1、第六章河岸溢洪道l 目的:1.了解河岸泄水建筑物的功用、類型和運用條件。2.了解正槽溢洪道的組成、使用條件及選址原則。掌握進水段平面布置、斷面型式,控制段溢流堰的布置和斷面設計,泄水槽的收縮段、擴散段、彎曲段的設計特點;出口消能方式的選擇及尾水渠的布置要求。l 重點:1.河岸泄水建筑物類型和運用條件。2.河岸泄水建筑物類型和運用條件。l 難點:1.正槽溢洪道的進水段的作用、平面布置、斷面型式;控制段溢流堰的布置、泄水槽的布置、斷面設計、收縮段、擴散段、彎曲段的設計特點。2.控制段溢流堰的布置,泄水槽的收縮段、擴散段、彎曲段的設計特點。l 章節學習內容:1.河岸泄水建筑物的功用、類型和運用條件。
2、2.正槽溢洪道。組成、優缺點、使用條件及選線原則;進水段的作用、平面布置、斷面型式;控制段溢流堰的布置、布置和斷面設計、收縮段、擴散段、彎曲段的設計特點;出口消能方式的選擇及尾水渠。學習要點:1.河岸式溢洪道的類型和運用條件2.正槽式溢洪道設計要點第一節河岸式溢洪道的特點泄水建筑物類型河床式溢洪道:適用于壩型適于壩頂溢流式或壩身泄水孔的情況。河岸式溢洪道:壩型為土石壩;壩型為重力壩,但河谷狹窄,布置河床式溢洪道有困難。泄水遂洞:在山體中開鑿的一種水流通道,可用于引水、排水、排砂、預泄洪水、施工導流。第二節河岸式溢洪道的類型一、按結構形式分類1.正槽式溢洪道2.側槽式溢洪道3.井式溢洪道4.虹吸
3、式溢洪道二、按泄水方式分類1.開敞式溢洪道:Q=f(H3/2),超泄能力大,工作可靠,適應性強。如,正槽式溢洪道、側槽式溢洪道。2.封閉式溢洪道:Q=f(H1/2),沒有超泄能力,但進口高程低,能預泄洪水。如,井式、虹吸式溢洪道。三、按設計標準分類正常溢洪道:按設計洪水標準和校核洪水標準修建的永久性泄水建筑物。非常溢洪道:根據最大可能洪水標準,采取的非常保壩措施,有漫溢式溢洪道,自潰式溢洪道。第三節正槽式溢洪道一、位置選擇正槽式溢洪道的位置選擇應考慮以下幾方面:1)地形條件開挖量要小,原地面高程與正常蓄水位高程相近;洪水歸河;引渠短,減小水頭損失。2)地質條件兩岸山坡穩定;二、組成及各部分的形
4、式、布置正槽式溢洪道由引水渠、溢流堰(控制堰)、泄水槽、消能設施、尾水渠等組成。作用:將庫水平順引至溢流堰前。引水渠平面布置:盡可能短,減小水頭損失;避免轉彎。引水渠橫斷面:梯形斷面,斷面要足夠大,v10H,明渠流(),過水能力受斷面、底坡、糙率的影響。溢流堰橫斷面凈寬及堰頂高程:由挑洪演算求得。溢流堰縱斷面在整個溢洪道縱斷面的最高點。泄水槽(陡坡段)作用:將下泄洪水由水庫的上游水位高程降至下游水位高程。形成陡坡的條件,泄水槽底坡大于水流的臨界底坡;水面線坡降陡于泄水槽底坡;水流為急流,h0hk泄水槽平面布置:宜直線布置,不宜轉彎;若必須轉彎,轉彎半徑大于10倍的泄水槽底寬;采取收縮段,可減少
5、開挖量,收縮角小,沖擊波小。泄水槽縱斷面:宜采用單一的底坡;坡度由陡變緩,邊坡處由反弧段連接;坡度由緩變陡,邊坡處由拋物線連接。(見圖)泄水槽橫斷面可采用梯形斷面、矩形斷面。斷面尺寸,由明渠流()公式確定。邊墻高度,在泄水水面線上加超高。消能防沖段消能工的形式:底流消能挑流消能作用:消除泄水槽下來的高速水流的能量。尾水渠作用:將溢洪道下泄的洪水平順引至下游河道。三、水力計算1)引水渠水力計算任務:求解堰頂水頭。當引水渠較短時,采用庫水位作為堰頂水頭;當引水渠較長時,取溢流堰上游(46)H處的水位作為計算依據。引水渠水流流態為明渠非均勻流。2)溢流堰水力計算任務:校核溢洪道的過水能力。溢流堰水流流態有堰流、孔流、明渠流。對實用堰:高堰,流量系數m接近常數,m=f(H),不受堰高P1的影響。低堰,m=f(H,P1),水流縱向收縮不完善,是低堰的下限值。要求:小,水流經過堰面路程過短,不能逐漸轉向,要求。3)泄水槽水力計算任務:判斷底坡是否為陡坡,h0hk繪出泄水槽水面線。4)消能設施水力計算任務:確定底流消能工的池長、池深;確定挑流消能的挑角、反弧半徑。5)尾水渠水力計算任務:校核過水流量。四、結構計算及構造要求1)溢流堰的結構計算同水閘閘室。2)泄水槽底板的襯砌厚度,在巖基一般為3060cm在土基一般為70100cm。側墻為擋土墻,其結構計算擋土墻,見水閘。