水工建筑物河岸溢洪道.doc

第六章河岸溢洪道l 目的：1.了解河岸泄水建筑物的功用、类型和运用条件。2.了解正槽溢洪道的组成、使用条件及选址原则。掌握进水段平面布置、断面型式，控制段溢流堰的布置和断面设计，泄水槽的收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点；出口消能方式的选择及尾水渠的布置要求。l 重点：1.河岸泄水建筑物类型和运用条件。2.河岸泄水建筑物类型和运用条件。l 难点：1.正槽溢洪道的进水段的作用、平面布置、断面型式；控制段溢流堰的布置、泄水槽的布置、断面设计、收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点。2.控制段溢流堰的布置，泄水槽的收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点。l 章节学习内容：1.河岸泄水建筑物的功用、类型和运用条件。2.正槽溢洪道。组成、优缺点、使用条件及选线原则；进水段的作用、平面布置、断面型式；控制段溢流堰的布置、布置和断面设计、收缩段、扩散段、弯曲段的设计特点；出口消能方式的选择及尾水渠。学习要点：1.河岸式溢洪道的类型和运用条件2.正槽式溢洪道设计要点第一节河岸式溢洪道的特点泄水建筑物类型河床式溢洪道：适用于坝型适于坝顶溢流式或坝身泄水孔的情况。河岸式溢洪道：坝型为土石坝；坝型为重力坝，但河谷狭窄，布置河床式溢洪道有困难。泄水遂洞：在山体中开凿的一种水流通道，可用于引水、排水、排砂、预泄洪水、施工导流。第二节河岸式溢洪道的类型一、按结构形式分类1.正槽式溢洪道2.侧槽式溢洪道3.井式溢洪道4.虹吸式溢洪道二、按泄水方式分类1.开敞式溢洪道:Q=f(H3/2),超泄能力大，工作可靠，适应性强。如，正槽式溢洪道、侧槽式溢洪道。2.封闭式溢洪道:Q=f(H1/2),没有超泄能力，但进口高程低，能预泄洪水。如，井式、虹吸式溢洪道。三、按设计标准分类正常溢洪道:按设计洪水标准和校核洪水标准修建的永久性泄水建筑物。非常溢洪道:根据最大可能洪水标准，采取的非常保坝措施，有漫溢式溢洪道，自溃式溢洪道。第三节正槽式溢洪道一、位置选择正槽式溢洪道的位置选择应考虑以下几方面：1）地形条件开挖量要小，原地面高程与正常蓄水位高程相近；洪水归河；引渠短，减小水头损失。2）地质条件两岸山坡稳定；二、组成及各部分的形式、布置正槽式溢洪道由引水渠、溢流堰（控制堰）、泄水槽、消能设施、尾水渠等组成。作用：将库水平顺引至溢流堰前。引水渠平面布置：尽可能短，减小水头损失；避免转弯。引水渠横断面：梯形断面，断面要足够大，v10H，明渠流（），过水能力受断面、底坡、糙率的影响。溢流堰横断面净宽及堰顶高程：由挑洪演算求得。溢流堰纵断面在整个溢洪道纵断面的最高点。泄水槽（陡坡段）作用：将下泄洪水由水库的上游水位高程降至下游水位高程。形成陡坡的条件，泄水槽底坡大于水流的临界底坡；水面线坡降陡于泄水槽底坡；水流为急流，h0hk泄水槽平面布置：宜直线布置，不宜转弯；若必须转弯，转弯半径大于10倍的泄水槽底宽；采取收缩段，可减少开挖量，收缩角小，冲击波小。泄水槽纵断面：宜采用单一的底坡；坡度由陡变缓，边坡处由反弧段连接；坡度由缓变陡，边坡处由抛物线连接。（见图）泄水槽横断面可采用梯形断面、矩形断面。断面尺寸，由明渠流（）公式确定。边墙高度，在泄水水面线上加超高。消能防冲段消能工的形式：底流消能挑流消能作用：消除泄水槽下来的高速水流的能量。尾水渠作用：将溢洪道下泄的洪水平顺引至下游河道。三、水力计算1）引水渠水力计算任务：求解堰顶水头。当引水渠较短时，采用库水位作为堰顶水头；当引水渠较长时，取溢流堰上游（46）H处的水位作为计算依据。引水渠水流流态为明渠非均匀流。2）溢流堰水力计算任务：校核溢洪道的过水能力。溢流堰水流流态有堰流、孔流、明渠流。对实用堰：高堰，流量系数m接近常数，m=f(H)，不受堰高P1的影响。低堰，m=f(H,P1)，水流纵向收缩不完善，是低堰的下限值。要求：小，水流经过堰面路程过短，不能逐渐转向，要求。3）泄水槽水力计算任务：判断底坡是否为陡坡，h0hk绘出泄水槽水面线。4）消能设施水力计算任务：确定底流消能工的池长、池深；确定挑流消能的挑角、反弧半径。5）尾水渠水力计算任务：校核过水