水工建筑物--河岸溢洪道共38页

第六章河岸溢洪道● 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。

● 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。

● 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。

● 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：①坝型为土石坝；②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①开挖量要小，原地面高程与正常蓄水位高程相近；②洪水归河；③引渠短，减小水头损失。

（二）自溃式非常溢洪道
（三）爆破引溃式非常溢洪道
二、破副坝泄洪
当水库没有开挖非常溢洪道的适宜条件， 而有适于破开的副坝时，可考虑破副坝的应急 措施，其启用条件与非常溢洪道相同。
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。
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：
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。
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。
（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。
（三）泄槽
正槽溢洪道在溢流堰后多用泄水陡ห้องสมุดไป่ตู้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。

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第二节 正槽式溢洪道
水工建筑物
（2）横断面布置 进水渠一般按梯形断面，在控制段前缘过渡成矩形断
面。进水渠应有足够的断面尺寸。 一般可先拟定流速，由流速控制断面尺寸。进水渠流
速，应以大于库水悬移质的不淤流速和小于渠底不冲流速 ，一般1.5-3m/s，不应大于4m/s。在山势陡峭、开挖量 较大的情况下，可达(5—7m/s）。
刘家峡水电站，是我国最高最早的重力坝，采用了河岸溢
洪道。(H=147m,N=122.5万kW)
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第一节 概 述
水工建筑物
5、河岸溢洪道的位置选择
考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、经济指标等 因素。
（1）枢纽总体布置:溢洪道布置应结合枢纽布置全面考虑， 避免泄洪、发电、航运及灌溉等建筑物在布置上的干扰。其布 置时合理选择泄洪消能布置和型式，进水口应短而直，出水渠 应与下游河道平顺连接，避免下泄水流的冲刷及淤积；
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第一节 概 述
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水工建筑物
侧槽式溢洪道
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第一节 概 述
水工建筑物
（3）井式溢洪道——水流从平面上呈环形的溢流堰四周向心 汇入，再经竖井和隧洞下泄。这种泄水设施的主要建筑物是泄 水隧洞。
缺点:水流条件复杂，超泄能力小，容易产生空蚀和振动。 在工程实践中，布置这种泄洪设施往往与导流隧洞相结合，施 工期采用隧洞导流，竣工后废洞利用。专门布置竖井式溢洪道 泄洪在我国应用较少。
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第一节 概 述
水工建筑物
正槽式溢洪道
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第一节 概 述

三、适用条件
正槽溢洪道适用于有马鞍形垭口地形的大中型水库中。
侧槽溢洪道适用于两岸地势高，岸坡较陡的中小型水库中
★泄水建筑物分类：
河岸式 溢洪道
正槽式河岸溢洪道 开敞式
侧槽式河岸溢洪道
井式河岸溢洪道 封闭式
虹吸式河岸溢洪道
泄水建筑物
河床式 溢流坝
坝身泄水孔 深式泄水建筑物 水工隧洞
坝下涵管
任务5、 河岸溢洪道的位置选择
河岸溢洪道的位置选择：
任务6、工程案例
陆浑水库位于黄河流域伊河中游的河南省嵩县境内，控制 伊河流域面积3492km²，总库容为13.2亿m³，是一座以防洪为主， 结合灌溉、发电、供水和水产养殖等综合利用的水库。
陆浑水库枢纽工程主要由大坝、泄洪洞、溢洪道、输水洞、 灌溉洞以及两个小电站组成。
溢洪道位于大坝的右岸，主要作用是宣泄多余洪水，和泄 洪洞配合使用，保证大坝安全，为开敞式河岸正槽型式，其组 成包括引水渠、闸室控制段、泄水槽段、消能段、退水渠段五 部分。
河岸溢洪道 侧槽溢洪道 井式溢洪道 虹吸溢洪道 封闭式
三、河岸溢洪道按作用不同可分为： 正常溢洪道
河岸溢洪道 非常溢洪道
典型正常溢洪道示意图： 正槽 侧槽 井式 虹吸
小浪底水利枢纽
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1-进水渠；2-溢流堰；3-泄槽；4-消力池；5-出水渠； 6-非常溢洪道；7-土石坝
典型正常溢洪道示意图： 正槽 侧槽 井式 虹吸
河岸溢洪道设计
单元1 溢洪道的认知
任务1、河岸溢洪道的概念 在水库枢纽中，用以排泄水库不能容纳的多余洪水量，保
证枢纽挡水建筑物及其它有关建筑物的安全运行，而修建的进 水坎顶高程位于库水面附近的泄水建筑物叫溢洪道。

ii、挑流消能
工作原理：利用鼻坎将水流挑向空中，并使其扩 散，掺入大量空气，然后落入下游河床水垫， 形成旋滚，消耗能量约20％。起初冲刷河床， 形成冲坑，达一定深度后，水垫加厚冲坑趋于 稳定。
（二）、河岸溢洪道
采用条件：
1、河谷狭窄，洪峰流量大，采用河床布置 有困难； 2、坝体不宜作河床溢洪道； 3、有垭口地形； 4、利用施工导流洞改建。
（a）泄槽的纵剖面设计
泄槽的纵坡一般做成为大于临界坡度的陡坡， 通常i=1%~5%，有时可达10%~15%。 变坡：泄槽很长时，为适应地形、地质条件而设。 由陡变缓，变坡处用反弧段连接R8~10倍水深， 易出现动水压力破坏，应尽量避免。 由缓变陡：变坡处用抛物线连接。槽底易产生负压。
（b）泄槽的平面布置 从高速水流考虑，泄槽在平面上应尽量直 线、等宽、对称布置。 实际上，由于地质（形）条件的限制，或 从减少开挖、处理洪水归河、有利消能等方面 考虑，往往改变横断面，设置收缩段、弯曲段 或扩散段。
流应为缓流流态，底坡坡度为缓坡，1:0.01~1:0.05；
（5）、调整段的设计： 调整段是侧槽后的平底梯形断面的渠道，作用是 稳定水流。
调整段与泄槽间利用断面的局部收缩或槽底小 坎构成一控制断面，使侧槽水流壅高后入泄槽。
美国胡佛（Hoover）大坝
（2）、正槽溢洪道各组成部分的设计 （i）引水渠 作用：使水流平顺地进入控制段，改善堰身及泄 槽的流态。 设计原理：在合理的开挖方量下，尽量减少水头 损失，以增加溢洪道的泄水能力，因此要控制 流速。 v2
hf 2g
断面形式：岩基上接近矩形，土基上采用梯形。 进口布置形式：喇叭口。
（ii）、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力.

第六章河岸溢洪道§6-1概述●水库枢纽三大件：挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物。

●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。

●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●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，进入泄水槽。

●特点：水流平顺，泄水能力强，结构简单，常用。

●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。

●特点：水流条件复杂，水面极不平稳，结构复杂，对大坝有影响。

●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。

侧槽溢洪道图3.井式溢洪道●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●原理：溢洪道由曲管组成，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。

●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1.安全方面§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。

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。

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东阳市横锦水库溢洪道
控制段,泄槽(陡槽)
消能段,尾水渠.
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（2）侧槽式溢洪道：水流经过溢流堰，泄入与堰大 致平行的侧槽后，在槽内转向约90°，经泄槽或泄水 隧洞流入下游。侧向进流，纵向泄流。
适用:坝址 山头较高、 岸坡较陡， 中小型水库 中采用无闸 门控制的溢 洪道。
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（3）井式溢洪道:洪 水流过环形溢流堰， 经竖井和隧洞泄入下 游。陡岸峡谷地区的 高水头水利枢纽有必 要设置坝外溢洪道时, 采用井式溢洪道可能 是有利的选择,一般 须建在坚固岩基中.
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第四章 河岸溢洪道
1
— §4-1 概述 — §4-2 正槽溢洪道 — §4-3 侧槽溢洪道 — §4-4 非常溢洪道
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4.1.1 泄水建筑物及其类型 泄水建筑物：用来宣泄超过水库调蓄能力的洪
水，以确保枢纽的安全运行。
泄水建筑物的按位置分类： （1）河床式：混凝土坝、浆砌石坝，采用坝顶溢流和坝
身泄水孔。 （2）河岸式：土石坝、薄拱坝、轻型支墩坝、河谷狭窄
而泄流量大时。
按结构形式分类： （1）开敞式溢洪道：造价低，超泄能力大 （2）泄水隧洞：两岸陡峭，可兼做施工导流洞
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4.1.2 河岸溢洪道的类型 （1）正槽式溢洪道：结构简单,进流量大,泄流能 力强,工作可靠,施工、管理、维修方便，被广泛 采用。
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（三）水流：顺畅、稳定、不影响其他建筑物 （四）施工：出碴方便、开挖料利用 （五）枢纽：与其它建筑物协调，远离坝体较 好，紧靠坝体注意坝体与导水墙接触面的佛大坝溢洪道
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（4）虹吸式溢洪道:利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后， 经泄槽流向下游，可建在岸边，也可建在坝内。但流量有 限、施工复杂，工作可靠性较差，适于中小型工程。

水工建筑物——河岸溢洪道为了宣泄水库多余的水量，防止洪水漫坝失事，确保工程安全，以及满足放空水库和防洪调节等要求，在水利枢纽中一般都设有泄水建筑物。

常用的泄水建筑物有深式泄水建筑物（包括坝身泄水孔、水工隧洞、坝下涵管等）和溢洪道（包括河岸溢洪道、河床溢洪道）。

河岸溢洪道一般适用于土石坝、堆石坝等水利枢纽。

河床溢洪道即溢流坝，通常用于重力坝枢纽。

一、河岸溢洪道的类型河岸溢洪道可以分为正常溢洪道和非常溢洪道两大类，正常溢洪道常用的型式主要有正槽式、侧槽式、井式和虹吸式四种。

正槽式溢洪道1—进水渠；2—溢流堰3—泄槽；4—消力池5—出水渠6—非常溢洪道；7—土石坝1、正槽式溢洪道如图所示，这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线正交，过堰水流方向与泄槽轴线方向一致，其水流平顺，超泄能力大，并且结构简单，运用安全可靠，是采用最多的河岸溢洪道型式之一。

2、侧槽式溢洪道如图所示，这种溢洪道的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行，即水流过堰后，在侧槽内转弯约90°，再经泄水槽泄入下游。

侧槽溢洪道多设置于较陡的岸坡上，大体沿等高线设置溢流堰和泄水槽，易于加大堰顶长度，减少溢流水深和单宽流量，不需大量开挖山坡，但侧槽内水流紊乱、撞击很剧烈。

因此，对两岸山体的稳定性及地基的要求很高。

3、井式溢洪道其组成主要有溢流喇叭口段、渐变段、竖井段、弯道段和水平泄洪洞段，如图所示。

其适用于岸坡陡峭、地质条件良好，又有适宜的地形的情况。

可以避免大量的土石方开挖，造价可能较其他溢洪道低，但当水位上升，喇叭口溢流堰顶淹没，堰流转变为孔流，超泄能力较小。

当宣泄小流量，井内的水流连续性遭到破坏时，水流不稳定，易产生振动和空蚀。

因此，我国目前较少采用。

4、虹吸式溢洪道该型式溢洪道通常包括进口（遮檐）、虹吸管、具有自动加速发生虹吸作用和停止虹吸作用的辅助设备、泄槽及下游消能设备，如图6－4所示。

溢流堰顶与正常高水位在同一高程，水库正常高水位以上设通气孔，当水位超过正常高水位时，水流将流过堰顶，虹吸管内的空气逐渐被空气带走达到真空，形成虹吸作用自行泄水。

当控制段采用宽顶堰时，渠底高程可与堰顶齐平或略为
正 降低。
槽 二、控制段
溢
洪 控制段又称溢流堰段，是控制溢洪道泄洪流量的关键部 道 位。
1、堰型选择
通常选宽顶堰、实用堰，有时采用驼峰堰。
（1）宽顶堰 宽顶堰的特点是结构简单，施工方便，水 流条件稳定，但流量系数较小。在泄洪量不大的中小型 工程应用较广，堰型布置如图6-5（a）所示。
第五章 河 岸 溢 洪 道
第 一 节
概
述
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图6-1正槽溢洪道布置图 1—进水段; 2—控制段; 3—泄槽; 4—消能防冲段;
5—出水渠; 6—非常溢洪道; 7—土坝
第五章 河 岸 溢 洪 道
第 一 节
概
述
第五章 河 岸 溢 洪 道
第 一 节
概
述
第五章 河 岸 溢 洪 道
第五章 河 岸 溢 洪 道
概
考虑枢纽总体布置、地形、地质、施工及运行、
述 经济指标等因素。
（1）枢纽总体布置:溢洪道布置应结合枢纽布置 全面考虑，避免泄洪、发电、航运及灌溉等建筑 物在布置上的干扰。其布置时合理选择泄洪消能 布置和型式，进水口应短而直，出水渠应与下游 河道平顺连接，避免下泄水流的冲刷及淤积，
（2）地形、地质条件，溢洪道应布置在地形适 宜、地质坚固且稳定的岸边或天然垭口的岩基上， 以减少开挖量。
4—隧洞; 5—混凝土坝
第五章 河 岸 溢 洪 道
第 一 节
概
述
第五章 河 岸 溢 洪 道
第 一
节 （4）虹吸式溢洪道：如图6-4所示，它是一种封闭式 概 溢洪道，其工作原理是利用虹吸的作用泄水。当库水位 述 达到一定的高程时，淹没了通气孔，水流经过堰顶并与

A.进流平顺，水头损失小，渠内流速限制在1.5-3.0m/s以下； 1.5以下； A.进流平顺，水头损失小， 进流平顺 B.沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线， B.沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线，转弯 沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线 时其丰径不小于4 倍渠底宽度； 时其丰径不小于4-6倍渠底宽度； C.渠底应平缓或设成不大的逆坡，渠底高程常低于堰顶。 C.渠底应平缓或设成不大的逆坡，渠底高程常低于堰顶。 渠底应平缓或设成不大的逆坡
第六章 河岸溢洪道
（2）平面布置及纵横剖面 总原则：a.直线、等宽、对称布置，但工程中常采用 总原则：a.直线、等宽、对称布置， 直线 收缩段（以减小工程量） 收缩段（以减小工程量） 扩散段（减小单宽流量） 扩散段（减小单宽流量） 弯曲段（解决洪水归河问题） 弯曲段（解决洪水归河问题） 挖方工程： 挖方工程：深窄断面 填方工程： 填方工程：宽浅断面 达到经济目的
于地基条件差、 于地基条件差、泄量小的地形平缓的中小 型工程。 型工程。 工程量小，施工复杂， m 实用堰： 2、实用堰： 高，工程量小，施工复杂，适用于岸坡 较陡的大中型工程。 较陡的大中型工程。
第六章 河岸溢洪道
体型：标准WES WES、 奥曲线、 （1） 体型：标准WES、克－奥曲线、幂次曲线 （2） 低堰
第六章 河岸溢洪道
2、溢流堰
溢洪道的控制段， 溢洪道的控制段，是控制溢洪道泄流能力的关键部位 要求：增大流量系数， 要求：增大流量系数，不产生负压及空蚀
（一）堰型 宽顶堰： 1、宽顶堰： 、方便、m低（0.32 0.385），适用 简单、 0.32—0.385），适用 0.385）， 简单 方便、
一、正槽溢洪道的组成、功用及其布置 正槽溢洪道的组成、 1. 组成及功用 • 引水渠 • 溢流堰 • 泄槽 • 消能段 • 尾水渠

第六章河岸溢洪道答案一、填空题1．正槽式、侧槽式2．进水渠、控制段、泄槽3．控制段、侧槽、泄槽4．漫流式、自溃式5．溢流堰的主要形式有宽顶堰、实用堰驼峰堰和折线形堰。

二、单项选择题1． B 2． A 3． B 4． C 三、简答题1．河岸溢洪道如何进行位置的选择？应选择有利的地形条件，布置在垭口或岸边，尽量避免深挖而形成边坡。

（1）应布置在稳定的地基上，并考虑岩层及地质构造的性状，充分注意地质条件的变化（2）溢洪道进出口的布置应使水流顺畅，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行，进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝体（3）从施工条件考虑，应便于出渣路线及堆渣场所的布置。

2．溢流堰有几种形式？各有什么特点？1.溢流堰有四种形式：宽顶堰、实用堰、驼峰堰、折线形堰。

2.①宽顶堰：结构简单，施工方便，流量系数较低，荷载小，对承载力较差的土基适应能力较强②实用堰：流量系数较宽顶堰大，溢流前缘较短，工程量相对较小，施工复杂。

大中型水库，岸坡较陡时，多才用这种形式。

③驼峰堰：复合圆弧的溢流低堰，流量系数可达0.42以上，设计与施工简便，对地基要求低，适用于软弱地基。

④折线形堰：能够获得较长的溢流前缘。

3．泄槽的水力特征是什么？泄槽的底坡常大于水流的临界坡。

槽内水流处于急流状态，紊动剧烈，由急流产生的高速水流对边界条件的变化敏感。

当边墙有转折时就会产生冲击波，并可能向下游移动；如槽壁不平整时，极易产生掺气、空蚀等问题。

4．泄槽衬砌应满足什么要求？泄槽衬砌应满足：表面光滑平整，不至引起不利的负压和空蚀；分缝止水可靠，避免高速水流侵入底板以下，因脉动压力引起破坏；排水系统畅通，以减小作用于底板上的扬压力；材料能抵抗水流冲刷；在各种荷载作用下能保持稳定；适应温度变化和一定的抗冻融循环能力。

5．如何选择河岸溢洪道的消能方式？河岸溢洪道一般采用挑流消能或底流消能。

挑流消能一般适用于较好岩石地基的高中水头枢纽，挑坎结构形式一般有重力式、衬砌式。

第四节
非常溢洪道
一、漫流式 漫流式非常溢洪道的布臵与正槽溢洪道类似，堰 顶高程应选用与非常溢洪道启用标准相应的水位 高程。控制段（溢流堰）通常采用混凝土或浆砌 石衬砌，设计标准应与正槽溢洪道控制段相同， 以保证泄洪安全。控制段下游的泄槽和消能防冲 设施，如行洪过后修复费用不高时可简化布臵， 甚至可以不做消能设施。控制段可不设闸门控制， 任凭水流自由宣泄。溢流堰过水断面通常做成宽 浅式，故溢流前缘长度一般较长。因此，这种溢 洪道一般布臵在高程适宜、地势平坦的山坳处， 以减少土石方开挖量。
在岩基上一般接近矩形断面，土基上用梯形较多，边坡不宜 太缓以防止水流外溢和对流态不利，一般应做衬砌。
（3）泄槽的衬砌 为了保护槽基不受冲刷和风化，泄槽一般都要进行衬砌。
泄槽衬砌的要求：
衬砌材料能抵抗水流冲刷； 在各种荷载作用下能够保持稳定； 表面光滑平整； 做好底板下排水； 做好接缝止水； 在寒冷地区材料还应有一定的抗冻要求。
非常溢洪道
引冲自溃式也是由自溃坝、溢流堰和泄槽组成 ，在 坝顶中部或分段中部设引冲槽，如图6-18所示。 当库水位超过引冲槽底部高程后，水流经引冲槽 向下游泄放，并把引冲槽冲刷扩大，使坝体自溃 泄洪。 这种自溃方式在溃决过程中流量逐渐加大，对下游 防护较有利，故自溃坝体高度可以适当提高。对 于溢流前缘较长的坝，也可以按分级分段布臵。 引冲槽槽底高程、尺寸和纵向坡度可参照已建工 程拟定。
*实用堰:流量系数大，需要的溢流前缘较短，较之宽顶堰
可减少工程量。但施工复杂，多用于岩石地基上，尤其是 岸坡较陡的大中型工程。
*驼峰堰：一种复合圆弧低堰，流量系数较大，设计与施
工难度介于WES堰与宽顶堰之间，对地基要求相对较低， 适用于软弱岩性地基。

– （一）进水渠： – （二）控制段： – （三）泄水槽： – （四）消能防冲设施： – （五）出水渠：
正槽式溢洪道纵剖面图
谢谢观赏
• 一、河岸式溢洪道的型式：
– 1. 正槽式溢洪道：最常用的溢洪道，见图6-1 – 2. 侧槽式溢洪道：用于垭口较窄处，见图6-2。 – 3. 竖井式溢洪道：见图6-3。 – 4. 虹吸式溢洪道：见图6-4。
任务2 河岸溢洪道的位置和型式选择
• 河岸式溢洪道的位置主要取决于：
项目6 河岸溢洪道认知
项目6 河岸溢洪道认知
• 学习内容：
– 1.掌握河岸溢洪道类型、特点、适用及设置条件 – 2.了解河岸溢洪道的位置和型式选择 – 3.掌握正槽式溢洪道各组成部分的作用、布置及构造
• 教学方法：课堂教学、现场参观和岸式溢洪道常用于土石坝枢纽中。
– 1.地形条件：一般布置在垭口 – 2.地质条件：注意边坡稳定。 – 3.枢纽布置：溢洪道进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝
体。 – 4.施工及运行条件 – 5.泄洪能力
图5-5
式土 溢石 洪坝 道枢 平纽 面中 布的 置正 图槽
任务3 掌握正槽式溢洪道各组成部分的作用、布置及构造
• 组成及作用：

按使用频率分 • 正常溢洪道——上述四种溢洪道均为正常溢洪道。 • 非常溢洪道——设在岸边，当来特大洪水时，自溃或炸
毁泄洪，以确保大坝安全。
第六章 河岸溢洪道
第二节 正槽溢洪道
一、正槽溢洪道的组成、功用及其布置 1. 组成及功用 • 引水渠 • 溢流堰 • 泄槽 • 消能段 • 尾水渠
第六章 河岸溢洪道
作用：输水，是长距离输水建筑物。 要求：泄槽水位不能影响溢流堰自由泄流，
槽中不能发生水跃。
（1）水流特点：a.陡坡 i＞icr 、急流Fr＞1 b.高速水流问题——脉动、掺气、振动、 冲击波、空化空蚀
第六章 河岸溢洪道
（2）平面布置及纵横剖面
总原则：a.直线、等宽、对称布置，但工程中常采用 收缩段（以减小工程量） 扩散段（减小单宽流量） 弯曲段（解决洪水归河问题）
（1） 体型：标准WES、克－奥曲线、幂次曲线
（2） 低堰 (m P1 ) 为满ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流量系数要求
Hd
P1 0.3
Hd
P2 0.5
Hd
（3） Hd 的确定：Hd (0.65 ~ 0.85)Hmax
常取较小的 Hd，使堰面曲线较瘦小，高水位时，
出现适度负压，以增大流量系数，减小工程量。
波的影响； d.泄槽末端消能段应远离坝脚也不应影响通航建筑物
和水电站尾水。
• 从施工上讲：
a.充分利用开采出来的石渣； b.爆破开挖不影响相邻建筑物。
二、溢洪道各组成部分的设计
第六章 河岸溢洪道
1.引水渠的设计
• 设计要求：
A.进流平顺，水头损失小，渠内流速限制在1.5-3.0m/s以下；
B.沿水流方向的中心线尽量布置成直线或平缓的曲线，转弯 时其丰径不小于4-6倍渠底宽度；

水工建筑物—在线自测第六章河岸溢洪道答案一、填空题1．河岸溢洪道的主要类型有正槽式、侧槽式井式和虹吸式四种。

2．正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

3．侧槽溢洪道通常由控制段、侧槽、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

4．非常溢洪道一般分为漫流式、自溃式爆破引溃式三种。

5．溢流堰的主要形式有宽顶堰、实用堰驼峰堰和折线形堰。

二、单项选择题1．关于实用溢流堰上游堰高P和定型设计水头Hd 的比值P/Hd与流量系数m的关系正确的是（ B ）。

A、高堰的流量系数m随P/Hd减小而降低；B、高堰的流量系数m接近一个常数；C、低堰的流量系数m随P/H减小而升高；dD、低堰的流量系数m接近一个常数；2．对于正槽溢洪道的弯道泄槽，为了保持泄槽轴线的原底部高程及边墙高不变，以利施工，则应采用下列措施（ A ）。

A、外侧渠底抬高△h，内侧渠底降低△hB、外侧渠底降低△h，内侧渠底抬高△hC、外侧渠底抬高△h，内侧渠底抬高△hD、外侧渠底降低△h，内侧渠底降低△h（△h为外墙水面与中心线水面高差）3．陡坡泄槽i＞ik,当水深h0＜h＜hk，h0为正常水深，hk为临界水深，泄槽水面曲线为（ B ）。

A、a型壅水曲线B、b型降水曲线C、c型壅水曲线D、均可发生4．为了减少侧槽的开挖量，下列措施不对的有（ C ）。

A、侧槽宜采用窄深工式，靠岸一侧边坡宜陡些B、允许始端侧槽内水面高出堰顶 (H为堰上水头)C、侧槽宜采用宽浅式D、b0/bl应小些，一般为～（b0和bl为侧槽始端与末端底宽）三、简答题1．河岸溢洪道如何进行位置的选择？应选择有利的地形条件，布置在垭口或岸边，尽量避免深挖而形成边坡。

（1）应布置在稳定的地基上，并考虑岩层及地质构造的性状，充分注意地质条件的变化（2）溢洪道进出口的布置应使水流顺畅，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行，进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝体（3）从施工条件考虑，应便于出渣路线及堆渣场所的布置。

缺点：水流条件复杂，易产生负压空蚀。 应用较少。
4.虹吸式溢洪道 由具有虹吸作用的曲管和淹没在上游水位 以下的进口所组成。
适用于上游淹没高程有严格限制的情况。
6.2.2 按泄水方式分类 1.开敞式溢洪道 其特点：Q=f(H3/2），超泄能力大，工作可 靠，适应性强。 2.封闭式溢洪道 其特点：Q=f(H1/2)，没有超泄能力闸门承受 水压力大，操作检修困难。 6.2.3 按设计标准分类 （1）正常溢洪道 按设计洪水标准和校核洪水标准修建。
其扩散角： θ一般≤6°～8°。
2.纵剖面布置 （1）最好使用单一的陡坡，一般大于临界 坡度。 （2）为适应地形、地质条件，减少开挖量 ，可以采用变坡，使坡度变化不宜太多。在变 坡处应做水流衔接设计。
3、横断面 泄水槽的横剖面形状与地质条件紧密相关。 岩基上多做成矩形或接近矩形的断面，但在节 理发育和破碎带的岩基或土基上，有时也作成 梯形。 泄水槽的边墙或衬砌高度应按掺气后的水 深加超高来确定。
水工建筑物
第6章
第6章 河岸溢洪道 6.1 河岸溢洪道的特点
溢洪道是水利枢纽中的一项主要建筑物,它 承担泄洪起着保护大坝安全的重要作用。
设河岸溢洪道的原因： 1）土坝本身不能泄水 2）河谷狭窄，厂坝争位 3）坝身泄水能力不足,另设泄洪道（如薄 拱坝或支墩坝等轻型坝）。
刘家峡水电站溢流坝泄洪
天生桥面板堆石坝河岸溢洪道
掺气后的 水深估算：
4.弯道设计 泄槽弯曲段通常采用圆弧曲线,弯曲半径应 大于10倍槽宽。弯曲区，由于离心力的作用， 导致外侧水深加大，内侧水深减小，造成断面 内的流量分布不均。同时集中的急流受到边墙 转折的限制，形成冲击波。因此，弯曲区设计 的主要问题在于： ①使断面内流量分布均匀； ②消除或抑制这种冲击波。

河岸溢洪道自测题三、简答题1．河岸溢洪道如何进行位置的选择？2．溢流堰有几种形式？各有什么特点？3 ．泄槽的水力特征是什么？4 ．泄槽衬砌应满足什么要求？5 ．如何选择河岸溢洪道的消能方式？6．正槽溢洪道的水力计算内容包括哪些内容？7为什么要设置非常溢洪道？非常溢洪道有哪几种形式？一、填空题1 ．河岸溢洪道的主要类型有正槽式侧槽式井式和虹吸式四种。

2 ．正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

3 ．侧槽溢洪道通常由控制段、侧槽、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

4 ．非常溢洪道一般分为漫流式、自溃式爆破引溃式三种。

5．溢流堰的主要形式有宽顶堰、实用堰驼峰堰和折线形堰。

二、单项选择题1．关于实用溢流堰上游堰高P和定型设计水头Hd 的比值P/Hd与流量系数m的关系正确的是（B ）。

A、高堰的流量系数m随P/Hd减小而降低；B、高堰的流量系数m接近一个常数；C、低堰的流量系数m随P/Hd减小而升高；D 、低堰的流量系数m 接近一个常数；2 ．对于正槽溢洪道的弯道泄槽，为了保持泄槽轴线的原底部高程及边墙高不变，以利施工，则应采用下列措施（A ）。

A、外侧渠底抬高△h，内侧渠底降低△hB、外侧渠底降低△h，内侧渠底抬高△hC 、外侧渠底抬高△h ，内侧渠底抬高△hD、外侧渠底降低△h，内侧渠底降低△h（△h为外墙水面与中心线水面高差）3．陡坡泄槽i＞ik,当水深h0＜h＜hk，h0为正常水深，hk为临界水深，泄槽水面曲线为（B ）。

A 、a 型壅水曲线B 、b 型降水曲线C、c型壅水曲线D、均可发生4．为了减少侧槽的开挖量，下列措施不对的有（C）。

C 、侧槽宜采用宽浅式三、简答题1 ．河岸溢洪道如何进行位置的选择？应选择有利的地形条件，布置在垭口或岸边，尽量避免深挖而形成边坡。

（1 ）应布置在稳定的地基上，并考虑岩层及地质构造的性状，充分注意地质条件的变化（2 ）溢洪道进出口的布置应使水流顺畅，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行，进出口不宜距土石坝太近，以免冲刷坝体（3 ）从施工条件考虑，应便于出渣路线及堆渣场所的布置。