溢洪道设计规范

ICS27.140

P59

备案号：J209—2002

中华人民共和国电力行业标准

P

DL/T5166—2002

代替SDJ341—1989

溢洪道设计规范

Designspecificationforriver-bankspillway

2002-09-16发布

2002-12-01实施

中华人民共和国国家经济贸易委员会发布

目次

-A4.1-

刖§

1范围

2规范性引用文件

3总则

4主要术语与符号

5溢洪道布置

6水力设计

7建筑物结构设计

8地基及边坡处理

9观测设计

附录A（规范性附录）水力设计计算公式

附录B（规范性附录）高速水流区的防空蚀设计

附录C（规范性附录）消力池护坦抗浮稳定计算

附录D（规范性附录）泄槽直线段重力式边墙结构计算

条文说明

前言

本标准是根据原电力工业部综科教[1998]28号文下达的计划要求，对SDJ341

-1989《溢洪道设计规范》进行修订的。

通过本标准的实施，在溢洪道的设计中贯彻国家的有关技术经济政策，做到安全适

用、经济合理、技术先进、质量可靠。

本次修订遵循下列原则：保持原标准的基本框架不变；吸收近年成熟的科研成果及

工程的经验和教训；结构设计按GB50199—1994《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》

的原则进行转轨套改。

本次修订的主要内容有：

1.明确本标准使用范围为河岸式溢洪道，删去了原标准中厂顶溢流、厂前挑流及泄

洪隧洞出口水力设计等相关内容。

2.结构设计采用概率极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式替代原标

准采用的定值设计方法。

3.增加了窄缝式消能工设计的有关内容。

4.增加了挑流消能雾化影响的有关条文。

本标准必须与按照GB50199制订、修订的其他标准配套使用。

本标准实施后，替代SDJ341—1989。

本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为规范性附录。

本标准由水电规划设计标准化技术委员会提出并归口。

本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。

本标准主编单位：国家电力公司中南勘测设计研究院。

本标准参编单位：中国水利水电科学研究院。

本标准主要起草人：陈其煌、黎显恭、谢省宗、李世琴。

本标准首次发布时间：1989年12月。

1范围

本标准规定了河岸式溢洪道（简称溢洪道）的设计原则及建筑物布置、水力设计、

结构设计、地基和边坡处理设计、观测设计等技术要求。

本标准适用于大、中型水电水利工程中岩基上的1、2、3级溢洪道的设计，4、5

级溢洪道设计可参照使用。对于特殊重要的工程，应进行专门研究。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文

件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根

据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，

其最新版本适用于本标准。

GB50199水利水电工程结构可靠度设计统一标准

GB50201防洪标准

DL/T5039水利水电工程钢闸门设计规范

DL/T5057水工混凝土结构设计规范

DL5073水工建筑物抗震设计规范

DL5077水工建筑物荷载设计规范

DL/T5082水工建筑物抗冰冻设计规范

DL5108—1999混凝土重力坝设计规范

DL/T5144水工混凝土施工规范

SD133—1984水闸设计规范

SDJ12—1978水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）

（试行）及补充规定

SDJ336—1989混凝土大坝安全监测技术规范（试行）

SL60土石坝安全监测技术规范

3总贝!!

3.0.1设计溢洪道时，应掌握并分析气象、水文、泥沙、地形、地质、地震、建筑材料、

生态与环境及坝址上下游河流规划要求等基本资料，还应考虑施工和运用条件。

3.0.2泄洪建筑物的洪水标准：

1泄洪的设计及校核洪水标准应根据GB50201和SDJ12及其补充规定的

有关条文执行。

2消能防冲的设计洪水标准：一级建筑物按100年一遇洪水设计；二级建筑物

按50年一遇洪水设计；三级建筑物按30年一遇洪水设计。

同时，还应考虑低于消能防冲设计洪水标准时，尤其是常遇洪水和施工期（含初期

运用）可能出现的不利情况，保证工程安全和正常运行.

应视需要对消能防冲建筑物进行校核，消能防冲校核洪水标准可根据枢纽布置及泄

洪对枢纽安全的影响程度经论证选定。此时消能防冲建筑物允许出现局部破坏，但不得危及

大坝及其他主要建筑物的安全或长期影响枢纽运行,并易于修复；当危及挡水建筑物安全时,

应采用挡水建筑物的校核洪水标准进行校核。

3.0.3溢洪道的各孔工作闸门应具备同步、均匀、对称启闭的运行条件，并应制定初步运

行规程。

对于大型工程，应制订施工期间闸门的启闭调度计划。

3.0.4溢洪道的闸门启闭设备及基础抽排水设备，应设置备用电源，并保证供电可靠。

4主要术语与符号

4.1主要术语

4.1.1

河岸式溢洪道river-bankspillway

建于坝两端河岸上的溢洪道，又称岸边式溢洪道。

4.1.2

侧槽式溢洪道sidechannelspillway

泄槽轴线与进口溢流堰轴线大致平行的开敞式溢洪道。

4.1.3

滑雪式溢洪道skijumpspillway

进口控制段位于坝顶、通过泄槽将水流挑射到远离坝脚处排入河道的开敞式溢洪

道。

4.1.4

控制段controlsection

位于进水渠与泄槽间控制溢洪道泄量的堰、闸及两侧连接建筑物。

4.1.5

泄槽chute

溢洪道进口控制段与出口消能段之间的急流泄水道，又称陡槽。

4.1.6

底流消能energydissipationbyhydraulicjump

利用水跃消刹从泄水建筑物贴底泄出的急流的余能、将急流转变为缓流与下游水流

相衔接的消能方式，又称水跃消能。

4.1.7

挑流消能ski-jumpenergydissipation

在泄水建筑物出流处设置挑坎，将泄出的急流挑向空中，形成掺气射流落入下游水

垫的消能方式。

4.1.8

挑坎flipbucket

建在泄水建筑物末端、能将下泄的高速水流向下游抛射的、具有一定反弧半径和一

定角度的坎，又称挑流鼻坎。

4.1.9

连续挑坎continuousflipbucket

建在泄水建筑物末端的连续实体挑坎。

4.1.10

差动挑坎slottedflipbucket

由齿台和沟槽相间构成的或设于不同高程、有不同挑角的挑坎。

4.1.11

窄缝挑坎slit-typebucket

急流出口处的泄槽边墙急剧收缩形成窄缝的挑坎。

4.1.12

异型挑坎special-shapedconvergentflipbucket

通过底面扭曲、坎端切角或其他方式所形成的特殊体型挑坎。

4.1.13

空化cavitation

在高速水流中某处的绝对压强低于该处的汽化压强时，出现含空穴(涉及空穴的发

生、发展与溃灭)的水流现象。

4.1.14

空蚀cavitationdamage(pitting)

由于空化所引起的固体边界的剥蚀破坏。

4.1.15

泄洪雾化jet-flowatomization(resultinginrainstorm,rainofatomization

flowandfog)

泄洪消能水舌激溅形成雨雾的物理现象。

4.2主要符号

4.2.1分项系数极限状态设计

Yo一一结构重要性系数；

中一一设计状况系数；

S(•)一一作用效应函数；

R(•)——结构及构件抗力函数；

Ss(•)一一作用效应短期组合时的效应函数；

SL(•)——作用效应长期组合时的效应函数；

GK一一永久作用的标准值；

YG-----永久作用的分项系数；

QK---可变作用的标准值；

YQ——可变作用的分项系数；

AK---偶然作用的代表值；

砥一一几何参数的标准值；

丫m一—材料性能的分项系数；

Ydl——承载能力极限状态基本组合的结构系数；

Yd2一—承载能力极限状态偶然组合的结构系数；

Yd3——正常使用极限状态短期组合的结构系数；

Yd4一一正常使用极限状态长期组合的结构系数；

G——正常使用极限状态短期组合的结构功能限值;

G一一正常使用极限状态长期组合的结构功能限值;

p——可变作用的长期组合系数。

4.2.2几何特征

P——上游堰高；

Pz----下游堰高；

D----孔口高度；

R一一反弧半径；

i——渠道坡度。

4.2.3材料性能

E「——基岩变形模量；

Ec一一混凝土的弹性模量；

U——混凝土泊松比；

Yr一一岩石的重度；

Yw------水的重度；

Yc一一混凝土的重度；

C——混凝土强度等级符号；

龙一一混凝土抗压强度设计值；

fr一一混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；

fc一一混凝土层面的抗剪断摩擦系数；

fd一—地基岩体结构面的抗剪断摩擦系数；

C'r一一混凝土与基岩接触面的抗剪断黏聚力;

cc——混凝土层面的抗剪断黏聚力；

ud一—地基岩体结构面的抗剪断黏聚力。

4.2.4水力计算参数

H一一上、下游水位差；

H\----上游水深；

H2一一下游水深；

v----流速；

Q---流量；

q----单宽流量；

Hd一一定型设计水头；

ik一一渠道临界坡度。

4.2.5水力计算系数

F,——弗劳德数；

。----水流空化数；

m——溢流堰的流量系数；

。m-----淹没系数；

（P----流速系数。

5溢洪道布置

5.1一般原则

5.1.1溢洪道布置应包括进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施及出水渠等建筑物。

5.1.2溢洪道的布置应根据自然条件、工程特点、综合利用要求、枢纽布置要求、施工及

运用条件、经济指标等因素，经技术经济比较选定。

同时应注意协调泄洪、发电、航运、漂木及灌溉等建筑物在布置上的矛盾，避免相

互干扰，并适当注意景观要求。

对于河谷狭窄的枢纽，应重视泄洪消能布置和型式的合理选择，以保证各建筑物正

常运行。

5.1.3当具备合适的地形地质条件时，经技术经济比较论证后，可将溢洪道布置为正常溢

洪道和非常溢洪道：

1正常溢洪道和非常溢洪道宜分开布置。非常溢洪道宜采用开敞式，经论证亦

可采用自溃式，控制段以下结构可结合地形、地质条件适当简化，但不得影响主要建筑物的

安全；

2正常溢洪道的泄洪能力，不应小于设计洪水标准下所要求的泄量。非常溢洪

道用以宣泄超过设计标准的洪水；

3非常溢洪道的启用标准应根据工程等级、枢纽布置、坝型、洪水特性及标准、

库容特性及对下游的影响等因素确定。非常溢洪道泄洪时，水库最大总下泄流量不应超过坝

址本次天然洪水流量.

5.1.4溢洪道的泄量、溢流前沿总宽度及堰顶（或闸底）高程等应根据下列因素通过技术

经济比较选定：

1水库特性及洪水调度；

2地形、地质条件，下游河床与两岸抗冲能力；

3河道特性及消能要求；

4与相邻建筑物的关系；

5闸门型式及定型尺寸；

6运用条件；

7造价及维修费用。

5.1.5溢洪道应选择有利的地形布置在岸边或坡口，并应避免深挖形成高边坡（特别是对

于不利的地质条件），以免造成边坡失稳或处理困难。

根据地形条件，也可布置侧槽式溢洪道、滑雪式溢洪道。

5.1.6溢洪道应布置在稳定的地基上，并应考虑岩体结构特征和地质构造以及建库后水文

地质条件的变化对建筑物及边坡稳定的不利影响。

5.1.7溢洪道轴线宜取直线。如需转弯时，宜在进水渠或出水渠段内设置弯道。溢洪道进、

出口的布置，应使水流顺畅。

5.1.8在宣泄设计洪水及常遇洪水时，溢洪道下泄水流的流态、泄洪雾化和河道的冲淤不

应影响其他建筑物的安全和正常运行。

5.1.9当溢洪道靠近坝肩（特别是拱坝坝肩）时，其布置及泄流不应影响坝肩、坝脚及岸

坡的稳定。

5.1.10在土石坝枢纽中，溢洪道的布置应符合下列原则：

1运用应灵活可靠，宜优先采用河岸开敞式溢洪道；

2当溢洪道靠近坝肩时，其与大坝连接的导墙、接头、泄槽边墙等必须安全可

靠。

5.2进水渠

5.2.1进水渠的布置，应符合下列要求：

1选择有利的地形、地质条件，保证施工及运行期的岸坡稳定。

2在选择轴线方向时，宜使进水顺畅。当渠道较长时，应设置渐变段与控制段

连接。

3渠道需转弯时，轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度，弯道至控制堰（闸）

宜有适当长度的直线段。

5.2.2进水渠进口应因地制宜地布置，使水流平顺入渠，体形宜简单，便于施工。

当进口布置在坝肩时，靠坝一侧应设置顺应水流的曲面导水墙，靠山一侧可开挖或

衬护成规则曲面。

当进口布置在城口时，宜布置为对称或基本对称的喇叭n型式。

5.2.3滑雪式溢洪道进口的布置应符合5.2.2的规定。

5.2.4进水渠底宽可为等宽或顺水流方向收缩，在与控制段连接处应与溢流前沿等宽。渠

底坡可为平底或不大的反坡（倾向水库）。

5.2.5进水渠可不衬护。当岩性差易风化剥落时，应进行衬护。

当需要减少水头损失、降低渗压或满足不冲流速的要求时，是否衬护应通过技术经

济比较确定。

5.2.6进水渠的导墙应满足522的要求。当导墙一侧临水库时，墙顶应高于泄洪时的最

高库水位。导墙顺水流长度应满足下列要求：

1宜大于渠道最大水深的2倍，以保持良好的入流条件；

2与土石坝连接时，应以挡住大坝上游坡脚为下限；

3当有防渗铺盖时，应与大坝防渗设施协调，形成整体防渗系统。

5.3控制段

5.3.1控制段的设计应包括控制泄量的堰（闸）及两侧连接建筑物。

5.3.2堰（闸）的布置应符合下列要求：

1从整个溢洪道的布置出发，统筹考虑进水渠、泄槽、消能防冲设施及出水渠

的要求；

2应满足建筑物对地基的承载能力、稳定性、抗渗性及耐久性的要求；

3便于对外交通和两侧建筑物布置；

4当堰（闸）靠近坝肩时，应与大坝布置协调一致；

5便于防渗系统的布置，使堰（闸）与两岸（或大坝）的止水、防渗系统形成

整体。

5.3.3堰（闸）型式可采用开敞式或带胸墙的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等，应根据地形地

质条件、水力条件、运用要求及技术经济指标等综合比较选用。

开敞式溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。

堰顶工作闸门设置应从工程安全、洪水调度、运行条件、水库淹没、工程投资等方

面论证确定。

检修闸门设置应根据工程安全、运行需要确定。当溢流堰顶常年位于水下时，应设

置检修闸门。

5.3.4闸墩的型式和尺寸应满足闸门（包括门槽）、交通桥和工作桥的布置、水流条件、

结构及运行检修等要求。

5.3.5堰（闸）的工作桥、交通桥布置，应根据启闭设备、运行、观测、检修和交通等要

求确定。当有防洪抢险要求时，交通桥与工作桥应分开设置。桥下应有足够的净空，以满足

泄洪、排凌及排漂要求。

5.3.6控制段的顶部高程必须同时满足:在校核洪水时，不低于校核洪水位加安全超高值;

在正常蓄水位时，不低于正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。安全超高值按表5.3.6

采用。

表5.3.6控制段的安全超高m

控制段的建筑物级别

运用情况

1级2级3级

正常蓄水位0.70.50.4

校核洪水位0.50.40.3

波浪高度根据溢洪道的位置及布置按DL5077的规定计算。

5.4泄槽

5.4.1泄槽轴线宜采用直线。当必须设置弯道时，弯道宜设置在流速较小、水流比较平稳、

底坡较缓且无变化的地段。

5.4.2泄槽的纵坡、平面型式及横断面，应根据地形、地质条件及水力条件等确定。

泄槽纵坡应大于水流的临界坡，临界坡按附录A式（A.10）计算。当条件限制需

要变坡时，纵坡变化不宜过多，且宜先缓后陡。

泄槽横断面宜采用矩形。当结合岩石开挖采用梯形断面时，宜采用较陡的边坡。

5.5消能防冲设施

5.5.1消能防冲设施的型式，应根据地形与地质条件、泄流条件、运行方式、下游水深及

河床抗冲能力、下游水流衔接、泄洪雾化及其对其他建筑物的影响等，通过技术经济比较选

定。

溢洪道宜采用挑流消能或底流消能，亦可采用其他消能型式。

5.5.2选定的消能设施，应满足5.1.8的要求，并应在宣泄消能防冲设计流量及以下各级

流量，尤其是在常遇洪水时，消能效果良好，结构可靠，防空蚀、抗磨损和抗冰害，必要时

应采取相应措施。淹没于水下的消能工（如消力池、辅助消能工等）应具备检修条件。

5.5.3挑流消能适用于岩石地基的高中水头枢纽。挑流消能设施的平面型式可采用等宽

式、扩散式和收缩式。挑坎可采用等宽连续挑坎、差动挑坎、窄缝挑坎和异型挑坎等。对高

中水头、大泄量、狭窄河谷和地质条件较差的工程，宜优先采用窄缝挑坎。

当遇有下列情况时，还必须采取妥善措施处理：

1地基存在延伸至下游的缓倾角层面及地质构造有可能被冲坑切断，危及建筑

物的安全。

2岸坡有可能被冲塌，危及坝肩稳定，堵塞出水渠或下游河道。

3下游涌浪及回流危及大坝与其他建筑物的安全和正常运行。

5.5.4挑流消能设计时还应参照已建工程的经验，对泄洪雾化影响进行研究论证。

枢纽布置设计时应对挑射水舌的方向、落点、扩散范围等进行合理调配，避免泄洪

雾化危及重要建筑物和露天机电设备的安全或影响其运行；重要的交通线路应避开雨雾密集

区，或采用廊道、隧洞等防雨雾措施；当雾化影响边坡稳定时，应采取必要的工程处理措施。

5.5.5底流消能可适用于各种岩基，或设有船闸、筏道等对流态有严格要求的枢纽，但不

得排漂和排凌。底流消能设施包括常规消力池以及各种辅助消能工，消力池剖面型式可根据

具体情况采用平底式、斜坡式及多级消力池，其平面形式宜采用矩形，必要时可采用扩散型

或复式消力池。

5.6出水渠

5.6.1当溢洪道下泄水流经消能后，不能直接进入河道并造成危害时，应设置出水渠。

5.6.2选择出水渠线路应经济合理，其轴线方向宜顺应下游河势。

6水力设计

6.1一般规定

6.1.1水力设计应包括以下内容：

1泄流能力的计算；

2进水渠的水力设计；

3控制堰（闸）的水力设计；

4泄槽的水力设计；

5消能防冲的水力设计；

6出水渠的水力设计；

7高速水流区的防空蚀设计；

8泄洪雾化及其他水力设计。

6.1.2大型工程和水力条件较复杂的中型工程，水力设计应经水工模型试验验证；中型工

程宜进行水工模型试验验证；水力条件较简单的中型工程，可参照类似工程经验，通过计算

确定。

6.1.3水力设计应满足下列要求：

1泄流能力必须满足设计和校核情况所要求的泄量；

2消能防冲设计的洪水标准应按3.0.2执行；

3体型合理、简单，水流均匀平稳，并应避免发生空蚀；

4下泄水流应满足5.1.8的要求。

6.1.4溢洪道的水头损失，应包括沿程水头损失和局部水头损失。沿程水头损失计算中的

糙率n值，可根据水流边界条件，长期运行可能引起的变化及类似工程的经验，按附录A

表A.5选用。局部水头损失计算采用的局部阻力系数，可参照有关资料分析选用。

6.2进水渠

6.2.1进水渠水力设计应符合521的要求。当渠道较长时，宜采取措施减少水头损失。

6.2.2进水渠的水流应满足下列要求：

1水流平稳，水面波动小，水面横向比降小。

2渠道流速应大于悬移质的淤积流速；小于渠道的不冲流速，且不宜大于4m

/s；如因条件限制，流速超过上述规定值，应进行论证。

3渠道流速可沿程逐渐增加，不得突变。

6.2.3进水渠末端断面水位，应在计入水流的流速水头，沿程水头损失，进口、渐变段、

弯道等的局部水头损失后确定。该水位可作为堰（闸）前控制断面的水位。

6.3控制段

6.3.1控制堰（闸）的泄流能力应满足设计要求，泄流时堰面上不得出现过大的局部负压;

体型宜简单，便于施工。泄流能力按附录A中A.2计算。

6.3.2低实用堰应满足上游堰高PN0.3Hd,下游堰高P220.6Hd；下游堰面坡度宜陡于

1：设计中应避免形成淹没流。

6.3.3采用开敞式实用堰时，堰面曲线宜采用辕曲线、圆弧曲线（驼峰堰）；当堰上设有

胸墙，为孔口泄流时，堰面曲线可采用抛物线。上述曲线可按附录A中A.1计算。

经过水工模型试验论证，也可采用其他型式的堰面曲线。

胸墙底缘宜采用椭圆曲线。

6.3.4选择堰面曲线时，堰顶附近出现的压力值应符合下列规定（考虑当地大气压的影

响）：

1宣泄常遇洪水闸门全开时不宜出现负压；

2宣泄校核洪水闸门全开时堰面压力应大于一0.06MPa；

3在正常蓄水位或常遇洪水位闸门局部开启时（以运行中较常出现的开度为

准），可允许有不大的负压值。

6.3.5溢流面与泄槽间采用反弧曲面连接时，反弧半径可采用（3~6）h（/?为校核洪水

位闸门全开时反弧最低点的水深，下同）；当反弧曲面下游为平直段或消力池护坦时，反弧

半径可采用（6~12）h,流速大时宜选用较大值。

6.3.6闸墩墩头的型式，应使过堰（闸）水流均匀平顺，墩头可采用圆弧型或其他曲线型

式。当闸墩设置门槽时，应选择合理的门槽型式，避免引起空蚀破坏。墩尾型式，可采用曲

线型或齐尾型。

6.4泄槽

6.4.1泄槽的水力设计，应根据布置和流量进行水力要素计算，确定水流边界面的体型、

尺寸，以及需要采取的工程措施。

6.4.2泄槽的水面线，应根据能量方程用分段求和法或其他方法计算沿程的水深。水面线

起始断面水深hl可按照附录A中A.3计算。

6.4.3泄槽水流的波动和掺气水深，可按照附录A中A.3计算。

6.4.4泄槽平面的收缩或扩散，应进行冲击波验算，确定合理的渐变型式与尺寸，使水流

扰动影响限制在最小范围内，并使水流在横断面上分布均匀。收缩或扩散宜采用直线型式。

冲击波和扩散（收缩）角6可按照附录A中A.3计算。

6.4.5泄槽在平面上设置弯道时，应符合下列要求：

1横断面内流量分布均匀；

2冲击波对水流扰动影响小；

3在直线段和弯段之间，宜设置过渡段；

4当需要降低边墙高度和调整水流时，宜在弯道渠底设置横向坡。

弯道的水力计算可按附录A中A.3进行。

6.4.6槽底纵坡变化处应采用曲线连接。当坡度由缓变陡时，可采用抛物线连接，按附录

A中A.3的抛物线方程计算；当坡度由陡变缓时，可采用半径（6-12）h的反圆弧连接，

流速大时宜选用较大值。

当流速大于30m/s,且反弧曲线末端下游为直线段时，在反弧曲线与下游直线段

之间可采用一曲率连续的过渡曲线相连接。

当泄槽设置掺气减蚀设施时，在其保护范围内，变坡处的连接可不受上述限制。

6.4.7泄槽边墙顶高程，应根据波动和掺气后的计算水面线加0.5m〜1.5m的超高；对于

扩散（收缩）段、过渡段、弯道等水力条件比较复杂的部位，以及可能出现的不利运行方式,

超高宜适当增加。

6.4.8侧槽溢洪道的水力设计，除应符合6.4.1的规定外，尚应满足下列要求：

1侧槽底坡应小于槽末断面的水流临界坡，在宣泄设计流量时，侧槽内应为缓

流；

2侧槽首端水深超过堰顶的高度生与堰顶水头之比应小于0.5,以保证非淹没

出流；

3侧槽内和槽末断面处不得产生水跃；为了改善水流条件，可在侧槽与泄槽之

间设长度为（2〜3）hk（如为侧槽末端的临界水深）的水平段；

4当受条件限制，必须在侧槽后紧接着布置收缩段或弯曲段时，宜在泄槽前适

当位置设抬堰，用以控制或消除水流由于收缩或弯曲而造成的不利流态。

侧槽段的水力计算见附录A中A.4。

6.5消能防冲

6.5.1挑流消能的水力设计，应对各级泄量（包括起挑流量）进行计算。

安全挑距和水舌入水宽度的确定，应以不影响挑坎基础、两岸边坡及相邻建筑物的

安全为原则。冲坑上游坡度，应根据地质条件进行估算，可采用1：3〜1：6（铅直：水平）。

同时，还应考虑泄小流量时贴流和跌流的冲刷及保护措施。

6.5.2当采用等宽挑坎时，其水力计算应包括下列内容：

1挑流水舌挑距、冲坑最大水垫深度及范围可按照附录A中A.5估算。

2挑坎的反弧半径，应结合泄槽的底坡、反弧段的流速和单宽流量、挑坎挑角

等综合考虑，可采用（6〜12）在泄槽底坡较陡、反弧段流速或单宽流量较大时，反弧半

径宜选用较大值。

3挑坎挑角的大小，应通过比较选定，宜采用15。〜35°。当采用差动挑坎时,

应合理选择反弧半径、高低坎宽度比、高低坎的高差及挑角差。必要时可设通气孔，以防止

挑坎空蚀破坏。

4挑坎高程，应通过比较选定。在保证自由挑流的前提下，挑坎高程亦可略低

于下游最高水位。

6.5.3当采用窄缝挑坎时，其水力计算应包括下列内容：

1挑流水舌内、外缘挑距，冲坑最大水垫深度及范围可按照附录A中A.5估算。

2挑坎挑角可在一10°〜10°之间选择，以0°为宜；当挑坎高程距下游水位

较高，或为采用较小的收缩比以增加水舌在空中的扩散时，挑角可取负值。挑坎高程应根据

溢洪道布置及水力条件经比较选定。

3窄缝挑坎的收缩比£=6/和B分别为挑坎出口和进口宽度）宜采用0.2〜

0.5,出口单宽流量宜控制在500m③/（s•m）~1000m3/（s•m）之间，同时应避免在收

缩段内产生水跃。

4挑坎的宽度可采用一次或多次收缩。

5挑坎的收缩角宜在8.5°~12.5°之间选择，以使侧墙收缩产生的冲击波交汇

点接近挑坎出口为宜。冲击波交汇点可按附录A中A.3计算。

6.5.4当要求出坎水流转向、控制水舌落点和冲刷坑位置时，可根据工程实际情况或水工

模型试验选用异型挑坎（等宽异型挑坎或窄缝异型挑坎）。

6.5.5底流消能的水力设计，除应符合552及555的规定外，还应符合下列要求：

1应保证在池内形成稳定的水跃，并应避免产生回流；

2消力池宜采用等宽的矩形断面；

3护坦上是否设置辅助消能工，应结合其运用条件研究确定。

当跃前断面平均流速大于18m/s时，在消力池中设置辅助消能工，应经水工模型

试验验证。

6.5.6消力池的水力设计，应根据各级流量计算的结果，确定池底高程、池长、边墙高度

及水跃淹没度等。

1护坦长度，可根据是否设置辅助消能工及水力特性，按附录A中A.6估算，

必要时应经水工模型试验验证。

2水跃淹没度，应根据下游河床可能出现的冲淤变化按1.05〜1.10倍跃后水深

选用.

不设辅助消能工的消力池，下游最小尾水深度可按附录A中A.6计算。

3消力池两侧边墙顶部高程，可根据池内水深或跃后水深并适当考虑超高确定。

4多级消力池，可参照有关工程经验进行水力设计，并应通过水工模型试验验

证。

6.6出水渠

6.6.1出水渠的水面线可根据其下游水流衔接条件和水力要素进行计算。

6.6.2当消力池的出池水流流速超过基岩的允许抗冲流速并可能危及消力池地基时，应

采取保护措施。当消力池下游河床为非岩石或软弱岩石时，应按SD133的有关条文执行。

6.7防空蚀设计

6.7.1溢洪道各部位的水流空化数。应大于该处的初生空化数。谆。i可通过减压模型

试验、水洞试验以及参照已建工程经验确定。空蚀可能性的判别可按照附录B中B.1进行。

6.7.2在溢洪道设计时，应注意下列部位或区域发生空蚀破坏的可能性：

1闸墩、门槽、溢流堰面、平面弯曲段，收缩或扩散段、陡坡曲线段、水流边

界突变（不连续或不规则）处；

2反弧段及其下游的直线段；

3挑坎、分流墩；

4消力池中的趾墩、消力墩及其他类型的辅助消能工；

5水流空化数。＜0.3的区域（不包括门槽）。

6.7.3对于易发生空蚀的部位或区域，可采用下列防空蚀措施：

1选择合理的体型；

2控制水流边界壁面的局部不平整度，其控制标准可按附录B中B.2确定；

3可按照附录B中B.3设置掺气设施，当有掺气防蚀设施时，掺气保护段内水

流边界壁面的局部不平整度控制标准可按附录B中B.3确定；

4选用合理的运行方式；

5采用抗空蚀性能好的材料；

6采用其他防空蚀措施。

6.7.4当流速超过30m/s时应设置掺气设施。

掺气设施可按照附录B中B.3选择，并经水工模型试验验证。应确保掺气设施在

宣泄各级流量时通气顺畅，不应出现水流倒灌现象。

6.7.5在多泥沙河流上，应同时考虑挟沙水流的磨损和空蚀作用，选用抗冲耐磨性能好

的材料。

6.8泄洪雾化

6.8.1对于大型工程和水头较高、雾化影响较大的中型工程，在可行性研究阶段，泄洪

雾化的影响可参照类似工程的经验进行类比估算，有条件时可进行试验研究验证。

7建筑物结构设计

7.1一般规定

7.1.1溢洪道的结构设计，应根据布置、水力设计、地基及运用条件，结合防渗、排水、

止水及锚固等工程措施，保证工程安全，选用经济合理的结构型式及尺寸。

7.1.2本标准采用概率极限状态设计原则，按分项系数极限状态设计表达式进行结构计

算。

7.1.3溢洪道结构及结构构件设计时，应根据水工建筑物的级别，采用相应的水工建筑物

结构安全级别，见表7.1.3。

表7.1.3水工建筑物结构安全级别

水工建筑物级别水工建筑物结构安全级别

1I

2,311

4,5III

7.1.4溢洪道结构应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算和验算：

1承载能力极限状态。包括控制段及边墙的抗压承载力和抗滑稳定计算、护坦

抗浮稳定计算、结构构件承载力计算等，必要时应进行抗倾验算，对于需抗震设防的结构，

尚需按DL5073进行验算。

2正常使用极限状态。用材料力学方法进行控制段及边墙的边缘拉应力验算，

必要时应进行复杂地基的渗透稳定计算。

7.1.5溢洪道结构应按持久状况、短暂状况、偶然状况设计。

上述三种设计状况均应按承载能力极限状态设计，对持久状况，尚应按正常使用极

限状态设计；对短暂状况可根据需要按正常使用极限状态设计；对偶然状况可不按正常使用

极限状态设计。

7.1.6按承载能力极限状态设计时，应考虑下列两种作用效应组合：

1基本组合一一持久状况或短暂状况下，永久作用与可变作用的效应组合；

2偶然组合一一偶然状况下，永久作用、可变作用与一种偶然作用的效应组合。

7.1.7按正常使用极限状态设计时，应考虑下列两种作用效应组合：

1短期组合一一持久状况（根据需要也可为短暂状况）下，永久作用效应与可

变作用短期效应的组合；

2长期组合一一持久状况下，永久作用效应与可变作用长期效应的组合。

7.1.8承载能力极限状态计算规定。

1对基本组合，应采用下列设计表达式：

Yo*i/r*SYQ•Q^,怎）/）

（7.1.8-1）

式中：

Yo——结构重要性系数，对于结构安全级别为I、H、IH

级的结构和构件，可分别采用1.1、1.0、0.9：

中——设计状况系数，持久状况取1.0,短暂状况取0.95,偶然状况取0.85。

2对偶然组合，应采用下列设计表达式：

为♦ks（rff,5，为）<——>/]

(7.1.8-2)

7.1.9正常使用极限状态计算规定。

1作用效应的短期组合，应采用下列设计表达式：

Yo•Ss(Gk，Qk，人，“k)WCi/Yd3

(7.1.9-1)

2作用效应的长期组合，应采用下列设计表达式：

Y0,5L(Gk.p,Qk>Jk>”k)WC2/Yd4

(7.1.9-2)

式中：

p一一可变作用标准值的长期组合系数，本标准取p=l。

7.1.10溢洪道建筑物的混凝土强度等级、抗渗等级、抗冻等级及抗冲要求，应符合DL

5108和DL/T5057的规定。寒冷地区混凝土的抗冻等级应符合DL/T5082的规定。

止水材料应具有足够的耐久性和可靠性。

7.1.11进水渠底板、泄槽底板、挑坎、护坦及沿岩石开挖边坡衬护而成的贴坡式边墙等，

必要时可按弹性地基上的板或梁进行内力计算，根据DL/T5057并参照类似工程经验配

筋。

上述板块的结构缝可采用伸缩缝，缝中可不设弹性层。当作为沉陷缝时，缝中应设

置弹性层。

7.1.12溢洪道建筑物设置锚筋时，锚筋孔可按方格或梅花形布置，孔距、孔深及抗拔力

应经计算并参照类似工程的经验确定，必要时应进行锚筋抗拔试验。

7.1.13溢洪道的混凝土结构应考虑温度作用的影响，并根据当地的气候条件、结构特点、

地基约束等因素，采取必要的结构措施和施工措施。

7.2进水渠渠底衬护

7.2.1进水渠渠底需要衬护时;可采用干砌块石、浆砌块石、喷混凝土或现浇混凝土护面

等。

7.2.2底板衬护厚度可按构造要求确定，混凝土衬砌厚度可采用0.3m,必要时还应满足

抗渗梯度和抗浮的要求。

7.2.3混凝土衬砌的分块尺寸可按743选定。结构缝可采用平缝，有防渗要求时，缝中

应设止水。

7.3控制段

7.3.1控制段的结构设计应包括下列内容：

1结构型式选择和布置；

2结构计算；

3细部设计；

4材料性能选择，施工技术要求及混凝土温度控制要求。

7.3.2堰(闸)的结构型式可采用分离式或整体式。分离式适用于岩性比较均匀的地基，

整体式适用于地基均匀性较差及设有弧形闸门的情况。

7.3.3分离式底板在必要时应设置垂直水流方向的纵缝。缝的位置和间距可根据地基、结

构、气候和施工等条件确定。

分离式底板顺水流方向的横缝可采用铅直式、台阶式、倾斜式和键槽式等，可根据

应力传递要求选用。

控制段范围内的结构缝，均应设置止水设施。

7.3.4闸室的胸墙可根据工程布置和运用条件选用固定式、活动式或混合式。固定式胸墙

可采用简支或固结方式与闸墩连接。胸墙应有足够的刚度，在水压力作用下，不应产生过大

变形，影响闸门启闭和水封效果。

7.3.5闸墩的型式和布置，应符合5.3.4的规定。对设置大型弧形闸门的闸墩，通过技术

经济比较，可采用预应力混凝土结构。

7.3.6控制段的堰（闸）、闸墩、接头的结构计算及设计标准应按照DL5108的规定执

行。

7.3.7堰（闸）断面设计的应力分析可采用材料力学方法；

当结构断面对称，受纵向对称荷载作用时，可按单向偏心受压公式计算；

当结构断面不对称，或结构同时承受纵、横向荷载作用时，应按双向偏心受压公式

计算。

7.3.8闸墩及其底板，应根据闸室的结构型式、运行条件，进行下列情况的稳定和应力分

析：

1闸墩两侧工作闸门全关闭；

2闸墩一侧工作闸门全关闭，另一侧工作闸门全开启泄洪；

3闸墩一侧工作闸门全关闭，另一侧检修闸门全关闭；

4其他不利的运行条件。

7.3.9闸墩应力分析可采用材料力学方法。弧形闸门和大型平面闸门的闸墩应力分析宜采

用有限元法。

7.3.10岩基上闸底板的应力分析，根据闸室型式、规模和地基条件，可采用材料力学法、

弹性地基梁法或有限元法计算。

7.3.11对于分离式底板，应校核其抗浮稳定性，必要时应采取加强排水和锚固等措施。

7.4泄槽底板

7.4.1泄槽底板的厚度，应根据溢洪道的规模及其与坝的相对位置、沿线的工程地质和水

文地质条件、水力特性、气候条件、水流中挟砂情况等因素，并参照类似工程经验进行类比

确定，厚度不应小于0.3m。

7.4.2根据泄槽底板稳定要求，应采取相应的防渗、排水、止水、锚筋等工程措施。

泄槽底板在消力池最高水位以下部分，应按消力池护坦设计。

7.4.3泄槽底板应设置结构缝，其位置应满足结构布置要求。分块尺寸应根据气候特点、

地基约束情况、混凝土施工及温控要求等确定，纵、横缝间距可采用10m〜15m,或参照类

似工程经验确定。

7.4.4泄槽底板的纵、横缝宜采用平缝。当地基不均匀性明显时，垂直水流方向的缝宜采

用半搭接缝、全搭接缝或键槽缝。缝中应设置止水。

7.4.5对于可能发生不均匀沉陷或不设锚筋的泄槽底板，宜在板块上游端设置齿槽，并形

成上下游板块的全搭接及对地基的嵌固。不应在板块下游端设置齿槽。

7.5挑流挑坎

7.5.1挑坎在泄洪时所受的动水压力按DL5077的有关公式计算，其抗滑稳定分析可与

控制段相同。

7.5.2挑坎不应设垂直水流向的结构缝，顺水流方向的分缝间距可按7.4.3的要求采用。

7.6消力池护坦

7.6.1消力池护坦应按附录C进行抗浮稳定复核。对设有消力齿、消力墩或尾槛的护坦,

尚应进行抗倾及抗滑稳定复核。

采取抽排降压的护坦应复核地基的渗透稳定。

选定护坦厚度时，还应参照已建类似工程的经验。

7.6.2当护坦混凝土板较厚需要分层浇筑时，层面处理设计应按DL/T5144的有关规

定执行。

7.6.3当护坦抗浮要求设置锚筋时，应将锚筋向上延伸与护坦表层钢筋网连接。

7.6.4护坦分缝间距宜与泄槽底板分缝间距相同。垂直水流方向的缝宜采用半搭接缝，顺

水流方向的缝宜采用键槽缝。

7.6.5在护坦范围内的结构缝中，应根据工程的重要性设置1〜2道止水设施。止水设施

的安装施工应保证其可靠性。

7.7边墙

7.7.1溢洪道边墙宜设置结构缝，并与底板分开，根据实际情况，也可与底板或部分底板

连成整体。

7.7.2边墙上的动水压力和反弧段边墙上的水流离心力应按DL5077采用。

对收缩型消能工的侧墙所承受的动水压力，应通过水工模型试验确定。

当消能设施的边墙或导墙较高时，应研究水流诱发墙体振动的可能性。

7.7.3当库水位或下游水位骤降时，应根据具体情况核算进水渠导墙或消力池边墙的稳

定。

当边墙高度大于15m、断面有突变时，应按DL5108的规定，进行墙体层面抗滑

稳定、抗压承载力及铅直拉应力计算。

位于地震地区的高度大于15m的边墙，在失事后果较严重时，尚应按DL5073

进行验算。

7.7.4重力式边墙结构设计应满足以下要求：

1按承载能力极限状态计算时，墙体与地基接触面的抗滑稳定、基底面边缘的

抗压承载力应满足要求，必要时应进行抗倾覆稳定计算.

2按正常使用极限状态计算且计及扬压力时，在长期组合情况下，基底面边缘

不出现铅直拉应力；在短期组合情况下，可允许出现不大于0.3MPa的铅直拉应力。

当边墙可能沿地基内的软弱结构面滑动时，还应校核深层抗滑稳定。

7.7.5泄槽直线段重力式边墙的结构计算应按附录D的规定进行。

7.7.6边墙在垂直水流方向的结构缝间距宜采用10m〜15m,缝中应设置止水。

7.7.7重力式混凝土边墙顶宽不应小于0.5m。为增加边墙抗倾能力及减小基底面应力，

墙踵可利用部分渠槽底板，以扩大边墙基础。在挖方渠道中可采用衡重式边墙。

7.7.8进水渠边坡设置贴坡式边墙或护坡时，可根据水流及地质条件分别采用喷水泥砂

浆、喷混凝土、干砌块石、浆砌块石和混凝土衬砌等。

泄槽和挑坎段的贴坡式边墙，宜采用混凝土衬砌，其厚度不宜大于相应部位的底板

厚度，但最小厚度应满足施工要求。

钢筋混凝土贴坡式边墙可按锚杆衬护进行设计。

7.8下游防冲

7.8.1当消能设施出口区地质条件较差时，可根据消能型式设置防淘齿墙、翼墙、二道坝、

海漫或防冲槽等设施。

8地基及边坡处理

8.1一般规定

8.1.1溢洪道的地基处理设计，应结合建筑物的结构和运用特点，满足各部位对承载能力、

抗滑稳定、地基变形、渗流控制、抗冲及耐久性的要求，保证运行安全。

8.1.2地基处理方案，应根据工程的重要性、地质条件、施工条件和运用要求等因素，经

过技术经济比较确定。

8.1.3当地基为软岩或存在规模较大、性状差的断层破碎带、软弱夹层、岩溶等缺陷时，

应进行专门的处理设计。

8.1.4溢洪道的边坡应保持稳定。对可能失稳的边坡应采取可靠的处理措施。对易风化、

易崩解或抗冲能力低的岩体所组成的边坡应进行相应的防护。

对高陡边坡、地质条件复杂的边坡以及受泄洪雾化影响严重的边坡，应进行专门研

究。

8.1.5地基及边坡处理，应重视防渗排水设施的设计。排水设施的设计应做到因地制宜、

排水通畅、便于检修。

8.1.6建筑物建基面及边坡坡面开挖，应避免破坏岩体的完整性和降低地基承载能力。

8.2地基开挖

8.2.1溢洪道地基的开挖深度，应根据建筑物对地基的要求，结合地质条件、施工条件及

处理措施等综合研究确定。

主要建筑物宜建在弱风化上部至中部基岩上。

不衬护段的泄槽，应开挖至坚硬、完整的新鲜或微风化岩层。

对易风化、易崩解的基岩，应提出相应的施工保护措施。

8.2.2建筑物的基坑形状,应根据地形地质条件及上部结构要求确定,开挖面宜连续平顺;

当受地形地质条件限制，高差过大时，宜开挖成台阶状•

泄槽的衬护段与不衬护段应连接平顺。

8.3固结灌浆

8.3.1溢洪道地基固结灌浆的范围和深度，应根据地质条件、裂隙发育情况和受力条件确

定。堰（闸）及消能建筑物的地基宜进行固结灌浆。基岩条件较好时，可不进行固结灌浆。

8.3.2固结灌浆孔可呈梅花型或方格状布置，钻孔方向宜穿过较多的裂隙。

灌浆孔深可采用3m〜5m,孔、排距可采用1.5m〜4m。当无混凝土盖重时灌浆压

力可为0.1MPa-0.3MPa；当有混凝土盖重时灌浆压力可为0.2MPa~0.5MPa<,在不抬动岩

体或盖重的条件下灌浆压力宜取大值，地质条件较差时可适当降低。必要时可通过灌浆试验

确定固结灌浆参数。

8.4地基防渗和排水

8.4.1溢洪道地基防渗、排水系统的设计原则为防排并重，应根据工程地质和水文地质条

件、建筑物的重要性及作用水头大小等，综合考虑防渗和排水的相互关系，确定相应的措施。

8.4.2防渗和排水设施应满足下列要求：

1减少堰（闸）基的渗漏和绕渗；

2防止在软弱夹层、断层破碎带、裂隙密集带及抗水性能差的岩层中产生渗透

破坏；

3降低建筑物基底面的扬压力；

4具有可靠的连续性和足够的耐久性；

5在严寒地区，排水设施应考虑冻害的影响。

8.4.3堰（闸）基的防渗措施，宜采用水泥灌浆帷幕；必要时可采用化学材料灌浆，但应

注意对环境污染的影响；也可根据具体条件采用混凝土齿墙、防渗墙、水平防渗板或其组合

措施等。对于大、中型工程，应进行帷幕灌浆试验。

8.4.4控制段防渗帷幕的深度应符合下列规定：

1当地基下存在相对隔水层时，应深入到该岩层内2m〜3m。相对隔水层的透

水率控制标准见&4.5。

2当地基的相对隔水层埋藏较深或分布无规律时，帷幕深度应满足8.4.2的要

求，并应参照渗流计算和已建工程经验确定，通常可在0.3〜0.7倍堰（闸）前最大水深范围

内选择，透水性较强时应适当增加帷幕的深度。

3防渗帷幕伸入岸坡的范围、深度及其走向，应根据工程地质和水文地质条件

确定。伸入岸坡的范围，可延伸至正常蓄水位与相对隔水层范围线（或蓄水前地下水位线）

相交处。

4靠近坝肩的溢洪道，其帷幕设计应与大坝防渗要求统一，并应与大坝帷幕衔

接形成整体防渗系统。

远离坝肩的溢洪道，其防渗帷幕深度，伸入岸坡的范围可适当降低要求。

8.4.5防渗帷幕体内及地基相对隔水层的透水率控制标准宜为5Lu；与大坝帷幕衔接的部

位应与大坝帷幕的要求相协调。

抽水蓄能电站的溢洪道防渗帷幕的透水率控制标