一侧槽溢洪道的布置特点课件.ppt

1、6.3 侧槽式溢洪道 当布置正槽式溢洪道会导致巨大开挖量时，可考虑布置侧槽式溢洪道。一一 侧槽溢洪道的布置特点侧槽溢洪道的布置特点 侧槽溢洪道由溢流堰、侧槽、泄水道、出口消能等组成，与正槽式不同的只是侧槽。溢流堰大致沿河岸等高线布置，水流经过溢流堰，泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，在槽内约转90，然后经泄水陡槽或隧洞泄向下游，如图。理论6 河岸溢洪道（2） （教材6-36-4）侧槽溢洪道典型布置 侧槽斜井溢洪道侧槽溢洪道的适用范围：（1）坝址山头较高，落差过大，且岸坡较陡时；（2）岩石坚固，不易开挖，且泄流量较小，所需过水断面不大时；（3）多用于中、小型工程中。（二）侧槽溢洪道的组成（二）侧槽溢

2、洪道的组成 侧槽溢洪道的组成：溢流堰、侧槽、泄洪槽或明流泄洪洞、出口消能设施和尾水渠。 侧槽溢洪道的溢流堰、泄洪槽、消能设施和尾水渠的设计类似于正槽溢洪道。二 侧槽设计1 侧槽的主要水力特性 侧槽的主要水力特性是侧向进流、纵向泄流。（a）溢流堰作为侧槽的一个槽壁，在堰长范围内，侧槽流量沿程递增；（b）水流从溢流堰进入侧槽，自下部冲向对面的槽壁，再向上翻腾，产生旋滚，然后再转向进入泄槽。 侧槽内的流态2 侧槽的设计总原则：（1）泄流量沿程增加；（2）泄槽有一定坡度，槽中水流稳定，为缓流；（3）溢流堰为自由出流； （1）侧槽横断面（a）侧槽一般做成窄深的梯形断面，既节省开挖量，又容易使侧向进流与槽

3、内水流混合，水面较为平稳；（b）侧槽为适应流量沿程不断增加的特点，采用自上而下逐渐加宽的断面，起始断面的底宽b0与末端断面底宽bl之比值，即b0/bl，对侧槽工程量影响很大，通常b0/bl采用0.51.0；（2）侧槽的纵剖面（a）侧槽的纵坡比较平缓，一般小于0.1，常可采用0.010.05；（b）侧槽的底部高程，应满足槽内水面高程使溢流堰为非淹没出流，并尽量减少开挖量来确定；（c）为避免槽内波动水流直接进入泄槽，保证泄槽和消能设备有较好的水力条件，在侧槽下游设调整段。（d）调整段后设控制断面，适当涌高侧槽末端的水位，避免槽内的波动水流直接进入泄槽，并使水流在控制断面形成临界流，以控制断面以下的

4、泄槽或斜井隧洞。三 水力计算要点1 计算目的计算侧槽水面线和相应的槽底高程。2 计算公式（由动量原理推出的差分公式）1221211212()()()2vvQQyvvvvJ xgQQ 上式各符号意义见书P272及图6-32。采用试算法进行计算：先假设由求出h1，计算v1，代入上式，算出若二者相等既是。Y10iihhYiXi y1221211212()()()2vvQQyvvvvJ xgQQ （二）侧槽溢洪道设计的步骤（二）侧槽溢洪道设计的步骤1根据规划泄洪要求和地形、地质条件，通过调洪演算及方案优选等手段，首先应定出侧堰堰顶高程和过堰单宽流量，定出侧槽长度L；2根据水力计算的步骤完成以下设计。(

5、1)根据侧槽溢洪道的最大泄量Q及溢洪最大水头H，定出侧堰长度L。(2)根据地形、地质条件，参考已有工程经验，选定侧槽断面形状、侧槽边坡系数m、底宽变率b0/bl、槽底坡度i、经济的槽末水深hl。0/0.51.0lbb (1.21.5)lkhh0.5m 0.01 0.05i (3)利用侧槽末端断面至控制断面之间的能量方程，算出控制断面处槽底的抬高值。(4)以侧槽末端断面为起算断面，按差分法推算水面高差和相应水深。(5)根据允许的淹没水深hs，定出侧槽起始断面的水面高程，根据(4)逐段向下游推算水面高程和槽底高程，从而得到侧槽的全部形态。22()(1)()2lklkvvdhhg6.4 非常溢洪道一

6、、非常溢洪道的作用 泄水建筑物选用的洪水设计标准，应当根据规范的规定确定。 但在建筑物运行期间可能出现比校核洪水更大的洪水，为了确保大坝安全，并出于经济方面的考虑，在设计大、中型水库和重要小型水库时，除设有正常(主要的)溢洪道来泄放设计洪水以外，加设非常泄洪设施(辅助的)来泄放出现机率较低的超标准洪水是非常必要的。如图。 在设计非常泄洪设施时，应注意以下几个问题：(1)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；(2)枢纽总的最大下泄量不得超过天然来水最大流量；(3)对泄洪通道和下游可能发生的情况，要预先做出安排，确保及时启用生效；(4)规模大或具有二个以上的非常泄洪设施，一般应分

7、别先后启用，以控制下泄流量；(5)非常泄洪设施应尽量设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；(6)泄洪时控制段有底槛保护，不致把垭口冲刷成深槽，导致库水位降落过大和增加修复的困难。目前采用的非常泄洪设施有以下几种形式：漫流式的非常溢洪道；自溃式非常溢洪道(包括漫顶式和引冲式)；破副坝泄洪设施等。 二、漫流式的非常溢洪道 漫流式的非常溢洪道应建在库岸有通往天然河道的垭口处，或平缓的岸坡上。 其溢流堰顶高程要比正常溢洪道的高。 结构可做简单些。在渲泄特大洪水时，可允许有局部损坏。 三、自溃式非常溢洪道 自溃式非常溢洪道由自溃堤以及堤下溢流堰(或底坎)和泄槽等组成

8、。 按土堤自溃方式的不同，常用的有漫顶自溃式和引冲自溃式两种。 一般水位时，自溃堤可以拦蓄洪水。当库水位超过一定高程后，水流漫溢自动冲开土石坝泄洪。 （1）漫顶自溃式非常溢洪道，其土坝坝坡和地基必须在防渗和稳定方面满足永久性建筑物的要求。这种土坝溃决很快，故土坝的高度受到一定的限制。图4-2 漫顶自溃式非常溢洪道 单位：m自溃堤各段间隔墙5.658.800.91.51:21:2土堤0.6m厚3.0m深的混凝土截水墙0.6m厚1.5m深的混凝土截水墙0.3m厚混凝土护面草皮护面的非常溢洪道 （2）引冲自溃式非常溢洪道在自溃坝顶中部设置低于坝顶的引冲槽，当水位上升时，水流经过引冲槽冲开缺口，而后向两侧扩展，使土石坝在较短的时间内自行溃决。这种自溃坝在溃决过程中泄量逐渐增加，故自溃坝的高度范围可较大。图4-3 引冲自溃式非常溢洪道 单位：m混凝土堰顶引冲槽自溃坝顶子埝顶135134132134.5131.012930.030.030.022 四、破副坝泄洪设施 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，可考虑采取特大洪水时破开副坝泄洪的非常保坝措施。 破副坝非常溢洪道由副坝、溢流堰和泄洪槽组成，副坝一般建在垭口处，溢流堰和泄洪槽的设计如常规的永久性溢洪道，只是用土坝代替闸门。图4-4 破副坝非常溢洪道挡水土坝破坝操作廊道