水工建筑物课程设计

水工建筑物课程设计

题目：南岗粘土心墙土坝枢纽设计 姓名：王海武 学号：2010152025

班级：11农业水利工程（2）班

第一章 基本资料

（一）概况

南岗土坝枢纽位于南岗河上，距南柳村三公里，控制流域面积517平方公里，流域主要为土石山区，岩石大部分为砂岩页岩及一部分石灰岩，其上覆盖有薄层黄土，水土流失严重。枢纽以上河道长43千米，河道平均纵坡为2‰，枢纽以下流域主要为冲积平原，是重要的粮棉产区。修建该枢纽的主要目的是灌溉、防洪、兼顾养鱼及乡镇企业供水。 （二）基本资料 1. 地形资料

南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。

枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路。 2. 地质资料

库区岩石均为砂页岩，左岸覆盖有厚层黄土，河底为细沙及砂卵石。

在枢纽附近，右岸为砂质砂岩，岩石质地坚硬，无断层裂隙，左岸高程102.5米以上为黄土，以下为砂岩。黄土可溶盐含量约0.043%，

并含有18%的钙质结核。河库覆盖有细沙及砂卵石，细砂厚约一米，砂卵石最深处5米，下为砂岩。

坝基砂卵石浮容重10.5kN/m3，内摩擦角33.0°，粘结力为0，渗透系数1x10-2cm/s。左岸壤土干容重15.0kN/m3，孔隙比0.818，含水量17%，比重2.75，塑限16.6%，塑性指数13.6，湿容重17.6kN/m3, 饱和容重19.5kN/m3，渗透系数4.5x10-4cm/s，内摩擦角23.3°，粘结力为22kPa。 3. 建筑材料

（1）在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处。

（2）壤土物理指标：干容重16.0kN/m3，饱和容重19.5kN/m3，比重2.72，塑限18.9%，塑性指数14.0，渗透系数9.76x10-5cm/s，内摩擦角20°，粘结力14kPa。

（3）枢纽附近分布有大量砂质砂岩，除表面风化部分外，内含新鲜基岩质地良好，湿容重26kN/m3，内摩擦角31°。 4 水文水利资料

（1）多年平均年径流量760万m3。

（2）正常蓄水位114.50m，相应下游水位96.0m;

（3）50年一遇设计洪峰流量215m3/s，设计洪水总量160万方。 （4）500年一遇校核洪峰流量320m3/s，校核洪水总量225万方。 （5）死水位107.0m；

（6）水位~库容关系曲线如下表所示。

水位～库容关系曲线表

5 气象资料

水库最大吹程2.8km；多年平均最大风速16m/s，多年平均最大冻土层深度0.64m。 6 其他资料

（1）设计灌溉面积4.0万亩，灌区在左岸； （2）坝顶无交通要求；

（3）灌溉引水涵管设计流量2.0m3/s，加大流量2.4m3/s. （4）坝轴线河床最低点高程94.0m.

第二章 调洪计算

思路：采用简化三角形法（水资源规划课本86页） （1）作图：绘制q=f（v）曲线

（2）图解：在纵坐标上取Qm得A点；横坐标上取W=QmT得B点，连接AB交q=f（v）曲线于C点的横坐标OD=Vm；对应C点的纵坐标

1

2

OE即为qm，

（3）在此中根据已知校核和设计的Qm及W便得两条直线与q=f（v）曲线相交，最终qm，取较大值  作图

（1）取泄洪建筑物为无闸门溢洪道，其堰顶高程与正常蓄水位齐平114.5m，堰顶净宽B由高坝顶宽可选为10-15m（水工课本P218） 取B=10m

（2) q=f(v)关系曲线计算表

思路 首先在正常蓄水位114.5基础上每隔0.5m取一系列水位值；其次根据假定的一系列水位值减去正常蓄水位Z=114.5便得堰顶水头H; 再次由q溢=MBH3/2求得对应水位下的q溢；最后根据已知Z-V关系和求得的q溢对应的水位Z，运用线性内差法求得库容V,从而得q=f(v)关系；

由水力学课本第262页查得M=0.35

库容V的线性内差法计算 例如当Z=114.5时 V=

488396

ⅹ(114.5-114)+396

116114

=419万m3  图解

在纵坐标上取Qm=215m3/s得A点；横坐标上取W=160得B点，连接AB交q=f（v）曲线于C点的横坐标OD=Vm；对应C点的纵坐标OE即为qm设计，同理取当Qm=320m3/s，W=225得qm校核

得qm=75m3/s

后由qm=75m3/s查Z-V得Vmax(总），再由Vmax(总）查q-V曲线得Zmax，利用公式V需=Vmax(总）-V(死水位）得调洪所需库容

V(死水位）由Z-V曲线查当Z=107m时，V(死水位）=188万m3 q-V曲线

Z-V曲线

查得V需=220万m3

第三章 枢纽布置 3.1 枢纽等别和建筑物级别的确定

由灌溉面积为4.0万亩确定主要建筑物等级为Ⅳ级 ，次要建筑物为Ⅴ级，临时建筑物为Ⅴ级 。

3.2枢纽总体布置

1）坝型选择过程论述分析 1. 地形资料

南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。

枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸

坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路。 2. 地质条件

库区岩石均为砂页岩，左岸覆盖有厚层黄土，河底为细沙及砂卵石。

在枢纽附近，右岸为砂质砂岩，岩石质地坚硬，无断层裂隙，左岸高程102.5米以上为黄土，以下为砂岩。黄土可溶盐含量约0.043%，并含有18%的钙质结核。河库覆盖有细沙及砂卵石，细砂厚约一米，砂卵石最深处5米，下为砂岩。

坝基砂卵石浮容重10.5kN/m，内摩擦角33.0°，粘结力为0，渗透系数1x10cm/s。左岸壤土干容重15.0kN/m，孔隙比0.818，含水量17%，比重2.75，塑限16.6%，塑性指数13.6，湿容重17.6kN/m, 饱和容重19.5kN/m，渗透系数4.5x10cm/s，内摩擦角23.3°，粘结力为22kPa。 3. 建筑材料

在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处。

壤土物理指标：干容重16.0kN/m，饱和容重19.5kN/m，比重2.72，塑限18.9%，塑性指数14.0，渗透系数9.76x10cm/s，内摩擦角20°，粘结力14kPa。 枢纽附近分布有大量砂质砂岩，除表面风化部分外，内含新

-5

3

3

-4

3

3

-2

3

3

鲜基岩质地良好，湿容重26kN/m，内摩擦角31。 综上 在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处，即可满足就地取材，节省大量水泥，木材和刚才，减少工地的外线运输量的要求确定采用土石坝。

2）说明建筑物总体布置情况，画出布置图； 根据地形条件南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路

则确定坝址选在葫芦形地带收缩口处，溢洪道设在左岸天然冲沟处。枢纽布置图附后。

3

第四章 土坝设计

4.1剖面拟定 (1)坝顶高程确定

根据碾压土石坝设计规范，其坝顶高程可取以下几种情况中的最大值

1）设计水位加正常运行条件下的超高 2）正常蓄水位加正常运行条件下的超高 3）校核洪水位加非正常运行条件下的超高

4）正常蓄水位加非正常运行条件下的超高 坝顶超高计算

由d=R+e+A

R——波浪在坝坡上的设计爬高 e——风浪引起的坝前水位壅高 A——安全加高

R的计算根据官厅水库公式h5%=0.0166 V0D频率为5%的波高，则可根据h1%=1.24h5% h5%=0.0166V0D

5/41/3

5/41/3

算出累计

=0.0166ⅹ16ⅹ2.8

5/41/3

=0.0166ⅹ32ⅹ1.409

≈ 0.906

h1%=1.24h5%

=1.24ⅹ0.748 ≈ 1.13m

则R=h1%=1.24h5%≈ 1.13m e的确定根据

KW2

e=D

2gHm

COSβ

-6

K——综合摩阻系数，取3.6ⅹ10

W——计算风速

D——吹程

取Hm等于正常蓄水位114.5m，β=0°

则e=(2.8ⅹ10ⅹ3.6ⅹ10ⅹ16)/(2ⅹ9.8ⅹ114.5)

3

-6

2

=1.15m A确定（水工P217) 安全加高

正常运行条件下的超高 d=2.78m

正常运行条件下的超高 d=2.58m Z正=114.50m

根据已知Z-V关系由线性内差法得校核和设计水位如下

Z校核=216.1m Z设计=213.75m

设计水位加正常运行条件下的超高 H=213.75+2.78=216.53m

正常蓄水位加正常运行条件下的超高 H=114.50+2.78=117.28m

校核洪水位加非正常运行条件下的超高 H=216.1+2.58=218.68m

正常蓄水位加非正常运行条件下的超高 H=114.50+2.58=117.08m 综上Hmax=218.68m （2）坝顶宽度B

根据SL-274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定：高坝顶宽可选为10-15m，中低坝顶宽可选为5-10m 则该坝坝顶宽度B=12m 4.2 稳定计算

1、土坝失稳的形式，主要是坝坡或坝坡连同部分坝基沿某一剪切破坏面的滑动。稳定计算的目的是核算初拟的坝剖面尺寸在各种运用情况下坝坡是否安全、经济。

2、土石坝滑动面的形式有：曲线滑动面； 直线或折线滑动面；复合滑动面。 3、荷载及其组合：

1）荷载：自重、渗透力、孔隙水压力、地震荷载。 2）荷载组合（正常运用条件）：

水库蓄满水（正常高水位或设计洪水位）时，下游坝坡

的稳定计算；

上游库水位最不利时，上游坝坡的稳定计算； 库水位正常行降落，上游坝坡内产生渗透力时，上游坝坡的稳定计算。

4、要求的抗滑稳定系数

对于非常运用条件（考虑孔隙水压力时）下，2级水工建筑物的坝坡抗滑稳定最小安全系数为1.15。

5、土石坝的稳定分析

对于均质坝、厚墙坝和厚心墙坝来说，滑动面往往接近于圆弧，故采用圆弧滑动法进行坝坡稳定分析。为了简化计算和得到较为准确的结果，常采用条分法。规范采用的圆弧滑动静力计算公式有两种：一是不考虑条块间作用力的瑞典圆弧法，一是考虑条块间作用力的毕肖普法。由于瑞典圆弧法不考虑相邻土条间的作用力，因而计算结果偏于保守。若计算时假定相邻土条界面上切向力为零，即只考虑条块间的水平作用力，就是简化毕肖普法。此坝用瑞典圆弧滑动法。

假定滑动面为圆柱面，将滑动面内土体是为刚体，边坡失稳时该土体绕滑弧圆心O作转动。分析计算时常沿坝轴线取单宽坝体，按平面问题采用条分法，将滑动土体按一定的宽度（通常宽度b=0.1R）分为若干个铅直土条，不计相邻土条间的作用力分别计算出土条对圆心O的抗滑力矩Mr和滑动力矩Ms,再分别求其总和。当土体绕O点的抗滑力矩Mr

大于滑动力矩Ms，坝坡保持稳定，反之，坝坡则丧失稳定。

将滑弧内土体用铅直线分成12个条块，为方便计算，取各土条块宽度b=R/10=7.92m（取R=79.2m）。对各土条进行编号，以圆心正下方的一条编号为i=0,并依次向上游为i=1,2,3,……向下游为i=-1,-2,-3,……如图示

图二 瑞典条分法稳定分析

不计相邻条块间的作用力，任取第i条为例进行分析，作用在该条块上的作用力如下：

1）土条自重Gi,方向垂直向下，其值为

Gi(1hi'2hi''3hi''')b，其中1、2、3分别表示该土条中对

''''''

hhh应土层的重度，i、i、i分别表示相应的土层高度，b

为土层宽度，可以将Gi沿滑弧面的法向和切向进行分解，得

''

NGcosTiiii法向分力，切向分力Gisini。

2）作用于该土条底面上的法向反力Ni与N大小相等、

'

方向相反。

3）作用于土条底面上的抗剪力

Tfi

，其可能发挥的最大值

等于土条底面上土体的抗剪强度与滑弧长度的乘积，方向与滑动方向相反。

根据以上作用力，可求得边坡稳定安全系数为

MrGicositanicili

MsGisini

l式中，i为i土条底面上的弧长，libseci。

Kc

若计算时考虑孔隙水压力作用，可采用总应力法或有效应力法：总应力法计算抗滑力时采用快剪或三轴不排水剪强度指标：有效应力法计算滑动面的滑动力时，采用有效应力指标和c，根据以往实际工程经验取=40，c=40kPa,

心墙=19.48kN/m3,湿19.45kN/m3 , 饱19.52kN/m3,此时，坝坡稳定

安全系数为

Kc

(Gicosiuili)tanicili

Gisini

u式中，i为作用于i土条底面的孔隙压力。部分计算结果见

下表

表4 瑞典条分法计算结果

在非常运用条件下，即考虑孔隙水压力时，坝坡稳定安全系数为

(Gicosiuili)tanicili

Kc

Gisini

(37809.626372.45)tan4004080

24291.27

1.251.15 故该坝设计是稳定合理的。

4.3 渗流计算

1、防渗体布置：

由于在坝址附近土料的渗透系数为k=10cm/s，即土料透水性小，故可用土质防渗体，防渗体的结构形式为心墙。心墙顶部在静水位以上的超高，在正常运用情况下不小于0.3—0.6m，非常运用情况下不得低于非常运用的静水位。当防渗体顶部设有稳定、坚固、不透水且与防渗体紧密结合的防浪墙时，可将防渗体顶部放宽至正常运用静水位以上即可，故心墙顶部高程于正常运用静水位一样。心墙的坡度取1:0.2，顶部厚度不得小于1.0—3.0m，顶部厚度取为5m；底部厚度不宜小于水头的1/4且不得小于3m,底部厚度取为

-5

17.8m。心墙自顶到底逐渐加厚。

2、坝体渗透计算：

在有限深透水地基上，截水槽修筑到不透水层，设棱柱体排水下游无水情况。

首先计算出心墙的平均厚度

(12)(517.8)11.4m

12

12

，

用于心墙的渗透系数Ke远小于坝壳的渗透系数K，而渗透通过心墙的水头损失较大，浸润线在心墙中形成很大跌落。

22H1he

qKe

2通过心墙坝的q为 ；

22heH2

qK

2L通过下游坝壳的q为 ；

2222H1heheh2

KeK

22L 由于渗透量相等，故有

2

Kehe2

22K2LHh1e

2he105211.4222102L32he

堆石棱柱体排水体高度为3m，计算L的长度：

L=314.9+17.92.5+1.5-4.5+4=90.45m

则 he2.84m

H12he28.64103(3222.842)

qKe0.38m2/日

2211.4

K(he2y2)x

2q下游坝壳浸润线方程为 (0x90.45) ，故浸

润线方程可进一步写为

y28.070.088x

表2 下游坝壳浸润线方程点

y28.070.088x坐标

2

y心墙的浸润线方程为102487.9x(0x11.4)

2

y表3 心墙的浸润线方程102487.9x坐标点

画出浸润线轮廓如图示。

图一 渗流分析及浸润线

H32J0.354L90.45水力坡降

3QqL0.38586.7222.95m/日 渗漏总量约为

QQ允许 1Pc100%4(1n)渗透变形控制： 渗漏量控制

对于不均匀系数大于5的不连续级配图，当土的细粒含量Pc35%时只发生流土型破坏，介于其之间时，发生过渡型破坏。但此题中实际资料中没有n值，故无法判断。

3、坝基防渗

砂石料坝基中常用的防渗设施有截水槽、铺盖、混凝土防渗墙、灌浆帷幕。该坝用铺盖防渗。

铺盖是均质坝体心墙或斜墙上游水平的延伸。铺盖不能截断坝基透水层中的渗流，主要是延长坝基渗流的渗径，以控制渗透坡降和渗流量在允许的范围内。铺盖面积大而厚度薄，地质不均匀时易断裂而使防渗效果不理想。对于中低坝坝基，砂砾级配良好且渗透系数不很大时，只要施工质量良好，坝下游做好排水减压设施，是能够达到防渗要求的，所以多用于中、低坝做截水槽有困难或坝上游有天然的不透水层可利用的情况。坝基为透水性很大的砂砾层或渗透稳定性很差的粉细砂时，则不宜采用铺盖；高坝由于水头大，铺盖

的防渗效果也不显著。

铺盖土料的渗透系数应小于10cm/s,且至少要小于坝基透水层渗透系数的100倍以上，此坝周围的砂石料符合这一要求。铺盖向上游伸展的长度一般最长不超过6—8倍水头，因为再增长防渗效果增加很少，所以确定铺盖的长度为3倍的水头。铺盖的厚度，上游端按构造要求，不小于0.5m，故取厚度为0.6m。向下游逐渐加厚使某断面处在顶、底水头差作用下其渗透比降在允许范围内，在与坝体防渗体连接处要适当加厚以防断裂。

铺盖上应设保护层，以防止蓄水前干裂、冻蚀和运用期的风浪或水流冲刷，铺盖底应设置反滤层保护铺盖土料不流失。

4、渗透变形及防治措施：

土体的渗透变形形式与土体的性质、颗粒组成、渗透特性和渗流出口的保护条件等因素有关，其主要形式有管涌、流土、接触冲刷和接触流失四种。

防止渗透变形的工程措施主要是降低渗透坡降、增强抵抗产生渗透变形的能力。

1)在坝体和坝基内设置防渗体，如防渗心墙、斜墙、截水槽和铺盖等，以加长渗径、降低渗流坡降或截阻渗流；

2）设置减压井或排水沟，降低渗流出口处的渗透压力，有效地排除坝基渗水。 -5

3）在坝的下游可能产生流土的地段加设铺盖，防止渗流逸出处表层土体被掀起或浮动。

4）在防渗体与坝壳或两种土体颗粒粒径相差较大时，应设置过渡层或反滤过渡层，以填补土料颗粒粒径的不连续性，避免防渗体等部位发生裂缝或控制裂缝的开展，防止两种土料界面产生接触管涌或接触流土。

5）在土质防渗体与坝体，或与坝基透水层连接处，以及渗流逸出处，都必须设置反滤层，其作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流逸出处产生渗透变形

第五章 溢洪道设计

溢洪道由五部分组成 引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠。 具有开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。它可宣泄规划的库容所不能容纳的洪水，防止洪水漫溢坝顶,保证大坝安全。溢洪道可与坝体结合设置,也可设在坝体以外的地方。其选型和布置，根据水库水文、坝址地形地质、水流条件、 枢纽布置、 施工、管理条件及造价等方面，通过技术经济比较确定。溢洪道除了应具备足够的泄流能力外，还要保证在工作期间自身及邻近建筑物的安全，并使下泄水流与原河道水流妥善衔接。溢洪道的使用率，取决于洪水特性、工程开发性质和水库设计标准，一般不经常工作，但却

是水库枢纽中重要的建筑物。

分类 溢洪道按泄洪标准和运用情况，可分为正常溢洪道和非常溢洪道，前者用以宣泄设计洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，可分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。河床式溢洪道通常是经坝身溢洪的溢流坝。岸边溢洪道按结构形式可分为四类。 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：溢流堰大致沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，流向作近90°转弯(图1正槽溢洪道与侧槽溢洪道的堰槽平面位置比较),再经泄槽或隧洞流入下游； 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，经竖井和隧洞流入下游（图2井式溢洪道剖面图）; ④虹吸溢洪道：利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，经泄槽流入下游(图3虹吸式溢洪道剖面图),它可建在岸边，也可建在坝体内。

组成 溢洪道通常由进水渠、控制段、泄水段、消能段及尾水渠组成。 ①进水渠起进水与调整水流作用，前方水域应开阔，进水通畅，平面布置力求平顺，避免断面突然变化，如需转弯,其转弯半径宜大于5倍渠道水面宽度，渠底高程比堰顶高程

低些；渠内水流平顺均匀，水面波动小而无旋涡；流速不宜大于2～3m/s;进水渠是否砌护，视地质、渠线长短及流速大小而定。有的溢洪道,由于进水渠短或基本没有进水渠,应注意合理选择进口形式，保证进水条件。 ②控制段是控制溢洪道泄流能力的部分，主要包括溢流堰及连接建筑物。溢流堰设计应力求获得大的流量系数及泄流时不产生空蚀或诱发危险振动的负压，通常选用宽顶堰、实用堰(见堰流)、驼峰堰(图4 驼峰堰剖面)，有时也用带胸墙的孔口。堰顶可设置或不设闸门。洪水量较小的中、小型工程，溢流堰可不设闸门；设闸门可调节控制库水位和下泄流量，大中型工程中的溢流堰和带胸墙的孔口均设有闸门。控制段孔口尺寸,要通过调洪演算,经综合技术经济比较选定。侧槽溢洪道、井式溢洪道及虹吸溢洪道的控制段各具特点，需要相应考虑侧槽、溢流□叭口、渐变段、竖井和虹吸管的设计。 ③泄水段是控制段和消能段的连接段，通常有泄槽与泄洪隧洞两种形式。泄槽在平面上尽可能采用直线、等宽、对称布置；在实际工程中，往往因地质、地形，或为减少开挖、有利消能和减轻冲刷等原因，有时需要设置收缩段、扩散段或弯段。泄槽纵坡一般大于临界坡度，为了减少工程量，泄槽沿程可以随地形、地质变坡，但变坡次数不宜过多，变坡处宜用曲率半径较大的平滑曲线连接。泄槽横剖面在岩基上

接近矩形，在土基上常采用1:1～1:2的梯形。泄槽边墙高度，根据计算水深，并考虑冲击波、水流掺气的影响及一定安全超高确定。为了保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化，大中型工程一般都用混凝土衬砌。衬砌接缝表面应平整，要做好接缝止水和底部排水。为增强衬砌稳定，对岩基可用锚筋加固，对土基可采用锚筋桩。对于高水头、大流量的溢洪道为防范空蚀破坏，可设置掺气减蚀装置或控制过水表

面不平整度。

④消能段通常采用挑流消能或水跃消能。 ⑤尾水渠是当下泄水流不能直接归入原河道时修建的，要求与下游河道妥善衔接。

布置和形式选择 坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等对溢洪道布置和选型影响很大。从开挖量大小考虑，当坝址附近有高程接近正常蓄水位的马鞍形山口，或岸边平缓,又能很快使下泄洪水归原河道时,宜采用正槽溢洪道;若两岸山高坡陡,可考虑采用侧槽溢洪道；在过于陡峭的河岸上，宜采用泄洪隧洞或井式溢洪道。要避免将溢洪道布置在大断层和滑坡体等地质条件很差的岸坡上。在岩基上，可以修建各种形式溢洪道；在非岩基上，多修正槽溢洪道；当泄槽纵坡较陡时，有时可考虑采用多级跌水。从枢纽布置方面考虑，溢洪道进、出口应离坝及其他建筑物有适当距离，以免水流冲刷或回流淘刷，影响建筑物安全，水位波动不要影响水电

站或通航建筑物等正常运行。若溢洪道与大坝紧接，应修导水墙将两者隔开，邻近坝体要加强保护和做好防渗连接。溢洪道控制段应靠近水库，以减少水头损失。在需要随时间调节和水库水位变化不大的中小型水利枢纽中，宜采用虹吸溢洪道。在设计洪水和校核洪水水量相差很大的河流上,应考虑正常溢洪道与非常溢洪道分开布置,以减少投资、加快施工进度。溢洪道布置还应仔细考虑出碴、堆碴及碴石利用，做到与其他建筑物相互协调，避免干扰。

水工建筑物课程设计

题目：南岗粘土心墙土坝枢纽设计 姓名：王海武 学号：2010152025

班级：11农业水利工程（2）班

第一章 基本资料

（一）概况

南岗土坝枢纽位于南岗河上，距南柳村三公里，控制流域面积517平方公里，流域主要为土石山区，岩石大部分为砂岩页岩及一部分石灰岩，其上覆盖有薄层黄土，水土流失严重。枢纽以上河道长43千米，河道平均纵坡为2‰，枢纽以下流域主要为冲积平原，是重要的粮棉产区。修建该枢纽的主要目的是灌溉、防洪、兼顾养鱼及乡镇企业供水。 （二）基本资料 1. 地形资料

南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。

枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路。 2. 地质资料

库区岩石均为砂页岩，左岸覆盖有厚层黄土，河底为细沙及砂卵石。

在枢纽附近，右岸为砂质砂岩，岩石质地坚硬，无断层裂隙，左岸高程102.5米以上为黄土，以下为砂岩。黄土可溶盐含量约0.043%，

并含有18%的钙质结核。河库覆盖有细沙及砂卵石，细砂厚约一米，砂卵石最深处5米，下为砂岩。

坝基砂卵石浮容重10.5kN/m3，内摩擦角33.0°，粘结力为0，渗透系数1x10-2cm/s。左岸壤土干容重15.0kN/m3，孔隙比0.818，含水量17%，比重2.75，塑限16.6%，塑性指数13.6，湿容重17.6kN/m3, 饱和容重19.5kN/m3，渗透系数4.5x10-4cm/s，内摩擦角23.3°，粘结力为22kPa。 3. 建筑材料

（1）在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处。

（2）壤土物理指标：干容重16.0kN/m3，饱和容重19.5kN/m3，比重2.72，塑限18.9%，塑性指数14.0，渗透系数9.76x10-5cm/s，内摩擦角20°，粘结力14kPa。

（3）枢纽附近分布有大量砂质砂岩，除表面风化部分外，内含新鲜基岩质地良好，湿容重26kN/m3，内摩擦角31°。 4 水文水利资料

（1）多年平均年径流量760万m3。

（2）正常蓄水位114.50m，相应下游水位96.0m;

（3）50年一遇设计洪峰流量215m3/s，设计洪水总量160万方。 （4）500年一遇校核洪峰流量320m3/s，校核洪水总量225万方。 （5）死水位107.0m；

（6）水位~库容关系曲线如下表所示。

水位～库容关系曲线表

5 气象资料

水库最大吹程2.8km；多年平均最大风速16m/s，多年平均最大冻土层深度0.64m。 6 其他资料

（1）设计灌溉面积4.0万亩，灌区在左岸； （2）坝顶无交通要求；

（3）灌溉引水涵管设计流量2.0m3/s，加大流量2.4m3/s. （4）坝轴线河床最低点高程94.0m.

第二章 调洪计算

思路：采用简化三角形法（水资源规划课本86页） （1）作图：绘制q=f（v）曲线

（2）图解：在纵坐标上取Qm得A点；横坐标上取W=QmT得B点，连接AB交q=f（v）曲线于C点的横坐标OD=Vm；对应C点的纵坐标

1

2

OE即为qm，

（3）在此中根据已知校核和设计的Qm及W便得两条直线与q=f（v）曲线相交，最终qm，取较大值  作图

（1）取泄洪建筑物为无闸门溢洪道，其堰顶高程与正常蓄水位齐平114.5m，堰顶净宽B由高坝顶宽可选为10-15m（水工课本P218） 取B=10m

（2) q=f(v)关系曲线计算表

思路 首先在正常蓄水位114.5基础上每隔0.5m取一系列水位值；其次根据假定的一系列水位值减去正常蓄水位Z=114.5便得堰顶水头H; 再次由q溢=MBH3/2求得对应水位下的q溢；最后根据已知Z-V关系和求得的q溢对应的水位Z，运用线性内差法求得库容V,从而得q=f(v)关系；

由水力学课本第262页查得M=0.35

库容V的线性内差法计算 例如当Z=114.5时 V=

488396

ⅹ(114.5-114)+396

116114

=419万m3  图解

在纵坐标上取Qm=215m3/s得A点；横坐标上取W=160得B点，连接AB交q=f（v）曲线于C点的横坐标OD=Vm；对应C点的纵坐标OE即为qm设计，同理取当Qm=320m3/s，W=225得qm校核

得qm=75m3/s

后由qm=75m3/s查Z-V得Vmax(总），再由Vmax(总）查q-V曲线得Zmax，利用公式V需=Vmax(总）-V(死水位）得调洪所需库容

V(死水位）由Z-V曲线查当Z=107m时，V(死水位）=188万m3 q-V曲线

Z-V曲线

查得V需=220万m3

第三章 枢纽布置 3.1 枢纽等别和建筑物级别的确定

由灌溉面积为4.0万亩确定主要建筑物等级为Ⅳ级 ，次要建筑物为Ⅴ级，临时建筑物为Ⅴ级 。

3.2枢纽总体布置

1）坝型选择过程论述分析 1. 地形资料

南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。

枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸

坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路。 2. 地质条件

库区岩石均为砂页岩，左岸覆盖有厚层黄土，河底为细沙及砂卵石。

在枢纽附近，右岸为砂质砂岩，岩石质地坚硬，无断层裂隙，左岸高程102.5米以上为黄土，以下为砂岩。黄土可溶盐含量约0.043%，并含有18%的钙质结核。河库覆盖有细沙及砂卵石，细砂厚约一米，砂卵石最深处5米，下为砂岩。

坝基砂卵石浮容重10.5kN/m，内摩擦角33.0°，粘结力为0，渗透系数1x10cm/s。左岸壤土干容重15.0kN/m，孔隙比0.818，含水量17%，比重2.75，塑限16.6%，塑性指数13.6，湿容重17.6kN/m, 饱和容重19.5kN/m，渗透系数4.5x10cm/s，内摩擦角23.3°，粘结力为22kPa。 3. 建筑材料

在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处。

壤土物理指标：干容重16.0kN/m，饱和容重19.5kN/m，比重2.72，塑限18.9%，塑性指数14.0，渗透系数9.76x10cm/s，内摩擦角20°，粘结力14kPa。 枢纽附近分布有大量砂质砂岩，除表面风化部分外，内含新

-5

3

3

-4

3

3

-2

3

3

鲜基岩质地良好，湿容重26kN/m，内摩擦角31。 综上 在坝址附近有足够的壤土可供开采，主要分布在左岸及上游小孤山处，即可满足就地取材，节省大量水泥，木材和刚才，减少工地的外线运输量的要求确定采用土石坝。

2）说明建筑物总体布置情况，画出布置图； 根据地形条件南岗河在坝址以上约3千米处进入一个葫芦形地带，至此河南岗河在该坝址以上河谷收缩，为一建坝的良好地形。枢纽附近河谷宽约600米，河床最低高程94.0米，右岸坡度较缓，在高程105米处有一宽约60米的台地，左岸坡度较陡。

左岸有一天然冲沟，右岸有一山凹，此两处均可作为溢洪道的比较线路

则确定坝址选在葫芦形地带收缩口处，溢洪道设在左岸天然冲沟处。枢纽布置图附后。

3

第四章 土坝设计

4.1剖面拟定 (1)坝顶高程确定

根据碾压土石坝设计规范，其坝顶高程可取以下几种情况中的最大值

1）设计水位加正常运行条件下的超高 2）正常蓄水位加正常运行条件下的超高 3）校核洪水位加非正常运行条件下的超高

4）正常蓄水位加非正常运行条件下的超高 坝顶超高计算

由d=R+e+A

R——波浪在坝坡上的设计爬高 e——风浪引起的坝前水位壅高 A——安全加高

R的计算根据官厅水库公式h5%=0.0166 V0D频率为5%的波高，则可根据h1%=1.24h5% h5%=0.0166V0D

5/41/3

5/41/3

算出累计

=0.0166ⅹ16ⅹ2.8

5/41/3

=0.0166ⅹ32ⅹ1.409

≈ 0.906

h1%=1.24h5%

=1.24ⅹ0.748 ≈ 1.13m

则R=h1%=1.24h5%≈ 1.13m e的确定根据

KW2

e=D

2gHm

COSβ

-6

K——综合摩阻系数，取3.6ⅹ10

W——计算风速

D——吹程

取Hm等于正常蓄水位114.5m，β=0°

则e=(2.8ⅹ10ⅹ3.6ⅹ10ⅹ16)/(2ⅹ9.8ⅹ114.5)

3

-6

2

=1.15m A确定（水工P217) 安全加高

正常运行条件下的超高 d=2.78m

正常运行条件下的超高 d=2.58m Z正=114.50m

根据已知Z-V关系由线性内差法得校核和设计水位如下

Z校核=216.1m Z设计=213.75m

设计水位加正常运行条件下的超高 H=213.75+2.78=216.53m

正常蓄水位加正常运行条件下的超高 H=114.50+2.78=117.28m

校核洪水位加非正常运行条件下的超高 H=216.1+2.58=218.68m

正常蓄水位加非正常运行条件下的超高 H=114.50+2.58=117.08m 综上Hmax=218.68m （2）坝顶宽度B

根据SL-274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定：高坝顶宽可选为10-15m，中低坝顶宽可选为5-10m 则该坝坝顶宽度B=12m 4.2 稳定计算

1、土坝失稳的形式，主要是坝坡或坝坡连同部分坝基沿某一剪切破坏面的滑动。稳定计算的目的是核算初拟的坝剖面尺寸在各种运用情况下坝坡是否安全、经济。

2、土石坝滑动面的形式有：曲线滑动面； 直线或折线滑动面；复合滑动面。 3、荷载及其组合：

1）荷载：自重、渗透力、孔隙水压力、地震荷载。 2）荷载组合（正常运用条件）：

水库蓄满水（正常高水位或设计洪水位）时，下游坝坡

的稳定计算；

上游库水位最不利时，上游坝坡的稳定计算； 库水位正常行降落，上游坝坡内产生渗透力时，上游坝坡的稳定计算。

4、要求的抗滑稳定系数

对于非常运用条件（考虑孔隙水压力时）下，2级水工建筑物的坝坡抗滑稳定最小安全系数为1.15。

5、土石坝的稳定分析

对于均质坝、厚墙坝和厚心墙坝来说，滑动面往往接近于圆弧，故采用圆弧滑动法进行坝坡稳定分析。为了简化计算和得到较为准确的结果，常采用条分法。规范采用的圆弧滑动静力计算公式有两种：一是不考虑条块间作用力的瑞典圆弧法，一是考虑条块间作用力的毕肖普法。由于瑞典圆弧法不考虑相邻土条间的作用力，因而计算结果偏于保守。若计算时假定相邻土条界面上切向力为零，即只考虑条块间的水平作用力，就是简化毕肖普法。此坝用瑞典圆弧滑动法。

假定滑动面为圆柱面，将滑动面内土体是为刚体，边坡失稳时该土体绕滑弧圆心O作转动。分析计算时常沿坝轴线取单宽坝体，按平面问题采用条分法，将滑动土体按一定的宽度（通常宽度b=0.1R）分为若干个铅直土条，不计相邻土条间的作用力分别计算出土条对圆心O的抗滑力矩Mr和滑动力矩Ms,再分别求其总和。当土体绕O点的抗滑力矩Mr

大于滑动力矩Ms，坝坡保持稳定，反之，坝坡则丧失稳定。

将滑弧内土体用铅直线分成12个条块，为方便计算，取各土条块宽度b=R/10=7.92m（取R=79.2m）。对各土条进行编号，以圆心正下方的一条编号为i=0,并依次向上游为i=1,2,3,……向下游为i=-1,-2,-3,……如图示

图二 瑞典条分法稳定分析

不计相邻条块间的作用力，任取第i条为例进行分析，作用在该条块上的作用力如下：

1）土条自重Gi,方向垂直向下，其值为

Gi(1hi'2hi''3hi''')b，其中1、2、3分别表示该土条中对

''''''

hhh应土层的重度，i、i、i分别表示相应的土层高度，b

为土层宽度，可以将Gi沿滑弧面的法向和切向进行分解，得

''

NGcosTiiii法向分力，切向分力Gisini。

2）作用于该土条底面上的法向反力Ni与N大小相等、

'

方向相反。

3）作用于土条底面上的抗剪力

Tfi

，其可能发挥的最大值

等于土条底面上土体的抗剪强度与滑弧长度的乘积，方向与滑动方向相反。

根据以上作用力，可求得边坡稳定安全系数为

MrGicositanicili

MsGisini

l式中，i为i土条底面上的弧长，libseci。

Kc

若计算时考虑孔隙水压力作用，可采用总应力法或有效应力法：总应力法计算抗滑力时采用快剪或三轴不排水剪强度指标：有效应力法计算滑动面的滑动力时，采用有效应力指标和c，根据以往实际工程经验取=40，c=40kPa,

心墙=19.48kN/m3,湿19.45kN/m3 , 饱19.52kN/m3,此时，坝坡稳定

安全系数为

Kc

(Gicosiuili)tanicili

Gisini

u式中，i为作用于i土条底面的孔隙压力。部分计算结果见

下表

表4 瑞典条分法计算结果

在非常运用条件下，即考虑孔隙水压力时，坝坡稳定安全系数为

(Gicosiuili)tanicili

Kc

Gisini

(37809.626372.45)tan4004080

24291.27

1.251.15 故该坝设计是稳定合理的。

4.3 渗流计算

1、防渗体布置：

由于在坝址附近土料的渗透系数为k=10cm/s，即土料透水性小，故可用土质防渗体，防渗体的结构形式为心墙。心墙顶部在静水位以上的超高，在正常运用情况下不小于0.3—0.6m，非常运用情况下不得低于非常运用的静水位。当防渗体顶部设有稳定、坚固、不透水且与防渗体紧密结合的防浪墙时，可将防渗体顶部放宽至正常运用静水位以上即可，故心墙顶部高程于正常运用静水位一样。心墙的坡度取1:0.2，顶部厚度不得小于1.0—3.0m，顶部厚度取为5m；底部厚度不宜小于水头的1/4且不得小于3m,底部厚度取为

-5

17.8m。心墙自顶到底逐渐加厚。

2、坝体渗透计算：

在有限深透水地基上，截水槽修筑到不透水层，设棱柱体排水下游无水情况。

首先计算出心墙的平均厚度

(12)(517.8)11.4m

12

12

，

用于心墙的渗透系数Ke远小于坝壳的渗透系数K，而渗透通过心墙的水头损失较大，浸润线在心墙中形成很大跌落。

22H1he

qKe

2通过心墙坝的q为 ；

22heH2

qK

2L通过下游坝壳的q为 ；

2222H1heheh2

KeK

22L 由于渗透量相等，故有

2

Kehe2

22K2LHh1e

2he105211.4222102L32he

堆石棱柱体排水体高度为3m，计算L的长度：

L=314.9+17.92.5+1.5-4.5+4=90.45m

则 he2.84m

H12he28.64103(3222.842)

qKe0.38m2/日

2211.4

K(he2y2)x

2q下游坝壳浸润线方程为 (0x90.45) ，故浸

润线方程可进一步写为

y28.070.088x

表2 下游坝壳浸润线方程点

y28.070.088x坐标

2

y心墙的浸润线方程为102487.9x(0x11.4)

2

y表3 心墙的浸润线方程102487.9x坐标点

画出浸润线轮廓如图示。

图一 渗流分析及浸润线

H32J0.354L90.45水力坡降

3QqL0.38586.7222.95m/日 渗漏总量约为

QQ允许 1Pc100%4(1n)渗透变形控制： 渗漏量控制

对于不均匀系数大于5的不连续级配图，当土的细粒含量Pc35%时只发生流土型破坏，介于其之间时，发生过渡型破坏。但此题中实际资料中没有n值，故无法判断。

3、坝基防渗

砂石料坝基中常用的防渗设施有截水槽、铺盖、混凝土防渗墙、灌浆帷幕。该坝用铺盖防渗。

铺盖是均质坝体心墙或斜墙上游水平的延伸。铺盖不能截断坝基透水层中的渗流，主要是延长坝基渗流的渗径，以控制渗透坡降和渗流量在允许的范围内。铺盖面积大而厚度薄，地质不均匀时易断裂而使防渗效果不理想。对于中低坝坝基，砂砾级配良好且渗透系数不很大时，只要施工质量良好，坝下游做好排水减压设施，是能够达到防渗要求的，所以多用于中、低坝做截水槽有困难或坝上游有天然的不透水层可利用的情况。坝基为透水性很大的砂砾层或渗透稳定性很差的粉细砂时，则不宜采用铺盖；高坝由于水头大，铺盖

的防渗效果也不显著。

铺盖土料的渗透系数应小于10cm/s,且至少要小于坝基透水层渗透系数的100倍以上，此坝周围的砂石料符合这一要求。铺盖向上游伸展的长度一般最长不超过6—8倍水头，因为再增长防渗效果增加很少，所以确定铺盖的长度为3倍的水头。铺盖的厚度，上游端按构造要求，不小于0.5m，故取厚度为0.6m。向下游逐渐加厚使某断面处在顶、底水头差作用下其渗透比降在允许范围内，在与坝体防渗体连接处要适当加厚以防断裂。

铺盖上应设保护层，以防止蓄水前干裂、冻蚀和运用期的风浪或水流冲刷，铺盖底应设置反滤层保护铺盖土料不流失。

4、渗透变形及防治措施：

土体的渗透变形形式与土体的性质、颗粒组成、渗透特性和渗流出口的保护条件等因素有关，其主要形式有管涌、流土、接触冲刷和接触流失四种。

防止渗透变形的工程措施主要是降低渗透坡降、增强抵抗产生渗透变形的能力。

1)在坝体和坝基内设置防渗体，如防渗心墙、斜墙、截水槽和铺盖等，以加长渗径、降低渗流坡降或截阻渗流；

2）设置减压井或排水沟，降低渗流出口处的渗透压力，有效地排除坝基渗水。 -5

3）在坝的下游可能产生流土的地段加设铺盖，防止渗流逸出处表层土体被掀起或浮动。

4）在防渗体与坝壳或两种土体颗粒粒径相差较大时，应设置过渡层或反滤过渡层，以填补土料颗粒粒径的不连续性，避免防渗体等部位发生裂缝或控制裂缝的开展，防止两种土料界面产生接触管涌或接触流土。

5）在土质防渗体与坝体，或与坝基透水层连接处，以及渗流逸出处，都必须设置反滤层，其作用是滤土排水，防止在水工建筑物渗流逸出处产生渗透变形

第五章 溢洪道设计

溢洪道由五部分组成 引水渠、控制段、泄槽、出口消能段和尾水渠。 具有开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。它可宣泄规划的库容所不能容纳的洪水，防止洪水漫溢坝顶,保证大坝安全。溢洪道可与坝体结合设置,也可设在坝体以外的地方。其选型和布置，根据水库水文、坝址地形地质、水流条件、 枢纽布置、 施工、管理条件及造价等方面，通过技术经济比较确定。溢洪道除了应具备足够的泄流能力外，还要保证在工作期间自身及邻近建筑物的安全，并使下泄水流与原河道水流妥善衔接。溢洪道的使用率，取决于洪水特性、工程开发性质和水库设计标准，一般不经常工作，但却

是水库枢纽中重要的建筑物。

分类 溢洪道按泄洪标准和运用情况，可分为正常溢洪道和非常溢洪道，前者用以宣泄设计洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，可分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。河床式溢洪道通常是经坝身溢洪的溢流坝。岸边溢洪道按结构形式可分为四类。 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：溢流堰大致沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，流向作近90°转弯(图1正槽溢洪道与侧槽溢洪道的堰槽平面位置比较),再经泄槽或隧洞流入下游； 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，经竖井和隧洞流入下游（图2井式溢洪道剖面图）; ④虹吸溢洪道：利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，经泄槽流入下游(图3虹吸式溢洪道剖面图),它可建在岸边，也可建在坝体内。

组成 溢洪道通常由进水渠、控制段、泄水段、消能段及尾水渠组成。 ①进水渠起进水与调整水流作用，前方水域应开阔，进水通畅，平面布置力求平顺，避免断面突然变化，如需转弯,其转弯半径宜大于5倍渠道水面宽度，渠底高程比堰顶高程

低些；渠内水流平顺均匀，水面波动小而无旋涡；流速不宜大于2～3m/s;进水渠是否砌护，视地质、渠线长短及流速大小而定。有的溢洪道,由于进水渠短或基本没有进水渠,应注意合理选择进口形式，保证进水条件。 ②控制段是控制溢洪道泄流能力的部分，主要包括溢流堰及连接建筑物。溢流堰设计应力求获得大的流量系数及泄流时不产生空蚀或诱发危险振动的负压，通常选用宽顶堰、实用堰(见堰流)、驼峰堰(图4 驼峰堰剖面)，有时也用带胸墙的孔口。堰顶可设置或不设闸门。洪水量较小的中、小型工程，溢流堰可不设闸门；设闸门可调节控制库水位和下泄流量，大中型工程中的溢流堰和带胸墙的孔口均设有闸门。控制段孔口尺寸,要通过调洪演算,经综合技术经济比较选定。侧槽溢洪道、井式溢洪道及虹吸溢洪道的控制段各具特点，需要相应考虑侧槽、溢流□叭口、渐变段、竖井和虹吸管的设计。 ③泄水段是控制段和消能段的连接段，通常有泄槽与泄洪隧洞两种形式。泄槽在平面上尽可能采用直线、等宽、对称布置；在实际工程中，往往因地质、地形，或为减少开挖、有利消能和减轻冲刷等原因，有时需要设置收缩段、扩散段或弯段。泄槽纵坡一般大于临界坡度，为了减少工程量，泄槽沿程可以随地形、地质变坡，但变坡次数不宜过多，变坡处宜用曲率半径较大的平滑曲线连接。泄槽横剖面在岩基上

接近矩形，在土基上常采用1:1～1:2的梯形。泄槽边墙高度，根据计算水深，并考虑冲击波、水流掺气的影响及一定安全超高确定。为了保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化，大中型工程一般都用混凝土衬砌。衬砌接缝表面应平整，要做好接缝止水和底部排水。为增强衬砌稳定，对岩基可用锚筋加固，对土基可采用锚筋桩。对于高水头、大流量的溢洪道为防范空蚀破坏，可设置掺气减蚀装置或控制过水表

面不平整度。

④消能段通常采用挑流消能或水跃消能。 ⑤尾水渠是当下泄水流不能直接归入原河道时修建的，要求与下游河道妥善衔接。

布置和形式选择 坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等对溢洪道布置和选型影响很大。从开挖量大小考虑，当坝址附近有高程接近正常蓄水位的马鞍形山口，或岸边平缓,又能很快使下泄洪水归原河道时,宜采用正槽溢洪道;若两岸山高坡陡,可考虑采用侧槽溢洪道；在过于陡峭的河岸上，宜采用泄洪隧洞或井式溢洪道。要避免将溢洪道布置在大断层和滑坡体等地质条件很差的岸坡上。在岩基上，可以修建各种形式溢洪道；在非岩基上，多修正槽溢洪道；当泄槽纵坡较陡时，有时可考虑采用多级跌水。从枢纽布置方面考虑，溢洪道进、出口应离坝及其他建筑物有适当距离，以免水流冲刷或回流淘刷，影响建筑物安全，水位波动不要影响水电

站或通航建筑物等正常运行。若溢洪道与大坝紧接，应修导水墙将两者隔开，邻近坝体要加强保护和做好防渗连接。溢洪道控制段应靠近水库，以减少水头损失。在需要随时间调节和水库水位变化不大的中小型水利枢纽中，宜采用虹吸溢洪道。在设计洪水和校核洪水水量相差很大的河流上,应考虑正常溢洪道与非常溢洪道分开布置,以减少投资、加快施工进度。溢洪道布置还应仔细考虑出碴、堆碴及碴石利用，做到与其他建筑物相互协调，避免干扰。