【正文】 。引水發(fā)電系統(tǒng)位于右岸，緩解左岸其他建筑物布置緊張的狀況，可以縮短左岸泄洪隧洞和過(guò)木隧洞的長(zhǎng)度。圖122 瀑布溝水電站左岸地下廠(chǎng)房長(zhǎng)尾水方案圖123見(jiàn)圖124。（2）拱壩樞紐中的表孔溢流的結(jié)構(gòu)型式拱壩樞紐中的表孔溢流的結(jié)構(gòu)型式又可分為三種：自由跌流式（圖32）廣東省流溪河拱壩樞紐，不設(shè)閘門(mén)，采用差動(dòng)式高低鼻坎（三孔高坎，坎頂高程230m，四孔低坎，坎面高程129m），促使下泄水流在空中對(duì)撞消能，在千年一遇洪水位時(shí)下泄流量為635m3/s。缺點(diǎn)①當(dāng)壩型為拱壩時(shí)，由于壩身單薄，需設(shè)置實(shí)體泄槽或滑雪道結(jié)構(gòu)，實(shí)體的泄槽工程量較大，不經(jīng)濟(jì)，而輕型的滑雪道易引起振動(dòng)，穩(wěn)定性不好；②不能提前預(yù)泄洪水，不能滿(mǎn)足排砂，放空水庫(kù)等要求，所以常和其它型式的泄水建筑物結(jié)合使用。這種壩頂溢流型式可采用挑流消能，單寬流量可稍大于自由跌流式采用的單寬流量。圖35 大孔口溢流2 岸邊溢洪道 多用于土石壩樞紐和在狹谷中建造的混凝土壩樞紐，特別是支墩壩和輕型壩，當(dāng)泄水量大而壩身泄水設(shè)施難以滿(mǎn)足時(shí)，也可以建造河岸溢洪道。（即溢流壩（溢洪道）的堰頂高程和溢流壩（溢洪道）的寬度。（4）調(diào)洪演算求解設(shè)計(jì)或校核洪水位和最大下泄流量采用試算法或單輔助線(xiàn)法，求解不同孔口尺寸條件下的設(shè)計(jì)或校核洪水位和最大下泄流量。 溢流壩（溢洪道）孔口總凈寬 溢流壩（溢洪道）孔口總凈寬可按（33）式初步擬定。近年來(lái)，隨著壩下消能措施的不斷改善，單寬流量有逐漸加大的趨勢(shì)，如漢江的安康水電站，最大壩高128m，最大下泄流量35700，采用寬尾墩和消力池聯(lián)合削能，單寬流量達(dá)250 m3/(sWES堰頂曲線(xiàn)(圖317)的表達(dá)式為：式中，—剖面定型設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭的75%~95%選取。 溢流壩壩頂構(gòu)造③門(mén)葉可移出孔口，便于檢修維護(hù)；且門(mén)葉之間可在孔口間互換，故在孔口較多時(shí)，可兼作它孔的事故門(mén)或檢修門(mén)，對(duì)移動(dòng)式啟閉機(jī)的適應(yīng)性較好。檢修閘門(mén)一般在靜水中啟閉，啟閉力較小，因此閘門(mén)的形式一般采用平板閘門(mén)，使各閘孔可交替使用平板檢修閘門(mén)。 閘墩平面形式圖328 閘墩的作用閘墩的高度及長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足閘門(mén)、工作橋、交通橋、啟閉設(shè)備的布置和運(yùn)行要求。（2）計(jì)算壩面單寬流量q（m3/）?！瑍。Q下= Q溢+Q電+Q底—Q來(lái)。目前依據(jù)水利水電工程鋼閘門(mén)設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)于泄水管道中的工作閘門(mén)或事故閘門(mén)，其門(mén)后通氣孔面積可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：管徑一般為20cm。 孔身段布置 有壓泄水孔孔身段可以采用圓形斷面，這樣需要在檢修閘門(mén)之后和工作閘門(mén)之前設(shè)置漸變段?？梢杂猛跽藿ㄗh的簡(jiǎn)單近似公式估算。 正槽式溢洪道的位置選擇 對(duì)于低實(shí)用堰(圖48)，應(yīng)考慮堰高P1對(duì)流量系數(shù)取值的影響：（1）2 溢流壩頂上游面曲線(xiàn)段）。由于低堰溢流曲線(xiàn)平緩，要求堰下反弧半徑要比溢流壩采用較大的數(shù)值，一般取(～)(P1+H)，H為校核洪水位的堰上水頭。 引水渠作用是將庫(kù)水平順引至溢流堰前。當(dāng)孔身段為矩形時(shí)，凈空高度可為最大流量時(shí)不摻氣水深的30%~50%。 壓坡段A——閘門(mén)后管道面積，m2。（3）通氣孔內(nèi)口應(yīng)盡量靠近閘門(mén)下游面，并力求設(shè)在門(mén)后管道頂板最高位置。 放空時(shí)段一般選擇在枯水期，根據(jù)所設(shè)計(jì)的樞紐工程的水文資料查找該時(shí)段的上游來(lái)水量。即首先初步擬定幾組底孔的進(jìn)口高程及斷面尺寸，進(jìn)行放空計(jì)算，選擇一組滿(mǎn)足放空要求的底孔進(jìn)口高程及斷面尺寸。 （1）溢流壩上常設(shè)置工作橋，橋上布置固定式或移動(dòng)式啟起閉機(jī)械。當(dāng)大于堰面曲線(xiàn)與直線(xiàn)段及反弧段總長(zhǎng)度，則下泄水流不摻氣。當(dāng)大于堰面曲線(xiàn)與直線(xiàn)段及反弧段總長(zhǎng)度，則下泄水流不摻氣。 整個(gè)壩面不摻氣水面線(xiàn)工作閘門(mén)頂部高程為正常蓄水位+1～。③支臂支撐處縱向推力較大，有時(shí)還產(chǎn)生側(cè)向推力，因而閘墩設(shè)計(jì)較復(fù)雜，鋼筋用量較大。圖322 溢流壩剖面與非溢流壩基本剖面的配合（2）拱壩樞紐中溢流壩剖面與非溢流壩基本剖面的配合(圖323)當(dāng)溢流壩布置在河床中間，與非溢流壩剖面（拱冠梁剖面）配合，當(dāng)溢流壩布置在左右兩岸，與相應(yīng)位置的非溢流壩剖面配合。 3. 庫(kù) 段Δt(12h)Q(m)(10m)工程上常采用的單寬流量為：對(duì)于軟弱巖石或裂隙發(fā)育的巖石，q=20～50m3/(s（4）上游最高淹沒(méi)限制水位上游最高淹沒(méi)限制水位涉及到上游淹沒(méi)、移民搬遷諸多問(wèn)題，梯級(jí)開(kāi)發(fā)的水電站還受到上一級(jí)發(fā)電尾水的限制，應(yīng)根據(jù)河流開(kāi)發(fā)規(guī)劃確定的上游最高淹沒(méi)限制水位。當(dāng)泄水建筑物的型式采用開(kāi)敞式的河床溢流壩（或河岸溢洪道），則需要擬定幾組溢流壩（或溢洪道）的堰頂高程和溢流壩（溢洪道）的前沿凈寬。泄洪建筑物安全泄洪的主要內(nèi)容，概括起來(lái)可包括兩個(gè)方面：泄洪建筑物在泄放高速水流和消能過(guò)程中的自身安全；消能后使水流能妥善地與下游河道聯(lián)接，不會(huì)引起壩后下游地區(qū)嚴(yán)重的沖刷。有壓泄水孔泄水時(shí)，整個(gè)泄水孔都處于滿(mǎn)流承壓狀態(tài)，無(wú)壓泄水孔泄水時(shí)，除進(jìn)口有一段壓力短管外，其余部分處于明流狀態(tài)。挑流鼻坎一般比堰頂?shù)秃芏啵蚨艟噍^大，可采用較大的單寬流量。圖33 鼻坎挑流式泄水建筑物（挑流鼻坎多采用連續(xù)式結(jié)構(gòu)。）圖34 滑雪道泄水建（1）重力壩樞紐中的表孔溢流結(jié)構(gòu)型式（圖31）圖31 重力壩樞紐中的表孔溢流結(jié)構(gòu)型式優(yōu)點(diǎn)：①除渲泄洪水外，也能用于排除冰凌和漂浮物，孔口不易堵塞。為了不增加過(guò)多的工程量，鼻坎末端與堰頂之間的高差常不大于6~8m。②閘門(mén)承受的水頭較小，孔口尺寸可以較大，當(dāng)閘門(mén)全開(kāi)時(shí)，下泄流量與成正比（為水頭），隨著庫(kù)水位的升高，下泄量也迅速增大，故超泄能力大。壩軸線(xiàn)需要向下游移動(dòng)，地基完整性較差，技術(shù)處理相對(duì)復(fù)雜。（3）左岸地下廠(chǎng)房長(zhǎng)尾水方案同上同上同上同上利用河灣形成的落差較大。樞紐布置方案比較：我國(guó)廣東省乳源縣南水支流湯盆水河上的泉水拱壩樞紐, ，采用兩岸滑雪道式溢洪道，兩岸的溢洪道在平面上對(duì)稱(chēng)地布置以造成對(duì)撞式的消能。樞紐工程采用混凝土實(shí)體重力壩，河床中間為壩后式廠(chǎng)房的布置方案，采用廠(chǎng)壩聯(lián)合作用型式。 壩址、壩型和樞紐布置是相互關(guān)聯(lián)的，不同的壩軸線(xiàn)適于不同的壩型和樞紐布置方案，同一壩軸線(xiàn)也可以有不同的壩型和樞紐布置方案。需要處理抗力體尾部的強(qiáng)風(fēng)化夾層，基礎(chǔ)處理工程量約有增加。4 壩軸線(xiàn)（壩址）選擇案例 溪落渡壩軸線(xiàn)選擇1 溪落渡壩軸線(xiàn)選擇位于金沙江上游的溪落渡水電工程是一座以發(fā)電為主，兼有攔砂、防洪和改善下游航道條件等的綜合利用效益的水利水電樞紐工程。對(duì)壩基地質(zhì)的要求，也應(yīng)隨壩型和壩高而有所不同。 選擇壩軸線(xiàn)（壩址）所需要的基本資料 地形資料 地形資料包括該壩址地區(qū)的實(shí)測(cè)地形圖和河流地段的縱橫斷面圖。實(shí)際上水利水電樞紐的壩址所占的位置實(shí)際并不是一條線(xiàn)，而是具有一定的寬度的，除了布置壩體以外，還要布置其他的主要建筑物。第三階段——技術(shù)設(shè)計(jì)階段。 其 他 當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)的自然經(jīng)濟(jì)情況、施工設(shè)備、技術(shù)力量以及地震等方面的有關(guān)資料等。 綜合效益綜合效益 壩體混凝土方量較X壩軸線(xiàn)多23萬(wàn)m基礎(chǔ)開(kāi)挖工程量較X壩軸線(xiàn)多52萬(wàn)m3。紅柳溝壩址天然材料運(yùn)距、交通及施工場(chǎng)地條件優(yōu)越，比馬六溝壩址增加發(fā)電水頭9m，增加裝機(jī)容量20萬(wàn)KW，發(fā)電效益好。 泄洪建筑物與電站廠(chǎng)房分開(kāi)布置方式 （1）位于較寬河谷中的水利水電樞紐工程，廣泛地采用泄洪與電站廠(chǎng)房分開(kāi)布置的方式，這種布置形式結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，清晰明了，進(jìn)口水流條件較好，出口情況也容易控制，可采用導(dǎo)水墻和合適的消能型式減少泄洪時(shí)沖淤下游河床及抬高尾水位的問(wèn)題，電站廠(chǎng)房應(yīng)盡可能靠近壩體，以減少管道工程量和水頭損失以及開(kāi)挖工程量。當(dāng)壩基地質(zhì)不好、下游的尾水又淺時(shí)，要設(shè)置短護(hù)坦以保護(hù)壩址，或設(shè)二道壩以壅高尾水形成較好的消力池。圖121樞紐建筑物布置相對(duì)較集中，施工難度大，干擾大。引水系統(tǒng)水頭損失較方案（2），年發(fā)電量少1%。河床溢洪道一般是指在壩身設(shè)置的泄水建筑物，其型式又有從壩頂溢流，即表孔溢流，或在壩身開(kāi)設(shè)大孔口溢流和在壩身設(shè)置的泄水孔泄水等。（滑雪道是由與溢（泄）洪壩體相連接的泄槽組成，泄槽常為壩體輪廓以外的結(jié)構(gòu)，用縫與壩體分開(kāi)?；┑朗枪皦翁赜械囊环N溢洪建筑物，滑雪道泄槽既可與表孔連接，也可與中孔連接。由于拱壩壩體薄，中孔斷面一般采用矩形斷面，不需要在孔口內(nèi)設(shè)置矩形斷面向圓形斷面過(guò)渡, 圓形斷面再向矩形斷面過(guò)渡的漸變段。③可以較方便地采用窄縫式鼻坎等各種挑流消能措施。 水庫(kù)的調(diào)洪演算一般需要有以下步驟：（1）收集計(jì)算基本資料調(diào)洪演算計(jì)算基本資料包括設(shè)計(jì)和校核洪水過(guò)程線(xiàn)、水庫(kù)水位~容積曲線(xiàn)、河道水位~流量曲線(xiàn)、上游最高限制淹沒(méi)水位、下游河道最大的允許下泄流量、起調(diào)水位等。當(dāng)上游來(lái)水量小于正常水位或汛前限制水位閘門(mén)全開(kāi)時(shí)的泄量時(shí)，由閘門(mén)控制，來(lái)多少流量，泄多少流量，不進(jìn)行調(diào)蓄計(jì)算。（34）圖311 堰頂高程計(jì)算簡(jiǎn)圖Q——滿(mǎn)足下游河道防洪標(biāo)準(zhǔn)的允許最大下泄流量。表31為了減少計(jì)算的數(shù)值大小，中的采用了溢洪道堰頂以上的庫(kù)容。對(duì)于其他時(shí)段，計(jì)算方法完全一樣，計(jì)算數(shù)據(jù)及成果皆列于表35中。105①?gòu)膱D圖35上可查得最大下泄流量q=250m/s。4⑤閘門(mén)開(kāi)啟迅速。圖332（2）低壩壩頭部水面線(xiàn)坐標(biāo)x/H和y/H的值當(dāng)上游壩面為垂直時(shí)，可按表34求得x，y值點(diǎn)繪出低壩壩頭部水面線(xiàn)。 圖334 溢流壩上的導(dǎo)墻及邊墩5 壩身泄水孔的進(jìn)口高程及孔口尺寸壩身泄水孔的進(jìn)口高程除應(yīng)滿(mǎn)足工程要求的泄放水流的要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足最小淹沒(méi)水深的要求。 （3）參加放空泄水的建筑物對(duì)于有壓泄水孔(圖340)，當(dāng)上游關(guān)閉檢修門(mén)，開(kāi)啟工作閘門(mén)進(jìn)行洞內(nèi)檢修時(shí)，用于對(duì)洞內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)氣；檢修完畢后，在檢修閘門(mén)與工作閘門(mén)間需充水平壓，以減少檢修閘門(mén)的啟閉力，這時(shí)通氣孔起排氣作用?！饪椎某浞滞饬?，m3/s。 閘門(mén)槽的形狀和尺寸 進(jìn)口檢修閘門(mén)一般采用平板閘門(mén)，支承閘門(mén)的閘門(mén)槽常因體形形狀不當(dāng)，造成水流脫壁，產(chǎn)生空蝕破壞。當(dāng)孔身段為城門(mén)洞形時(shí)，拱角距水面的高度可為最大流量時(shí)不摻氣水深的20%~30%。 反弧段末端高程應(yīng)保證泄水孔為自由出流，或略低于下游最高尾水位。 溢洪道的過(guò)水流量校核對(duì)調(diào)洪演算擬定的溢洪道孔口進(jìn)行分孔，確定了閘墩的形式和厚度后，應(yīng)準(zhǔn)確地確定流量系數(shù)和收縮系數(shù)，再根據(jù)式（3）校核其過(guò)水流量。 引水渠 1，——與上游面坡度有關(guān)的參數(shù)，當(dāng)上游壩面垂直時(shí)，當(dāng)上游壩面坡度為3：1時(shí)。 泄水槽（陡坡段） 溢流堰（圖351）的作用是控制溢洪道的泄水能力。要求：（3）小，水流經(jīng)過(guò)堰面路程過(guò)短，不能逐漸轉(zhuǎn)向，要求。要有利于下泄洪水歸入原河道。出口 反弧段 壩身泄水孔的出口一般多采用單圓弧式，其反弧半徑可采用為反弧段最低點(diǎn)的水深，也可以參考以下經(jīng)驗(yàn)公式選取。L—計(jì)算斷面離起始斷面的水平距離。 無(wú)壓泄水孔明流段底緣曲線(xiàn)無(wú)壓泄水孔在工作閘門(mén)后明流段的底部應(yīng)與孔口出流水舌的底緣一致，一般采用射流拋物線(xiàn)線(xiàn)型(圖343)，在閘孔與拋物線(xiàn)起點(diǎn)之間設(shè)一段直線(xiàn)緩沖段，也可以直接做成一定坡度的直線(xiàn)形。（見(jiàn)第四章，3進(jìn)水口主要設(shè)備的設(shè)計(jì)）52（m3/s）Q底2 溢流壩常用的四種消能工程型式的特點(diǎn)見(jiàn)35表。（3）作用在橋梁上的荷載主要有恒載：包括橋梁上部結(jié)構(gòu)物自身重力及附屬設(shè)備重、填土重及土壓力等；活載：包括人群荷載、車(chē)輛荷載及其產(chǎn)生的沖擊力、制動(dòng)力以及所引起的土側(cè)壓力等；其它荷載：包括溫度變化及混凝土收縮而引起的力、梁橋簡(jiǎn)易支座的摩阻力、以及施工荷載、冰及漂浮物對(duì)墩臺(tái)的撞擊力等。 邊墩和導(dǎo)墻 自然摻氣后水面線(xiàn)的確定 自然摻氣后水面線(xiàn)的確定 閘孔中心線(xiàn)水面線(xiàn)坐標(biāo)（2型中墩）H/Hd X/HdY/Hd 不摻氣水面線(xiàn)的計(jì)算1 圖330 平面閘門(mén)門(mén)槽對(duì)于重力壩樞紐工程，閘墩在平面上的布置有兩種形式(圖331 )，閘墩位于溢流壩段的中心線(xiàn)上（即溢流壩段的橫縫布置在閘孔的中間）；閘墩位于溢流壩段的兩端（即溢流壩段的橫縫布置在閘墩的中間）。 閘墩②具有影響水流條件的門(mén)槽，對(duì)高水頭閘門(mén)特別不利，容易引起空蝕現(xiàn)象?；⌒伍l門(mén)和平板閘門(mén)。 反弧段反弧段上流速愈大，要求反弧半徑愈大，這樣反弧段上流速分布愈均勻，動(dòng)水壓力愈小，與下游銜接愈好。 溢流壩頂上游面曲線(xiàn)段 溢流壩上游端(圖318)一般采用橢圓或三心園曲線(xiàn)。 圖315(m/s)(m/s)116024700105511712621534882413891182276296722141077791193291441020384192121212043076013905862931683(m)7580859095100105115125135容積(10m)