岸邊溢洪道內容豐富

第七章岸邊溢洪道第一節(jié)概述第二節(jié)正槽式溢洪道第三節(jié)其他型式的溢洪道第四節(jié)非常泄洪設施第五節(jié)岸邊溢洪道的布置和型式選擇第七章岸邊溢洪道第一節(jié)概述

對于土石壩或壩體泄洪能力受到限制的混凝土壩來說，常常設置岸邊溢洪道泄洪，防止洪水漫頂，保證大壩及其他建筑物的安全。岸邊溢洪道按泄洪標準和運用情況，可分為正常溢洪道（包括主、副溢洪道）和非常溢洪道。

岸邊溢洪道按其結構型式可分為：正槽式溢洪道、側槽式溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪道等。在實際工程中，正槽式溢洪道應用最廣。岸邊溢洪道正常溢洪道非常溢洪道宣泄設計洪水宣泄超過設計標準的洪水主溢洪道副溢洪道宣泄常遇洪水按設計泄量與主溢洪道泄量之差設計第二節(jié)正槽式溢洪道

正槽式溢洪道通常由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段及尾水渠等部分組成。其中，溢流堰、泄槽及出口消能段是溢洪道的主體。溢流堰軸線與泄槽軸線接近正交，過堰水流流向與泄槽軸線方向一致，故稱為正槽式溢洪道。第七章岸邊溢洪道引水渠一、引水渠

由于地形、地質條件限制，溢流堰往往不能緊靠庫岸，需在溢流堰前開挖引水渠，將庫水平順地引向溢流堰，當溢流堰緊靠庫岸或壩肩時，此段只是一個喇叭口。第七章岸邊溢洪道溢洪道引水渠的型式第七章岸邊溢洪道

為了提高溢洪道的泄流能力，引水渠中的水流應平順、均勻，并在合理開挖的前提下減小渠中水流流速，以減小水頭損失。流速應大于懸移質不淤流速，小于渠道的不沖流速，設計流速宜采用3~5m/s。引水渠越長，流速越大，水頭損失就越大。引水渠的渠底視地形條件可做成平底或具有不大的逆坡。渠底高程要比堰頂高程低些，因為在一定的堰頂水頭下，行近水深大，流量系數(shù)也較大，泄放相同流量所需的堰頂長度短。引水渠在平面布置上應力求平順，避免斷面突然變化和水流流向的急劇轉彎。通常把溢流堰兩側的邊墩向上游延伸構成導水墻或漸變段，其高度應高于最高水位。第七章岸邊溢洪道

引水渠的橫斷面，在巖基上接近矩形，邊坡根據(jù)巖層條件確定，新鮮巖石一般為1:0.1~1:0.3，風化巖石為1:0.5~1:1.0；在土基上采用梯形，邊坡根據(jù)土坡穩(wěn)定要求確定，一般選用1:1.5~1:2.5。引水渠應根據(jù)地質情況、渠線長短、流速大小等條件確定是否需要襯護。二、控制段

溢流堰控制段包括：溢流堰及兩側連接建筑物。其作用是控制溢洪道的過水能力?？刂贫蔚捻敳扛叱?，在宣泄校核洪水時不應低于校核洪水位加安全加高值；擋水時應不低于設計洪水位或正常蓄水位加波浪的計算高度加安全加高值；當溢洪道緊靠壩肩時應與大壩壩頂高程協(xié)調一致。溢流堰是水庫下泄洪水的口門，是控制溢洪道泄流能力的關鍵部位，因此必須合理選擇溢流堰段的型式和尺寸。第七章岸邊溢洪道第七章岸邊溢洪道

溢流堰按其橫斷面的形狀與尺寸可分為：薄壁堰、寬頂堰和實用堰（堰斷面形狀可為矩形、梯形或曲線形）；按其在平面布置上的輪廓形狀可分為：直線形堰、折線形堰、曲線形堰和環(huán)形堰；按堰軸線與上游來水方向的相對關系可分為：正交堰、斜堰和側堰等。溢流堰通常選用寬頂堰、實用堰，有時也用駝峰堰、折線形堰。溢流堰體形設計的要求是：盡量增大流量系數(shù)，在泄流時不產生空穴水流或誘發(fā)危險振動的負壓等。（一）溢流堰的型式第七章岸邊溢洪道

（1）寬頂堰寬頂堰的特點是結構簡單，施工簡便，但流量系數(shù)較低（約為0.32~0.385）。由于寬頂堰堰矮，荷載小，對承載力較差的土基適應能力強，因此，在泄量不大或附近地形較平緩的中、小型工程中，應用較廣。寬頂堰第七章岸邊溢洪道

（2）實用堰實用堰的優(yōu)點是流量系數(shù)比寬頂堰大，在相同泄流量條件下，需要的溢流前沿較短，工程量相對較小，但施工復雜。大、中型水庫，特別是岸坡較陡時，多采用此種型式。溢洪道的實用堰一般較矮，其流量系數(shù)介乎溢流重力壩與寬頂堰之間。為了提高泄流能力，應當合理選用堰高、定型設計水頭、堰面曲線，并保證堰面曲線具有足夠的長度。實用堰第七章岸邊邊溢洪道溢流堰堰面曲線線對泄流能力影影響很大，通常常采用非真空型型堰面曲線，我我國最常采用的的是WES型、克－奧型和和冪次曲線型。。在設計溢流堰堰堰面曲線時，首首先要確定定型型設計水頭Hd。選擇實用堰的的定型設計水頭頭時，應結合堰堰面允許負壓值值綜合確定。SL253－2000《溢洪道設計規(guī)范范》規(guī)定：閘門全開開泄常遇洪水時時，堰面不應出出現(xiàn)負壓；閘門門全開泄設計洪洪水時，堰面附附近負壓不得大大于0.3MPa；閘門全開泄校校核洪水時，堰堰頂附近負壓不不得大于0.06MPa。堰面定型設計計水頭與堰頂最最大水頭比一般般為0.65~0.85。第七章岸邊邊溢洪道堰高對流量系數(shù)數(shù)也有影響。一一般認為：上游游堰高P1>1.33Hd的屬于高堰，0.3Hd≤P1≤1.33Hd的屬于低堰。溢溢洪道的溢流堰堰一般屬于低堰堰。低堰的流量量系數(shù)隨P1/Hd的減小而減小，，為了獲得較大大的流量系數(shù)，，低堰的堰高P1一般應大于0.3Hd。低堰的流量系系數(shù)還與下游堰堰高P2有關，一般建議議P2應大于0.6Hd。溢流堰頂部曲線線的長短對流量量系數(shù)也有影響響，當堰頂曲線線長度不足以保保持標準實用堰堰的外形輪廓時時，流量系數(shù)將將受到影響而降降低。實用堰常用反弧弧曲面與泄槽底底板相接，反弧弧半徑可采用(3~6)h，流速大時宜選選用較大值。第七章岸邊邊溢洪道（3）駝峰堰駝峰堰是一種復復合圓弧的低堰堰，是我國從工工程實踐中總結結出來的一種新新堰型。其流量量系數(shù)一般為0.40~0.46。駝峰堰的堰體低低，流量系數(shù)較較大，設計與施施工簡便，對地地基要求低，適適用于軟弱地基基。第七章岸邊邊溢洪道（4）折線形堰為獲得較長的溢溢流前沿，在平平面上將溢流堰堰做成折線形，，稱為折線形堰堰。堰體由若干干個折線組成，，形同迷宮，也也稱為迷宮堰。。中、小型水庫溢溢洪道，尤其是是小型水庫溢洪洪道，常不設閘閘門，而利用與與正常蓄水位齊齊平的堰頂來控控制庫水位。此此時，若用迷宮宮堰不僅結構簡簡單、工作可靠靠、節(jié)省工程量量，而且因溢流流前沿加長，堰堰頂可相應抬高高，有利于增大大興利庫容。第七章岸邊邊溢洪道（二）溢流孔口口尺寸的擬定溢洪道的溢流孔孔口尺寸，主要要是溢流堰堰頂頂高程和溢流前前沿寬度的確定定。其設計方法法與溢流重力壩壩基本相同。但但由于溢洪道出出口一般離壩腳腳較遠，其單寬寬流量可以比溢溢流重力壩所采采用數(shù)值大一些些。第七章岸邊邊溢洪道（三）控制段的的結構設計控制段的結構計計算設計包括：：結構型式選擇擇和布置、荷載載計算及其組合合、穩(wěn)定計算、、應力分析、細細部設計等。SL253－2000《溢洪道設計規(guī)范范》指出：堰（閘））的穩(wěn)定分析可可采用剛體極限限平衡法；閘室室基底應力及實實用堰堰體應力力分析可采用材材料力學方法，，重要工程或受受力條件復雜時時可采用有限元元法；閘墩的應應力分析可采用用材料力學法，，大型閘墩宜采采用有限元法；；寬頂堰及駝峰峰堰底板應力分分析可采用材料料力學法、有限限元或彈性地基基梁法。第七章岸邊邊溢洪道（1）堰（閘）基底底面的抗滑穩(wěn)定定安全系數(shù)按抗抗剪斷公式計算算：堰（閘）基底面面的抗滑安全系系數(shù)不得小于規(guī)規(guī)范規(guī)定值。第七章岸邊邊溢洪道（2）堰（閘）基底底面上的鉛直正正應力應滿足下下列要求：1）運用期。①在在各種荷載組合合情況下（地震震情況除外），，堰（閘）基底底面上的最大鉛鉛直正應力σmax應小于基巖的容容許壓應力（計計算時分別計入入揚壓力和不計計入揚壓力）；；最小鉛直正應應力σmin應大于零（計入入揚壓力）。②②地震情況下可可允許出現(xiàn)不大大于0.1MPa的鉛直拉應力。。③計算雙向受受力情況時，基基底面上容許出出現(xiàn)不大于0.1MPa的鉛直拉應力。。雙向受力并計計入地震荷載時時，基底面容許許出現(xiàn)不大于0.2MPa的鉛直拉應力。。2）施工期。堰（（閘）基底面上上的最大鉛直正正應力σmax應小于基巖的容容許壓應力；下下游端的最小鉛鉛直正應力σmin可容許出現(xiàn)不大大于0.1MPa的拉應力。三、泄槽正槽溢洪道的溢溢流堰后多用泄泄水陡槽與出口口消能段相連接接，以便將過堰堰洪水安全地泄泄向下游河道。。泄槽一般位于于挖方地段，設設計時要根據(jù)地地形、地質、水水流條件及經濟濟等因素合理確確定其形狀和尺尺寸。由于泄槽槽內的水流處于于急流狀態(tài)，高高速水流帶來的的一些特殊問題題，如沖擊波、、水流摻氣、空空蝕和壓力脈動動等，應認真考考慮，并采取相相應的措施。第七章岸邊邊溢洪道泄槽在平面上宜宜盡量采用直線線、等寬、對稱稱布置，這樣可可使水流平順、、結構簡單、施施工方便。但由由于地形、地質質等原因，或從從減少開挖和有有利消能等方面面考慮，常在溢溢流堰下游先接接收縮段（目的的在于節(jié)省泄槽槽土石開挖量和和襯砌工程量）），再接等寬泄泄槽，最后接出出口擴散段（目目的在于減少出出口單寬流量，，有利于下游消消能和減輕水流流對下游河道的的沖刷）。（一）泄槽的平平面布置及縱、、橫剖面第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道泄槽縱剖面設計計主要是決定縱縱坡。泄槽縱坡坡必須保證泄流流時，溢流堰下下為自由出流和和槽中不發(fā)生水水躍，使水流始始終處于急流狀狀態(tài)。因此，泄泄槽縱坡必須大大于臨界坡度。。常用的縱坡為為1%~5%，有時可達10%~15%。應盡量建在巖巖基上。泄槽的橫剖面，，在巖基上接近近矩形，以使水水流分布均勻，，有利于下游消消能；在土基上上則采用梯形，，但邊坡不宜太太緩，以防止水水流外溢和影響響流態(tài)，一般為為1:1~1:1.5。（二）收縮段、、擴散段和彎曲曲段設計在急流中，由于于邊墻改變方向向，水流受到擾擾動，就會引起起沖擊波。沖擊擊波的波動范圍圍可能延伸很遠遠，使水流沿橫橫剖面分布不均均，從而增加邊邊墻高度，并給給泄槽工作及出出口消能帶來不不利的影響。收收縮段、擴散段段和彎曲段設計計的任務就在于于使沖擊波的影影響減到最小。。第七章岸邊邊溢洪道泄槽平面布置示意圖1）收縮段合理的收縮段應應當是引起的沖沖擊波的高度最最小和收縮段以以下泄槽中的水水流擾動減至最最小。工程中常見的收收縮段是在平面面上呈對稱收縮縮。根據(jù)沖擊波波理論：沖擊波波的最大波高決決定于側墻偏轉轉角，偏轉角大大，最大波高也也增大，而與邊邊墻偏轉曲率無無關。因此，宜宜采用直線邊墻墻收縮段，但在在轉角處可以局局部抹圓。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道沖擊波的計算：：根據(jù)動量定理得得第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道例7.1：有一矩形陡槽，，通過流量為16m3/s，今欲將槽寬從從3.7m收縮到2.2m，已知收縮段起起點處水深為0.6m。試設計收縮段段的長度及側壁壁偏角。2）擴散段目的是減小單寬寬流量，便于消消能。設計時除除了減小沖擊波波和高度和對水水流的擾動外，，還必須保證水水流擴散時不發(fā)發(fā)生脫離邊墻的的現(xiàn)象。在初步設計時，，可根據(jù)急流邊邊墻不發(fā)生分離離的條件來確定定擴散角：第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道3）彎曲段彎曲段通常采用用圓弧曲線，彎彎曲半徑應大于于10倍槽寬。彎曲段段水流流態(tài)復雜雜，不僅因受離離心力作用，導導致外側水深加加大，內側水深深減小，造成斷斷面內的流量分分布不均，而且且由于邊墻轉折折，迫使水流改改變方向，產生生沖擊波。因此此，彎曲段設計計的主要任務在在于使斷面內的的流量分布趨近近均勻，消除或或抑制沖擊波。。第七章岸邊邊溢洪道彎曲段沖擊波的的計算C點和D點的圓弧中心角角：第七章岸邊邊溢洪道在CBD以后，因不斷發(fā)發(fā)生波的反射、、干涉與傳播，，形成了一系列列互相交錯的沖沖擊波。對于外外邊墻，在圓弧弧中心角3θ、5θ、…各點為水面最高高點；而2θ、4θ、…各點為水面最低低點。內邊墻發(fā)發(fā)生最高、最低低水面點位置正正好同外邊墻相相反。彎曲橫斷斷面內、外側的的水深：計算外側水深時時θ取正值，計算內內側水深時θ取負值。第七章岸邊邊溢洪道彎曲段的水力設設計方法大體可可分為兩類：①施加側向力，即即采取工程措施施，向彎曲段水水流施加作用力力，使它與水流流離心力相平衡衡，以達到消除除干擾的目的，，如渠底超高法法、彎曲導流墻墻法等；②干擾處理法，即即在曲線的起點點和終點，引入入與原來的干擾擾大小相等但相相位相反的反擾擾動，來消除原原來擾動的影響響，如復曲線段段法、螺旋線過過渡段法和斜坎坎法等。第七章岸邊邊溢洪道渠底超高法是在在彎曲的橫剖面面上，將外側渠渠底抬高，造成成一個橫向坡度度。利用重力沿沿橫向坡度產生生的分力，與彎彎曲段水體的離離心力相平衡，，以調整橫剖面面上的流量分布布，使之均勻，，改善流態(tài)，減減小沖擊波和保保持彎曲段水面面的穩(wěn)定性。泄泄槽彎曲段外側側相對內側的槽槽底超高值為：：（三）摻氣減蝕蝕水流沿泄槽下泄泄，流速沿程增增大，水深沿程程減小，即水流流的空化數(shù)沿程程遞減，經過一一段流程之后，，就會產生水流流空化現(xiàn)象。空空化水流到達高高壓區(qū)，因空泡泡潰滅而使泄槽槽壁遭受空蝕破破壞?？箍瘴g措措施有：摻氣減減蝕、優(yōu)化體形形、控制溢流表表面的不平整度度和采用抗空蝕蝕材料等。工程實踐表明，，臨近固體邊壁壁水流摻氣，有有利于減蝕和免免蝕。摻氣減蝕蝕的機理很復雜雜，水流摻氣可可以使過水邊界界上的局部負壓壓消除或減輕，，有助于制止空空蝕的發(fā)生；空空穴內含有一定定量空氣成為含含氣型空穴，潰潰滅時破壞力較較弱；過水邊界界附近水流摻氣氣，氣泡對空穴穴潰滅時的破壞壞力起一定的緩緩沖氣墊作用。。工程實踐表明明，當流速超過過35m/s時，應設置摻氣氣減蝕設施。第七章岸邊邊溢洪道SL253－2000《溢洪道設計規(guī)范范》對摻氣減蝕的規(guī)規(guī)定：在摻氣保保護范圍內，近近壁處的摻氣濃濃度不得低于3%~4%。摻氣設施主要包包括兩個部分：：①借助于低挑坎、、跌坎或摻氣槽槽，在射流下面面形成一個摻氣氣空間的裝置；；②通氣系統(tǒng)，為射射流下面的摻氣氣空間補給空氣氣。裝置的主要要類型有摻氣槽槽式、挑坎式、、跌坎式、挑坎坎與摻氣槽聯(lián)合合式、跌坎與摻摻氣槽聯(lián)合式，，還有突擴式和和分流墩式等。。挑坎與摻氣槽槽聯(lián)合式的水流流流態(tài)通常較跌跌坎式和突擴式式為好。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道（四）泄槽邊墻墻高度的確定泄槽邊墻高度根根據(jù)水深并考慮慮沖擊波、彎道道及水流摻氣的的影響，再加一一定的超高來確確定。計算水深為宣泄泄最大流量時的的槽內水深。當泄槽水流表面面流速達到10m/s左右時，將發(fā)生生水流摻氣現(xiàn)象象而使水深增加加。摻氣程度與與流速、水深、、邊界糙率以及及進口形狀等因因素有關，摻氣氣后水深可按下下式估算：邊墻超高一般取取0.5~1.5m。（五）泄槽的襯襯砌為了保護槽底不不受沖刷和巖石石不受風化，防防止高速水流鉆鉆入巖石縫隙，，將巖石掀起，，泄槽一般都需需進行襯砌。對對泄槽襯砌的要要求是：襯砌材材料能抵抗水流流沖刷，在各種種荷載作用下能能夠保持穩(wěn)定；；表面光滑平整整，不致引起不不利的負壓和空空蝕；做好底板板下排水，以減減小作用在底板板上的揚壓力；；做好接縫止水水，隔絕高速水水流侵入底板底底面，避免因脈脈動壓力引起的的破壞；要考慮慮溫度變化對襯襯砌的影響；在在寒冷地區(qū)對襯襯砌材料還應有有一定的抗凍要要求。作用在泄槽底板板上的力有：底底板自重、水壓壓力（包括時均均水壓力和脈動動水壓力）、水水流的拖曳力和和揚壓力等。襯砌設計應著重重分析不同的地地基、氣候、水水流和施工條件件，選用不同的的襯砌型式，并并采取相應的構構造措施。第七章岸邊邊溢洪道1）巖基上泄槽的的襯砌巖基上泄槽的襯襯砌可以用混凝凝土、水泥漿砌砌條石或塊石，，以及石灰漿砌砌塊石水泥勾縫縫等型式。石灰灰漿砌塊石水泥泥漿勾縫，適用用于流速小于10m/s的小型水庫溢洪洪道；水泥漿砌砌條石或塊石，，適用于流速小小于15m/s的中、小型水庫庫溢洪道。對于于大、中型工程程，由于泄槽中中流速較高，一一般多采用混凝凝土襯砌。混凝土襯砌厚度度不宜小于30cm。為防止產生溫溫度裂縫，需要要設置縱橫縫，，間距一般為10~15m。巖基上的襯砌砌接縫有平接縫縫、搭接縫和鍵鍵槽縫幾種型式式?？p內做好接接縫止水。襯砌砌的縱縫和橫縫縫下面都應設置置排水設施，且且相互連通，以以便將滲水集中中到縱向排水內內，然后排入下下游。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道巖基上泄槽的構構造2）土基泄槽的襯襯砌土基上的泄槽通通常采用混凝土土襯砌。由于土土基沉降量大，，而且不能采用用錨筋，所以襯襯砌厚度一般比比巖基上的大，，通常為0.3~0.5m。混凝土襯砌的的橫向縫必須采采用搭接的型式式，以保證接縫縫處的平整，有有時還在下塊的的上游側做齒墻墻，嵌入地基內內，以防止襯砌砌底板沿地基面面滑動?？v縫有有時也做成搭接接的型式。縫中中除瀝青等填料料外，并需設水水平止水片。襯襯砌需雙向配筋筋，各向含鋼率率為0.1%。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道在土基或是破碎碎軟弱的巖基上上，需要在襯砌砌底板下設置面面層排水，以減減小底板承受的的滲流壓力。排排水可采用厚約約30cm的卵石或碎石層層。四、出口消能段段及尾水渠溢洪道宣泄洪水水，一般是單寬寬流量大、流速速高、能量集中中。若消能措施施考慮不當，高高速水流與下游游河道的正常水水流不能妥善銜銜接，下游河床床和岸坡就會遭遭受沖刷，甚至至危及大壩和溢溢洪道自身的安安全。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道在較好的巖基上上，一般多采用用挑流消能。在在土基或破碎軟軟弱巖基上，一一般采用底流消消能，但對泄量量較小的，也可可考慮采用挑流流消能。新型消能工：扭扭曲挑坎、斜挑挑坎、窄縫式挑挑坎等。溢洪道挑流坎布布置圖第七章岸邊邊溢洪道由溢洪道下泄的的水流應與壩腳腳和其他建筑物物保持一定距離離，且應和原河河道水流獲得妥妥善銜接，以免免影響壩的其他他建筑物的安全全和正常運行。。在有的情況下下，當下泄的水水流不能直接歸歸入原河道時，，需要布置一段段尾水渠。尾水水渠要短、直、、平順，底坡盡盡量接近下游原原河道的平均坡坡降。第七章岸邊邊溢洪道五、泄槽水面線線計算基本計算公式：：流段的平均水力力坡度一一般采用：或平均值或或可用以以下三種方法之之一計算：第七章岸邊邊溢洪道計算方法——逐步推算實際計算可能有兩種種類型：（1）已知流段兩端端的水深，求流流段的距離。。（2）已知流段一端端的水深和流段段長，，求另一一端斷面水深。。過渡段上游斷面面水深認為近似似等于臨界水深深。第七章岸邊邊溢洪道例7.2（摘自《水力學》）：某一邊墻成直線線收縮的矩形渠渠道（如圖所示示），渠長60m，進口寬b1為8m，出口寬b2為4m，渠底為反坡，，i為-0.001，粗糙系數(shù)n為0.014，當Q為18m3/s時，進口水深h1為2m，要求計算中間間斷面及出口斷斷面水深。第七章岸邊邊溢洪道解：渠道寬度逐逐漸收縮，故為為非棱柱體明渠渠，求指定斷面面的水深，必須須采用試算法。。計算公式（1）計算中間斷面面的水深已知中間斷面寬寬度b為6m，今假定其水深深h為1.8m，按下列各式計計算有關水力要要素：第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道根據(jù)表中有關數(shù)數(shù)值，算出為為又因進口斷面寬寬度及水深已知知，按以上公式式計算進口斷面面的各水流要素素，將計算結果果列于表中。計算得到為為93.4m，與實際長度30米相差甚遠，說說明前面所假設設之水深1.8米與實際不符合合，必須重新假假設，故已假設設中間斷面水深深為1.9米，按以上程序序計算，得到為為29.58米，與實際長度度非常接近，所所以可認為中間間斷面水深為1.9米。（2）出口斷面水深深的計算與前面面的計算方法完完全一樣，不再再贅述。從表看看出，出口水深深應為1.5米。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道作業(yè)7.1（摘自《水力學》）：平底矩形渠道后后，緊接一直線線收縮的陡槽，，斷面仍為矩形形，進口寬度b1與上游渠道相等等，b1為8m，出口寬度b2為4m，陡槽底坡i為0.06，粗糙系數(shù)n為0.016，槽長為100m。試繪出陡槽中中通過設計流量量40m3/s時的水面線。第三節(jié)其他他型式的溢洪道道一、側槽式溢洪洪道（1）側槽式溢洪道道的特點側槽式溢洪道一一般由溢流堰、、側槽、泄水道道和出口消能段段等部分組成。。溢流堰大致沿沿河岸等高線布布置，水流經過過溢流堰泄入與與堰大致平行的的側槽后，在槽槽內約90o轉向經泄槽或泄泄水隧洞流入下下游。當壩址處處山頭較高，岸岸坡陡峭時，可可選用側槽式溢溢洪道。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道側槽溢洪道具有有以下優(yōu)點：①①可以減小開挖挖方量；②能在在開挖方量增加加不多的情況下下，適當加大溢溢流堰的長度，，從而提高堰頂頂高程，增加興興利庫容；③使使堰頂水頭減小小，減小淹沒損損失，非溢流壩壩的高度也可適適當降低。側槽溢洪道的水水流條件比較復復雜，過堰水流流進入側槽后，，形成橫向旋滾滾，同時側槽內內沿流程流量不不斷增加，旋滾滾強度也不斷變變化，水流紊動動和撞擊都很強強烈，水面極不不平穩(wěn)。而側槽槽又多是在壩頭頭山坡上劈山開開挖的深槽，其其運行直接關系系到大壩的安全全。因此，側槽槽多建在完整堅堅實的巖基上，，且要有質量較較好的襯砌。側槽溢洪道的溢溢流堰多采用實實用堰，堰頂上上可設閘門，也也可不設。泄水水道可以是泄槽槽，也可以是無無壓隧洞，視地地形、地質條件件而定。（2）側槽設計根據(jù)側槽側向進進水和沿程流量量不斷增加等水水流特點，側槽槽設計應滿足以以下條件：①泄流量沿側槽均均勻增加；②由于過堰水流轉轉向約90o，大部分能量消消耗于側槽內水水體間的旋滾撞撞擊，認為側槽槽中水流的順槽槽速度完全取決決于側槽的水面面坡降，故槽底底應有一定的坡坡度；③為了使水流穩(wěn)定定，側槽中的水水流應處于緩流流狀態(tài)；④側槽中的水面高高程要保證溢流流堰為自由出流流，因為淹沒出出流不但影響泄泄流能力，而且且由試驗得知，，當淹沒到一定定程度后，側槽槽出口流量分布布不均，容易在在泄水道內造成成折沖水流。第七章岸邊邊溢洪道第七章岸邊邊溢洪道在工程實踐中，，多將側槽做成成窄而深的梯形形斷面?？堪兑灰粋鹊倪吰略跐M滿足水流和邊坡坡穩(wěn)定的條件下下，以較陡為宜宜，一般采用1:0.3~1:0.5；對于靠溢流堰堰一側，溢流曲曲線下部的直線線段坡度（即側側槽邊坡）一般般可采用1:0.5。為了適應流量沿沿程不斷增加的的特點，側槽斷斷面自上游向下下游逐漸變寬，，一般b0/bl采用0.5~1.0。由于側槽中水流流處于緩流狀態(tài)態(tài)，因而側槽的的縱坡比較平緩緩，一般小于10%，實際中可采用用1%~5%。當側槽與泄槽直直接連接時，側側槽末端水深hl一般選用該斷面面的臨界水深hk；如側槽與泄槽槽間有調整段，，建議采用hl=(1.2~1.5)hk。側槽的底部高程程，需要按滿足足溢流堰為非淹淹沒出流和減少少開挖量的要求求來確定。為了了節(jié)省開挖量，，側槽起始斷面面的槽底高程可可適當提高，允允許該處堰頂有有一定的淹沒度度。一般側槽起起第七章岸邊邊溢洪道始斷面堰頂?shù)呐R臨界淹沒度可取取小于0.5。調整段的作用是是使尚未分布均均勻的水流，在在此段得到調整整后，能夠較平平順地流入泄槽槽。調整段一般般采用平底梯形形斷面，其長度度可采用(2~3)hk，底坎高度d一般取(0.1~0.2)hk。第七章岸邊邊溢洪道側槽的水力計算算：在初步擬定側槽槽斷面和布置后后，即可進行側側槽的水力計算算。水力計算的的目的在于根據(jù)據(jù)溢流堰、側槽槽（包括調整段段）和泄水道三三者之間的水面面銜接關系，定定出側槽的水面面曲線和相應的的槽底高程。利用動量定理，，側槽沿程水面面線可按下式逐逐段推求：第七章岸邊邊溢洪道在水力計算中中，給定和選選定的數(shù)據(jù)有有：設計流量量Q、堰頂高程、、允許淹沒水水深hs、側槽邊坡坡坡率m、底寬變率b0/bl、槽底坡度i0和槽末水深hl。計算步驟如如下：①由給給定的Q和堰上水頭H，算出側堰長長度l；②列出側槽槽末端斷面與與調整段末端端斷面（控制制斷面）之間間的能量方程程，計算控制制斷面處底板板的抬高值d；③根據(jù)給定定的m、b0/bl、i0和hl，以側槽末端端作為起始斷斷面，用列表表法逐段向上上游推算水面面高差Δy和相應水深；；④根據(jù)hs定出側槽起始始斷面的水面面高程，然后后按步驟③計計算成果，逐逐段向下游推推算水面高程程和槽底高程程。二、井式溢洪洪道井式溢洪道通通常由溢流喇喇叭口、漸變變段、豎井、、彎段、泄水水隧洞和出口口消能段等部部分組成。第七章岸岸邊溢洪道當岸坡陡峭、、地質條件良良好、又有適適宜的地形布布置環(huán)形溢流流喇叭口時，，可以采用井井式溢洪道。。這樣可避免免大量的土石石方開挖，造造價可能較其其他型式溢洪洪道低。當水水位上升，喇喇叭口溢流堰堰頂淹沒后，，堰流即轉變變?yōu)榭琢?，所所以井式溢洪洪道的超泄能能力較小。當當宣泄小流量量、井內的水水流連續(xù)性遭遭到破壞時，，水流很不穩(wěn)穩(wěn)定，容易產產生振動和空空蝕。第七章岸岸邊溢洪道三、虹吸式溢溢洪道利用虹吸管原原理，借助大大氣壓力泄洪洪的設備?？煽梢耘c壩體結結合在一起，，也可以建在在岸邊。虹吸吸溢洪道的優(yōu)優(yōu)點是：①利利用大氣壓所所產生的虹吸吸作用，能在在較小的堰頂頂水頭下得到到較大的泄流流量；②管理理方便，可自自動泄水和停停止泄水，能能比較靈敏地地自動調節(jié)上上游水位。虹吸溢洪道通通常包括以下下幾部分：①①斷面變化的的進口段；②②虹吸管；③③具有自動加加速發(fā)生虹吸吸作用和停止止虹吸作用的的輔助設備；；④泄槽及下下游消能設施施。虹吸溢洪道的的缺點是：①①結構較復雜雜；②管內不不便檢修；③③進口容易被被污物或冰塊塊堵塞；④真真空度較大時時，易引起混混凝土空蝕；；⑤超泄能力力較小等。一一般多用于水水位變化不大大和需要隨時時進行調節(jié)水水庫以及發(fā)電電、灌溉的渠渠道上，作為為泄水及放水水之用。第四節(jié)非非常泄洪設施施當校核洪水與與設計洪水相相差較大時，，應當考慮設設置非常泄洪洪設施。目前前常用的非常常泄洪設施有有：非常溢洪洪道和破副壩壩泄洪。在設設計非常溢洪洪設施時，應應注意以下幾幾個問題：①