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河岸溢洪道答案

河岸溢洪道答案
河岸溢洪道答案

水工建筑物—在线自测

第六章河岸溢洪道答案

一、填空题

1.河岸溢洪道的主要类型有正槽式、侧槽式井式和虹吸式四种。

2.正槽溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

3.侧槽溢洪道通常由控制段、侧槽、泄

槽消能防冲设施、出水渠等部分组成。

4.非常溢洪道一般分为漫流式、自溃式爆破引溃式三种。

5.溢流堰的主要形式有宽顶堰、实用堰驼峰堰和折线形堰。

二、单项选择题

1.关于实用溢流堰上游堰高P和定型设计水头H

d 的比值P/H

d

与流

量系数m的关系正确的是( B )。

A、高堰的流量系数m随P/H

d

减小而降低;

B、高堰的流量系数m接近一个常数;

C、低堰的流量系数m随P/H

减小而升高;

d

D、低堰的流量系数m接近一个常数;

2.对于正槽溢洪道的弯道泄槽,为了保持泄槽轴线的原底部高程及边墙高不变,以利施工,则应采用下列措施( A )。

A、外侧渠底抬高△h,内侧渠底降低△h

B、外侧渠底降低△h,内侧渠底抬高△h

C、外侧渠底抬高△h,内侧渠底抬高△h

D、外侧渠底降低△h,内侧渠底降低△h

(△h为外墙水面与中心线水面高差)

3.陡坡泄槽i>ik,当水深h0<h<hk,h0为正常水深,hk为临界水深,泄槽水面曲线为( B )。

A、a型壅水曲线

B、b型降水曲线

C、c型壅水曲线

D、均可发生

4.为了减少侧槽的开挖量,下列措施不对的有( C )。

A、侧槽宜采用窄深工式,靠岸一侧边坡宜陡些

B、允许始端侧槽内水面高出堰顶 (H为堰上水头)

C、侧槽宜采用宽浅式

D、b

0/b

l

应小些,一般为~

(b

0和b

l

为侧槽始端与末端底宽)

三、简答题

1.河岸溢洪道如何进行位置的选择?

应选择有利的地形条件,布置在垭口或岸边,尽量避免深挖而形成边坡。

(1)应布置在稳定的地基上,并考虑岩层及地质构造的性状,充分注意地质条件的变化

(2)溢洪道进出口的布置应使水流顺畅,不影响枢纽中其他建筑物的正常运行,进出口不宜距土石坝太近,以免冲刷坝体

(3)从施工条件考虑,应便于出渣路线及堆渣场所的布置。

2.溢流堰有几种形式?各有什么特点?

1.溢流堰有四种形式:宽顶堰、实用堰、驼峰堰、折线形堰。

2.①宽顶堰:结构简单,施工方便,流量系数较低,荷载小,对承载

力较差的土基适应能力较强

②实用堰:流量系数较宽顶堰大,溢流前缘较短,工程量相对较小,施工复杂。大中型水库,岸坡较陡时,多才用这种形式。

③驼峰堰:复合圆弧的溢流低堰,流量系数可达以上,设计与施工简便,对地基要求低,适用于软弱地基。

④折线形堰:能够获得较长的溢流前缘。

3.泄槽的水力特征是什么?

泄槽的底坡常大于水流的临界坡。槽内水流处于急流状态,紊动剧烈,由急流产生的高速水流对边界条件的变化敏感。当边墙有转折时就会产生冲击波,并可能向下游移动;如槽壁不平整时,极易产生掺气、空蚀等问题。

4.泄槽衬砌应满足什么要求?

泄槽衬砌应满足:表面光滑平整,不至引起不利的负压和空蚀;分缝止水可靠,避免高速水流侵入底板以下,因脉动压力引起破坏;排水系统畅通,以减小作用于底板上的扬压力;材料能抵抗水流冲刷;在各种荷载作用下能保持稳定;适应温度变化和一定的抗冻融循环能力。

5.如何选择河岸溢洪道的消能方式?

河岸溢洪道一般采用挑流消能或底流消能。

挑流消能一般适用于较好岩石地基的高中水头枢纽,挑坎结构形式一般有重力式、衬砌式。后者适用于坚硬完整岩基,在下游常做一段短护坦,以防止水流大时产生贴流而冲刷齿墙底脚。

底流消能可适用于各种地基,不适用于有排漂和排凌要求的情况。在河岸溢洪道中一般适用于土基或破碎软弱的岩基上。

6.正槽溢洪道的水力计算内容包括哪些内容?

(1)计算进水渠内流速,求库水位与下泄流量关系曲线,校核泄流能力,求渠内水面曲线,确定进水渠边高

(2)控制段:校核溢流堰过水能力

(3)过渡段水力计算①渐变槽式过渡段②缩窄陡槽型过渡段

泄槽水力计算:计算泄槽内水深和流速的沿程变化,进行水面线计算,以确定边墙高度,为边墙及衬砌的结构设计和下游消能计算提供依据。

7.为什么要设置非常溢洪道?非常溢洪道有哪几种形式?

在建筑物运行期间可能出现超过设计标准的洪水,由于这种洪水出现机会极少,泄流时间也不长,所以在枢纽中可以用结构简单的非常溢洪道来泄洪。

非常溢洪道的形式有漫流式、自溃式、爆破引溃式。

水工建筑物——河岸溢洪道习题及答案

第六章 1.在哪些情况下需要修建河岸溢洪道?河岸溢洪道有哪几种型式?它们各自的特点和适用条件是什么? 当水利枢纽的坝型为土石坝;或坝型为重力坝,但河谷狭窄,布置河床式溢洪道有困难时,可以修建河岸溢洪道。 河岸式溢洪道的类型有正槽式溢洪道、侧槽式溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪道。 正槽式溢洪道和侧槽式溢洪道为开敞式溢洪道,超泄能力大,工作可靠性大,适应性强。 井式溢洪道和虹吸式溢洪道为封闭式溢洪道,没有超泄能力,工作可靠性较差,但进口高程低,能预泄洪水。 2.将溢洪道分为正常溢洪道(主、副溢洪道)和非常溢洪道的原因是什么?它们各宣泄什么标准的洪水? ①正常溢洪道:按设计、校核洪水标准修建的永久性泄水建筑物。 ②非常溢洪道:根据最大可能洪水标准,采取的非常保坝措施,有漫溢式溢洪道,自溃式溢洪道。 3.正槽式溢洪道由哪几部分组成?各自的作用是什么? 组成:引水渠、溢流堰(控制堰)、泄水槽、消能设施、尾水渠 引水渠的作用:将库水平顺引至溢流堰前。 溢流堰(控制堰)的作用:控制溢洪道的泄水能力。 泄水槽(陡坡段)的作用:将下泄洪水由水库的上游水位高程降至下游水位高程。 消能防冲段的作用:消除泄水槽下来的高速水流的能量。 尾水渠的作用:将溢洪道下泄的洪水平顺引至下游河道。 4.正槽式溢洪道控制堰段主要有哪些堰型? 正槽式溢洪道控制堰段主要堰型有宽顶堰、实用堰、驼峰堰。 5.试述正槽式溢洪道泄槽平面和纵剖面布置的原则和方法。 泄槽的平面布置宜直线布置,不宜转弯;若必须转弯,转弯半径大于10倍的泄水槽底宽;采取收缩段,可减少开挖量,收缩角应小,以避免产生冲击波。 泄槽纵断面:宜采用单一的底坡;若坡度由陡变缓,边坡处应由反弧段连接;若坡度由缓变陡,边坡处应由抛物线连接。

水利水电毕业设计

目录 一、基本资料 二、工程量计算(附件) 三、单价表 四、致谢 五、主要参考资料 一、基本资料 1课题名称 芭蕉河面板堆石坝初步设计概算文件编制 2工程概况 芭蕉河一级水电站位于湖北省恩施自治州鹤峰县境内,地处芭蕉河中下游河段,坝址下距鹤峰县城11.1km,距在建的芭蕉河二级水电站7.6km,为芭蕉河干流开发的“龙头”电站。 本工程以发电为主,兼顾航运、养殖、旅游等综合利用。坝址位于柳月坪,控制河域面积为303.3km2,多年平均流量12.6m3/s,多年平均年径流量3.97亿m3,水库正常蓄水位647.5m,死水位616.0m,总库容0.96亿m3,库容系数14.91%,为年调节水库;本工程属Ⅲ等中型工程,工程枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸岸边开敞式溢洪道、左岸放空洞、右岸引水洞、地面厂房及升压站等组成,电让装机2台,总装机容量0.901亿kw.h,保证出力5.1MW,增加下游梯级电量0.085亿kw.h。枢纽主要工程量:土石方开挖79.3万m3,土石方填筑230.4万m3,混凝土10.12万m3。施工导流采用左岸隧洞导流,总工期40个月。 3工程地质(坝址工程地质条件) 本工程建坝河段位于芭蕉河下游柳月坪至芭蕉湾之间,长约1.5km,平面上大致成形,以中部河湾为界,河湾以上属柳月坪坝址,河湾以下为落山坝坝址。坝段内河谷深切,呈“V”型,上坝址为斜向谷,两岸地形连续完整,但冲沟发育,岸坡陡峭,一般40--60,右岸发育3堆石体;下坝址为横向谷,岸坡相对平缓,坡度一般35--50,河谷宽度较上坝址宽50—80m,右岸地形连续完整,发育5、6两条冲沟,左岸因背后的溪沟深切,临河山体相对单薄。上坝址基岩主要为龙马溪组上部和罗惹坪组下部,以中硬的条带状砂岩和石英砂岩为主,饱和抗压强度72.4—154.0MP;下坝址基岩为罗惹坪组中上部,以泥质粉砂岩为主,饱和抗压强度20.1—30.5MP;岩石较软弱,且普遍具有崩解特性。综合而言,上、下坝址的工程地质条件各有优缺点,以上坝址工程地质条件略优。 选定的上坝址位于八字山背斜南东,地质构造较简单,为单斜构造区,岩层产状N35—50E,SE30—50。区内以探明的断层有6条,规模均较小,最大断层破碎带宽0.40m。本区节理主要有4组,具有延伸性、连续性好、节理面较平直的特征,尤其是4组,为区内各种陡崖,跌坎的控制性结构面,坝址岩体风化较浅,卸荷作用相对而言较弱,建坝堆风化岩带,卸载带开挖处理的工作量都不大,坝址工程地质条件满足重力坝,面板堆石坝的建坝要求,基本满足拱坝的建坝要求,但面板堆石坝方案更适应坝址的地形地质条件。 水质分析结果表明芭蕉河河水对混凝土无任何腐蚀性,左岸岩湾溪水和右岸谢家溪沟水对混凝土具有中等溶出型或弱溶出型腐蚀性,但溪沟水流量很小,对工程影响甚微。

河岸溢洪道水力计算实例

河岸溢洪道水力计算实例 一﹑ 资料及任务 某水库的带胸墙的宽顶堰式河岸溢洪道,用弧形闸门控制泄流量,如图15.7所示。溢洪道共三孔,每孔净宽10米。闸墩墩头为尖圆形,墩厚2米。翼墙为八字形,闸底板高程为33.00米。胸墙底部为圆弧形,圆弧半径为0.53米,墙底高程为38.00米。闸门圆弧半径为7.5米,门轴高程为38.00米。闸后接第一斜坡段,底坡1i =0.01,长度为100米。第一斜坡段后接第二斜坡段,底坡i 2=1:6,水平长度为60米。第二斜坡段末端设连续式挑流坎,挑射角=α25°。上述两斜坡段的断面均为具有铅直边墙,底宽B 1=34米的矩形断面,其余尺寸见图15.7。溢洪道用混凝土浇筑,糙率n=0.014。溢洪道地基为岩石,在闸底板前端设帷幕灌浆以防渗。水库设计洪水位42.07米,校核洪水位为42.40米,溢洪道下游水位与流量关系曲线见图15.8。当溢洪道闸门全开,要求: 1. 1.绘制库水位与溢洪道流量关系曲线; 2. 2.绘制库水位为设计洪水位时的溢洪道水面曲线; 3. 3.计算溢洪道下游最大冲刷坑深度及相应的挑距。 图7 图8 二﹑ 绘制库水位与溢洪道流量关系曲线 (一)确定堰流和孔流的分界水位 宽顶堰上堰流和孔流的界限为= H e 0.65。闸门全开时,闸孔高度e =38.0-33.0=5.0 米,则堰流和孔流分界时的相应水头为

H =7 .765.00.565.0==e 米 堰流和孔流的分界水位=33.0+7.7=40.7米。库水位在40.7米以下按堰流计算;库水位在40.7米以上按孔流计算。 (二)堰流流量计算 堰流流量按下式计算: 2 /302H g mB Q σε= 式中溢流宽度B=nb=3×10=30米。因溢洪道上游为水库,0v ≈0则0H ≈H 。溢洪 道进口上游面倾斜的宽顶堰,上游堰高a=33.0-32.5=0.5米,斜面坡度为1:5,则 θctg =5(θ为斜面与水平面的夹角),宽顶堰流量系数m 可按H a 及ctg θ由表11.7 查得;侧收缩系数ε按下式计算: =ε1-0.2[(n -1)k ζζ+0 ]nb H 0 其中孔数n=3;对尖圆形闸墩墩头,=0ζ0.25;对八字形翼墙,=k ζ0.7。因闸后为陡坡段,下游水位较低,不致影响堰的过水能力,为宽顶堰自由出入流,取=σ1。 设一系列库水位,计算相应的H ,m ,ε和Q ,计算成果列于表1 因胸墙底缘为圆弧形,闸孔流量可按具有圆弧底缘的平面闸门下自由孔流流量公式计算 Q=μeB e H g eB εμ'-0(2 已知 e =5.0米,B=30米,H 0≈H 自由孔流流量系数?εμ'=,由表11.12取闸孔流速系数=?0.95,垂向收缩系数ε'按式计算: ε' ])( 1[11 2H e k -+= 其中系数k=e r 16 718 .24 .0,而门底(即胸墙底)圆弧半径r=0.53 米,106.00.553 .0==e r , 则 k =106.016718.24.0?==7 .1718.24 .00.073

溢洪道的设计电子教案

溢洪道的设计

2012年8月 目录 1 设计目的和要求 (1) 2设计资料 (1) 2.1 工程概况 (1) 2.2 基本资料 (1) 2.2.1 气象 (1) 2.2.2 洪水 (2) 2.2.3 地质 (2)

2.2.4 其他 (2) 3 工程设计 (2) 3.1 工程布置 (2) 3.1.1枢纽的等别、溢洪道级别及洪水设计标准 (2) 3.1.2溢洪道的位置、型式及组成 (3) 3.2 溢洪道的型式及尺寸 (6) 3.2.1进口段 (6) 3.2.2控制段 (6) 3.2.3 泄槽段 (7) 3.2.4消能段 (8) 3.2.5 尾水渠 (8) 4 设计计算 (8) 4.1水力计算 (8) 4.1.1过流能力的计算 (8) 4.1.2泄槽水面线计算 (8) 4.1.3消能防冲计算 (12) 4.1.4渗流计算 (13) 4.2 控制段稳定计算 (13) 4.2.1计算公式: (13) 4.2.2荷载组合: (14) 4.2.3列表计算: (14) 4.2.4计算结果 (18)

1 设计目的和要求 通过课程设计培养学生了解并掌握实际水利工程的设计内容、方法和步骤,巩固专业课、技术基础课及基础课所学的知识,培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,训练学生编写设计书、绘图的能力和技巧,培养查阅文献及规范的能力。 要求每个学生对设计内容中的各个环节做出系统的个人成果。每个人必须编写完整的课程设计成果。说明书简明扼要、条理清楚,计算方法得当、结果准确,设计方案合理可行,水工图纸布局合理、线条标注规范、图面整洁,能正确反应设计意图。 2设计资料 2.1 工程概况 吴岭水库枢纽工程位于汉北河支流东河上,坝址在湖北省某县境内,距县城22km。水库控制东河上流余家嘴、斋婆店两条主要河流,河道平均坡度为3‰。水库坝址以上乘雨面积102km2。流域多年平均降雨量1020.9mm。水库总库 容7220万m3,是一座以灌溉为主、兼有防洪、水产养殖、城镇供水等综合利用的中型水利工程。吴岭水库枢纽工程主要由大坝、副坝1、副坝2、正常溢洪道、东输水管、西输水管及灌区工程等组成。 2.2 基本资料 2.2.1 气象 本流域属北亚热带湿润季风气候区,多年平均气温16℃,极端最高气温41℃(1971年7月),极端最低气温-10℃(1995年1月),多年平均最大风速78级(17.32m/s),多年平均日照时数2030h,全年无霜期平均长达254d。多年平均降雨量1020.9mm(统计到期1998年),东河流域洪水来自暴雨,汛期为每年的410月。

E江水利枢纽工程设计毕业论文

E 江水利枢纽工程设计毕业论文 根据SDJ12-1978《水利水电枢纽工程等级划分设计标准(山区,丘陵区部分)》之规定,水利水电枢纽工程根据其工程规模﹑效益及在国民经济中的重要性划分为五类,综合考虑水库的总库容、防洪库容、灌溉面积、电站的装机容量等,工程规模由库容决定,由于该工程正常蓄水位为2821.4m ,库容约为 3.85亿m 3,估计校核情况下的库容不会超过10亿m 3,故根据标准(SDJ12-1978),该工程等别为二等,工程规模属于大(2)型,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时性建筑物级别为4级。 1.1 洪水调节计算 该工程主要建筑物级别为2级,根据《防洪标准》(GB50201-94)规定2级建筑物土坝堆石坝的防洪标准采用100年一遇设计,2000年一遇校核,水电站厂房防洪标准采用50年一遇设计,500年一遇校核。临时性建筑物防洪标准采用20年一遇标准。 根据资料统计分析得100年一遇设计洪峰流量为设Q =,/16803s m (p=1%),2000年一遇校核洪峰流量为校Q =2320m 3 /s ,(%05.0 p )。 根据选定的方案调洪演算的设计洪水位2822.60m ,校核洪水位2823.58m ,设计泄洪流量672.6m3/s,校核泄洪流量753.7m3/s 。 1.2 坝型选择与枢纽布置 通过各种不同的坝型进行定性的分析比较,综合考虑地形条件、地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益等因素,最终选择土石坝的方案。 根据工程功能以及满足正常运行管理要求,该枢纽由土石坝、泄洪隧洞、冲沙放空洞、水电站(包括:引水隧洞、调压井、压力管道、电站厂房、开关站)等建筑物组成。 本次根据工程经济性、正常运行安全稳定性以及地形地质条件等各方面因素要求,并且将冲沙放空洞和泄洪隧洞与施工导流隧洞相结合对枢纽建筑物进行了布置。枢纽平面布置见图5.2。

水利水电工程与管理毕业设计

一、综述 1.1工程概况 平山水库位于湖北省某县平山河中游,该河系睦水(长辽的支流)的主要支流,全长284m,流域面积为556㎞2,坝址以上控制流域面积491㎞2;平山河是山区河流,河床比降为0.3%,沿河有地势较为平坦的小平原,最低高程为62.5m左右。 1.2枢纽任务 枢纽主要任务以灌溉发电为主,并结合防洪、航运养殖、给水等任务进行开发。 1.3设计基本数据 1)正常蓄水位 113.0 2)设计洪水位:113.10m; 3)校核洪水位:113.50m; 4)死水位:105.0m(发电极限工作深度8m); 5)灌溉最低库水位:104.0m; 6)总库容:2.00亿m3; 7)水库有效库容:1.15亿m3; 8)发电调节保证流量Qp=7.35m3/s,相应下游水位63.20m;

9)发电最大引用流量Qmax=28 m3/s,相应下游水位68.65m; 10)通过调洪演算,溢洪道下泄流量Q1%=840 m3/s,相应下游水 位72.65m。 11)校核情况下,溢洪道下泄流量Q0.1%=1340 m3/s,相应下游水 位74.30m。 12)水库淤积高程85.00m。 二、坝址水文特性 暴雨洪峰流量Q0.05%=1860m3/s,Q0.5%=1550m3/s,Q1%=1480m3/s。 多年平均流量13.34m3/s,多年平均来水量4.22亿m3。多年平均最大风速10m/s,水库吹程8km,多年平均降雨次数48次/年,库区气候温和。 三、枢纽及库区地形地质条件 3.1坝址、库区地形地质及水文地质 平山河流域多为丘陵地区,在平山枢纽上游均为大山区,河谷山势陡峭,河谷边坡一般为60°~70°,地势高差都在80~120m,河床宽一般为400m,河道弯曲很厉害,尤其枢纽布置处更为显著形成S 形,沿河沙滩及两岸坡积层发育,坝址处两岸河谷呈马鞍形,其覆盖

溢洪道设计实例

水位(mm ) 泄量 (m) 计算公式(假设 υ=2m/s ) 表 2(忽略行近水头 υ2/2g) 溢洪道设计实例 黑龙江农垦林业职业技术学院 1、进水渠 进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。采用梯形断面,底坡为平坡,边坡采 用 1:1.5。为提高泄洪能力,渠内流速 υ<3.0m/s ,渠底宽度大于堰宽,渠底高 程是 360.52m 。 进水渠断面拟定尺寸,具体计算见表 1。 表 1 (m 3/s ) H (m) B Q =υA , A =(B+mh)h 设计 校核 363.62 364.81 540 800 3.1 4.29 82.4 86.7 A —过水断面积; B —渠底宽 度 由计算可以拟定引渠底宽 B =90 米(为了安全) 进水渠与控制堰之间设 20 米渐变段,采用圆弧连接,半径 R =20m ,引渠 长 L =150 米。 2、控制段 其作用是控制泄流能力。本工程是以灌溉为主的小型工程,采用无闸控制, 溢洪道轴线处地形较好,岩石坚硬,堰型选用无坎宽顶堰,断面为矩形。顶部 高程与正常蓄水位齐平,为 360.52m 。堰厚 δ 拟为 30 米(2.5H<δ<10H )。坎 宽由流量方程求得,具体计算见表 2。 3、泄槽 泄槽是渲泄过堰洪水的,槽底布置在基岩上,断面必须为挖方,且要工程 量最小,坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件,泄槽分收缩段、泄槽一段和 泄槽二段布置。 据已建工程拟收缩段收缩角 θ=12°,首端底宽与控制堰同宽,b 1=65m,末 端底宽 b 2 拟为 40m ,断面取为矩形,则渐变段长 L 1 = b 1 - b 2 2tg θ = 58.81m ,取整则

溢洪道设计

某水库溢洪道设计 一、设计方案理论论证 某水库由于当年的条件限制,所以工程质量较差,加之近40年的运行,反复冻融破坏,结构、设备老化,水库诸多隐患,水库经专家鉴定,评价为:溢洪道无底板,右侧边墙短,破坏严重,安全评定为C级。根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》(SL253-2000),对溢洪道进行计算和设计。该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。 (一)、溢洪道水力计算 由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。 溢洪道开挖后,为减轻糙率和防止冲刷,需进行衬砌,糙率取n=0.016。 溢洪道为3级建筑物,按10年一遇设计,20年一遇校核的洪水标准。 (二)、进水渠的设计 根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000),进水渠的布置应依照以下原则:选择有利的地形、地质条件;在选择轴线方向时,应使进水顺畅。 进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。进水渠的地基为土基,故采用梯形断面;底坡为平底坡,边坡采用m=0.5。根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)进水渠设计流速宜采用3~5m/s,渠内流速取υ=3.0m/s,渠底宽度大于堰宽,渠底高程是18.259m。 进水渠断面拟定尺寸,具体计算见表1-2。 表1-2 进水渠断面尺寸计算表 - 1 -

- 2 - 由计算可以拟定引渠底宽B=10 m (为了安全),引渠长L=10m 。 (二)、控制段的设计 控制段也叫溢流堰段,控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,其作用是控制泄流能力。本工程是以灌溉为主的小型工程,溢洪道轴线处地形较好,岩石坚硬,开敞式溢流堰有较大的超泄能力,故堰型选用开敞式宽顶堰,断面为矩形。顶部高程与正常蓄水位齐平,为18.80m 。堰厚δ拟为8米(2.5H<δ<10H )。堰宽由流量方程求得,具体计算见表1-3。 表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g) 由计算知,控制堰宽取b=15m 为宜。 (三)、泄槽的设计及水力计算 泄槽设计时要根据地形、地质、水流条件、与经济等因素合理确定其形式和尺寸。泄槽是渲泄过堰洪水的,槽底布置在基岩上,断面必须为挖方,且要工程量最小,坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件,泄槽分收缩段(收缩角θ≦11.25°)和泄槽段,采用均一坡度023.0=i ,拟断面为矩形。 根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)附录A 中的泄槽水力计算规范,泄槽边墙收缩段角度可按经验公式v r k h g F k tg ?=?= 1 θ 计算。本工程拟定收缩段收缩角θ=6°,首端底宽与控制堰同宽b 1=15m,末端底宽b 2拟为8m ,断面取为矩形,则渐变段长 m tg b b L 30.3322 11=-= θ,取整则L 1为35m ,底坡i=0.023。 泄槽段上接收缩段,拟断面为矩形,宽b=8m ,长L 2为65m ,底坡和收缩段相同 023.0=i 。 (四)、出口消能 溢洪道出口段为冲沟,岩石比较坚硬,离大坝较远,采用挑流消能,水流冲刷不会危及大坝安全。

片上水库毕业设计5

1 枢纽概况及工程目 片上水库是河海流域大清河北支流拒马河上的一座大(二)型综合利用水利工程。水库总库容7.16亿立米,死库容0.44亿立米可进行防洪、兴利的调节库容6.72亿立米。 拒马河发源于河北省涞源县,流经涞源、易县、涞水山峡地区,至北京房山县张坊镇流入平原,并分南北两支。南拒马河经涞水至北河店与易水汇流至新城白沟镇,北拒马河汇合胡良河、琉璃河后在涿州县东茨村入白沟河,往南流至白沟镇汇合南拒马河后为大清河。 拒马河位于太行山东麓,流域面积约10000km2。地形特点,西部为山区,流域面积约5000km2,东部为平原。山区多为石质山区,植被较少,坡度较陡。仅上游涞源以上分水岭处于黄土高原边缘地区。平原河槽较窄,坡度很缓。本流域且为华北暴雨中心所在,因此洪水大,危害较为严重。 本工程可为东部平原房、涞、涿灌区的一百多万亩农田灌溉、北京生活及工业用水提供水源。 枢纽建筑物包括主坝、付坝、溢洪道、导流泄洪洞、灌溉发电洞及枢纽电站。

2 设计的基本资料 2.1 地形、地质条件 2.1.1库区地形 图2-1 片上水库河谷断面图 2.1.2 库区工程地质条件 本区除第四系地层外,均为中震旦系,雾迷山组地层(Z2w),分层、厚度及岩性见表2.1。此外尚有燕山期辉绿岩墙侵入体。 表2.1 地层厚度及岩性 辉绿岩和片岩透水性甚微,是本区相对隔水层。 本区构造,普遍发育有两组构造裂隙,一组为走向北东70度左右,一组为走向北西300-340度,均为陡倾角裂隙。

本区地震烈度为7度。 2.1.3 坝址区工程地质条件 (1)河床覆盖层 河床宽600余米为第四系冲积砂卵石层所覆盖,厚度为15-28m,靠左右岸边各有一冲蚀槽,左侧为古河床,以卵石层为主。地下水位约为105-106m。通过抽水试验,渗透系数K最小为 2.74×10-4m/s,最大8.56×10-3m/s,一般为(2.31~5.79)×10-3m/s,砂卵石层须防渗处理。 在砂卵石层中,有砂质黏土及细沙夹层。 砂质夹层分布在坝线下游02钻孔附近,高程一般89-91m,厚度1.5-1.8m,这些夹层顺河方向延伸稍长,以窄条带状分布在古河床西侧漫滩边缘和古河床死洼处。 河床右岸发现有含碎石、卵石的砂质黏土层,在基岩面上部,属岩石的风化残积层,厚度约1-2m。 总观,这些夹层分布范围不大,厚度较薄,一般位置较深,因此对坝体稳定影响不大,但应摸清具体分布范围,论证其对坝体稳定的影响和确定处理措施。 (2)岩溶、渗漏问题 从岩性看,本区灰岩均系硅质和白云质灰岩(白云岩),结晶程度较好,相对不易被溶蚀。据钻孔分析,本区岩溶发育,一是在坝址区高程70-90m较多发育,二是在片岩层的上下层面处较多发育,但溶洞很少,也很小。深层岩溶问题是不存在的,主要表现为岩溶裂隙。 据压水试验,坝基岩石透水性较大,单位吸水量算术平均值为3.2升/分,大值平均值为14.5升/分,对坝基渗漏不利。但在坝下基岩中第2层绢云母片岩,在坝下普遍分布,厚度3-7m,没有间断现象,隔水性好,是防渗的有利条件。不存在顺河断层。 坝基防渗处理时,河床砂卵石层宜做防渗墙,其下第2层片岩出露部分风化较严重,宜进行帷幕灌浆,伸入基岩内3-5m,至新鲜岩层处。两岸帷幕灌浆处理深度,左岸宜20-60m(伸入基岩),右岸岩石透水性较小,平均处理深度可为25m。 (3)地下水动态 据地下水位观测,坝址区地下水位坡降较小,在右岸为地下水补给河水。但左岸地下水有一“凹陷带”,从钻孔资料看,主要是因为该段为古河床主流线部位,砂砾石层中孤石较多,因而透水性大,致使该段地下水位稍低。考虑两岸地下水位较低,一般工程在106-110m左右,因此存在绕渗问题,建议适当向两岸适当延长帷幕线,以减少绕渗量。特别是右岸,为防止渗流改变工程地质条件,建议筑坝帷幕与溢洪道帷幕相接,使其连成一体。

小型水库溢洪道和放水设施除险加固设计

小型水库溢洪道和放水设施除险加固设计 摘要:本文主要针对小型水库溢洪道和放水设施的除险加固设计展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对工程存在的问题作了详细的阐述,并对建筑物的加固设计作了深入的分析,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。 关键词:水库溢洪道;放水设施;除险加固设计 引言 所谓的溢洪道,是用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水,保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物,而放水设施,顾名思义,就是指水库中的排水建筑。这两者的正常运行对水库有着重要的作用。因此,我们重视水库溢洪道和放水设施的质量,并做好除险加固的设计工作,以为水库溢洪道和防水设施除险加固的施工提供帮助。 1 工程概况 某水库控制流域面积为3.84km2,坝址以上沟道长度2.38km,比降35.8‰,水库原设计总库容50万m3,有效库容40万m3,死库容10万m3,现已淤积18万m3,有效库容为32万m3。大坝原设计为均质土坝,坝高28m,坝顶长130m。正常水位100m,设计洪水位101.13m,校核洪水位102.11m,死水位88.5m,是一座以农田灌溉为主,兼有防洪、养殖、林业等功能的Ⅴ等小(Ⅱ)型水库。该水库始建于1970年,1975年建成并蓄水运行。水库坝址以上控制流域面积3.84km2,坝址以上沟道长度2.38km,比降35.8‰,水库坝址以上流域地形由两部分组成,。流域内植被覆盖率低,水土流失较为严重。根据水库淤积量及淤积年限计算,多年平均输沙模数达3480t/km2。水库位处的沟谷下切严重,切割深度50m~70m,沟道狭窄,呈“V”型沟,沟底宽10m~30m,斜坡坡度在25°~55°,坡体较稳定。 2 工程存在的问题 经过对水库监测资料分析、现场安全检查、工程质量监测及地质勘查等综合考量,水库主要建筑物存在以下问题: (1)坝体:坝体工程基本完整,但是迎水坡风浪冲刷淘空严重;背水坡杂草丛生,坡面不平整,左坝肩放水洞出口以下出现30m2塌坑一处。 (2)溢洪道:溢洪道建筑物损坏达70%,严重堵塞,行洪不畅。施工缝杂草丛生,底板大面积毁坏,而且溢洪道进口已成为右岸村民行走的道路,滑落泥土严重阻塞了溢洪道行洪的畅通。 (3)放水设施:卧管损毁达90%,且现在的卧管全为砖砌,严重影响了大坝蓄水。坝后灌溉渠道的衬砌已有部分毁坏及断裂,从放水洞出来的水经过很短的一段灌溉渠后直接从断开处下落至坝体背水面,影响坝体安全。 (4)管理设施及防汛设施:水库原管理房已被当地政府拆除。目前,仅有养殖户的两间简易房,无法满足水库管理需要。管理人员不足,资金困难,管理工作粗放,大坝观测工作没有开展。水库无管理站房和防汛设施,无照明线路,通信设备,抢修道路不畅。 (5)现仅有2m宽的上坝土路,未硬化,坡陡弯急,防汛抢险重型车辆无法到达坝顶,严重影响防汛抢险工作的开展。 3 主要建筑物加固设计 3.1 大坝加固设计 设计对迎水坡坡面进行干砌石砌护,厚度30cm,自上而下坡比为1:2.52、

泄水建筑物溢洪道设计

第六章河岸溢洪道 教学要求:了解溢洪道作用和工作特点,掌握溢洪道设计的基本步骤和方法,熟悉溢洪道的细部构造和地基处理方法。 第一节概述 在水利枢纽中,必需设置泄水建筑物。溢洪道是一种最常见的泄水建筑物,用于排泄水库的多余水量、必要时防空水库以及施工期导流,以满足安全和其他要求而修建的建筑物。 溢洪道可以与坝体结合在一起,也可以设在坝体以外。混凝土坝一般适于经坝体溢洪或泄洪,如各种溢流坝。此时,坝体既是挡水建筑物又是泄水建筑物,枢纽布置紧凑、管理集中,这种布置一般是经济合理的。但对于土石坝、堆石坝以及某些轻型坝,一般不容许从坝身溢流或大量泄流;或当河谷狭窄而泄流量大,难于经混凝土坝泄放全部洪水时,需要在坝体以外的岸边或天然垭口处建造溢洪道(通常称河岸溢洪道)或开挖泄水隧洞。 河岸溢洪道和泄水隧洞一起作为坝外泄水建筑物,适用范围很广,除了以上情况外,还有:

(1)坝型虽适于布置坝身泄水道,但由于其他条件的影响,仍不得不用坝外泄水建筑物的情况是:①坝轴线长度不足以满足泄洪要求的溢流前缘宽度时;②为布置水电站厂房于坝后,不容许同时布置坝身泄水道时;③水库有排沙要求,而又无法借助于坝身泄水底孔或底孔尚不能胜任时(如三门峡水库,除底孔外,又续建两条净高达13m的大断面泄洪冲沙隧洞)。 (2)虽完全可以布置坝身泄水道,但采用坝外泄水建筑物的技术经济条件更有利时,也会用坝外泄水建筑物。如:①有适于修建坝外溢洪道的理想地形、地质条件,如刘家峡水利枢纽高148m的混凝土重力坝除坝身有一道泄水孔外,还在坝外建有高水头、大流量的溢洪道和溢洪隧洞;②施工期已有导流隧洞,结合作为运用期泄水道并无困难时。 岸边溢洪道按泄洪标准和运用情况,可分为正常溢洪道(包括主、副溢洪道)和非常溢洪道。 正常溢洪道的泄流能力应满足宣泄设计洪水的要求。超过此标准的洪水由正常溢洪道和非常溢洪道共同承担。正常溢洪道在布置和运用上有时也可分为主溢洪道和副溢洪道,但采用这种布置是有条件的,应根据地形、地质条件、枢纽布置、坝型、洪水特征及其对下游的影响等因素研究确定,主溢洪道宣泄常遇洪水,常遇洪水标准可在20年一遇至设计洪水之间选择。非常溢洪道在稀遇洪水时才启用,因此运行机会少,可采用较简易的结构,以获得全面、综合的经济效益。

溢洪道设计

前言 (1) 第一章水力学课程设计基本资料 第一节绪论 (2) 第二节溢洪道的基本资料 (2) 第三节泄洪洞的基本资料 (3) 第二章溢洪道的水力计算 第一节确定引水渠断面 (4) 第二节确定控制段垂直水流方向的宽度 (5) 第三节校核渐变段长度是否满足要求 (9) 第四节计算溢洪道水面曲线 (9) 第五节拟定挑坎形状和尺寸及其校核 (13) 第三章泄洪洞的水力计算 第一节验算泄洪洞是否满足泄洪要求 (15) 第二节判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺寸 (17) 附录溢洪道布置示意图 (20) 泄洪洞布置示意图 (21) 溢洪道水面曲线简图 (22) 总结 (23)

水力学是一门专业技术基础课。是高等职业技术教育水利类各专业的支撑性课程,为了使学生掌握水力学。学好水力学,本书主要编写了段村水利枢纽的设计计算过程,该过程点概了水利类各专业需要的基本知识。根据各主业的需要,可适当调整。水力学试验在水力学学科中占有重要的地位。为提高实践技能,本书介绍了段村水利枢纽的基本试验过程。通过该过程的练习,使学生能理论联系实际,掌握水力学试验的方法和步骤。水力学试验也是水力学课程考核的重要内容,应引起重视。本书把计算和试验结合在一起,能使同学对水力学有个更新的认识。 本次设计与计算是水工0708班邓亮亮经过一个星期的努力完成的。在此期间得到了田老师的大力指导和帮助,在此表示感谢。同时因时间仓促,设计中的缺点和错误在所难免。望老师和同学们予以批评指正。 计算者:邓亮亮 整理编辑:邓亮亮 编者 2009年4月 第一章

水利学课程设计基本资料 第一节绪论 段村水利枢纽工程位于颖河上游,登封县境内。控制流域面积94.1平方公里,根据水能计算。该枢纽死水位348米。最多兴利水位360.52米。相应库容1423.07万立方米。设计水位安50年一遇363.62米。相应库容为1998.36万立方米。溢洪道泄洪量540万立方米每秒。泄洪洞泄流量为90立方米每秒。校核洪水位按500年一遇,为364.81米。相应库容为2299.68万立方米,溢洪道泄流量800立方米每秒。泄洪洞些流量为110立方米每秒。根据地形地质条件和水利条件初步拟定。 第二节溢洪道基本资料 溢洪道有六段组成。如附图一所示 1.引水渠长120米底坡i = 1:5 混凝土衬砌。 2.控制段采用平底宽顶堰,顺水流长度20米。 3.渐变段断面为矩形,长60米。底坡1: 50 。 4.第Ⅰ陡槽段断面为矩形,底宽40米,坡降为1/200,长596米。 5.第Ⅱ陡槽段断面开头及尺寸同第Ⅰ陡槽段,坡降1/8,长40米。 6.挑流坎消能下泄设计洪水时,挑坎下游尾水渠水位350.64米。下有水位高程347.2米。

河岸开敞式溢洪道设计大纲

32010 水利水电工程技术设计阶段 河岸开敞式溢洪道设 计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1998年8月

_____________ 工程技术设计阶段河岸开敞式溢洪道设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师:参编单位: 主要编写人员:软 件开发单位:软件 编写人员: _______ 勘测设计研究院 ______ 年—月

目次 1. 引言. (4) 2. 设计依据文件和规范. (4) 3. 基本资料. (5) 4 设计原则与假定. (6) 5. 水力设计. (7) 6. 结构设计. (10) 7. 地基及边坡处理. (13) 8. 观测设计. (16) 9. 专题研究. (19) 10. 工程量计算. (20) 11. 应提供的设计成果. (20)

(1) 12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准和补充规定 (山区、丘陵区部分)(试行); (2) 217—87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部 分)(试行); ⑶ 50201-94 ⑷ 341-89 防洪标准;溢洪道设计规范; ⑸20-78 ①水工钢筋混凝土结构设计规范(试 行); ⑹ 47-94水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规 范; ② (7) 10-78水工建筑物抗震设计规范(试行); (8) 62-94水工建筑物水泥灌浆施工技术规范; (9) 57-85水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范; (10) 46-94水工预应力锚固施工规范; 水利水电工程设计工程量计算规定(试行)。 ①范本是按SDJ20-78编写的,如用新规范 ②范本是按SDJ 10-78编写的,如用新规范SL/T191-96(或DL/T5057-1996),则有关内容需作相应修改。DL 5073-1997,则有关内容需作相应修改。 1引言 ____ 工程位于 ,是以为主,等综合利用的水利水电枢纽工程。正常蓄水位m ,最大坝高m ,总库容亿m 3,电站总装机容量,保证出力 : 年发电量? h。 本工程可行性研究报告于年月审查通过,选定坝址为,坝线为 , 枢纽布置为 ,坝型为 ,泄洪建筑物有、、 ,其尺寸分别为_m_、m,相应进口高程m 、m 、m 。 2设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) __ 工程可行性研究报告; (2) __ 工程可行性研究报告审批文件; (3)技术设计任务书; (4)可行性研究阶段中间报告及审批文件; (5)专题报告。 2.2 主要设计规范 水规设字第8号文 (11)(88)

溢洪道毕业设计

内容摘要 笔架水库位于四川省眉山市东坡区城东南方17公里处。由于当地河流常常雨后造成山洪,常给农作物和村镇造成灾害,另外,当雨量分布不均时,又易造成干旱现象,因此有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水利资源。经初步论证,该工程拟采用土石坝作为挡水建筑物,岸边溢洪道作为泄水建筑物。 本文对土石坝的概念和设计要求进行分析和研究,并对笔架水利枢纽挡、泄水建筑物进行初步设计。 关键词:笔架水库土石坝初步设计 Abstract BiJia reservoir is located in DongPo district of MeiShan City,SiChuan province,17 kilometers to the southeast of the city. Because river there usually causes damage to thecrops and villages by the flash floods after rained, in addition, when the rainfall is not regular, it will be easy to cause drought, so the relevant departments have provided a large amount of surveys for this region to exploit waterpower resources. After generally demonstration,the project is proposed to use earth and rockfill dam as the water retaining structure, the shore spillway as the water release structure. This thesis is mainly to give a analysis and research to the concept and design requirements of earth and rockfill dam, and make a preliminary design for the water retaining structure and the water release structure. Key words: BiJia reservoir rockfill dam preliminary design

主坝、溢洪道、放水洞毕业设计

1枢纽概况 群安水库位于某省某地区群安河河谷出山口地段,水库控制流域面积714平方公里,库容900×104m3。 水库以灌溉和工业供水为主,兼顾防洪,工程兴建后可以向地区工业年提供水量2160×104m3,向灌区年供水1782×104m3,全年供水3942×104m3,改善灌溉面积14.32×104亩。 水库枢纽建筑物由主坝、溢洪道、放水洞组成。根据工程规模及其在国民经济中的作用,按《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000,水库永久性建筑物设计洪水标准为50年标准,校核洪水标准为1000年标准。水库枢纽的工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型。水库枢纽的主要建筑物级别为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。 2 设计基本资料(见附件) 3 设计任务及基本要求 3.1 设计任务 3.1.1 工程任务和规模阶段 (1)根据工程任务确定工程规模,然后确定工程等别、建筑物级别及相应洪水标准。 (2)拟定泄洪建筑物型式和水库泄洪方式,选定泄洪建筑物尺寸,进行洪水调节计算,确定水库特征水位及相应库容。拟定导流建筑物型式和尺寸,确定围堰前设计水位,确定坝体临时度汛水位。 3.1.2 工程布置及建筑物阶段 (1)根据地形、地质、筑坝材料、水文气象、施工条件和枢纽建筑物的组成等因素进行坝轴线选择。 (2)根据已知基本资料进行坝型选择,可选坝型为粘土心墙堆石坝、沥青混凝土心墙堆石坝、混凝土面板堆石坝、混凝土重力坝和碾压混凝土重力坝五种,通过技术经济比较,确定最优坝型和相应泄洪建筑物尺寸。 (3)根据选定的坝型和枢纽建筑物组成,进行枢纽布置方案的比较,确定枢纽布置方案,绘制枢纽平面布置图。 (4)挡水建筑物-大坝设计:①坝体结构设计;②坝基处理设计;③坝体与坝基及其他建筑物的连接设计;④坝体计算与分析;⑤细部构造设计。 (5)泄水建筑物-溢洪道设计:①方案比较;②溢洪道布置;③设计计算;④结构设计。 (6)导流输水建筑物-导流放水洞设计:①方案比较;②水力计算;③结构设计。 3.1.3 施工组织设计阶段 (1)施工条件分析。 (2)施工组织设计:导流标准确定;导流方式选择;围堰设计;导流泄水建筑物设计;导流工程施工及河道截流设计;基坑排水设计;料场选择与开采、主体工程施工;施工交通布置;施工工厂设施设计;施工总布置和施工总进度计划设计。 3.2 设计成果内容及要求 3.2.1 设计成果内容 1、毕业设计报告一套(包括设计说明书1本和设计计算书1本),不少于2万字; 2、设计图纸4张,包括:

非常溢洪道

第六章河岸溢洪道 第一节概述 一、泄水建筑物: 用来宣泄洪水期间或其他情况下水库(或渠道)中多余水量以保证大坝安全的建筑物。包括河床溢洪道(如溢流坝、泄洪闸、泄水孔等)和河岸溢洪道(明渠和泄水隧洞等)。 二、河岸溢洪道的适用条件 1、河谷狭窄,洪峰流量大,采用河床布置有困难; 2、坝体不宜作河床溢洪道; 3、有垭口地形; 4、利用施工导流洞改建。 三、溢洪道分类 1、正槽溢洪道 2、侧槽溢洪道 3、井式溢洪道 4、虹吸溢洪道 一、工作特点 开敞式正面进流. 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致. 组成: 进水段(引水渠), 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠. 优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便,因而被广泛采用。 图6-1 正槽溢洪道 二、正槽溢洪道各组成部分的设计 1、引水渠 作用:使水流平顺地进入控制段,改善堰身及泄槽的流态。

设计原理:在合理的开挖方量下,尽量减少水头损失,以增加溢洪道的泄水能力。 断面形式:岩基上接近矩形,土基上采用梯形。 进口布置形式:喇叭口。 图6-2 溢洪道的整体布置单位:m 2、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力. *实用堰:流量系数大,需要的溢流前缘较短,较之宽顶堰可减少工程量。但施工复杂,多用于岩石地基上,尤其是岸坡较陡的大中型工程。 形式:克-奥型、WES曲线型 *宽顶堰:结构简单,施工方便。但流量系数较小,需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。 B—堰顶长度 H—堰上水头 P—堰高

河海大学毕业设计

目录 第一章调洪演算 (4) 1.1 洪水调节计算 (4) 1.1.1 绘制洪水过程线 (4) 1.1.2 洪水过程线的离散化 (5) 1.1.3 时段内水位的试算 (5) 1.1.4 方案最高水位和最大下泄流量的计算 (6) 1.1.5 调洪演算方案汇总 (6) 1.2 防浪墙顶高程计算 (7) 第二章防浪墙计算 (9) 2.1 防浪墙尺寸设计 (9) 2.2 防浪墙荷载分析 (9) 2.2.1 完建情况 (9) 2.2.2 校核洪水位情况 (13) 2.2.3 结果分析 (17) 2.3 防浪墙配筋计算 (17) 2.3.1 墙身配筋计算 (17) 2.3.2 底板配筋计算 (18) 2.4 抗滑稳定计算 (19) 2.4.1 完建工况 (19) 2.4.2 非常运用工况(校核洪水位情况) (19) 2.5 抗倾覆计算 (20) 第三章坝坡稳定计算 (20) 3.1 坝体边坡拟定 (20) 3.2 堆石坝坝坡稳定分析 (20) 3.2.1 计算公式 (20) 3.2.2 计算过程及结果 (22) 第四章复合土工膜强度及厚度校核 (23) 3.1 0.4mm厚土工膜 (23) 3.2 0.6mm厚土工膜 (24) 第五章坝坡面复合土工膜稳定计算 (25) 5.1混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算 (25) 5.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算 (25)

5.1 最大断面设计 (26) 5.2 趾板剖面的计算 (26) 第六章副坝设计 (28) 6.1 副坝顶宽验算 (28) 6.2 强度和稳定验算 (29) 6.2.1 正常蓄水位情况 (29) 6.2.2 校核洪水位情况 (31) 第七章施工组织设计 (33) 7.1 拦洪高程 (33) 7.1.1 隧洞断面型式、尺寸 (33) 7.1.2 隧洞泄流能力曲线 (33) 7.1.3 下泄流量与上游水位关系曲线 (34) 7.1.4 计算结果 (35) 7.2 堆石体工程量 (36) 7.2.1 计算公式及大坝分期 (36) 7.2.2 计算过程 (37) 7.2.3 计算结果 (39) 7.3 工程量计算 (39) 7.3.1 堆石坝各分区工程量 (39) 7.3.2 趾板工程量 (40) 7.3.3 混凝土面板工程量 (41) 7.3.4 副坝工程量 (41) 7.3.5 防浪墙工程量 (42) 7.4 堆石体施工机械选择及数量计算 (42) 7.4.1 机械选择 (42) 7.4.2 机械生产率及数量计算 (42) 7.5 混凝土工程机械数量计算 (45) 7.5.1 混凝土工程施工强度 (45) 7.5.2 混凝土工程机械选择 (46) 7.6 导流隧洞施工 (46) 7.6.1 基本资料 (46) 7.6.2 开挖方法选择 (46) 7.6.3 钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择 (47) 7.6.4 开挖循环作业组织 (47)

隧洞设计实例

隧洞设计实例 一、隧洞的基本任务和基本数据 1、隧洞的基本任务 泄水隧洞的进口全部淹没在水下,进口高程接近河床高程,其担负的任务如下: (1) 预泄库水,增大水库的调蓄能力。 (2) 放空水库以便检修。 (3)排放泥沙,减小水库淤积。 (4) 施工导流。 (5) 配合溢洪道渲泄洪水。 2、设计基本数据 (1) 洞壁糙率泄洪洞采用钢筋砼衬砌,n=0.014~0.017,考虑到本隧洞施工质量较好,故取较小值n=0.014。 (2) 水利计算成果见表1。 二、隧洞的工程布置 1、洞型选择 由于段村坝址为石英砂岩,地质条件较好,所以采用圆形有压隧洞,圆形断面的水流条件和受力条件比较好,并且可以充分利用围岩的弹性抗力,从而减小衬砌的工程量,降低施工的难度和造价。同时有压隧洞水流较平顺、稳定,不易产生不利流态。 2、洞线位置 洞轴线布置在右岸,这样出口水流对段村无影响,进口山势较陡,进流条件好,洞线为直线,较短,工程量小又利于泄洪。 3、工程布置 泄洪隧洞由进口段、洞身段、出口段三部分组成。 (1)进口型式 由于进口部位山体岩石条件较好,故采用竖井式进口,在岩体中开挖竖井,将闸门放在竖井底部,在井的顶部布置启闭机及操作室、检修平台,竖井式进口结构简单,不受风浪影

响,地震影响也较小,比较安全。 (2) 进口段 包括进口喇叭口段、闸室段、通气孔、渐变段等。 1) 进口喇叭口段 为了与孔口的水流型态相适应,使水流平顺,避免产生不利的负压和空蚀破坏,同时尽量减少局部水头损失,提高泄流能力,在隧洞进口首部,其形状应与孔口锐缘出流流线相吻合,一般顺水流方向做成三向收缩的矩形断面喇叭口形,其收缩曲线为1/4椭图曲线,顶面椭圆方程为: 1)5.33.0(5.32 222 =?+y x ,用下列坐标绘制顶面曲线,见表1。 表1 侧面曲线方程为:1)5.32.0(5.32 2=?+x ,用下列坐标绘制侧面曲线,见表2。 表2 2) 进口闸室段 闸孔尺寸为3.5×3.5m ,闸室段长度参照工程经验取6.0m ,在闸门上端设置操作室,后设工作桥与坝面相连,桥面高程为365.81m ,与坝顶路面高程一致,在操作室与闸室之间设置检修平台,平台高程在正常高水位360.52m 以上,取361.50m 。 闸门用5.0×4.0m 的平面钢闸门,闸门槽宽度为1.0m ,深度为75cm ,由于高速水流通过平面闸门闸孔时,水流在门槽边界突变,容易发生空化水流,致使门槽及附近的边墙或底板发生空蚀。为此,将门槽的下游壁削去尖角,用半径为R=10cm 的圆弧代替,并做成1:12的斜坡,错距采用8cm 。 3) 通气孔 在闸室右部设置通气孔,其作用是在关闭检修门,打开工作门放水时,向孔中充气,使洞中水流顺利排出;检修完毕后,关闭工作门,向检修闸门和工作闸门之间充水时,排出洞中空气,使洞中充满水。通气孔的断面积一般取泄水孔断面积的0.5%~1%,此 泄水孔的断面积为9.62m 2 )4 5.314.3(2 ?,所以通气孔取0.25×0.25m ,通气孔的进口必须与闸门启闭机室相分离,以免在充、排气时影响工作人员的安全。 4)渐变段 为使水流平顺过渡,防止产生负压和空蚀,设置渐变段,由于渐变段施工复杂,故不宜太长,但是为使水流过渡平顺,又不能太短,一般用洞身直径的2~3倍,取渐变段长度为8.0m 。 根据本隧洞的任务,其进口高程应设置得低一些,河床的平均高程为340m ,这样既便于施工期导流,降低围墙高程,又可在运用期泄水,力争一洞多用,以求隧洞施工方便,运用安全,造价低廉。 (3) 洞身段 考虑到所选洞线的地形、地质情况,并运用情况,洞线长为230m ,洞身段长198.5m ,为了便于施工时出碴和检修时排除积水,坡降i =1/500,顺坡。 初拟洞径:按管流公式计算,公式为 02gH w Q μ=; 式中 μ—流量系数,μ=0.74~0.77 ,这里取0.74; w —出口断面面积(m 2 ); H 0—作用于隧洞的有效水头;H 0=库水位一出口顶部高程。 分别列表(3)计算设计及校核洪水位时所需的洞径:

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