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水工建筑物基础(第2版)
1.10.1.1 一、河岸溢洪道的形式
一、河岸溢洪道的形式

河岸溢洪道的主要形式有正槽式、侧槽式、井式和虹吸式4种。

(1)正槽溢洪道。这种溢洪道(图7-1)的泄槽轴线与溢流堰轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线方向一致,所以其水流平顺,超泄洪水能力大,结构简单,运用安全可靠,是一种采用最多的河岸溢洪道形式。

(2)侧槽溢洪道。这种溢洪道(图7-2)的泄槽轴线与溢流堰的轴线接近平行,即水流过堰后,在侧槽段的极短距离内转弯约90°,再经泄槽泄入下游。侧槽溢洪道多设置于较陡的岸坡上,大体沿等高线设置溢流堰和泄槽,易于加大堰顶长度,减少溢流水深和单宽流量,不需大量开挖山坡,但侧槽内水流紊动和撞击都很剧烈。因此,对两岸山体的稳定性及地基的要求很高。

图7-1 正槽溢洪道

1—进水渠;2—溢流堰;3—泄槽;4—消力池;5—出水渠;6—非常溢洪道;7—土石坝

图7-2 侧槽溢洪道

1—溢流堰;2—侧槽;3—泄水槽;4—出口消能段;5—上坝公路;6—土石坝

(3)井式溢洪道。其组成主要有溢流喇叭口段、渐变段、竖井、弯道段和水平泄洪洞段(图7-3)。适用于岸坡陡峭、地质条件良好、又有适宜地形的情况。可以避免大量的土石方开挖,造价可能较其他溢洪道低,但当水位上升,喇叭口溢流堰顶淹没,堰流转变为孔流,超泄能力较小。当宣泄小流量,井内的水流连续性遭到破坏时,水流不稳定,易产生振动和空蚀。因此,我国目前较少采用。

图7-3 井式溢洪道

1—喇叭口;2—渐变段;3—竖井段;4—隧洞;5—混凝土塞

图7-4 虹吸溢洪道

1—进口遮檐;2—通气孔;3—挑坎;4—曲管

(4)虹吸溢洪道。该形式溢洪道通常包括进口、虹吸管、具有自动加速发生虹吸作用和停止虹吸作用的辅助设备、泄槽及下游消能设备(图7-4)。溢流堰顶与正常高水位在同一高程,水库正常高水位以上设通气孔,当水位超过正常高水位时,水流将流过堰顶,虹吸管内的空气逐渐被空气带走达到真空,形成虹吸作用自行泄水。当水库水位下降至通气孔以下时,虹吸作用便自动停止。这种溢洪道可自动泄水和停止泄水,能比较灵敏地自动调节上游水位,在较小的堰顶水头下能得到较大的泄流量,但结构复杂,施工检修不便,进口易堵塞,管内易空蚀,超泄能力小等。一般用于水位变化不大和需随时进行调节的中小型水库及发电和灌溉的渠道上。