SDJ 341-1989 溢洪道设计规范.pdf
《SDJ 341-1989 溢洪道设计规范.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SDJ 341-1989 溢洪道设计规范.pdf(48页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、中华人民共和国行业标准溢洪道设计规范发布实施中华人民共和国能源部水利部发布中华人民共和国行业标准溢洪道设计规范主编单位中南勘测设计院批准部门中华人民共和国能源部水利部中华人民共和国能源部水利部关于颁发溢洪道设计规范的通知能源水规号根据国家计委关于编制设计规范的要求原水利电力部委托中南勘测设计院会同北京勘测设计院和陕西省水利水电勘测设计院编制了溢洪道设计规范在编制过程中进行了广泛的调查研究和征求意见吸收了有关设计科研成果并经多次讨论审查现批准颁发溢洪道设计规范自一九九年九月一日起施行本规范由水利电力出版社出版各单位在执行中如有意见请函告中南勘测设计院和水利水电规划设计总院一九八九年十二月三十一日
2、说明本规范在我国系首次制定在编制过程中进行了广泛地调查研究认真总结了我国溢洪道工程的实践经验试验研究和原型观测成果同时也借鉴了国外已有的研究成果和实践经验本规范编制组由中南勘测设计院北京勘测设计院和陕西省水利水电勘测设计院等三个单位组成中南勘测设计院为主编单位参加本规范编写的主要人员有中南勘测设计院陈其煊李诚邓正湖席与光北京勘测设计院吴季宏陕西省水利水电勘测设计院曹国兰目次第一章总则第二章溢洪道布置第一节一般原则第二节进水渠第三节控制段第四节泄槽第五节消能防冲设施第六节出水渠第三章水力设计第一节一般规定第二节进水渠第三节控制段第四节泄槽第五节消能防冲第六节出水渠第七节厂顶溢流及厂前挑流第八节泄
3、洪隧洞出口第九节防空蚀设计第四章建筑物结构设计第一节一般规定第二节进水渠渠底衬护第三节控制段第四节泄槽底板第五节挑流鼻坎第六节消力池护坦第七节边墙第八节下游防冲第五章地基及边坡处理第一节一般规定第二节地基开挖第三节固结灌浆第四节地基防渗和排水第五节断层软弱夹层及岩溶处理第六节边坡开挖及处理第六章观测设计第一节一般原则溢洪道设计规范第二节一般性观测第三节专门性观测附录一水力设计计算公式附录二高速水流区的防空蚀设计附录三荷载计算附录四常用参数表附录五水力观测设计附录六本规范用词说明溢洪道设计规范第一章总则第条本规范使用范围以河岸式溢洪道的设计为主兼顾厂顶溢流厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计第条本规
4、范适用于大中型水利水电工程中岩基上的级溢洪道的设计级溢洪道的设计可参照使用对于特殊重要的工程应进行专门研究制定补充条例第条设计河岸式溢洪道时应符合水利水电枢纽工程等级划分及设计标准山区丘陵区部分及其它标准和规范的有关规定厂顶溢流厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计还应符合水电站厂房设计规范水工隧洞设计规范的有关规定第条泄洪建筑物的洪水标准一泄洪的设计及校核洪水标准应根据枢纽的等级按照水利水电枢纽工程等级划分及设计标准山区丘陵区部分及其补充规定的有关条文执行二消能防冲的设计洪水标准一级建筑物按百年一遇洪水设计二级建筑物按五十年一遇洪水设计三级建筑物按三十年一遇洪水设计同时还应考虑低于消能防冲设计洪水
5、标准时可能出现的不利情况保证工程安全和正常运行应视需要采用超过消能防冲设计标准的洪水进行校核此时消能防冲建筑物允许出现局部破坏但不得危及大坝及其它主要建筑物的安全或长期影响枢纽运行并易于修复消能防冲建筑物的校核洪水标准可根据枢纽布置及泄洪对枢纽安全的影响程度具体选定消能防冲建筑物的局部破坏危及大坝及挡水建筑物安全时应采用大坝及挡水建筑物的校核洪水标准进行校核第条溢洪道的布置应结合枢纽总体设计全面考虑注意协调泄洪发电航运漂木及灌溉等建筑物在布置上的矛盾避免相互干扰并适当注意景观应根据运用条件使枢纽的泄洪建筑物布置协调充分研究分散与集中的利弊进行优选对于河谷狭窄的枢纽应重视泄洪消能布置和形式的合理
6、选择避免下泄水流对河床和岸坡的严重冲刷以及河道的淤积保证其它建筑物的正常运行第条在有条件时经技术经济比较论证后溢洪道可布置为正常溢洪道和非常溢洪道一正常溢洪道的泄洪能力不应小于设计洪水标准下所要求的泄量非常溢洪道宣泄超过设计情况的洪水二非常溢洪道的启用标准应根据工程等级枢纽布置坝型洪水特性及标准库容特性及对下游的影响等因素确定控制段以下结构结合地形地质条件可适当简化三非常溢洪道启用时水库最大总下泄量不应超过坝址同频率的天然洪水四正常溢洪道在布置和运用上可分为主副溢洪道应根据地形地质条件枢纽布置坝型洪水特性及对下游的影响等因素研究确定副溢洪道控制段以下结构亦可根据实际条件适当简化第条设计溢洪道时
7、应充分掌握和认真分析气象水文泥沙地形地质地震建筑材料生态与环境及坝址上下游河流规划要求等基本资料特别是工程地质和水文地质资料设计溢洪道时应认真考虑施工和运用条件溢洪道设计规范第条大型或水力条件较复杂的中型工程的溢洪道应经水工模型试验论证其布置及水力设计的合理性并根据洪水调度要求编制溢洪道运行和闸门操作规程第条溢洪道设计应在不断总结实践经验和科学试验的基础上积极慎重地采用新技术选择最优方案使设计不断创新有所前进第二章溢洪道布置第一节一般原则第条河岸式溢洪道一般包括进水渠控制段泄槽消能防冲设施及出水渠第条溢洪道包括正常溢洪道和非常溢洪道的布置应根据自然条件工程特点枢纽布置的要求施工及运用条件经济指
8、标等综合考虑全面规划正常溢洪道和非常溢洪道一般宜分开布置非常溢洪道宜采用开敞式经论证亦可采用自溃坝式包括漫溢式和引冲式第条溢洪道的泄量溢流前缘总宽度及堰顶或闸底高程等应根据下列因素通过技术经济比较选定一水库特性洪水调度二地形地质条件下游河床及两岸抗冲能力三河道特性及消能要求四与相邻建筑物的关系五闸门形式及定型尺寸六运用条件七造价及维修费用第条溢洪道的位置应选择有利的地形布置在岸边或垭口以减少工程量并应尽量避免深挖形成高边坡特别是对于不利的地质条件以免造成边坡失稳或处理困难根据地形条件也可布置侧槽式溢洪道或其它形式的进口第条应将溢洪道布置在稳定的地基上并应考虑岩层及地质构造的性状还应充分注意建库
9、后水文地质条件的变化对建筑物及边坡稳定的不利影响第条溢洪道进出口的布置应使水流顺畅溢洪道轴线一般宜取直线如需转弯时应尽量在进水渠或出水渠段内设置弯道第条溢洪道下泄水流的流态和对河床的冲淤不应影响其它建筑物的安全和正常运行第条当溢洪道靠近坝肩特别是拱坝坝肩时其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定第条在土石坝枢纽中溢洪道的布置应考虑一运用应灵活可靠一般优先采用河岸开敞式溢洪道二当溢洪道靠近坝肩时其与大坝连接的导墙接头泄槽边墙等必须安全可靠第条溢洪道的闸门启闭设备及基础抽排水设备应设置备用电源保证供电可靠第二节进水渠第条进水渠的布置应考虑溢洪道设计规范一选择有利的地形地质条件保证施工及运行期的岸坡稳定
10、二在选择轴线方向时宜使进水顺畅当渠道较长时应设置渐变段与控制段连接三渠道需转弯时轴线的转弯半径不宜小于倍渠底宽度弯道至控制堰闸宜有适当长度的直线段第条进水渠进口应因地制宜地布置使水流平顺入渠体形宜简单便于施工当进口布置在坝肩时靠坝一侧应设置顺应水流的曲面导水墙靠山一侧可开挖或衬护成规则曲面当进口布置在垭口面临水库时一般布置成对称或基本对称的喇叭口形式第条进水渠底板一般为等宽或顺水流方向收缩在与控制段连接处应与溢流前缘等宽底板宜为平底或不大的反坡倾向水库第条进水渠一般可不衬护为了减少水头损失或为满足不冲流速的要求是否衬护应通过经济比较确定当岩性差时为防止严重风化剥落或为降低渗压应进行衬护第条进水
11、渠的导墙应满足本规范第条的要求当导墙一侧临水库时墙顶应高于泄洪时的最高库水位防止水流漫溢导墙顺水流长度应满足下列要求一宜大于渠道最大水深的两倍以保持良好的入流条件二与土石坝连接时应以挡住大坝坡脚为下限三当有防渗铺盖时应与坝体防渗设施协调以形成整体防渗系统第三节控制段第条控制段包括控制泄量的堰闸及两侧连接建筑物第条控制堰闸轴线的选定应考虑下列因素一从整个溢洪道的布置出发统筹考虑进水渠泄槽消能防冲设施及出水渠的要求二应满足建筑物对地基的强度稳定性抗渗性及耐久性的要求三便于对外交通和两侧建筑物布置四当控制堰闸靠近坝肩时应与大坝布置协调一致五便于防渗系统的布置使堰闸与两岸或大坝的止水防渗系统形成整体第
12、条控制堰闸有开敞式实用堰和宽顶堰及堰上带胸墙的孔口等剖面形式应根据地形地质条件水力条件运用要求及技术经济指标综合比较选用开敞式溢流堰有较大的超泄能力宜优先选用堰顶是否设置闸门应从工程安全洪水调度运行方便工程投资等方面论证确定第条闸墩的形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第条控制堰闸的工作桥交通桥布置应根据启闭设备运行观测检修和交通等要求确定当有防洪抢险要求时交通桥与工作桥必须分开设置桥下应有足够的净空以满足泄洪排凌及排漂要求第条控制段的顶部高程在泄洪时应不低于校核洪水位加安全超高值关门时应不低于设计洪水位加波浪的计算高度和安全超高值安全超高值可根据建筑
13、物级别坝型及运用条件等选定泄洪时一般采用关门时一般采用溢洪道设计规范波浪高度计算见附录三当溢洪道布置在紧靠坝肩时控制段的顶部高程应与大坝协调一致第四节泄槽第条在选择泄槽轴线时应尽量采用直线当必须设置弯道时弯道宜设置在流速较小水流比较平稳底坡较缓且无变化的部位第条泄槽的纵坡平面型式及横断面应根据地形地质条件及水力条件等确定泄槽纵坡一般大于水流的临界坡临界坡的计算见附录一当条件限制需要变坡时纵坡变化不宜过多且宜先缓后陡泄槽横断面一般可采用矩形断面以使水流分布均匀当结合岩石开挖采用梯形断面时边坡不宜过缓第五节消能防冲设施第条消能防冲设施的形式应根据地形地质条件泄流条件运行方式下游水深及河床抗冲能力消
14、能防冲要求下游水流衔接及对其它建筑物的影响等通过技术经济比较选定河岸式溢洪道一般采用挑流消能或底流消能亦可采用其它消能形式第条选定的消能设施应满足本规范第条的要求并应在设计流量消能防冲洪水标准及以下各级流量尤其是在常遇洪水时消能效果良好结构可靠防空蚀抗磨损和抗冰害必要时可采取相应措施淹没于水下的消能工如消力池辅助消能工等应尽量考虑检修条件第条挑流消能一般适用于岩石地基的高中水头枢纽挑流消能设施的平面形式有等宽式扩散式和收缩式包括窄缝式挑流鼻坎有连续式差动式和各种异型鼻坎等当采用挑流消能时还应慎重考虑挑射水流的雾化对枢纽其它建筑物及运行安全的影响当遇有下列情况时必须采取妥善措施处理一地基存在延伸
15、至下游的缓倾角层面及地质构造有可能被冲坑切断危及建筑物的安全二岸坡有可能被冲塌危及坝肩稳定堵塞出水渠或下游河道三下游涌浪及回流危及大坝与其它建筑物的安全和正常运行第条底流消能可适用于各种岩基或设有船闸筏道等对流态有严格要求的枢纽但不得排漂和排凌底流消能设施有平底式斜坡式或扩散式收缩式等消力池及各种形式的辅助消能工必要时可设多级消力池排底砂时应注意磨蚀问题第条厂顶溢流和厂前挑流消能一般适用于狭窄河谷岩石地基的高中水头枢纽其布置应符合本节有关条文规定第条泄洪隧洞出口一般采用挑流或底流消能应根据地形地质条件水力条件运行条件和下游水位等因素经比较选定第六节出水渠第条溢洪道下泄水流经消能后不能直接泄入河
16、道而造成危害时应设置出水渠第条选择出水渠线路应经济合理其轴线方向应尽量顺应下游河势溢洪道设计规范第三章水力设计第一节一般规定第条溢洪道的水力设计内容一般包括一泄流能力的计算二进水渠的水力设计三控制段的水力设计四泄槽的水力设计五消能防冲的水力设计六出水渠的水力设计七高速水流区的防空蚀设计八其它有关的水力设计上述各项水力设计内容对大型和水力条件较复杂的中型工程应经水工模型试验验证水力条件较简单的中型工程可参照附录一和附录二及类似工程经验通过计算确定第条溢洪道的水力设计应满足下列要求一泄流能力必须满足设计和校核情况所要求的泄量二消能防冲设计的洪水标准应按本规范第条二执行三体型合理简单水流均匀平稳并应
17、避免发生空蚀四下泄水流应符合本规范第条的规定第条溢洪道的水头损失包括沿程损失和局部损失沿程水头损失计算中的糙率值可根据水流边界条件长期运行可能引起的变化及类似工程的经验参考附录四选用局部水头损失计算采用的局部阻力系数一般可参照有关资料分析选用第二节进水渠第条进水渠水力设计应符合本规范第条的规定当渠道较长时应尽量减小水头损失第条进水渠的水流应满足下列要求一水流平稳水面波动小横向水面比降小二渠道流速应大于悬移质不淤流速小于渠道的不冲流速一般不大于如因条件限制流速超过上述规定值应进行论证三渠道流速一般沿程逐渐增加不得突变第条进水渠末端断面水位的确定应计入水流的沿程水头损失和进口渐变段及弯道等的局部水
18、头损失该水位可作为堰闸前控制断面的水位第三节控制段第条溢洪道控制堰闸的泄流能力应满足设计要求泄流能力计算见附录一泄流时堰面上不得出现过大的局部负压体型宜简单便于施工溢洪道设计规范第条控制堰分为高堰和低堰采用开敞式实用堰时堰面曲线可采用幂曲线圆弧曲线驼峰堰当堰上设有胸墙为孔口泄流时堰面曲线可采用抛物线上述曲线可参照附录一公式计算经过水工模型试验论证也可采用其它形式的堰面曲线胸墙底缘可采用椭圆曲线圆弧曲线或其它形式第条选择堰面曲线时堰顶附近出现的压力值应符合下列规定考虑当地大气压的影响一常遇洪水闸门全开时一般不出现负压二校核洪水位闸门全开时出现的负压不得超过三正常蓄水位或常遇洪水位闸门局部开启时以
19、运行中较常出现的开度为准可允许有不大的负压值第条低实用堰一般应满足下游堰面坡度宜陡于设计中应尽量避免形成淹没流第条溢流面与泄槽间采用反弧曲面联接时反弧半径可采用当反弧曲面下游为平直段或消力池护坦时反弧半径可采用流速大时宜选用较大值第条闸墩墩头的体型应使过堰闸水流均匀平顺墩头可采用圆弧型或其它曲线形式当闸墩设置门槽时应选择合理的形式避免引起空蚀破坏墩尾型式可采用曲线型齐头型或宽尾型第四节泄槽第条泄槽的水力设计应根据布置和流量进行水力要素计算确定水流边界面的体型尺寸以及需要采取的工程措施第条泄槽的水面线应根据能量方程用分段求和法或其它方法计算沿程的水深水面线起始断面水深可参照附录一公式计算第条泄槽
20、水流在一般情况下应考虑波动和掺气影响波动和掺气水深可参照附录一公式计算第条泄槽平面的收缩或扩散应进行冲击波验算确定合理的渐变型式与尺寸使水流扰动影响限制在最小范围内并尽量使水流在横断面上分布均匀收缩或扩散宜采用直线冲击波和扩散收缩角可参照附录一公式计算第条泄槽在平面上设置弯道时应尽量满足下列要求一横断面内流量分布均匀二冲击波对水流扰动影响小三在直线段和弯段之间一般设置过渡段四为降低边墙高度和调整水流宜在弯道渠底设置横向坡弯道的水力计算可参照附录一公式第条槽底纵坡变化处应采用曲线连接当坡度由缓变陡时可采用抛物线连接抛物线方程可参照附录一公式计算当坡度由陡变缓时可采用半径的反圆弧连接流速大时溢洪道
21、设计规范为校核洪水位闸门全开时反弧最低点的水深为下游堰高为上游堰高为定型设计水头宜选用较大值当泄槽设置掺气减蚀设施时在其保护范围内变坡处的连接可不受上述限制第条泄槽边墙顶高程应根据波动和掺气后的计算水面线加的超高对于扩散收缩段过渡段弯道等水力条件比较复杂的部位以及考虑可能出现的不利运行方式超高宜适当增加第条泄槽在平面上扩散收缩或转弯时水力条件复杂其水力计算应经水工模型试验验证第条侧槽溢洪道的水力设计应符合本规范第条和第条的规定尚应满足下列要求一侧槽底坡应小于槽末断面的水流临界坡在宣泄设计流量时侧槽内应为缓流二侧槽首端水深超过堰顶的高度与堰上水头之比一般小于以保证非淹没出流三侧槽内和槽末断面处不
22、得产生水跃为了改善水流条件可在侧泄槽之间设长度为为侧槽末端的临界水深的水平段四应尽量避免在侧槽后紧接收缩段或弯曲段当受条件限制不可避免此种布置时宜在泄槽前适当位置设抬堰用以控制或消除水流由于收缩或弯曲而造成的不利流态侧槽溢洪道的水力计算可参照附录一公式第五节消能防冲第条挑流消能的水力设计应对各级流量包括起挑流量进行计算水流挑射距离冲坑最大深度及范围可参照附录一公式估算安全挑距和水舌入水宽度的确定应以不影响鼻坎基础两岸边坡及相邻建筑物的安全为原则冲坑上游坡度应根据地质条件进行估算一般工程经验为垂直水平同时还应考虑贴流和跌流的冲刷及保护措施第条挑流鼻坎的反弧半径应结合泄槽的底坡反弧段的流速和单宽流
23、量鼻坎挑角等综合考虑一般可采用泄槽底坡愈陡反弧段流速或单宽流量愈大反弧半径宜选用较大值第条挑流鼻坎挑角的大小应通过比较选定一般可采用当采用差动式鼻坎时应合理选择反弧半径高低坎宽度比高低坎的高差及挑角差必要时可设通气孔以防止鼻坎空蚀破坏第条鼻坎高程应通过比较选定在保证自由挑流的前提下鼻坎高程亦可略低于下游最高水位第条底流消能的水力设计应符合本规范第条及第条的规定还应注意下列事项一应保证在池内形成稳定的水跃并应避免产生回流二消力池应尽量采用等宽的矩形断面三护坦上是否设置辅助消能工应结合其运用条件研究确定当跃前断面平均流速大于时不宜在池中设置消力墩第条底流消能的水力设计应对各级流量进行计算以确定池底
24、高程池长边墙高程及水跃淹没度等并应考虑下列各点一护坦长度可根据是否设置辅助消能工及水力特性参照附录一公式估算必要时应经水溢洪道设计规范工模型试验验证二水跃淹没度应根据下游河床可能出现的冲淤变化按倍跃后水深选用不设辅助消能工的消力池下游的最小尾水深度可参照附录一公式计算三多级消力池可参照有关资料进行水力设计并应通过水工模型试验验证四消力池两侧边墙顶部高程可根据跃后水深并适当考虑超高确定第条当采用平面扩散型收缩型包括窄缝式或分流墩等消能工以及异型如折线形扭曲形曲面贴角等鼻坎时其体型尺寸动水压力挑距冲坑深度和范围等应经水工模型试验确定第条护坦上的动水压力估算一当护坦为水平时作用在其上的时均压力可近似
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SDJ 341 1989 溢洪道 设计规范