河岸溢洪道知識講義內(nèi)容豐富

第六章河岸溢洪道目的：了解溢洪道的作用、分類、組成重點：分類、優(yōu)點課時：2節(jié)[本章學(xué)習(xí)重點]了解并掌握河岸溢洪道的作用、類型、運(yùn)用條件，掌握正槽溢洪道和側(cè)槽溢洪道的組成、優(yōu)缺點及相應(yīng)適用條件。

在水利樞紐中，為了防止洪水漫過壩頂，危及大壩和樞紐的安全，必須布置泄水建筑物，以宣泄水庫按運(yùn)行要求不能容納的多余來水量。常用的泄水建筑物有溢流壩段、河岸溢洪道、深式泄水建筑物等。常在壩體以外的岸邊或天然埡口布置溢洪道，稱河岸溢洪道，一般適用于土石壩，堆石壩以及某些輕型壩等水利樞紐。

泄水建筑物：用來宣泄洪水期間或其他情況下水庫（或渠道）中多余水量以保證大壩安全的建筑物。包括河床溢洪道（如溢流壩、泄洪閘、泄水孔等）和河岸溢洪道（明渠和泄水隧洞等）。河岸溢洪道的適用條件1、河谷狹窄，洪峰流量大，采用河床布置有困難；2、壩體不宜作河床溢洪道；3、有埡口地形；4、利用施工導(dǎo)流洞改建。第一節(jié)、河岸溢洪道的型式

河岸溢洪道的主要型式有正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪道等。

1．正槽溢洪道

正槽溢洪道泄槽與溢流堰軸線正交，過堰水流與泄槽軸線方向一致，如圖5—l所示。

正槽溢洪道水流平順，超泄能力大，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)用管理方便，適用于各種水頭和流量。因此，在實際工程中，大多數(shù)以土石壩為主壩的水利樞紐都采用這種溢洪道。

2．側(cè)槽溢洪道

該型式的溢洪道的溢流堰與泄槽的軸線接近平行，過堰水流在側(cè)槽段的較短距離內(nèi)轉(zhuǎn)彎約90’，如圖5—2所示，再經(jīng)泄槽泄人下游。因而水流在側(cè)槽中的紊動和撞擊都很強(qiáng)烈，且距壩頭較近，直接關(guān)系到大壩的安全。它適宜用在壩肩山體較高、岸坡較陡的中小型水庫中。

3．井式溢洪道

如圖5—3所示，這種溢洪道由溢流喇叭口段、豎井段和泄洪隧洞段組成。水流進(jìn)入環(huán)形溢流堰后，經(jīng)豎井和泄水隧洞段流入下游。它適用于岸坡陡峻、地質(zhì)條件良好、地形條件適宜的情況。它的缺點是水流條件復(fù)雜，超泄能力小，容易產(chǎn)生氣蝕和振動。在于程實踐中，布置這種泄洪設(shè)施往往與導(dǎo)流隧洞相結(jié)合，施丁期采用隧洞導(dǎo)流，竣工后廢洞利用。專門布置豎井式溢洪道泄洪在我國應(yīng)用較少，僅在某些山區(qū)渠道退水工程中應(yīng)用過。

4．虹吸式溢洪道

它是由具有虹吸作用的曲管和淹沒在上游水位以下的進(jìn)口(又叫遮檐)所組成，如圖5—4所示。在水庫正常高水位以上設(shè)有通氣孔，當(dāng)庫水位超出正常高水位時，淹沒了通氣孔，水流經(jīng)過堰頂開與空氣混合，逐漸將曲管內(nèi)的空氣帶出，使曲管內(nèi)產(chǎn)生真空，虹吸作用發(fā)生而自動泄水。這種溢洪道的優(yōu)點是能自動調(diào)節(jié)上游水位，不需設(shè)置閘門。其缺點是超泄能力較小，構(gòu)造復(fù)雜，且進(jìn)口易堵塞，管內(nèi)易空蝕。適用于上游淹沒高程有嚴(yán)格限制的情況。

以上四種類型的泄洪設(shè)施，前兩種設(shè)施的整個流程是完全敞開的，故又稱為開敞式溢洪道，而后兩種稱為封閉式溢洪道。

1河岸溢洪道的位置選擇

河岸溢洪道位置選擇是否得當(dāng)，對水庫工程的安全利造價有很大影響。其位置選擇主要考慮以下條件。

(1)樞紐總體布置方面。溢洪道布置應(yīng)結(jié)合樞紐布置全面考慮，避免泄洪、發(fā)電、航運(yùn)及灌溉等建筑物在布置上的干擾。其布置時合理選擇進(jìn)出位置，保證水流順暢。進(jìn)水口應(yīng)短而直，出水渠應(yīng)與下游河道平順連接，避免下泄水流對壩址下游河床的嚴(yán)重沖刷及淤積，保證其他建筑物的正常工作

(2)地形條件，這是決定溢洪道型式和布置的主要因素。較理想的地形條件是，離大壩不遠(yuǎn)的庫岸有通向下游的馬鞍形埡口，其高程在正常蓄水位附近，埡口后面有長度不大的沖溝直通原河道，出口離壩腳較遠(yuǎn)，不威脅大壩安全，且易解決下泄水流的歸河問題。

(3)地質(zhì)條件。這是影響溢洪道安全的關(guān)鍵因素。溢洪道應(yīng)布置在堅固、完整且穩(wěn)定的巖體上。第二節(jié)、正槽溢洪道工作特點開敞式正面進(jìn)流.泄槽與溢流堰軸線正交,過堰水流與泄槽方向一致.組成:進(jìn)水段（引水渠）,控制段,泄槽(陡槽),消能段,尾水渠.優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,進(jìn)流量大,泄流能力強(qiáng),工作可靠,施工、管理、維修方便，因而被廣泛采用。一、正槽溢洪道各組成部分的設(shè)計1、引水渠作用：使水流平順地進(jìn)入控制段，改善堰身及泄槽的流態(tài)。設(shè)計原理：在合理的開挖方量下，盡量減少水頭損失，以增加溢洪道的泄水能力。斷面形式：巖基上接近矩形，土基上采用梯形。進(jìn)口布置形式：喇叭口。圖6-2溢洪道的整體布置單位：m

2、控制堰段作用:控制溢洪道的泄流能力.橫斷面:矩形縱剖面:實用堰和寬頂堰設(shè)計要求:有足夠的泄流能力.*實用堰:流量系數(shù)大，需要的溢流前緣較短，較之寬頂堰可減少工程量。但施工復(fù)雜，多用于巖石地基上，尤其是岸坡較陡的大中型工程。*寬頂堰:結(jié)構(gòu)簡單，施工方便。但流量系數(shù)較小，需要的溢流前緣較長。多用于泄洪量不大或附近地形較平緩的中小型工程中。圖6-3常用的控制堰3、泄槽段

工作特點：在溢流堰后用泄槽與消能段相接，為使槽內(nèi)水流呈急流狀態(tài)其縱坡常為大于臨界坡度的陡坡，因此又稱其為陡槽。由于泄槽內(nèi)水流流速較高，設(shè)計時必須考慮高速水流產(chǎn)生的沖擊波、脈動和空蝕現(xiàn)象，在布置和構(gòu)造上予以重視，一般應(yīng)加高、加固泄水槽的邊墻，以確保溢洪道的安全。（1）泄槽的縱剖面設(shè)計

泄槽的縱坡一般做成為大于臨界坡度的陡坡，通常i=1%～5%，有時可達(dá)10%～15%。*變亭坡：晌泄槽蠟很長嗚時，特為適擦應(yīng)地喪形、僻地質(zhì)赴條件牲而設(shè)畫。由陡率變緩胡，變怠坡處晚用反適弧段霜連接R主8～10倍水深布，易出抽現(xiàn)動水熔壓力破吹壞，應(yīng)錘盡量避卡免。由緩變逝陡：變慈坡處用州拋物線車連接。遞槽底易胳產(chǎn)生負(fù)相壓。圖6-4泄槽左變坡特處的棋豎曲芽線（2）泄槽斷的平面崗布置從高建速水孕流考或慮，省泄槽巧在平租面上求應(yīng)盡蒙量直械線、訂等寬映、對壟稱布喪置。實際上胖，由于嶄地質(zhì)（劑形）條丈件的限姥制，或秒從減少享開挖、返處理洪棋水歸河援、有利戰(zhàn)消能等傅方面考肌慮，往恢往改變謙橫斷面滲，設(shè)置固收縮段南、彎曲用段或擴(kuò)鉛散段。圖6-5泄槽的熱平面布希置(3波)斷面型葛式在巖基襲上一般開接近矩惕形斷面巷，土基察上用梯奔形較多線，邊坡爺不宜太霞緩以防父止水流燦外溢和群對流態(tài)梅不利，芽一般應(yīng)揉做襯砌泡。(4誤)彎曲火段：等渠底互超高棟法—作用吉是使模流量艘分布死均勻疤并適則當(dāng)改插善流彩態(tài)。對彎噸曲的家泄槽矮，為向使槽嬸內(nèi)流潛量分者布均附勻和稅改善蔬流態(tài)憶，可珠將渠飽底做貌成外碎側(cè)高檢于內(nèi)尺側(cè)的球橫向瓶底坡醒，用蠻重力巡壽來平龍衡離便心力鴨。圖6-6彎道上懸的泄槽5)收縮段虎與擴(kuò)散摸段收縮段核的收縮供角大小假直接影盈響由于纖斷面收佳縮而產(chǎn)般生的沖激擊波的伴大小。羨收縮角井越小，撿沖擊波饑就越小嬸，通常邀收縮角閥≤11.版25o策.擴(kuò)散段吼一般設(shè)亦在泄槽虧的末端尿有利于濟(jì)消能.在高速銀水流的邀條件下,擴(kuò)散振角不卡宜過蛛大以終免水黃流于臘邊墻帶脫離.4、消掀能設(shè)保施：棍泄水袖槽出漏口處狠，作截用是邁為了遲消除惡下泄田水流境具有舒破壞立作用槐的動撲能，葛從而揀防止掘建筑糾物被珠水流拴沖刷流，保財證安聾全。消能方澤式：底真流消能網(wǎng)和挑流籃消能。5、尾懂水渠:當(dāng)流堪經(jīng)泄考槽的行急流可經(jīng)過屈消能扎后，緊不能鋸直接本進(jìn)入裝原河嶄道，偽需布效置一耀段尾火水渠買，要厚求短拋、直震、平清順，蹤蝶底坡襲盡量誕接近貿(mào)原河辯道的執(zhí)坡度寇，以有使水跪流能牙平穩(wěn)扁順暢寺地歸霉入原葬河道圖6-驅(qū)7溢洪工道挑夕流坎答布置牙圖刊單騙位：m第三節(jié)首側(cè)槽囑溢洪道一、辣側(cè)槽表溢洪侮道的野特點匹和布鳴置1、特搜點：板水流磚經(jīng)過刺溢流在堰，恥泄入駛與堰饑大致惑平行怖的側(cè)單槽后介，在猜槽內(nèi)餐轉(zhuǎn)向這約90°，經(jīng)泄鑒槽或泄酷水隧洞艇流入下診游。側(cè)銜向進(jìn)流塞，縱向亡泄流。2、適用:壩址山垃頭較高條、岸坡出較陡的疤情況，租尤其適符于中小斜型水庫忙中無閘矩門控制陣的溢洪違道中。3、組才成：趣一般蛋由控沒制段爆、泄細(xì)槽、媽消能歪防沖詠設(shè)施住和尾踩水渠每組成欺。圖6-兵8側(cè)槽滔溢洪膊道典溝型布毅置第四稈節(jié)溪非常啟溢洪零道在建劣筑物呆運(yùn)行石期間矩，出蔬現(xiàn)超名過設(shè)違計標(biāo)般準(zhǔn)的角洪水幟，由柜于這踢種洪輝水出獅現(xiàn)機(jī)塔會極斥少，孫所以佩可用學(xué)構(gòu)造趁簡單廟的非蠶常溢醒洪道科來宣柏泄。獅一旦喘發(fā)生梳超過堵設(shè)計誦標(biāo)準(zhǔn)劃的洪罷水，儲即啟他用非燭常溢期洪道陶泄洪宰，只屑要求坊能?；熳C大貓壩安塊全，蜓水庫廢不出卷現(xiàn)重調(diào)大事乎故即溫可。一、嘉漫流非式非惠常溢絹洪道這種測溢洪蒜道將硬堰頂紐奉建在徐準(zhǔn)備賊開始菌溢流龜?shù)乃畤?yán)位附邪近，法且聽賄任其毅自由蔑溢流肌。這墻種溢蜓洪道介的溢扎流水閃深一潛般取馬得較籮小，雷因而勻溢流蠶堰較層長，帝多設(shè)挺于埡咬口或膝地勢拌平坦把之處貍，以權(quán)減少蔬土石領(lǐng)方開甜挖量狐。漫流眠式非壁常溢典洪道冷的布沖置與依正槽景溢洪禾道類叛似，赴堰頂嫁高程板應(yīng)選志用與腦非常薄溢洪澡道啟君用標(biāo)辣準(zhǔn)相闖應(yīng)的陜水位彼高程卵?？叵葜贫螌帲ㄒ绶窳餮咛┩ㄘ?fù)常采涉用混端凝土殲或漿廉砌石歷襯砌堆，設(shè)您計標(biāo)多準(zhǔn)應(yīng)蓄與正策槽溢窩洪道純控制警段相膚同，鋒以保襪證泄抬洪安慎全。映控制纏段下?lián)u游的躍泄槽車和消緊能防貫沖設(shè)額施，峰如行霜洪過夢后修胖復(fù)費(fèi)甚用不刷高時皆可簡妻化布她置，浩甚至怒可以灣不做顆消能資設(shè)施甜。控羊制段既可不餃設(shè)閘槽門控廊制，炮任憑霧水流竊自由齒宣泄止。溢狐流堰憶過水己斷面悔通常盛做成戲?qū)挏\蛇式，木故溢罰流前茄緣長控度一森般較鋪長。踐因此并，這鉆種溢輩洪道娘一般椅布置充在高瓣程適抓宜、萌地勢匯平坦引的山叛坳處居，以鋪減少蛋土石污方開孟挖量燥。二、山自潰難式非佩常溢許洪道自潰式鞏非常溢牢洪道有密漫頂溢棄流自潰袋式和引臉沖自潰踐式兩種俯型式。繭漫頂溢咽流自潰帽式由自撒潰壩（給或堤）達(dá)、溢流光堰和泄龍槽組成書。自潰綢壩布置婆在溢流難堰頂面浴，壩體盯自潰后性露出溢平流堰，隙由溢流夏堰控制允泄流量漸，如圖6-名17所示。辨自潰壩奮平時可擺起擋水金作用，辱但當(dāng)庫掃水位達(dá)豎到一定蜓的高程霜時應(yīng)能承迅速自粘潰行洪碗。為此足，壩體馳材料宜敗選擇無蹦粘性細(xì)滋砂土，尖壓實標(biāo)連準(zhǔn)不高工，易被規(guī)水流漫霞頂沖潰集。當(dāng)溢行流前緣僅較長時慈，可設(shè)蘭隔墻將熱自潰壩型分隔為互若干段著，各段絮壩頂高業(yè)程應(yīng)有敬差異，拔形成分查級分段嗎啟用的閥布置方詳式，以銷滿足庫頓區(qū)出現(xiàn)鵲不同頻訊率稀遇則洪水的的泄洪要嘩求。浙江麗南山堪水庫莊自潰括式非蹤蝶常溢魔洪道筑，采隔用2

m寬的稿混凝回土隔準(zhǔn)墻將北自潰晝壩分獸為三攏段，繼各段趟壩頂彈高程扮均不炊同，湯形成資三級三啟用鳥形式咬，除搶遇特屢大洪傍水時籠需三語級都升投入?yún)柺褂寐┩?，比其他炕稀遇祥洪水夠情況魚只需趣啟用咸一級煤或兩遭級，穩(wěn)則行鄙洪后箏的修畝復(fù)工棉程量湯亦可戰(zhàn)減少夸。自潰式鍵非常溢癥洪道的巨優(yōu)點是詠結(jié)構(gòu)簡確單，施霧工方便繡，造價必低廉；幻玉缺點是宏運(yùn)用的恐靈活性尖較差，涼潰壩時窯具有偶滴然性，好可能造鐮成自潰儀時間的屈提前或展滯后。謹(jǐn)所以，使自潰壩哲的高度廟常有一至定的限晚制，國栽內(nèi)已建呢工程一穿般在6m以下。引沖自峰潰式也愛是由自殖潰壩、傍溢流堰扎和泄槽呼組成螞，在壩翅頂中部桃或分段五中部設(shè)貫引沖槽校。當(dāng)庫休水位超夫過引沖拳槽底部昆高程后豎，水流乳經(jīng)引沖烈槽向下址游泄放附，并把仆引沖槽場沖刷擴(kuò)錢大，使啊壩體自窄潰泄洪惹。這種泡自潰方含式在潰麻決過程裝中流量醉逐漸加膽大，對公下游防希護(hù)較有遺利，故昏自潰壩路體高度桐可以適蛋當(dāng)提高乏。對于尋溢流前目緣較長帝的壩，裳也可以鬼按分級既分段布促置。引襪沖槽槽衫底高程妙、尺寸頓和縱向相坡度可紫參照已循建工程排擬定。應(yīng)當(dāng)指攏出，自籠潰式溢奴洪道在草潰壩泄遠(yuǎn)洪后，尾需在水離位降落沒后才能僵修復(fù)，奏如果堰盡頂高程謹(jǐn)較低，藍(lán)還會影患響水庫簽當(dāng)年的埋蓄水量獲。但是誕，非常強(qiáng)溢洪道董的啟用挖機(jī)遇是鋸很小的釀，故這糞種影響坐一般不舟大。關(guān)姜鍵的問老題是保辛證自潰正土壩在劇啟用時惕必須能綁按設(shè)計慶要求被辨沖潰，妙為此應(yīng)這參照已爪建工程逐經(jīng)驗進(jìn)拉行布置借，并應(yīng)茅通過水裕工模型街試驗驗注證。三、爆竹破引潰距式與自潰貧式類似法，爆破轟引潰式衫非常溢孝洪道是堂由溢洪濤道進(jìn)口渠的副壩減、溢流呆堰和泄鋪槽組成壺。當(dāng)溢艙洪道啟繩用時，順引爆預(yù)賠先埋設(shè)晝在副壩醉廊道或予藥室的刮炸藥，驗利用爆祝破的能腳量把布獅置在溢消洪道進(jìn)累口的副故壩強(qiáng)行住炸開決發(fā)口，并矮炸松決禾口以外換壩體，申通過快刪速水流餓的沖刷贈，使副能壩迅速秧潰決而憲泄洪。則如果這門種溢洪系措施副恥壩較長爹時，也白可分段箏爆破。師爆破的埋方式、艷時間可輪靈活、例主動掌鑼握。由裁于這種色引潰方從式是由證人工操逗作的，紀(jì)因而使謠壩體潰海決有可味靠的保療證。應(yīng)當(dāng)指刮出，非咱常溢洪診道由于眉設(shè)計理賢論不完乳善，實最踐經(jīng)驗火不足，蓄在運(yùn)用嬌中還存座著不少輩問題，盲在設(shè)計頂和運(yùn)用隱中應(yīng)謹(jǐn)執(zhí)慎對待抬。若啟濁用不當(dāng)竊，將造惕成不必惹要的人艦為洪峰榆，反而禁會加重逢下游的重災(zāi)情。第七農(nóng)章恐水巷工僚隧完洞[本章調(diào)學(xué)習(xí)罷重點]本章介蒼紹了水眠工隧洞哲的類型蹤蝶和工作另特點，指重點掌拌握水工扛隧洞的怨功用和尋類型、框水工隧殼洞的組取成、工移作特點追、進(jìn)水幟口的形由式和特脖點、出皺口消能羽、懂身吊斷面形乳式和構(gòu)目造，要姿求了解倘隧洞襯濫砌的荷勻載和結(jié)元構(gòu)計算鏟方法。販要求掌宗握壩下染涵管的燦構(gòu)造要組求。第一類節(jié)血概域述一、憑水工宜隧洞狡的類海型和芽工作藝特點1水工諷隧洞慣的類侮型水工飯隧洞棵因擔(dān)披負(fù)任染務(wù)性姜質(zhì)的根不同梳，可污分為呢取水懇隧洞油和泄萌水隧燦洞兩右大類愧。按腥工作蠟時水踏力條什件的案不同顆，分滲為有耗壓隧系洞和泥無壓餓隧洞俯兩種羅。取水槳隧洞濫用來濃從水僅庫取代出用凱于灌尾溉、慮發(fā)電貸、工換業(yè)用太水、發(fā)生活宰供水旋等所牧需要冠的水每量，幻玉其流役速一佩般較覆低。賭泄水堡隧洞?？膳淇己弦缳澓榈乐滦姑瞬糠制胶樗z，用切來排被沙、替泄放仔水電清站尾慕水以者及放喜空水老庫等像，一渾般為特高速賊水流勺。有域壓隧分洞千尊作時躍，隧磨洞內(nèi)泄充滿廊水，番內(nèi)壁敲面各咱個部愁位均醋作用搏有較瞇大的枝內(nèi)水民壓力蹤蝶，并泰保證摟洞頂耗的測用壓管師水頭份大于2m。無壓古隧洞丁右作時水面流具有偶自由水創(chuàng)面，保白持一定杜的凈空囑。取水獎隧洞和附泄水隧義洞丁作全時町為鮮有壓或碑無壓狀節(jié)態(tài)，或著前段有苗壓后段敗無壓狀橋態(tài)，但臣必須避陵免有壓萄流和無茶壓流交博替出現(xiàn)達(dá)的工作別狀態(tài)。在水下館隧洞設(shè)辭計時，垃根據(jù)樞嶄紐的規(guī)抖劃、布務(wù)置，盡方量做到居多功能蝴，多目閃標(biāo)開發(fā)榨，使得貍一洞多聾用，以鑄節(jié)省工稼程投資是。如采腎用“臨符時變永銀久”或災(zāi)“二洞忍合一”觸等型式羊。庸“餃臨時變總永久”宏，是指朋工程竣裙工后，產(chǎn)將施工匪導(dǎo)流洞貼改為