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水工建筑物基础(第2版)
1.10.2.2 二、控制段
二、控制段

溢洪道的控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,它是控制溢洪道泄流能力的关键部位。溢流堰通常选用宽顶堰、实用堰,有时也用驼峰堰、折线形堰。溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,在泄流时不产生空蚀流态或诱发振动的负压等。

(1)宽顶堰。宽顶堰的特点是结构简单,施工方便,但流量系数较低。由于宽顶堰荷载小,对承载力较差的土基适应能力较强,因此,在泄量不大或附近地形较平缓的中、小型工程中应用较广,如图7-6所示。为了提高抗冲能力,宽顶堰的堰顶通常需进行衬砌。对于中小型工程,若基岩有足够的抗冲能力,也可以不衬砌,但应考虑开挖后岩石表面不平整对流量系数的影响。

(2)实用堰。实用堰与宽顶堰相比较,实用堰的流量系数比较大,在泄量相同的条件下需要的溢流宽度较窄,工程量相对较小,但施工较复杂。大、中型水库,特别是岸坡较陡时,多采用这种形式,如图7-7所示。溢洪道中的实用堰一般都比较低矮,其流量系数介于溢流重力坝和宽顶堰之间。实用堰的泄流能力与其上下游堰高、定型设计水头、堰面曲线形式等因素有关。

图7-6 宽顶堰

图7-7 实用堰

(3)驼峰堰。驼峰堰是一种复合圆弧的溢流低堰,堰面由不同半径的圆弧组成,如图7-8所示。其流量系数可达0.42以上,设计与施工简便,对地基的要求低,适用于软弱地基。

(4)折线形堰。为获得较长的溢流前沿,在平面上将溢流堰做成折线形,称折线形堰。

中、小型水库溢洪道,特别是小型水库溢洪道常不设闸门,堰顶高程就是水库的正常蓄水位;溢洪道设闸门时,堰顶高程低于水库的正常蓄水位。堰顶是否设置闸门,应从工程安全、洪水调度、水库运行、工程投资等方面论证确定。侧槽式溢洪道的溢流堰一般不设闸门。

当水库水位变幅较大时,常采用带胸墙的溢流堰。这种布置形式,可以减小闸门尺寸,在较低库水位时开始溢流,提高水库汛前限制水位,充分发挥水库效益。但在高水位时其超泄能力不如开敞式溢洪道。

图7-8 常见的驼峰堰剖面

(甲型:R1=2.5P,R2=6P,L=8P,P=0.24Hd;乙型:R1=1.05P,R2=4P,L=6P,P=0.34Hd