泄水建筑物溢洪道设计

某水库溢洪道设计一、设计方案理论论证某水库由于当年的条件限制，所以工程质量较差，加之近40年的运行，反复冻融破坏，结构、设备老化，水库诸多隐患，水库经专家鉴定，评价为：溢洪道无底板，右侧边墙短，破坏严重，安全评定为C级。

根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253-2000），对溢洪道进行计算和设计。

该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。

（一）、溢洪道水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。

溢洪道开挖后，为减轻糙率和防止冲刷，需进行衬砌，糙率取n=0.016。

溢洪道为3级建筑物，按10年一遇设计，20年一遇校核的洪水标准。

（二）、进水渠的设计根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），进水渠的布置应依照以下原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅。

进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。

进水渠的地基为土基，故采用梯形断面；底坡为平底坡，边坡采用m=0.5。

根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）进水渠设计流速宜采用3~5m/s，渠内流速取υ=3.0m/s，渠底宽度大于堰宽，渠底高程是18.259m。

进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表1-2。

表1-2 进水渠断面尺寸计算表- 1 -- 2 -由计算可以拟定引渠底宽B=10 m （为了安全），引渠长L=10m 。

（二）、控制段的设计控制段也叫溢流堰段，控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，其作用是控制泄流能力。

本工程是以灌溉为主的小型工程，溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，开敞式溢流堰有较大的超泄能力，故堰型选用开敞式宽顶堰，断面为矩形。

顶部高程与正常蓄水位齐平，为18.80m 。

堰厚δ拟为8米（2.5H<δ<10H ）。

堰宽由流量方程求得，具体计算见表1-3。

表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g)由计算知，控制堰宽取b=15m 为宜。

溢洪道设计规范篇一：水利工程设计水利工程设计（下）安徽省设计院总工程师骆克斌4.2 输水、泄水建筑物《强制性条文》共引入《溢洪道设计规范》SL253-2000共5条，其中有关布置方面1条，水力学2条，边坡稳定1条，基础防渗1条。

4.2.1 溢洪道1 溢洪道布置2 水力学问题3 边坡稳定问题4 基础防渗处理1 溢洪道布置SL253-2000第2.1.10条规定，当溢洪道靠近坝肩布置时，其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定。

在土石坝枢纽中，当溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。

2 水力学问题1）堰面压力设计标准针对溢洪道中特殊的水力学问题，规范第3.3.5条对实用堰堰顶附近堰面压力提出应满足下列规定：（1）对于常遇洪水闸门全开情况，堰面不应出现负压；（2）对于设计洪水闸门全开情况，堰顶附近负压值不得大于0.03Mpa；（3）对于校核洪水闸门全开情况，堰顶附近负压值不得大于0.06Mpa。

2 水力学问题2）水流空化数SL253-2000第3.7.2条规定，溢洪道各部位的水流空化数σ应大于该处体形的初生空化数σ1。

3 边坡稳定问题《强制性条文》引入该规范中第5.1.4条规定，溢洪道的边坡必须保持稳定,对可能失稳的边坡应采取适当的处理措施。

对地质条件复杂的高边坡尚应进行专门的研究及边坡监测设计。

对易风化掉块，易软化或抗冲能力低的稳定边坡也应进行相应的防护。

4 基础防渗处理《强制性条文》引入该规范第5.4.2条规定，防渗和排水设施的布设应满足下列要求：1）具有可靠的连续性和足够的耐久性。

2）防渗帷幕不得设置在建筑物底面的拉力区。

4.2.2 水工隧洞1 综述2 隧洞布置3 洞内水流流态的要求4 水工模型试验问题5 高流速水工隧洞的空化6 水工隧洞衬砌与裂缝控制7 不衬砌和采用喷锚衬护的水工隧洞8 灌浆和防渗1 综述水工隧洞包括发电引水隧洞、尾水隧洞、灌溉和供水隧洞、泄洪隧洞、排水隧洞、施工导流隧洞等。

溢洪道设计规范溢洪道是一种用于控制水体泄流的重要设施，其设计规范直接关系到水利工程的安全和效益。

本文将介绍溢洪道设计的一般规范和准则，以确保其在设计和建设过程中能够满足安全可靠的要求。

一、设计原则溢洪道设计应遵循以下原则：1. 安全性原则：溢洪道的设计安全系数应满足工程所处地区的防洪标准，以确保在洪水来袭时能够正常运行，保护下游区域的人民和财产安全。

2. 泄流能力原则：溢洪道的设计应充分考虑不同设计年限下的洪峰流量和洪水量，保证其具备足够的泄流能力，避免过流溢出，造成洪水灾害。

3. 稳定性原则：溢洪道的设计应考虑洪水冲刷、泥沙淤积等因素对溢洪道的影响，确保其在洪水冲刷和泥沙淤积情况下依然能够稳定运行。

4. 经济性原则：溢洪道的设计应在满足安全要求的前提下，尽可能减少工程造价，提高资源利用效率，实现经济可行性。

二、设计要求溢洪道的设计应满足以下要求：1. 泄流能力要求：根据设计条件和防洪标准确定溢洪道的最大泄流能力，并考虑溢洪能力与下游河道水位的匹配性。

2. 结构设计要求：溢洪道的结构设计应综合考虑坝体的稳定性、泄流洪水的冲击力和冲刷力，保证渠道的结构安全和持久性。

3. 引流能力要求：在设计中需要明确溢洪道的各个部位的引流能力，保证溢洪道的泄流通畅，避免过流溢出。

4. 防冲刷要求：针对可能出现的冲刷问题，需要采取相应的防冲刷工程措施，保证溢洪道在长期运行中的稳定性和安全性。

5. 耐久性要求：根据工程使用寿命确定溢洪道结构材料的选择和涂覆材料的防水防腐要求，保证溢洪道在使用过程中的耐久性和可靠性。

三、设计计算1. 泄流计算：根据所处流域的洪水特征、设计洪水的频率和历时，结合土地利用状况和流域地貌，计算出溢洪道的设计洪水流量。

2. 引流计算：根据给定水位，在泄流能力计算的基础上，确定溢洪道的引流能力需求，确保溢洪道的泄流通畅性。

3. 结构稳定计算：根据工程地质和地形条件，进行溢洪道的结构稳定性计算，包括坝体的稳定和冲刷计算，保证溢洪道在洪水冲刷情况下不发生破坏。

岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪，土石坝不允许水过坝顶，需要专门修建泄洪建筑物。

根据本工程的地形条件，上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽，所以选择溢洪道设置在大坝左岸，为带胸墙孔口式岸边溢洪道。

溢洪道由引渠段、堰闸段、泄槽段、挑流鼻坎段组成。

6.3.2 溢洪道引水渠为了使水流平缓，减小或不发生漩涡和翻滚现象，进口采用喇叭口，进口宽度B=50m.设计流速4m/s，横断面在岩基上接近矩形，边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度为1:0.5；采用梯形断面，进水渠的纵断面做成平底。

在靠近溢流堰前断区，由于流速较大，为了防止冲刷和减少水头损失，可采用混泥土护面厚度为0.5m。

6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰。

溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数，溢流堰作用是控制泄流能力，本次设计采用实用堰，优点是流量大，在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长，工程量小。

采用弧形闸门。

初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H0堰顶高程H=1838=1858.22—H 0，则H 0=20.22m 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为：320=Q ε溢式中：ε ——闸墩侧收缩系数，0.9； m ——流量系数，0.48:； g ——重力加速度，9.81 2m/s ； B ——堰宽，12m;水位为设计洪水位1858.22m 时，堰顶高程1838m ，设计Q 溢=4645m3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.表6.3-1溢洪道宽顶堰堰宽计算（忽略流速）计算取b=28m,孔口数2孔，弧形工作闸门取值14x19m(宽x 高)。

中墩厚3m,边墩宽1m,闸室宽度=14x2+3+2x1=33m.堰面曲线的确定开敞式堰面曲线，幂曲线按式（7-2）计算：1n n d x KH y -= （7-2）式中 Hd ——堰面曲线定型设计水头，对于上游堰高P1≥1.33Hd 的高堰，取Hd=(0.75～0.95)Hmax ，对于P1<1.33Hd 的低堰，取Hd=(0.65～0.85)Hmax ，Hmax 为校核流量下的堰上水头.x 、y ——原点下游堰面曲线横、纵坐标； n ——与上游堰坡有关的指数，见表A.1.1；k ——当p1/Hd>1.0 时，k 值见表A.1.1，当P1/Hd ≤1.0 时，取k=2.0～2.2。

第六章河岸溢洪道教学要求：了解溢洪道作用和工作特点，掌握溢洪道设计的基本步骤和方法，熟悉溢洪道的细部构造和地基处理方法。

第一节概述在水利枢纽中，必需设置泄水建筑物。

溢洪道是一种最常见的泄水建筑物，用于排泄水库的多余水量、必要时防空水库以及施工期导流，以满足安全和其他要求而修建的建筑物。

溢洪道可以与坝体结合在一起，也可以设在坝体以外。

混凝土坝一般适于经坝体溢洪或泄洪，如各种溢流坝。

此时，坝体既是挡水建筑物又是泄水建筑物，枢纽布置紧凑、管理集中，这种布置一般是经济合理的。

但对于土石坝、堆石坝以及某些轻型坝，一般不容许从坝身溢流或大量泄流；或当河谷狭窄而泄流量大，难于经混凝土坝泄放全部洪水时，需要在坝体以外的岸边或天然垭口处建造溢洪道（通常称河岸溢洪道）或开挖泄水隧洞。

河岸溢洪道和泄水隧洞一起作为坝外泄水建筑物，适用范围很广，除了以上情况外，还有：（1）坝型虽适于布置坝身泄水道，但由于其他条件的影响，仍不得不用坝外泄水建筑物的情况是：①坝轴线长度不足以满足泄洪要求的溢流前缘宽度时；②为布置水电站厂房于坝后，不容许同时布置坝身泄水道时；③水库有排沙要求，而又无法借助于坝身泄水底孔或底孔尚不能胜任时（如三门峡水库，除底孔外，又续建两条净高达13m的大断面泄洪冲沙隧洞）。

（2）虽完全可以布置坝身泄水道，但采用坝外泄水建筑物的技术经济条件更有利时，也会用坝外泄水建筑物。

如：①有适于修建坝外溢洪道的理想地形、地质条件，如刘家峡水利枢纽高148m的混凝土重力坝除坝身有一道泄水孔外，还在坝外建有高水头、大流量的溢洪道和溢洪隧洞；②施工期已有导流隧洞，结合作为运用期泄水道并无困难时。

岸边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。

正常溢洪道的泄流能力应满足宣泄设计洪水的要求。

超过此标准的洪水由正常溢洪道和非常溢洪道共同承担。

正常溢洪道在布置和运用上有时也可分为主溢洪道和副溢洪道，但采用这种布置是有条件的，应根据地形、地质条件、枢纽布置、坝型、洪水特征及其对下游的影响等因素研究确定，主溢洪道宣泄常遇洪水，常遇洪水标准可在20年一遇至设计洪水之间选择。

大坝水利枢纽布置及泄水建筑物设计一、大坝水利枢纽布置1. 大坝的选择与布置大坝是水利工程中的重要组成部分，它主要用于拦截水体形成蓄水库，并提供稳定的水源供应。

在选择大坝的位置时，需要考虑以下几个因素：•地质条件：大坝的建设需要稳定的地质条件，通常选择坚硬的岩石或者厚实的黏土作为基础。

•水文条件：需要确定大坝所处水体的水源情况、水流量等方面的信息，以便确定大坝的高度和长度。

•地貌条件：选择地貌平坦或者适宜建设的地点，以便降低施工难度。

•经济条件：综合考虑建设投资、运营成本等经济因素，选择最优的建设方案。

大坝布置主要包括坝体主体和附属结构的设置。

坝体主体主要包括溢洪道、放空洞、冲击坎、溢流堰等构筑物，它们的布置应根据大坝水文、地质等条件灵活选择，以保证工程的安全性和可靠性。

2. 溢洪道溢洪道是大坝工程中的重要泄水结构，主要用于在洪水来临时，将多余的水流引导至安全地点，以保证大坝的安全运行。

溢洪道的选择和设计需考虑以下几个因素：•洪水流量：根据设计洪水，确定溢洪道的设计流量。

•洪水过程：了解洪水的流量变化过程，确定溢洪道开启和关闭的时机。

•溢洪流型：根据溢洪流型选择适当的溢洪道形式，如自由溢流式、控制溢流式等。

溢洪道的设计要满足以下几个基本要求：•正常下泄：确保大坝正常下泄的能力，以确保水库的正常运行。

•洪水安全：在设计洪水下，能够安全、稳定地排洪，保证大坝的安全。

•通行交通：考虑溢洪道安全通行和溢洪水对下游的交通影响，确保交通畅通。

•砂淤处理：要考虑溢洪道对砂淤的影响，采取相应的疏浚措施，确保溢洪道的畅通。

二、泄水建筑物设计1. 泄水建筑物的类型泄水建筑物是大坝工程中的重要组成部分，它主要用于控制和调节水库的出流，以维持一定的水位和水流量。

根据不同的用途和功能，泄水建筑物可以分为以下几种类型：•泄洪道：用于控制洪水的泄洪，通常位于大坝的下游，通过调节泄洪流量，防止洪水对下游产生影响。

•底孔排水孔：用于控制水库的水位，通过开启或关闭排水孔，可以调节水位，以满足水库的用水需求。

2中华人民共和国行业标准溢洪道设计规范条文说明目次总则溢洪道布置一般规定进水渠控制段泄槽消能防冲设施出水渠水力设计一般规定进水渠控制段消能防冲出水渠防空蚀设计一般规定进水渠衬护控制段泄槽底板挑流鼻坎消力池护坦下游防冲一般规定地基开挖固结灌浆地基防渗和排水边坡开挖及处理安全监测设计一般规定观测项目附加说明总则年月在规范修订大纲讨论会上确定本规设计由于这三部分内容分别纳入目前正在修订的级溢洪道级溢洪道设计非岩基上的在溢洪道的设计洪水和校核洪水根据我国介于年记载的对上述个工程洪水重现期的站年年的年最大洪峰流量的记录则认为该工程有个站年应出现的机率小于根据目前收集到的资料大于年一黄河陕县站自年以来多年记载的年最大流量的年年和由此可见对我国已建个大型工程已发生的最大泄量与设计泄量的之间的工程只有对山东省个大中型工程统计的个实际年最大洪量中重现期小于年的有年一遇的洪水流量将年一遇的洪水作为罕遇洪水的实用极限频如果最大可能洪水相当于水相当于对混凝土坝的设计洪水流量按下述三种流量填筑坝的设计洪水流量按混凝土坝算得的洪水流量增加该规范同时指出年一遇的洪水流量常常作为计算超高水位和设计溢洪道的设南非沿用的设计洪水标准混凝土坝为土石坝为强调设计溢洪道时应认真分析研究各项基本资对大型或水力学条件较复杂的中型工程的溢洪道强调其布溢洪道布置一般规定进水渠的主要功能是进水控制段主要是控制泄量消能设施是用以耗散水流能连接上下游水流在水流不能直接泄入原河道而造成危害进水渠和出水渠是根据地形条件来布置的本条规定根据地形地质等因素在枢纽设计中综合考虑溢不仅是一个技术经济问题若甚至危及大坝及本条强调采用非常溢洪道的布置质条件上述两点量很大而罕遇时尤其是对当地材料坝修建非常溢洪道来分担稀非常溢洪道的类型主要包括开敞澳大利亚维多利亚地区三座坝的洪峰流量及所设计的溢洪道最大流量如表年设计溢洪这充分说明了配置一个以上且标准不同的溢洪道的合理根据澳大利亚五座大坝的经济比较资料采用用主溢洪道加辅助溢洪道比采用单一溢洪道的造价可降低表及洪水及溢洪道流量据河北省资平均占总投资的泄水建筑物约占而据辽宁省修主坝为粘土心墙砂壳坝高孔弧形门尺寸漫顶式第一非常溢洪道位于右岸主溢洪道右侧最大泄量引冲式第二自溃非常溢洪年一遇洪水启巴基斯坦塔贝拉工程土石坝最大坝高正常溢洪道宣泄常遇洪孔有时为充分利用泄槽及消能设施亦可集中布置或对原苏联克拉皮文水利枢纽溢洪道采用浙江省南山水库自溃坝式非常溢洪道用宽的混凝土隔除枢纽总体设计要着重考虑泄洪建筑物布置的影响对下泄水流对河床和岸坡造成严重冲刷以及河道淤积保证其它建将不同的计算情况按最大泄量与相应来量表设计情况共个表校核情况共个从表可以看出即绝大多数在以上为增加占时的校核情况比设计情况的从以上的成果可以认为较为合适当采用多种泄洪建筑物组成的联合泄洪方式时当有条件设置非常溢洪道时前苏联的设计趋势主泄水建筑物按年一遇的洪水设计澳大利亚维多利亚州规定正常溢洪道按年一遇洪年一遇洪非常溢洪道的启用标准应根据工程诸方面条件综合考虑确将造成下游地区的较大损失时水位影响不大可采用较高的启溃标准且经功能关系如下主溢洪道宣泄常遇洪水副溢洪道按设计泄量与非常溢洪道辅助溢洪道本规范认为主溢洪道设计的常遇洪水标准可在会很少根据又无需设置消能美国陆军工程兵团的条对此有明确的如西班牙阿尔坎塔拉工程大坝为河床只能布置电站和孔泄槽有些工程受地形限制如东江拱坝枢大坝为连拱土石坝枢纽利用垭口修建溢洪道的工程实例就更多了而且土石坝的坝顶高程往往受到垭口溢洪道的地利用河道转弯凸岸适宜的山脊和台地布置溢洪道也为各种如伊泰普工程主坝为双支墩大头型试验确定最大洪峰流量溢洪道最大泄量刘家峡电站大坝为高孔进水其最大泄量为泄槽溢洪道国外采用侧槽式溢洪道的有墨西哥的密格表国内中型水库侧槽式溢洪道实例尔哈达尔哥堆石坝坝高设计泄量希腊的莫诺斯坝高设计泄量设计泄量如江西柘林第一溢洪道设在右岸横切山体的大断层上盘的垭倾角且内含丰富的承压水因此溢洪道山体稳定性较差溢洪道轴线选择时尽量使如采用挑流消能上盘渗影响渗透稳定估计有近万的断层破碎影响下游航道及抬高电站尾水故采上盘山体除下游压坡以提高山体下游视此外从水力条件考有时由也应尽量布置在进水渠或出水如因地形条件限制或者利用斜切鼻坎或其它异型鼻坎使水流转向以减少工程量如我国碧此时其转弯半径等参数须满岸坡的稳定和防止泄洪对岸坡的冲刷是水利水电工程中消能后的水流一般拱坝枢纽的河岸式溢洪道在地形条件允许的情况下宜布置离拱座较远如龙羊峡河岸式溢洪道设在右岸重力墩以右当开敞式溢的重力墩对于溢洪道的纵坡布置也宜尽量少挖基岩以免减少保持坝坝肩溢洪道与大坝相连接挡墙与因而都要求河岸式溢洪道与土石坝在布置上要有相当的距离以我国年代的土石坝设计规范就明确提到了进水渠因此前缘不得有阻碍进流的山头或建筑物愈大表所列国内外几个工程的进水渠转弯半径与进水渠宽之比值一般约为弯道至控制段一般应有进水渠一般为梯型断面而控制段进口是矩形断面表渠宽与转弯半径关系表进水渠进口为适应不同的地形应采用不同的体型以改善左导墙计值见表表由表中值范围本条规定宜为进水渠设置导墙时常用的结构型式为弧形直立墙和自上游起斜卧渐变为直立的扭曲半径不小于渠道底宽的四倍流造成溢流堰前缘水流紊乱导墙顺水流方向的长度其墙顶高程超出导墙用以隔断接近溢流堰的横向流以及明表所列为国内几个工程导墙长度与渠内水深表国内几个工程导墙长度与渠内水深的关系控制段本条提出其轴线选择按以往在工程建设中虽对这个问题比较慎如湖北省钟祥县温峡口水库原溢洪道建在闸室有产生滑动的可能年曾对闸基于交通及两岸连接布置并可使坝的防渗设施和控制段的防渗设使防渗系统的布置危基础我们调查的控制堰为实用堰的占但宽顶堰流量系数对泄流量比较大的溢洪道堰顶高程较开敞式的要低在库水位较低时因而有利于提高水库的汛期限制水位因有胸超泄能力不如开敞式溢流堰往往要用闸墩将闸墩的主要作用是间闸墩头部主要影响侧向收缩尾部主要凡下列情况可考虑将闸墩延长至泄槽内泄洪孔数较多将整个泄槽分成几巴拉圭的伊泰普溢洪道孔弧门尺寸下接等宽矩形断面中间有两道宽即两隔三区布左区槽宽我国鲁布革水电站左岸开孔弧门尺寸由渐变缩窄为溢洪道最大泄量为我国刘家峡水电站溢洪道共有最大泄量年在行当单孔开启甚至左右两孔对称开启时出闸水流迅速扩散并在泄槽内引起剧烈的折冲现象和冲击波水流冲击甚至翻越边墙因此对于运用频繁的布置闸墩时应注意处理好运用条件下出闸水流的流并应工作桥泄槽用泄槽作为其泄水部分泄槽的特点是流速高近年来为了适应地形条件这些溢洪道设计单宽流量为量为项工程的表有关工程泄槽弯道实例根据调整流态的需要也应逐渐横向倾斜中型溢洪道多采用第阿因为这种型式基本上能满足水力条件的要求第第种体型比较复杂只有在对冲击第种弯道一般用于泄槽宽度较宽而有单孔运用要求的工程较合适如鲁布革溢洪道第但对水流将产生新的扰动南谷洞等溢洪道泄槽采用了此种如缓冲塘式日本坝工规范中对溢洪道泄槽轴线转弯的提法是原则上应取且选用足够大的转弯半径同时提出应与底坡有变化在地质条件许可的情况下同时纵坡还要考虑当受地形条件限制或为了节省工程量而需变坡度时也宜先缓后陡因为水流经当变如采用先陡后缓的变坡方式于体型变化和离心力的作用流态复杂上游斜坡段坡度越陡竖向大小总之此种变沿程压力变化就比较平缓径外件简单或岳城水库溢洪道为了泄槽的平面型式应根据国内外部分变宽度泄槽工程实例如表表国内外部分变宽度泄槽工程实例其流态较好特别是采用底流消能工能保证比较好的消能效果考虑结合则易形成水流分布不均水面波及采用两级消力鉴于消力池边墙高达采用一般的竖所以采用了而泄槽边墙为了适应此情况也为并采取一些复杂的工程措施故泄槽边墙一般国内统计个溢洪道斜边墙坡比为消能防冲设施基本对于泄洪建筑物的消能防冲设施因稀遇洪水出现的机率很少筑物的挡水标准和枢纽的泄流能力与泄洪建筑物的消能防冲设前者涉及大坝及整个工程的安全要求有较河床泄洪建筑物西津水电站设计洪水年一遇年一遇自年月运行年中年发生一次较大洪水最大泄量其试验资料和下游岸坡波浪爬高当下泄流量在以下及以上时水势与波浪的作用都要比泄流量为同时对河床的冲刷当流量为和处最大底部流速高达和当流量为和时坝址底部最大横向流速高达和流量的广东省大隆洞水库溢洪道按年一我国个典型工程的平均最大泄量或的比值统计如下根据国内蓄后年及量将分别为和个工程由此增加对下游的冲刷破坏但尚未见到出现危及大坝及其为原设计流量的前述因开启少数闸孔集中泄并且年寿命作基础则年一遇洪水的风险率为级级建筑物按年一遇洪水设级建筑物按级建筑物按年一遇洪完善及大坝及其它主要建筑物安全或长期影响枢纽运行可根据消能防冲建筑物坏危及大坝及其它挡水故选定的消能工应满足一尤其二三在挑射的过程因为坚硬岩石具有较强的抗冲蚀性其余其余其特点是水流从坎上整片射出湖南省年修建的座主要挑流消能工程挑距比差动式远且鼻坎形状平滑简单它的不足之处是水舌比较集中弧半径与挑射角据美国对安差动式鼻坎又分矩形差动坎与梯形差动我国大差动式挑坎坡面反弧它是泄水建筑物经常采用的一种使流态突然转变对不宜采用消力池型水力条件进行技术经济综合比较大都在护坦上设置一些辅助迫使急流形成强迫水当下游尾水深度不足时降低池底高下挖式消力池池底高程的降低要满足产生水跃所必需的最小尾水深度否则当然如果消力池过短也会出现同样的结建尾坎或二道坝型消力池试验表明定水跃比一般自由水跃可缩短河岸式溢洪道采用冲击型消能工的实例很多阿尔康塔运行经验表明于河岸式溢洪道的特殊地形条件所决定的其次是斜坡消力池内的水跃比平底消力池的水跃为了控制斜坡消力池水跃位置如我国花山和大隆洞等工程的溢洪道扩散式消力池的最显著特征是在流态过渡区域内消力池横向扩大河岸式溢洪道陡槽末端采用扩散式消力池还是不少的其主要原因是这种池型面流及戽流消能型式在河床溢流坝使用较多其面流消表溢洪道出口采用面流消能实例国内外的河岸式溢洪道的出口消能采库溢洪道采用了面流消能型式浙江高溪水库及广东龙潭水库等个工程的溢洪道出口也采用了面流式消能溢洪道出口采用戽流型式消能目前出水渠出水渠工程是泄洪消能后的水流不能直接泄入下出水渠的作用是保证下泄洪水平稳水力设计一般规定由溢洪道的功能决定了在溢洪道设计中必须对水力设计给予本条规定水力设计应包括本规范附录鉴于当前水力学计算方法尚不本条强调溢洪道泄洪能力必须满足设计及校核工况下泄对于土石坝枢纽的溢洪道水头损失计算的精确度取决于正确选用糙率系数值及附录中列出常见材料的当计算取大值进水渠如西排子河水库溢洪道进水渠设计流速仅由个工程资料统计分析设计流速低于的共占的共设计流速在之间的共流速小于对于山坡较进水渠属沿程降落曲线当进水渠流速不控制段问题说明如下关于实用堰堰面曲线选择不同的堰型如表所列型幂曲线实用堰的流量系数最大故本规范规定宜优先采用表不同堰型不同堰高的流量系数比较关于幂曲线的几个参数幂曲线计算公式为关于上式中的确定高堰低堰的倍情况下堰面负压也不会超过关于上式中的当当时关于上式中的值值与堰的上游面坡度有关参见表表值表关于堰顶上游段堰头曲线型式堰顶上游段堰头曲线型式计有现有的试验研究表明三者在泄流能力和压力分布上游堰高限堰高高度因此本规范规定上游堰高一般应大于下游堰高对流量系数也有影响随对流量系数江西省水利科学研究所关于下游堰面坡度对泄流能力的试验度为在相同的相对堰上水头下面最低负压值高堰在附录中引进了山东省水利科学研究所关附录附录值适用于美国水道实验站试验资值录中表荐的较为简便的计算公式详对堰高及堰顶相对淹没水深对淹没系数的影响带胸墙孔口式溢流堰带胸墙的孔口实用堰根据国内数如表孔口高度范围为表孔口实用堰流量系数表值大体上随其平均值当安沙河及横山等溢洪道均采用带胸墙的孔口式平本规范推荐取宽顶堰驼峰堰鉴于驼峰堰迄今尚无定型剖面通常需通过水工模型试验确定其流量系数从年代后齐头型墩尾对提高墩尾下游堰面压力增加下泄水流掺气等方面收到泄槽段内较大的冲击波溢流堰与泄槽底板之间由国内为反弧断面平均流速用泄槽判断水面线类型一般而言泄槽底坡大于临界底坡水面线属型降水曲线中分别给出计算方原型观测资料表明国内外关于掺气水深计算的公式甚多采用各家公式计算掺气水深当收缩角较大时因此国内外部份溢洪道泄槽中共列入项工程溢洪道沿程收扩散角为附录中给出了计算泄槽急流弯道内外侧横向水位必要时宜通过模槽中横向水深也很不均匀当侧槽内为缓流时水流侧槽底坡流是很难做到的但必须保证在泄放设计流量下当不可避免时如日本葛丸水库侧槽后紧接转角为调整升坎可在泄槽首端断面产生临界水深使但根据国内外个工程的统计采用实用堰的占为保在表明当当末端断面底宽比侧槽内靠山一侧水面壅高流公式计算黄龙滩溢流坝因胸墙后工作门槽的沙坪溢流坝则是由于边墙靠大坝消能防冲其中忽略同时也忽略了挑流水舌表面该式中的流速为鼻坎出口断面平均流关于鼻坎出口断面平均流速算沿程水头损失水头为单宽流量为溢洪道泄槽总长即流速系数算得流速系数值为甚为接近本规范规定附录冲刷系数类给出地质条件不同将分为根据国内外个工程的统计资料冲刷坑上游边坡一般为因此本条规定冲坑上游坡度为收集到国内几项工程溢洪道挑流鼻坎相对反弧半径云第二溢洪道级值在对于河岸式溢洪道鼻坎反弧半径的取值大小就工程量而主要由挑距及冲刷深度二者共同冲刷岸坡则水舌入水角相应加大水流对河床冲刷此外反弧段内可冲刷鼻坎基脚而影挑角的选择要根据工程实际情况权衡统计国内其中小于个占大于个占因此本条提出鼻坎挑角一般可在对低鼻坎扩散及掺气作用矩形差动鼻坎主要尺寸选择坎的宽度比为为坎上扩散梯形差动鼻坎主要尺寸选择低坎挑角一般为当扩散角宽度比为当当水流流速大于圆化必要时可设置通气挑流鼻坎坎顶高程愈低坎顶高程一成自由挑流情况如乌江渡水电站泄洪时目测坎下水位比射流入水处的下底流消能工的水力设计最主要的是要保证在各级流量若需采用跃前断面平均流速过大消力池内的辅助消能工甚易发生空蚀破坏如陆水消力池下泄单宽流量为均流速为趾墩下部护坦表面产生空蚀破坏柘林消力池内消力墩处最大流速为运行后也发现墩下游底板被剥蚀破坏前苏联古比雪夫溢流坝消力池于年度汛泄洪下游水头差为年继续过水池首断面流速为汛后检查发现个消力墩中有因此本条规定当消力池跃前断面平均流速大于不宜在池中设当设计水跃消能工时跃前断面的收缩水深及相应流速是对于溢洪道泄槽直接进入消力池的情况布腊德累和皮特卡建议尾水深度的安全系数应不小于当消力池两侧岩基较差且布置有建筑物时为确保消力池本另加超高以避免水流当消力池两侧岩石完整多级消力池的水力计算曲如刘家峡溢洪道的单侧扩散溢洪道扭曲鼻坎后在消力池前渥出水渠计算过程中还要考虑到出水渠可能被冲刷的情况防空蚀设计都在流速大于接近消力墩和挑流鼻坎对于流速大于过去曾以过流边壁上的负近来多用水流空化数大于或小于该体型的初生空因应特关于各种过流体型的初生空化数国内外虽有不少研究但由因此本规范附录中规定平整度的对于流线型亦可通过常规水工模型试可用其绝对值近似代替初生空化本规范附录施工后混凝土表面残留的不平整突体比较典型的型式有国内在分析国内外有关资料基础上本规范采用前苏联提出的根据溢流落差控制不平整度的标准原中溢流落差适用范围为展到一根制不平整度标准如附录图录附录关于空腔长度可用刚体抛射公式或用尺度分析方法的经验公式或用有限元方法计算空关于空腔压力空腔压力不宜过低空由乌江关于保护过流边壁的临界掺气浓度满等个泄洪建筑物原型观测资料详细分析了个各型突体的掺气浓度与空蚀的关系提出近底临界掺气浓度不宜低于相应于国内若干工程原型实测最大单宽通气量如下乌江渡左洞乌江渡右滑下槽乌江渡左滑下槽巴西福兹杜阿里亚溢洪道第道通气槽冯家山溢洪洞下通气槽乌江渡号溢流坝通气槽冯家山溢洪道上通气槽乌江渡左滑上槽本规范附录中规定最大单宽通气量为关于通气管允许风速根据乌江渡工程原型观测通气管最大风速为型观测过程中但是我们分析了国内外个工程的资弧段的保护长度约对于直线段的保护长度约关于设置掺气减蚀设施与否的界限流速左右时也可能不发生空的部位均产生了空蚀破坏我国本条规定当流速超过建筑物结构设计一般规定针对一些已建岸边式溢洪道各部位混凝土设计指标不全的情况本条强调应满足强度和各项的强度弹性模量指标分别按后者规定用为了充分利用混凝土的后期抗压强值的确定并类比已建工程选附录转引自部分已建溢洪道采用的值列于表表我国已建溢洪道工程设计中和列几方面采取措施选择合适的浇筑施工期进水渠衬护控制段分离式底板与闸墩之间的接缝型式取决于结构受力条件已建工程中多数采用垂控制段设计时应计入的荷载及其组合内容与原荷载的计算公式采用了公式集中列于附录下其分布图形引用了但考甚至更护坦上扬压力保留了原根据收集到的有限资料在急流区脉动压力沿墙高分布在淹没水跃区脉动压力随水深而增大沿墙高呈梯形分布由于资料不充附录规定溢洪道边墙上的脉动压力按矩现行其他建筑物设计规范大多规定故本规依照前者有理论较严密但需知道填土的泊松比应注意的是冰层厚度内的冰压力与水压力不同时作用于建筑物冻土设计中应取其使闸门与冰层隔这是。