河海大学《水工建筑物》第五章河岸溢洪道.pptVIP

调整段是侧槽后的平底梯形断面的渠道，作用是 稳定水流。 （5）、调整段的设计： 调整段与泄槽间利用断面的局部收缩或槽底小坎构成一控制断面，使侧槽水流壅高后入泄槽。 美国胡佛（Hoover）大坝 第五章 泄水建筑物 - 河岸溢洪道  溢流坝、 泄水孔、 溢洪道 Overflow Dam、 Outlet Bank Spillway 一、 泄水建筑物的作用与分类 泄水建筑物： 用来宣泄洪水期间(泄洪)或其他情况下水库（或渠道）中多余水量（泄水）以保证大坝安全的建筑物。 包括： 泄洪建筑物、泄水孔、施工泄水道、水闸 二、 溢洪道（spillway） 河床溢洪道（如溢流坝、水闸、泄水孔） 河岸溢洪道（明渠、泄水隧洞） （一）、河床溢洪道 1、类型：溢流坝、泄水孔与水闸 （1）溢流坝前缘长度 （2）溢流坝堰顶高程 溢流坝 前缘 2、溢洪道的下游联接 通过坝体的下泄水流具有很大的能量，当水位差为40m时，单宽流量q=50秒立方米，一米宽河床内的水流动能可达24000匹马力，如此巨大的能量主要消耗于两个方面： （1）、水流的内部损耗，如摩擦、冲击、紊动、 漩涡； （2）、水流与固体边界作用，如摩擦、冲刷 等； 当冲刷扩展到坝基时，就会危及坝体安全。 消能方式：底流消能、面流消能、 挑流消能、戽流消能。 消能设计原则：1°尽量增加水流的内部紊动 2°限制水流对河床的冲刷范围 i、底流消能 工作原理：在坝趾下游设消力池、消力坎等，促使水流在限定范围内产生水跃，通过水流的内部摩擦、掺气和撞击消耗能量。 ii、挑流消能 工作原理：利用鼻坎将水流挑向空中，并使其扩散，掺入大量空气，然后落入下游河床水垫，形成旋滚，消耗能量约20％。起初冲刷河床，形成冲坑，达一定深度后，水垫加厚冲坑趋于稳定。 （二）、河岸溢洪道 采用条件： 1、河谷狭窄，洪峰流量大，采用河床布置有困难； 2、坝体不宜作河床溢洪道； 3、有垭口地形； 4、利用施工导流洞改建。 溢洪道分类： 1、正槽溢洪道 2、侧槽溢洪道 3、井式溢洪道 4、虹吸溢洪道 5、泄洪隧洞 1、正槽溢洪道 （1）、工作特点： 开敞式正面进流. 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致. 组成: 进水段（引水渠）, 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠.进水渠和尾水渠的设置视情况而定。 优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便，因而被广泛采用。 缺点：当两岸地势较高且岸坡较陡时，开挖方量大。 （2）、正槽溢洪道各组成部分的设计 （i）引水渠 作用：使水流平顺地进入控制段，改善堰身及泄槽的流态。 设计原理：在合理的开挖方量下，尽量减少水头损失，以增加溢洪道的泄水能力，因此要控制流速。 断面形式：岩基上接近矩形，土基上采用梯形。 进口布置形式：喇叭口。 （ii）、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力. 实用堰: 流量系数大，需要的溢流前缘较短，但施工复杂，多用于岩石地基上，尤其是岸坡较陡的大中型工程。 形式：克-奥型 WES曲线型 宽顶堰: 结构简单，施工方便。但流量系数较小，需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。 （iii）、泄槽段 工作特点：在溢流堰后用泄槽与消能段相接，为使槽内水流呈急流状态其纵坡常为大于临界坡度的陡坡，因此又称其为陡槽。由于泄槽内水流流速较高，设计时必须考虑高速水流产生的冲击波、脉动和空蚀现象，在布置和构造上予以重视，一般应加高、加固泄水槽的边墙，以确保溢洪道的安全。 （a）泄槽的纵剖面设计 泄槽的纵坡一般做成为大于临界坡度的陡坡，通常i=1%~5%，有时可达10%~15%。 变坡：泄槽很长时，为适应地形、地质条件而设。 由陡变缓，变坡处用反弧段连接R?8~10倍水深， 易出现动水压力破坏，应尽量避免。 由缓变陡：变坡处用抛物线连接。槽底易产生负压。 （b）泄槽的平面布置 从高速水流考虑，泄槽在平面上应尽量直线、等宽、对称布置。 实际上，由于地质（形）条件的限制，或从减少开挖、处理洪水归河、有利消能等方面考虑，往往改变横断面，设置收缩段、弯曲段或扩散段。 (c)断面型式 在岩基上一般接近矩形断面，土基上用梯形较多，边坡不宜太缓