【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 料運(yùn)輸，考慮一期圍堰先圍左岸。 導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì) 確定導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 導(dǎo)Q擬建工程，正常蓄水位對(duì)應(yīng)的水庫庫容為 億 m3，調(diào)節(jié)庫容為 億m3，可以推測(cè)本工程總庫容應(yīng)介于 ～ 億 m3,屬于 ～ 億 m3級(jí)，電站裝機(jī)容量 萬 kW，根據(jù) [1]SL 252—2022 規(guī)定，本工程的工程等別為Ⅳ級(jí),永久性水工建筑物(混凝土重力壩)的級(jí)別為 4 級(jí)。臨時(shí)性擋水和泄水建筑物的級(jí)別（導(dǎo)流建筑物） ，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要性、失事后果、使用年限和臨時(shí)建筑物規(guī)模確定。本工程臨時(shí)擋水和泄水建筑物并無特殊要求，可確定為 5 級(jí)。為充分利用當(dāng)?shù)夭牧辖档驮靸r(jià)，橫向圍堰采用過水土石圍堰（低水圍堰） ，縱向圍堰采用混凝土圍堰，考慮縱向圍堰為今后壩體的一部分。臨時(shí)性筑物級(jí)別為 5 級(jí)，根據(jù) [2]SL 3032022 表 規(guī)定，5 級(jí)土石結(jié)構(gòu)導(dǎo)流建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用重現(xiàn)期為 510 年的標(biāo)準(zhǔn)。鑒于本工程的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)取洪水重現(xiàn)期為 10 年（ ） 。%10P?由于水文地質(zhì)資料可知，西溪枯水期為 11～3 月?？菟诤樗l率 的設(shè)計(jì)流量為 。所以導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量 。smQ/30%1? smQ/503%1?導(dǎo)7 導(dǎo)流建筑物平面布置及尺寸的初步設(shè)計(jì)參照 [3]DL/T 50871999 和 [2] 水利工程施工(第五版)中介紹的關(guān)于分期圍堰平面布置要求，并結(jié)合本工程實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)圍堰布置如下：考慮到本工程主體工程澆筑量不大，所需機(jī)械較小，模板較少。并且溢流壩段護(hù)坦長(zhǎng)度較長(zhǎng)而工程量又不大，且護(hù)坦同壩體施工不沖突可以用于臨時(shí)堆放模板。所以本設(shè)計(jì)取上游基坑坡趾與主體工程輪廓之間的距離取 10m,下游基坑坡趾與主體工程輪廓之間的距離取 2m，僅保留必要的交通寬度。由設(shè)計(jì)資料可知，壩基處原河床高程大約為 ～（平均高程為） ，本設(shè)計(jì)取左岸河床高程為 ,右岸河床為 。壩基開挖到高程,高差為 ～。覆蓋層主要為含碎石粘土，放坡坡率取為 1：。此外，橫向土石圍堰的背水坡坡角再基坑邊緣距離取為 ，以保證壩面穩(wěn)定。參照 [3]DL/T 50871999 相關(guān)規(guī)定，縱向圍堰采用 C15 混凝土圍堰，為節(jié)約工程造價(jià)，考慮一、二期工程共用同一縱向圍堰并考慮為今后壩體泄洪壩段中間隔墩的一部分。如此布置縱向圍堰，一、二期工程量基本相當(dāng)，且縱向圍堰與河流主流銜接順暢，有利于束窄河床過流以及二期導(dǎo)流底孔泄流。同壩體結(jié)合部分的縱向圍堰的基礎(chǔ)開挖高程同主體工程一致為 。其余部分開挖至 ,根據(jù)壩址（ⅠⅠ）工程地質(zhì)剖面圖和上壩線重力壩方案布置圖，最終確定縱向圍堰軸線位置為 ZK111號(hào)鉆孔軸線向河流右岸偏移 ，本設(shè)計(jì)一期工程布置于左岸。將河床與原水面線簡(jiǎn)化為梯形（等效原則為：過流面積基本相等）計(jì)算得：河流原過流斷面 A1=,圍堰和基坑所占過水?dāng)嗝鍭2=。實(shí)際河流束窄度 。%%0K12 ????為了保證縱橫向圍堰接頭處水流的平順過渡，一期圍堰以及二期下游橫向圍堰與縱橫向圍堰交角取為 110176。，而考慮圍堰的工程量二期上游圍堰與縱向圍堰的減小為 100176。束窄后的流速 Vc約為 3～4m/s，所以無需對(duì)接頭進(jìn)行專門的防沖結(jié)構(gòu)研究。一期工程中河流流量通過束窄后的河床排往下游。二期工程中本設(shè)計(jì)采用臨時(shí)導(dǎo)流底孔排往下游，根據(jù)上壩線重力壩方案布置圖，本設(shè)計(jì)初步擬定底孔布置方案一：底孔斷面尺寸為 ，共四孔?？卓诓贾糜谝缌鲏味蜗路?，與閘墩邊緣相距 3m,兩閘墩間距為 ，孔底高程為 。底孔布置方案二，斷面為 的底孔，共四孔，也底為 。 導(dǎo)流建筑物的具體設(shè)計(jì)，橫向圍堰堰頂高程的確定如下：8： ???adhH式中： 為下游圍堰堰頂高程，m；dH為下游水位，m，由 表 4，可計(jì)算得當(dāng) Q 導(dǎo) =350 ， ，h sm/?軸hu；milZd ??????河 床波浪爬高，m，本設(shè)計(jì)不考慮波浪爬高；a安全加高，m，本設(shè)計(jì)為低水（過水）圍堰，所以不考慮安全加高。?所以 ，一期和二期工程的下游圍堰高程一致。Hd..?： ???ahHzu式中： 為上游圍堰堰頂高程，m；u為下游水位，m， ；z 為水位壅高， m；波浪爬高，m，本設(shè)計(jì)不考慮波浪爬高；a安全加高，m，本設(shè)計(jì)為低水（過水）圍堰，所以不考慮安全加高。?其中：上下游水位壅高 z 可按下式進(jìn)行估算 )(21AQvc???式中： 為束窄段河床的平均流速，m/s；cvQ 為導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量，m 3/s。為側(cè)收縮系數(shù)，單側(cè)收縮采用 。?所以 。smAvc /)(21 ????）（ gvcz02??式中： 為流速系數(shù)，圍堰的平面布置為梯形（無導(dǎo)流墻） ， 可取 ～，本設(shè)計(jì)? ?取 ；?為行近流速，m/s， ；v smAQv/??導(dǎo)所以 。.. ????gc?綜上：一期上游圍堰堰頂高程 。???：由于本工程缺乏洪水資料，且為小型工程，本設(shè)計(jì)將洪水過程線簡(jiǎn)化為三角形洪水9過程線，洪水歷時(shí)為 24h，如 圖 1。圖 1 簡(jiǎn)化三角形洪水過程線調(diào)洪試算，假定一下泄流量 ,可以根據(jù)下式計(jì)算出滯留庫容 ,‘下 泄Q滯V2/360tV39。??）（ 下 泄洪 峰滯并根據(jù) 表 3 庫容水位關(guān)系表，可內(nèi)插出相應(yīng)的壩軸線水位 H,則 。再根據(jù) 表 4，當(dāng) 可以確定相應(yīng)的水位 H,則 。則孔口H?上 下 泄 ??下的靜水頭 。由于本設(shè)計(jì)的行近流速較大（ ） ，還應(yīng)考慮行近水頭下上z? smv/的影響，則全水頭 ，根據(jù)有壓管中的恒定流（淹沒出流）計(jì)算公式gvH2022???下上 0zAQc??式中： 為流量系數(shù)， ；c??????Rc4l A 為過流斷面，m 2 ； 為全水頭，m；0z R，為水利半徑，m?？梢杂?jì)算出一個(gè) 。如果 ,則假定的下泄流量就是設(shè)計(jì)下泄流量下 泄Q39。下 泄下 泄 Q?。如果不相等則再次進(jìn)行假定設(shè)計(jì)流量，經(jīng)過多次試算確定最后的設(shè)計(jì)下泄流量axQ下 泄。m下 泄按初步擬定的導(dǎo)流底孔布置方案如 表 7 參照 [5]水力學(xué)（第四版） ，試算過程如 表 8。10由 表 8 可知兩個(gè)導(dǎo)流底孔的布置方案試算所得的上游水位 都 高于溢流堰頂高程上H,所以試算所得不合理。本設(shè)計(jì)采用方案一導(dǎo)流底孔重新計(jì)算，考慮溢流堰的自由溢流作用,實(shí)用堰的堰流公式如下 230s1gmBQ???式中： 為側(cè)收縮系數(shù)，考慮為無側(cè)收縮 取 1； 為淹沒系數(shù)，自由出流 取 1；m1? s s?為流量系數(shù)，低堰取 m=；B 為閘門凈寬，m，B=2=；H 0為堰上水頭，m。試算結(jié)果見 表 9。表 7 導(dǎo)流底孔（有壓）參數(shù)底方案 寬(m) 高(m) 數(shù)目 過流斷面A(m2) 濕周?(m) 水力半徑R(m) 糙率n 謝齊系數(shù)C 沿程阻力系數(shù) λ1 2 3 4 6 10 2 2 4 4 8 12 表 8 計(jì)算過程底孔方案‘下 泄Q（m3/s）滯V(萬 m3)上H(m)下(m)0z(m)l(m) R4l???c?下 泄Q（m 3/s）1 22 2 22 表 9 試算過程（考慮溢流堰作用）底孔方案‘下 泄（m3/s）滯(萬 m3)上(m)下(m)0z(m)l(m) R4l??c?下 泄（m 3/s）1 22 本設(shè)計(jì)最終選定方案的導(dǎo)游底孔布置方案，試算結(jié)果為二期圍堰，上游圍堰高程。 ?????ah上由于本設(shè)計(jì)采用一、二期共用同一縱向圍堰。為了便于施工，且更好地同壩體結(jié)合，縱向圍堰設(shè)計(jì)成平臺(tái)狀，即的上下游高程分別二期橫向圍堰的上下游高程一致。從縱向圍堰上游至下游護(hù)坦段縱向圍堰堰頂高程皆為 ,其余部分高程為 。 圍堰細(xì)部設(shè)計(jì)由壩址（ⅠⅠ）工程地質(zhì)剖面圖可知左岸河床較右岸低，本設(shè)計(jì)取壩軸線處左岸河床高程為 ,右岸壩軸線處河床高程為 ,則壩軸線處左岸下游河床高程為=,同理壩軸線處右岸下游河床高程為 =。則各圍堰建基面高程和高度如 表 10。表 10