溢洪道设计KING

1、青海大学毕业论文（设计）设计报告申请课题 青海省兴海县尕曲水电站溢洪道设计可行性研究 学 号 0903105009 班 级 09水利水电工程1班 专 业 水利水电工程 申 请 者 靳方君 联系电话 Email ： 指导教师 李若东 王裕征 申请日期 2013年3月 青海大学水利电力学院摘要 尕曲水电站的开发，不仅解决了对外交通的问题，而且也为开发当地的其他资源创造了条件，使当地的资源得到充分利用。电站的建设还可以改善该地区落后的基础设施，如通讯、交通等。借助尕曲水电站的建设，可加快该地区旅游资源的开发，带动当地经济发展和人民生活水平的改善和提高。 GA Qu hydropower develo

2、pment, not only to solve the transportation problem, but also create conditions for other development of local resources, make full use of local resources. The construction of power plants can also improve the backward infrastructure in the area, such as communication, transportation etc. The statio

3、n building GA Qu hydropower, development can accelerate the tourism resources in the region, promote local economic development and peoples living standards improve and enhance.目录前言.3第一章 设计基本资料第一节 绪论.3第二节 溢洪道的基本资料.4第三节 泄洪洞的基本资料.6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.7第三节 校核渐变段长度是否满足要求.9第四节 计算溢

4、洪道水面曲线.11第五节 拟定挑坎形状和尺寸及其校核.14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前言本次设计与计算是水利水电工程一班靳方君经过一个月的努力完成的。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：靳方君整理编辑：靳方君编者2013-5-10第一章毕业设计基本资料第一节 绪论 尕曲水电站工程位于兴海县西南部温泉乡境内的曲什安河上，

5、地理坐标：东经994712994942，北纬351538351934。西宁至兴海县城（275km）交通条件较好；县城至温泉乡赛什塘村（80km）交通条件一般，其中柏油路面为27km，砂石路面为53km；工程区已修自赛什塘村至坝址、九道湾至厂区的简易施工路。本工程初步设计坝型为混凝土面板堆石坝，最大坝高132m，坝顶高程3205m，正常蓄水位3199.5m。总库容1.13亿m3，正常水位下库容为1.08亿m3，为年调节水库。总装机容量240103KW,最大净发电水头为229.56m。本工程属等大（2）型工程。 图3.1.1-1 尕曲水电站工程布置图尕曲水电站主要建筑物包括大坝、导流洞、溢洪道、引

6、水发电隧洞、调压井、厂房及尾水等。坝址位于温泉乡赛什塘村附近，坝轴线近东西向布置于河谷中，趾板线在平面上呈折线布置，导流洞、溢洪道均布置于坝址左岸，呈折线布置，泄洪洞布置于右岸山体内；输水隧洞进口布置于坝轴线上游右岸150米处，输水隧洞总体呈北东向折线布置于右岸山体内，跨尕科河河谷后至厂房区；厂房区位于坝址下游9.5km曲什安河右岸的多麦力村下游，其中调压井接输水隧洞出口，发电厂房位于河漫滩后缘。（见尕曲水电站工程布置图）。3.1.2可研阶段工程地质勘察主要结论及审查、评估意见3.1.2.1前期勘察过程及可研主要结论一、前期勘察过程尕曲水电站于上世纪70年代进行了下游段规划工作。2005年5月

7、8月专家组经实地调查后，决定将上游的赛什塘、尕曲两电站可进行合并，既为现尕曲电站，并进行了坝址的选择、比较工作，于2005年8月2006年7月进行了可研工作。另外，工程区附近由于矿产较为丰富，如赛什塘铜矿等，前期地矿部门所作的矿产地质调查工作较多，历史地质研究程度较高，编制了本区1：5万的区域地质图，对本工程有较好的借鉴作用。水库总库容9675.43104m3 ，兴利库容为5063.94104m3 ，死库容为3647.98104m3，调洪库容961.58104m3 。正常蓄水位为3199.50m，设计洪水位 3203.8m，校核洪水位3201.26m，死水位3169.5m，最低发电水位3162

8、.56m。大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高124.7m，坝顶长度314.37m，坝顶高程3208.2m，坝顶宽10m，防浪墙顶高程3209.4m。溢洪道位于坝址左岸，沿线基岩基本裸露，所经岩性为三迭系中下统池溏组二段砂岩层，岩性以中-厚层变质砂岩为主，局部夹有少量薄层炭质板岩。岩体总体较完整，属层状结构。沿线边坡开挖量较大，主要工程地质问题为边坡稳定与消能段冲刷问题。建议对开挖边坡采取护坡措施，边坡开挖建议值：1：0.31：0.75，岩体与砼抗剪摩擦系数取0.6，弱风化基岩冲刷系数为1.16。泄洪洞呈折线布置于坝址右岸山体内，为无压隧洞，洞室所经岩层主要以砂岩层段与板岩层段，硐室围岩类围岩占7

9、8.4%，类围岩占9.7%，类围岩占11.9%，在、类围岩中易发生塌方，建议钢拱架支护为主，并注意施工预报与排水。进出口边坡应视开挖情况进行支护。出口挑流消能段中取岩体与砼抗剪摩擦系数取0.6，基岩冲刷系数为1.16，必要时对消力段边坡采取护坡措施。尕曲水电站位于青海省西南部的海南州兴海县境内，兴海县隶属海南藏族自治州，地理坐标介于东经990110021，北纬34483614之间。县城东西宽119km，南北长159km。全县地势西南高东北低，其南部地区河流纵横，林木广布，植被良好，四季松柏常青，野生动植物资源丰富，北部地区地势开阔平坦，牧草广茂，是优质的天然牧场。黄河从西向东北流经县域，境内有

10、黄河一级支流曲什安河和大河坝河，两河长期冲刷形成两条冲积河谷地带，沿河两岸地势较低，气温暖和，水源充足，物产丰富。全县海拔25905320m，平均海拔4300m；年最高气温24，最低气温-25；年平均降水量353mm，年日照时数4431.8时，属高原大陆性气候。全县现有人口5.4万余人,居住着藏、汉、回、蒙、撒拉、东乡、土族等民族。全县总面积12100km2，其中草原面积1515.42万亩，耕地面积73377亩，县辖8乡1场56个行政村。境内蕴藏着铜、铅、锌、锡、金、银、锑、五彩石等多种矿产资源，属全国22个重点找矿县之一，是青海省10个重点资源开发县之一，其中赛什塘铜峪沟等地的铜矿蕴藏量达1

11、10万吨，黄金约20吨，潜在价值300多亿元。此外境内河流众多，落差大，形成丰富的水能资源，理论蕴藏量达43万kw，规划的曲什安河就可建造四座梯级水电站，装机容量可达12万kw。兴海县位于青藏高原东北部，海南州西南部，地处三江源生态自然保护区，东临海南州共和县、同德县、贵南县，西北接海西州都兰县，西南与果洛州玛多县、玛沁县接壤，有着承东启西、辐射青南的区位优势。国道214贯穿境内，将兴海县与青海湖经济区、三江源生态经济区紧密连结。兴海县拥有特色畜牧业、水电、矿产、旅游（动植物资源）等四大资源优势，是新的发展时期最具潜力和前景的主导产业。改革开放以来，国民经济呈现出“高增长、低膨胀、稳运行”的良

12、好态势。2005年末，全县生产总值达到3.36亿元，其中：第一产业增加值为18000万元，第二产业增加值为9000万元，第三产业增加值为6600万元。 全社会消费品零售总额达到6100万元，全社会固定资产投资达到19000万元。在第一产业增加值中，畜牧业增加值为10775万元，占到第一产业的 59.86，以牛羊育肥和畜种改良为重点的畜牧业结构调整取得成效。种植业增加值为7225万元，由单一的粮、油二元结构向粮、油、饲、药、草多元结构转变。第二产业结构调整步伐加快，工业经济有了较大的发展，全县工业增加值已经达到4000万元，工业增加值占GDP的比重为11.9%。第三产业发展较快，增加值为6600

13、万元，三产结构趋于合理。种草面积达到18万亩，围栏草场65万亩，圈窝种草2.3万亩，农牧业发展的基础条件得到较大改善，局部地区的生态恶化趋势初步得到遏制。“十五”末，城镇居民人均可支配收入为7197元，农牧民人均纯收入2596元。水电开发前景是加大黄河流域水电资源的开发力度。在黄河干流修建羊曲、班多一级和二级3座电站，总装机容量294.6万kw，年发电量为52.62亿度。在大河坝修建青根河水电站、桑当小水电站、唐乃亥尾水电站和夏塘电站等小电站4座；在曲什安河流域新建赛什塘、尕曲、党村、莫多等4座水电站。通过电站建设，使全县70的水电资源得到开发利用，带动全县经济社会发展。4.3河流规划及工程建

14、设的必要性4.3.1河流规划概况兴海县境内的曲什安河水力资源比较丰富，由于流域内以牧业为主，工农业用水量少，1992年之前的规划中，重点是交通条件较好的曲什安河的中下游（距入黄河河口约50 km）河段。此河段落差480m，理论蕴藏量约11.21万kw。规划水平年采用为现状1990年，近期2000年，远期2020年。为了合理充分利用曲什安河的水资源，使之更好地发挥最大效益。在规划中考虑了以下几个主要原则：（1）规划段上游适当点选择必要的控制性大型水库作骨干，使其发挥承上启下的作用，以提高保证出力，增加动能效益，提高水量利用程度。（2）拟定梯级水电站时，根据地形、地质条件和工程规模，开发方案等，尽

15、量做到互相衔接，充分利用水资源。在拟定工程规模时，要考虑财力、物力、人力和经济发展等情况，择优兴建，以加快曲什安河水电开发的进程。（3）地区供电，近期解决兴海县、同德县地区用电，远期向果洛州及海南州送电，将曲什安河下游段建设成为电力基地。规划范围：曲什安河全长209.7km，总落差1950 m，水能资源丰富。曲什安河干流水量充沛，纵坡陡，交通方便，施工用电在新建成的曲什安电站发挥效益后基本有保证，对梯级电站的开发十分有利；但因规划河段河谷狭窄，水流湍急，两岸基岩出露较高，冲沟发育，不利于修建引水式工程，而利于建筑高坝，故以坝后式电站开发方式为主。为了合理利用水资源，上下游梯级在考虑壅冰及洪水附

16、加库容后，水位尽量衔接。经详细踏勘，初步选定四个坝址。赛什塘坝址：赛什塘坝址位于桑什得沟与曲什安河交汇处约1300m处，距赛什塘牧场约5km，有基岩出露，且高达180-200m左右，但库区条件不够理想，库容小，需修建高坝可获得大库容，起到龙头水库调节作用，库区内无淹没搬迁。规划中赛什塘坝址最大坝高125m，正常蓄水位3204m，总库容1.29108m3，装机容量为310000kw。尕曲坝址：位于尕科河和曲什安河交汇处下游约1km处，库容小，但有利于布置发电隧洞和发电枢纽，且库区基岩完整，两岸山体雄厚，同样有利于建坝。尕曲坝址最大坝高90m，正常蓄水位3062.0m，总库容0.59108m3，装

17、机容量38750kw。党村坝址：位于党村上游约3km处。大坝基础置于稳定的基岩上，左岸山体雄厚，右岸有洪积阶地，但基岩出露大于坝高，建坝较为有利。党村坝址最大坝高65.5m，正常蓄水位2940.0m，总库容0.452108m3，装机容量26500kw。莫多坝址：位于莫多峡上峡口约100m处，此处河流进入峡谷，两岸基岩完整，库区条件最为理想，库容大，河床宽。规划中，电站利用莫多峡谷，修建高79m的重力坝，正常蓄水位2865.0m，总库容1.732108m3，其中兴利库容1.1108m3。1992年9月，青海省计委会同省水利厅组织有关单位召开了青海省曲什安河中游段水电梯级规划报告的审查会。会后青海

18、省水利厅发送青水生技字（92）第268号文“青海省曲什安河中游河段水电梯级规划报告审查意见”，主要结论性意见是（1）会议认为曲什安河干流水量充沛、水头集中、河谷狭窄，有利于水资源开发，是我省水电资源中的一个富矿。开发曲什安河水电资源来解决该地区的供电要求，是一项多快好省的重要决策，对改变我省经济滞后具有现实和深远意义。（2）会议认为规划充分考虑到目前国家的财力、物力、交通等条件，以及兴海、同德地区近期工业发展和矿产开采的负荷情况，现提出的自上而下沿河布置的几个梯级规划方案，在技术上是可行的。（3）规划的四个梯级电站中，推荐莫多电站作为八五期间兴建，二期开发尕曲电站和其他梯级电站。曲什安河中下游

19、段水电梯级规划中赛什塘电站为四个梯级中的中第一级电站，尕曲为第二级，在本阶段设计中，根据规划审查时提出的“进一步论证对赛什塘电站、尕曲电站进行引水式开发，以充分利用天然河床落差，提高开发效益的意见”，同时我院各设计专业和业主根据实地考察，合并赛什塘和尕曲电站为一级开发，以提高其投资效益，具有可行性。4.3.2工程建设的必要性（1）满足兴海县及周边电力工业发展的战略要求兴海县有丰富的能源资源和矿产资源，属全国22个重点找矿县之一，是青海省10个重点资源开发县之一，具有向果洛地区及周边地区送电的区位优势。县委县政府高度重视电力工业发展，自2000年以后抓住西部大开发和招商引资的历史机遇，将电力工业

20、列为全县支柱产业之一，提出培育以水电为主的电力支柱产业，力争到2015年把兴海县初步建成全省重要的水电能源基地。就兴海县而言，随着近几年经济发展和西部大开发步伐的加快，如何加大水利资源的开发和招商引资力度，促进本地区的经济发展，已经成为各级领导最关心的问题。当地党政领导高瞻远瞩，利用本县水资源丰富、交通条件便利的条件，努力引进外资，积极开发本地区的丰富资源和加强基础设施建设，并带动其他行业的快速发展。兴海县境内较为丰富的水电资源尤其独特的优势，位于兴海县境内的曲什安河河段，由于其水量充沛、河床比降大、落差易集中的特点，蕴藏着极为丰富的电力资源，开发效益显著。适宜开发的电站枢纽距离负荷中心近，对

21、枢纽附近的矿产资源的开发起到良好的能源保障作用。因此，优先开发曲什安河上的水电资源已成为当地政府战略发展决策中的重要思路。兴海县以水电为主的电力工业发展思路主要是：充分发挥水能资源优势，加速开发水电，加强电网建设；在保障本县国民经济发展用电的同时，积极开拓同德、果洛地区电力市场；水电建设以中型电站为骨干，中小结合，促进曲什安流域梯级电站连续滚动开发，在2010年前建成莫多水电站和尕曲水电站；2015年建成党村、青根河、桑当、唐乃亥尾水电站和夏塘电站等电站4座；加强110kv电网建设，推进330kv线路建设，实现全省联网和与周边地区联网，提高供电可靠性和电网稳定性。兴海县具有丰富的水能资源。其中

22、，曲什安河、大河坝河和黄河干流均具有很大的开发潜能。“十五”期间及以后，兴海县委确定的社会经济发展思路，把开发水电资源作为支柱产业之一培植。紧紧抓住“国家实施西部大开发”、“三江源保护”的机遇。并以资源为依托，市场为导向，在满足自发、自供电力的基础上，将大量的余电集中外售，大力发展商品电，把兴海县建设成为海南州地区调节能力最好的水电能源基地。兴海县开发水能资源的宗旨是，坚持先易后难的原则。从各水力资源点的地质可行、气象适宜、水文可靠、交通方便、供电优越、影响生态环境小、较少破坏旅游景点等诸方面综合考虑。优先开发曲什安河具有一定调节能力的电站作为商品电和开发中小型无调节能力的电站解决县内工农业生

23、产和生活用电，然后逐步开发其它电站，最终达到充分利用兴海县的所有水能资源。从可行性研究阶段（代初步设计）的成果看，曲什安河尕曲水电站的工程总投资、单位电能投资、单位千瓦投资和电站的年利用小时数等均与省内已建电站的经济指标较优越，具有较好的开发条件。根据现在的工作进展情况，曲什安河一级尕曲水电站可在2009年之前建成投产发电，建设该电站符合兴海县及海南州的电力工业发展战略，随着地区经济的持续不断发展，兴海县及海南州的电力需求也将增加，电站的建设可以国民经济发展对电力增长需求的缺口，对兴海县及海南州的经济发展，社会和谐都有一定的积极作用。（2）有利于地方经济的发展和社会稳定兴海县位于青藏高原的东北

24、部，属海南藏族自治州管辖，是青海省环湖区重要的牧业县，也是我国最大的自然保护区三江源自然保护区之一的所属县。由于自然条件和历史的原因，加上其特定的地理位置、环境及气候条件，经济一直是以农牧业为主，工业基础薄弱，发展速度也比较缓慢。根据兴海县国民经济发展十一五规划中加快地区电网的建设和水电工程建设步伐，满足矿产资源开发利用对电力的需求，在条件好的河卡镇、子科滩镇、唐乃亥乡、桑当乡、曲什安乡，使通电率达到80%；在南部三乡利用太阳能户用电源、太阳能光伏电站，解决无电乡、无电村、无电户的通电问题，使通电率达到80%以上。同时，实施以电代薪工程，确保生态环境的自我修复和良性循环。 “十一五”期间，在电

25、力建设中，新建110KV输电工程，并在县城修建110kv中心变电站；进一步建设和完善输配电网络，加强城镇乡村电网建设，提高电网的安全可靠性，改变地区电网设施落后和供电能力不足的现状，致力于消除“无电乡”、“无电村”，满足农村经济社会发展的需要。近年来，随着国民经济的持续稳定增长，工业和民用电力需求量猛增，现有电力将不能满足经济持续发展的要求，尕曲水电站的主要任务就是发电，没有其他综合利用任务，可完全为青海省兴海县经济发展提供电力支持。本电站装机容量为80000kw，在系统中所占比例较小，可以起到补充基荷的作用，另外，由于尕曲水电站有一定的调节作用，在系统电力不足时，还可起到一定的调峰作用。目前

26、，全县用电负荷为22322kw，“十一五”期间，进一步扩大开采规模，铜矿生产规模年采选矿石达到或超过50万吨，铅、锌开发规模年采选矿石10万吨，岩金开发生产黄金50公斤/年，并以铜矿资源开发为龙头，进行深加工，形成采、选、冶及加工一条龙，将兴海县建成我省铜矿生产基地，海南州铅、锌开发基地。力争开发铜峪沟铜矿、鄂拉山口多金属矿、索拉沟在日沟银及多金属矿、白尕湖铁矿、日龙沟锡矿、玛温根银多金属矿、浪贝锑金矿等。致使用电负荷猛增，依靠当地现有的水电站出力远远满足不了负荷的需求，必须开发新的电源点。这些丰富的资源目前开发利用程度较低，尚未转化为经济优势，有很大的开发潜力。随着尕曲水电站的建设，能源及运

27、输条件的改善，沿河两岸及周边地区的资源将会得到充分利用，从而促进当地经济的发展，提高库区周围各少数民族的生活水平和经济收入，维护民族团结和社会稳定。尕曲水电站在工程建设期间，大量投资用于购买当地的建筑材料、小型机械和日常生活用品等，同时当地的劳动力资源也可得到大量利用，个人收入增加，由此可以促进当地消费水平，带动当地的经济发展。电站建设和运行期间还可增加当地的税收、改善当地的交通条件，对当地的经济发展将会产生积极的促进作用。综上所述，尕曲水电站的建设对改善当地现有交通条件，促进地区的经济发展，提供大量就业机会，改善当地居民生活水平，维护民族团结和社会稳定将起到积极的作用。（3）改善当地的生态环

28、境兴海县地处边远地区，乡村分布和人口居住分散，交通闭塞，自然环境恶劣，经济落后，地方财政拮据，农牧民群众生活条件艰苦。该区属青藏高原地区，自然条件严酷，生态环境脆弱，土地生产力低下，植被稀疏，水土流失日趋严重，森林资源匮乏，覆盖率低，草地退化、沙化和盐碱化加剧。由于燃料缺乏，人们过度采集牛羊粪和砍伐森林资源，全县森林资源在历史上和当前大面积遭到破坏，覆盖率仅为6.64，且区域分布不均，曲什安流域、中铁流域、大河坝流域、黄河河谷天然林资源遭到极其严重的破坏。生态环境的进一步恶化，导致了草场因干旱缺水、牧草产量低，自然灾害发生频繁，造成黄河补给水量减少，龙羊峡库区泥沙沉积增加，草原虫鼠害严重，由于

29、林草植被严重退化，土地沙化，优良牧草品种减少，草地稀有动植物的种类也在逐渐减少和消失，生物多样性丧失率加快。境内相对稀少的森林和灌木林资源的砍伐量远远大于自然生长量，长此下去，势必造成生态环境的严重破坏。随着国家黄河上游水土保持工程的启动和三江源自然保护区的建设，天然林禁伐，尽早为当地群众生活提供替代能源。兴海县内无开发条件较好的煤炭资源。由于境内气候寒冷，也不具备营造速生薪炭林的条件。通过对兴海县各种资源优势的分析，只有积极开发水电资源，采取适当的措施才能使森林资源得到保护。电站的建设开发，可为地区提供廉价的电能，以电代柴，减少对森林的砍伐，实现生态资源的良性循环，这不仅可获得经济效益，而且

30、还有造福子孙后代的社会效益。（4）促进当地各项事业的发展尕曲水电站的开发，不仅解决了对外交通的问题，而且也为开发当地的其他资源创造了条件，使当地的资源得到充分利用。电站的建设还可以改善该地区落后的基础设施，如通讯、交通等。借助尕曲水电站的建设，可加快该地区旅游资源的开发，带动当地经济发展和人民生活水平的改善和提高。综上所述，随着尕曲水电站和曲什安河梯级电站的开发，除提供大量优质电能外，对于改变兴海县产业结构单一，实现以电代柴，保持黄河流域生态平衡、防止水土流失，将起到积极的作用，并且电站的建设对于加快藏区脱贫致富，促进民族地区的经济和社会安定有着十分重要的政治和经济意义。因此，尽快开发建设尕曲

31、水电站是十分必要的。4.4工程任务和规模4.4.1工程任务根据曲什安河水电梯级规划报告，尕曲水电站所在的曲什安河落差比较集中，无航运、过木要求，且电站下游无防洪对象，也无灌溉供水要求，因此，本电站的开发任务单一，以发电为主，同时具有发展渔业养殖，观光旅游的潜力。4.4.2工程规模尕曲水电站总装机容量为80000kw，水库总库容为11322104m3，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）及防洪标准(GB50201-94)的规定，电站工程等别为等大（2）型工程。主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。水库兴利库容5643.45104m3、死库容5129.8104m3、调洪库容 5

32、48.75104m3。正常高水位3199.5m、最高洪水位3201.62m、校核洪水位3201.17m、设计洪水位3200.59m、死水位3171.5m，最大坝高132m，坝顶长度326.18m，坝顶高程3205m，坝顶宽10m，防浪墙顶高程3206.5m。溢洪道最大下泄流量Q=468.07m3/s，泄洪洞最大下泄流量Q=123.87m3/s。发电洞长9077.57m，洞径6.0m，设计发电流量40.24 m3/s，设计发电水头233.91m。电站装机8万kW，保证出力14663.06kw，多年平均发电32412.26104kw，年利用小时4052.03h。第二节 溢洪道基本资料溢洪道布置在大

33、坝左岸山体紧靠坝肩，采用开敞式岸边溢洪道。由进水渠段、闸室段、过渡段、第一陡槽段、反弧段、第二陡槽段、挑流鼻坎段组成，全长292.47m。设计洪水P=0.2%，校核洪水P=0.01%，对应下泄洪水流量分别为：Q=398.17m3/s，Q=468.07m3/s。0-050.040+000.00m为溢洪道引渠段，渠底高程3188.90m，左侧靠近坝址处为八字墙，采用C25F200钢筋混凝土砌筑；右侧为圆弧导水墙，导水墙外侧紧靠大坝坝肩并与大坝面板相连。0+000.000+030.00m为闸室段，长30m，底宽8m，溢流堰为WES型实用堰，流量系数=0.45。堰上设一扇弧形工作闸门，闸门孔口尺寸：8

34、m8m（高宽），堰顶高程3191.50m； 闸室段边墙采用重力式挡墙，顶部高程为3205m与大坝坝顶同高。闸室段底板厚度1.5m，边墙和底板均采用C25F200钢筋混凝土砌筑，边墙开挖后回填石渣夯实。0+030.000+050.00m为过渡段，连接闸室段与陡槽段。长20m，矩形断面，底宽8m，；边墙采用重力式挡墙，闸室段底板厚度1.5m，0+050.000+130.33m为过渡段，长80.33m（水平投影长度），陡槽坡降i=0.81。陡槽段断面为矩形，底宽8m， 边墙和底板均采用C25F200钢筋混凝土砌筑，边墙开挖后回填石渣夯实。0+130.330+153.10m为反弧段，长22.77m（水

35、平投影长度）。0+153.100+207.36m为第二陡槽段，长54.26m（水平投影长度）。陡槽首端底板高程3115.17m，末端底板高程3111.57m，坡降i=0.066。陡槽段断面为矩形，底宽8m，边墙采用重力式挡墙，墙顶厚度0.6m，外边坡系数1:0.5。底板厚度0.6m，边墙和底板均采用C25F200钢筋混凝土砌筑。0+207.360+217.36m为挑坎段，长10m。首端底板高程3111.57m，末端底板高程3113.63m，圆弧半径30m，圆心角20。陡槽段断面为矩形，底宽8m，边墙采用重力式挡墙，顶部高程3117.25m，边墙和底板均采用C25F200钢筋混凝土砌筑，边墙开挖

36、后回填石渣夯实。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第陡槽段 断面为矩形，底宽40米，坡降为1/200，长596米。5第陡槽段 断面开头及尺寸同第陡槽段，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。溢洪道布置在大坝左岸山体紧靠坝肩，采用开敞式岸边正堰溢洪道，全长292.47m，设计最大下泄洪水流量436.96m3/s。闸室设1孔弧形工作闸门，闸孔净宽度8m，进口堰顶高程3191.

37、5m，闸门孔口尺寸8m8m（高宽）。溢洪道基础明挖碎石块土3.46万m3，可直接出渣至上游1#弃渣场；基岩石方开挖总量为15.99万m3，可全部用于面板坝下游堆石区的坝料填筑。溢洪道基础碎石块土明挖采用118kW推土机剥离并集渣，2.0m3装载机装15t自卸汽车通过场内临时道路出渣至1#弃渣场。基岩石方开挖采用手风钻配合QZJ-100B型潜孔钻钻孔，自上而下分层梯段钻爆，分层高度为57m，可使用12m3/min移动空压机或自行钻机上的预装空压器给钻机提供压缩空气。开挖石渣采用2.0m3装载机和180140CV辅助推石机装20t自卸汽车直接运输至大坝下游堆石区用于坝料填筑。溢洪道混凝土浇筑总量为

38、9142.7m3，砼标号采用C25、F200。溢洪道出口流速最大可达36m3/s，属高速水流，为防止高速水流对陡槽、挑流鼻坎等建筑物表面造成冲刷磨蚀破坏，本阶段设计考虑对溢洪道陡槽及挑流鼻坎表层20cm采用C45HF粉煤灰混凝土衬砌的措施，以提高抗冲耐磨性能，衬砌范围为0+080.61m0+217.36m，其它部位均采用常态砼即可。溢洪道砼全部由布置于坝址上游1.8km处河道左岸台地的大坝枢纽砼拌合系统提供，采用6m3混凝土搅拌车水平运输至现场，采用履带式起重机吊3m3卧罐入仓，钢木组合模板施工，人工平仓，插入式振捣器振捣，同时使用混凝土添加剂防止张裂及加快混凝土的浇筑速度，并采用喷雾机喷水养

39、护。第三节 泄洪洞泄洪洞直径3.5m，为圆形有压洞，洞后设弧形闸门控制泄流，后接扩散消能段。隧洞段长693m，出口扩散消能段长17.5m。 隧洞进、出口底板高程分别为3155m和3153m。洞前最高水位3201.62m，正常高水位3199.5m。隧洞最大下泄流量Q=123.87m3/s。泄洪洞进口桩号0+007，喇叭口型进口，底板高3155m。桩号0+0400+044段为泄洪洞检修闸室，闸室内设置1扇平板检修闸门。检修闸门孔口尺寸为3.53.5m（宽高），闸底板高程3155.00m。洞身段为圆形断面直径3.5m，衬砌厚度0.5m，坡度1/328。桩号0+7000+713m段为泄洪洞工作闸室段，

40、闸室内设置1扇弧形工作闸门，弧形工作门孔口尺寸为3.03.0m（宽高），闸底板高程3153.0m。出口采用连续式挑坎挑流消能，挑坎底宽5m，挑角为25，挑坎顶高程3153.25m。洞身衬砌及闸室采用现浇混凝土浇筑标号C25W8F200。门槽二期混凝土标号C30 W8F200 。泄洪洞全断面固结灌浆，拱顶120度范围内回填灌浆。回填灌浆孔，孔距和排距3m；固结灌浆孔，孔距和排距3m，深入围岩4m。灌浆压力：回填灌浆压力0.30.5MPa；固结灌浆压力0.50.8MPa。挑流鼻坎基础布置固结灌浆孔，深入围岩4m，间排距2.00m。基础锚杆25，锚固深度3.00m，间排距2m，与挑流鼻坎内钢筋网连接

41、。泄洪洞由11段组成,如附图二所示。1进口段 采用喇叭形塔架式进水口,进口设拦污栅=0.15口底部高程342米,长10米.进口局部水头损失系数=0.1。2闸室段 形状为4米4米矩形断面,长6米； 门槽=0.13渐变段 断面由4米4米变为直径d=3.5米的圆形,长1米； 渐变段=0.05。4洞身段 洞段d=3.5米,长170米。5第二渐变段 断面由圆形变为3.2米3.2米的矩形断面，10米。6. 洞后闸室段 底部高程为341米,长12米。7. 平坡段 底宽3.2米,长7米。8. 扩散斜坡段 扩散角,比降1:5。9. 消能段hc=,10. 扭曲面：11. 尾水渠 底部高程337米,比降0.001米

42、,底宽14米,边坡1:1.5。水力计算1. 确定引渠段面。2. 确定控制段垂直水流的宽度。3. 验算渐变段长度是否满足要求(扩散角应小于)。4. 计算溢洪道水面曲线(按设计洪水流量计算)和各断面掺气水深。5. 拟定挑坎形状和尺寸(溢洪道出口河底高程347米,岩石坚硬,完整性较差)。计算挑距,验算是否满足稳定要求。计算成果1. 交计算成果，并绘制简图。2. 绘制溢洪道水面曲线。3. 写出学习水力学的体会和意见。第二章 溢洪道的水力计算第一节 确定引水渠断面一、形式引水渠断面底坡i=0 ,边坡1:1.5的梯形断面.如图所示二、确定尺寸V=2.53.0 A=(B+mh)h m=1.5H=363.62

43、360.523.1 A=(B+mh)h =(b1.53.1)3.1 当Q为设计流量时，即：Q=540m3/s，由A= ，可得 (B +1.53.1)3.1=540/2.4 可得B=68m 当Q为校核流量时，即：Q=800m3/s，由A= ，可得 (B +1.53.1)3.1=800/2.4 可得B=71.27m 综上可知：引渠底宽B=71.27m.第二节 确定控制段垂直水流方向的宽度一 确定堰宽计算公式：因为=20，h=3.1，4/h=6.6710，所以为宽顶堰自由出流，淹没系数。泄洪量Q=540侧收缩系数，由于此段为平底坎宽顶堰，上游堰高，故流量系数设H0h=3.1由公式 得 540=1.0

44、*0.385*0.96*b*b=60.5m 即为堰宽。二检验尺寸是否合理 一、确定堰前水深。圆弧型进口：B0=B+mh=75.92 b/B0=0.8 上游引水渠水面宽度B1= 故圆弧半径 由b/B0=0.8，查表8-7得：Q=540b=60.5M=0.367v2/19.6=0.293878H0HQ3.12.806122536.52753.1052.811122537.82613.112.816122539.12573.1152.821122540.42643.122.826122541.72813.1252.831122543.03093.132.836122544.33473.1352.84

45、1122545.63953.1133612.82540=0.367*1.0*60.5*由于泄洪量Q=540，因此可确定堰前水深H=2.82m. 二、推引水渠段水面线1判别水面线类型该渠道正常水深引水渠图 2-2由得：临界水深HK=2.01m，因 因此为型水面线。2、水面线计算引水段计算简图如图2-2所示1-1断面：=2.82m. 则=（60.5+1.52.82）2.82=212.91 m断面比能 1-1断面的水力要素：=60.5+22.82 混凝土衬砌，糙率n=0.014 设2-2断面 同理可得 断面比能1-1断面和2-2断面的比能差： 2-2断面的水力要素： 两断面水力要素的值： 平均水力坡

46、降： 引水渠段长度： 由引水渠段长120m,故所设的2-2断面水深不符合，应重新设并计算。计算结果见表2-1计算表21故引水渠2-2断面水深为2.873m、校核库水位2-2断面与 3-3断面列能量方程：计算简图见图2-2。由于2-2与3-3断面非常接近，可近似认为因水库进口处稍微修圆，查表4-3得局部水头损失系数取0.20库水位=Z+360.52=2.923+360.52=363.44m由上可知所求库水位满足要求，即确定的尺寸合理。第三节 校核渐变段长度是否满足要求图2-364.4666校核渐变段长度是否满足要求，也就是验算渐变段的扩散角是否应小于15（见简图2-3）。已知渐变断面为矩形，长6

47、0m，底坡1:50Q=tan= =9.65 15故渐变段长度满足要求。第四节 溢洪道水面线推算4064.46一、渐变段水面线推算 单宽流量 q = /s332211 h= h=（见图24）1:50 h =2.3m =32m =28m图2-4 11断面的水力要素： A=bh=60.462.0=120.92m x=b+2h=60.46+22.0=64.46m R = C= V= 11断面比能 E=h+2.0+1.0 = 3.0 m 设22断面的水深 h=1.85m 则 b= A=bh=1.8550.23 = 92.916mX=b+2h= 50.23 +21.85 =53.93m R=C=V= 22

48、断面比能 11与22断面比能之差 平均值 C=V=R= 平均水力坡降 J=11与22段的长度 可近似认为h,满足。由11，22，33断面的水深可画出水面线，见附图三。二、第一陡槽段水面线的推算已知断面为矩形，底宽40米，坡降1/200，长596米。见图（25）。596m22331:200 1判别水面线类型（1）计算正常水深11糙率 ，设 则 图2-5 X = 因不合要求，应重设。计算过程见表12列表计算结果表121.907643.81.73578.35801.8774.843.741.7178.11540.251.857443.71.69377.98530.92由表可知，正常水深。(2)计算临界水深 单宽流量 由于，故底坡为陡坡，有实际水深2.3，故此段水面线为型水面线。2、水面线的计算 将该陡槽段分为11，22，33断面（见图25）。计算结果表表13断面1-12.3925.871.764.060.2144.62.0680.596.231.9679.93.01051052-22.05826.592.224.2744.11.8679.210.306.951.7878.594.36491.8596.83-31.85747.302.724.5743.71.6977.96由表1-3结果可知，1-1至3-3断面的总长度为596.8m,而渠道长为596m,故第一陡槽段末的水深为1.85m.三