- GB51018-2014 水土保持工程设计规范
- 水利部水利水电规划设计总院 黄河勘测规划设计有限公司主编
- 1096字
- 2022-07-04 14:55:29
7.5 放水建筑物设计
7.5.1 放水建筑物型式可采用卧管式或竖井式，主要构筑物应包括卧管或竖井、涵洞和消能设施。
7.5.2 卧管式放水工程（图7.5.2）应包括平进水和侧进水两种形式。
图7.5.2 卧管示意图
①—通气孔；②—放水孔；③—涵洞；④—消力池；⑤—池深；⑥—池长；⑦—池宽
7.5.3 卧管应布置在坝上游岸坡，宜与溢洪道同侧。卧管底坡宜取1∶2.0～1∶3.0，卧管底板每隔5m～8m应设置齿墙，并应根据地基变化情况适地设置沉陷缝，采用浆砌石或混凝土砌筑成台阶，台阶高差应为0.3m～0.5m，每台设一个或两个放水孔，卧管与涵洞连接处应设置消力池。卧管放水流量可按4d～7d泄完设计频率一次洪水总量或者3d～5d泄完10年一遇洪水总量。
卧管放水孔直径可按下列公式计算：
开启一级孔：
同时开启二级孔：
同时开启三级孔：
式中：d——放水孔直径（m）；
Q——放水流量（m3/s）；
H1、H2、H3——各级孔上水深（m）。
7.5.4 计算卧管、消力池的断面时，设计流量比正常运用时的流量加大20%～30%。
7.5.5 方形卧管高度应取卧管正常水深的3倍～4倍，圆形卧管直径应取卧管正常水深的2.5倍，并应分析放水孔水流跌落卧管时的水柱跃起高度。
7.5.6 卧管消力池下游水深应取涵洞的正常水深。
7.5.7 涵洞形式应包括方形、拱形和圆形，并应根据各地条件采用。
7.5.8 涵洞（管）应布设在高于坝基一侧的原状土上，并应根据地形地质条件合理确定涵洞（管）高度。
7.5.9 涵洞底坡宜取1∶100～1∶200。混凝土涵管管径不应小于0.8m；方涵和拱涵断面宽不应小于0.8m，高不应小于1.2m。涵洞内水深应小于涵洞净高的75%。沿涵洞纵向每隔10m～15m应设置截水环，截水环厚度应为0.6m～0.8m，伸出管壁外层应为0.4m～0.5m。
7.5.10 涵洞结构尺寸应根据涵洞断面及洞上填土高度计算确定。
7.5.11 涵洞泄水应经消能后送至沟床。
7.5.12 竖井式放水工程（图7.5.12）应采用浆砌石修筑，断面形状应采用圆环形或方形，内径宜取0.8m～1.5m，井壁厚度宜取0.3m～0.6m，沿井壁垂直方向每隔0.3m～0.5m可设一对放水孔；井底应设消力井，井深宜为0.5m～2.0m；放水孔应相对交错排列，孔口处设门槽，插入闸板控制放水，竖井下部应与涵洞相连。当竖井较高或地基较差时，井底应设置井座。
图7.5.12 竖井结构图
①—土坝；②—插板闸门；③—竖井高；④—竖井外径；⑤—井座宽；⑥—井座厚；⑦—放水孔距；⑧—涵洞；⑨—放水孔直径
7.5.13 竖井放水孔（图7.5.13）孔口面积可按下列公式计算：
图7.5.13 竖井放水孔面积计算示意图
设一层放水孔放水
（7.5.13-1）
设二层放水孔放水
（7.5.13-2）
设三层放水孔放水
（7.5.13-3）
式中：ω——放水孔形式相同、面积相等时，一个放水孔过水断面积（m2）；
Q——放水流量（m3/s）；
n——放水孔数（个）；
μ——流量系数，取0.65；
H1——水面至孔口中线的距离（m）；
H2——水面至第二层孔口中线的距离（m）；
H3——水面至第三层孔口中线的距离（m）。