溢流井设计计算

溢流井是合流制系统里把超过截流能力的混合水安全排出的设施，它算不准就两个极端：过流能力不足，井前雍水漫溢路面；过流口高程不对，河道高水位时倒灌回污水系统。溢流井计算核心是堰型、堰宽、堰顶高程三个数。以下从堰型、过流公式、高程衔接讲清楚。
一、溢流井的基本形式
1.1 溢流堰型。常用薄壁堰、实用堰与侧堰；侧堰设在渠道侧边，随水位升高逐渐加长溢流长度，适合渐变流。
1.2 出流方向。自由出流（下游水位低于堰顶）按自由堰公式；淹没出流（下游水位超过堰顶）按淹没修正，流量系数降10%～20%。
1.3 防倒灌。溢流口下游受纳水位变化大时，出口必须设防倒灌拍门或堰门。
1.4 规范依据。溢流井过流与高程按GB50014-2021《室外排水设计标准》相关条款。
二、参数取值方法
2.1 溢流量。Q溢=Q总-Qj，按设计降雨重现期3～5年计算，受纳水体敏感时提至5～10年。
2.2 堰上水头。一般取H=0.10～0.30m，过堰效率最高；H过大雍水，过小溢流不稳定。
2.3 堰顶高程。高于截流渠内最高水位0.05～0.10m，保证旱季不溢流。
三、完整算例
3.1 已知条件。某截流井Q总=2.5m³/s，Qj=0.80m³/s，Q溢=1.70m³/s；采用实用堰m=0.35；堰上水头H=0.25m。
3.2 堰宽计算。b=Q溢/（m·√（2g）·H^1.5）=1.70/（0.35×4.43×0.125）=1.70/0.194=8.8m，取堰宽9.0m。
3.3 堰顶高程。截流渠旱季水位（Qw=0.27m³/s时）为渠底+0.55m，堰顶=渠底+0.55+0.08=渠底+0.63m；设渠底12.00m，堰顶12.63m，取12.65m。
3.4 下游衔接。溢流口接河道，河道常水位12.30m低于堰顶12.65m，为自由出流；河道20年洪水位13.20m高于堰顶，淹没出流。
3.5 淹没修正校核。淹没时流量系数取0.30（降14%），过流能力=1.70×0.86=1.46m³/s，不足；措施是溢流口装拍门，洪水期关闭，洪水退去后再排，或把溢流口改道至常水位以上的旁通渠。
四、校核步骤
4.1 超标准溢流。10年一遇Q总′=3.2m³/s，Q溢′=2.4m³/s，所需b=2.4/（0.35×4.43×0.125）=12.4m，超过现有9.0m；措施是堰顶降低0.10m（H=0.35m），过流能力提升至1.70×（0.35/0.25）^1.5=2.82m³/s，满足。
4.2 雍水校核。堰前最高水位=堰顶12.65+H0.25=12.90m，低于上游合流管管顶13.20m，不雍管。
4.3 拦污。堰前设栅条间距50mm的拦污栅，防止漂浮物堵堰，栅后设冲洗管。
五、溢流井类型与防倒灌
5.1 薄壁堰与实用堰。薄壁堰结构简单、流量系数稳定；实用堰占地小、适合大流量。
5.2 侧堰。设在渠道侧边，随水位升高溢流长度增大，适合渐变流。
5.3 防倒灌措施。出口装液压拍门，洪水期关闭；或设旁通渠将溢流引至非常水位排放口。
5.4 拦污。堰前设栅条间距50mm拦污栅，栅后设冲洗管，防止漂浮物堵堰。
5.5 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在一张剖面图上，自由出流与淹没出流两种状态分别校核。
六、溢流井施工与运行
6.1 堰体施工。混凝土堰面抹面防腐；薄壁堰结构简单，实用堰占地小。堰顶高程按设计误差控制在±10mm。
6.2 拦污栅。堰前设50mm间隙拦污栅，栅后设冲洗管；漂浮物堆积会堵堰雍水，须及时清渣。
6.3 拍门安装。溢流口装液压拍门，洪水期关闭防倒灌；拍门后设旁通渠至非常水位排放口。
6.4 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在一张剖面图上，自由出流与淹没出流两种状态分别校核。
6.5 超标准校核。10年一遇降雨时堰顶降低0.10m增大过流能力；50年一遇时溢流口安全排出不漫井。
6.6 运行维护。每季度检查拦污栅、拍门动作；每年测量堰顶高程，冲刷或淤积时修复。
七、溢流井类型与防倒灌
7.1 薄壁堰与实用堰。薄壁堰结构简单流量系数稳定；实用堰占地小适合大流量。
7.2 侧堰。设在渠道侧边，随水位升高溢流长度增大，适合渐变流。
7.3 防倒灌措施。出口装液压拍门洪水期关闭；或设旁通渠将溢流引至非常水位排放口。
7.4 拦污。堰前设50mm间隙拦污栅，栅后设冲洗管防止漂浮物堵堰。
7.5 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在剖面图上，自由出流与淹没出流分别校核。
7.6 超标准校核。10年一遇降雨时堰顶降低0.10m增大过流能力；50年一遇溢流口安全排出不漫井。
八、溢流井施工与运行
8.1 堰体施工。混凝土堰面抹面防腐；薄壁堰结构简单，实用堰占地小。堰顶高程按设计误差控制在±10mm。
8.2 拦污栅。堰前设50mm间隙拦污栅，栅后设冲洗管；漂浮物堆积会堵堰雍水须及时清渣。
8.3 拍门安装。溢流口装液压拍门洪水期关闭防倒灌；拍门后设旁通渠至非常水位排放口。
8.4 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在剖面图上，自由出流与淹没出流分别校核。
8.5 超标准校核。10年一遇降雨时堰顶降低0.10m增大过流能力；50年一遇溢流口安全排出不漫井。
8.6 运行维护。每季度检查拦污栅、拍门动作；每年测量堰顶高程，冲刷或淤积时修复。
九、溢流井类型与防倒灌
9.1 薄壁堰与实用堰。薄壁堰结构简单流量系数稳定；实用堰占地小适合大流量。
9.2 侧堰。设在渠道侧边，随水位升高溢流长度增大，适合渐变流。
9.3 防倒灌措施。出口装液压拍门洪水期关闭；或设旁通渠将溢流引至非常水位排放口。
9.4 拦污。堰前设50mm间隙拦污栅，栅后设冲洗管防止漂浮物堵堰。
9.5 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在剖面图上，自由出流与淹没出流分别校核。
十、溢流井类型与防倒灌
10.1 薄壁堰与实用堰。薄壁堰结构简单流量系数稳定；实用堰占地小适合大流量。
10.2 侧堰。设在渠道侧边，随水位升高溢流长度增大，适合渐变流。
10.3 防倒灌措施。出口装液压拍门洪水期关闭；或设旁通渠将溢流引至非常水位排放口。
10.4 拦污。堰前设50mm间隙拦污栅，栅后设冲洗管防止漂浮物堵堰。
10.5 高程复核。堰顶、堰前水位、下游水位画在剖面图上，自由出流与淹没出流分别校核。
十一、设计落点提醒
溢流井计算最后要落在"自由出流与淹没出流两种状态都算"上：本算例常水位12.30m时自由出流9.0m堰宽够，洪水水位13.20m时淹没修正后能力掉到1.46m³/s，必须靠拍门或旁通渠解决。不能只按常水位算堰宽就完事。龙康水工设备在溢流井配套时按受纳水体水位组合反推堰宽、堰顶与拍门配置，并给出超标准降雨下的堰顶调节方案。