《水工建筑物》課件-8.01正槽溢洪道的組成及設(shè)計特點

河岸溢洪道正槽溢洪道的組成及設(shè)計特點問題導(dǎo)入溢洪道是水庫樞紐中的主要泄洪建筑物。正槽溢洪道是常見的一種溢洪道，那么這種溢洪道由哪幾部分組成呢？每個部分的設(shè)計特點是什么呢？一、進(jìn)水渠1.作用受地質(zhì)地形條件限制，溢流堰不能與水庫緊密結(jié)合在一起，需要設(shè)置引水渠將洪水平順地引至溢流堰前。正槽溢洪進(jìn)水渠l一喇叭口；2一土壩；3一進(jìn)水渠2.設(shè)計原則減小水頭損失，增加溢洪道泄洪能力。一、進(jìn)水渠3.平面布置（1）在平面上最好布置成直線。（2）進(jìn)口做成喇叭形進(jìn)口使水流逐漸收縮，末端接近溢流堰處應(yīng)做漸變段，不影響泄水能力。（3）引水渠必須轉(zhuǎn)彎時，彎曲半徑不小于渠底寬的4倍，并力求在堰前有長度不小于2倍堰上水頭的直線段。（4）引水渠的長度應(yīng)盡量縮短，如能使溢流堰直接面臨水庫，就不需要引水渠，堰前只做一個喇叭形進(jìn)水口即可。4.橫剖面布置一、進(jìn)水渠（1）進(jìn)水渠應(yīng)有足夠大的橫剖面，一般使渠內(nèi)流速控制在3～5m/s。（2）如地勢較高，山坡較陡，開挖方量很大時，可根據(jù)具體情況確定渠內(nèi)流速。（3）形狀：巖石基礎(chǔ)上為矩形或接近矩形，土基上為梯形。5.縱剖面布置一、進(jìn)水渠進(jìn)水渠縱剖面應(yīng)做成平底或底坡不大的逆坡。6.襯砌為了減小糙率和防止沖刷，引水渠宜做襯砌，對于巖基上的引水渠可以不做襯砌。二、溢流堰1.作用：溢流堰是溢洪道的咽喉，用以控制水庫的水位和下泄流量，所以又叫控制段。2.溢流堰的型式：主要有寬頂堰、實用堰、駝峰堰等。寬頂堰實用堰駝峰堰三、泄槽1.作用泄槽是將過堰洪水快速地下泄到下游消能段，其為陡坡，水流流速大（急流），紊動劇烈，所以又稱為陡槽或陡坡段。2.平面布置（1）泄槽在平面上應(yīng)盡可能布置成直線形、并等寬、對稱布置。（2）若轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎段宜設(shè)置在流速較平順、底坡較緩無變化的部位，彎曲半徑可采用的6～10倍槽底寬，直線段和轉(zhuǎn)彎段間可以設(shè)置緩和過渡段。（3）為了減少土石方開挖工程量，泄槽前端設(shè)收縮段。（4）為了減小單寬流量，有利于消能，在泄槽末端設(shè)置擴(kuò)散段。3.橫剖面三、泄槽（1）巖基上為：矩形或接近矩形。土基上：梯形，邊坡不宜太緩，以免水流外溢。（2）泄槽的邊墻頂部高程：波動和摻氣后的水面線，加0.5～1.5m的超高得到。對于非直線段、過渡段、轉(zhuǎn)彎段，其超高應(yīng)該適當(dāng)增加。三、泄槽

4.縱剖面泄槽盡量采用均一的縱坡，坡度變化不宜太多，且宜采用先緩后陡的坡度。坡度由陡變緩時，可采用半徑為（6～12）h的反弧段連接（h為反弧段水深），流速大者宜選用大值；當(dāng)?shù)灼掠删徸兌笗r，可采用豎向射流拋物線連接。泄槽變坡處拋物線連接四、消能防沖1.作用溢洪道宣泄，洪水具有很大動能，為減少對下游的沖刷破壞，就需要修建消能設(shè)施消除多余的能量。2.消能防沖型式挑流消能：一般適用于較好巖石地基的高、中水頭樞紐。底流消能：一般適用于土基或破碎軟弱的巖基上。五、出水渠1.作用溢洪道下泄水流經(jīng)消能后，將泄水平順地引向原河道，解決歸河問題。2.出水渠布置（1）出水渠軸線方向應(yīng)盡量順應(yīng)河勢，利用天然沖溝或河溝，必要時適當(dāng)調(diào)整。（2）出水渠的底坡盡量接近原河道的平均坡度。（3）若無天然河道則人工挖明渠。課程小結(jié)本講學(xué)習(xí)了河岸正槽溢洪道由進(jìn)水渠、溢流堰、泄槽、消能防沖及出水渠5部分組成，介紹了各個部分的作用及設(shè)計特