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水工建筑物基础(第2版)
1.10.1.2 二、非常溢洪道的形式
二、非常溢洪道的形式

在建筑物运行期间可能出现超过设计标准的洪水,由于这种洪水出现机会极少,泄流时间也不长,所以在枢纽中可以用结构简单的非常溢洪道来宣泄超设计标准洪水。其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。

非常溢洪道主要有漫流式、自溃式、爆破引溃式3种。

1.漫流式非常溢洪道

这种溢洪道与正槽溢洪道类似,将堰顶设在准备开始溢流的水位附近,而且任其自由漫流。这种溢洪道的溢流水深一般较小,因而堰顶较长,多设于山体鞍部垭口处,以减少土石方开挖量。如大伙房水库为了宣泄特大超设计标准洪水,1977年增加了一条长达150m的漫流式非常溢洪道。

2.自溃式非常溢洪道

这种形式的溢洪道是在非常溢洪道的底板上加设自溃堤,自溃堤可根据实际情况采用非黏性的砂料、砂砾或碎石填筑,平时可以挡水,当水位达到一定高程时自行溃决,以宣泄特大洪水。按溃决方式可分为溢流自溃和引冲自溃两种形式。

溢流自溃式非常溢洪道构造简单、管理方便,但溢流缺口的位置、规模和自溃式非常溢洪道的安全运行无法进行人工控制,有可能溃坝提前或滞后。一般用于自溃坝高度较低、分担洪水比重不大的情况。当溢流自溃坝较长时,可用隔墙将其分成若干段,各段采用不同的坝高,满足不同水位的特大洪水下泄,避免当泄量突然加大时给下游造成损失。引冲自溃式非常溢洪道是在自溃坝的适当位置加引冲槽,当库水位达到启溃水位后,水流即漫过引冲槽,冲刷下游坝坡形成口门并向两侧发展,使之在较短时间内溃决。在溃决过程中,泄量逐渐增大,对下游防护有利,在工程中应用较广泛,但控制过水口门形成和口门形成的时间尚缺少有效措施,溃堤泄洪后,调蓄库容减小,可能影响来年水库综合效益。

3.爆破引溃式非常溢洪道

爆破引溃式溢洪道是当需要泄洪时引爆预埋在副坝药室或廊道内的炸药,利用其爆炸能量,使非常溢洪道进口的副坝坝体形成一定尺寸的爆破漏斗,形成引冲槽,并将爆破漏斗以外的土体炸松、炸裂,通过水流引冲作用使其在短时间内迅速溃决,达到泄洪目的。

由于非常溢洪道的启用概率很小,实践经验还不多,目前在设计中如何确定合理的洪水标准、非常泄洪设施的启用条件及各种设施的可靠性等,尚待进一步研究解决。