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文檔簡介
1、第六節(jié) 岸邊溢洪道一、溢洪道是水利樞紐中的一項主要建筑物,它泄洪起著保護(hù)大壩安全的重要作用。設(shè)河岸溢洪道的原因:1)土壩本身不能泄水2)河谷狹窄,廠壩爭位3)壩身泄水能力不足,另設(shè)泄洪道(如支墩 壩等輕型壩)點益規(guī)窩慶洗縫啥睬堵堂濕饞矩話棕答驕虜偏那須俺誦腮露澎翔辮世坎干申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道第六節(jié) 岸邊溢洪道點益規(guī)窩慶洗縫啥睬堵堂濕饞矩話棕答驕虜偏溢洪道通常是開敞的,其宣泄能力與堰上水頭的3/2次方成正比,故超泄能力大;其次,閘門承重水頭壓力較小,操作方便,工作安全可靠。二、河岸溢洪道的型式及其位置的選擇(一)型式 (1)正槽式 (2
2、)側(cè)槽式 (3)豎井式 (4)虹吸式攜忱戮蕭靴丫企綢柜卓髓塵藏橫姆屠菲嘴蠢苯敦肯治腐薯騁閣挺碴或暴舉申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道溢洪道通常是開敞的,其宣泄能力與堰上水頭的3/2次方成正比(二)位置的選擇應(yīng)全面考慮地形、地質(zhì)、樞紐布置、施工、運行條件,通過幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟比較來確定。1、地形:利用樞紐附近合適的馬鞍形埡口,如無埡口可利用中緩的岸坡;在坡陡情況下,選用側(cè)槽式。2、地質(zhì):力爭布置在較堅固穩(wěn)定的巖基上,如土基應(yīng)布置在挖方上,還須進(jìn)行地基處理,如巖基有斷層,破碎帶等應(yīng)摸清情況,采取合理的加固措施,如風(fēng)化層太厚或挖方過多會引起山坡坍塌,
3、可考慮采用隧洞泄洪。 枷彈愿熙朽藩咀街粳扁黨到樹俠北酣戈吠睛谷渤鴕僳宋齡明側(cè)蘆絹謬氯衍申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道(二)位置的選擇2、地質(zhì):力爭布置在較堅固穩(wěn)定的巖基上,如土3、樞紐布置:溢洪道進(jìn)口應(yīng)位于水流順暢處,且與土石壩應(yīng)存有相當(dāng)?shù)木嚯x;如太近,則須加設(shè)導(dǎo)墻(或加強臨近壩坡的護(hù)坡),溢流堰前加引水渠應(yīng)較短,以減少水頭損失,提高泄水能力。下游出口,應(yīng)與土石壩的壩腳及其它建筑物保持一定的距離,太近則須增設(shè)合適的防護(hù)建筑物。 圖例闊幼框婦屹聲淪趣辜永死霸姬匆乒州姜醋瞳持帽菜毖設(shè)桿偉叛炸沉嚎吾鎢申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水
4、電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道3、樞紐布置:溢洪道進(jìn)口應(yīng)位于水流順暢處,且與土石壩應(yīng)存有相4、施工條件:開挖方量是較大的,對出渣路線及堆料場都要合適地布置,有可能利用開挖的土石方量來填筑土石壩,避免各建筑物施工相互干擾。 漱悄盲滑婦嚴(yán)徽攆亮將年達(dá)丹悶諺徐了嘯展槐盾執(zhí)慫弦閹憂據(jù)瞅予顧捧皇申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道4、施工條件:開挖方量是較大的,對出渣路線及堆料場都要合適地第二節(jié) 正槽溢洪道正槽式溢洪道通常以下五部分組成,即進(jìn)水段、控制段、泄槽、消能段和尾水渠。溢流堰軸線和泄槽軸線正交。優(yōu)點:正向進(jìn)水,結(jié)構(gòu)簡單,水流條件較好,泄洪能力大,工作安
5、全可靠,施工管理維修方便,因而得到廣泛采用。缺點:當(dāng)兩岸地勢高,且岸坡較陡時,開挖方量往往很大茫詫翁影帛煮婿垛果婆胰陵均棟鱉曬疽剔葵文清醬說秉紉缸緊遷羌妙諱搗申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道第二節(jié) 正槽溢洪道茫詫翁影帛煮婿垛果婆胰陵均棟鱉曬疽剔葵一、引水渠作用:使水流平順地由水庫進(jìn)入控制段。當(dāng)控制段的位置緊靠水庫時,進(jìn)水段只是一個喇叭口;當(dāng)控制段的位置不能緊靠水庫時,則需要在控制段前開挖引水渠。對引水渠的要求:水流平順,水頭損失小,增加泄水能力,減少工程量。擬漚沸己凡挾撤鈔映判圈蘊哲博銘瞅簽恕綏汐根刊彩傲噶摘盾商桅菊煉戲申艷水利水電工程概論第四章
6、6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道一、引水渠擬漚沸己凡挾撤鈔映判圈蘊哲博銘瞅簽恕綏汐根刊彩傲噶在布置和設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題:1、引水渠在平面布置上盡量是直線(水流平 順,可防止旋渦和橫向水流)如受地形、 地質(zhì)等條件限制,引水渠必須較彎,其轉(zhuǎn) 彎半徑不得小于46倍渠底寬,并力求在 控制段前有一直線段。2、引水渠的過水?dāng)嗝嬉欢ㄒ笥诳刂贫蔚倪^ 水?dāng)嗝妗?、引水渠斷面常采用梯形斷面,邊坡視土壤 和巖石的性質(zhì)而定(巖基接近矩形)。圖例代琵屁廬朗穢疏啃射迎秉帖碌觀康數(shù)彈爆英犀雨隋禁小署珍睫腑關(guān)爬翌緯申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道在布
7、置和設(shè)計中應(yīng)注意的幾個問題:圖例代琵屁廬朗穢疏啃射迎秉帖4、引水渠不宜過長,當(dāng)受地形、地質(zhì)條件限 制時,必須布置較強的引水渠,在泄流時, 應(yīng)考慮該段水頭損失的影響。(工程措施: 降低糙率)5、當(dāng)控制段的溢流堰為實用堰時,渠底應(yīng)低 于堰頂,其值不小于0.5倍堰上水頭穩(wěn)定 和具有較大的流量系數(shù)。6、引水渠的縱坡一般采用平坡(I0)或具 有不大的逆坡。謂判毯融蚤狗稽認(rèn)賴衷機晌征醫(yī)錳害畢芝兩慌咕現(xiàn)利押證攢頁皂喪旗讕堤申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道4、引水渠不宜過長,當(dāng)受地形、地質(zhì)條件限謂判毯融蚤狗稽認(rèn)賴衷二.控制段(溢流堰段)作用:控制溢洪道的過水能力
8、。(一)溢流堰的形式按其斷面形式與尺寸分:寬頂堰、實用堰、堅壁堰按其在平面布置形狀分:直線、折線、曲線、環(huán)形按堰軸線與來水方向相對關(guān)系分:正交堰、斜堰、側(cè)堰牟鴿爸搏兆近定除操絞跑鳳錢科臀遵防駁違呵阻碳銀手種挽縱澤茁閣哆臼申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道二.控制段(溢流堰段)按其斷面形式與尺寸分:寬頂堰、實用堰、體形設(shè)計要求:盡量增大流量系數(shù),徑流時不產(chǎn)生空穴水流或誘發(fā)危險振動的負(fù)壓。常用的堰形:寬頂堰、實用堰(1)寬頂堰優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,堰矮、自重小、 對承載力較差的土基適應(yīng)力強。缺點:流量系數(shù)m較低(0.320.385)適用:泄流量不大
9、或附近地形較平緩的中、 小型工程僑享榜梗謹(jǐn)絡(luò)掙洲妙漣偽孕臉該涯咕涼燙娥偏姐摟赴摘澇苛勾巳煤寬神符申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道體形設(shè)計要求:盡量增大流量系數(shù),徑流時不產(chǎn)生空穴水流或誘發(fā)危(2)實用堰特點:流量系數(shù)比寬頂堰大,在相同泄流量條 件下,需要的泄流前緣較短,但施工復(fù) 雜。適用:1)岸坡較陡的大中型工程常采用,以 減少工程量。 2)地面高程低于設(shè)計堰頂高程的溢洪 道,也常采用。溢流堰多采用非真空堰水監(jiān)廢能嚎嘯恬還韓戰(zhàn)尊車蘋煮絡(luò)攣畔咖押曾辮出寇梯撰埔則祖勃傣袍緞申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道
10、(2)實用堰水監(jiān)廢能嚎嘯恬還韓戰(zhàn)尊車蘋煮絡(luò)攣畔咖押曾辮出寇梯三、泄槽 泄槽的水利特征: 底坡陡,故為急流。由于流速高,故會產(chǎn)生明渠中高速水流的問題:沖擊波、水流摻氣、空蝕、壓力脈動,應(yīng)采取相應(yīng)的措施依牡碌例福憾斜養(yǎng)強恿幅寢餒扮二咳侵播次墮套剪如拄罕醬惋檻悟梭膏械申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道三、泄槽依牡碌例福憾斜養(yǎng)強恿幅寢餒扮二咳侵播次墮套剪如拄罕醬(一)、泄槽的平面布置及縱、橫剖面1. 平面布置1)為了使水流平順,減少沖擊波的發(fā)生,沿水流平面宜盡量采用直線、等寬、對稱布置。2)泄槽長度大,受地質(zhì)、地形條件限制,不能完全做成直線,需要轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎
11、半徑大于等于10b (b:陡槽直線段的平均寬度)。3)為了減小泄槽末端的單寬流量,以利于消能防沖,有時在泄槽末端設(shè)擴散段。紳篩措些冬邵柔遍色摸時綏涵環(huán)霞疲為鴻淬賢痙糙封戶續(xù)供奉撲遏作淖簡申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道(一)、泄槽的平面布置及縱、橫剖面紳篩措些冬邵柔遍色摸時綏涵2、 縱斷面1)泄槽水流流速高,一般設(shè)在挖方上2)最好使用單一的陡坡(大于臨界坡)為適應(yīng)地形、地質(zhì)條件,減少開挖量,可以采用變坡,使坡度變化不宜太多,實踐表明:在變坡處(特別是由陡變緩處)容易遭到動水壓力的破壞,變坡處應(yīng)做水流銜接設(shè)計。3、橫剖面泄槽的橫剖面形狀與地質(zhì)條件緊
12、密相關(guān)巖基上多做成矩形或接近矩形的斷面,但在節(jié)理發(fā)育和破碎帶的巖基或土基上,有時也作成梯形。 期已良束健繕膽普汛禮蔡養(yǎng)旗塹天珠詹弊殃捎壕尾番緝絞導(dǎo)妒蝎硒舟聳贛申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道2、 縱斷面期已良束健繕膽普汛禮蔡養(yǎng)旗塹天珠詹弊殃捎壕尾番緝(二)收縮段、擴散段和彎曲段設(shè)計在急流中,由于邊墻改變方向,水流受到擾動,就會引起沖擊波。 危害:沖擊波的波動范圍可能延伸很遠(yuǎn),使水流沿橫剖面分布不均勻,從而增加邊墻高度,并給泄槽工作及出口消能帶來不利的影響。 彬鳴秉苔啟晴踢蛻瞇雍梳認(rèn)盔絮孝揚車毒擾甭臺毯姚廓酚擋棄伊骸偏俄拐申艷水利水電工程概論第四章
13、6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道(二)收縮段、擴散段和彎曲段設(shè)計彬鳴秉苔啟晴踢蛻瞇雍梳認(rèn)盔絮1、收縮段設(shè)計合理的收縮段應(yīng)當(dāng)使引起的沖擊波的高度最小,對收縮段以下泄槽中的水流擾動最小。收縮區(qū)的設(shè)計主要是確定:(1)收縮區(qū)的長度(2)側(cè)壓的偏角在直線收縮區(qū)的起點,由于側(cè)壓向內(nèi)轉(zhuǎn)折,產(chǎn)生正擾動(壅高),在收縮區(qū)終點。由于側(cè)奢向外轉(zhuǎn)折,產(chǎn)生負(fù)干擾(跌落)兩岸側(cè)壓起點A和A發(fā)生的擾動線在中心線上B點相遇(又被反射到側(cè)壓的C和C)后傳播到C和C再發(fā)生反射。若使C點與D點,C與D重合,正負(fù)擾動同在一點發(fā)生。兩者互相抵消,使下游擾動減至最小。 辯飾娜歇亂咆至煽配袒肄劃屆糙樣個尋釜厲氰庭蹋
14、闌虧痙鞘袋伺灤點境閡申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道1、收縮段設(shè)計辯飾娜歇亂咆至煽配袒肄劃屆糙樣個尋釜厲氰庭蹋闌2擴散區(qū)設(shè)計 目的:減小出口單寬流量,便于消能 至今尚無成熟理論可供應(yīng)用。下列經(jīng)驗僅供參考。 初步設(shè)計,根據(jù)急流邊墻不發(fā)生分離的條件來確定擴散角至今尚無成熟理論可供應(yīng)用,下列經(jīng)驗僅供參考。初步設(shè)計,根據(jù)急流邊墻不發(fā)生分離的條件來確定擴散角駕戊從再代祁嶄艇廉關(guān)鵑旭蔑腎蕭懇緯惕鬧巷燼籍禮碌圍旱軸對仰郊浴卸申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道2擴散區(qū)設(shè)計駕戊從再代祁嶄艇廉關(guān)鵑旭蔑腎蕭懇緯惕鬧巷燼籍禮
15、3彎曲段通常采用圓弧曲線,彎曲半徑應(yīng)大于10倍槽寬彎曲區(qū),由于離心力的作用,導(dǎo)致外側(cè)水深加大,內(nèi)側(cè)水深減小,造成斷面內(nèi)的流量分布不均。同時集中的急流受到邊墻轉(zhuǎn)折的限制,形成沖擊波。因此,彎曲區(qū)設(shè)計的主要。問題在于:使斷面內(nèi)流量分布均勻;消除或抑制這種沖擊波。疲叉劈篷酒耗賃鄰殼典缺屁悲遮剮湛訂瞧秀贖湃以嶺幢落韻要饒曼膛兵瑞申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道3彎曲段疲叉劈篷酒耗賃鄰殼典缺屁悲遮剮湛訂瞧秀贖湃以嶺幢落四、出口消能段及尾水渠溢洪道出口的消能方式與溢流重力壩基本相同,見“重力壩”一章,隨著高壩建設(shè)的增多,挑流消能工新形式不斷出現(xiàn),如:扭曲挑坎
16、斜挑坎、窄縫式挑坎等。挑流消能:適用于較好的巖基,泄槽挑流沖 刷坑不影響建筑物的安全。底流消能:適用于地質(zhì)較差情況。螟嘎菠朽吐煩饑矢辯狄壬婁玫診盎唾校承歧瓷遠(yuǎn)蝸鄖采繼澆烯攻爐茵滁仕申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道四、出口消能段及尾水渠螟嘎菠朽吐煩饑矢辯狄壬婁玫診盎唾校承歧挑坎所受的荷載:水流離心力、水重、揚壓力、脈動壓力、混凝土自重等。為了保證坎的穩(wěn)定,常在挑坎的末端做一道深齒墻,齒墻深度應(yīng)氣氛沖坑的形狀、尺寸而定,其底部高程一般應(yīng)低于沖刷坑可能影響的高程。還要考慮到泄量很小時,水流挑射不遠(yuǎn)或者挑不出去,而齒墻下跌的情況,為此無論土基還是凹面巖基,一般都要設(shè)置混凝土護(hù)坦以保護(hù)齒墻墻腳。挑坎的兩側(cè)也應(yīng)設(shè)置齒墻插入兩岸巖石,以保安全。為了防止挑流水舌的下面形成真空,在邊墻上設(shè)置通氣孔。為排除反弧段上積水,設(shè)排水孔。韶炕債始射讓庶定堆撓丈袖希比雍進(jìn)平銥伴冒膝師買疚祖俗鐮牟梧嚙錘爛申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道申艷水利水電工程概論第四章6節(jié)河岸溢洪道挑坎所受的荷載:水流離心力、水重、揚壓力、脈動壓力、混凝土自在有的情況下,若流經(jīng)泄槽的急流經(jīng)過消能之后,不能直接進(jìn)入原河道時,需布置一段尾水渠??嵝眠_(dá)材奧熙舞忽收廓晴蒙相瓶鶴燦山贖病堪嘆譬口饋霖涸呀憲紡迫繪此申艷水利水電工程概論第
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