【电力行业标准(DL)】 溢洪道设计规范

DL7 T 5166 2002
本标准是根据原电力：1.业部综科教1199828号文下达的计划要求，对SDJ341一1989《溢洪道设训规范》进行修订的。通过本标准的实施，在溢洪道的设计中贯彻国家的有关技术经济政策、做到安全适用、经济合理、技术先进、质量可靠。本次修订遵循下列原则：保持原标准的基本框架不变；吸收近年成熟的科研成果及工程的经验和教训：结构设计按GH50199一1994《水利水电工程结构可靠度设计统-标准》的原则进行转轨套改。
本欲修订的主要内容有：
1·明确本标准使用范围为河岸式溢洪道，删去了原标准中厂顶溢流、厂前挑流及泄洪隧洞出口水力设计等相关内容。2，结构设计采用概率极限状态设计原则，以分项系数极限状态设计表达式替代原标准采用的定值设计方法。3，增加了窄肇式消能工设计的有关内容。4：增加了挑流消能雾化影响的有关条文。本标必领与按照GB50199制订、修订的其他标准配套仙用。
本标准实施后，替代SI)[341-1989。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D均为规范性附录。本标准由水电规划设计标推化技术委员会提出开归口本标准由国家电力公司水电水利规划设计总院负责解释。本标准主编单位：国家电力公司中南勘测设计研究院。本标准参编单位：中国水利水电科学研究院本标推主要起草人：陈其煊、黎显恭、谢省宗、李世琴。本标准首次发布时间：1989年12月。1范
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本标准规定广河岸式溢洪道（简称溢洪道）的设计原则及建筑物布置、水小设计、结构设计、地基和坡处理设计、观测设计等技术要求。
本标准适用于大、中型永电水利1.程中岩基上的1、2、3级溢洪道的设计，4、5级溢洪道设计可参照使用。对于特殊重要的工程，应进行专门研究。
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2规范性引用文件
下列文件中的条款通过木标难的弓用而成为本标准的条款。凡是注日期的用文件，其随后所行的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标谁，然而，鼓励根据本标谁达成切议的客方研究是否可使用这些文件的最新版本，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB50199水利水电工程结可罪度设计统一标准防洪标准
GB 50201
TL／T5039水利水电工程钢闸门设计规范T)L7T5057水.厂混凝十结构设计规范DL073水工建筑物抗震设计规范
DL 5077
7水工建筑物荷载设计范
DL／T5082水工建筑物抗冰炼设计规范DL51081999
混凝王重力设计规范
1)7I5144水1.混凝十施T规范
SI)1331984水闸设计规池
SDJ 12—1978
水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分）（试行）及补充规定SD336一1989混凝土人项安全监测技术规范（试行）SL60土石坝安全监蓝测技术规池2
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3.0.1设计溢洪道时，应掌握并分析气象、水文、泥沙、地形、地质、地震、建筑材料、生态与环境及坝址1下游河流规划要求等基本资料，还应考虑施工和运用条件。3.0.2泄洪建筑物的洪水标准：
1泄洪的设计及校核洪水标准应根据GB50201和SDJ12及其补充规定的有关条文执行。2消能防冲的设计洪水标准：一级建筑物按100年一遇测水设计；二级建筑物按50年一遇洪水设计；三级建筑物按30年一遇洪水设计。
同时，还应考虑低于消能防冲设计洪水标准时，尤其是常遇洪水和施工期（含初期运用）可能山现的不利情况，保证工程安全和正常运行。：
应视需要对消能防冲建筑物进行校核，消能防冲校核洪水标准可根据枢纽布置及泄洪对枢纽安全的影谢程度经论证选定。此时消能防冲娃筑物允许出现局部破环，但不得危及大坝及其他士要建筑物的安全或长期影响枢纽运行，并易十修复；当危及挡水建筑物安全时，应采用挡水建筑物的校核洪水标准进行校核3.0，3溢洪道的各孔工作闸门应具备同步，均匀，对称启闭的运行条件，并应制定初步运行规程。对于大型工程，应制订施工期间间门的启闭调度训划。3.0，4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，并保证供电可靠。
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4主要术语与符号
4.1主要术语
岸溢洪道river-hankspillway
建于坝两端河岸」的溢洪道，又称岸边我溢洪道。4.1.2
侧槽溢淇道sidechannel spillway泄槽轴线与进口溢流堰轴线大致平行的开散式溢洪道。4.1.3
滑雪式溢洪道ski jump apillway进口控制段位于坝顶、通过泄槽将水流挑射到远离坝脚处排人河道的开散式洪道。
控制段control section
位丁进水渠与泄槽间控制溢洪道泄虽的堰、闸及两侧连接建筑物。
泄槽chutc
溢洪道进口控制段与出口消能段之间的急流泄水道，又称陡槽。
底流消能 energy dissipation hy hydraulic jump利用水跃消刹从泄水建筑物贴底泄出的急流的余能、将急流转变为缓流与下游水流相衔接的消能方式，义称水跃消能。4.1.7
挑流消能 ski-jump energy dissipation4
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在泄水建筑物出流处设置挑坎，将泄出的急流挑向空中，形成掺气射流落人下游水垫的消能方式。4.1.8
挑坎flipbuckct
建在泄水建筑物末端、能将下泄的高速水流向下游抛射的、具有一定反弧孤半径和一定角度的坎，又称挑流鼻坎。4.1.9
连续挑次continuousflipbuckcu建在泄水建筑物末端的连续实体挑坎。4.1.10
差动挑坎slottedflip buckeu
由齿台和沟槽相间构成的或设于不同高程、有不同挑角的挑坎。
案缝挑坎slit-type bucket
急流山口处的泄槽边墙急剧收缩形成窄缝的挑坎4.1.12
异型挑坎special-shaped convergent flip bucket通过底面扭曲、坎端切角或其他方式所形成的特殊体型挑坎。
空化cuvitatiun
在高速水流中某处的绝对压强低于该处的汽化压强时，出现含空穴（涉及空穴的发牛，发展与溃灭）的水流现象。4.1.14
空蚀cavitation damage（pitting）由于空化所引起的固体边界的剥蚀皱坏。4.1.15
泄洪雾化jet-flaw atomizatiorl （rcsulting in Iainstorm， rain5
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of atomization flow and fog
泄洪消能水舌激溅形成雨雾的物理现象。4.2主要符号
4.2.1分项系数极限状态设计
结构重要性系数；
一设计状况系数；
作用效应函数：
结构及构件抗小函数；
作用效应短期组合时的效应函数；作用效应长期组合时的效成函数；永久作用的标准值：
永久作用的分项系数；
一可变作用的标准值：
可变作用的分项系数：
偶然作用的代表值：
儿何参数的标准值：
材料性能的标准值；
材料性能的分项系数
承载能力极限状态基本组合的结构系数；承载能力极限状态偶然组合的结构系数；正常使用极限状态短期组合的结构系数；正常使用极限状态长期组合的结构系数；正常使用极限状态短期组合的结构功能限值：C
一正常使用极限状态长期组合的结构功能限值一可变作用的长期组合系数。
4.2.2儿何特征
—…上游堰高；
一下游堰高；
孔口高度：
R.一反弧半径；
渠道坡度。
材料性能
基岩变形模量：
混凝土的弹性模量；
混凝土泊松比；
岩石的重度；
水的重度；
混凝土的重度；
混凝土强度等级符号；
混凝土抗压强度设计值：
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混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；混凝土层面的抗剪断摩擦系数：地基岩体结构面的抗剪断摩擦系数；混凝土与基岩接触面的抗剪断黏聚力：C——混凝土层面的抗剪断黏聚力；C\a—-地基岩体结构面的抗剪断黏聚力。水力计算参数
一上、下游水位差；
H——［游水深;bzxZ.net
H2——下游水深；
-流速；
流量；
单宽流量；
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H.—-定型设计水头：
张——渠道临界坡度。
5水力计算系数
r-弗劳德数;
一水流空化数：
流堰的流量系数：
淹没系数；
p——流速系数。
5溢洪道布置
5.1一般原则
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5.1.1溢洪道布置应包括进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施及水渠等建筑物：
5.1.2溢洪道的布置应根据自然条件、工程特点、综合利用要求、板纽布置要求、施工及运用条件、经济指标等内素，经技术经矫比较选定。
同时应注意协调逊洪、发电、航运、漂禾及灌等建筑物在布置上的矛盾，避免相互于扰，并适当注意景观要求。对于河谷狭窄的枢纽，萨重视泄进消能布置和型式的合理选择，以保证各建筑物常运行。
5.1.3当具备合适的地形地质条件时，经技术经济比较论证后，川将溢洲道布暨为正常溢洪道和非常游洪道：1正常溢洪道和非常溢洪道宜分儿布置。非常溢洪道采用开敬式，经论证小可来用自溃式，控制段以下结构可结合地形、地质条件适当简化，但不得影响十要建筑物的安全；2止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。非常流洪道用以宣泄超过设计标准的洪水：3非常溢洪道的启用标准应根据工程等级、报纽布置、坝型，洪水特性及标，库容特性及刘卜游的影响等因素确定。非常溢洪道泄洪附，水库最大总下洲流量不应超过坝址本次大然洪水流量e
5.1.4溢洪道的泄量、溢流前沿宽度及堰顶（或闹底）高程等成根据下列国素通过技术经济比较选定：1水库特性及洪水调度：
2地形、地质条件，下游河床与两岸抗冲能力：9
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河道特性及消能要求：
与相邻建筑物的关系：
闸门型式及定型尺寸；
运用条件；
造价及维修费用。
溢洪道应选择行利的地形布置在岸边或垭！【，并应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、滑需式溢洪道。5.1.6溢洪道应布置在稳定的地基上，并应考虑岩体结构特征和地质构造以及建库后水文地质条件的变化对建筑物及边坡稳定的不利影响。
5.1.7溢洪道轴线宜取直线如需转弯时，宜在进水渠或出水渠段内设置道。溢道进，出口的布置，应使水流顺畅。5.1.8在宣泄设计洪水及常遇洪水时，溢洪道下泄水流的流态、泄洪雾化和河道的冲淤不应影响其他建筑物的安全利正带运行，5，1.9当溢汕道靠近坝肩（特别足拱坝坝肩）时，其布置及流不应影响坝肩、坝脚及岸坡的稳定。5.1.10在I石坝枢纽中，溢洪道的布置应符合下列原则：运用应灵活可靠，宜优先采用河岸开散式溢洪道；1
2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。
5.2进水渠
进水渠的布置，应符合下列要求：选择有利的地形、地质条件，保证施工及运行期的岸坡一
稳定。
2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。
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3渠道需转弯时，轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度，弯道至控制堰（闸）富有适当长度的百线段5.2.2进水渠进口应因地制宜地布置，使水流平顺入渠，体形宵简单便施工。
当进口布置在坝肩时。靠坝·侧应设置顺应水流的曲面导水墙，靠山侧可并挖或衬护成规则曲面。当进布置在垭口时，宜布置为对称或基本对称的喇叭口型式
5.2.3滑需式溢洪道进口的布置应符合5.2.2的规定。5.2.4进水架底宽可为等宽或顺水流方向收缩，在与控制段连：接处应与溢流前沿等宽。渠底坡可为平底或不大的反坡（向水库）。
5.2.5进水渠可不衬护。当岩性差易风化剥落时，应进行衬护。当需要减少水头损失、降低渗压或满足不冲流速的要求时，足香衬护底通过技术经济比教确定：5.2.6进水的导墙应满足5.2.2 的要求。当导墙一侧临水库时，墙顶应高于泄激时的最高库水位。导墙顺水流长度应满足下刻要求：
宜大于渠道最大水深的2倍，以保持良好的人流条件；1
与十石坝连接时，应以挡住大坝上游坡脚为下限；3
当有防渗铺盖时，应与大项防渗设施协调，形成整体防渗察统。
5.3控制段
控制段的设计应包括控制泄量的堰（闸）及两侧连接建5.3.1
筑物。
5.3.2堰（闸）的布罩应符合下列要求：1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：
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