为什么实用堰比宽顶堰流量大；简述溢洪道设计过程

一、溢洪堰由哪几部分组成

1.什么叫泄水建筑物？它有几种型式？ 在水利工程枢纽中，用来泄放水的水工建筑物称为泄水建筑物。
其型式有岸边溢洪道、溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式。
 2.岸边溢洪道主要有几种型式？ 岸边溢洪道主要有以下三种型式： （1）正槽溢洪道：溢洪道的泄槽与溢流堰轴线正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。
 （2）侧槽溢洪道：溢流堰设在泄槽一侧，溢流堰轴线与泄槽大致平行。
 （3）井式溢洪道：进水口在平面上为一环形的溢流堰，水流过堰后，经竖井和隧洞流向下游。
 3. 溢洪道由哪几部分组成？ 溢洪道从上游水库到下游河道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。
 4.溢流堰有哪几种型式？它们的特点是什么？ 溢流堰纵断面一般有实用堰和宽顶堰两种基本型式。
实用堰的流量系数较大，但结构比宽顶堰复杂，当堰口狭窄、地面高程较低，或地面高程虽较高，但开挖容易且方量不大时可以采用。
宽顶堰的流量系数较实用堰小，但施工简单，当地面较高，开挖方量大且开挖比较困难时，采用这种堰型可以减小一些开挖量。
 5.为什么溢洪道进D要设计成喇叭形状？ 溢洪道进口设计成喇叭形状的主要目的是使水流平稳均匀地流向溢洪堰，防止发生漩涡或横向水流，降低局部水头损失，提高溢洪道的泄洪能力。
 6.溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因是什么？ 溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因有以下几方面： （l）衬砌表面不平整，特别是横向接缝处下游块有升坎。
 （2）接缝止水不良，施工质量差。
 （3）地基处理不好，衬砌与地基接触不良。
 （4）衬砌底板下排水不畅。
 以上因素都将导致底板下产生很大的扬压力和动水压力，以致使底板被掀起破坏。
 7.为什么溢洪道下游容易引起冲刷破坏？ 从溢洪道下泄的水流，流速很高，单宽流量大，在泄水槽末端集中了很大的能量。
因此，末端必须设置消能设施。
在实际中，很多工程因消能设施考虑不当，高速水流与下游河道的正常水流不能妥善衔接，能量没有完全消除，致使下游河床和岸坡遭受冲刷破坏，危及大坝和溢洪道自身的安全。
 8.为什么要在溢洪道陡槽段底板设置排水设施？ 为了排除地基渗水，减小衬砌所受的扬压力，须在衬砌层下面设置排水系统，排水系统必须确保畅通。
排水系统由若干道横向排水沟和几道纵向排水沟所组成。
 9.泄水建筑物的消能措施有几种类型？ 泄水建筑物的消能措施，大至可分为三种类型： （l）底流式消能。
 （2）挑流式消能。
 （3）面流式消能。
 此外，还可以将上述基本的消能结合起来应用。
 10.底流消能的原理是什么？ 从加强水流的紊动出发，在建筑物下游采取一定的工程措施，控制水跃发生的位置，通过水跃产生的表面漩滚和强烈的紊动以达到消能的目的。

二、【请教】为什么明渠水力计算软件不适用于溢洪道水力计算

明渠计算是针对缓坡，而且是明渠的过水断面一般是不变的，近视就是明渠均匀流了，而溢洪道首先是过水断面在变化，底坡在变化，通过分段试算的，通过能量的方式解决吧，我个人认为这样

三、简述溢洪道设计过程

设计溢洪道设计中把握的基本资料是否充分与完善，选用的设计标准是否恰当，均直接影响到整个工程的安全及经济，现就有关问题谈一些看法：1.规划布局溢洪道工程的规划布局应尽量利用有利地形地貌，即要经济合理又要保证安全。
如大坝四周有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想，如主坝口子狭窄无法布置正堰则可考虑选择侧槽式溢洪道。
其规划布置的主要原则是：基础坚硬均一，线路短，无弯道，出口远离坝体；
工程严禁布置在滑坡或崩塌体地上。
溢洪道通常有四个主要部分组成：引流段、控制段、泄流段及消能工。
2.引流段为引流平顺其进口外形最好做成喇叭口，为减小损失其长度不宜过长。
如因地形所限必须在该段内设置弯道时，则应使弯曲段尽量平缓外、还应使弯道与下游衔接段和出口段尽量远离坝脚，以免冲刷坝脚。
引流段截面一般选用梯形或矩形，当流速≤1~2米/秒时一般可不砌护，但与坝端邻近和紧接控制建筑物的范围内应砌护一定长度，同时在弯道二侧的凹岸亦应砌护，如为坚硬的岩基则可不考虑。
3.控制段为使泄流均匀，可使近口水流垂直于控制段建筑物；
根据地形条件和泄流需要必需设置宽顶堰或实用断面堰，堰宽度可按答应单宽流量选定，岩基上单宽流量为40~70m3/s，非岩基上为20~40m3/s，土基上为20m3/s。
除近口段设有引流段外，一般应使堰顶宽度≤3h堰；
为使水流平顺，堰口与其上游引流段可采用渐变段连接，其收缩角以12度左右为宜。
如堰体较宽则应在其横向设置温度缝与沉陷缝，其间距可按10~15m布设。
4.泄流段该段平面均采用直线布置，并尽量避免弯道和设置扭坡顺引流态的急骤变化甚至产生负压；
其纵断面设计应因地制宜地根据地形、地质而选用缓坡、陡坡或多级跃水等多种形式；
陡坡段应采用均一比降；
由于泄水段流速很高，故应尽量布置在岩基上，如为非岩基则该段衬砌厚度应按答应流速与地质条件选择进行设计，一般浆砌石用0.5~1.0m，砼0.2~0.5m，钢筋砼0.15~0.3m，其坡度一般以≤1/2.5为宜。
新鲜岩基上的泄水道，可不砌护；
如为松软风化岩石仍须用0.3~0.5m的浆砌石或0.2m厚的砼作砌护，并加设锚固筋；
如需大面积砼衬砌则应按地质情况，结合温度变化布置伸缩缝和沉陷缝，两侧边坡可仅设横缝，底部则应设纵横缝，间距一般为8~12m，同时在衬砌底部需敷设排水的反滤料；
考虑高速水流掺气的特点，边坡的砌护高度应有适当超高。
在泄水段末端需设置消能工，其具体选择型式可根据地形、地质和水力条件的要求而定，采用多级跃水或溢洪道末端的跃流段应使其泄流方向远离坝脚≥100~150m。
对于非岩基上一般均采用底流消能，并在末端设置消力池。
如泄流量不大，亦可考虑消力槛形式；
如为远驱式水跃，由于极易造成冲刷，此时可考虑采用差动式消力槛形式；
在岩基上，如溢洪道尾端有较陡边坎时，采用挑射消能较为有利，由于这种形式可省去消力池、护坦与海漫等工程，由于其工程量小、造价低，因而常被采用。
根据工程实践鼻坎形式以矩形差动式最好，但鼻坎以上陡坡最好做成矩形断面，千万不可作成梯形断面以免需用扭坡与鼻坎衔接。
5.侧槽段该段布置应垂直于来水流向，其长度可根据等高线向上游延伸，水流特点是侧向进流，纵向泄流。
侧堰与深槽连接的渐变过渡段，其收缩角应控制在12°左右，其长度一般为槽内水深的3~5倍，其主要作用是避免槽内波动和横向旋滚的水流直接进入陡坡段。

四、【请教】为什么明渠水力计算软件不适用于溢洪道水力计算

明渠计算是针对缓坡，而且是明渠的过水断面一般是不变的，近视就是明渠均匀流了，而溢洪道首先是过水断面在变化，底坡在变化，通过分段试算的，通过能量的方式解决吧，我个人认为这样

五、关于污水管道设计

原发布者：刘杰全国民用建筑工程设计技术措施给水排水2003.第4.16.11含有油脂的废水（包括经过隔油池的废水）不得流入化粪池，以防影响化粪池的腐化效果。
l) 设计充满度设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度(或水深比)。
当h/D=1时称为满流；
h/D<；
1称为非满流。
我国《室外排水设计规范》规定，污水管道应按非满流进行设计，对管道的最大设计充满度有相应的限制，污水管道设计充满度指的是h/D。
对于明渠，设计规范还规定了设计超高(即渠中水面到渠顶或渠道翼墙顶的高度)不小于0. 2m。
各种管道的允许最大设计充满度在《室外排水设计规范》( GB 50014-2006 )中有明确的规定。
在计算配置污水管道的管径时，管道的设计流量中不包括淋浴或短时间内突然增加的污水量，但当管径小于或等于300mm时，应复核当其满流时是否能满足设计流量的通过要求。
2) 设计流速对应于设计流量、设计充满度的管道内的水流平均速度叫做设计流速。
为了防止管道中产生淤积或冲刷，设计流速不宜过小或过大，最好在最大和最小设计流速范围之内。
最小设计流速是保证管道内不致发生淤积的控制流速。
《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)规定了污水管道在设计充满度下的最小设计流速定为0. 6m/s。
含有金属、矿物固体或重油杂质的生产污水管道，其最小设计流速宜适当加大，其值要根据试验或调查研究决定。
明渠的最小设计流速为0.4m/s。
最大设计流速与管材相关，是保证管道不因长期剧烈冲

六、水利学习题与答案

1.某流体的运动粘度v=2×10-6m2/s，密度ρ=850kg/m3，其动力粘度μ为（　　　）
A.1.7×10-6Pa·s 							B.1.7×10-3Pa·s 
C. 1.7Pa·s 								D.1.7×103Pa·s 
2.水流由水箱流经管径d1=200mm，d2=50mm的管路后流入大气中，已知出口处v2=4m/s，则d1管段的断面平均流速v1为（　　　）
A.0.25m/s								B.0.5m/s
C.1m/s									D.2m/s
3.某变径管的雷诺数之比Re1∶Re2=1∶2，则其管径之比d1∶d2为（　　　）
A.2∶1									B. ∶1
C.1∶2									D.1∶4
4.在平衡液体中，质量力与等压面（　　　）
A.重合									B.平行
C.正交									D.相交
5.对于两水箱水位差为4.9m的薄壁小孔口（孔径为20mm）淹没出流，流经孔口的流量为（　　　）
A.1.91 l/s									B.2.52 l/s
C.3.08 l/s									D.6.56 l/s
6.压力表测得城市给水干管（长管，比阻a=2.83s2/m6）某处的水压p=19.6N/cm2，从此处引出一根水平输出管，如要保证通过流量Q=60 l/s，在该水压的作用下水流输送距离可以达到（　　　）
A.19.6m									B.117.8m
C.1923.8m								D.1963.1m
7.一自由溢流直角宽顶堰，流量系数为0.35，包括行近流速水头的堰上水头为2m，则通过宽顶堰的单宽流量为（　　　）
A.2.19m3/(s.m)							B.2.61m3/(s.m)
C.3.10m3/(s.m)							D.4.38m3/(s.m)
8.若明渠水流为缓流时，则（　　　）
A.Fr>；
1									B. 
C.h>；
hc									D.i

七、请教有关WES实用堰堰顶下游曲线的一个问题

1.什么叫泄水建筑物？它有几种型式？ 在水利工程枢纽中，用来泄放水的水工建筑物称为泄水建筑物。
其型式有岸边溢洪道、溢流坝、泄洪隧洞及坝下涵洞四种型式。
 2.岸边溢洪道主要有几种型式？ 岸边溢洪道主要有以下三种型式： （1）正槽溢洪道：溢洪道的泄槽与溢流堰轴线正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。
 （2）侧槽溢洪道：溢流堰设在泄槽一侧，溢流堰轴线与泄槽大致平行。
 （3）井式溢洪道：进水口在平面上为一环形的溢流堰，水流过堰后，经竖井和隧洞流向下游。
 3. 溢洪道由哪几部分组成？ 溢洪道从上游水库到下游河道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。
 4.溢流堰有哪几种型式？它们的特点是什么？ 溢流堰纵断面一般有实用堰和宽顶堰两种基本型式。
实用堰的流量系数较大，但结构比宽顶堰复杂，当堰口狭窄、地面高程较低，或地面高程虽较高，但开挖容易且方量不大时可以采用。
宽顶堰的流量系数较实用堰小，但施工简单，当地面较高，开挖方量大且开挖比较困难时，采用这种堰型可以减小一些开挖量。
 5.为什么溢洪道进D要设计成喇叭形状？ 溢洪道进口设计成喇叭形状的主要目的是使水流平稳均匀地流向溢洪堰，防止发生漩涡或横向水流，降低局部水头损失，提高溢洪道的泄洪能力。
 6.溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因是什么？ 溢洪道陡槽段底板破坏的主要原因有以下几方面： （l）衬砌表面不平整，特别是横向接缝处下游块有升坎。
 （2）接缝止水不良，施工质量差。
 （3）地基处理不好，衬砌与地基接触不良。
 （4）衬砌底板下排水不畅。
 以上因素都将导致底板下产生很大的扬压力和动水压力，以致使底板被掀起破坏。
 7.为什么溢洪道下游容易引起冲刷破坏？ 从溢洪道下泄的水流，流速很高，单宽流量大，在泄水槽末端集中了很大的能量。
因此，末端必须设置消能设施。
在实际中，很多工程因消能设施考虑不当，高速水流与下游河道的正常水流不能妥善衔接，能量没有完全消除，致使下游河床和岸坡遭受冲刷破坏，危及大坝和溢洪道自身的安全。
 8.为什么要在溢洪道陡槽段底板设置排水设施？ 为了排除地基渗水，减小衬砌所受的扬压力，须在衬砌层下面设置排水系统，排水系统必须确保畅通。
排水系统由若干道横向排水沟和几道纵向排水沟所组成。
 9.泄水建筑物的消能措施有几种类型？ 泄水建筑物的消能措施，大至可分为三种类型： （l）底流式消能。
 （2）挑流式消能。
 （3）面流式消能。
 此外，还可以将上述基本的消能结合起来应用。
 10.底流消能的原理是什么？ 从加强水流的紊动出发，在建筑物下游采取一定的工程措施，控制水跃发生的位置，通过水跃产生的表面漩滚和强烈的紊动以达到消能的目的。

八、请教大神，在河道中要做一个景观溢流堰，满足防洪和景观水深要求，堰的形式和尺寸应该怎么定?

景观溢流堰设计的几个注意事项：1、首先不能影响河道行洪，重要河道需相应的防洪影响评价许可；
2、从行洪及蓄水两个方面确定堰型，通常采用低实用堰，分为折线堰、wes堰、连拱堰、宽顶堰等类别，为兼顾美观，可以增加堰型的景观效果，可做成拱形布置，若对行洪壅水影响较大，应配套设置调节闸或涵。
3、堰高取决于蓄水水域面积要求，参照常规闸坝设计规范规定，一般行洪期间过堰水头差不宜超过0.3m，具体应根据初拟的堰型、堰高、孔数等边界条件，按水力学计算手册相应的堰型采用不同的公式计算确定。
4、不同堰型有不同的电子表格，可以从网上搜索下载，但是建议自己弄清堰型先手算，再核验网上下载公式的准确性，避免选用不当，出现明显错误。

九、有谁知道薄壁堰，实用堰，宽顶堰的做法吗？

矩形宽顶溢流堰就是在矩形渠道中安装了一块矩形板（可以是木板，也可以是水泥预制板或金属板），矩形板的上沿通常有锐角的倒口，其顶部是水平的，使用时渠内的水从矩形板的顶部溢过。
水处理配水井要向二个以上（通常2~4个下一级的处理构筑物均匀配水，相应地在配水井内的同高程的不同方位上安装几块矩形配水堰。
你所说的“矩形宽顶堰”严格来说应是矩形薄壁堰，因其堰板很薄以至于它的厚度不影响过流能力。
配水井整体结构通常是圆筒形，水从其底部进入向上翻，再从几个矩形薄壁堰溢过以达到配水之目的。

参考文档