水利工程概论32 河床式溢洪道溢流坝
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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。
多选题和单选题1提高水资源利用率就是A、提高工业重复用水的利用率B、提高农业灌溉用水有效利用系数C、提高生活用水的定额管理D、提高城市用水的使用效率正确答案:AB我的答案:ABD2我国已建成的调水工程为A、引滦入津B、引黄济青C、引大入秦D、南水北调正确答案:ABC我的答案:B1水利建设中兴利除害指的是A、灌溉B、防洪C、发电D、调水正确答案:ABCD我的答案:ABC2我国电力工业近期开发的战略方针是开发多种能源,以下哪些属于清洁能源。
A、水电B、火电C、风电D、核电正确答案:ACD我的答案:AC1和防洪有关的特征水位有A、汛前限制水位B、设计洪水位C、校核洪水位D、防洪水位正确答案:ABC2水库共用库容是正常高水位(设计蓄水位)和汛前限制水位之间的库容,为()共用。
A、兴利库容B、调洪库容C、防洪库容D、发电库容正确答案:AB我的答案:BC 3按调节周期,水库可分为()和多年调节水库。
A、日调节水库B、周调节水库C、月调节水库D、年调节水库正确答案:ABD4汛前限制水位的目的是洪水到来前腾出库容,从而在洪水到来时更大的消减洪峰,保护下游的安全。
该水位也称A、汛期限制水位B、防洪限制水位C、校核洪水位D、设计蓄水位正确答案:AB1水库枢纽一般包括()三类建筑物,俗称三大件。
A、挡水建筑物B、泄水建筑物C、引水建筑物D、水电站厂房建筑物正确答案:ABC我的答案:ABC2以下有关水利枢纽描述错误的是A、青海黄河龙羊峡水利枢属于多年调节水库B、为了综合利用水资源,需要在河流的某处集中建造几种水工建筑物C、没有发电功能的水利工程不能称之为水利枢纽D、高水头水利枢纽一般建造在河流的中下游,如葛洲坝水电站正确答案:CD我的答案:CD3水工建筑物按其在枢纽中所起的主要作用,可以分为()和专门水工建筑物等。
A、挡水建筑物B、泄水建筑物C、整治建筑物D、水电站厂房建筑物正确答案:ABC我的答案:CD4专门性水工建筑物是专门为实现某一种水利事业而修建的,其种类包括A、水电站厂房B、船闸C、鱼道D、水闸正确答案:ABC我的答案:BCD5和其他建筑物相比,水工建筑物具有一些不同或更重要的特点,比如水的作用。
T u f e i s h u i l i一、溢洪道及其分类溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备,多筑在水坝的一侧,像一个大槽,当水库里水位超过安全限度时,水就从溢洪道向下游流出,防止水坝被毁坏。
包括:进水渠、制约段、泄槽、出水渠。
溢洪道按泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道。
前者用以宣泄设计洪水,后者用于宣泄非常洪水。
按其所在位置,分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。
河床式溢洪道经由坝身溢洪。
岸边溢洪道按结构形式可分为: 正槽溢洪道。
侧槽溢洪道。
井式溢洪道。
虹吸溢洪道。
进水渠起进水与调整水流的作用,制约段常用实用堰或宽顶堰,堰顶可设或不设闸门,泄水段有泄槽和隧洞两种形式。
为保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化,一般都用混凝土衬砌。
消能段多用挑流消能或水跃消能。
当下泄水流不能直接归入原河道时,还需另设尾水渠,以便与下游河道妥善衔接。
溢洪道的选型和布置,应根据坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等,通过技术经济比较后确定。
二、水库溢洪道设计施工中存在的基本理由溢洪道是在洪水盛行期间保证水库安全必不可少的建筑设备,某些水库由于当时的设计水平低或工程造价低等的理由,往往其设计的洪水标准相对来说较低、所选用的洪水洪峰、洪量等参数偏小。
以上理由肯定会带来溢洪道的设计尺寸偏小的后果,更有一些小的水库是群众自己的,资金不足,工程质量不过关,再加上长时间的外界环境的影响,周边的岩石风化坍塌,经常导致泄洪的能力不足,不能保证安全无误的泄洪。
在布置上来说,一些工程中设计的溢洪道距离坝身太近,而搁在坝肩和溢洪道之间的只有单薄的山脊,在进口段的位置如果没有安全有效的护砌,只要在泄洪是发生冲蚀现水利工程中就会危及坝肩的安全。
另外还有一些不合理的设计,例如说有些设计的陡槽末端和坝脚紧紧相挨,一旦发生横流冲刷就会危及坝脚的安全,这些情况都对大坝的安全运转有不利的影响。
由于溢洪道设计时平面弯道的半径过大和收缩剧烈等理由,这对泄洪有非常不利的影响。
授课题目:第五章河岸溢洪道第一节概述教学目的:掌握河岸溢洪道的类型;以及各种溢洪道的适用条件;河床式溢洪道的位置选择。
教学重点:河岸溢洪道的类型教学难点:河床式溢洪道的位置选择。
教学过程:组织教学:师生问好,清查人数。
复习提问:水闸按所承担的任务分哪几种形式?导入新课: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。
讲授新课:第五章河岸溢洪道第一节概述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和溢洪道。
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。
基本概念:水库枢纽三大件由挡水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物组成。
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: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。
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、虹吸式四种。
开敞式溢洪道包括正槽式、侧槽式。
封闭式溢洪道包括井式、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,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.侧槽式溢洪道侧槽溢洪道的泄槽轴线与溢流堰轴线接近平行,水流过堰后,在侧槽内转弯约90°,再经泄水槽泄入下游。
特点:水流条件复杂,水面极不平稳,结构复杂,对大坝有影响。
水利工程概论考试试题一、选择题(每题 2 分,共 30 分)1、水利工程的根本任务是()A 防洪B 发电C 灌溉D 航运2、以下哪项不属于水利工程的特点()A 工程量大B 投资少C 工期长D 工作条件复杂3、重力坝的基本剖面是()A 三角形B 梯形C 矩形D 弧形4、拱坝的受力特点主要是()A 以水平推力为主B 以竖向压力为主C 水平推力和竖向压力并重D 以弯矩为主5、土石坝的防渗体一般设置在()A 坝体上游B 坝体下游C 坝体中部D 坝体底部6、水闸按其作用可分为()A 进水闸、节制闸、排水闸B 分洪闸、挡潮闸、冲沙闸C 以上都是D 以上都不是7、渠道的纵坡主要取决于()A 地形条件B 流量大小C 糙率D 渠道长度8、渡槽一般由()等部分组成。
A 槽身、支承结构、基础、进出口建筑物B 坝体、闸墩、闸门、启闭机C 渠道、涵洞、跌水D 溢洪道、陡坡、消能设施9、倒虹吸管一般由()等部分组成。
A 进口段、管身、出口段B 进水闸、管身、出水闸C 上游连接段、管身、下游连接段D 进口渐变段、管身、出口渐变段10、水利枢纽按其作用可分为()A 蓄水枢纽、引水枢纽、提水枢纽B 挡水枢纽、泄水枢纽、取水枢纽C 以上都是D 以上都不是11、水库的特征水位包括()A 死水位、正常蓄水位、防洪限制水位、设计洪水位、校核洪水位B 兴利水位、防洪水位、发电水位C 高水位、低水位、平均水位D 以上都不对12、水库的调节性能可分为()A 日调节、周调节、年调节、多年调节B 无调节、不完全调节、完全调节C 以上都是D 以上都不是13、水利工程的设计标准包括()A 设计洪水标准、校核洪水标准B 工程等级、建筑物级别C 以上都是D 以上都不是14、水工建筑物的荷载主要包括()A 永久荷载、可变荷载、偶然荷载B 自重、水压力、土压力C 风荷载、雪荷载、地震荷载D 以上都是15、水利工程施工导流的基本方式包括()A 分段围堰法导流、全段围堰法导流B 明渠导流、隧洞导流、涵管导流C 以上都是D 以上都不是二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、水利工程按其承担的任务可分为、、、、等。