水土保持治溝骨干工程溢洪道設(shè)計

1、.水土保持治溝骨干工程溢 洪 道 設(shè) 計.;主要內(nèi)容：1、調(diào)洪演算2、溢洪道布置3、水力設(shè)計4、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計 5、設(shè)計實例一、調(diào)洪演算采用公式：qp Qp (1)qpMBh1.5式中：qp 溢洪道最大下泄流量(m3/s)Qp設(shè)計洪峰流量(m3/s)Wp設(shè)計洪水總量(萬m3)Vt調(diào)節(jié)庫容 (萬m3)M溢洪道(寬頂堰)流量系數(shù)取1.5B溢洪道底寬(m)H溢洪道水深(m)進行調(diào)洪，先假設(shè)一個滯洪水深，可從庫容曲線上查得總庫容，由此減去起調(diào)水位以下的庫容(死庫容)，即得調(diào)節(jié)庫容，再用上述公式可計算得溢洪道底寬。列表如下：調(diào)洪演算結(jié)果表項目水位H(m)滯洪水深h(m)V淤V調(diào)W總Q泄bq設(shè)計情況校核情

2、況通過粗調(diào)，可確定溢洪道的底寬，也可大致確定滯洪水深和溢洪道的下泄流量。根據(jù)溢洪道寬B，及qpMBh1.5 設(shè)不同h，求qp，并利用庫容曲線， 查出與h相應(yīng)的H總和V總，然后在庫容曲線上方繪制Hqp曲線。 Hqp曲線表h溢q溢H 總V總00.5有了以上條件，就可以根據(jù)某一時段內(nèi)進庫水量與出庫水量之差，求得該時段內(nèi)庫水量增減的變化過程，基本公式如下：Vtt (S1S2) tSt式中：Vt時段內(nèi)庫水量增減量(增為正)(m3/s)；t時段歷時(s)；Q1、Q2時段始末進庫流量(m3/s)；q1、q2時段始末溢洪道泄量(m3/s)；S1、S2為上、下時段蓄水率(m3/s)S為平均蓄水率時段時段歷時t(

3、s)入庫流量(m3/s)出庫流量q(m3/s)蓄水率S(m3/s)平均蓄水率(m3/s)庫容增減(萬m3)時段末庫容(萬m3)時段末水位(m)0123說明：1、表中、欄由洪水過程線中抄來；2、先假設(shè)欄，則=-，由此可以算出，=×，=死庫容+，由查庫容曲線可得出；3、由查Hqp曲線得出q，若與假設(shè)一致，試算完，若不一致，則應(yīng)重新假設(shè)，重復(fù)上述計算，至相符為止。4、試算當(dāng)V出現(xiàn)負(fù)值時，詳調(diào)結(jié)束。二、溢洪道布置1、一般規(guī)定l 溢洪道布置包括進水渠，控制段，泄槽，消能防沖設(shè)施及出水渠。 l 溢洪道的布置應(yīng)根據(jù)地形，地質(zhì)，工程特點，樞紐布置，壩型，施工及運用條件，經(jīng)濟指標(biāo)等綜合因素進行全面考慮

4、。l 溢洪道布置應(yīng)結(jié)合樞紐總體布置全面考慮，避免放水建筑物在布置上的相互干擾。l 溢洪道布置應(yīng)合理選擇泄洪消能布置和型式，出口水流應(yīng)與下游河道平順連接，避免下泄水流對壩址下游、河床和岸坡的嚴(yán)重淘刷， 保證樞紐其它建筑物的正常運行。l 溢洪道的位置應(yīng)選擇有利的地形和地質(zhì)條件布置在岸邊或埡口，并宜避免開挖而形成高邊坡。l 當(dāng)兩岸壩肩山勢陡峻而布置上又需要較大的溢流前緣寬度時，可采用側(cè)槽式或其他型式的進口。l 溢洪道進、出口的布置，應(yīng)使水流順暢。l 溢洪道軸線宜取直線。如需轉(zhuǎn)彎時，宜在進水渠或出水渠段內(nèi)設(shè)置彎道。l 當(dāng)溢洪道靠近壩肩布置時，其布置及泄流不得影響壩肩及岸坡的穩(wěn)定。2、進水渠l 進水渠的

5、布置應(yīng)遵循下列原則：1）選擇有利的地形，地質(zhì)條件。2）在選擇軸線方向時，應(yīng)使進水順暢。3）進水渠較長時，宜在控制段之前設(shè)置漸變段，其長度視流速等條件確定，不宜小于2倍堰前水深。4）渠道需轉(zhuǎn)彎時，軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于4倍渠底寬度，彎道至控制堰(閘)之間宜有長度不小于2倍堰上水頭的直線段。l 進水渠進口布置應(yīng)因地制宜，使水流平順入渠，體型宜簡單。l 當(dāng)進口布置在壩肩時，靠壩一側(cè)應(yīng)設(shè)置順應(yīng)水流的曲面導(dǎo)水墻，靠山一側(cè)可開挖或襯護成規(guī)則曲面。l 當(dāng)進口布置在埡口面臨水庫時，宜布置成對稱或基本對稱的喇叭口型式。l 進水渠底寬順?biāo)鞣较蚴湛s時，進水渠首，末端底寬之比宜在1.53之間，在與控制段連接處應(yīng)與溢

6、流前緣等寬。底板宜為平底或不大的反坡。l 基巖上的進水渠渠底可不襯護。當(dāng)水頭損失較大或不滿足不沖流速要求時，是否襯護，應(yīng)通過經(jīng)濟比較確定。l 當(dāng)巖性差時，應(yīng)進行襯護。l 進水渠的直立式導(dǎo)墻的平面弧線曲率半徑不宜小于2倍渠道底寬。導(dǎo)墻順?biāo)鞣较虻拈L度宜大于堰前水深的2倍，導(dǎo)墻墻頂高程應(yīng)高于泄洪時最高庫水位。l 緊靠土石壩壩體的進水渠，其導(dǎo)墻長度以擋住大壩坡腳為下限。距控制段2倍堰前水深距離以內(nèi)的導(dǎo)墻，其墻頂應(yīng)高出泄洪時最高庫水位；2倍堰前水深長度以遠的導(dǎo)墻，可設(shè)置為下潛式，其墻頂應(yīng)超出壩面適當(dāng)高度。3、控制段控制堰的型式應(yīng)根據(jù)地形，地質(zhì)條件，水力條件，運用要求，通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較選定。堰型可選

7、用開敞式或帶胸墻孔口式的實用堰，寬頂堰，駝峰堰等型式。開敞式溢流堰有較大的超泄能力，宜優(yōu)先選用。側(cè)槽式溢洪道的側(cè)堰可采用實用堰，堰頂可不設(shè)閘門。側(cè)槽斷面宜采用窄深式梯形斷面。靠山一側(cè)邊坡可根據(jù)基巖特性確定，靠堰一側(cè)邊坡可取10.510.9。 當(dāng)溢洪道緊靠壩肩時，控制段的頂部高程應(yīng)與大壩壩頂高程協(xié)調(diào)一致。 4、泄槽在選擇泄槽軸線時，宜采用直線。當(dāng)必須設(shè)置彎道時，彎道宜設(shè)置在流速較小，水流比較平穩(wěn)，底坡較緩且無變化的部位。 泄槽在平面上設(shè)置彎道時，宜滿足下列要求：1)橫斷面內(nèi)流速分布均勻。2)沖擊波對水流擾動影響小。3)在直線段和彎段之間，可設(shè)置緩和過渡段。4)為降低邊墻高度和調(diào)整水流，宜在彎道及

8、緩和過渡段渠底設(shè)置橫向坡。5)矩形斷面彎道的彎道半徑宜采用610倍泄槽寬度。泄量大，流速高的泄槽，彎道參數(shù)宜通過水工模型試驗確定。泄槽的縱坡，平面及橫斷面布置，應(yīng)根據(jù)地形，地質(zhì)條件及水力條件等進行經(jīng)濟技術(shù)比較確定。1)泄槽縱坡宜大于水流的臨界坡。當(dāng)條件限制需要變坡時，縱坡變化不宜過多，且宜先緩后陡。2)泄槽橫斷面宜采用矩形斷面。當(dāng)結(jié)合巖石開挖采用梯形斷面時，邊坡不宜緩于11.5，并應(yīng)注意由此引起的流速不均勻問題。5、消能防沖設(shè)施溢洪道消能防沖設(shè)施的型式應(yīng)根據(jù)地形，地質(zhì)條件，泄流條件，運行方式，下游水深及河床抗沖能力，消能防沖要求，下游水流銜接及對其他建筑物影響等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較選定。河岸

9、式溢洪道可采用挑流消能或底流消能，亦可采用面流，戽流或其他消能型式。挑流消能可用于巖石地基的高，中水頭樞紐。溢洪道挑流消能設(shè)施的平面型式可采用等寬式，擴散式，收縮式.挑流鼻坎可選用連續(xù)式，差動式和各種異型鼻坎等。6、出水渠當(dāng)溢洪道下泄水流經(jīng)消能后不能直接泄入河道而造成危害時，應(yīng)設(shè)置出水渠。選擇出水渠線路應(yīng)經(jīng)濟合理，其軸線方向應(yīng)順應(yīng)下游河勢。出水渠寬度應(yīng)使水流不過分集中，并應(yīng)防止折沖水流對河岸有危害性的沖刷。三、水力設(shè)計對于骨干壩而言，溢洪道水力設(shè)計主要包括如下內(nèi)容：1 泄流能力計算。2 水面線計算。3 消能防沖水力設(shè)計。4 彎道水力計算。溢洪道的水力設(shè)計應(yīng)滿足下列要求：1 泄流能力必須滿足設(shè)計

10、和校核工況下所要求的泄量。2 體型合理，簡單，水流平順，穩(wěn)定，并避免發(fā)生空蝕。3 下泄水流不得影響壩肩及岸坡的穩(wěn)定。(一)進水渠進水渠水力設(shè)計應(yīng)使渠內(nèi)水流平順，穩(wěn)定，水面波動及橫向水面比降小，并應(yīng)避免回流和漩渦。進水渠中的設(shè)計流速應(yīng)大于懸移質(zhì)不淤流速，小于渠道不沖流速，且水頭損失較小。渠道設(shè)計流速一般控制在35m/s。渠道水面線可由引水渠首部到位于堰前35倍堰上水頭處的控制斷面之間建立能量方程，用試算法計算。(二)泄槽泄槽段的水力設(shè)計，應(yīng)根據(jù)布置和最大流量計算諸水力要素，確定水流邊壁的體型，尺寸及需要采取的工程措施。泄槽段的水面線，應(yīng)根據(jù)能量方程用分段求和法計算，計算中應(yīng)正確確定起始計算斷面及

11、其水深。計算公式：E1iLE2hf E1iLh1E2h2hf對于大陡坡而言，陡坡起始水深近似為臨界水深。泄槽段底坡變化處，應(yīng)采用曲線連接：當(dāng)?shù)灼掠删徸兌笗r，可采用拋物線連接，拋物線方程可按下式計算：式中x，y以緩坡泄槽段末端為原點的拋物線橫，縱坐標(biāo)，m；緩坡泄槽底坡坡角，(°)；Ho拋物線起始斷面比能，m；h拋物線起始斷面水深，m；v拋物線起始斷面流速，m/s；a流速分布不均勻系數(shù)，取a1.0；K系數(shù)，對于落差較大的重要工程，取K1.5，對于落 差較小者，取K1.11.3。 當(dāng)?shù)灼掠啥缸兙彆r，可采用圓弧連接，圓弧半徑R可采用36倍變坡處的斷面水深h，流速大者宜取用大值。泄槽段邊墻高度

12、，應(yīng)根據(jù)計入波動及摻氣后的水面線，再加上0.51.5m的超高。對于收縮(擴散)段，彎道段等水力條件比較復(fù)雜的部位，宜取大值。(三)消能防沖l 底流消能底流消能防沖的水力設(shè)計，應(yīng)滿足下列要求：1 保證消力池內(nèi)形成低淹沒度穩(wěn)定水躍，并應(yīng)避免產(chǎn)生兩側(cè)回流。2 消力池宜采用等寬的矩形斷面。3 護坦上是否設(shè)置輔助消能工，應(yīng)結(jié)合運用條件綜合分析確定。當(dāng)躍前斷面平均流速超過1618m/s時，池內(nèi)不宜設(shè)置趾墩，消力墩等輔助消能工。底流消能的水力設(shè)計，應(yīng)對各級流量進行計算，確定池底高程，池長及尾坎布置等。消力池兩側(cè)邊墻高度，可根據(jù)躍后水深加適當(dāng)超高確定。對于不設(shè)輔助消能工的消力池水力計算，按水利部規(guī)范公式進行計

13、算。消力池躍后水深計算：h2(1)消力池長度計算： Lk(35) h2消力池深度的確定：d1.1 h2hs式中hs為緊接消力池出口的下游溝道水深，可根據(jù)下游溝道斷面(一般近似按梯形斷面考慮)利用明渠均勻流公式試算得出，土基糙率系數(shù)取0.04。l 挑流消能挑流消能水力設(shè)計，應(yīng)對各級流量進行系列計算。挑流水舌拋距， 按下式計算：式中L自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外緣挑距，m；挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角，(°)；h1挑流鼻坎末端法向水深，m；h2鼻坎坎頂至下游河床高程差，m，如計算沖刷坑最深點距鼻坎的距離，該值可采用坎頂至沖坑最深點高程差；v1鼻坎坎頂水面流速，m

14、/s，可按鼻坎處平均流速v的1.1倍計。關(guān)于鼻坎平均流速v，可按下列兩種方法計算：1、按流速公式計算。適用范圍，S18q2/3： 式中v鼻坎末端斷面平均流速，m/s；Zo鼻坎末端斷面水面以上的水頭，m；流速系數(shù)；hf泄槽沿程損失水頭，m；hj泄槽各項局部損失水頭之和，m，可取hj /Z0 為0.05；S泄槽流程長度，m；q泄槽單寬流量，m3 /(s.m)2、按推算水面線方法計算鼻坎末端水深可近似采用泄槽末端斷面水深，按推算泄槽段水面線方法求出；單寬流量除以該水深，可得鼻坎斷面平均流速。 沖刷坑最大水墊深度按下式計算： 式中T自下游水面至坑底最大水墊深度，m；q鼻坎末端斷面單寬流量，m3 /(s

15、.m)；Z上，下游水位差，m；k綜合沖刷系數(shù)，0.81.8 安全挑距，水舌入水寬度，允許最大沖坑深度的確定，應(yīng)以不影響鼻坎基礎(chǔ)，兩岸岸坡的穩(wěn)定及保證相鄰建筑物的安全為原則。沖刷坑上游坡度，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定，宜在1:31:6之間選用。同時，還應(yīng)考慮貼壁流和跌流的沖刷及其防護措施。挑流鼻坎段反弧半徑R可采用反弧最低點最大水深h的612倍。對于泄槽底坡較陡，反弧段內(nèi)流速及單寬流量較大者，反弧半徑宜取大值。挑流鼻坎挑角，應(yīng)經(jīng)比較選定，可采用15°35°。當(dāng)采用差動式鼻坎時，應(yīng)合理選擇反弧半徑，高低坎寬度比，高程差及挑角差。亦可視需要采用通氣孔等減蝕措施。四、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計 進水渠

16、底需要襯護時，可采用混凝土護面，漿砌塊石或干砌塊石等 進水渠底板襯護厚度可按構(gòu)造要求確定，混凝土襯砌厚度可取為30cm，漿砌塊石襯砌厚度可取為40cm。 控制堰(閘)的結(jié)構(gòu)型式，可采用分離式或整體式。分離式適用于巖性比較均勻的地基，整體式適用于地基均勻性較差的情況。 分離式底板，必要時應(yīng)設(shè)置垂直水流向的縱縫，縫的位置和間距應(yīng)根據(jù)地基，結(jié)構(gòu)，氣候和施工等條件確定。 分離式底板的橫縫(順?biāo)飨?，根據(jù)應(yīng)力傳遞要求可選用鉛直式，臺階式，傾斜式或鍵槽式。 控制段范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)縫，均應(yīng)設(shè)置止水設(shè)施。 泄槽底板的厚度，應(yīng)考慮溢洪道的規(guī)模及其與壩的相對位置，沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，水力特性，氣候條件，水

17、流中挾沙情況等因素，并根據(jù)類似工程經(jīng)驗進行類比確定。泄槽底板的厚度不應(yīng)小于0.3m。 泄槽底板可采取防滲，排水，止水，錨固等必要的工程措施。 泄槽底板應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)縫，其位置應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)布置要求。分塊尺寸應(yīng)考慮氣候特點，地基約束情況，混凝土施工(特別是溫控)條件，比照類似工程經(jīng)驗確定，其縱，橫縫間距可采用1015m。 泄槽底板的縱，橫縫一般可采用平縫。當(dāng)?shù)鼗痪鶆蛐悦黠@時，橫縫宜采用半搭接縫，全搭接縫或鍵槽縫。 溢洪道泄槽底板的縱，橫縫(包括與相鄰建筑物的分縫)，宜設(shè)止水。 溢洪道進水渠，控制段，泄槽，挑流鼻坎及消力池的兩側(cè)擋土或不擋土的導(dǎo)墻，邊墻或貼坡式邊墻(以下統(tǒng)稱為邊墻)，宜設(shè)置結(jié)構(gòu)縫與底板分

18、開。根據(jù)實際情況，控制段，泄槽，挑流鼻坎，消力池的邊墻也可與底板連成整體。 邊墻結(jié)構(gòu)縫間距可取1015m，有防滲要求時，縫中應(yīng)設(shè)置止水。 重力式邊墻頂寬應(yīng)不小于0.5m?？衫们鄣装宓囊徊糠肿鳛榍皦χ骸Ｔ谕诜角乐锌刹捎煤庵厥竭厜?。 進水渠邊坡設(shè)置貼坡式邊墻或護坡時，可根據(jù)水流及地質(zhì)條件分別采用噴水泥砂漿，噴混凝土，干砌塊石，漿砌塊石和混凝土襯砌等型式，其厚度按結(jié)構(gòu)要求確定。 泄槽和鼻坎段的貼坡式邊墻，可采用混凝土襯砌，其厚度不宜大于相應(yīng)部位底板的厚度，最小厚度應(yīng)滿足施工要求。 消力池貼坡式邊墻的厚度宜按計算并結(jié)合工程經(jīng)驗類比確定。明渠的最小允許流速為0.4m/s，暗溝(管)的最小允許流速為

19、0.75m/s。在水深0.4m1.0m時按表1選定，在此水深范圍外的允許值，按照表2進行修正。表1 明渠的最大允許流速明渠類別允許最大流速明渠類別允許最大流速亞砂土0.8粘土1.2亞粘土1.0草皮護坡1.6干砌片石2.0水泥混凝土4.0漿砌片石3.0表2 最大允許流速的水深修正系數(shù)水深h(m)H0.400.40h1.001.00h2.00H2.00修正系數(shù)0.851.001.251.40五、設(shè)計實例某骨干壩控制集雨面積為3.21km2，區(qū)域?qū)冱S土丘陵溝壑區(qū)，年侵蝕模數(shù)為8600t/km2。設(shè)計樞紐組成為“三大件”， 設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇設(shè)計，200年一遇校核，設(shè)計淤積年限20年。據(jù)當(dāng)?shù)厮?/p>

20、氣象資料，計算得暴雨洪水及年來沙量如下：壩名控制面積(km2)暴雨(mm)洪峰(m3/s)洪量(萬m3)年來沙量(萬m3)H10%H5%H0.5%Q10%Q5%Q0.5%W10%W5%W0.5%東山溝3.21105129.6210.638.84 47.94 77.91 8.03 13.06 34.67 2.045 根據(jù)設(shè)計淤積年限算得淤積庫容為40.9萬m3。 當(dāng)?shù)販系赘叱虨?340m，由庫容曲線查得淤積高程為1358.90m。1 計洪水過程線的計算1.1 洪水總歷時，采用下式：T12式中：T設(shè)計洪水總歷時(h)；Wp設(shè)計洪水總量(萬m3)Qp設(shè)計洪峰流量(m3/s)由此算得：設(shè)計情況洪水歷時

21、：T13.27h，校核情況洪水歷時：T25.34h，1.2 洪水過程線計算采用公式：縱座標(biāo)QiY×Qp 橫座標(biāo)Tix×T 按晉Q83485規(guī)范表33X、Y比例計算洪水過程線如下表：設(shè)計洪水過程線：分段012345678910111213Ti00.16 0.33 0.49 0.65 0.82 0.98 1.31 1.64 1.96 2.29 2.62 2.94 3.27 Qi00.48 3.84 12.94 32.60 47.94 37.40 17.74 8.63 4.31 1.92 0.96 0.48 0校核洪水過程線：分段012345678910111213Ti00.27

22、 0.53 0.80 1.07 1.33 1.60 2.14 2.67 3.20 3.74 4.27 4.81 5.34 Qi00.78 6.23 21.03 52.98 77.91 60.77 28.83 14.02 7.01 3.12 1.56 0.78 02 調(diào)洪演算根據(jù)該壩的應(yīng)運要求確定溢洪道底高程為設(shè)計淤積高程，即1358.90m。設(shè)計洪水Q5%47.94m3/s， W5%13.06萬m3，校核洪水Q0.5%77.91m3/s，W0.5%34.67萬m3采用公式：qp Qp (1)qpMBh1.5 式中：qp 溢洪道最大下泄流量(m3/s)Qp設(shè)計洪峰流量(m3/s)Wp設(shè)計洪水總量

23、(萬m3)Vt調(diào)節(jié)庫容 (萬m3)M溢洪道(寬頂堰)流量系數(shù)取1.5B溢洪道底寬(m)H溢洪道水深(m)粗調(diào)結(jié)果列表如下：調(diào)洪演算結(jié)果表項目水位H(m)滯洪水深h(m)V淤V調(diào)W總Q泄bq設(shè)計情況1360.40 1.500 40.90 9.41 50.31 13.40 4.86 2.76 1360.42 1.520 40.90 9.54 50.44 12.93 4.60 2.81 1360.37 1.570 40.90 9.88 50.78 11.68 3.96 2.95 1360.50 1.600 40.90 10.08 50.98 10.94 3.61 3.04 校核情況1361.40 2

24、.500 40.90 16.36 57.26 41.14 6.94 5.93 1361.70 2.800 40.90 18.56 59.46 36.19 5.15 7.03 1362.00 3.100 40.90 20.42 61.32 32.01 3.91 8.19 1362.00 3.100 40.90 20.79 61.69 31.18 3.81 8.19 經(jīng)過粗調(diào)，選用溢洪道底寬B4m。設(shè)計情況：Q泄11.68m3/s，h滯1.57m，H設(shè)20.37m，Vt9.88萬m3，W總63.78萬m3。校核情況：Q泄32.01m3/s， h滯3.1m，H校22.0m，Vt20.42萬m3，W總

25、61.32萬m3。根據(jù)溢洪道寬B4m，及qpMBh1.51.5×4×h1.56h1.5設(shè)不同h，求qp，并利用庫容曲線，查出與h相應(yīng)的H總和V總，然后在庫容曲線上方繪制Hqp曲線，見庫容曲線圖。Hqp曲線表h溢q溢H 總V總001358.940.900.51.41 1359.443.8514.00 1359.947.641.57.35 1360.451.45211.31 1360.955.292.515.81 1361.459.12320.78 1361.962.953.526.19 1362.466.78432.00 1362.970.61有了以上條件，就可以根據(jù)某一時段

26、內(nèi)進庫水量與出庫水量之差，求得該時段內(nèi)庫水量增減的變化過程，基本公式如下：Vtt (S1S2) tSt式中：Vt時段內(nèi)庫水量增減量(增為正)(m3/s)；t時段歷時(s)；Q1、Q2時段始末進庫流量(m3/s)；q1、q2時段始末溢洪道泄量(m3/s)；S1、S2為上、下時段蓄水率(m3/s)S為平均蓄水率詳調(diào)結(jié)果如下：設(shè)計情況洪水調(diào)節(jié)計算表時段時段歷時t(s)入庫流量(m3/s)出庫流量q(m3/s)蓄水率S(m3/s)平均蓄水率(m3/s)庫容增減(萬m3)時段末庫容(萬m3)時段末水位(m)040.90 1358.90 1588.61 0.48 00.48 0.240 0.014 40.

27、912 1358.91 2588.61 3.84 0.063.78 2.127 0.125 41.037 1358.92 3588.61 12.94 0.2712.67 8.23 0.484 41.52 1359.01 4588.61 32.60 0.8631.74 22.21 1.307 42.83 1359.22 5588.61 47.94 2.2245.72 38.73 2.280 45.11 1359.60 6588.61 37.40 4.3933.01 39.36 2.317 47.43 1359.96 71177.22 17.74 7.0110.73 21.87 2.574 50.

28、00 1360.35 81177.22 8.63 7.750.88 5.80 0.683 50.68 1360.46 91177.22 4.31 7.58-3.27 -1.19 -0.140 50.54 1360.43 校核情況洪水調(diào)節(jié)計算表時段時段歷時t(s)入庫流量(m3/s)出庫流量q(m3/s)蓄水率S(m3/s)平均蓄水率(m3/s)庫容增減(萬m3)時段末庫容(萬m3)時段末水位(m)040.90 1358.90 1961.18 0.78 00.78 0.390 0.037 40.94 1358.91 2961.18 6.23 0.166.07 3.426 0.329 41.26

29、1358.96 3961.18 21.03 0.73 20.30 13.189 1.268 42.53 1359.18 4961.18 52.98 2.8950.09 35.196 3.383 45.92 1359.72 5961.18 77.91 8.8269.09 59.587 5.727 51.64 1360.60 6961.18 60.77 15.6345.14 57.112 5.490 57.13 1361.38 71922.36 28.83 22.386.45 25.792 4.958 62.09 1362.05 81922.36 14.02 22.16-8.14 -0.846 -

30、0.163 61.93 1362.03 91922.36 7.01 19.42-12.41 -10.273 -1.975 59.95 1361.76 詳調(diào)結(jié)果：設(shè)計情況下最大下泄量是7.75m3/s，溢洪道底坎溢流水深為h1.56m，此時，設(shè)計洪水位是1360.46m，調(diào)節(jié)庫容為8.63萬m3，總庫容50.68萬m3。當(dāng)遇到校核情況的洪水時，溢洪道底坎溢流水深為h3.15m，校核洪水位是1362.05m，調(diào)節(jié)庫容是14.02萬m3，總庫容62.09萬m3，下泄量為22.38m3/s。根據(jù)以上詳調(diào)結(jié)果可計算得：設(shè)計情況在07.75m3/s時段內(nèi)向下游排出的洪量為1.53萬m3，見下表：q溢qtV

31、V00.00 0.00 0.060.03588.61218517.66 17.66 0.270.165588.61218597.12 114.78 0.860.565588.612185332.57 447.35 2.221.54588.612185906.46 1353.81 4.393.305588.6121851945.36 3299.17 7.015.7588.6121853355.09 6654.26 7.757.381177.224378687.92 15342.18 校核情況在022.38m3/s時段內(nèi)向下游排出的洪量為3.79萬m3，見下表：q溢qtVV0.00 0.00 0.

32、00 0.16 0.08961.18 76.89 76.89 0.73 0.445961.18 427.73 504.62 2.89 1.81961.18 1739.74 2244.36 8.82 5.855961.18 5627.72 7872.07 15.63 12.225961.18 11750.44 19622.51 22.38 19.005961.18 18267.25 37889.76 3 溢洪道設(shè)計3. 1 形式及布置溢洪道采用開敞式，由進口段、泄槽、消能設(shè)施三部分組成，根據(jù)實地勘測，溢洪道布置在壩的右岸為宜。溢流堰底板高程為1358.90m，下游河道高程為1340.0m，跌差1

33、8.90m，坡比選用14，則水平長度為75.6m，斜長L77.93m。進口段引水渠采用梯形斷面，其余采用矩形斷面，由M7.5水泥砂漿砌筑。3.2 溢洪道斷面尺寸確定進口段設(shè)計進口段由引水渠、漸變段和溢流堰組成。1、引水渠設(shè)計引水渠采用梯形斷面，邊坡取11，用M7.5水泥砂漿砌筑護坡。據(jù)調(diào)洪演算結(jié)果，進口底高程為1358.9m，底寬4.0m，下泄流量為22.38m3/s。采用公式：Q泄C 式中：Q泄過水流量（m3/s），Q泄22.38m3/s；過水?dāng)嗝婷娣e（m2），(bh0)×h0；b 斷面底寬（m），b4m；C 謝才系數(shù)，CR1/6； R 水力半徑，R/X；X濕周，Xb2h0； n

34、糙率，n0.025； i底坡，i1/100將以上有關(guān)數(shù)值代入公式，經(jīng)試算得引水渠正常水深為：h01.21m。由此確定引水渠斷面尺寸為：底寬4.0m，邊坡11的梯形斷面，水深1.21m，按有關(guān)技術(shù)資料，引水渠長度不應(yīng)大于堰上最大溢流水深(3.15m)的10倍，選用20m。2、漸變段設(shè)計漸變段采用M7.5漿砌石護坡紐曲面，其長度按下式計算：L(35)H式中：H堰上最大溢流水深，H3.15m。由此確定漸變段長度為15m。3、溢流堰設(shè)計溢流堰采用矩形斷面，根據(jù)調(diào)洪演算結(jié)果，取溢流堰底寬4.0m，堰上水深3.15m，用M7.5水泥砂漿塊石砌筑。據(jù)部規(guī)范溢流長度取堰上水深的36倍，由此確定溢流堰長度為15

35、m。泄槽設(shè)計1、臨界水深計算采用公式：hk=式中：hk臨界水深(m) 系數(shù)，1.1q單寬流量，q22.38/45.595m3/s.mg重力加速度，g9.81 m/s2。代入有關(guān)數(shù)據(jù)得：hk1.52(m)2、臨界坡計算采用公式：ik式中：ik臨界坡Q下泄流量(m3/s)Kk相應(yīng)于hk的流量模數(shù)(m3/s)，KkkCkk相應(yīng)于hk的過水面積(m2)，kBk·hk；Bk水面寬度(m)Ck謝才系數(shù)，CkRk1/6Rk相應(yīng)于hk的過水?dāng)嗝娴乃Π霃?m)，Rkk/XkXk相應(yīng)于hk的過水?dāng)嗝鏉裰?m)，XkBk2hkn糙率，取0.025代入有關(guān)數(shù)據(jù)得：k4×1.526.08(m2)Xk42×1.527.04(m)Rk6.08/7.040.8635(m)CkRk1/6×0.86351/639.03Kk6.08×39.03×220.51ik()20.0103。說明設(shè)計的坡比14為陡坡。3、陡坡進口水深h1的計算：對于大陡坡而言，陡坡起始水深近似為臨界水深，即：h11.52m4、陡坡末端水深h2的計算采用公式： E1iLE2hfE1iLh1iL1.52×77.9321.815假設(shè)h20.55m2bh24×0.552.2(m2)2