05高职高专水工建筑物教案-河岸溢洪道

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1、教学内容板书或旁注第六章河岸溢洪道§6-1概述l水库枢纽三大件：挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物。l溢洪道：宣泄水库中容纳不下的多余洪水，保证大坝及工程的安全。l布置方式：①与大坝相结合，布置在河床中间，成为河床式溢洪道，如重力坝、拱坝的溢流坝段。②当大坝为土石坝，溢洪道就不能与大坝结合，不能布置在河床中，需要布置在河岸边（水库边），成为河岸式溢洪道。一、河岸溢洪道的类型l类型：开敞式溢洪道：正槽式、侧槽式。正常溢洪道：封闭式溢洪道：井式、虹吸式。非常溢洪道：漫流式、自溃式、爆破引溃式1.正槽式溢洪道水流过溢流堰后，水流方向不变

2、，进入泄水槽。l特点：水流平顺，泄水能力强，结构简单，常用。l适用：岸边有合适的马鞍形山口时，此时开挖量最小。正槽溢洪道图2.侧槽式溢洪道水流过堰后，转向约90°，进入泄水槽。l特点：水流条件复杂，水面极不平稳，结构复杂，对大坝有影响。l适用：两岸山体陡峭，无法布置正槽式溢洪道，可在坝头一端布置侧槽式溢洪道，此时溢流堰的走向与等高线大体一致，可减少开挖量，但水流就有转向问题。适用于中、小型工程。第页侧槽溢洪道图3.井式溢洪道l特点：是管流，泄水能力低，水流条件复杂，易出现空蚀，应用较少。井式溢洪道图4.虹吸式溢洪道l原理：溢洪道由

3、曲管组成，曲管最顶部设通气孔，通气孔的出口在水库的正常高水位处，当水库的水位超过正常高水位，淹没了通气孔，曲管内没有空气，泄水时有虹吸作用，可增加泄水能力。l特点：结构复杂，不便检修，易空蚀，超泄水能力小。用于中小型工程。虹吸式溢洪道图二、河床式溢洪道的位置选择第页1.安全方面修建在坚固的岩石地基上，必须修在挖方上，两侧山体必须保证稳定，水流进出口不宜离大坝太近。2.经济方面选择高程合适的马鞍形山口，开挖方量少，出水归河，冲毁农田要少。3.施工运用方面为管理运用方便，不宜离大坝太远，施工中要考虑出渣线路、堆渣场地，最好开挖的土石料

4、能用在修坝中。要考虑爆破的影响。第页教学内容板书或旁注§6-2正槽式溢洪道一、正槽式溢洪道的组成组成部分：进水渠、控制段、泄水槽、消能设施、出水渠。1.进水渠往往溢流堰不能紧靠水库，需修建进水渠将水库中的水平顺引至堰前。l要求：应将水平顺引至堰前，在引水过程中，尽量减小水头损失，即在合理的开挖条件下，减小水流流速。①平面布置长度尽量短，轴线尽量平直，最好为直轴线，如需转弯，R>5B（渠底宽），且堰前有足够长的直线段，保证正向进水。堰前进口为喇叭形。②横断面应足够大，以减小流速，减小水头损失，一般流速为1～2m/s。断面形状为梯形，

5、应注意边坡稳定。做好衬砌，减小糙率。③纵断面底坡采用逆坡或平坡，渠底高程要低于堰顶高程。二、控制段溢洪道的控制段包括：溢流堰及两侧连接建筑物。是控制溢洪道泄流能力的关键部位。（一）溢流堰的形式溢流堰通常选用宽顶堰、实用堰，有时也是用驼峰堰、折线形堰。溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数，在泄流时不产生空穴水流或诱发振动的负压等。（1）宽顶堰宽顶堰的特点是结构简单，施工方便，但流量系数较低。由于宽顶堰荷载小，对承载力较差的土基适应能力较强，因此，在泄量不大或附近地形较平缓的中、小型工程中应用较广，如图所示。（2）实用堰第页实用堰与宽顶

6、堰相比较，实用堰的流量系数比较大，在泄量相同的条件下需要的溢流前缘较短，工程量相对较小，但施工较复杂。大、中型水库，特别是岸坡较陡时，多采用这种型式，如图所示。l泄流能力：溢洪道中的实用堰一般都比较低矮，其流量系数介于溢流重力坝和宽顶堰之间。实用堰的泄流能力与其上下游堰高、定型设计水头、堰面曲线型式等因素有关。l剖面形式：WES标准剖面堰、克—奥型剖面堰。l定型设计水头Hd。低堰泄流时由于下游堰面水深比较大，堰面一般不会出现过大的负压，不致发生破坏性的空蚀和振动，因此在设计溢洪道的低堰时，可选择较小的定型设计水头，使高水位时的流量

7、系数加大。根据实验研究，定型设计水头可采用（0.6~0.75）Hmax。l上游堰高P1溢流堰按上游堰高P1和定型设计水头Hd的比值分为高堰（P1/Hd＞1.33）和低堰(P1/Hd≤1.33)。高堰的流量系数接近一个常数，一般不随P1/Hd的变化而受影响；低堰的流量系数则随P1/Hd的减小而降低，流量系数的变化如表6-1。这是因为进水渠中流速加大，水头损失加大，同时过堰水舌下缘垂直收缩不完全，压能增大，动能减小。为了获得较大的流量系数，一般上游堰高P1≥0.3Hd。l下游堰高P2：低堰的流量系数还与下游堰高P2有关。当堰顶水头较大

8、，下游堰高P2不足，堰后水流不能保证自由泄流时，将会出现流量系数随水头增加而降低的现象。为了消除这种现象，下游堰高一般应P2≥0.6Hd。溢洪道中的实用堰一般都比较低矮，其流量系数介于溢流重力坝和宽顶堰之间。实用堰的泄流能力与其上下游堰高、定型设计