第五章-溢洪道.ppt

图7-1? 正槽溢洪道布置图 图7-2? 溢洪道的整体布置? 单位：m 图7-6? 泄槽的平面布置 图7-5? 泄槽变坡处的竖曲线 3、横剖面 泄槽的横剖面形状与地质条件紧密相关岩基上多做成矩形或接近矩形的断面，但在节理发育和破碎带的岩基或土基上，有时也作成梯形。 弯道上的泄槽 扇形扩散挑坎? 单位：m 溢洪道挑流坎布置图? 单位：m 扩散消力池 三、其他型式的溢洪道 （一）侧槽溢洪道 （二）竖井溢洪 （三）虹吸溢洪道 （四）非常溢洪道 6、控制断面 在侧槽下游或在调整段后设控制断面，以稳 定水流，避免侧槽内的波动，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 构成：①用缩窄槽宽的收缩段 　　　②用槽底的宽坝来构成 作用：适当壅高的侧槽末端水位，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。 (三）侧槽的水力计算 目的：有赖于溢流坝、侧槽和泄水道三者之间的水面衔接关系，空出侧槽的水面曲线和相应的槽底高程，保证安全泄洪。 水面曲线的计算程序： 1、列出计算资料:设计流量Q,侧坝长L,坝顶高程,允许淹没水深hs,侧槽的边坡系数m。 2、根据地形、地质条件选定底宽变率b0/bl。 3、选定槽底坡度i。 4、选定经济槽末水深。 5、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的抬高值d。 式中：hl，vl—侧槽末端断面的水深和流速 　　　hk，vk—控制断面的临界水深和流速 　　　ξ—局部损失系数，可采用0.2 6、以侧槽末端断面为计算起点，按（7－7）差分式，列表逐步向上游推算水面高差及相应水深 7、根据允许的淹没水深hs，空出侧槽起始断面的水面高程，据此，按第6项的计算成果，逐段向下推算水面高程和槽底高程。 第四节 非常泄洪设施 实践证明：可能出现的最大洪水比设计中采用的 万年一遇的洪水还要大，其原因： 1、设计采用的万年一遇洪水是调查资料经过 　 处理后得到的，历史上是否出现过比这更 大的洪水，很难说 2、人类对生态环境的破坏，尤其是乱砍滥伐 森林，使洪水径流、汇流的时间更短，洪 水更集中，峰值更大。 为此，从工程安全和经济利益全面考虑，大中型水库除有正常（主要）溢洪道之外，加设非常（辅助）溢洪道是非常必要的。 由于这种特大洪水毕竟是极少出现的，泄流时间也比较短，所以，非常溢洪道的构造应 尽可能的简单，以节省投资。 一般情况:泄槽不必衬砌,下游不作消能设施, 并允许溢洪道及其附属建筑物局部破坏，只 要求保证大坝安全，水库不出现重大事故。 目前常用的非常溢洪设施： ①加高主副坝，提高水库蓄水能力； ②加大原溢洪道的泄量； ③增设非常（泄洪）溢洪道； ④破副坝，保主坝。 一般设计急流弯道时要采取消除冲击波的措施，下面只介绍渠道超高法。 渠道超高法：在弯曲区的横剖面上，将外侧渠底抬高造成一个横向坡度。 原理：利用压力沿横向坡度产生的分力与弯曲区水体的离心力相平衡，使水流在横剖面上使之均匀。改善流态，减小冲击波和保持弯曲区水面的稳定性。 中 心 c mv 2 R c mg φ φ Z （三）掺气减蚀 空蚀破坏是泥沙建筑物设计中一个重要问题 1、表面不平整度 表面不平整度是引起空蚀的基本原因，另一原因是高速水流在不平整区脱壁形成低压区，表面不平整度产生原因：施工放样不准，混凝土浇筑放样不准，混凝土浇筑问题，泥沙对表面磨损，应更深入研究空蚀问题。 空化：产生空穴的现在叫空化。 产生空化的原因： ①水流内部含有许许多多的尚未的微小气 泡-气核（内因） ②负压存在（低于大气压）（外因） 高速水流—水流脱壁，形成低压，带走气核 —在高压区破灭。 空蚀：是空穴破灭,对固体表面的破坏作用。 必须指出：有空穴不一定有空蚀，只有空穴发展到一定程度,并由于边界长时期的作用，使固体表面失去其应有的强度而遭破坏。 试验表明：标准大气压下，V＞15m/s就可能发生空蚀，空蚀强度与水流流速的5 -7次方成正比，不平整度愈大，引起初生空穴的流速愈小，这说明流速愈高，对不平整度的要求愈严格。 防止空蚀对平整度的要求： 施工方面：①控制施工质量 ②对表面不平整进行磨削处理 设计方面：我国《溢洪道设计规范》规定： 不平整允许高度△，按流速来定： 如：V＝20-30m/s　——　△max=10mm 这个允许高度不能是高差突变，而是高低点之间磨削减 一定的坡度，这个坡度按水流空化数σ来进行磨削，其要求见有关表。 当σ降到某一数值时开始发生空化，这个空化数叫做初生空化数或叫做临界空化数用σi表。 初生空化数的大小随边界条件面异，对于某种边界轮廓，其初生空化数是一个固定值，通常