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文檔簡介

進(jìn)水渠構(gòu)造設(shè)計作用是將水庫的水平順地引向溢流堰。設(shè)計原則:減小水頭損失,增加溢洪道的泄流能力。

溢洪道進(jìn)水口的形式1-喇叭口;2-土壩;3-進(jìn)水渠一、進(jìn)水渠概念二、進(jìn)水渠平面布置:1.最好布置成直線:指引水渠沿水流方向的中心線在平面上最好呈直線,避免水流急劇轉(zhuǎn)變。(如果不得不轉(zhuǎn)彎時,R大于等于(4~6)倍的渠底寬度)2.進(jìn)水口多做成喇叭口形,使水流逐漸收縮。3.引水渠和溢流堰之間用漸變段連接,防止堰前產(chǎn)生漩渦和回流,影響泄水能力?!餄u變段(導(dǎo)水墻)長:L≮(2~3)H,堰前水深高:墻頂應(yīng)高出最高水位形式:喇叭口、圓弧段、八字墻、扭面1.土基→梯形,巖基→近似矩形2.橫斷面應(yīng)有足夠大的尺寸,以降低流速,減小水頭損失。一般V=3~5m/s,V不淤<V<V不沖新鮮巖石為1∶0.1~1∶0.3風(fēng)化巖石為1∶0.5~1∶1.0土基為1∶1.5~1∶2.53.橫斷面邊坡根據(jù)穩(wěn)定要求確定三、進(jìn)水渠橫斷面:3.為了減小糙率,防止沖刷,引水渠宜做襯砌,也可不襯砌。襯砌分為(a)混凝土(b)砌石:其中砌石又分漿砌石和干砌石。四、縱斷面:引水渠的縱斷面一般做成平底坡或具有不大的逆坡。溢洪道案例:陸渾水庫樞紐工程溢洪道位于大壩的右岸,主要作用是宣泄多余洪水,正槽溢洪道引水渠為梯形斷面,底寬為65m,長10m,邊坡為1:1;采用混凝土襯砌。五、案例實訓(xùn):寬頂堰與實用堰水工建筑物項目化實訓(xùn)

溢洪道的控制段常用的堰型有寬頂堰和實用堰。那么,如何選擇溢洪道控制段的堰型?1.寬頂堰(2.5H<δ<10H)★特點:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,但流量系數(shù)較低。由于寬頂堰重量輕、荷載小,對承載力較差的土基適應(yīng)能力較強,因此,在水利工程中應(yīng)用較廣。一、寬頂堰特點實用堰(0.67H<δ<2.5H)★特點:流量系數(shù)比較大,在泄量相同的條件下需要的溢流前緣較短,工程量相對較小,但施工較復(fù)雜。大、中型水庫,特別是岸坡較陡時,多采用這種型式。實用堰洪江水庫二、實用堰特點1.堰面曲線:(開敞式實用堰)(1)堰頂下游WES型冪曲線的計算公式為:與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)當(dāng)P1/Hd>1.0時,當(dāng)P1/Hd<1.0時,取k=2.0~2.2;堰面曲線定型設(shè)計水頭原點下游堰面曲線縱坐標(biāo)原點下游堰面曲線橫坐標(biāo)堰頂下游堰面宜優(yōu)先采用WES型冪曲線堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線實用堰堰面曲線堰面曲線參數(shù)——0.45Hd——0.119Hd1.7761.8733:30.22Hd0.48Hd0.214Hd0.115Hd1.8101.9393:20.21Hd0.68Hd0.237Hd0.139Hd1.8361.9363:10.2Hd0.5Hd0.282Hd0.175Hd1.8502.0003:0R2R1bank上游面坡度(△y/△x)

為了使溢流堰具有較大的流量系數(shù)m,在設(shè)計和施工中,堰高、堰面坐標(biāo)、堰面曲線長度和下游堰坡均需要滿足規(guī)定要求(水力學(xué)已講過),否則將影響流量系數(shù)m或使堰面壓強降低,產(chǎn)生空蝕的危險。選擇合適的Hd對溢流堰的泄流量及安全有很大意義。溢洪道上的堰多為低堰,可選擇較小的定型設(shè)計水頭Hd,使高水位時的流量系數(shù)m加大,高水位時一般不會發(fā)生過大負(fù)壓,所以選用較小的Hd卻有利于渲泄較大的洪水。

對于低堰(P1<1.33Hd):Hd=(0.65~0.85)HmaxHmax—堰頂最大水頭(為校核流量下的堰上水頭)。(2)堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線:1)雙圓弧曲線2)三圓弧曲線3)橢圓曲線橢圓曲線,可按下列方程計算:a、b---橢圓曲線參數(shù),當(dāng)P1/Hd<2時,a=0.215~0.28,b=0.127~0.163;P1/Hd小時,a與b取小值。上游堰面采用倒懸時,應(yīng)滿足d>Hmax/2。實用堰基本剖面三、寬頂堰與實用堰寬頂堰:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,但流量系數(shù)較低。

在水利工程中應(yīng)用較廣。

實用堰:流量系數(shù)比較大,工程量相對較小,但施工較復(fù)雜。適應(yīng)于大、中型水庫,特別是岸坡較陡時。作業(yè)、寬頂堰與實用堰XX水庫為3等工程,溢洪道為3級建筑物。設(shè)計洪水位(P=2%)448.21m,相應(yīng)泄量1320秒立米(溢洪道泄量1200m3/s);校核洪水位(P=0.1%)450.22m,最大泄量1980m3/s,(溢洪道泄量1853m3/s)

請選擇溢洪道控制段的型式水工建筑物項目化實訓(xùn)水布埡水電站溢洪道岳城水庫溢洪道上游

岳城水庫溢洪道下游

橋墩水庫溢洪道公伯峽糯扎渡水電站溢洪道布置1.進(jìn)水渠2.控制段3.泄槽4.消能防沖設(shè)施任務(wù)2

實訓(xùn)內(nèi)容5.出水渠6.工程案例進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成:一、進(jìn)水渠:作用是將水庫的水平順地引向溢流堰?!镌O(shè)計原則:減小水頭損失,增加溢洪道的泄流能力。

溢洪道進(jìn)水口的形式1-喇叭口;2-土壩;3-進(jìn)水渠(一)平面布置:1.最好布置成直線:指引水渠沿水流方向的中心線在平面上最好呈直線,避免水流急劇轉(zhuǎn)變。(如果不得不轉(zhuǎn)彎時,R大于等于(4~6)倍的渠底寬度)2.進(jìn)水口多做成喇叭口形,使水流逐漸收縮。3.引水渠和溢流堰之間用漸變段連接,防止堰前產(chǎn)生漩渦和回流,影響泄水能力?!餄u變段(導(dǎo)水墻)長:L≮(2~3)H,堰前水深高:墻頂應(yīng)高出最高水位形式:喇叭口、圓弧段、八字墻、扭面土基梯形,巖基近似矩形

1.橫斷面應(yīng)有足夠大的尺寸,以降低流速,減小水頭損失。一般V=3~5m/s,V不淤<V<V不沖新鮮巖石為1∶0.1~1∶0.3風(fēng)化巖石為1∶0.5~1∶1.0土基為1∶1.5~1∶2.52.橫斷面邊坡根據(jù)穩(wěn)定要求確定

3.為了減小糙率,防止沖刷,引水渠宜做襯砌,也可不襯砌。襯砌分為(a)混凝土(b)砌石:其中砌石又分漿砌石和干砌石。(二)橫斷面:進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成:二、溢流堰

控制段又叫溢流堰或控制堰,溢洪道的控制段包括:溢流堰及兩側(cè)連接建筑物,是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位。

(一)型式選擇寬頂堰實用堰駝峰堰折線形堰常用溢流堰應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、運用要求、通過技術(shù)經(jīng)濟比較選定。通常用開敞式或帶胸墻孔口式的寬頂堰(2.5H<δ<10H),實用堰(0.67H<δ<2.5H),駝峰堰,折線形堰。開敞式溢流堰具有較大的超泄洪能力,宜優(yōu)先選用。1.寬頂堰(2.5H<δ<10H)★特點:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,但流量系數(shù)較低。由于寬頂堰重量輕、荷載小,對承載力較差的土基適應(yīng)能力較強,因此,在泄量不大或附近地形較平緩的中、小型工程中應(yīng)用較廣。漫灣水電站2.實用堰(0.67H<δ<2.5H)★特點:流量系數(shù)比較大,在泄量相同的條件下需要的溢流前緣較短,工程量相對較小,但施工較復(fù)雜。大、中型水庫,特別是岸坡較陡時,多采用這種型式。實用堰洪江水庫(1)堰面曲線:(開敞式實用堰)1)堰頂下游WES型冪曲線的計算公式為:與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)當(dāng)P1/Hd>1.0時,k值見表當(dāng)P1/Hd<1.0時,取k=2.0~2.2;堰面曲線定型設(shè)計水頭原點下游堰面曲線縱坐標(biāo)原點下游堰面曲線橫坐標(biāo)堰頂下游堰面宜優(yōu)先采用WES型冪曲線堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線★堰面曲線參數(shù)——0.45Hd——0.119Hd1.7761.8733:30.22Hd0.48Hd0.214Hd0.115Hd1.8101.9393:20.21Hd0.68Hd0.237Hd0.139Hd1.8361.9363:10.2Hd0.5Hd0.282Hd0.175Hd1.8502.0003:0R2R1bank上游面坡度(△y/△x)

為了使溢流堰具有較大的流量系數(shù)m,在設(shè)計和施工中,堰高、堰面坐標(biāo)、堰面曲線長度和下游堰坡均需要滿足規(guī)定要求(水力學(xué)已講過),否則將影響流量系數(shù)m或使堰面壓強降低,產(chǎn)生空蝕的危險。選擇合適的Hd對溢流堰的泄流量及安全有很大意義。溢洪道上的堰多為低堰,可選擇較小的定型設(shè)計水頭Hd,使高水位時的流量系數(shù)m加大,高水位時一般不會發(fā)生過大負(fù)壓,所以選用較小的Hd卻有利于渲泄較大的洪水?!镅芯砍晒?/p>

對于低堰(P1<1.33Hd):

Hd=(0.65~0.85)HmaxHmax

堰頂最大水頭(為校核流量下的堰上水頭)。1)堰頂上游可采用雙圓弧、三圓弧或橢圓曲線:1)雙圓弧曲線2)三圓弧曲線堰頂上游為三圓曲線、下游為冪曲線3)橢圓曲線橢圓曲線,可按下列方程計算:a、b---橢圓曲線參數(shù),當(dāng)P1/Hd<2時,a=0.215~0.28,b=0.127~0.163;P1/Hd小時,a與b取小值。上游堰面采用倒懸時,應(yīng)滿足d>Hmax/2。

(2)實用堰的高度:為了讓實用堰獲得較大的流量系數(shù),必須有適宜的堰高。選擇1)p1≥1.33Hd,為高堰,m接近一個常數(shù)值,不受堰高的影響(即m不隨p1/Hd的變化而變化)2)p1<1.33Hd,為低堰(m隨p1/Hd的減小而降低),為獲得較大的m值,則p1≥0.3Hd,p2≥0.6Hd。3)溢流堰頂部曲線的長度對流量系數(shù)也有影響。對克—奧Ⅰ型:x≥1.15Hd,y≥0.36Hd對WES型:x=(-0.282~0.85)Hdy=(0~0.37)Hd切點的坐標(biāo)有一定的數(shù)值隨相對堰高變化的流量系數(shù)m值(適用于雙圓弧、三圓弧、橢圓堰頭曲線)實用堰基本剖面小東水庫(3)反弧曲面段:①當(dāng)它與泄槽連接時,反弧半徑

R=(3~6)h(h為最大泄量時反弧段最低點的水深)。②當(dāng)它與水平泄槽或消力池護坦連接時,反弧半徑R=(6~12)

h,流速大時宜選用較大值。實用堰末端一般設(shè)反弧曲面段3.駝峰堰駝峰堰是一種復(fù)合圓弧的溢流低堰,堰面由不同半徑的圓弧組成。其流量系數(shù)一般為0.40~0.46。設(shè)計與施工簡便,對地基的要求低,適用于軟弱地基。4.折線形堰為獲得較長的溢流前沿,在平面上將溢流堰做成折線形。折線形堰剖面圖中、小型水庫溢洪道,特別是小型水庫溢洪道常不設(shè)閘門,堰頂高程就是水庫正常蓄水位;溢洪道設(shè)閘門時,堰頂高程低于水庫的正常蓄水位。堰頂是否設(shè)閘門,應(yīng)從工程安全、洪水調(diào)度、水庫運行、工程投資等方面論證確定?!镅唔敻叱痰拇_定:當(dāng)水庫水位變幅較大時,常采用帶胸墻的溢流堰。這種布置形式,堰頂高程比開敞式的要低,在庫水位較低時即可泄流,因而有利于提高水庫的汛期限制水位,充分發(fā)揮水庫效益;此外,還可以減小閘門尺寸。但在水位較高時,超泄洪能力不如開敞式溢流堰大。★胸墻的設(shè)置:(二)溢流孔口尺寸的擬定溢洪道的溢流孔口尺寸,主要是溢流堰堰頂高程和溢流前沿寬度的確定。其設(shè)計方法與溢流重力壩基本相同。但由于溢洪道出口一般離壩腳較遠(yuǎn),其單寬流量可以比溢流重力壩所采用數(shù)值大一些。閘墩的型式和尺寸應(yīng)滿足閘門(包括門槽)、交通橋和工作橋的布置、水流條件、結(jié)構(gòu)及運行檢修等的要求。進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成:三、泄槽1.槽內(nèi)的水流處于急流狀態(tài),水流流速大。2.高速水流對邊界條件的變化非常敏感,當(dāng)邊墻有轉(zhuǎn)折時就會產(chǎn)生沖擊波。3.當(dāng)陡槽邊墻向水流內(nèi)部偏轉(zhuǎn)時,沖擊波使橫斷面上的水深局部增加,因而要求邊墻也增高。4.泄水槽內(nèi)極易產(chǎn)生摻氣、空蝕等問題。(一)水力特征:泄槽的底坡為陡坡,所以又稱之為陡槽,以便將過堰水流迅速安全地泄向下游。(二)泄槽的平面布置:

1.盡可能布置成直線、等寬、對稱斷面。2.實際工程中,為減小溢洪道工程量,首段常設(shè)收縮段,末端設(shè)擴散段。收縮段長:擴散段的擴散角必須保證水流擴散時不能與邊墻分離,避免產(chǎn)生豎軸漩渦。按直線擴散的擴散角θ一般不宜超過60~80。1.收縮段:2.擴散段:在溢洪道控制段之后布置過渡段(收縮段),作用是用來連接過渡段和泄槽。收縮角θ可通過經(jīng)驗公式計算確定,θ<6o,θ也可用經(jīng)驗公式計算:平均弗勞德數(shù):擴散段起、止斷面的平均流速,m/s擴散段起、止斷面的平均水深,m因地形限制需設(shè)彎曲段時,彎曲段的轉(zhuǎn)彎半徑不宜過小,一般彎道半徑宜采用R=(6~10)B(如上圖所示),R為軸線轉(zhuǎn)彎半徑,B為泄槽底寬。彎曲段不宜設(shè)在變坡處,其前后都應(yīng)有足夠長的直線等寬段,以改善水流條件。3.彎道段:(三)泄槽的縱剖面(三)泄槽的縱剖面:

1.為節(jié)省開挖,泄槽的縱坡常隨地形、地質(zhì)條件變化。但為了使水流平順和便于施工,坡度不宜太大。

2.坡度由陡變緩時,泄槽易被動水壓力破壞。為避免,應(yīng)在變坡處用反弧連接。R=(3~6)h,其中h為變坡處斷面水深。

3.坡度由緩變陡時,水流易脫離槽底產(chǎn)生負(fù)壓。在變坡處宜采用符合水流軌跡的拋物線連接。(具體公式見下頁)4.縱坡應(yīng)大于臨界坡,以保持急流。常用縱坡為1%~5%。拋物線起始斷面比能,m;K—系數(shù),對于落差較大的重要工程,取K=1.5;對于落差較小者,取K=1.1~1.3;緩坡泄槽底坡坡角以緩坡渡槽末端為原點的拋物線橫坐標(biāo)以緩坡渡槽末端為原點的拋物線縱坐標(biāo)其中:為拋物線起始斷面流(m/s)流速分布不均勻系數(shù),通常取=1.0

(四)泄槽的橫斷面

1.在巖基上的泄槽多做成矩形或近似矩形的橫斷面,邊坡比大約為1:0.1~1:0.3。

2.非巖基上,一般為梯形斷面,邊坡比不宜緩于1:1.5。

3.泄槽邊墻高度的確定一般V>7~8m/s時,空氣從自由水面進(jìn)入水體,考慮摻氣。泄槽邊墻高度根據(jù)摻氣后的水面線hb加0.5~1.5m的超高確定。

H邊墻=hb+安全超高(0.5~1.5m)

★摻氣后水深hb的計算公式為:

修正系數(shù),一般為1.0~1.4s/m,當(dāng)流速大時宜取大值泄槽計算斷面不摻氣水深泄槽計算斷面摻氣后水深不摻氣情況下計算斷面的平均流速,m/s;在泄槽轉(zhuǎn)彎處的橫斷面,水流流態(tài)復(fù)雜,由于彎道離心力及沖擊波共同作用下形成橫向水面差,導(dǎo)致過水?dāng)嗝嫱鈧?cè)水深加大,而內(nèi)側(cè)水深減小,流態(tài)十分不利。如圖(a)所示:彎道橫向水面超高以槽底中心線為準(zhǔn)使渡槽內(nèi)外高差為2ΔZ,見圖(b)。為消除彎道短的水面干擾,保持泄槽軸線的原底部高程、邊墻高程等不變,以利于施工。常將內(nèi)側(cè)渠底較軸線高程下降ΔZ,而外側(cè)渠底的高程ΔZ。外側(cè)抬高ΔZ內(nèi)側(cè)降低ΔZ彎道段中心線曲率半徑,m

超高系數(shù)橫向水面差,m

彎道寬度,m

彎道的外側(cè)水面與中心線水面的高差ΔZ(如圖c)可按下面經(jīng)驗公式計算:泄槽斷面形狀彎道曲線的幾何形狀K值矩形簡單圓曲線1.0梯形簡單圓曲線1.0矩形帶有緩和曲線過渡段的復(fù)曲線0.5梯形帶有緩和曲線過渡段的復(fù)曲線1.0矩形既有緩和曲線過渡段,槽底又橫向傾斜的彎道0.5橫向水面超高系數(shù)K值

(五)泄槽的構(gòu)造1.襯砌:(1)目的:防止沖刷,保證泄槽安全泄水。(2)總要求:光滑平整可減小糙率,防止空蝕、負(fù)壓的產(chǎn)生。止水可靠防止高速水流鉆入縫內(nèi)將底板掀起。排水暢通可有效降低揚壓力,增加襯砌的穩(wěn)定性。堅固耐用能抵抗水流沖刷、溫度、風(fēng)化等作用,延長壽命。(3)類型:(4)厚度:條石或塊石:30~60cm混凝土:20~40cm,V高的大中型工程30~50cm,土基條石或塊石襯砌—巖基上V<15m/s中小型工程。砼襯砌v高的大中型工程或土基。(a)平面布置圖;(b)縱剖面圖2.襯砌的分縫與止水為控制溫度裂縫的發(fā)生,除配溫度筋外,需要縱、橫向的伸縮縫將襯砌分為塊狀,防止地基不均勻沉陷。(1)基巖:6~12m(2)土基:15m左右或更長(3)伸縮縫內(nèi)設(shè)止水,防止砌塊掀起縱縫做成鍵槽式或平接式橫縫做塔接式,防止襯砌底板沿地基面滑動(4)施工縱橫縫(1)基巖:6~12m(2)土基:15m左右或更長(3)伸縮縫內(nèi)設(shè)止水,防止砌塊掀起縱縫做成鍵槽式或平接式1-止水;2-橫向排水;3-灰漿座墊;4-齒墻;5-透水墊層;6-縱向排水管止水:縫內(nèi)設(shè)止水,防止高速水流鉆入泄槽底板,掀起底板3.襯砌的排水為減小襯砌所受的滲透壓力,襯砌的縱縫和橫縫下面應(yīng)設(shè)有排水設(shè)備,縱橫向排水相互連通,滲水集中到縱向排水再排向下游。(橫向排水縱向排水排入下游)(1)巖基上的橫向排水設(shè)備開挖成30×30cm的溝槽,槽內(nèi)填碎石。為防止灰漿進(jìn)入堵塞,上用混凝土板或瀝青油氈蓋好。(2)縱向排水設(shè)備多為缸瓦管,φ10~20cm,管周填礫石,管接口不封閉,以便收集滲水。(4)粘性土地基做反濾層。(3)土基在底板下做平鋪式排水,碎石層30cm。橫縫與排水構(gòu)造縱縫與排水構(gòu)造12—搭接線;13—鍵槽縫;14—平接縫;15—橫向排水管;16—縱向排水管;17—錨筋4.底板錨固在巖基上應(yīng)注意將表面風(fēng)化破碎的巖石挖除。有時用錨筋將襯砌和巖基連在一起,以增加襯砌的穩(wěn)定性。錨筋通常采用25mm或更大,間距約為1.5~3.0m,插入深度大至為40~60倍的鋼筋直徑。對于可能發(fā)生不均勻沉陷或不設(shè)錨筋的泄槽底板,應(yīng)在底板的上游端設(shè)置齒墻,并采用上下游板塊的全搭接橫縫。岳城水庫5.泄槽邊墻的構(gòu)造(1)橫斷面:可由地基條件、泄槽橫斷面的形狀而定。常為(2)構(gòu)造:與地板基本相同都需要分縫、止水、排水,頂部設(shè)有平臺,有利于通行。擋土墻式土基,如圖(a)、(b)襯砌式巖基,如圖(c)6.防空蝕措施對于流速大于15m/s的水工建筑物,如進(jìn)水口、門槽、挑流鼻坎等應(yīng)慎重選擇其體型;對于流速大于20m/s的區(qū)域,更應(yīng)予以重視。摻氣減蝕設(shè)施可采用挑坎、跌坎通氣槽及其各種組合形式。進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成:四、消能防沖設(shè)施1.消能方式:(1)底流式:適用于地質(zhì)條件較差或溢洪道出口距壩較近的情況。(2)挑流式:適用于水頭大,有較好的巖基或泄槽末端遠(yuǎn)離攔河壩,挑流沖刷坑不影響建筑物的安全。a.重力式消能b.襯砌式消能挑流式2.設(shè)計原則:同溢流壩,唯有泄槽末端的挑流坎構(gòu)造與溢流堰的鼻坎不同,現(xiàn)說明如下:挑流坎重力式:土基,如圖(a)。襯砌式:(堅硬完整)巖基,如圖(b)。用錨筋與巖基連接,可減少開挖與砼量?!锾袅骺驳臉?gòu)造:坎上需設(shè)通氣孔、排水孔?!镒饔猛饪祝合蛩嘞卵a氣,減免真空影響挑距和空蝕。排水孔坎上排除反弧段積水坎下排除滲水,降低墻后滲水壓力進(jìn)水渠出水渠消能防沖泄槽控制段正槽溢洪道的組成:★出水渠的作用:將消能后的水流平順地引入下游河道。五、出水渠當(dāng)泄槽下泄的水流經(jīng)過消能后,不能直接進(jìn)入原河道時需要設(shè)出水渠。★出水渠2.人工出水口如無天然河道,則需人工挖明渠。1.利用原天然河道盡量短、直,底坡也應(yīng)盡量接近于下游原河道的平均底坡,水流才能平順下泄。實際工程案例:陸渾水庫背景資料溢洪道案例:已知正槽溢洪道引水渠為梯形斷面,底寬為65m,長10m,邊坡為1:1;控制段為不設(shè)閘門的寬頂堰,堰寬度為60m,長為30m,邊墻厚1.5m;泄槽為矩形斷面,底寬為60m,長180m,泄槽坡比為1:8,邊墻厚0.5m;采用挑流消能,鼻坎頂高程為434.3m,反弧半徑為35m,挑射角為25度,其它尺寸具體見溢洪道縱剖面圖。六、案例實訓(xùn):參建單位:

主持單位:

正槽溢洪道布置進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能設(shè)施、出水渠。正槽溢洪道由五部分組成:正槽溢洪道組成1.作用:是將水庫的水平順地引向溢流堰。2.設(shè)計原則:減小水頭損失,增加溢洪道的泄流能力。3.平面布置原則:(1)最好布置成直線,避免水流急劇轉(zhuǎn)變。(如需轉(zhuǎn)彎,R大于等于(4~6)倍的渠底寬度)(2)進(jìn)水口多做成喇叭口形,使水流逐漸收縮。(3)引水渠和溢流堰之間用漸變段連接,防止堰前產(chǎn)生漩渦和回流,影響泄水能力。一、進(jìn)水渠尺寸足夠大的,以降低流速,減小水頭損失。一般V=3~5m/s,V不淤<V<V不沖,土基采用梯形,巖基采用近似矩形新鮮巖石為1∶0.1~1∶0.3風(fēng)化巖石為1∶0.5~1∶1.0土基為1∶1.5~1∶2.5引水渠的縱斷面一般做成平底坡或具有不大的逆坡。5.縱斷面:4.橫斷面:一、進(jìn)水渠控制段又叫溢流堰或控制堰,溢洪道的控制段包括:溢流堰及兩側(cè)連接建筑物,是控制溢洪道泄流能力的關(guān)鍵部位。型式寬頂堰實用堰駝峰堰折線形堰常用溢流堰應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、運用要求、通過技術(shù)經(jīng)濟比較選定。二、控制段1.寬頂堰(2.5H<δ<10H)特點:結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,但流量系數(shù)較低。由于寬頂堰重量輕、荷載小,對承載力較差的土基適應(yīng)能力較強,因此,在泄量不大或附近地形較平緩的中、小型工程中應(yīng)用較廣。二、控制段2.實用堰(0.67H<δ<2.5H)特點:流量系數(shù)比較大,在泄量相同的條件下需要的溢流前緣較短,工程量相對較小,但施工較復(fù)雜。大、中型水庫,特別是岸坡較陡時,多采用這種型式。二、控制段槽內(nèi)的水流處于急流狀態(tài),水流流速大,對邊界條件的變化非常敏感,當(dāng)邊墻有轉(zhuǎn)折時就會產(chǎn)生沖擊波,沖擊波使橫斷面上的水深局部增加,因而要求邊墻也要增高,同時泄水槽內(nèi)極易產(chǎn)生摻氣、空蝕等問題。泄槽的底坡為陡坡,所以又稱之為陡槽,以便將過堰水流迅速安全地泄向下游。三、泄槽1.泄槽的平面布置原則:(1)盡可能布置成直線、等寬、對稱斷面。(2)實際工程中,為減小溢洪道工程量,首段常設(shè)收縮段,末端設(shè)擴散段。收縮段長:擴散角必須保證水流擴散時不能與邊墻分離,避免產(chǎn)生豎軸漩渦。按直線擴散的擴散角θ一般不宜超過60~80。(3)收縮段:(4)擴散段:在控制段之后布置過渡段,作用是來連接過渡段和泄槽。收縮角θ可按經(jīng)驗公式計算確定,θ<6o,θ也可用經(jīng)驗公式計算:因地形限制需設(shè)彎曲段時,轉(zhuǎn)彎半徑不宜過小,一般采用R=(6~10)B,R為軸線轉(zhuǎn)彎半徑,B為泄槽底寬。彎曲段不宜設(shè)在變坡處,其前后都應(yīng)有足夠長的直線等寬段,以改善水流條件。(5)彎道段:2.泄槽的縱剖面:(1)泄槽的縱坡常隨地形、地質(zhì)條件變化。但坡度不宜太大。(2)坡度由陡變緩時,泄槽易被動水壓力破壞。為避免,應(yīng)在變坡處用反弧連接。R=(3~6)h,其中h為變坡處斷面水深。(3)坡度由緩變陡時,水流易脫離槽底產(chǎn)生負(fù)壓。在變坡處宜采用符合水流軌跡的拋

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