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文档简介
陕西广播电视大学ZF水库水利枢纽工程土石坝课程设计分校(工作站) 水利厅工作站专 业 2014水利水电本科学 号学生姓名 魏铎2016 年1月第一章基本资料第一节、工程概略及工程目的ZF水库位于QH河干流上,控制面积4990km2总库容5.05X108m3。该工程以浇灌发电为主,联合防洪,可引水浇灌农田7.12万亩,远期可发展到10.4万亩。浇灌区由一个引水流量为45m3/s的总干渠和四条分干渠构成,在总干渠渠首及下游24km处罚别修筑枢纽电站和HZ电站,总装机容量31.45MW,年发电量11290完千瓦时。水库建成后,除为市里居民生活和工业供应给水外,还可使城市防洪能力获得有效的提升。水库防洪标准为百年设计,万年校核。枢纽工程由挡水坝、溢洪道和输水洞、浇灌发电洞及枢纽电站构成。第二节、基本资料1、特色水位及流量挡水坝、溢洪道、输水洞的特色水位及流量见表2-1。表2-1ZF水库工程特色值
丿予号名称单位数量备注1设计洪水时最大泄流量m3/s2000此中溢洪道815'•相应下游水位3700.552校核洪水时最大泄流量m/s6830此中溢洪道5600相应下游水位m705.63水库水位校核洪水位(P=0・1%)m770.4设计洪水位(P=1%)m768.1兴利水位m767.2汛限水位m760.7夕匕水位m737.04水库容积总库容(校核洪水位一下库容)防104m350500洪库容(防洪高水位至汛限期制水位)104m313600(P=2%)防洪库容(防洪高水位至汛限期制水位)104m3AO1237(P=5%)兴利库容104m335100此中共用库容104m311000死库容104m3105005库容系数50・50%6调停特色多年7导流泄洪洞形式明流隧洞工作阀门前为有压隧洞直径m8消能方式挑流最大泄量(P=0.01%)m3/s1230最大流速m/s23.1闸门尺寸mxm7*6.50启闭机T300检修门mxm8*9.00入口底部高程m703.358浇灌发电隧洞形式m3/s压力钢管内径m5.40浇灌支洞内径m3.00最大流量m^s45.00入口底部高程m731.469枢纽电站形式引水式厂房面积mxm39*16.2装机容量KW5*1250每台机组过水能力m3/s8.052、气象气象资料见表2-2。项 目单位数量 |备 注多年均匀气温°C4~12°SW、SSW、S、SSE、SE向多年m/s17.0(r o n 1nPIA 均匀 旦XTR7t丄击AC (7、8、9、10月丿 彳丄丿风^速 m/s 34.0112T相应设计水位库面吹程 相应校核水位库面吹程 Km Km 1.15 1.37 表2-2气象资料表3、地质1、坝址区工程地质条件ZF水库的右岸较陡,坡度为30。左右,大多半基岩出露高程为770〜810m。主河槽在右岸,河宽月100米左右;左岸为聚积岸,左岸台地宽200m左右,山岭高程在775m左右,岸坡较缓和,多半为土层覆盖。水库枢纽处施工场所狭小,枢纽建筑物所有部署在左岸,施工部署较为困难。坝区为上二迭系石千峰组的紫红色、紫灰色细砂岩,间夹同色砾岩及砂质页岩等岩层。右岸所有为基岩,河床砂卵石层总厚度约50m,覆盖层厚度约5m。高漫滩表层亚砂土厚5~15m,左岸728m高程以下为基岩。基岩面向下游渐渐降低,土层增厚。砂卵石层透水性不会很强,施工开挖排水作业预计不会很困难。2、溢洪道工程地质条件上坝线方案溢洪道堰顶高程757m,沿建筑物轴线岩层偏向下游。岩性主要为坚硬的细砂岩,此中脆弱层多为透镜体,溢洪道各部分的抗滑稳固条件是好的。下坝线溢洪道高程750m。基础以下10m左右为砂质页岩及夹泥层,且单薄分水岭岩层风化严重,透水性大,对建筑安全不利。第二章、枢纽部署第一节、坝轴线选择选择坝址时,应依据地形、地址、工程规模及施工条件,经过经济和技术的综合剖析比较来选定。应尽量选在河谷的狭小段。这样坝轴线短,工程量小,但一定与施工场所和泄水建筑物的部署状况以及运用上的要求等同时考虑关于两岸坝段要有足够的高程和厚度。坝基和两岸山体应无大的不利地质构成问题。岩石应较完好,并应将坝基置于透水性小的坚固地层或厚度不大的透水地基上。坝址邻近要有足足数目切合设计要求的土、砂、石料且便于开采运输。经过以上剖析,ZF水库坝轴线的选择,在地形上,应尽量选在河谷狭小段。由地形图上可知,上游坡坝轴线、坝轴线以及和下游坝轴线三者的比看法形图,下游的坝轴线最切合。因为它是河谷的狭小段,这样坝轴线短,工程量小,可减少投资,库容较大,吞没少。第二节、枢纽部署枢纽部署应做到安全靠谱,经济合理,施工互不扰乱,管理运用方便。高中坝和地震区的坝,不得采纳部署在非岩石地基上的坝下埋管型式,低坝采纳非岩石地基上的坝下埋管时,一定对埋管四周填土的压实方法,可能达到的压实密度及其抵挡浸透损坏的能力可否知足要求进行保证。枢纽部署应试虑建筑物开挖料的应用。土石坝枢纽往常包含拦河坝、溢洪道、泄洪洞输水或引水洞及水电站等,应经过地形地质条件以及经济和技术等方面来确立。坝址应选在地形地质有益的地方,使坝轴线较短,库容较大,吞没少。邻近有丰富的筑坝资料,便于部署泄水建筑物。在高峰幽谷区常将坝址选在曲折河段,把坝部署在弯道上,利用凸岸山脊抗滑稳固和浸透稳固,并采纳排水灌浆等相应加固举措,应尽量防止将坝址选在工程地质条件不良的地段。如活断层含形成整体滑动的脆弱夹层,以及粉细砂、软黏土和淤泥等脆弱地基上。坝轴线一般宜顺直,如部署成折线,转折处山曲线连结。如坝轴平面形成弧形,最好试凸向上游,如受地形限制,不得凸向下游,曲度应小些,防渗体不要过薄,免得蓄水后防渗体产生拉力而出现顺流流方向的裂痕。依据枢纽部署原则,枢纽中的泄水建筑物应做到安全靠谱、经济合理、施工互不扰乱、管理运用方便。枢纽部署应知足以下原则:枢纽中的泄水建筑物应知足设计规范的运用条件和要求。选择泄洪建筑物形式时,宜优先考虑采纳开敞式溢洪道为主要泄洪建筑物,并经济比较确立。泄水引水建筑物进口邻近的岸坡应有靠谱的防备举措,当有平行坝坡方向的水流可能会冲洗坝坡时,坝坡也应有防备举措。应保证泄水建筑物入口邻近的岸坡的整体稳固性和局部稳固性。当泄水建筑物出口消能后的水流从刷下游坝坡时,应比较调整尾沟渠和采纳工程举措保护坝坡脚的靠谱性和经济性,可采纳此中一种举措,也可同时采纳两种举措。关于多泥沙河流,应试虑部署排沙建筑物,并在进水口采纳放淤举措。溢洪道应选择在地形宽阔、岸坡稳固、岩土坚固和地下水位较低的地址,宜采纳地质条件好优秀的天然地基。壤土、中砂、粗砂、砂砾石适于作为水闸地基,尽量防止淤泥质土和粉砂、细砂地基,必需时应采纳妥当办理举措。从地质地形图可知坝体右岸有天然的垭口,地质条件好,且有天然的石料厂,上下游均有较缓的滩地,两岸岩体较陡,岩体条件好,施工起来更快捷更经济合理。所以,溢洪道修筑于QH右岸山坡上,紧邻右坝肩。因为闸址段地形条件好,所以采纳正槽式溢洪道。第三章、坝工设计第一节、坝型确立依据所给资料,选择大坝型式,还应依据地形、地质、建筑资料、工程量以及施工条件等综合方面确立坝型。水库处于平原地域。由基本资料可知,库区土料丰富,料场距坝址较近,运输条件优秀。施工简易,地质条件合理,造价低。经过以上几方面的综合剖析比较,所以采纳土石坝方案。第二节、挡水坝体断面设计1、坝顶高程确实定1.1、风区长度由题目已知该流域多年均匀最狂风速为9m/s,水位768.1m时水库吹程为5.5km。1.2、坝顶高程计算坝顶在静水位以上的超高值按下式计算;y=R+e+A式中y—坝顶超高,m;R—最大波涛在坝坡上的爬高,m;A—安全加高,m;由上可知等效吹程5.5km>l・6m,近似预计R+e在0.9~1.2之间。所以,正常运转条件时R+e取1.2特别运转条件时R+e取0.9由基本资料可知大坝级别为3级正常运转条件时安全加高A取0.7特别运转条件时安全加高A取0.5坝顶高程等于水库静水位与超高之和,应按以下四种状况计算,并取此中最大值;设计洪水位+正常状况的坝顶超高;H=768.1m正常蓄水位+正常状况的坝顶超高;H=767.20m校核洪水位+特别状况的坝顶超高;H=770.40m正常蓄水位+特别状况的坝顶超高;H=737.00m由计算可知,计算坝顶高程为770.4m,考虑坝顶上设与防渗体密切连结的1.2m高防浪墙,取设计坝顶高程为769.2m。2、 坝顶宽度坝顶宽度依据结构、施工等要素确立,由《碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)》⑸高坝采纳10~15m,中低坝可采纳5~10m,依据所给资料,初步制定坝体断面,坝顶宽度为8m见图3-1。8图3-1坝顶结构图3、上下游边坡上下游边坡比见表3-2。表3-2上下游边坡比坝高(m)上游下游〈101:2〜1:2.51:1.5〜1:210〜201:2.25〜1:2.751:2〜1:2.520〜301:2.5〜1:31:2.25〜1:2.75〉301:3〜1:3.51:2.5〜1:3依据资料,大坝为中低坝,故定上游坝坡1:3.0,下游坝坡1:2.5。4、马道为了拦截雨水,防备坝面被冲洗,同时便于交通、检测和观察,而且利于坝坡稳固,下游常沿高程每隔10〜30m设置一条马道,其宽度不小于1.5m,马道一般设在坡度变化处,均质坝上游不宜或少设马道,故本坝不设马道。第三节、坝体渗流计算渗流计算方法采纳有限深透水地基上设灌浆帷幕的土石坝渗流,帷幕灌浆的防渗作用能够用相当于不透水底版的等效长度取代。渗流分三种状况:上游为设计洪水位、校核洪水位、正常蓄水位和相应的下游水位见图3-2。9
校核水位— 设计水位 —正常蓄水位 校核水位— 设计水位 —正常蓄水位 图3-2各水位表示图设计洪水位时 坝顶高程为769・2m,设计洪水位为768・lm,河床高度为731・2m,坝顶宽度为8m,坝高为38m,m1=3.0m2=2.5。L=L+m(769.2-768.1)+B+m=m1 +1.45m+B+m•2m.-1H[ H1112=123mL1=L-L3=117m上游水深H1=36・55m下游水深H2=1・89m。:2h=.L1-(HrHJJL!=5.01mkq=—[Hl2_(H2■h)2]2L=6.8x106m3sm10
x(m)01020304050y(m)36.5534.8133.1331.3629.4927.4960708090100110114.525.3922.9720.3417.3213.638.402.93校核洪水位时坝顶高程为769.2m,设计洪水位为768.1m,河床高度为731.2m,坝顶宽度为8m,坝高为38m表3-3 设计水位浸润线计算成就表y=H212q」325.911・4xy=H212q」325.911・4xx(0,114.5),m1=3.0m2=2.5。=m1H]=m1H]+0・29m2m「1+B+m1=120mL]=L-Ls=113.25m上游水深H1=37.71m下游水深H2=2.15m。h=L12 (H1-H2)2-L1q=q=2L[H=7.2X106m3_/sm2qiy=1H2 x-121-(H2■h)2]= 、1342.612x x(0,110.85)表3-4 校核水位浸润线计算成就表x(m)01020304050y(m)37.7134.9633.2031.3429.3727.2560708090100110110.8524.9522.4219.5616.2011.944.753.42正常蓄水位时 坝顶高程为769・2m,正常蓄水位为767.2m,河床高度为731.2m,坝顶宽度为8m,坝高为38m,m1=3.0m2=2.5。L=L2+m1(216.9-213.43)+B+m2•Hm1=2m1-1H1+3.47m1+B+m2・h=128.2mL1=L-L3=123.7m上游水深H[=37.71m下游水深H2=2.15mh=.L12(H1-H2)2-L1=4.73mkq='[H]2—(h2-h)2]2L=5.67x=5.67x10_6m2q—2Iy=:H1•—x12
一 1136.329・33xxW(0,121.5)表3-5正常蓄水位浸润线计算成就表x(m)01020304050y(m)34.53—32.3030.8129.2627.6225.8860708090100110121.524.0121.9819.7417.2214.2610.491.65第四节、土坝稳固计算坝坡稳固计算采纳计及条块间作使劲的简化毕肖普法公式以下。v{[(W._V)secubsec ]tan'c'bsec.}[1/(1tantan'/,K)]K= —Z[(W士V)sinG+Mc/R]式中W—土条重量;Q、V—分别为水平易垂直的地震惯性力;u—作用于土条底面的缝隙压力;-—土条重力线与经过此条块底面中点的半径之间的夹角;b—土条宽度;c'、(p'—土条地面的有效应力和抗剪强度指标;Mc—水平川震惯性力对圆心的力矩;R—圆弧半径;稳固计算系数见表3-6。表3-6 物理力学指标表序号地点土料名称湿容重序号地点土料名称湿容重饱和容重C(g/)(g/)(/3(/3(kPa)——-cm -cm (度)1坝壳堆石1.82心墙黏土1.651.982010.43反滤砂跞石1.8324反滤碎石1.952.00385坝基砂砾料1.86坝基黄土1.61.91稳固计算有三种状况施工期、稳固渗流期和水库水位骤降期 均质坝资料为黏土湿容重7=1.65kn^3 饱和容重ysat=2.0豊仏 浮容重丫'=0.5坝基为砂砾料湿容重丫=18岁叫 饱和容重7sat=19.6KNm浮容重扌=0.5KN”%施工期上游边坡稳固计算见表3-7计算图见附图1下游边坡表3-8计算图见附1第一次试算假设k=1,求得k=6371.35085.71.25第二次试算假设k=1.25求得k=6375.7_1.25故取k=1.255085.7第一次试算假设k=1求得k=6360.51.235171.1第二次试算假设k=1.23求得k=6386.2_1.23故取k=1.235171.1稳固渗流期下游边坡稳固计算见表 4-9计算见附图2、 6460第一次试算假设k=1求得k= 二1.314931.2第二次试算假设k=1.31 求得k=6480・7_ 1.31故取k=1.314931.2水位下降期上游边坡稳固计算见表 4-10计算见附图3第一次试算假设k=1, 求得k=8714.9=1.217202.4148694.4k=1.21第二次试算假设k=l.21 求得k= 1.21 故取k=1.21=土条编号hi(m)(rbhi)wisinpiCOS:sinrw;i i(1-B)w;tan$•Cb(k=1)_£6NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)-31148.8-0.30.951-44.625.4188.80.87624-26892.8-0.20.978-178.6152.3188.80.927-1101488-0.10.994-148.8253.9188.80.9694(0131934.4010330.1188.81541162380.80.10.994238.1406.3188.81.0192172529.60.20.978505.9413.6188.81.0283182678.40.30.951803.5457188.81.026684182678.40.40.9131071.1457188.81.012655162380.40.50.8661190.2406.2188.80.98866614208320.60.8091249.9355.5188.80.9526771014880.70.7431041.6254188.80.9064883446.40.80.699357.176.2188.80.850345085.763
土条编号hi(m)(rbhi)wsinPicospwsinfti 'i(1-B)Wjtan®•Cbm”(k=1)NO(1)(2)(3)(4)(5)⑹(7)(8)-22384-0.20.978-76.865.5188.80.95228-14768-0.10.994-76.8131188.80.94238071344010229.3188.814711019200.10.994192327.6188.81.0196721223040.20.978460.8393188.81.0296831324960.30.951748.8426188.81.0266841324960.40.913998.4426188.81.0127651324960.50.8661284426188.80.9887661019200.60.8091152327.6188.80.952667713440.70.743940.8229.3188.80.9065880.5960.80.66976.816.4188.80.85038工5171.163(
土条编号hi(m)(rbhi)wisinpiCOS:sinrw;i i(1-B)w;tan°•Cb(k=1)_£6NO(1)⑵(3)(4)(5)(6)(7)(8)-21192-0.20.978-38.432.8188.80.92725-14776-0.10.994-77.6132.4188.80.96848081560010266.2188.8111019480.10.994194.8332.4188.81.0196121223360.20.978467.2398.6188.81.0296:31325320.30.951759.6432.1188.81.0267541325280.40.9131011.2431.4188.81.0127551325240.50.8661262430.7188.80.98861019360.60.8091161.6330.4188.80.952647713840.70.743943.6230188.80.90656823840.80.669307.265.5188.80.8503(工4931.26,
土条编号hi(m)(rbhi)wisinpiCOS:sinrw;i i(1-B)w;tan$•Cb(k=1)_£6NO(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)-32225-0.30.951-67.538.4188.80.87825-26675-0.20.978-135115.2188.80.927-1111345.5-0.10.994-134.5229.6188.80.968560152011.5010343.2188.811172668.50.10.994266.9455.4188.81.0196(2193325.50.20.978665.1567.5188.81.02983193973.50.30.9511192678188.81.026884194189.50.40.9131675.8714.9188.81.0125173748.50.50.8661874.2639.6188.80.9888861430870.60.8091852.2526.8188.80.9527(7102200.50.70.7431540.4375.5188.80.90678812160.80.699172.836.9188.80.850367202.487表3—11坝坡稳固计算成就表计算工况上游边坡(m)稳固系数(K)下游边坡(m)稳固系数(K)同意稳固系数[K]稳固渗流期1:2.51.311.30水位下降期1:3.01.211.20施工期1:3.01.251:2.51.23依据上述计算成就,采纳上游1:3.0,下游1:2.5,知足边坡稳固要求。第五节、细部结构1、 护坡因坝的上游坡面受波涛淘刷,下游坡面受雨水冲洗,坝的上下游坡面需设置护坡,本方案为砌石护坡,厚0・3m。上下游护坡需设碎石或砾石垫层,本方案为碎石垫层厚 0.2m。下游坡面上要设置表面排水系统,纵横向排沟渠及坝坡与岸坡连结处的排沟渠。别的,还应部署阶梯等通行道路。2、 反滤层设计既要求把坝体渗水清除坝外,又要求不产生土壤的浸透损坏,在渗流的出口或进入排水处。因为水力坡降常常很大,流速较高,土壤易发生管涌损坏,为了防备这类浸透损坏,在这些地方应设置反滤层。反滤层一般由1〜3层级配均匀,耐风化的砂、砾、卵石或碎石构成,每层粒径随渗流方向而增大,水昭雪滤层的最小厚度可采纳 0・3m,垂直或倾斜反滤层的最小厚度可采用0・5m,(反滤层应有足够的尺寸以适应可能发生的不均匀变形,同时防止与四周土层混掺)。其作用是防备衬砌的护坡石堕入坝身体中,在上游坡防止冲洗并在库水位下降时22把坝体的水排出去又不带走坝体土料。 因土坝为均质坝,所以采纳反滤层位于被保护土的上部,渗流方向主要由下向上见图3-12。图3-12反滤层表示图3、防渗体的土料要求防渗体要拥有足够的不透水性和塑性,要求防渗体的浸透系数比坝主体起码小 100〜cm/1000倍,且其透水系数不宜大于105-s,防渗体要有足够的塑性。这样,防渗体能适应坝基和坝体的沉陷和不均匀变形,进而不致断裂。长久的筑坝经验告诉我们,粘粒含量为15〜30%或塑性指数为10〜17的中壤土、重壤土粘粒含量为 35〜40〜%或塑性指数为17〜20的黏土都是填筑防渗体的适合土料。粘性土的天然含水量最好,稍高于塑限含水量,使土料处于硬塑状态。4、排水结构采纳棱体排水,是在下游坝脚处用块石堆成棱体,顶部高程应高出下游最高水位,超出高度应大于波涛沿坡面的爬高。大坝为3级,不该小于0・5m,并使坝体浸润距坝坡的距离大于冰冻深度。堆石棱体内坡一般为 1:1.25〜1:1.5,外坡为1:1.5〜1:2.0或更缓,应防止棱体排水上游坡脚出现锐角,顶宽应依据施工条件及检查观察需要确立,但不得小于1・0m。棱体排水结构图见图3-13。1.5m图3-13 棱体排水结构表示图为了有效地降低坝内浸润线,在均质坝内设置垂直的、向上游或向下游倾斜的竖式排水是控制渗流的一种有效型式。这类排水顶部可伸到坝面邻近,厚度由施工条件确立,但不小于1・0m,底部用水平排水带或褥垫排水将渗水引出坝外。关于由粘性土资料填筑的均质坝,为了加快坝壳内缝隙水压力的消失,降低浸润线,以增添坝的稳固,可在不一样高程处设置坝内水平排水层,其地点、层数和厚度可依据计算确立,但其厚度不宜小于0.3m。多半状况下,伸入坝体内的长度一般不超出各层坝宽的13第四章、溢洪道设计第一节、溢洪道地形资料库区两岸分水岭高程均在750m以上。库区外头断裂较发育,在库内被第四系及第三系玄武岩覆盖。库区地下水种类有两种,第四系松懈层孔隙潜水和前第四系基岩裂隙水。水库不存在永远性渗漏问题,库岸稳固性较好,水库蓄水后,局部地段可能产生淹没,但淹没面积甚小,库区两岸居民及耕地分别,库区范围内无矿点散布,库区无水库淤积问题,水库蓄水后不致产生结构性引发地震。第二节、溢洪道地质资料溢洪道地基为晚元古代第三期侵入混淆花岗岩,灰白色 -肉红色,岩体风化程度均为弱风化带,地下水种类为基岩裂隙水,对砼无腐化性;溢洪道部位断层规模均较小,以陡倾角为主,完好性及强度与双侧岩体相差较小;闸室段基础岩体中等透水性,完好性较差,应进行浅层固结和深部帷幕灌浆防渗办理。第三节、溢洪道的地点选择溢洪道在水利枢纽中地点的选择,关系的工程的整体部署,影响到工程的安全、工程量、投资、施工进度和运用管理,原则上应经过制定各样可能方案,全面考虑,则精选定。一般应试虑以下要素:溢洪道应位于路线短和土石方开挖量少的地方。坝址邻近有高程适合的马鞍形垭口,则常常是部署溢洪道较理想之处。拦河坝两岸顺河谷方向的缓坡台地也适合部署溢洪道。溢洪道应力求位于较坚硬的岩基上。位于好岩基上的溢洪道能够减省工程量,甚至不衬砌。应防止在可能坍塌的地带修筑溢洪道。溢洪道开挖出渣路线及弃渣场所应能合理安排,是开挖量的有效利用更拥有经济意义。别的还要解决与相邻建筑物的施工扰乱问题。综上所述,本枢纽溢洪道应选上坝线方案。25第四节、溢洪道部署1、引沟渠引沟渠入口部署应就地取材,体形简单。当入口部署在坝肩时,靠坝的一侧应设置适应水流的曲面导水墙,靠山一侧应开挖或衬砌规则曲面;当入口部署在垭口面对水库时,宜部署成对称或基本对称的喇叭口型式。初拟引沟渠段长103m,底宽14m,底高程730m,边坡1:1,引沟渠首端为32.5m的直线段,后来接一半径为80m的圆心角为50的圆弧段。引沟渠入口段剖面见图4-1o743.611::11-730图4-1引沟渠入口段的剖面图引沟渠的部署应按照以下原则:选择有益的地形、地质条件;引沟渠轴线方向,应有益于进水,在平面上最好部署成直线,以减小水头损失,增添其泄水能力;引沟渠较长时,宜在控制段以前设置渐变段,其长度应据流速等条件确立,不宜小于2倍堰上水深;若受地形、地质条件限制,引沟渠一定转弯时,其曲折半径不宜小于4倍的渠底宽;弯道至控制堰之间宜设计直线段,其长度不小于 2倍堰上水头;引沟渠底宽顺流流方向缩短时,其首、尾端底宽之比宜在 1.5〜3之间。引沟渠的横断面应有足够大的尺寸,以降低流速,减少水头损失。渠内设计流速大于悬移质不淤流速,小于渠道不冲流速,且水头损失小,一般采纳 3〜5“s。横断面的侧坡依据稳固要求确立。为了减小造率和防备冲洗,引沟渠宜做衬砌。石基上的引沟渠如能开挖齐整,也能够不做衬砌。纵断面应做成平底或底坡不大的逆坡当溢流堰为适用堰时,渠底在溢流堰处宜低于堰顶起码 0.5Hd,以保证堰顶水流稳固和拥有较大的流量系数。2、控制段控制段设计,包含溢流堰和双侧连结建筑物。溢流堰的地点是溢洪道纵断面的最高点,其堰顶高程与工程量的关系很大,所以控制堰轴线的选定应知足以下要求:兼顾考虑进沟渠、泄槽、消能防冲设备及出沟渠的整体部署要求;建筑物对地基的强度、稳固性、抗渗性及持久性的要求;便于对外交通和双侧建筑物的部署;当控制堰凑近坝肩时,应与大坝部署协调一致;便于防渗系统部署,堰与两岸的止水、防渗排水应形成整体。控制堰的型式、基本尺寸和部署方式是溢洪道泄流能力的决定性要素。因为跟着泄流能力的不一样,洪水期可能出现的最高水库洪水位也不一样,即坝高也要不一样。所以控制堰的合理设计,归纳为制定不一样方案,进行调洪演算,对包含拦河坝和溢洪道在内的枢纽整体的技术经济条件加以比较,进而选定。设置控制堰段要解决的主要问题包含选择溢流堰断面型式、决定堰顶能否设闸门控制、经过调洪演算选定堰顶高程和孔口尺寸、选定闸门型式以及与控制堰相关的结构的平面和剖面部署等。溢流堰型式应依据地形、地质、水力条件、运用要乞降技术经济指标等要素,经综合比较选定。堰型可采纳开敞式型式,但与溢流坝对比,其堰体高度很低;与泄水闸对比,其闸后落差较大。溢流堰体型设计的要求是尽量增大流量系数,在泄流时不产生空蚀或诱发振动的负压。溢流堰前缘长度和孔口尺寸的制定以及单宽流量的选择,可参照重力坝的相关内容。选定调洪开端水位和泄水建筑物的运用方式,而后进行调洪演算,得出水库的设计洪水位和溢洪道的最大下泄量。知足条件后,在此基础上,经过剖析研究在制定若干方案,分别进行调洪演算,得出不一样的水库设计洪水位和最大下泄量,并相应定出枢纽中各主要建筑物的部署尺寸、工程量和造价。最后,从安全、经济以及管理运用等方面进行综合剖析论证,进而选出最优方案。3、泄槽段洪水经溢流堰后,多用泄水槽与消能设备连结。为不影响溢流堰的泄洪能力,此段纵坡常做成大于临界底坡的斜坡。破陡、流急是泄水槽的特色。槽内水流速度常常超出m16~20S。所以,防备和减小高速水流所惹起的掺气、空蚀、冲击波和脉动等是泄槽段设计的重点。泄槽在平面上宜尽量成直线、等宽、对称部署,使水流平顺,防止产生冲击波等不良现象。但实质工程中受地形、地质条件的限制,有时泄槽很长,为减少开挖量或避开地质脆弱带等,常常做成带缩短段和曲折段的型式。泄槽段水流属于急流,如一定设置缩短段时,其缩短角也不宜太大。当缩短角较大时,一定进行冲击波计算,并应经过水工模型实验考证。缩短段最大冲击波波高由总偏转角大小决定,而与边墙偏转过程没关。所以,为了减小冲击波高度,采纳直线形缩短段比圆弧形缩短段为好。泄槽段如设置弯道,因为离心力及弯道冲击波作用,将造成弯道内外侧横向水面差,流态不利。要设置弯道是时,宜知足以下要求:横断面内流速散布均匀,冲击波对水流扰动影响小,在直线段和曲折段之间,可设置和缓过渡段,为降低边墙高度和调整水流,宜在弯道几和缓过渡段渠底设置横向坡,矩形断面弯道的曲折半径宜采纳 6〜10倍泄槽宽度。泄槽纵剖面设计主假如决定纵坡,其依据自然条件及水力条件确立。水流经过控制段后为急流,为了不在泄槽段上产生水跃,泄槽纵坡应大于水流的临界坡,在地质条件同意的状况下,尽量使开挖和衬砌工程量最省。同时纵坡还要考虑泄槽底板和边墙结构的自己稳固及施工方便等要素。泄槽纵坡以一次坡为好,当受地形条件限制或为了节俭工程量而需边坡度时也宜先缓后陡,因为水流经过控制段入泄槽时,流速不大;当凑近消能设备时,加大底坡以便与消能设备
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