≥1.15Ha,y≥0.36H;对于WES标准堰面其大致范围是:x=(-0.282-0.85)Ha,y=(0-0.37) H。堰面曲线终点的切线坡度宜陡于1:1,见图6-11 图6-11实用堰基本剖面 1一基本堰面:2一辅助堰面:3一切点 实用堰末端一般设置反弧曲面段,当它与泄槽连接时,反弧半径R=(3~6)h(h为最大泄量 时反弧段最低点的水深);当它与水平泄槽或消力池护坦连接时,反弧半径R=(6-12)h,流速 大时宜选用较大值 〔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 堪顶高程: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。 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 溢洪道的溢流孔口尺寸,主要是溢流堰堰顶髙程和溢流前沿宽度的确定。其设计方法与溢流 重力坝基本相同。但由于溢洪道出口一般离坝脚较远,其单宽流量可以比溢流重力坝所采用数 值大一些。闸墩的型式和尺寸应满足闸门(包括门槽)、交通桥和工作桥的布置、水流条件、结 构及运行检修等的要求。当有防洪抢险要求时,交通桥与工作桥必须分开设置,桥下净空应满 足泄洪、排凌及排漂要求 三、泄槽 正槽溢洪道在溢流堰后多用泄槽与消能防冲设施相连,以便将过堰洪水安全地泄冋下游河道。 河岸溢洪道的落差主要集中在该段。 (一)泄槽的水力特征 泄槽的底坡常大于水流的临界坡,所以又称陡槽。槽内水流处于急流状态、紊动剧烈、由急 流产生的高速水流对边界条件的变化非常敏感。当边墙有转折时就会产生冲击波,并可能向下 游移动:如槽壁不平整时,极易产生掺气、空蚀等问题 (二)泄植的平面布置 槽在平面上宜尽可能采用直线、等宽、对称布置,力求使水流平顺、结构简单、施工方便。 第6页
第 6 页 x≥1.15Hd，y≥0.36Hd；对于 WES 标准堰面其大致范围是：x=（-0.282~0.85）Hd，y=（0~0.37） Hd。堰面曲线终点的切线坡度宜陡于 1∶1，见图 6-11。 图 6-11 实用堰基本剖面 1—基本堰面；2—辅助堰面；3—切点 实用堰末端一般设置反弧曲面段，当它与泄槽连接时，反弧半径 R=（3~6）h（h 为最大泄量 时反弧段最低点的水深）；当它与水平泄槽或消力池护坦连接时，反弧半径 R=（6~12）h，流速 大时宜选用较大值。 （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。 ⚫ 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 溢洪道的溢流孔口尺寸，主要是溢流堰堰顶高程和溢流前沿宽度的确定。其设计方法与溢流 重力坝基本相同。但由于溢洪道出口一般离坝脚较远，其单宽流量可以比溢流重力坝所采用数 值大一些。闸墩的型式和尺寸应满足闸门（包括门槽）、交通桥和工作桥的布置、水流条件、结 构及运行检修等的要求。当有防洪抢险要求时，交通桥与工作桥必须分开设置，桥下净空应满 足泄洪、排凌及排漂要求。 三、泄槽 正槽溢洪道在溢流堰后多用泄槽与消能防冲设施相连，以便将过堰洪水安全地泄向下游河道。 河岸溢洪道的落差主要集中在该段。 （一）泄槽的水力特征 泄槽的底坡常大于水流的临界坡，所以又称陡槽。槽内水流处于急流状态、紊动剧烈、由急 流产生的高速水流对边界条件的变化非常敏感。当边墙有转折时就会产生冲击波，并可能向下 游移动；如槽壁不平整时，极易产生掺气、空蚀等问题。 （二）泄槽的平面布置 泄槽在平面上宜尽可能采用直线、等宽、对称布置，力求使水流平顺、结构简单、施工方便
当泄槽的长度较大,地形、地质条件不允许做成直线,或为了减少开挖工程量、便于洪水归河 和有利于消能等原因,常设置收缩段、扩散段或弯道段。 收缩段的收缩角(泄槽中心线与边墙的夹角)越小,冲击波也越小。一般收缩角<11.25°,也 可以通过近似计算确定 扩散段的扩散角应保证水流扩散时不能脱离边界,避免产生竖轴漩涡。一般按直线扩散的扩 散角θ≤6°~8°。初步设计时,扩散角θ可根据下式计算选用: tgb≤ Fr= KF 式中Fr扩散段起、止断面的平均弗汝德数 K一经验系数,一般取30; 扩散段起、止断面的平均流速,m/s h一扩散段起、止断面的平均水深,m。 泄槽在平面上需要设置弯道时弯道段宜设置在流速小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化部 位。宜选用较大的转弯半径及合适的转角,相对半径可取R/B=6-10,(R为轴线转弯半径,B 为泄槽底宽)。见图所示。 收缩段 (三)泄槽的纵剖面 泄槽的纵剖面应尽量按地形、地质以及工程量少、结构安全稳定、水流流态良好的原则进行 布置。泄槽纵坡必须保证槽中的水位不影响溢流堰自由泄流,使水流处于急流状态。因此,泄 槽纵坡必须大于水流临界坡度。常用的纵坡为1%~5%,有时可达10%-15%,坚硬的岩石上 可以更大,实践中有用到1:1的 为了节省开挖方量,泄槽的纵坡通常是随地形、地质条件而改变,但变坡次数不宜过多,而 且在不同坡度连接处要用平滑曲面相连接,以免高速水流在变坡处发生脱离槽底引起负压或槽 底遭到动水压力的破坏 当坡度由陡变缓时,可采用半径为(6-12)h的反向弧段连接(h为反弧段水深),流速大者 宜选用大值:当底坡由缓变陡时,可采用竖向射流抛物线连接,如图6-11所示。其抛物线方程 可按下式计算。 y=tgb+ K(4H。cOs-b) 式中x、y-以缓坡泄槽末端为原点的抛物线横、纵坐标 θ一缓坡泄槽底坡坡角(°) H一抛物线起始断面比能 H。=h+2g 第7页
第 7 页 当泄槽的长度较大，地形、地质条件不允许做成直线，或为了减少开挖工程量、便于洪水归河 和有利于消能等原因，常设置收缩段、扩散段或弯道段。 收缩段的收缩角（泄槽中心线与边墙的夹角）越小，冲击波也越小。一般收缩角<11.25°，也 可以通过近似计算确定。 扩散段的扩散角应保证水流扩散时不能脱离边界，避免产生竖轴漩涡。一般按直线扩散的扩 散角θ≤6°~8°。初步设计时，扩散角θ可根据下式计算选用： KFr tg 1 gh v Fr = 式中 Fr—扩散段起、止断面的平均弗汝德数； K—经验系数，一般取 3.0； v—扩散段起、止断面的平均流速，m/s； h—扩散段起、止断面的平均水深，m。 泄槽在平面上需要设置弯道时,弯道段宜设置在流速小、水流比较平稳、底坡较缓且无变化部 位。宜选用较大的转弯半径及合适的转角，相对半径可取 R/B=6~10，（R 为轴线转弯半径，B 为泄槽底宽）。见图所示。 （三）泄槽的纵剖面 泄槽的纵剖面应尽量按地形、地质以及工程量少、结构安全稳定、水流流态良好的原则进行 布置。泄槽纵坡必须保证槽中的水位不影响溢流堰自由泄流，使水流处于急流状态。因此，泄 槽纵坡必须大于水流临界坡度。常用的纵坡为 1％~5％，有时可达 10％~15％，坚硬的岩石上 可以更大，实践中有用到 1∶1 的。 为了节省开挖方量，泄槽的纵坡通常是随地形、地质条件而改变，但变坡次数不宜过多，而 且在不同坡度连接处要用平滑曲面相连接，以免高速水流在变坡处发生脱离槽底引起负压或槽 底遭到动水压力的破坏。 当坡度由陡变缓时，可采用半径为（6~12）h 的反向弧段连接（h 为反弧段水深），流速大者 宜选用大值；当底坡由缓变陡时，可采用竖向射流抛物线连接，如图 6-11 所示。其抛物线方程 可按下式计算。 (4 cos ) 2 0 2 K H x y = xtg + 式中 x、y—以缓坡泄槽末端为原点的抛物线横、纵坐标； θ—缓坡泄槽底坡坡角（°）； H0—抛物线起始断面比能， g v H h 2 2 0 = + ；
H,ⅴ一分别为抛物线起始断面平均水深(m)及流速(m3/s) Q一流速分布不均匀系数,通常取=1.0; K一系数,对于落差较大的重要工程,取K=1.5;对于落差较小者,取K=1.1~1.3: 抛物线 四)泄槽的横剖面 泄槽横剖面形状在岩基上多做成矩形或近似于矩形,以使水流均匀分布和有利于下游消能, 边坡坡比大约为1:0.1~10.3:在土基上则采用梯形,但边坡不宜太缓,以防止水流外溢和影响 流态,大约为1:1-~12 泄槽边墙顶高程,应根据波动和掺气后的水面线,加上0.5~1.5m的超高来确定。对非直线段、 过渡段、弯道等水力条件比较复杂的部位,超高应适当增加。掺气程度与流速、水深、边界糙 率及进口形状等因素有关。 掺气水深h(m)可用下式估算 100 式中h、h一分别为泄槽计算断面不掺气水深及掺气后水深(m) ⅴ一为不掺气情况下计算断面的平均流速(m/s) 5一修正系数,一般为10-14(sm),当流速大时宜取大值 在泄槽转弯处的横剖面,弯道处水流流态复杂,由弯道离心力及冲击波共同作用下形成的外 墙水面与中心线水面的高差Δh如图6-12(a)所示。Δh可按下式计算 △h=K 式中△h横向水面差; 0弯道段中心线曲率半径(m); b-弯道宽度(m); K一超高系数,其值可按表6-2查取。 为消除弯道段的水面干扰,保持泄槽轴线的原底部高程、边墙髙程等不变,以利施工,常将 内侧渠底较轴线高程下降ΔZ,而外侧渠底则抬高ΔZ,如图所示。 Ro 第8页
第 8 页 H，v—分别为抛物线起始断面平均水深（m）及流速（m3 /s）； —流速分布不均匀系数，通常取 =1.0； K—系数，对于落差较大的重要工程，取 K=1.5；对于落差较小者，取 K=1.1~1.3； （四）泄槽的横剖面 泄槽横剖面形状在岩基上多做成矩形或近似于矩形，以使水流均匀分布和有利于下游消能， 边坡坡比大约为 1:0.1~1:0.3；在土基上则采用梯形，但边坡不宜太缓，以防止水流外溢和影响 流态，大约为 1:1~1:2。 泄槽边墙顶高程，应根据波动和掺气后的水面线，加上 0.5~1.5m 的超高来确定。对非直线段、 过渡段、弯道等水力条件比较复杂的部位，超高应适当增加。掺气程度与流速、水深、边界糙 率及进口形状等因素有关。 掺气水深 hb（m）可用下式估算。 h v hb ) 100 (1 = + 式中 h、hb—分别为泄槽计算断面不掺气水深及掺气后水深（m）； v—为不掺气情况下计算断面的平均流速（m/s）； —修正系数，一般为 1.0~1.4(s/m)，当流速大时宜取大值。 在泄槽转弯处的横剖面，弯道处水流流态复杂，由弯道离心力及冲击波共同作用下形成的外 墙水面与中心线水面的高差Δh 如图 6-12（a）所示。Δh 可按下式计算。 0 2 gr v b h = K 式中 Δh—横向水面差； r0—弯道段中心线曲率半径（m）； b—弯道宽度（m）； K—超高系数，其值可按表 6-2 查取。 为消除弯道段的水面干扰，保持泄槽轴线的原底部高程、边墙高程等不变，以利施工，常将 内侧渠底较轴线高程下降 ，而外侧渠底则抬高 ，如图所示