第十节第十节第十节第十节 泄水重力坝泄水重力坝泄水重力坝泄水重力坝一、溢流重力坝一、溢流重力坝一、溢流重力坝一、溢流重力坝1 按功能可分为以下三类：按功能可分为以下三类：按功能可分为以下三类：按功能可分为以下三类： （1 1 1 1）泄洪建筑物）泄洪建筑物）泄洪建筑物）泄洪建筑物 （2 2 2 2）泄水孔（放水孔）泄水孔（放水孔）泄水孔（放水孔）泄水孔（放水孔） （3 3 3 3）施工泄水道）施工泄水道）施工泄水道）施工泄水道2 溢流坝的工作特点溢流坝的工作特点溢流坝的工作特点溢流坝的工作特点 溢流坝既是挡水建筑物溢流坝既是挡水建筑物溢流坝既是挡水建筑物溢流坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物，除应满足又是泄水建筑物，除应满足又是泄水建筑物，除应满足又是泄水建筑物，除应满足稳定和强度要求外，还需要稳定和强度要求外，还需要稳定和强度要求外，还需要稳定和强度要求外，还需要满足泄水的要求满足泄水的要求满足泄水的要求满足泄水的要求。 3孔口设计孔口设计孔口设计孔口设计 溢流坝孔口尺寸的拟定溢流坝孔口尺寸的拟定溢流坝孔口尺寸的拟定溢流坝孔口尺寸的拟定包括泄水前缘总宽度、堰顶包括泄水前缘总宽度、堰顶包括泄水前缘总宽度、堰顶包括泄水前缘总宽度、堰顶高程以及孔口数目和尺寸。高程以及孔口数目和尺寸。高程以及孔口数目和尺寸。高程以及孔口数目和尺寸。4 1. 1. 确定洪水标准确定洪水标准确定洪水标准确定洪水标准5 2. 2.确定溢流坝的下确定溢流坝的下确定溢流坝的下确定溢流坝的下泄流量泄流量泄流量泄流量Q = QQ = QZZ - -QQ00 6(1)(1)坝顶溢流式坝顶溢流式3.孔口形式的选择孔口形式的选择7(2)大孔口溢流式大孔口溢流式8三峡工程三峡工程9 4.4.4.4.溢流孔口尺寸的确定溢流孔口尺寸的确定溢流孔口尺寸的确定溢流孔口尺寸的确定(1)(1)(1)(1)单宽流量的确定单宽流量的确定单宽流量的确定单宽流量的确定 设设设设L L L L为溢流段净宽（不包为溢流段净宽（不包为溢流段净宽（不包为溢流段净宽（不包括闸墩的宽度），则通过溢括闸墩的宽度），则通过溢括闸墩的宽度），则通过溢括闸墩的宽度），则通过溢流孔口的单宽流量为：流孔口的单宽流量为：流孔口的单宽流量为：流孔口的单宽流量为： q =q =q =q = Q QLL10 1) 1) 溢流前缘总长溢流前缘总长溢流前缘总长溢流前缘总长L L00应为：应为：应为：应为：(2)(2)(2)(2)孔口尺寸孔口尺寸孔口尺寸孔口尺寸11 当采用大孔口泄洪时，可用下式当采用大孔口泄洪时，可用下式计算出堰顶水头计算出堰顶水头H H0 0 当采用开敞式溢流时，可利用下当采用开敞式溢流时，可利用下式，计算出堰顶水头式，计算出堰顶水头H H0 0 2 2）溢流坝的堰顶高程）溢流坝的堰顶高程12 5.5.5.5.闸门的类型与闸门的类型与闸门的类型与闸门的类型与作用作用作用作用 水工闸门按其功用可水工闸门按其功用可水工闸门按其功用可水工闸门按其功用可分为工作闸门、事故闸门分为工作闸门、事故闸门分为工作闸门、事故闸门分为工作闸门、事故闸门和检修闸门。和检修闸门。和检修闸门。和检修闸门。 13 6. 6.闸墩的作用闸墩的作用闸墩的作用闸墩的作用 闸闸闸闸墩墩墩墩的的的的作作作作用用用用是是是是将将将将溢溢溢溢流流流流坝坝坝坝前前前前缘缘缘缘分分分分隔隔隔隔为为为为若若若若干干干干个个个个孔孔孔孔口口口口，并并并并承承承承受受受受闸闸闸闸门门门门传传传传来来来来的的的的水水水水压压压压力力力力（支支支支承承承承闸闸闸闸门门门门），也也也也是是是是坝坝坝坝顶顶顶顶桥桥桥桥梁梁梁梁和和和和启启启启闭闭闭闭设设设设备备备备的的的的支承结构。支承结构。支承结构。支承结构。14 7. 7.横缝的布置横缝的布置横缝的布置横缝的布置缝设在闸墩中间缝设在闸墩中间缝设在闸墩中间缝设在闸墩中间 缝设在溢流孔跨中缝设在溢流孔跨中缝设在溢流孔跨中缝设在溢流孔跨中15 溢流曲线和剖面设计溢流曲线和剖面设计溢流曲线和剖面设计溢流曲线和剖面设计1. 1.溢流面曲线溢流面曲线溢流面曲线溢流面曲线 溢流面曲线由顶部曲线溢流面曲线由顶部曲线溢流面曲线由顶部曲线溢流面曲线由顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段、中间直线段和下部反弧段、中间直线段和下部反弧段、中间直线段和下部反弧段三部分组成。段三部分组成。段三部分组成。段三部分组成。 16堰面曲线方程如下：堰面曲线方程如下：式中：式中：H Hd d定型设计水头，按堰顶最大定型设计水头，按堰顶最大作用水头作用水头Hmax Hmax 的的75%75%95%95%计算计算XY17对对于于设设有有胸胸墙墙溢溢流流堰堰的堰面曲线：的堰面曲线： H Hd d 定定型型设设计计水水头头，一一般般取取孔孔口口中中 心心 至至 校校 核核 洪洪 水水 位位 的的 75%75% 95%95%； 孔孔口口收收缩缩断断面面上上的的流流速速系系数数，一般取一般取 =0.95 =0.95。18 2. 2.反弧段反弧段反弧段反弧段 溢流坝下游反弧段的作溢流坝下游反弧段的作溢流坝下游反弧段的作溢流坝下游反弧段的作用是使溢流坝面下泄的水流用是使溢流坝面下泄的水流用是使溢流坝面下泄的水流用是使溢流坝面下泄的水流平顺地与下游消能设施相衔平顺地与下游消能设施相衔平顺地与下游消能设施相衔平顺地与下游消能设施相衔接。接。接。接。19 3. 3.直线段直线段直线段直线段 中间的直线段与坝顶曲线中间的直线段与坝顶曲线中间的直线段与坝顶曲线中间的直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度一般和下部反弧段相切，坡度一般和下部反弧段相切，坡度一般和下部反弧段相切，坡度一般与非溢流坝段的下游坡相同。与非溢流坝段的下游坡相同。与非溢流坝段的下游坡相同。与非溢流坝段的下游坡相同。具体应由稳定和强度分析及剖具体应由稳定和强度分析及剖具体应由稳定和强度分析及剖具体应由稳定和强度分析及剖面设计确定。面设计确定。面设计确定。面设计确定。 20 4.4.4.4.溢流重力坝剖面设计溢流重力坝剖面设计溢流重力坝剖面设计溢流重力坝剖面设计21 消能工的形式与设计消能工的形式与设计消能工的形式与设计消能工的形式与设计22 1. 1. 1. 1.消能工设计原则与形式消能工设计原则与形式消能工设计原则与形式消能工设计原则与形式 (1)(1)(1)(1)消能工的设计原则消能工的设计原则消能工的设计原则消能工的设计原则 (2)(2)(2)(2)消能工的形式消能工的形式消能工的形式消能工的形式23 5.5.5.5.消力戽消能消力戽消能消力戽消能消力戽消能2.2.2.2.挑流消能挑流消能挑流消能挑流消能3.3.3.3.底流式消能底流式消能底流式消能底流式消能4.4.4.4.面流消能面流消能面流消能面流消能6.6.联合消能联合消能24 溢流坝设计中有关高速水流溢流坝设计中有关高速水流溢流坝设计中有关高速水流溢流坝设计中有关高速水流空化和空蚀、掺气、脉动、冲击波空化和空蚀、掺气、脉动、冲击波空化和空蚀、掺气、脉动、冲击波空化和空蚀、掺气、脉动、冲击波25 二、坝身泄水孔二、坝身泄水孔二、坝身泄水孔二、坝身泄水孔 1.1.1.1.坝身泄水孔的作用坝身泄水孔的作用坝身泄水孔的作用坝身泄水孔的作用26 2. 2. 2. 2.坝身泄水孔的形式坝身泄水孔的形式坝身泄水孔的形式坝身泄水孔的形式 按按按按水水水水流流流流条条条条件件件件，坝坝坝坝身身身身泄泄泄泄水水水水孔孔孔孔可可可可分分分分为为为为有有有有压压压压泄泄泄泄水水水水孔孔孔孔和和和和无无无无压压压压泄泄泄泄水水水水孔孔孔孔；按按按按泄泄泄泄水水水水孔孔孔孔所所所所处处处处的的的的高高高高程程程程可可可可分分分分为为为为中中中中孔孔孔孔和和和和底底底底孔孔孔孔；按按按按布布布布置置置置的的的的层层层层数数数数又又又又可可可可分为单层和多层的。分为单层和多层的。分为单层和多层的。分为单层和多层的。27 3.3.3.3.进口段进口段进口段进口段4.4.4.4.闸门段闸门段闸门段闸门段5.5.5.5.孔身段孔身段孔身段孔身段6.6.6.6.渐变段渐变段渐变段渐变段28 平压管平压管平压管平压管 为了减小检修闸门的启为了减小检修闸门的启为了减小检修闸门的启为了减小检修闸门的启门力，应当在检修闸门和工门力，应当在检修闸门和工门力，应当在检修闸门和工门力，应当在检修闸门和工作闸门之间设置与水库连通作闸门之间设置与水库连通作闸门之间设置与水库连通作闸门之间设置与水库连通的平压管。的平压管。的平压管。的平压管。 29