消力池的邊墻的設計，應考慮脈動壓力，其強度可分別采用泄槽底板、鼻坎和消力池護坦的脈動壓力強度，均按附錄一公式計算。 當消能設施的邊墻、隔墻或?qū)^高時，應考慮水流誘發(fā)墻體振動的可能性。 第條 邊墻的荷載計算及組合參照本章控制段的規(guī)定。 沿墻基面的抗滑穩(wěn)定計算公式及安全系數(shù)可與控制段相同。 當邊墻可能沿地基內(nèi)的軟弱結(jié)構(gòu)面滑動時，還應校核深層抗滑穩(wěn)定。 第條 當庫水位或下游水位驟降時，應根據(jù)具體情況考慮是否需要核算進水渠導墻或消力池邊墻的穩(wěn)定。 第條 邊墻基底最大垂直正應力不應大于地基容許壓應力(計算時分別

49、計入揚壓力和不計入揚壓力)。 對重要部位的邊墻，計及揚壓力時，在基本組合情況下，基底不應出現(xiàn)拉應力；在特殊組合情況下，可允許出現(xiàn)不大的拉應力。 對次要部位的邊墻，計及揚壓力時，在基本組合情況下，基底上合力的偏心距不應大于基底寬的 ；在特殊組合情況下，偏心距不應大于基底寬的 。計算墻基應力時，不考慮基底承擔拉應力。開裂部位的揚壓力按受拉面一側(cè)全靜水壓強計算。 第條 邊墻在垂直水流方向的結(jié)構(gòu)縫間距一般為1015m，有防滲要求時，縫中應設置止水。 第條 重力式混凝土邊墻頂寬不應小于0.5m。為增加邊墻抗傾能力及減小基底面應力，可利用渠槽底板的一部分作為墻趾。在挖方渠道中可采用衡重式邊墻。 第條 進水

50、渠邊坡設置貼坡式邊墻或護坡時，可根據(jù)水流及地質(zhì)條件分別采用噴水泥砂漿、噴混凝土、干砌塊石、漿砌塊石和混凝土襯砌等，其厚度按結(jié)構(gòu)要求確定。 泄槽和鼻坎段的貼坡式邊墻，一般采用混凝土襯砌，其厚度不宜大于相應部位的底板厚度，最小厚度應滿足施工要求。 消力池貼坡式邊墻的厚度宜按計算確定。 第八節(jié) 下游防沖  第條 當消能設施出口區(qū)地質(zhì)條件較差時，為防止危害性沖淘，可根據(jù)消能型式設置防淘齒墻、翼墻、二道壩、海漫或防沖槽等設施。 第五章 地基及邊坡處理 第一節(jié) 一般規(guī)定  第條 溢洪道的地基處理設計，應結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)和運用特點，滿足各部位對承載能力、抗滑

51、穩(wěn)定、地基變形、滲流控制、抗沖及耐久性的要求，保證運行安全。 第條 地基處理方案，應根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、施工條件和運用要求等因素，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較確定。 第條 當?shù)鼗鶠檐泿r石或存在規(guī)模較大、性狀差的斷層破碎帶、軟弱夾層、巖溶等缺陷時，應進行專門的處理設計。 第條 溢洪道的邊坡必須保持穩(wěn)定。對可能失穩(wěn)的邊坡應采取適當?shù)奶幚泶胧?。對易風化掉塊、易軟化或抗沖能力低的穩(wěn)定邊坡也應進行相應的防護。 對高陡邊坡或地質(zhì)條件復雜的邊坡，應進行專門研究。 第條 地基及邊坡處理，應重視防滲排水設施的設計。設計排水設施，應因地制宜，合理布設，排水通暢，便于檢修。 第條 建筑物建基面及邊坡坡面開挖，應按設計要

52、求成型，并應盡量避免損壞巖體的完整性和降低強度。 第二節(jié) 地基開挖  第條 溢洪道地基的開挖深度，應根據(jù)建筑物對地基的要求，結(jié)合地質(zhì)條件、施工條件及處理措施等綜合研究確定。 主要建筑物的地基宜開挖至弱風化巖層。 全部或局部不襯砌的泄槽，應開挖至堅硬、完整的新鮮或微風化巖層。 對易風化、易泥化的基巖，應提出相應的施工保護措施。 第條 建筑物的基坑形狀，應根據(jù)地形地質(zhì)條件及上部結(jié)構(gòu)要求確定，開挖面應盡量連續(xù)平順；當受地形地質(zhì)條件限制，高差過大時，宜開挖成臺階狀。 泄槽的襯砌段與不襯砌段應連接平順。 第三節(jié) 固結(jié)灌漿  第條 溢洪道地基固結(jié)灌漿的范圍和深度，應根據(jù)地質(zhì)條件、裂隙分布情況和受力條件確定。一般在堰(閘)及消能建筑物的地基范圍內(nèi)進行?？咨钜话銥?5m?；鶐r條件較好時，可不進行固結(jié)灌漿。 第條 固結(jié)灌漿孔一般呈梅花型或方格狀布置，鉆孔方向應盡量穿過較多的裂隙。 灌漿孔的孔、排距及灌漿壓力宜進行灌漿試驗確定?？?、排距一般為