岸边溢洪道PPT课件
74页1、第七章 岸边溢洪道 第一节 概述 第二节 正槽式溢洪道 第三节 其他型式的溢洪道 第四节 非常泄洪设施 第五节 岸边溢洪道的布置和型式选择 第七章 岸边溢洪道 第一节 概 述 对于土石坝或坝体泄洪能力受到限制的混凝土坝来说,常 常设置岸边溢洪道泄洪,防止洪水漫顶,保证大坝及其他建筑 物的安全。 岸边溢洪道按泄洪标准和运用情况,可分为正常溢洪道( 包括主、副溢洪道)和非常溢洪道。 岸边溢洪道按其结构型式可分为:正槽式溢洪道、侧槽 式溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪道等。在实际工程中, 正槽式溢洪道应用最广。 岸边溢洪道 正常溢洪道 非常溢洪道 宣泄设计洪水 宣泄超过设计标准的洪水 主溢洪道 副溢洪道 宣泄常遇洪水 按设计泄量与主溢 洪道泄量之差设计 第二节 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 及尾水渠等部分组成。其中,溢流堰、泄槽及出口消能段是溢 洪道的主体。溢流堰轴线与泄槽轴线接近正交,过堰水流流向 与泄槽轴线方向一致,故称为正槽式溢洪道。 第七章 岸边溢洪道 引水渠 一、引水渠 由于地形、地质条件限制,溢流堰往往不能紧靠库岸,需 在溢流堰前开挖引水渠,将库
2、水平顺地引向溢流堰,当溢流堰 紧靠库岸或坝肩时,此段只是一个喇叭口。 第七章 岸边溢洪道 溢洪道引水渠的型式 第七章 岸边溢洪道 为了提高溢洪道的泄流能力,引水渠中的水流应平顺、均 匀,并在合理开挖的前提下减小渠中水流流速,以减小水头损 失。流速应大于悬移质不淤流速,小于渠道的不冲流速,设计 流速宜采用35m/s。引水渠越长,流速越大,水头损失就越大 。 引水渠的渠底视地形条件可做成平底或具有不大的逆坡。 渠底高程要比堰顶高程低些,因为在一定的堰顶水头下,行近 水深大,流量系数也较大,泄放相同流量所需的堰顶长度短。 引水渠在平面布置上应力求平顺,避免断面突然变化和水 流流向的急剧转弯。通常把溢流堰两侧的边墩向上游延伸构成 导水墙或渐变段,其高度应高于最高水位。 第七章 岸边溢洪道 引水渠的横断面,在岩基上接近矩形,边坡根据岩层条件 确定,新鲜岩石一般为1:0.11:0.3,风化岩石为1:0.51:1.0;在 土基上采用梯形,边坡根据土坡稳定要求确定,一般选用 1:1.51:2.5。 引水渠应根据地质情况、渠线长短、流速大小等条件确定 是否需要衬护。 二、控制段 溢流堰控制段包括:溢流堰
3、及两侧连接建筑物。其作用是 控制溢洪道的过水能力。 控制段的顶部高程,在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水 位加安全加高值;挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加 波浪的计算高度加安全加高值;当溢洪道紧靠坝肩时应与大坝 坝顶高程协调一致。 溢流堰是水库下泄洪水的口门,是控制溢洪道泄流能力的 关键部位,因此必须合理选择溢流堰段的型式和尺寸。 第七章 岸边溢洪道 第七章 岸边溢洪道 溢流堰按其横断面的形状与尺寸可分为:薄壁堰、宽顶堰 和实用堰(堰断面形状可为矩形、梯形或曲线形);按其在平 面布置上的轮廓形状可分为:直线形堰、折线形堰、曲线形堰 和环形堰;按堰轴线与上游来水方向的相对关系可分为:正交 堰、斜堰和侧堰等。 溢流堰通常选用宽顶堰、实用堰,有时也用驼峰堰、折线 形堰。溢流堰体形设计的要求是:尽量增大流量系数,在泄流 时不产生空穴水流或诱发危险振动的负压等。 (一)溢流堰的型式 第七章 岸边溢洪道 (1)宽顶堰 宽顶堰的特点是结构简单,施工简便,但流量系数较低( 约为0.320.385)。由于宽顶堰堰矮,荷载小,对承载力较差 的土基适应能力强,因此,在泄量不大或附近地形较平缓的中 、小型
4、工程中,应用较广。 宽顶堰 第七章 岸边溢洪道 (2)实用堰 实用堰的优点是流量系数比宽顶堰大,在相同泄流量条件 下,需要的溢流前沿较短,工程量相对较小,但施工复杂。大 、中型水库,特别是岸坡较陡时,多采用此种型式。 溢洪道的实用堰一般较矮,其流量系数介乎溢流重力坝与 宽顶堰之间。为了提高泄流能力,应当合理选用堰高、定型设 计水头、堰面曲线,并保证堰面曲线具有足够的长度。 实用堰 第七章 岸边溢洪道 溢流堰堰面曲线对泄流能力影响很大,通常采用非真空型 堰面曲线,我国最常采用的是WES型、克奥型和幂次曲线 型。 在设计溢流堰堰面曲线时,首先要确定定型设计水头Hd 。选择实用堰的定型设计水头时,应结合堰面允许负压值综合 确定。SL2532000溢洪道设计规范规定:闸门全开泄常 遇洪水时,堰面不应出现负压;闸门全开泄设计洪水时,堰面 附近负压不得大于0.3MPa;闸门全开泄校核洪水时,堰顶附 近负压不得大于0.06MPa。堰面定型设计水头与堰顶最大水头 比一般为0.650.85。 第七章 岸边溢洪道 堰高对流量系数也有影响。一般认为:上游堰高 P11.33Hd的属于高堰,0.3HdP11.3
5、3Hd的属于低堰。溢洪道 的溢流堰一般属于低堰。低堰的流量系数随P1/Hd的减小而减 小,为了获得较大的流量系数,低堰的堰高P1一般应大于 0.3Hd。低堰的流量系数还与下游堰高P2有关,一般建议P2应 大于0.6Hd。 溢流堰顶部曲线的长短对流量系数也有影响,当堰顶曲线 长度不足以保持标准实用堰的外形轮廓时,流量系数将受到影 响而降低。 实用堰常用反弧曲面与泄槽底板相接,反弧半径可采用 (36)h,流速大时宜选用较大值。 第七章 岸边溢洪道 (3)驼峰堰 驼峰堰是一种复合圆弧的低堰,是 我国从工程实践中总结出来的一种新堰 型。其流量系数一般为0.400.46。 驼峰堰的堰体低,流量系数较大, 设计与施工简便,对地基要求低,适用 于软弱地基。 第七章 岸边溢洪道 (4)折线形堰 为获得较长的溢流前沿, 在平面上将溢流堰做成折线形 ,称为折线形堰。堰体由若干 个折线组成,形同迷宫,也称 为迷宫堰。 中、小型水库溢洪道,尤其是小型水库溢洪道,常不设闸 门,而利用与正常蓄水位齐平的堰顶来控制库水位。此时,若 用迷宫堰不仅结构简单、工作可靠、节省工程量,而且因溢流 前沿加长,堰顶可相应抬高,有
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