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溢洪道的设计

溢洪道的设计
溢洪道的设计

溢洪道工程施工设计方案(方案)

宣威市东山镇长洼子水库工程溢洪道进口引水段分部工程 施工组织设计(方案) 一、工程概况 本工程位于宣威市东山镇,本工程主要工程量为拦河坝工程、溢洪道工程、输水管和引水管道工程、导流工程等。 二、工期计划 2013年2月27~2013年3月4日,共计6天,基础土石方开挖。2013年3月20~2013年4月15日,共计26天,浆砌石砌筑、钢筋制安及砼施工。 三、主要施工机械设施 主要机械设备表

四、施工方案 1、基础土石方开挖 1)土方开挖 土方开挖前,根据设计图纸,结合施工场地的实际地形、地质情况,对其位置、方向、长度、高程进行复核,定出方向桩人工配合挖掘机开挖,边坡预留20cm 改用人工清理。 (1)开挖工艺流程 施工测量放样→场地清理→临时排水系统→分层开挖→自卸汽 车运输→人工修整→验收。 (2)施工测量 进场后根据监理单位提供的施工区围导线点及水准点的基本数 据建立工程测量控制网,以保证施工放样、定位的准确性;每开挖一个单元前,进行边线及高程放样。 (3)施工清理 对测量出的清理围,用人工或机械清除该围的全部有碍物,围外的清理按监理单位要求进行。 (4)土方开挖 场地清理完成后,采用1.2m3反铲挖机开挖,15t自卸汽车运输,土方运至指定的弃碴场。 (5)弃碴场 开挖料运至弃碴场后,分区堆放,并保持渣料堆体的边坡稳定,并有良好的自由排水措施。

2)石方开挖 (1)根据岩石的开挖难易,确定开挖方法。石质挖方边坡采用风钻或破碎锤破碎,对风化严重节理发育的岩层采用小挖掘机直接开挖,保证边坡稳定。对于高边坡开挖施工,按图纸设置开挖平台,每台从上向下同时完成边坡防护工程。 (2)施工中确定边坡的危险区,采取有效的措施防止人、畜、建筑物和其它公共设施受到危害和损失。在危险区的边界设置明显的标志,建立警戒线,防止滚石。 2、浆砌石砌筑 分段和分台阶进行护坡的施工,采用移动式砂浆拌和机进行砂浆的拌制。 (1)砌筑前先按设计图纸测量放样,保证护坡的坡度符合设计要求。 (2)砌筑时先在基础面铺筑一层30~50mm厚的砂浆,再砌筑第一层块石,块石大面向下。块石砌筑前先润湿且表面保持干净。 (3)石块间较大空隙先填塞砂浆,再用碎石嵌实,石块间不能相互接触。 (4)砌体顶部用水泥砂浆找平抹光,防止地表水流入。在一定的间隔设置排水孔,以利于边坡的排水。 (5)浆砌石出露面砂浆缝宽大致相等,对设计有勾缝要求的其勾缝保持块石砌合的自然接缝,并做到牢固、美观、匀称、表面平整,勾缝砂浆单独配制。

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。

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。

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。

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

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)

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、

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。

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

开敞式溢洪道设计要点文献综述

开敞式溢洪道的设计要点 作者:指导教师: 摘要:本文归纳了开敞式溢洪道设计要点方面的研究内容,概括了在不同地区,不同库容,不同防洪条件下各种溢洪道的设计要点,总结了开敞式溢洪道设计中易出现的问题等研究成果,本文着重探讨目前开敞式溢洪道存在的一些问题,并从规划布局、水力计算等方面详细阐述了具有针对性的解决策略。为完善中小型水库溢洪道设计提供一些意见和建议。 关键词:溢洪道水力计算地基处理施工要点问题分析研究开敞式溢洪道的设计合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的设计,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 一、溢洪道布置 当挡水建筑物为土坝时,溢洪道应布置在坝体以外的岸边或天然垭口处,其轴线力求短而直,沿线的地质、水文地质条件较好,便于施工,并可保证运行期间溢洪道自身的安全。根据工程的地形地质条件,溢洪道布置在水库的右岸处,该处地形较低洼,既经济又合理,一方面溢洪道整体均可放置在弱风化岩基上,从而保证工程运行安全; 另一方面可降低工程造价。根据该处地形条件,将溢洪道设计为开敞正槽式进水,控制段设计为有底坎的宽顶堰型式。溢洪道工程的规划布局应尽量利用有利地形地貌,即要经济合理又要保证安全。如大坝四周有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想,如主坝口子狭窄无法布置正堰则可考虑选择侧槽式溢洪道。其规划布置的主要原则是:基础坚硬均一,线路短,无弯道,出口远离坝体;工程严禁布置在滑坡或崩塌体地上。如堰体较宽则应在其横向设置温度缝与沉陷缝,其间距可按10~15m布设。泄流段该段平面均采用直线布置,并尽量避免弯道和设置扭坡顺引流态的急骤变化甚至产生负压;其纵断面设计应因地制宜地根据地形、地质而选用缓坡、陡坡或多级跃水等多种形式;陡坡段应采用均一比降;由于泄水段流速很高,故应尽量布置在岩基上,如为非岩基则该

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:

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。

浅谈水库溢洪道消能设计

浅谈水库溢洪道消能设计 发表时间:2015-10-10T10:06:28.913Z 来源:《基层建设》2015年8期作者:郑富春[导读] 深圳市水务规划设计院本文对于水库溢洪道消能工的各种型式选择原则及方法进行阐述,并结合工程实际对溢洪道消能设计和消能率复核的方法进行说明。深圳市水务规划设计院 摘要:本文对于水库溢洪道消能工的各种型式选择原则及方法进行阐述,并结合工程实际对溢洪道消能设计和消能率复核的方法进行说明。 关键词:水库;溢洪道;消能设计前言 溢洪道的建设是为保证水库大坝的安全,宣泄超过规划库容的洪水,防止洪水溢坝,必须设置溢洪道。溢洪道下泄水流能量巨大,若不经妥善处理,必会导致下游河床受到严重冲刷,甚至可能引起岸坡坍塌、大坝失事的灾难性后果,所以又必须设置消能设施。溢洪道消能设计主要基于能量转换原理,通过造成水流内部紊动漩滚、水股之间扩散碰撞、水流与固体边界摩擦撞击、水流与周围空气摩擦掺混等途径,消耗水流动能,减轻对下游河床的冲击和破坏。《溢洪道设计规范》(DL/T 5166-2002)在其条文说明5.5.1条中列出了4种消能型式,即底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消能。目前,水库溢洪道使用比较多的是挑流消能和底流消能,据统计两种型式比例分别达到85%和15%。随着水利水电工程实践的发展,近年来出现了一些新的消能型式,例如引入T型墩、宽尾墩、台阶式消能、多种消能型式复合等。水利工程与当地自然地理、气候条件、水文地质等关系很大,因势利导、因地制宜的特点非常突出,反映在溢洪道消能设计方面也是百花齐放、各具特色,因此如何选择溢洪道消能型式、怎样进行消能防冲设计是一个常讲常新的话题,本文就此进行了分析和探讨。 一、溢洪道消能型式选择(一)消能型式选择原则消能型式应满足技术经济原则。从技术上讲,应选择先进、可靠、安全、消能率高的型式,例如戽流消能虽具有消能效果好、体积小、工程量少、施工方便等优点,但国内几乎没有溢洪道戽流消能案例[1],理论研究和工程实践都不成熟,所以不应成为首选。从经济角度考虑,工程量要小、造价适中。溢洪道是特定条件下使用的泄水建筑物,一般不会使用很频繁,因此在保证安全可靠的前提下,没有必要设计的过于复杂,为了提高经济效益,应选择简洁、高效的型式,这样有利于控制成本。(二)消能工型式选择方法4种主要消能型式的优缺点、适用范围如表1所示。 表1 溢洪道消能工适用表 在考虑消能工型式时,主要从地形条件、地质条件、泄流条件以及运行方式、下游水深、河床抗冲能力、下游水流衔接、泄流雾化影响等方面综合考虑。由表1可见,面流消能和戽流消能适用于下游水深较大的场合,而挑流消能和底流消能对这方面的要求不高,所以通过水利计算得到的消能所需的下游水深-单宽流量的消能率定曲线,与根据下游水位流量关系绘制的下游水深-单宽流量的尾水率定曲线进行比较,可以判断选择哪一类消能型式更适合。 由于河道较宽,任何流量条件下溢洪道满足消能所需的下游水深始终大于尾水深度。由于尾水深度不足,显然不适合采用面流消能和戽流消能型式,所以应在挑流消能和底流消能之间进行选择。再结合地质情况,因为地表依次为耕作土层、粉土层、强风化岩层和中风化岩层,总厚度达8~15m,抗冲条件较差。再加上水头较小,其下泄校核标准流量的挑距为31m,冲刷坑深度达11.8m,存在严重安全隐患,所以选择挑流消能型式也不适合,只有选用底流消能型式了。 二、溢洪道消能防冲设计(一)消能结构设计

溢洪道设计规范

前言 本规范是根据水利部水利水电规划设计管理局水规局技[1997]7号文《关于印发水利水电勘测设计技术标准修订工作会议有关文件的通知》,对SDJ341-89《溢洪道设计规范》(以下简称原《规范》)修订而成. 本规范保留了原《规范》的章节结构,共分为总则,溢洪道布置,水力设计,建筑物结构设计,地基及边坡处理设计,安全监测设计等六章,并有五个附录. 本规范对原《规范》主要作了如下修改: (1)明确本规范使用范围为大中型水利水电工程中岩基上的1,2,3级河岸式溢洪道,删去了原《规范》中"兼顾厂顶溢流,厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计"的内容. (2)充实了关于侧槽溢洪道的内容,并增加了关于面流戽流消能布置的内容.对进水渠直线段长度,首末端底宽比,泄槽弯道半径等规定了具体数值. (3)水力设计方面,在实用堰堰顶负压,WES堰,宽顶堰泄流能力,侧槽内横向水面差,边墙脉动压力,挑流鼻坎流速,泄槽收缩段,弯道及消力池等计算中,增加了若干系数的取值规定,补充了若干计算公式,图表.在防空蚀设计中,综合国内外近期研究成果,给出了若干常见体型的初生空化数,供不具备进行减压箱试验时判别能否发生空蚀. (4)在"建筑物结构设计"一章中,混凝土的强度指标改用了强度等级体系;按照GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》改写了混凝土与基岩接触面以及软弱夹层的抗剪断强度指标表;删去了堰(闸)基抗剪(纯摩)计算公式;在控制段荷载组合中,增加了完建和施工两种工况;增加了闸后段边墙的荷载组合表;增加了边墙抗倾及抗滑稳定的计算公式. (5)在地基及边坡处理一章中,增写了在确定建基面时不宜只通过开挖手段,还应考虑采取加固措施改善地基条件的内容.在边坡稳定分析中,采用了在传统基岩分类基础上,考虑岩层结构与边坡的几何关系的分类法,并将各类岩体可能失稳方式和常见处理措施一并列于附录D中. (6)将观测设计更名为安全监测设计,且将巡视检查列入监测内容,将仪器监测分为必设和选设两类,不再沿用《原规范》中一般性,专门性观测的分类. 本规范的归口管理单位和解释单位:水利部水利水电规划设计总院 本规范修订的主编单位:水利部天津水利水电勘测设计研究院 本规范的主要起草人:李启业郭竟章夏毓常牟广丞倪世生目次 1总则 2溢洪道布置 2.1一般规定 2.2进水渠 2.3控制段 2.4泄槽 2.5消能防冲设施 2.6出水渠 3水力设计 3.1一般规定 3.2进水渠 3.3控制段 3.4泄槽

溢洪道设计实例

溢洪道设计实例 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。 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。 23、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m tg b b L 81.5822 11=-= θ ,取整则L 1

为60m ,底坡50 1 = i 。 泄槽一段上接收缩段,下接泄槽二段,拟断面为矩形,宽b =40m ,长L 2为540m ,底坡200 1 = i 。 泄槽二段断面为宽40m 的矩形,长L 3为80m ,底坡8 1=i 。 4、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。 5、尾水渠 其作用是将消能后的水流,较平稳地泄入原河道。 为了防止小流量产生贴流,淘刷鼻坎,鼻坎下游设置长L =10m 护坦。 1、溢流堰泄流能力校核:当引渠很长时,水头损失不容忽视。 (1)基本公式如下: g h j 22 αυζ =; 3 42222 R l n r c hf υυ= = ; x A R =; 61 1R n C =。 式中,hj ——局部水头损失,米; hf ——沿程水头损失,米; ζ——局部水头损失系数; υ——引渠流速,m/s ; g ——重力加速度(m/s 2); L ——引渠长度,米; α——动能系数,一般为1.0; C ——谢才系数; R ——水力半径,米; A ——过水断面面积,米2; x ——湿周,米; n ——引渠糙率; 230 2'H g b m Q S σ=; g H H 22 0υ?+= 式中,S σ——淹没系数,取1.0; m '——无坎宽顶坎的流量系数; b ——堰宽,m ; H 0——包括行近流速水头的坎上水头,m ; Q ——流量,m 3/s 。 ①求堰前水深和堰前引水渠流速 采用试算法,联立公式3 2 020)2'( ,2g b m Q H g H h S συ=- =可求得,具体计算见表1。 ②求引渠总水头损失ωh 。

水库溢洪道的设计

水库溢洪道的设计分析与探讨 【摘要】溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 【关键词】土石坝;水库溢洪道;问题 溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 1. 常见问题 1.1溢洪道是洪水期间保证水库安全的重要设施,中小型水库由于受工程造价的限制,其设计采用的洪水标准往往偏低、选用洪水数据(洪峰、洪量)偏小,因而必然带来溢洪道设计尺寸偏小,再加上周边岩体风化坍落,往往造成泄流能力不足,因而不能保证安全泄洪。 1.2在布置上,某些工程设计的溢洪道其进出口段离坝身太近,坝肩与溢洪道之间仅有单薄的山脊相隔。进口段如未进行有效的护砌,泄洪时一旦发生冲蚀现象,将危及坝肩安全,有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴,如果发生横流冲刷,更易危及坝脚安全,因此这二种情况均对大坝的运行安全十分不利。

1.3溢洪道设计的平面弯道半径过大和收缩过剧,对泄流十分不利。特别在溢洪道陡坡段布置有弯道时,由于弯道流态、流势剧烈变化,导致二岸产生了水面差,这时凹岸水面壅高,并在下游衔接的平直段内产生折冲水流,大大影响了泄流能力和消能效果。另外陡坡段或缓流段的过剧收缩,也会发生显著的壅水和流态变化,并对溢洪道衬砌造成冲击,如砌护过高会增加投资,砌护过低了又不安全。 1.4溢洪道纵横剖面及平面布置设计不当,比较突出的问题是陡坡设计比降过陡。部分溢洪道布置在非岩性山坡上,其底部未做有效的反滤衬砌,致使渗水后易产生滑坡;结构上也不稳定。在横断面设计中,有些工程对两侧山坡开挖坡度注意不够,有的过陡,加上衬砌厚度偏薄,不能满足抗滑抗倾稳定,也易造成坍方和滑坡;平面布置上,存在着上下游断面连接不配套,形成“瓶颈”现象,从而影响了泄洪能力;此外溢洪道末端与河道衔接部分注意不够,导致有的末端高出河床很多,有的末端未做砌护处理,常造成严重冲刷,并向上延伸,直至整个建筑物破坏。 1.5现有水力设计方法尚不够完善,如溢洪道进口布置有引洪平流段的情况下,由于水力计算中忽略了平流段时进口水位的壅高(即水头损失)。而实际壅高有时较大,不可忽视。有些设计对溢洪道的消能工的设计考虑不够充分,或者型式选择不当,导致消力墙长度和深度均不能满足需要,消能不够充分,致使下游河段发生严重

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