溢洪道设计规范SDJ341

1、 说明第一章 总则第二章 溢洪道布置第三章 水力设计第四章 建筑物结构设计第五章 地基震边坡处理第六章 观测设计附录一 水力设计计算公式附录二 高速水流区的防空蚀设计附录三 载荷计算附录四 常用参数表附录五 水力观测设计打印刷新 溢洪道设计规范 说 明  本规范在我国系首次制订，在编制过程中进行了广泛地调查研究，认真总结了我国溢洪道工程的实践经验、试验研究和原型观测成果，同时也借鉴了国外已有的研究成果和实践经验。 本规范编制组由中南勘测设计院、北京勘测设计院和陕西省水利水电勘测设计院等三个单位组成，中南勘测设计院为主编单位。 参加本规范编写的主要人员有：

2、 中南勘测设计院陈其煊、李 诚、邓正湖、席与光 北京勘测设计院吴季宏 陕西省水利水电勘测设计院曹国兰 第一章 总 则  第条 本规范使用范围以河岸式溢洪道的设计为主，兼顾厂顶溢流、厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计。 第条 本规范适用于大、中型水利水电工程中岩基上的1、2、3级溢洪道的设计，4、5级溢洪道的设计可参照使用。对于特殊重要的工程，应进行专门研究，制定补充条例。 第条 设计河岸式溢洪道时、应符合水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(SDJ1278)及其它标准和规范的有关规定。 厂顶溢流、厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计，还应符合水电站厂房设计规范(

3、SD33589)、水工隧洞设计规范(SD13484)的有关规定。 第条 泄洪建筑物的洪水标准： 一、泄洪的设计及校核洪水标准应根据枢纽的等级，按照水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)(SDJ1278)及其补充规定的有关条文执行。 二、消能防冲的设计洪水标准：一级建筑物按百年一遇洪水设计；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可能出现的不利情况，保证工程安全和正常运行。 应视需要采用超过消能防冲设计标准的洪水进行校核，此时消能防冲建筑物允许出现局部破坏，但不得危及大坝及其它主要建筑物的安全或长期影响枢纽运行，并

4、易于修复。 消能防冲建筑物的校核洪水标准可根据枢纽布置及泄洪对枢纽安全的影响程度具体选定。消能防冲建筑物的局部破坏危及大坝及挡水建筑物安全时，应采用大坝及挡水建筑物的校核洪水标准进行校核。 第条 溢洪道的布置应结合枢纽总体设计全面考虑，注意协调泄洪、发电、航运、漂木及灌溉等建筑物在布置上的矛盾，避免相互干扰，并适当注意景观。 应根据运用条件使枢纽的泄洪建筑物布置协调，充分研究分散与集中的利弊进行优选。 对于河谷狭窄的枢纽，应重视泄洪消能布置和型式的合理选择，避免下泄水流对河床和岸坡的严重冲刷以及河道的淤积，保证其它建筑物的正常运行。 第条 在有条件时，经技术经济比较论证后，溢洪道可布置为正常溢

5、洪道和非常溢洪道。 一、正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。非常溢洪造宣泄超过设计情况的洪水； 二、非常溢洪道的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。控制段以下结构结合地形、地质条件可适当简化； 三、非常溢洪道启用时，水库最大总下泄量不应超过坝址同频率的天然洪水； 四、正常溢洪道在布置和运用上可分为主、副溢洪道，应根据地形地质条件、枢纽布置、坝型、洪水特性及对下游的影响等因素研究确定。副溢洪道控制段以下结构亦可根据实际条件适当简化。 第条 设计溢洪道时，应充分掌握和认真分析气象、水文、泥沙、地形、地质、地震、建筑材料、生

6、态与环境及坝址上下游河流规划要求等基本资料，特别是工程地质和水文地质资料。 设计溢洪道时，应认真考虑施工和运用条件。 第条 大型或水力条件较复杂的中型工程的溢洪道，应经水工模型试验论证其布置及水力设计的合理性；并根据洪水调度要求，编制溢洪道运行和闸门操作规程。 第条 溢洪道设计应在不断总结实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术，选择最优方案，使设计不断创新，有所前进。 第二章 溢洪道布置 第一节 一般原则  第条 河岸式溢洪道一般包括进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施及出水渠。 第条 溢洪道(包括正常溢洪道和非常溢洪道)的布置应根据自然条件、工程特点、枢

7、纽布置的要求、施工及运用条件、经济指标等综合考虑全面规划。 正常溢洪道和非常溢洪道一般宜分开布置。非常溢洪道宜采用开敞式，经论证亦可采用自溃坝式(包括漫溢式和引冲式)。 第条 溢洪道的泄量，溢流前缘总宽度及堰顶或闸底高程等应根据下列因素通过技术经济比较选定： 一、水库特性，洪水调度； 二、地形、地质条件，下游河床及两岸抗冲能力； 三、河道特性及消能要求； 四、与相邻建筑物的关系； 五、闸门型式及定型尺寸； 六、运用条件； 七、造价及维修费用。 第条 溢洪道的位置应选择有利的地形布置在岸边或垭口，以减少工程量，并应尽量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。

8、根据地形条件，也可布置侧槽式溢洪道或其它型式的进口。 第条 应将溢洪道布置在稳定的地基上，并应考虑岩层及地质构造的性状，还应充分注意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。 第条 溢洪道进、出口的布置，应使水流顺畅。 溢洪道轴线一般宜取直线，如需转弯时，应尽量在进水渠或出水渠段内设置弯道。 第条 溢洪道下泄水流的流态和对河床的冲淤不应影响其它建筑物的安全和正常运行。 第条 当溢洪道靠近坝肩(特别是拱坝坝肩)时，其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定。 第条 在土石坝枢纽中，溢洪道的布置，应考虑： 一、运用应灵活可靠，一般优先采用河岸开敞式溢洪道； 二、当溢洪道靠近坝肩时，其与大坝连

9、接的导墙、接头、泄槽边墙等必须安全可靠。 第条 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，保证供电可靠。 第二节 进 水 渠  第条 进水渠的布置，应考虑： 一、选择有利的地形、地质条件，保证施工及运行期的岸坡稳定； 二、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； 三、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)宜有适当长度的直线段。 第条 进水渠进口应因地制宜地布置，使水流平顺入渠，体形宜简单，便于施工。 当进口布置在坝肩时，靠坝一侧应设置顺应水流的曲面导水墙，靠山一侧可开挖或衬护成规则曲面。 当进口布置在

10、垭口面临水库时，一般布置成对称或基本对称的喇叭口型式。 第条 进水渠底板一般为等宽或顺水流方向收缩，在与控制段连接处应与溢流前缘等宽。底板宜为平底或不大的反坡(倾向水库)。 第条 进水渠一般可不衬护，为了减少水头损失或为满足不冲流速的要求，是否衬护应通过经济比较确定。 当岩性差时，为防止严重风化剥落或为降低渗压，应进行衬护。 第条 进水渠的导墙应满足本规范第2.2.2条的要求。当导墙一侧临水库时，墙顶应高于泄洪时的最高库水位，防止水流漫溢。导墙顺水流长度应满足下列要求： 一、宜大于渠道最大水深的两倍，以保持良好的入流条件； 二、与土石坝连接时，应以挡住大坝坡脚为下限； 三、当有防渗铺盖时，应与

11、坝体防渗设施协调，以形成整体防渗系统。 第三节 控 制 段  第条 控制段包括控制泄量的堰(闸)及两侧连接建筑物。 第条 控制堰(闸)轴线的选定，应考虑下列因素： 一、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； 二、应满足建筑物对地基的强度、稳定性、抗渗性及耐久性的要求； 三、便于对外交通和两侧建筑物布置； 四、当控制堰(闸)靠近坝肩时，应与大坝布置协调一致； 五、便于防渗系统的布置，使堰(闸)与两岸(或大坝)的止水、防渗系统形成整体。 第条 控制堰(闸)有开敞式实用堰和宽顶堰及堰上带胸墙的孔口等剖面型式，应根据地形地质条件、水力条件、运用要

12、求及技术经济指标综合比较选用。 开敞式溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。 堰顶是否设置闸门，应从工程安全、洪水调度、运行方便、工程投资等方面论证确定。 第条 闸墩的型式和尺寸应满足闸门(包括门槽)、交通桥和工作桥的布置、水流条件、结构及运行检修等的要求。 第条 控制堰(闸)的工作桥、交通桥布置，应根据启闭设备、运行、观测、检修和交通等要求确定。当有防洪抢险要求时，交通桥与工作桥必须分开设置，桥下应有足够的净空，以满足泄洪、排凌及排漂要求。 第条 控制段的顶部高程，在泄洪时应不低于校核洪水位加安全超高值；关门时应不低于设计洪水位加波浪的计算高度和安全超高值。 安全超高值可根据建筑物级别、坝型及

13、运用条件等选定，泄洪时一般采用0.51.5m；关门时一般采用0.30.7m。 波浪高度计算见附录三。 当溢洪道布置在紧靠坝肩时，控制段的顶部高程应与大坝协调一致。 第四节 泄 槽  第条 在选择泄槽轴线时，应尽量采用直线。当必须设置弯道时，弯道宜设置在流速较小、水流比较平稳，底坡较缓且无变化的部位。 第条 泄槽的纵坡、平面型式及横断面，应根据地形、地质条件及水力条件等确定。 泄槽纵坡一般大于水流的临界坡(临界坡的计算见附录一)。当条件限制需要变坡时，纵坡变化不宜过多，且宜先缓后陡。 泄槽横断面一般可采用矩形断面，以使水流分布均匀。当结合岩石开挖采用梯形断面时，边坡不宜过缓。

14、 第五节 消能防冲设施  第条 消能防冲设施的型式，应根据地形、地质条件、泄流条件、运行方式、下游水深及河床抗冲能力、消能防冲要求、下游水流衔接及对其它建筑物的影响等，通过技术经济比较选定。 河岸式溢洪道一般采用挑流消能或底流消能，亦可采用其它消能型式。 第条 选定的消能设施，应满足本规范第2.1.7条的要求，并应在设计流量(消能防冲洪水标准)及以下各级流量，尤其是在常遇洪水时，消能效果良好，结构可靠，防空蚀、抗磨损和抗冰害，必要时可采取相应措施。淹没于水下的消能工(如消力池、辅助消能工等)应尽量考虑检修条件。 第条 挑流消能一般适用于岩石地基的高中水头枢纽。挑流消能设施的

15、平面型式有等宽式、扩散式和收缩式(包括窄缝式)。挑流鼻坎有连续式、差动式和各种异型鼻坎等。当采用挑流消能时，还应慎重考虑挑射水流的雾化对枢纽其它建筑物及运行安全的影响。 当遇有下列情况时，必须采取妥善措施处理： 一、地基存在延伸至下游的缓倾角层面及地质构造有可能被冲坑切断，危及建筑物的安全； 二、岸坡有可能被冲塌，危及坝肩稳定，堵塞出水渠或下游河道； 三、下游涌浪及回流危及大坝与其它建筑物的安全和正常运行。 第条 底流消能可适用于各种岩基，或设有船闸、筏道等对流态有严格要求的枢纽，但不得排漂和排凌。底流消能设施有平底式，斜坡式或扩散式、收缩式等消力池及各种型式的辅助消能工，必要时可设多级消力池

16、。排底砂时应注意磨蚀问题。 第条 厂顶溢流和厂前挑流消能一般适用于狭窄河谷岩石地基的高中水头枢纽。其布置应符合本节有关条文规定。 第条 泄洪隧洞出口一般采用挑流或底流消能，应根据地形、地质条件、水力条件、运行条件和下游水位等因素，经比较选定。 第六节 出 水 渠  第条 溢洪道下泄水流经消能后，不能直接泄入河道而造成危害时，应设置出水渠。 第条 选择出水渠线路应经济合理，其轴线方向应尽量顺应下游河势。 第三章 水力设计 第一节 一般规定  第条 溢洪道的水力设计内容一般包括： 一、泄流能力的计算； 二、进水渠的水力设计； 三、控制段的水力设计；

17、 四、泄槽的水力设计； 五、消能防冲的水力设计； 六、出水渠的水力设计； 七、高速水流区的防空蚀设计； 八、其它有关的水力设计。 上述各项水力设计内容，对大型和水力条件较复杂的中型工程，应经水工模型试验验证；水力条件较简单的中型工程，可参照附录一和附录二及类似工程经验，通过计算确定。 第条 溢洪道的水力设计应满足下列要求： 一、泄流能力必须满足设计和校核情况所要求的泄量； 二、消能防冲设计的洪水标准应按本规范第条(二)执行； 三、体型合理、简单，水流均匀平稳，并应避免发生空蚀； 四、下泄水流应符合本规范第条的规定。 第条 溢洪道的水头损失，包括沿程损失和局部损失。沿程水头损失计算中的糙率n值，

18、可根据水流边界条件，长期运行可能引起的变化及类似工程的经验，参考附录四选用。局部水头损失计算采用的局部阻力系数，一般可参照有关资料分析选用。 第二节 进 水 渠  第条 进水渠水力设计应符合本规范第2.2.1条的规定。当渠道较长时，应尽量减小水头损失。 第条 进水渠的水流应满足下列要求： 一、水流平稳，水面波动小，横向水面比降小； 二、渠道流速应大于悬移质不淤流速；小于渠道的不冲流速，一般不大于4m/s。如因条件限制，流速超过上述规定值，应进行论证； 三、渠道流速一般沿程逐渐增加，不得突变。 第条 进水渠末端断面水位的确定，应计入水流的沿程水头损失和进口、渐变段及弯道等的局

19、部水头损失。该水位可作为堰(闸)前控制断面的水位。 第三节 控 制 段  第条 溢洪道控制堰(闸)的泄流能力应满足设计要求，泄流能力计算见附录一。泄流时堰面上不得出现过大的局部负压；体型宜简单，便于施工。 第条 控制堰分为高堰(P11.33HS）1）和低堰(P11.33Hs)。采用开敞式实用堰时，堰面曲线可采用幂曲线，圆弧曲线(驼峰堰)；当堰上设有胸墙为孔口泄流时，堰面曲线可采用抛物线。上述曲线可参照附录一公式计算。 经过水工模型试验论证，也可采用其它型式的堰面曲线。 胸墙底缘可采用椭圆曲线、圆弧曲线或其它型式。 注：1）P1为上游堰高，Hs为定型设计水头。 第条 选择堰面

20、曲线时，堰顶附近出现的压力值应符合下列规定(考虑当地大气压的影响)； 一、常遇洪水闸门全开时一般不出现负压； 二、校核洪水位闸门全开时出现的负压不得超过0.030.06MPa； 三、正常蓄水位或常遇洪水位闸门局部开启时(以运行中较常出现的开度为准)，可允许有不大的负压值。 第条 低实用堰一般应满足P10.3Hs，P21）0.6Hs；下游堰面坡度宜陡于11。设计中应尽量避免形成淹没流。 注：1)P2为下游堰高。 第条 溢流面与泄槽间采用反弧曲面联接时，反弧半径可采用(36)h1）；当反弧曲面下游为平直段或消力池护坦时，反弧半径可采用(612)h。流速大时宜选用较大值。 注：1)h为校核洪水位闸门

21、全开时反弧最低点的水深。 第条 闸墩墩头的体型，应使过堰(闸)水流均匀平顺，墩头可采用圆弧型或其它曲线型式。当闸墩设置门槽时，应选择合理的型式，避免引起空蚀破坏。墩尾型式，可采用曲线型、齐头型或宽尾型。 第四节 泄 槽  第条 泄槽的水力设计，应根据布置和流量进行水力要素计算，确定水流边界面的体型、尺寸，以及需要采取的工程措施。 第条 泄槽的水面线，应根据能量方程用分段求和法或其它方法计算沿程的水深。水面线起始断面水深h1可参照附录一公式计算。 第条 泄槽水流在一般情况下，应考虑波动和掺气影响。 波动和掺气水深可参照附录一公式计算。 第条 泄槽平面的收缩或扩散，应进行冲击波

22、验算，确定合理的渐变型式与尺寸，使水流扰动影响限制在最小范围内；并尽量使水流在横断面上分布均匀。收缩或扩散宜采用直线。 冲击波和扩散(收缩)角可参照附录一公式计算。 第条 泄槽在平面上设置弯道时，应尽量满足下列要求： 一、横断面内流量分布均匀； 二、冲击波对水流扰动影响小； 三、在直线段和弯段之间，一般设置过波段； 四、为降低边墙高度和调整水流，宜在弯道渠底设置横向坡。 弯道的水力计算可参照附录一公式。 第条 槽底纵坡变化处应采用曲线连接。当坡度由缓变陡时，可采用抛物线连接，抛物线方程可参照附录一公式计算；当坡度由陡变缓时，可采用半径(612)h的反圆弧连接，流速大时宜选用较大值。 当泄槽设置

23、掺气减蚀设施时，在其保护范围内，变坡处的连接可不受上述限制。 第条 泄槽边墙顶高程，应根据波动和掺气后的计算水面线加0.51.5m的超高；对于扩散(收缩)段、过渡段、弯道等水力条件比较复杂的部位，以及考虑可能出现的不利运行方式，超高宜适当增加。 第条 泄槽在平面上扩散、收缩或转弯时，水力条件复杂，其水力计算应经水工模型试验验证。 第条 侧槽溢洪道的水力设计，应符合本规范第3.4.1条和第3.4.8条的规定，尚应满足下列要求： 一、侧槽底坡应小于槽末断面的水流临界坡。在宣泄设计流量时，侧槽内应为缓流； 二、侧槽首端水深超过堰顶的高度hp与堰上水头之比一般小于0.5，以保证非淹没出流； 三、侧槽内

24、和槽末断面处不得产生水跃。为了改善水流条件，可在侧、泄槽之间设长度为(23)hk(hk为侧槽末端的临界水深)的水平段； 四、应尽量避免在侧槽后紧接收缩段或弯曲段，当受条件限制不可避免此种布置时，宜在泄槽前适当位置设抬堰，用以控制或消除水流由于收缩或弯曲而造成的不利流态。 侧槽溢洪道的水力计算可参照附录一公式。 第五节 消能防冲  第条 挑流消能的水力设计，应对各级流量(包括起挑流量)进行计算。水流挑射距离、冲坑最大深度及范围可参照附录一公式估算。 安全挑距和水舌入水宽度的确定，应以不影响鼻坎基础、两岸边坡及相邻建筑物的安全为原则。冲坑上游坡度，应根据地质条件进行估算，一般工

25、程经验为1316(垂直水平)。同时，还应考虑贴流和跌流的冲刷及保护措施。 第条 挑流鼻坎的反弧半径，应结合泄槽的底坡、反弧段的流速和单宽流量、鼻坎挑角等综合考虑，一般可采用(612)h。泄槽底坡愈陡、反弧段流速或单宽流量愈大，反弧半径宜选用较大值。 第条 挑流鼻坎挑角的大小，应通过比较选定，一般可采用15°35°。当采用差动式鼻坎时，应合理选择反弧半径、高低坎宽度比、高低坎的高差及挑角差。必要时可设通气孔，以防止鼻坎空蚀破坏。 第条 鼻坎高程，应通过比较选定。在保证自由挑流的前提下，鼻坎高程亦可略低于下游最高水位。 第条 底流消能的水力设计，应符合本规范第2.5.2条及第2

26、.5.4条的规定，还应注意下列事项： 一、应保证在池内形成稳定的水跃，并应避免产生回流； 二、消力池应尽量采用等宽的矩形断面； 三、护坦上是否设置辅助消能工，应结合其运用条件研究确定。 当跃前断面平均流速大于1618m/s时，不宜在池中设置消力墩。 第条 底流消能的水力设计，应对各级流量进行计算，以确定池底高程、池长、边墙高程及水跃淹没度等。并应考虑下列各点： 一、护坦长度，可根据是否设置辅助消能工及水力特性，参照附录一公式估算。必要时应经水工模型试验验证； 二、水跃淹没度，应根据下游河床可能出现的冲淤变化按1.051.10倍跃后水深选用；不设辅助消能工的消力池，下游的最小尾水深度可参照附录一

27、公式计算； 三、多级消力池，可参照有关资料进行水力设计，并应通过水工模型试验验证； 四、消力池两侧边墙顶部高程，可根据跃后水深并适当考虑超高确定。 第条 当采用平面扩散型、收缩型(包括窄缝式)或分流墩等消能工以及异型(如折线形、扭曲形、曲面贴角等)鼻坎时，其体型、尺寸、动水压力1）、挑距、冲坑深度和范围等应经水工模型试验确定。 注：1)动水压力包括时均压力和脉动压力。  第条 护坦上的动水压力估算： 一、当护坦为水平时，作用在其上的时均压力，可近似按计算断面的水深估算。不设消力墩的护坦，可取跃首跃尾间水面连一直线作为近似的水面线估算；设有消力墩的护坦，则墩下游可按跃后水深估算，墩上游

28、可按跃后水深的一半估算； 二、脉动压力可参照附录一公式估算。 第条 当消力池的出池水流流速超过基岩的容许流速，可能危及消力池基础时，应采取保护措施。消力池下游河床为非岩石或软弱岩石，应按水闸设计规范(SD13384)的有关条文执行。 第六节 出 水 渠  第条 出水渠的水面线可根据其下游水流衔接条件和水力要素进行计算。 第七节 厂顶溢流及厂前挑流  第条 厂顶溢流及厂前挑流的水力设计，应根据泄流水力要素和厂顶布置要求，对各级流量进行计算，合理确定溢流面的体型和消能工型式。有关水力计算可参照附录一公式，并应经水工模型试验验证。 第条 厂顶溢流时，应防止在厂

29、顶发生空蚀。防空蚀设计按本章第九节有关规定执行。掺气设施可设在厂坝连接处。 第条 溢流式厂房水流所引起的振动，可参照类似工程的经验。脉动压力可参照附录一公式估算。 第条 当厂顶溢流采用挑流消能时，其挑流鼻坎高程；应根据厂房布置确定。鼻坎的反弧半径，应结合厂顶溢流面型式并参照本规范第3.5.2条规定选用。 鼻坎挑角在满足挑距要求的前提下宜采用小角度。 当厂顶溢流采用差动式挑流鼻坎时，应作专题研究。 第条 厂前挑流消能防冲的水力设计，应符合本规范第3.5.1条、第3.5.2条、第3.5.3条的规定，并应考虑下列事项： 一、在能形成自由挑流的前提下，鼻坎与厂顶高程之差宜取小值； 二、鼻坎挑角在满足挑

30、距要求的前提下宜采用小角度； 三、闸门启、闭过程中的泄流水舌对厂顶及尾水平台的冲击，不应危及厂房安全及运行。冲击力的大小应经水工模型试验确定。 溢流段闸墩是否延长，应根据水流流态、消能要求等因素通过水工模型试验确定。 第条 厂顶溢流及厂前挑流的厂顶和鼻坎反弧段，应设置排水设施。 第八节 泄洪隧洞出口  第条 泄洪隧洞出口的水力设计应参照本章有关条文的规定执行。 第九节 防空蚀设计  第条 溢洪道各部位的水流空化数应大于该处体型的初生空化数。可通过减压试验或水洞模型试验以及参照已建工程经验确定。对空蚀的判别，可参考附录二。 第条 对溢洪道应特别注意下列容易

31、发生空蚀的部位和区域： 一、闸墩、门槽、溢流面、平面弯曲段、收缩或扩散段、陡坡曲线段、水流边界突变(不连续或不规则)处； 二、反弧段及其下游的水平段； 三、异型鼻坎、分流墩； 四、消力池中的趾墩、消力墩； 五、水流空化数0.3的区域(不包括门槽)。 第条 对于易发生空蚀的部位或区域，可采用下列防空蚀措施： 一、选择合理的体型； 二、控制水流边界壁面的局部不平整度，其控制标准可参考附录二确定； 三、设置掺气设施，掺气防蚀设计可参考附录二。当有掺气防蚀设施时，掺气保护段内水流边界壁面的局部不平整度控制标准可参考附录二确定； 四、选用合理的运行方式； 五、采用抗蚀性能好的材料； 六、采用其它防空蚀措

32、施。 第条 设置掺气减蚀设施的一般原则： 一、当流速在30m/s左右时，是否设置掺气设施，可根据具体情况确定； 二、当流速超过35m/s时应设置掺气设施。掺气设施可参考附录二选择，并经水工模型试验验证。 第条 在多泥沙河流上，应同时考虑挟砂水流的磨损和空蚀作用，选用抗冲耐磨性能好的材料。 第四章 建筑物结构设计 第一节 一般规定  第条 溢洪道的结构设计，应根据布置、水力设计、地基及运用条件，结合防渗、排水、止水及锚固等工程措施，保证工程安全，选用经济合理的结构型式及尺寸。 第条 本规范中溢洪道建筑物的材料除说明者外，均按混凝土和钢筋混凝土考虑。混凝土的性能要求，

33、应参照混凝土重力坝设计规范(SDJ21-78)确定；混凝土的强度、抗渗、抗冻指标及抗冲要求，应按水工钢筋混凝土结构设计规范(SDJ20-78)确定。寒冷地区混凝土的抗冻指标宜适当提高。 止水材料应具有足够的耐久性和可靠性。 第条 进水渠底板、泄槽底板、挑流鼻坎、护坦及贴坡式边墙1）等，必要时可按弹性地基上的板或梁进行内力计算、根据水工钢筋混凝土结构设计规范(SDJ20-78)并参照类似工程经验配筋。 上述板块的结构缝一般采用伸缩缝，缝中可不设弹性层。当作为沉陷缝时，缝中应设置弹性层。 注：1)贴坡式边墙是指沿岩石开挖边坡衬护而成的边墙结构。  第条 溢洪道建筑物设置锚筋时，锚筋孔可按

34、方格或梅花形布置，孔距、孔深及抗拔力应经计算并参照类似工程的经验确定，必要时应进行锚筋抗拔试验。 第条 溢洪道的混凝土结构应考虑温度应力的影响，并根据当地的气候条件、结构特点、地基约束等因素，采取必要的结构措施和施工措施。 第二节 进水渠渠底衬护  第条 进水渠需要衬护时，可采用干砌块石、浆砌块石、喷浆或混凝土护面等。 第条 底板衬护厚度宜按构造要求确定。混凝土衬砌厚度一般为0.3m。必要时还应满足抗渗梯度和抗浮的要求。 第条 混凝土衬砌的分块尺寸的选定，可参照本规范第4.4.3条的规定。结构缝可采用平缝，有防渗要求时，缝中应设止水设施。 第三节 控 制 段

35、60; 第条 控制段的结构设计一般包括： 一、结构型式选择和布置； 二、荷载计算及其组合； 三、稳定计算； 四、结构计算； 五、细部设计； 六、材料标号及施工要求，特别是混凝土施工温度控制要求。 第条 控制堰(闸)的结构型式，一般有分离式和整体式。分离式适用于岩性比较均匀的地基，整体式适用于地基均匀性较差及设有弧形门的情况。 第条 分离式底板在垂直水流方向，必要时应设置纵缝。缝的位置和间距应根据地基、结构、气候和施工等条件确定。 分离式底板的横缝有铅直式、台阶式、倾斜式和键槽式等，应根据应力传递要求选用。 第条 控制段范围内的结构缝，均应设置止水设施。 第条 闸室的胸墙有固定式、活动式和混合式

36、，可根据运用条件选用。固定式胸墙与闸墩的连接，可根据闸室的结构特点采用简支或固结。胸墙应有足够的刚度，在水压力作用下，不应产生过大变形，影响水封效果。 第条 闸墩的型式和布置，应符合本规范第2.3.4条的规定。对设置大型弧形闸门的闸墩，通过技术经济比较，可采用预应力钢筋混凝土结构。 第条 作用在控制段上的荷载分为基本荷载和特殊荷载两类。 一、基本荷载： 1.结构自重及其上的永久设备重量； 2.正常蓄水位或设计洪水位时的静水压力(取其一种控制情况)； 3.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力(包括渗透压力和浮托力)； 4.相应于正常蓄水位或设计洪水位时的波浪压力； 5.设计洪水位情况下泄流时的

37、动水压力； 6.土压力； 7.泥沙压力； 8.冰压力； 9.其它出现机会较多的荷载。 二、特殊荷载： 10.校核洪水位时的静水压力； 11.相应于校核洪水位时的扬压力； 12.相应于校核洪水位时的波浪压力； 13.相应于校核洪水位时的动水压力； 14.地震荷载； 15.其它出现机会很少的荷载。 第条 荷载组合 控制段设计的荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。基本组合由基本荷载组成；特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载所组成。根据各种荷载实际同时出现的可能性，按表选择最不利的情况进行计算。 第条 作用在控制段上的荷载，应按附录三进行计算。 第条 堰(闸)基底面的抗滑稳定安全系数应按下列抗剪断强

38、度公式计算： (-1)式中 K1按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；f1堰(闸)体混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数；c堰(闸)体混凝土与堰(闸)基岩接触面的抗剪断凝聚力；作用于堰(闸)体上的全部荷载对计算滑动面的法向分量(包括扬压力)；作用于堰(闸)体上的全部荷载对计算滑动面的切向分量(包括扬压力)；A堰(闸)体与基岩接触面的截面积。 表 荷载组合表荷载组合计算情况荷 载说 明自重静水压力扬压力波浪压力动水压力土压力泥沙压力冰压力地震荷载其它荷载(1)(2)(3)(4）(5)(6）(7)(8)(9)(10)基本组合正常蓄水位情况    设计洪

39、水位情况   冰冻情况    按冬季运用水位计算(2)、(3)、项特殊组合校核洪水位情况   地震情况   按正常蓄水位计算(2)、(3)、(4)项检修情况    按正常蓄水位或检修水位计算(2)、(3)、(4)项 注：对于施工期情况，应作必要的核算，作为特殊组合；在运用期，如排水设施易于堵塞，应考虑排水失效的情况，作为特殊组合。 对于中型工程，若无条件进行试验时，也允许按下列抗剪强度公式计算沿堰(闸)基底面的扰滑稳定安全系数： (-2)式中 K2按抗剪强

40、度计算的抗滑稳定安全系数；f2堰(闸)混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数；、同公式(-1)。 当堰(闸)地基内存在不利的软弱结构面时，其抗滑稳定需作专门研究。 当堰(闸)承受横向(垂直水流方向)荷载时，还应验算其最不利荷载组合方向的抗滑稳定性。 第条 大、中型工程的规划，可行性研究报告阶段，f1值和c值可参考附录四选用；可行性研究报告以后的各设计阶段，应根据野外及室内试验成果分析确定。对中型工程，若无条件进行野外试验时，宜进行室内试验，并参照类似工程经验及参考附录四选用。f2值的选取，可根据野外或室内试验成果，并参照类似工程经验选用。 第条 堰(闸)沿基底面的抗滑稳定安全系数不得小于下表4.3.

41、12规定值： 表 抗滑稳定安全系数荷载组合按抗剪断强度的按抗剪强度的计算公式(K2)计算公式建筑物级别(K1)123基本组合3.01.101.051.05特殊组合(1)2.51.051.001.00(2)2.31.001.001.00 注：地震情况为特殊组合（2），其它特殊组合情况为特殊组合（1）。 第条 堰(闸)基底面上的垂直正应力，应满足下列要求： 一、运用期： 1.在各种荷载组合情况下(地震荷载除外)，堰(闸)基底面上的最大垂直正应力()，应小于基岩的容许压应力(计算时分别计入扬压力和不计入扬压力)；最小垂直正应力()应大于零(计算时应计入扬压力)。 2.计算双向受力情况时，基

42、底面上可容许出现不大的拉应力。 二、施工期； 堰(闸)基底面下游端的最小垂直正应力()可容许有不大于0.1MPa的拉应力。 第条 溢流堰体上游面的最小主压应力(不计扬压力)应不小于该点静水压强的0.25倍。不满足此项要求时，应配置钢筋。 第条 堰(闸)断面设计的应力分析一般采用材料力学方法。 当结构断面对称，受纵向对称荷载作用时，按单向偏心受压公式计算。 当结构断面不对称，或结构同时承受纵、横向荷载时，应按双向偏心受压公式进行计算。 第条 闸墩及其底板，应根据闸室的结构型式和运用条件进行下列情况的稳定和应力分析： 一、闸墩两侧工作闸门全关闭； 二、闸墩一侧工作闸门全关闭，另一侧闸门全开启泄洪；

43、 三、闸墩一侧工作闸门全关闭，另一侧检修闸门全关闭； 四、其它不利的运用条件。 第条 对于分离式底板，应校核其抗浮稳定性，必要时应采取加强排水和锚固等措施，以保证其稳定。 第条 闸墩应力分析一般采用材料力学方法。弧形闸门和大型平面闸门的闸墩应力分析宜采用有限元法。 第条 岩基上闸底板的应力分析，根据闸室型式、规模和地基条件，可采用材料力学法，弹性地基梁法或有限元法计算。 第条 对于大型和受力条件复杂的中型工程的闸室，应尽量进行结构模型试验，验证各部位的应力状态。 第四节 泄槽底板  第条 泄槽底板的厚度，应考虑溢洪道的规模及其与坝的相对位置、沿线的工程地质和水文地质条件、水

44、力特性、气候条件、水流中挟砂情况等因素，并参照类似工程经验进行类比确定。 大、中型工程的溢洪道泄槽底板的厚度不应小于0.3m。 第条 为满足泄槽底板稳定的要求，应采取防渗、排水、止水、锚筋等必要的工程措施。 泄槽底板在消力池最高水位以下部分，应按消力池护坦设计。 第条 泄槽底板应设置结构缝，其位置应满足结构布置要求。分块尺寸，应考虑气候特点、地基约束情况、混凝土施工(特别是温控)条件，参照类似工程经验确定，其纵、横缝间距一般采用1015m。 第条 泄槽底板的纵、横缝一般可采用平缝。当地基不均匀性明显时，横缝宜采用半搭接缝、全搭接缝或键槽缝。 第条 对于大、中型工程的溢洪道泄槽底板的纵、横缝(包

45、括与相邻建筑物的分缝)，一般情况下应设止水。 第条 对于可能发生不均匀沉陷或不设锚筋的泄槽底板，宜在板块上游端设置齿槽，形成上下游板块的全搭接横缝及对地基的嵌固。 不应在板块下游端设置齿槽。 第五节 挑流鼻坎  第条 挑流鼻坎在泄洪时所受的动水压力按附录三公式计算，其抗滑稳定分析及安全系数可与控制段相同。 第条 挑流鼻坎的纵缝间距可按第4.4.3条中的要求采用。挑流鼻坎不宜设横向(垂直水流向)结构缝。 第六节 消力池护坦  第条 对消力池的护坦，应进行抗浮稳定复核；对设有消力齿、消力墩或尾槛的护道，尚应进行抗倾及抗滑稳定复核。 采用抽排降压的护坦应复核地

46、基的渗透稳定。 第条 护坦稳定的计算情况： 一、设计情况：泄消能防冲的设计流量或小于该流量的控制流量； 二、校核情况：当需要进行校核时，泄消能防冲的校核流量； 三、检修情况：消力池排水检修。 尚应根据具体条件分析闸门突然启闭的不利情况，复核护坦的稳定。 必要时，应考虑排水设施局部或全部失效，作为校核情况复核护坦的稳定。 第条 护坦的抗浮稳定可按公式(4.6.3)计算，其安全系数Kf值为1.01.2，应根据工程等级、枢纽布置、地基特性、计算情况等选用(校核情况下Kf值可取下限)。 ()式中 P1护坦自重，按混凝土密度计算；P2护坦顶面上的时均压力；P3当采用锚固措施时，地基的有效重量，按附录三公

47、式计算；Q1护坦顶面上的脉动压力，按附录一公式计算；Q2护坦底面的扬压力。 选定护坦厚度时，还应参照已建类似工程的经验。 第条 护坦底面的扬压力参照附录三计算。 第条 护坦分缝间距宜与泄槽底板分缝间距相同。垂直水流向的缝宜采用半搭接缝或键槽缝，顺水流向的缝宜采用键槽缝。 第七节 边 墙  第条 溢洪道边墙是指进水渠、控制段、泄槽、挑流鼻坎及消力池的两侧挡土或不挡土的导墙、边墙或贴坡式边墙，一般宜设置结构缝与底板分开。根据实际情况，泄槽、挑流鼻坎、消力池的边墙也可与底板连成整体。 第条 泄槽边墙上的动水压力和反弧段边墙上的水流离心力按附录三公式计算。 对收缩型消能工的侧墙所承

48、受的动水压力，设计时应特别注意。 第条 泄槽、鼻坎和消力池的边墙的设计，应考虑脉动压力，其强度可分别采用泄槽底板、鼻坎和消力池护坦的脉动压力强度，均按附录一公式计算。 当消能设施的边墙、隔墙或导墙较高时，应考虑水流诱发墙体振动的可能性。 第条 边墙的荷载计算及组合参照本章控制段的规定。 沿墙基面的抗滑稳定计算公式及安全系数可与控制段相同。 当边墙可能沿地基内的软弱结构面滑动时，还应校核深层抗滑稳定。 第条 当库水位或下游水位骤降时，应根据具体情况考虑是否需要核算进水渠导墙或消力池边墙的稳定。 第条 边墙基底最大垂直正应力不应大于地基容许压应力(计算时分别计入扬压力和不计入扬压力)。 对重要部位

49、的边墙，计及扬压力时，在基本组合情况下，基底不应出现拉应力；在特殊组合情况下，可允许出现不大的拉应力。 对次要部位的边墙，计及扬压力时，在基本组合情况下，基底上合力的偏心距不应大于基底宽的；在特殊组合情况下，偏心距不应大于基底宽的。计算墙基应力时，不考虑基底承担拉应力。开裂部位的扬压力按受拉面一侧全静水压强计算。 第条 边墙在垂直水流方向的结构缝间距一般为1015m，有防渗要求时，缝中应设置止水。 第条 重力式混凝土边墙顶宽不应小于0.5m。为增加边墙抗倾能力及减小基底面应力，可利用渠槽底板的一部分作为墙趾。在挖方渠道中可采用衡重式边墙。 第条 进水渠边坡设置贴坡式边墙或护坡时，可根据水流及地

50、质条件分别采用喷水泥砂浆、喷混凝土、干砌块石、浆砌块石和混凝土衬砌等，其厚度按结构要求确定。 泄槽和鼻坎段的贴坡式边墙，一般采用混凝土衬砌，其厚度不宜大于相应部位的底板厚度，最小厚度应满足施工要求。 消力池贴坡式边墙的厚度宜按计算确定。 第八节 下游防冲  第条 当消能设施出口区地质条件较差时，为防止危害性冲淘，可根据消能型式设置防淘齿墙、翼墙、二道坝、海漫或防冲槽等设施。 第五章 地基及边坡处理 第一节 一般规定  第条 溢洪道的地基处理设计，应结合建筑物的结构和运用特点，满足各部位对承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制、抗冲及耐久性的要求

51、，保证运行安全。 第条 地基处理方案，应根据工程的重要性、地质条件、施工条件和运用要求等因素，经过技术经济比较确定。 第条 当地基为软岩石或存在规模较大、性状差的断层破碎带、软弱夹层、岩溶等缺陷时，应进行专门的处理设计。 第条 溢洪道的边坡必须保持稳定。对可能失稳的边坡应采取适当的处理措施。对易风化掉块、易软化或抗冲能力低的稳定边坡也应进行相应的防护。 对高陡边坡或地质条件复杂的边坡，应进行专门研究。 第条 地基及边坡处理，应重视防渗排水设施的设计。设计排水设施，应因地制宜，合理布设，排水通畅，便于检修。 第条 建筑物建基面及边坡坡面开挖，应按设计要求成型，并应尽量避免损坏岩体的完整性和降低强

52、度。 第二节 地基开挖  第条 溢洪道地基的开挖深度，应根据建筑物对地基的要求，结合地质条件、施工条件及处理措施等综合研究确定。 主要建筑物的地基宜开挖至弱风化岩层。 全部或局部不衬砌的泄槽，应开挖至坚硬、完整的新鲜或微风化岩层。 对易风化、易泥化的基岩，应提出相应的施工保护措施。 第条 建筑物的基坑形状，应根据地形地质条件及上部结构要求确定，开挖面应尽量连续平顺；当受地形地质条件限制，高差过大时，宜开挖成台阶状。 泄槽的衬砌段与不衬砌段应连接平顺。 第三节 固结灌浆  第条 溢洪道地基固结灌浆的范围和深度，应根据地质条件、裂隙分布情况和受力条件确定。一般在堰(闸)及消能建筑物的地基范围内进行。孔深一般为35m。基岩条件较好时，可不进行固结灌浆。 第条 固结灌浆孔一般呈梅花型或方格状布置，钻孔方向应尽量穿过较多的裂隙。 灌浆孔的孔、排距及灌浆压力宜进行灌浆试验确定。孔、排距一般为1.54m。当无混疑土盖重时灌浆压力一般为0.10.3MPa，当有混凝土盖重时为0.20.5MPa，在不掀动岩体或盖重的条件下宜取