平山水利樞紐設(shè)計(jì)計(jì)算說明書畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-28 14:00本頁面
【正文】 上水頭H0 （m）流量系數(shù)m′控制堰寬 nb（m）設(shè)計(jì)1340校核1680式中：控制堰寬由計(jì)算知控制堰取 為宜，孔口數(shù)n=7，閘門尺寸10m（寬高），寬高比為10/=（～），，閘室寬度B=710+2+6=90m,閘墩尺寸見圖6和圖7所示。圖6圖75．3．3 泄槽 泄槽是宣泄過堰洪水的，槽底布置在基巖上，斷面必須為挖方，且要工程量最小，坡面不能太陡。，故從堰頂?shù)较掠嗡孢B一直線。因?yàn)檠唔數(shù)较掠嗡娴乃骄嚯x不大，只有120m左右，考慮到泄槽設(shè)計(jì)、施工的方便和簡(jiǎn)單，以及水流的流態(tài)等各種因素，泄槽采用等寬，同一坡率，初步擬定為i=1/4，矩形斷面，寬b=90m，長(zhǎng) 。5．3．4 出口消能 溢洪道出口段為沖溝，巖石比較堅(jiān)硬，離大壩較遠(yuǎn)，可以采用挑流消能，水流沖刷不會(huì)危及大壩安全。但如果大壩下游（溢洪道出口）的假想逆斷層存在的話，還需對(duì)該斷層進(jìn)行處理，以防止溢洪道出口沖坑太深而危及大壩安全。5．3．5 尾水渠 其作用是將消能后的水流較平穩(wěn)的泄入原河道，同時(shí)為了防止小流量產(chǎn)生貼流、淘刷鼻坎，鼻坎下游設(shè)置長(zhǎng)L=50m的護(hù)袒。5．4 溢洪道水力計(jì)算5．4．1 引水渠流速計(jì)算 其具體計(jì)算見溢洪道工程布置中的引水渠，設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位時(shí)均取 ，而實(shí)際的引水渠底寬大于計(jì)算所需要的寬度，而且因?yàn)榍资悄嫫?，所以引水渠?shí)際的流速均比 要小，均能滿足要求。5．4．2 控制堰最大泄流能力的驗(yàn)算(校核洪水時(shí)),實(shí)際取為70m（7孔 10m7m），而整個(gè)閘室寬90m，從定性分析可知滿足最大泄流量的要求。如圖8和圖9所示。圖8圖95．4．3 泄槽水面線的計(jì)算（1）基本公式 ， ， ， ， ， 式中： ——臨界水深，m； Q——槽內(nèi)泄量，m3/s； q——單寬流量， m3/（sm）； ——臨界坡降； B——泄槽首段寬度，m； g——重力加速度，m/s2； ——相應(yīng)臨界水深的水面寬，m； 、 、 、 ——臨界水深時(shí)對(duì)應(yīng)的過水?dāng)嗝娣e（m2）、濕周（m）、水力半徑（m）、謝才系數(shù)。 ， ， ， ， ； 式中： ——11斷面的比能，m； ——22斷面的比能，m； 、 ——11及22斷面水深，m； ——沿程水頭損失，m； 、 ——11及22斷面的平均流速，m/s； ——斷面間的長(zhǎng)度，m；——11及22斷面的底部高程差，m； n——泄槽糙率，底板是混凝土襯砌石，側(cè)壁為干砌石，取n=。（2）臨界水深 和臨界坡降 的計(jì)算見表17。 表 17 臨界水深 和臨界坡降 計(jì)算結(jié)果計(jì)算情況Qn設(shè)計(jì)水位134090校核水位168090，故泄槽段屬急流，槽內(nèi)形成bⅡ型降水曲線，屬明渠非均勻計(jì)算。（3）溢洪道泄槽正常水深計(jì)算 計(jì)算結(jié)果見表18表 18 溢洪道泄槽正常水深計(jì)算結(jié)果計(jì)算情況QBi假設(shè)h0n設(shè)計(jì)水位1340901/4校核水位1680901/4 5．4．4 泄槽水面線計(jì)算 假設(shè)堰下泄槽起始斷面的計(jì)算水深取泄槽臨界水深，設(shè)計(jì)洪水位（正常蓄水位）： ，校核洪水位： ，采用分段求和法，按水深進(jìn)行分段。5．4．5 摻氣水深的計(jì)算 （1） 自然摻氣開始發(fā)生點(diǎn)的計(jì)算L按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：設(shè)計(jì)： 校核：取L=。 （2） 摻氣水深計(jì)算 計(jì)算公式式中：h——未計(jì)入波動(dòng)及摻氣的水深，m；——計(jì)入波動(dòng)及摻氣的水深，m； ——未計(jì)入波動(dòng)及摻氣計(jì)算斷面上的平均流速，m/s； ——修正系數(shù)，～，s/m,視流速和斷面收縮情況而定，當(dāng)流速大于20m/s時(shí)宜采用較大值，此處取 。計(jì)算結(jié)果見表110表110 摻氣水深計(jì)算結(jié)果計(jì)算情況L（m）h 設(shè)計(jì)洪水校核洪水由計(jì)算結(jié)果知摻氣水深均小于溢洪道的邊墻頂部的高程，水流均不會(huì)溢出，滿足要求5．4．6 消能防沖計(jì)算 選擇挑流消能進(jìn)行消能。（1）鼻坎型式選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、鼻坎上水流平順、挑距較遠(yuǎn)、應(yīng)用廣泛的連續(xù)式鼻坎。鼻坎挑角 。鼻坎高程高出下游最高水位（、）1～2m，反弧半徑R=10m。見圖10所示。圖10水舌挑射距離計(jì)算 式中： L——水舌挑距，m； ——坎頂水面流速, m/s，； ——坎頂垂直方向水深，m， ； ——坎頂至河床面高差，m。 ， ， ， 。計(jì)算結(jié)果見表111。表 111 水舌挑射距離計(jì)算結(jié)果計(jì)算情況hL設(shè)計(jì)洪水校核洪水（3） 沖刷坑深度的計(jì)算（由河床表面至坑底）， ，式中： ——水墊厚度，自水面算至坑底，m； ——沖坑深度，m；——單寬流量， ； ——上下游水位差，m； ——下游水深，m； ——沖坑系數(shù)，堅(jiān)硬完整的基巖 ，堅(jiān)硬但完整性較差的基巖 ，軟弱破碎、裂隙發(fā)育的基巖 。此工程下游河床存在破碎帶和一假想逆斷層，巖層裂隙發(fā)育，所以取 。 沖坑計(jì)算結(jié)果見表112。 表 112 沖刷坑深度計(jì)算結(jié)果 計(jì)算情況Z上（m）Z下（m）H（m) qH2(m)設(shè)計(jì)水位校核水位（4） 安全驗(yàn)算 ，安全。5．5 構(gòu)造設(shè)計(jì) 包括襯砌、排水、止水和分縫。 泄槽中的水流流速較大，采用厚50cm的混凝土襯砌，引水渠的流速較低可選用石灰漿砌塊石水泥勾縫。襯砌縱向接縫采用平接縫，沿水流向橫縫采用搭接型式?？v橫向分縫距離分別取為10m、20m，縫下設(shè)縱橫向排水溝，并設(shè)有銅片止水裝置，在排水溝頂面鋪瀝青麻片，以防止施工時(shí)水泥漿或運(yùn)用時(shí)泥沙堵塞排水溝，各橫向排水溝的水流應(yīng)通過泄槽兩側(cè)的縱向排水溝排往下游，縱向排水管設(shè)置兩排，以保證排水通暢。5．6 地基處理及防滲 堰頂處來自水重和底板的重量較大，泄槽段高速水流的沖擊作用也較大，再加上此處的巖芯獲得率較小，故需進(jìn)行地基處理，初步擬定采用局部水泥灌漿，挑流消能的鼻坎由連接面板（即泄槽襯砌之延續(xù)）和齒墻兩部分組成，起到防滑兼防滲
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