2023學(xué)年完整公開課版溢流堰微課

水工建筑物?微課控制段2014.09項(xiàng)目6河岸溢洪道水布埡水電站溢洪道岳城水庫(kù)溢洪道上游橋墩水庫(kù)溢洪道公伯峽糯扎渡水電站岳城水庫(kù)溢洪道下游控制段又叫溢流堰或控制堰，溢洪道的控制段包括：溢流堰及兩側(cè)連接建筑物，是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位。

（一）型式選擇寬頂堰實(shí)用堰駝峰堰折線形堰常用溢流堰應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、運(yùn)用要求、通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。通常用開敞式或帶胸墻孔口式的寬頂堰（2.5H＜δ＜10H），實(shí)用堰（0.67H＜δ＜2.5H），駝峰堰，折線形堰。開敞式溢流堰具有較大的超泄洪能力，宜優(yōu)先選用。控制段溢流堰1.寬頂堰（2.5H＜δ＜10H）文山暮底河水庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，但流量系數(shù)較低。由于寬頂堰重量輕、荷載小，對(duì)承載力較差的土基適應(yīng)能力較強(qiáng)，因此，在泄量不大或附近地形較平緩的中、小型工程中應(yīng)用較廣。★特點(diǎn)：2.開敞式實(shí)用堰三板溪水電站實(shí)用堰★特點(diǎn)：流量系數(shù)比較大，在泄量相同的條件下，需要的溢流前緣較短，工程量相對(duì)較小，但施工較復(fù)雜。大中型水庫(kù)，特別是岸坡較陡時(shí)，多采用這種型式。（1）堰面曲線：堰頂下游WES型冪曲線的計(jì)算公式為：與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)當(dāng)P1/Hd

>1.0時(shí)，k值見(jiàn)表當(dāng)P1/Hd<1.0時(shí)，取k=2.0~2.2；堰面曲線定型設(shè)計(jì)水頭原點(diǎn)下游堰面曲線縱坐標(biāo)原點(diǎn)下游堰面曲線橫坐標(biāo)堰頂下游堰面宜優(yōu)先采用WES型冪曲線堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線★堰面曲線參數(shù)——0.45Hd——0.119Hd1.7761.8733：30.22Hd0.48Hd0.214Hd0.115Hd1.8101.9393：20.21Hd0.68Hd0.237Hd0.139Hd1.8361.9363：10.2Hd0.5Hd0.282Hd0.175Hd1.8502.0003：0R2R1bank上游面坡度（△y/△x）

為了使溢流堰具有較大的流量系數(shù)m，在設(shè)計(jì)和施工中，堰高、堰面坐標(biāo)、堰面曲線長(zhǎng)度和下游堰坡均需要滿足規(guī)定要求（水力學(xué)已講過(guò)），否則將影響流量系數(shù)m或使堰面壓強(qiáng)降低，產(chǎn)生空蝕的危險(xiǎn)。

選擇合適的Hd對(duì)溢流堰的泄流量及安全有很大意義。

溢洪道上的堰多為低堰，可選擇較小的定型設(shè)計(jì)水頭Hd，使高水位時(shí)的流量系數(shù)m加大，高水位時(shí)一般不會(huì)發(fā)生過(guò)大負(fù)壓，所以選用較小的Hd卻有利于渲泄較大的洪水。對(duì)于低堰（P1＜1.33Hd）:

Hd=（0.65~0.85）HmaxHmax

堰頂最大水頭（為校核流量下的堰上水頭）。★研究成果：堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線：

①雙圓弧曲線堰頂上游為雙圓弧曲線、下游為冪曲線②三圓弧曲線堰頂上游為三圓曲線、下游為冪曲線③橢圓曲線橢圓曲線，可按下列方程計(jì)算：

a、b---橢圓曲線參數(shù)，當(dāng)P1/Hd<2時(shí)，a=0.215~0.28，b=0.127~0.163；P1/Hd小時(shí)，a與b取小值。上游堰面倒懸，堰頂上游為橢圓曲線、下游為冪曲線上游堰面采用倒懸時(shí)，應(yīng)滿足d>Hmax/2。選擇（1）p1≥1.33Hd，為高堰，m接近一個(gè)常數(shù)值，不受堰高的影響（即m不隨p1/Hd的變化而變化）（3）溢流堰頂部曲線的長(zhǎng)度對(duì)流量系數(shù)也有影響。對(duì)克—奧Ⅰ型:x≥1.15Hd，y≥0.36Hd對(duì)WES型：x=（-0.282~0.85）Hdy=（0~0.37）Hd（4）堰面曲線下接直線段，直線段的坡度陡于1：1切點(diǎn)的坐標(biāo)有一定的數(shù)值（2）p1＜1.33Hd，為低堰（m隨p1/Hd的減小而降低），為獲得較大的m值，則p1≥0.3Hd，p2≥0.6Hd。為了讓實(shí)用堰獲得較大的流量系數(shù)，必須有適宜的堰高。（2）實(shí)用堰的高度：1-基本堰面；2-輔助堰面；3-切點(diǎn)；p1-上游堰高；p2-下游堰高實(shí)用堰基本剖面隨相對(duì)堰高變化的流量系數(shù)m值（適用于雙圓弧、三圓弧、橢圓堰頭曲線)小東水庫(kù)（3）反弧曲面段：實(shí)用堰末端一般設(shè)反弧曲面段①當(dāng)它與泄槽連接時(shí)，反弧半徑

R=（3~6）h（h為最大泄量時(shí)反弧段最低點(diǎn)的水深）。②當(dāng)它與水平泄槽或消力池護(hù)坦連接時(shí)，反弧半徑R=（6~12）

h，流速大時(shí)宜選用較大值。3.駝峰堰駝峰堰剖面

駝峰堰是一種復(fù)合圓弧的溢流低堰，堰面由不同半徑的圓弧組成。其流量系數(shù)一般為0.40~0.46。設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)便，對(duì)地基的要求低，適用于軟弱地基。4.折線形堰折線形堰剖面圖為獲得較長(zhǎng)的溢流前沿，在平面上將溢流堰做成折線形。

中、小型水庫(kù)溢洪道，特別是小型水庫(kù)溢洪道常不設(shè)閘門，堰頂高程就是水庫(kù)正常蓄水位；溢洪道設(shè)閘門時(shí)，堰頂高程低于水庫(kù)的正常蓄水位。堰頂是否設(shè)閘門，應(yīng)從工程安全、洪水調(diào)度、水庫(kù)運(yùn)行、工程投資等方面論證確定。★堰頂高程的確定：

當(dāng)水庫(kù)水位變幅較大時(shí)，常采用帶胸墻的溢流堰。這種布置形式，堰頂高程比開敞式的要低，在庫(kù)水位較低時(shí)即可泄流，因而有利于提高水庫(kù)的汛期限制水位，充分發(fā)揮水庫(kù)效益；此外，還可以減小閘門尺寸。但在水位較高時(shí)，超泄洪能力不如開敞式溢流堰大?！镄貕Φ脑O(shè)置：（二）溢流孔口尺寸的擬定

溢洪道的溢流孔口尺寸，主要是溢