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《淺談水庫溢洪道工程設(shè)計思路.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談水庫溢洪道工程設(shè)計思路摘要:溢洪道是水庫等防洪建筑物的重要組成部分，其設(shè)計的好壞直接影響到水庫的安全狀況。為此，本文結(jié)合工程實例，圍繞溢洪道設(shè)計計算、基礎(chǔ)處理及安全監(jiān)測等方面探討了水庫溢洪道工程的設(shè)計思路，并闡述了溢洪道設(shè)計過程中的注意事項，可供設(shè)計人員參考。關(guān)鍵詞：溢洪道；設(shè)計計算；結(jié)構(gòu)布置；安全監(jiān)測溢洪道是水利工程建設(shè)中最為常見的建筑,是水庫等防洪建筑的重耍設(shè)備。當水庫里水位超過安全限度時，溢洪道能夠發(fā)揮出排除水庫存超蓄洪水的作用，使水從溢洪道向下游流出，防止水壩被毀壞,以確保水庫在汛期及泄洪期間的安全。但在水庫建設(shè)過程中，若溢洪道設(shè)計不合理，則容易出現(xiàn)側(cè)墻混凝土脫落
2、、伸縮縫開裂和底板破碎等質(zhì)量問題，不僅影響到溢洪道的使用性能，而且對水庫的安全狀況也構(gòu)成極大的威脅。因此，工程設(shè)計人員應(yīng)做好水庫溢洪道設(shè)計工作，確保水庫的質(zhì)量安全。1工程概況某水庫是一應(yīng)以農(nóng)田灌溉為主，兼顧防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益水庫,主要由攔河壩、溢洪道等建筑物組成。溢洪道位于大壩右端，堰寬15.0m,堰頂高程277.00m,最大泄量21.30m3/so2溢洪道設(shè)計2.1規(guī)模確定考慮水庫為中型水庫，選擇4m堰寬，跟國內(nèi)同規(guī)模水庫比較，相對較小；同時，水庫洪水主要靠溢洪道宣泄，堰寬太小，溢洪道超泄能力弱,水庫安全度相對較低。2.2結(jié)構(gòu)布置引水渠長35.Om,底高程144.50
3、m,寬8.0mo進口平直段采用鋼筋混凝土型槽結(jié)構(gòu)，長12.0m,底板頂高程144.50m,凈寬8.Om,墻頂高程150.90m0閘室段采用鋼筋混凝土型槽結(jié)構(gòu)，總凈寬8m,分1孑L,閘室順水流方向長15叭釆用駝峰堰，堰頂高程145.50m,邊墩寬1.5m,墩頂高程150.90ino設(shè)平板工作門與平板檢修門，均采用卷揚式啟閉機。墩頂設(shè)交通橋，寬6.Om,橋面高程150.90mo邊墩與山體間設(shè)一道鋼筋混凝土刺墻，墻頂高程為150.90m,刺墻底部位于弱風化花崗巖，刺墻下布置帷幕灌漿，與閘室帷幕灌漿連接成整體。陡坡段長72m,起點高程142.98m,斷面為矩形，底寬8叫陡坡比降1:5
4、,陡坡兩側(cè)為衡重式擋墻，擋墻頂高程按陡坡水面線加摻氣高度和超高后確定，陡槽底部為鋼筋混凝土底板，擋墻后及底板下布置排水系統(tǒng)。挑流段長15m,反弧半徑10m,挑角20°，鼻坎頂高程127.00m。尾水渠長663m,起點底高程125.50m,比降1:500,寬8.0ino2.3設(shè)計計算2.3.1堰型設(shè)計堰型采用駝峰堰，根據(jù)定型設(shè)計水頭和堰高關(guān)系，選擇a型堰面曲線,上游堰高1.0m,中圓弧半徑2.5m,上下圓弧半徑6.0ino2.3.2泄流能力計算泄流能力計算采用《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253-2000)中，開敞式駝峰堰的泄流能力公式計算：Q=meB?2gH03/2e=1-0.2[
5、4k+(n~l)4]0H0nbm=0.385+0.171(P/HO)0.657(1)式中：Q為流量，m3/s；B為溢流堰總凈寬，B二8m；n為閘孔數(shù)冃，n=l；g為重力加速度，iti/s2；110為計入行近流速水頭的堰上總水頭，m；?k為邊墩形狀系數(shù)，取5二0；￡為閘墩側(cè)收縮系數(shù)；m為流量系數(shù)。經(jīng)計算：設(shè)計情況，Q計算=106m3/s,Q設(shè)計=93m3/s；校核情況Q計算=179m3/s,Q設(shè)計=155m3/s,泄洪能力滿足設(shè)計要求。2.3.3泄槽水面線計算泄槽水面線根據(jù)能量方程，用分段求和法計算，計算公式為：式中：A1-2為分段長度，m；hl、h2為分段始、末斷面水深，m；
6、vl、v2為分段始、末斷面平均流速，ni/s；、為流速分布不均勻系數(shù)，取1?05；i為泄槽底坡，i二1：5；0為泄槽底坡角度；n為泄槽槽身糙率系數(shù)；為分段平均流速，m/s；為分段平均水力半徑，叫為分段內(nèi)平均摩阻坡降。起始斷面水深hl可按下式計算：式中:q為起始計算斷面單寬流量,m3/(s?m)；H0為起始計算斷面渠底以上總水頭，叫&為泄槽底坡角度；為起始計算斷血流速系數(shù)，取0.95o計算結(jié)果見表lo表1泄槽水面線計算成果表2.3.4挑流消能計算挑流水舌外緣挑顕按下式計算:式中：L為口挑流鼻坎末端起至下游河床床面的挑流水舌外緣挑距，m；B為挑流水舌水面出射角，取8=20。；hl
7、為挑流鼻坎末端法向水深，in；h2為鼻坎坎頂至下游河床高程差，m；vl為鼻坎坎頂水面流速，m/s,按鼻坎處平均流速v的1.1倍計。鼻坎平均流速按下式計算：式中：v為鼻坎末端斷面平均流速，m/s；Z0為鼻坎末端斷面水面以上的水頭，叫為流速系數(shù)；為泄槽沿程損失，叫hj為泄槽各項局部損失水頭之和，ni;S為泄槽流程長度，m；q為泄槽單寬流量，ni3/(s?m)o沖刷坑最大水墊深度按下式計算：式中：T為自下游水面至坑底最大水墊深度，m；q為鼻坎末端斷面單寬流量,in3/(s?m)；Z為上、下游水位差，m；K為綜
