2023學(xué)年完整公開課版泄槽微課

水工建筑物?微課泄槽2014.09項目6河岸溢洪道水布埡水電站溢洪道岳城水庫溢洪道上游橋墩水庫溢洪道公伯峽糯扎渡水電站岳城水庫溢洪道下游泄槽1.槽內(nèi)的水流處于急流狀態(tài)，水流流速大。2.高速水流對邊界條件的變化非常敏感，當邊墻有轉(zhuǎn)折時就會產(chǎn)生沖擊波。3.當陡槽邊墻向水流內(nèi)部偏轉(zhuǎn)時，沖擊波使橫斷面上的水深局部增加，因而要求邊墻也增高。4.泄水槽內(nèi)極易產(chǎn)生摻氣、空蝕等問題。

泄槽的底坡為陡坡，所以又稱之為陡槽，以便將過堰水流迅速安全地泄向下游。（一）泄槽水流特點（二）泄槽的平面布置：1.盡可能布置成直線、等寬、對稱斷面。2.實際工程中，為減小溢洪道工程量，首段常設(shè)收縮段，末端設(shè)擴散段。收縮段長：

擴散段起、止斷面的平均弗勞德數(shù)經(jīng)驗系數(shù)，一般取0.32.擴散段：θ也可用經(jīng)驗公式計算：1.收縮段：

在溢洪道控制段之后布置過渡段（收縮段），作用是用來連接過渡段和泄槽。收縮角θ可通過經(jīng)驗公式計算確定，θ﹤6o

擴散段的擴散角必須保證水流擴散時不能與邊墻分離，避免產(chǎn)生豎軸漩渦。按直線擴散的擴散角θ一般不宜超過60~80。平均弗勞德數(shù)：擴散段起、止斷面的平均流速，m/s擴散段起、止斷面的平均水深，m

因地形限制需設(shè)彎曲段時，彎曲段的轉(zhuǎn)彎半徑不宜過小，一般彎道半徑宜采用R=（6~10）B（如上圖所示），R為軸線轉(zhuǎn)彎半徑，B為泄槽底寬。彎曲段不宜設(shè)在變坡處，其前后都應(yīng)有足夠長的直線等寬段，以改善水流條件。3.彎道段：柏葉口水庫泄槽剖面圖（三）泄槽的縱剖面：

1.為節(jié)省開挖，泄槽的縱坡常隨地形、地質(zhì)條件變化。但為了使水流平順和便于施工，坡度不宜太大。變

2.坡度由陡緩時，泄槽易被動水壓力破壞。為避免，應(yīng)在變坡處用反弧連接。R=(3~6)h，其中h為變坡處斷面水深。變4.縱坡應(yīng)大于臨界坡，以保持急流。常用縱坡為1％~5％。

3.坡度由緩陡時，水流易脫離槽底產(chǎn)生負壓。在變坡處宜采用符合水流軌跡的拋物線連接。（具體公式見下頁）其中：為拋物線起始斷面平均水深（m）為拋物線起始斷面流速（m/s）流速分布不均勻系數(shù)，通常取=1.0

拋物線起始斷面比能，m；

K—系數(shù)，對于落差較大的重要工程，取K=1.5；對于落差較小者，取K=1.1~1.3；緩坡泄槽底坡坡角以緩坡渡槽末端為原點的拋物線橫坐標以緩坡渡槽末端為原點的拋物線縱坐標

一般V﹥7~8m/s時，空氣從自由水面進入水體，考慮摻氣。（四）泄槽的橫斷面

1.在巖基上的泄槽多做成矩形或近似矩形的橫斷面，邊坡比大約為1：0.1~1：0.3。2.非巖基上，一般為梯形斷面，邊坡比不宜緩于1：1.5。3.泄槽邊墻高度的確定

H邊墻=h+安全超高（0.5~1.5m）

泄槽邊墻高度根據(jù)摻氣后的水面線h加0.5~1.5m的超高確定。

★摻氣后水深hb的計算公式為：修正系數(shù)，一般為1.0~1.4s/m，當流速大時宜取大值泄槽計算斷面不摻氣水深泄槽計算斷面摻氣后水深不摻氣情況下計算斷面的平均流速，m/s；彎道橫向水面超高

在泄槽轉(zhuǎn)彎處的橫斷面，水流流態(tài)復(fù)雜，由于彎道離心力及沖擊波共同作用下形成橫向水面差，導(dǎo)致過水斷面外側(cè)水深加大，而內(nèi)側(cè)水深減小，流態(tài)十分不利。如圖（a）所示：

為消除彎道短的水面干擾，保持泄槽軸線的原底部高程、邊墻高程等不變，以利于施工。常將內(nèi)側(cè)渠底較軸線高程下降ΔZ，而外側(cè)渠底的高程ΔZ。外側(cè)抬高ΔZ內(nèi)側(cè)降低ΔZ以槽底中心線為準使渡槽內(nèi)外高差為2ΔZ，見圖（b）。彎道段中心線曲率半徑，m超高系數(shù)橫向水面差，m彎道寬度，m

彎道的外側(cè)水面與中心線水面的高差ΔZ（如圖c）可按下面經(jīng)驗公式計算：泄槽斷面形狀彎道曲線的幾何形狀K值矩形簡單圓曲線1.0梯形簡單圓曲線1.0矩形帶有緩和曲線過渡段的復(fù)曲線0.5梯形帶有緩和曲線過渡段的復(fù)曲線1.0矩形既有緩和曲線過渡段，槽底又橫向傾斜的彎道0.5橫向水面超高系數(shù)K值（五）泄槽的構(gòu)造1.襯砌：（1）目的：防止沖刷，保證泄槽安全泄水。（2）總要求：光滑平整

可減小糙率，防止空蝕、負壓的產(chǎn)生。止水可靠

防止高速水流鉆入縫內(nèi)將底板掀起。排水暢通

可有效降低揚壓力，增加襯砌的穩(wěn)定性。堅固耐用

能抵抗水流沖刷、溫度、風化等作用，延長壽命。條石或塊石：0~60cm混凝土：20~40cm，大中型工程30~50cm，土基條石或塊石襯砌—巖基上V＜15m/s的中小型工程。砼襯砌v高的大中型工程或土基。（3）類型：（4）厚度：(a)平面布置圖；（b）縱剖面圖1—進水渠；2—混凝土護底；3—檢修門槽；4—工作閘門；5—帷幕；6—排水孔；7—橫縫；8—縱縫；9—工作橋；10—公路橋；11—開挖線；

為控制溫度裂縫的發(fā)生，除配溫度筋外，需要縱、橫向的伸縮縫將襯砌分為塊狀，防止地基不均勻沉陷。（4）施工縱橫縫（1）基巖：6~12m（2）土基：15m左右或更長（3）伸縮縫內(nèi)設(shè)止水，防止砌塊掀起縱縫做成鍵槽式或平接式橫縫做塔接式，防止襯砌底板沿地基面滑動2.襯砌的分縫與止水1-止水；2-橫向排水；3-灰漿座墊；4-齒墻；5-透水墊層；6-縱向排水管止水：縫內(nèi)設(shè)止水，防止高速水流鉆入泄槽底板，掀起底板3.襯砌的排水

為減小襯砌所受的滲透壓力，襯砌的縱縫和橫縫下面應(yīng)設(shè)有排水設(shè)備，縱橫向排水相互連通，滲水集中到縱向排水再排向下游。（橫向排水縱向排水排入下游）（1）巖基上的橫向排水設(shè)備—開挖成30×30cm的溝槽，槽內(nèi)填碎石。為防止灰漿進入堵塞，上用混凝土板或瀝青油氈蓋好。

（2）縱向排水設(shè)備—多為缸瓦管，φ10~20cm，管周填礫石，管接口不封閉，以便收集滲水。

（4）粘性土地基—做反濾層。

（3）土基在底板下做平鋪式排水，碎石層30cm。橫縫與排水構(gòu)造縱縫與排水構(gòu)造12—搭接線；13—鍵槽縫；14—平接縫；15—橫向排水管；16—縱向排水管；17—錨筋4.底板錨固岳城水庫

在巖基上應(yīng)注意將表面風化破碎的巖石挖除。有時用錨筋將襯砌和巖基連在一起，以增加襯砌的穩(wěn)定性。

錨筋通常采用25mm或更大，間距約為1.5~3.0m，插入深度大至為40~60倍的鋼筋直徑。

對于可能發(fā)生不均勻沉陷或不設(shè)錨筋的泄槽底板，應(yīng)在底板的上游端設(shè)置齒墻，并采用上下游板塊的全搭接橫縫。5.泄槽邊墻的構(gòu)造（1）橫斷面：可由地基條件、泄槽橫斷面的形狀而定。常為擋土墻式

土基，如圖（a）、（b）襯砌式

巖基（2）構(gòu)造：與地板基本相同都需要分縫、