土石壩設計實例-資料下載頁
2025-07-28 19:02本頁面
【正文】 1/424 摻氣水深的計算1）自然摻氣開始發(fā)生點的計算 L按經(jīng)驗公式計算：設計：校核：取L=。2）摻氣水深計算計算公式：式中：h——未計入波動及摻氣的水深，m；——計入波動及摻氣的水深，m；——未計入波動及摻氣計算斷面上的平均流速，m/s；x——修正系數(shù)，～，s/m,視流速和斷面收縮情況而定，當流速大于20m/s時宜采用較大值，此處取x=。計算結(jié)果見表 。 摻氣水深計算結(jié)果計算情況L（m）h 設計洪水校核洪水由計算結(jié)果知摻氣水深均小于溢洪道的邊墻頂部的高程，水流均不會溢出，滿足要求選擇挑流消能進行消能。1）鼻坎型式選用結(jié)構簡單、施工方便、鼻坎上水流平順、挑距較遠、應用廣泛的連續(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。細部構造圖自行繪制。2）水舌挑射距離計算式中： 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。， ， ， ， 。計算情況hL設計洪水校核洪水3）沖刷坑深度的計算（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)，堅硬完整的基巖，堅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。 沖刷坑深度計算結(jié)果計算情況Z上（m）Z下（m）H（m) qH2(m)設計水位 校核水位 4）安全驗算 ，安全。 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，縫下設縱橫向排水溝，并設有銅片止水裝置，在排水溝頂面鋪瀝青麻片，以防止施工時水泥漿或運用時泥沙堵塞排水溝，各橫向排水溝的水流應通過泄槽兩側(cè)的縱向排水溝排往下游，縱向排水管設置兩排，以保證排水通暢。 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，起到防滑兼防滲的作用。4 溢洪道設計（方案二）根據(jù)本地地形條件，選擇正槽式溢洪道泄水，布置在壩體右岸的天然埡口處，如地形地質(zhì)平面圖所示。由巖層條件引水渠的橫斷面為矩形，引水渠的渠底作成不大的逆坡。設計水位到引渠終點渠底的高H引=+=引水渠流速V引=Qmax/（ H引L0）=1340/（58）=4m/s，滿足要求。(L0的計算見后)根據(jù)以往工程，選用實用溢流堰，它具有堰面不發(fā)生真空，又有較大的泄流能力的優(yōu)點。 1)確定定型設計水頭堰頂高程=；校核洪水位=；最大堰上水頭==6m；定型設計水頭：=（~）=（~）6=~取=。2)確定堰剖面BO段各圓弧參數(shù)為：，；，；，；OC段滿足方程：整理得：C點坐標：= =D點坐標、E點坐標反、弧圓心點n的坐標： 均通過作圖法求得。 ①WES剖面的流量系數(shù)mm的值主要取決于、的值。=； 查表取值：m=②溢流孔的設置為了調(diào)節(jié)水位和流量，在溢流堰頂上設溢流孔，兩孔之間設置閘墩，在與岸邊連接處設置邊墩，以便安設閘門。，代入堰流流量公式：得：nb=，取nb=50m=L。令：溢流孔孔數(shù)n=5，則孔口寬b=10m，溢流段前緣總長L0=nb+(n1)d=58m。單寬流量③控制堰最大泄流能力閘門型式選用平板鋼閘門，最大泄流能力按閘門敞開計算，即相對開度n=1，最大泄流能力，閘室高定為7m。泄槽采用直線式，不設置收縮段、擴散段和彎曲段，橫斷面為矩形，對稱布置，這樣可以使水流平順、結(jié)構簡單、施工方便。由地形、高差為30m，故泄槽。泄槽泄流時的水面線可用水力學上明渠變速流的有關公式及方法進行計算，以求得各種流量情況下，各典型斷面的流速和水深。采用逐段試算法進行計算。流段距離： ，式中： 堰下收縮斷面處起始計算水深 。1)用試算法求的值 =，=3m, =取幾組值代入公式右邊得到的結(jié)果與比較，若不相等，則繼續(xù)取值代入公式進行計算，直到等式兩邊的值相等。 表格 1試算法求h1的值(M)(m)由此可取=今以=，=，求兩斷面之間的水平距離。=其余各流段的計算完全相同，為清晰起見，采用列表法進行，如下表所示： 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪制水面線見下圖：計算公式：自然摻氣開始發(fā)生點（即臨界點位置）按經(jīng)驗公式求解：，h=，代入計算公式得：。則由槽面到墻頂?shù)拇怪本嚯x為：+=。按條件選用挑流方式進行消能。a) 鼻坎型式：平順連續(xù)式；b) 反弧半徑R：為（6~10）h，取10m；c) 鼻坎高程：高出下游最高水面1~2m，取76m；d) 挑射角：取水舌挑射距離： 沖刷坑深度（由河床表面至坑底）：L水舌挑距；g重力加速度；v1坎頂水面流速,，24=；θ挑射角度,??；h1坎頂平均水深h在鉛直方向的投影；h2坎頂至河床面的高差；代入公式求得：L=代入公式求得：則滿足要求。，，泄槽選用混凝土襯砌，橫向溫度縫分縫距離定為10m，縱向定為10m，縫下設排水溝，在排水溝頂面鋪瀝青麻片，以防施工時水泥漿或運用時泥沙堵塞排水溝，各橫向排水溝的水應通過泄槽邊墻兩側(cè)的縱向排水溝排往下游，縱向排水管設置兩排，以保證排水通暢。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，起到防滑兼防滲的作用。 5 設計成果說明此章自己編寫。本章為二、三、四章設計成果的總結(jié)，實為設計說明書，要求設計者在本章內(nèi)將前面幾章設計的最終結(jié)果概括性的交待清楚，包括選擇的方案、型式，相關結(jié)構的尺寸、布置等。附圖一：樞紐布置平面圖附圖二：壩軸線處地質(zhì)剖面圖
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