河岸溢洪道介绍

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。

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：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。 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。 适用：岸坡陡峭、地质条件良好，又有适宜的地形的情况。

井式溢洪道图

4.虹吸式溢洪道

虹吸式溢洪道进口（遮檐）、由曲形虹吸管、具有自动加速发生虹吸作用和停止虹吸作的辅助设备、泄槽及下游消能设备组成，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。

适用：用于水位变化不大和需随时进行调节的中小型水库，以及发电和灌溉的渠道上。

虹吸式溢洪道图

二、河床式溢洪道的位置选择

1．安全方面

修建在坚固的岩石地基上，必须修在挖方上，两侧山体必须保证稳定，水流进出口不宜离大坝太近。 2．经济方面

选择高程合适的马鞍形山口，开挖方量少，出水归河，冲毁农田要少。 3．施工运用方面

为管理运用方便，不宜离大坝太远，施工中要考虑出渣线路、堆渣场地，最好开挖的土石料能用在修坝中。要考虑爆破的影响。

总结：本节重点讲述了河岸溢洪道的类型，以及各种溢洪道的适用条件。

复 习 题

1、 泄水建筑物如何分类？河岸式溢洪道有几种型式？ 2、 河岸溢洪道如何进行位置的选择？

授课题目：第五章 河岸溢洪道 第二节 正槽溢洪道

教学目的：掌握正槽式溢洪道的组成，以及各组成部分的构造要求。 教学重点：正槽式溢洪道的组成

教学难点：正槽式溢洪道的各组成部分的构造要求。 教学过程：

组织教学：师生问好，清查人数。 复习提问：河岸溢洪道有哪几种类型？

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：

第二节 正槽溢洪道

正槽式溢洪道由进水渠、控制段、泄水槽、消能设施、出水渠五部分组成。

一、

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。

①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。

②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。堰前进口为喇叭形。

③横断面：应足够大，以减小流速，减小水头损失，一般流速为1～2m/s。 ④断面形状为梯形，应注意边坡稳定。做好衬砌，减小糙率。

⑤纵断面：底坡采用逆坡或平坡，渠底高程要低于堰顶高程。

二、控制段

溢洪道的控制段包括：溢流堰及两侧连接建筑物。是控制溢洪道泄流能力的关键部位。 （一）溢流堰的形式

1、溢流堰：通常选用宽顶堰、实用堰，有时也是用驼峰堰、折线形堰。溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数，在泄流时不产生空穴水流或诱发振动的负压等。

①宽顶堰：特点是结构简单，施工方便，但流量系数较低。由于宽顶堰荷载小，对承载力较差的土基适应能力较强，因此，在泄量不大或附近地形较平缓的中、小型工程中应用较广，如图所示。

②实用堰 实用堰与宽顶堰相比较，实用堰的流量系数比较大，在泄量相同的条件下需要的溢流前缘较短，工程量相对较小，但施工较复杂。大、中型水库，特别是岸坡较陡时，多采用这种型式，如图所示。

泄流能力：溢洪道中的实用堰一般都比较低矮，其流量系数介于溢流重力坝和宽顶堰之间。实用堰的泄流能力与其上下游堰高、定型设计水头、堰面曲线型式等因素有关。

③驼峰堰 驼峰堰是一种复合圆弧的溢流低堰，堰面由不同半径的圆弧组成，如图6-9所示。其流量系数可达0.42以上，设计与施工简便，对地基的要求低，适用于软弱地基。

④折线形堰 为获得较长的溢流前沿，在平面上将溢流堰做成折线形，称折线形堰。

堰顶高程：中、小型水库溢洪道，特别是小型水库溢洪道常不设闸门，堰顶高程就是水库的正常蓄水位；溢洪道设闸门时，堰顶高程低于水库的正常蓄水位。堰顶是否设置闸门，应从工程安全、洪水调度、水库运行、工程投资等方面论证确定。侧槽式溢洪道的溢流堰一般不设闸门。

3、胸墙：当水库水位变幅较大时，常采用带胸墙的溢流堰。这种布置型式，可以减小闸门尺寸，在较低库水位时开始溢流，提高水库汛前限制水位，充分发挥水库效益。但在高水位时其超泄能力不如开敞式溢洪道。

（二）溢流孔口尺寸的拟定