【正文】 壩設(shè)計28 溢流壩段總長度的確定溢流壩段總長度（溢流孔口的總寬度）的確定：根據(jù)工程經(jīng)驗，擬定閘墩的厚度。初擬中墩厚 d 為 m，邊墩厚 t 為 3m，則溢流壩段的總長度 B0 為：B0=nb+(n－1) d+2t = 116+（2－1）+23=(m) 堰頂高程的確定初擬側(cè)收縮系數(shù) ，流量系數(shù) m=，因為過堰水流為自由出流，??1s??由堰流公式計算堰上水頭 Hw,計算水位分別減去其相應(yīng)的堰上水頭即為堰頂高程。計算公式如下： ()3/2swQCmBgH???3w2 s/。? ?? ?????? ?流 量 ，堰 流 堰 凈 寬 ，H堰 頂 以 上 作 用 水 頭 ， ；g重 力 加 速 度 ， /流 量 系 數(shù) ， 見 表 ；上 游 面 坡 影 響 修 正 系 數(shù) ， 見 表 ，當(dāng) 上 游 面 為 鉛 直 時 ， C取 ；側(cè) 收 縮 系 數(shù) ， 根 據(jù) 堰 墩 厚 度 及 形 狀 而 定 ， 可 取 =9~5；淹 沒 系 數(shù) ， 視 泄 流 的 淹 沒 程 度 而 定 ， 不 淹 沒 時計算成果見表：表 堰頂高程計算情況 流量 （m3/s） 側(cè)收縮系數(shù) 流量系數(shù) 孔口凈寬 （m） 堰上水頭 （m） 堰頂高程 （m）設(shè)計情況 16 校核情況 176 16 2022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計29根據(jù)以上計算，取堰頂高程為 。 閘門高度的確定 門高=正常高水位－堰頂高程+ 安全超高=－+= （m） 則按規(guī)范取門高 。 定型水頭的確定堰上最大水頭 Hmax=校核洪水位－堰頂高程=－=（m） ；定型設(shè)計水頭 Hd=（75%～95%）Hmax= ～（ m） ；取 Hd=，Hd/Hmax=,查表知壩面最大負(fù)壓為：=（m ） ，小于規(guī)范的允許值（最大不超過 3～6m 水柱） 泄流能力的校核 先由水力學(xué)公式計算側(cè)收縮系數(shù) ε，然后計算不同水頭作用下的流量系數(shù) m，根據(jù)已知條件，運用堰流公式校核溢流堰的泄流能力。計算成果匯總?cè)缦卤恚罕? 泄流能力校核計算情況 m ?B (m) H (m) Q (m3/s) Q` (m3/s)39。Q?設(shè)計情況 16 142 %校核情況 16 211 %滿足 的要求，則符合規(guī)范設(shè)計的孔口要求。39。5%Q??謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計30 溢流壩段剖面圖圖 溢流壩橫剖面圖 溢流壩段穩(wěn)定性分析（1）正常蓄水情況 ∑W= KN∑P= KN 39。39。39。 ???????（2）設(shè)計洪水情況堰 頂 高 程 2022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計31∑W= KN ∑P= KN 39。39。39。 ???????（3）校核洪水情況∑W= KN ∑P= KN K′= 39。39。39。 ???????故溢流壩段抗滑穩(wěn)定滿足設(shè)計規(guī)范要求。謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計322022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計33第六章 消能防沖設(shè)計 通過溢流壩頂下泄的水流，具有很大的能量，必須采取有效地消能措施，保護(hù)下游河床免受沖刷。消能設(shè)計的原則是：消能效果好，結(jié)構(gòu)可靠，防止空蝕和磨損，以保證壩體和有關(guān)建筑物的安全。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)壩址地形，地質(zhì)條件，樞紐布置，壩高，下泄流量等綜合考慮。 洪水標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參數(shù)的選定本次設(shè)計的重力壩是 3 級水工建筑物，根據(jù) SL252—2022 表 ，消能防沖設(shè)計采用按 50 年洪水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。根據(jù)地形地質(zhì)條件，選用挑流消能。根據(jù)已建工程經(jīng)驗，挑射 =20176。? 反弧半徑的確定反弧半徑 R 為：對于挑流消能，可按下式求得反弧段的半徑 ()2vgH?? ()1QBh—堰面流速系數(shù)，取 ；?H—設(shè)計洪水位至坎頂高差，H== (取坎頂高程為 )故算出 V=Q—校核洪水時溢流壩下泄流量，(211m3/s)；B—鼻坎處水面寬度，m，此處 B=單孔凈寬+2邊墩厚度；B=8+23=14m謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計34h1=(m)R=（4～10） hR=～ （m）取 R=32（m） 坎頂水深的確定坎頂水深計算公式為： ()QhBv?坎頂水流流速 v 按下式計算： ()2vgH??—堰面流速系數(shù)，取 ；?H—設(shè)計洪水位至坎頂高差，H== (取坎頂高程為 )故算出 V=Q—50 年一遇洪水時溢流壩下泄流量，(105m3/s)；B—鼻坎處水面寬度，m，此處 B=單孔凈寬+2邊墩厚度； B=8+23=14m故坎頂平均水深： ??? 水舌拋距計算根據(jù) SL2532022《溢洪道設(shè)計規(guī)范》 ，計算水舌拋距和最大沖坑水墊厚度。2022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計35計算公式：水舌拋距計算公式： ()])(2sincosin[1 212112 hgvvgL ?????L：水舌拋距：1v 為為Ho 21. 為01gv??坎：鼻坎的挑角?： 1h h cos 1，?h：坎頂至河床面的高差 2：堰面流量系數(shù)，取 ；?????? .?將這些數(shù)據(jù)代入水舌拋距的公式得： 2 21[[(2.) m?????????????? 最大沖坑水墊厚度及最大沖坑厚度最大沖坑水墊厚度公式： ()?：水墊厚度，自水面算至坑底。kt謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計36：單寬流量，由前面的計算可得單寬流量為 20；q：上下游水位差，根據(jù)資料可得水位差為 ；H：沖刷系數(shù)， （這里根據(jù)地質(zhì)情況取 ） ；k將數(shù)據(jù)代入公式得： ???..?所以最大沖坑水墊厚度為 。最大沖坑厚度估算： 39。??39。()kt m??2022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計37圖 沖坑厚度圖示為了保證大壩的安全，挑距應(yīng)有足夠的的長度。一般當(dāng)時，認(rèn)為是安全的。 ()39。/???計算結(jié)果為 n=，所以滿足規(guī)范。故，其消能防沖設(shè)計符合規(guī)范設(shè)計要求。謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計38第七章 泄水孔的設(shè)計 有壓泄水孔的設(shè)計壩體在內(nèi)水壓力的作用下可能會出現(xiàn)拉應(yīng)力，因此孔壁需要鋼板襯砌。 孔徑 D 的擬定孔徑 D 的擬定可依據(jù)下式： ()pQDv?式中：Q—每個發(fā)電孔引取的流量，m3/s vp—孔內(nèi)的允許流速，m/s，對于發(fā)電孔 vp=~。 進(jìn)水口體形設(shè)計 進(jìn)水口體形應(yīng)滿足水流平順、水頭損失小的要求，進(jìn)水口形狀應(yīng)盡可能符合流線變化規(guī)律。工程中常采用橢圓曲線活著圓弧形的三向收縮矩形進(jìn)水口橢圓方程為： ()21yxab??式中 a—橢圓長半軸，圓形進(jìn)口時，a 為圓孔直徑：矩形進(jìn)口時，頂面曲線 a 為孔高 h，側(cè)面曲線 a 為孔寬 B；b—橢圓短半軸，圓形進(jìn)口時，b=；矩形進(jìn)口時，頂面曲線 b=（1/3~1/4）a 對于重要工程的進(jìn)水口曲線應(yīng)通過水工模型試驗進(jìn)行修改?？卓诘母邔挶龋╤/B）不宜太大，最大不超過 22022 屆水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計39根據(jù)經(jīng)驗和流量情況，選用橢圓曲線的三向收縮矩形進(jìn)水口可知： a=h=?孔口的高寬比 ，?＜ 閘門與門槽 有壓泄水孔一般在進(jìn)水口設(shè)置攔污柵和平面檢修門，在出口處設(shè)置無門槽的弧形閘門。 漸寬段 有壓泄水孔控申斷面為圓形，進(jìn)水口閘門為矩形，在進(jìn)口閘門之后需設(shè)置漸寬段，以保持水流平順。 根據(jù)規(guī)范取漸寬段長度為 漸變規(guī)律一般都是收縮型，采用圓角過渡。 出水口 有壓泄水孔的出口控制著整個泄水孔的內(nèi)水壓力情況，為了避免空蝕破壞，講出口縮小以增加孔內(nèi)壓力，常采用壓坡段，根據(jù)規(guī)范，取出口斷面面積為孔身斷面面積的 90% 可知出水口斷面面積 A= 通氣孔和平壓管平壓管是埋在壩體內(nèi)部、平衡檢修閘門兩側(cè)誰呀以減小啟門力的輸水管道。從水庫中引水，閥門設(shè)在廊道內(nèi)。平壓管的直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計充水時間（一般不超過 8h）確定。謝龍：車家壩河碾壓重力壩設(shè)計40 根據(jù)規(guī)范，通氣孔的斷面面積 A 通= m 2