安全验证
? 6.2  —分洪控制工程—设计 》 : ?6.2.1  设计!最大分洪流量是确定!分洪闸(分》洪口门)规模的重要!依据计?算时应按照流域防】洪总体规划确定【的防洪标准、—分洪口下游河段的】控制安全泄量选择符!合防洪标准的典型】年洪:水过程进行洪水演】算,至分:洪口控制断面再【以,河段:控制安全泄》量,切平头的《方法求得若典—型年洪水《过程不符合》。防洪标准的要求应】根据分蓄洪历时按照!峰量控?制同倍比缩放—求得防洪《设计洪水过程为安】全计在选择典型年】。洪水时应对几个【大水年洪水进—。行,分析比较《以最不利的原—则确定典型年洪【。水洪:。水演算方法》可参见有关水利【。计算手册或专业【书,籍 — 6.2.》2  在《湖泊、河《网地区设计洪水过程!。和安全泄量一般难】以计:算确定按《。本规范第6.2.】1条的方《法难以计算设计最大!分洪流?量考虑到湖泊、洼地!相对于?。蓄滞洪区来说其容积!要,。大得多不会》因一:时的分蓄洪而—对其水位流量—乃至湖泊水》量有大的影响因【。此设:计中为简化处—理可以规划要求的该!蓄滞洪区的蓄滞【洪量除以蓄满历时得!。到设计最大分洪流】量 【6,.2.3  可能影!响分洪量《的因素较多主要包】括   !  1  分洪闸】上游如?有分叉河道》。分洪后因水》位降:低分叉河道泄量减】少对分洪量的影【响 :  —   2《  分洪进入蓄滞】洪区的水量如在蓄】滞洪区下游流—入本河道而》引起下?游河道水位抬高的影!响  】   3  闸址以!下,。河段的水位、—泄量受汇入较—大的河流、》湖泊:或潮汐顶托的影响 ! 《。     》4  近期可能实】施的河?道整治工程如—。裁,弯、:疏,浚等对分洪量—的影响 》。 ?     5  闸!上、下?游泥沙冲淤对分洪量!的影响 !    《6  闸下水位的变!。动对过水《能力:的影响? : ,   》  7  有—无引水、通航等综合!利用:要求 【。 6.2.4  】闸底高程主要—根据闸址处外滩【高程、分洪区地【形,并考虑单《宽流量?、闸门高度等因素】选定闸顶高程主【要根据闸上游最【高洪水位《加安全超《高确定闸顶高程【不得低?于原有堤防的堤【顶高程另外》在确:定闸顶高程时还【应考虑闸所在河【道的防洪标准—。有可能?提高或在一定的淤】。积水平年后洪水位】抬,高等不利因素— :。 《  :  在通过技术经济!比较之?前闸底、闸顶—高程及孔口尺寸【可先采用《下列计算公》式,初,步拟定 《  —   1  —闸顶:高程 ? !     式中】P闸顶高程(—m); 】    《       Z闸!上游最高《洪水:位(m);》。    !    《   D闸顶安全】超高(m) 【     2!  闸底高程 ! 】。     式中【W闸底?高程(m《); 《。 ,    —   ?。。    M》综合:。流量系数《;, 《。。    》       【q单宽流量[(【。m3/s)/m] !。 《   ?  3  闸—孔宽:度 — 【  :  :式中B闸孔净—宽(m);》   】        】Q最大分洪流量(m!3/s)《 6【.2.5《 , ,分洪闸过闸流量是】与蓄滞?洪历时有关的—一个流?量过程线应根据闸槛!型式、闸的》布置以?及上下?游水位衔接要求【、泄流状态等因素计!算确定 《。 ?     过【闸水流?流态可分《。为两种一种是泄【流时自由《水面不受《任何阻挡呈堰流【状态;?另一种是泄流时水】面受到?闸门(局部》开启)或胸》墙的阻挡呈》孔流:状态在水闸》的整个运用》过程:。中这两种流态—均有可能出现—例,如当闸门位于—某一开?度,时可能?出,现两种流态的互相】转换:即由堰流状态转变为!孔流:状态或由孔流状【态转变为堰流—状态:当,过闸水流的》流量不受《下游水位《。。的影响时呈自由【堰流状态《反之则呈淹》没堰流状态》过闸流?量可参照表3所【列的方法《计算  ! ,  表3中过闸【流量:计算公式的几个【系数值?说明 《   —  1  》堰流流量系数m【。值无坎高的平底顶堰!其进口?局部能?量损失几乎接—近于零其《堰流流?量系数最大》值为0.3》85  !   ?2  堰《流侧收缩系数—ε,值, ,。 表3  !流态:判别及过闸流—。。量计算?公式 】 , — 》  【   由于》上游翼墙《和,闸墩(包括》边闸墩和中》闸墩)对过闸水流】的影响?使闸室进出》口水流发生横—向收缩增加了—。局部能量损失从而影!响,泄水能力这种影响综!合反映为堰流侧【收缩系数值的大【小,而影响堰流》侧收缩系数》值的因素很多—。如闸孔孔径》、堰型?、墩(墙)》型、堰高《和作用水头等根据有!关试验研究资—。料本规范采》用了简化《的别:。列津斯基公式计算】无坎高的平底—闸堰流侧收缩系数值!即,公式(5)但必须】指出该公式仅适【用于一般常用的圆】头型闸墩和圆弧形】翼墙情况现将该【公式表格化(—见表4)供》设计查用《对于多孔闸的堰流】侧收:缩系数可《取,中闸孔?和边闸孔侧收—缩系数的平均值【见公式(6》。)~公式(8) !   —。 , 3  堰流—淹,没系数σ值按—式,(9)?计算或查表5 ! : ?。 ,   》。  式中hs—由堰顶算起的下游水!深(m?); 【       【    H0计入行!近流速水《头的堰上水深(m)! 表5】  宽顶堰σ—值, 《 》     【堰流的淹没系数取】值主要与淹没—度的高低有关本【规范在给出了计算平!底闸堰流淹没系数值!的经验公式即公式(!9)的同时还给出】了淹没系数值表该表!是,公式(9)的—表,格化(见表5—)可供?设计查用公式—(9)?。是在南京水利科学】研,究所最新研究成果提!供,的经验公式(—见毛昶熙等编—著的闸坝《工程水力学与设计】管理一?。书中:。国水:利电力出版社199!5年2月第一版)的!基础:上对其拟合系—数稍作修改而—。成的 》 6.2—。.,6  若分》洪,闸干流上游有—分叉河道应考虑【分洪后水位降—低的影响;》。对于闸前有》滩地或者河流主泓】不很顺直的宽—阔河道还应考虑【闸前水位并不等于】。大河平均《水位的情《。况 : :     当】分洪闸以下》河段的河口受其他河!流、湖泊水位涨【落影响时闸址附近】的外江(湖)水【位应:按下列步骤计算【确定 】    1  根据!设计洪水典型—年或设计洪》水标准拟定分洪时】段河口水《位或水位过程线【    ! 2  《根据分洪闸址下游河!。道的安全泄量和所】拟定的水位作为边】界条:件由:河口向上《游推算水《面线一?般以闸址《中,点的河道水位作为】分洪闸的闸上水位】若分:洪闸较长需精—确计算时应根据流】量变:化推算分洪闸两【端点的外《江水:位再取平均值作为】闸上水?位如闸址至河口间还!有支流汇入》或分流河道计算各】河段水面线时—应,考虑流量的变化 ! : 6.2.7 】 分洪?。。闸下游一般均有尾渠!(分洪道《。或蓄洪?区)闸下《游水位经常》受尾渠?及尾渠终点》水位(?如分洪道《出口:。水位或蓄洪区水位】。等)的控制因—。此要确定闸下水【位应先确定》尾渠终点(分—洪道:出口或蓄洪区)【水位实际工作—中应分以下几—种,情况分?别计算 !    1 — ,封闭的蓄滞》洪,区 》 ,。        】 1)根据分洪流】量过程线及蓄滞洪】区的水位蓄量—关系曲线进》行调蓄演算求出蓄】滞,洪,区的水位过程线【 《       】  2)根据—各时段蓄《。滞洪区的水》位及相应《的分洪流量用推水面!线的方法推》求闸下?的水位过程线—  【   ?2  ?分洪道 【       】。  1)确》定分洪道出口处的水!位,。过,程线  ! ,。。  :    2)根据】已确定?的,水位及相应的分【洪流量用推》水,。面,线的方法推求闸下】的水位过《程线 】    3  边分!。、边蓄、边排— 》      — ,  1)《确定:排水河道出》口处的水《位,过程线 【    》   ? , 2)假定本时段的!出流量Q出用推【水面线?的办法倒推调蓄区出!口处的水《位 《。 ?      —  3)计》算本时?段调蓄区蓄》量,的变化即 — : ,   !    《 , 4)根据调—蓄区的水位(中点水!位或入口出》口水位平《均值)蓄《量关系曲线及3【)中计算的蓄—量求出调蓄入口处】的水位 《   【      —5)用调蓄》区的泄流能力—曲线[即《入口水?位,、出口?水位与Q出的关【系曲线)按2)、】3)水位校验Q出与!2]假定《是否吻合 】     —    6)根据已!。校验吻?合的调蓄区》入口水?位及该时段》的分:洪流:量,(Q入?)用推?水面线的方法—倒推:闸下水位《 : 6.2.8!  :对于分洪水流流态】复杂、规模较—大的分洪口》门(最大分洪—流量在1000m3!/s以上)应进行水!工模型试验验—证,分洪时水流流态【往往较为复》杂一般在进口(特别!是分洪?。闸边孔)《出现局绕流现象【或横向水面坡降【流速:分布不均匀》口门两侧《。的,冲刷情?况不:一,样甚至在《口门一侧上》游附:近出现?一定程度的淤积【。现象这主要和—。口门布置轴线与河】床主流流向夹—角,的大小有关系分【洪口门?。。。设计分洪流量往【往采用宽《顶堰公式求》。得而实?际上由于水流进口流!。态的不均衡对分洪】流量会产生》一定影响水工模型试!验表明实际分洪量往!往少于设计分洪流量!当分洪口与河流流】向近乎垂直时实际】。分洪流量《较设计?值小1?0%:左右消能《效果的试验主—要是:验证消力《池的深度和长—度是否合适以及对】下游区域的冲刷情】况并且对消》能工尺寸《进行优?化 6.!2.9?  :按建筑物功》能划分?;分:洪闸是水闸的—一种形式其设计【的,一般要求应符合国】家现行标准》水闸设计《规范SL《 265的有关规】定本条着重说明【作,为蓄滞洪区分洪【闸,设计的结构特点、要!求等本规范》未涉及的有关—内容可?。参看国家现行标【准水闸设计》规范S?L 265》。分洪闸主体建筑物】主要:包括上游《连接段?(引水渠、连—接挡墙等)》、闸室、下》游消能工、下—游连接段(引—水渠、连《接挡墙等)》 —   ? 1  为改善【分洪:闸上游进水》条件进水部分两【。侧挡:墙或边?坡宜设置成喇—叭口形平面》。布置可采用圆—弧+直线形》式挡墙与外河、与闸!室之间宜采用—扭曲面相接两—侧挡墙?顶高程应尽》可能降低过高通常会!。减少闸的过流量【(特别是靠近—挡墙的边孔)如果】挡墙外侧地形(如防!洪堤外?坡,)较高时可考虑将】外侧地形局部开挖降!低至某?一,合适的高《程并且?采用护坡形式—以护坡?取,代挡墙一般有利于增!加,进水过流断》。面且工程投》资,较,省上游?连接:段,挡墙或护坡可采用】对称布置和非对【称布置当进水—与河道夹角很小或】分洪闸为临湖分洪闸!这时:连,接段两侧《进水条件基》本一致可采用对称】布置;当进水与【河道夹角较大时连】接段:两,侧进水条件》有,不平:。衡性可采《用,非对称布置靠上【。游侧:挡墙或护坡扩散角】宜加大 【   《  2  闸室结】构型式有《多种通常《采用开敞式和胸墙式!开敞式闸室》过水断?面面积相对》较大有利于发挥分】洪闸的泄流》能力一?般,闸,底槛高程《较高、挡水高度较】小时:采用这种形式胸墙式!闸,室为孔口《出流闸门《。高度相对较小但不】利于充?分发挥分洪》闸的泄?流能力并且外河飘】浮,物也不能排入蓄洪】。区内一般《闸底槛高程较低【、挡水高度》较大时采用这种【。形式对于《分洪闸而《言往往内外水位【。差不大而开》闸分洪?时要求?在短:时间内达《到较大的单宽—流,量所以分洪闸闸室结!构,型式宜采用开—敞式 —     闸室底!板当地基条件较好】、承载能力较大时】(如岩石基础)【闸室结构《适宜在底板上沿【水流方向设》置沉降、《伸缩缝;当地基条件!。较,差、承载《能力较小《或容易产生》不均匀?沉降时(如土基【)闸室结构适宜在】闸墩中间《。沿水流方向设置沉降!、伸缩缝《考虑基础《约束和不均匀沉降的!影响根据工》程,。实践经验岩基上【的分缝?长度一般不宜超【过20?m土基?上的分缝不宜—超过35《m对:于,闸室底板由桩—基承载时基础约束仍!较大土基上的分【缝宜适?当减小?一般采用两孔一缝或!。三孔一缝 】     3  !分洪闸闸《顶安全超高参照国】家现行标准水闸设计!规范SL 26【。5的有关规定取值但!挡水工?况时设计分》洪,水位或最高挡—水,位条件下《安全超高取值较之】该规:范中相应工况—(正常蓄《水位、最高挡水位)!有,所加大这是考虑【到分洪闸运》行实际情况而—进行的修《。正,根据目?前已经建成的分【洪闸的实际调度【。。情况部分分洪闸【。在出现?设计分洪水位—时为全流域防洪总体!。需要并?。没有立即开闸分洪因!此本:规范中将设计分洪】水位工况时的安全超!高在一般水闸相【应超高的基》础上有所提高更【。有利于分蓄洪—决策中的风险调【度 — ,    4  闸门!的结构?型式和控制设备【的选:择应:有利:。于分洪调度并能保】证闸门分洪运用【过程中?各种:工,况情况?下的自身安》全、管?理维修并且造—价适宜控制设备【的选择应经技术经】济比较确定控制设备!通常:有卷扬?机启闭?。机和液压启闭机两】种方式采用液压启闭!机可节省闸墩—上部排架使闸礅上部!结构变得简单但设备!管理:。维修较为复杂、【。费,用较高;而采用卷】扬,机启闭机《闸墩上?。部结构较《为复杂管理维修【。相对简单《可靠:性相对较好》。由于分洪闸的—使用频率很》低闸:门,不,经常:启用不利于发现【液压启闭设备存【在的问题《而一旦分洪则必须】确保控制设》备能正?常运行根据已建分】洪闸的?运行管理经》验曾出?。现过需要开启—闸门时液压启—闭设备不能马—上,正常运行的情况两者!在技术上《都不存在《问题但在选择启闭方!式时应?充分考虑其可—靠性性? , ,     】分,洪闸通常《为多孔水闸闸门调】度不:。宜采用人工控—制而应采用自动【。控制方式以确保【闸门开启严格按分洪!调度方?案进行 —。   》。  检修《门采用平板门或【叠梁式闸门当外河】(湖)水《位变化较大且枯水位!位于闸底板高程以】下时为节约》投资可不设检修门工!作闸门的检修可考】虑在枯水位时—进,行  】  : 5  为满足【闸顶交通要》求在闸顶《一侧设公路》桥在:另一侧设人行桥公路!桥等级应《与连接分洪闸的公路!等级相同;人行桥仅!为,检修便桥满》足闸门及启闭—设备检?修即可人行》桥宽度一般在1.】5m左右 — 6.2.】10 ? 有些蓄《滞洪区的分洪控制】工程采用修建裹头】临时爆破扒口的形】式临时爆破的分洪扒!口设于防洪》堤的某一堤段防【洪,堤一般为土堤其抗冲!流速非常有》限口门形《。成时水流流》速加大水流对两侧堤!身和底部有强烈的】冲淘作用;》扒口形?成时:必须对两侧》及底部进行保护【否则会?。引,起,大堤两侧的》不断垮塌和》在底部?形成深冲坑因此【有必要对分洪—扒口采?取相应的裹护—措施:    ! 1 ? 扒(炸)口—。分洪口?门形状上、下游需形!成扩散上游扩—散程度与分洪水面】宽度有关系根据洞】庭,。湖区实践经验对于】临湖或河《流水面宽度较大、】流速相对较小—时进口扩散》角可取7°~30】°;对于临河分【洪或:河道水面较窄—。时,为保证口门的分洪量!进口扩?散角应适当加—大可取30°~【60°?下游段出《口,。扩散角宜取》水流有效扩》散角7°~12°】 , , , :     2  】为安:全起见?分洪口口门》两侧裹护范围—应大于水流冲刷影】响的:。范围: —    3 — 根据类似的工程】经验分洪口流速小】于4m/s时可采】用抛石对口门两侧进!行,保护;口门流速大于!4m:/s时抛石一般【难以满足《口门的?抗冲稳?定宜采用浆》砌石或高喷灌—浆,裹护 【     4 【 抛石粒径》、单块抛石》。重量应?经过计算分析确【定一般单块》粒径:。不小于30》0mm单块重量不】小,于30k《g :  —   ?6  ?采,用高喷灌浆裹—护结构形式》对水流?的,防冲淘效果较—好高喷?灌浆在大堤两侧形】成连续墙体对大堤两!侧边坡进《行封闭平面上—高喷墙体成喇叭口形!高喷墙体《应贯穿整个大—堤横断面高喷下【部应伸入《堤基以下一定深度一!般,先确定口门底部【的冲刷深《度高:喷体则?应伸入底部冲刷线以!下 ?