五河岸溢洪道PPT课件

1 第五章河岸溢洪道 第一节概述第二节正槽溢洪道第三节侧槽溢洪道第四节井式溢洪道与虹吸式溢洪道第五节非常溢洪设施 2 第一节概述 3 在水利枢纽中 必须设置泄水建筑物 用于排泄水库的多余水量 必要时放空水库以及施工期导流 以满足安全和其他要求 河岸溢洪道是一种最常见的泄水建筑物 河岸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溢洪道 侧槽溢洪道 井式溢洪道和虹吸溢洪道等 在实际工程中 正槽溢洪道被广泛应用 也较典型 为本章重点 其他型式的溢洪道仅作简要介绍 4 第二节正槽溢洪道 正槽溢洪道是由面向水库上游的溢流堰控制的坝外溢洪道 蓄水时控制堰与拦河坝一起组成挡水前缘 泄洪时堰顶高程以上的水由堰顶溢流而下 这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线垂直 与过堰水流方向一致 过堰水流平顺稳定 正槽溢洪道结构简单 施工方便 因而大中小型工程广泛采用 特别是拦河坝为土石坝的水库 5 一 正槽式溢洪道的位置选择溢洪道在水利枢纽中的位置选择 关系到工程的总体布置 影响到工程的安全 工程量 投资 施工进度和运用管理 其位置选择主要考虑以下因素 1 地形条件 溢洪道应位于路线短和土石方开挖量少的地方 2 地质条件 溢洪道应尽量位于较坚硬的岩基上 3 泄洪时的水流条件 溢洪道应位于水流顺畅且对枢纽其他建筑物无不利影响之处 4 施工条件 使溢洪道的开挖土 石方量具有好的经济效益 此外 还要解决与相邻建筑物的施工干扰问题 6 二 正槽式溢洪道正槽式溢洪道通常由进水渠 控制段 泄槽 出口消能段及出水渠五个部分组成 其中 控制段 泄槽及出口消能段是溢洪道的主体 是每个溢洪道工程不可缺少的 一 进水渠进水渠的作用是将水库的水平顺地引至溢流堰前 由于地形 地质条件限制 溢流堰往往不能紧靠库岸 需在溢流堰前开挖进水渠 将库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 7 二 控制段控制段的主要作用是控制溢洪道的泄流能力 它由溢流堰及其两侧的连接建筑组成 是控制溢洪道泄流能力的关键部位 1 溢流堰的形式溢流堰通常选用宽顶堰 实用堰 有时也用驼峰堰 2 闸门的布置与选型溢流堰可设闸门 也可不设闸门 3 堰顶高程和孔口尺寸的确定其设计方法与溢流坝相同 8 三 泄槽正槽溢洪道在溢流堰后多用泄水陡槽与出口消能段相连接 以便将过堰洪水安全地泄向下游河道 1 泄槽的平面布置泄槽在平面上宜尽量成直线 等宽对称布置 使水流平顺 避免产生冲击波等不良现象 2 纵剖面布置泄槽纵剖面设计主要是决定纵坡 主要根据自然条件及水力条件确定 9 3 横断面泄槽横断面形状与地质情况紧密相连 在非岩基上 一般做成梯形断面 在岩基上的泄槽多做成矩形或近于矩形的横断面 4 泄槽的构造 1 泄槽的衬砌 2 衬砌的分缝 止水 3 衬砌的排水 4 泄槽的边墙 10 四 出口消能段河岸溢洪道的消能设施一般采用挑流消能或底流消能 有时也可采用其他型式的消能措施 当地形地质条件允许时 优先考虑挑流消能 以节省消能防冲设施的工程投资 五 出水渠在有的情况下 当下泄的水流不能直接归入原河道时 需要布置一段出水渠 出水渠要短 直 平顺 底坡尽量接近下游河道的平均坡降 以使下泄的水流能顺畅平稳地归入原河道 11 第三节侧槽溢洪道 一 侧槽溢洪道的特点侧槽溢洪道一般由溢流堰 侧槽 泄水道和出口消能段等部分组成 溢流堰大致沿河岸等高线布置 水流经过溢流堰泄入与堰大致平行的泄槽后 在槽内转向约90 经泄槽或泄水隧洞流入下游 12 13 二 侧槽设计 一 堰长 二 槽底纵坡 三 侧槽横断面底宽 四 侧槽横向边坡系数 五 侧槽始端槽底高程 六 侧槽水面线的计算 14 三 侧槽溢洪道的应用与正槽溢洪道相比 侧槽溢洪道的水流流态复杂 如果设计不当将会影响工程安全 且侧槽体形相对复杂 计算繁琐 但侧槽溢洪道的侧堰可沿等高线布置 所以引渠段较短 水流从溢洪道轴线近90 交角的侧堰上流入槽 不仅有良好的入流条件 而且侧堰开挖量较小 采用侧槽溢洪道可不设闸门 既减少了闸门投资 又避免了闸门的频繁启闭 减少了运行操作工序 符合偏远山区陡涨陡落的洪水特点 给管理带来了很大方便 为水库安全运行打下了良好的基础 15 第四节井式溢洪道与虹吸式溢洪道 一 井式溢洪道井式溢洪道通常由溢流喇叭口 渐变段 竖井 弯段 泄水隧洞和出口消能段等部分组成 二 虹吸式溢洪道虹吸式溢洪道是一种封闭式溢洪道 封闭式进口的前沿低于溢流堰顶 16 第五节非常溢洪设施 当校核洪水与设计洪水的泄流量相差较大时 应当考虑设置非常泄洪设施 目前常用的非常泄洪设施有 非常溢洪道和破副坝泄洪 在设计非常泄洪设施时 应注意以下几个问题 非常泄洪设施运行机会很少 设计所用的安全系数可适当降低 枢纽总的最大下泄量不得超过天然来水最大流量 对泄洪通道和下游可能发生的情况 要预先做出安排 确保能及时启用生效 规模大或具有两个以上的非常泄洪设施 一般应考虑能分别先后启用 以控制下泄流量 非常泄洪设施应尽量布置在地质条件较好的地段 要做到既能保证预期的泄洪效果 又不致造成变相垮坝 17 一 非常溢洪道非常溢洪道是一种保坝的重要措施 仅在发生特大洪水 正常溢洪道宣泄不及致使水库水位将要漫顶时才启用 由于超设计标准的洪水是稀遇的 故非常溢洪道的使用几率少 但要求运用灵活可靠 为此非常溢洪道应该是结构简单 便于修复 启闭及时 并能控制