混凝土重力壩設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書-資料下載頁
2024-12-01 12:09本頁面
【導(dǎo)讀】根據(jù)水庫總庫容億m3和供水保證率為95%判定,工程屬于Ⅱ等工程,根據(jù)水庫設(shè)計灌溉面積萬畝,工程屬于Ⅲ等工程,中型規(guī)模。綜合以上數(shù)據(jù),確定水利樞紐工程為Ⅱ等工程,大型規(guī)模。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252?所以,永久性水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn):正常運(yùn)用情況下為500年一遇(),凝土面板堆石壩方案進(jìn)行比較。開布置,壩范圍僅考慮擋水和泄洪,大壩下游消能影響區(qū)域內(nèi)無重要設(shè)施和居民,故考慮壩體安全,兩個方案均采用較簡便的挑流消能方式。缺乏,水泥、粉煤灰需從外地購入,運(yùn)距遠(yuǎn)、單價高。面板壩導(dǎo)流洞斷面較小,但渡汛防護(hù)費(fèi)用高,后期導(dǎo)流困難,而混凝土導(dǎo)。流洞斷面雖大,但后期可預(yù)留缺口易于解決。附近地形狹窄,只能采取分散多處棄渣的方式解決。流量關(guān)系曲線查出:. 設(shè)計洪水位,壩底部高程Z350m。機(jī)設(shè)施時,應(yīng)根據(jù)實際情況確定。壩頂高程按下式計算,并選用其中的較大值。式中,和分別按式(4?對于1、2級的壩,如果按照可能最大
【正文】 能、底流消能和挑流消能。 面流消能利用鼻坎將主流挑至水面 ,在主流下面形成旋滾 ,旋滾流速較低 ,而且沿河床流向壩址 ,河床一般不需要加固 ,面流消能適用于下游尾水較深 ,流量變化范圍較小 ,水位變幅不大 ,或有排冰、漂 木的要求。 底流消能是通過水躍將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變成緩流 ,以消除多余動能的消能方式。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定 ,消能效果較好 ,對地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小等優(yōu)點 ,可適應(yīng)高、中、低水頭 ,但護(hù)坦較長 ,土石方開挖量和混凝土方量大 ,工程造價較高。 挑流消能是利用泄水建筑物出口的挑流鼻坎 ,將下泄的急流拋向空中 ,然后落入離建筑物較遠(yuǎn)的河床 ,與下游水流相銜接的消能方式。挑流消能通過鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置 ,范圍和流量分布 ,對尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng) ,結(jié)構(gòu)簡單 ,施工維修方便 ,耗資省 ,對下 游沖刷較嚴(yán)重 ,適用于基巖比較堅固的中、高水頭等各類泄水建筑物。 因為該壩址基巖情況較好 ,下游水也不是很深 ,下落有一定水墊深度 ,同時挑流消能具有結(jié)構(gòu)簡單 ,工程投資少 ,檢修施工方便等特點 ,故該工程可以選用挑流消能。 (2)挑流消能設(shè)計 : ①挑流鼻坎型式 : 連續(xù)式鼻坎雖然存在水在空氣中擴(kuò)散摻氣的消能作用較差動式鼻坎差 ,沖刷坑較深 ,引起下游水位波動也較劇烈的缺點 ,但由于它構(gòu)造簡單 ,施工方便 ,水流平順 ,射程較遠(yuǎn)的優(yōu)點得到普遍采用 ,故該工程挑流鼻坎型式采用連續(xù)式。 ②鼻坎挑設(shè)角度 : 根據(jù)實驗 ,鼻坎挑射 角度一般采用 ,可選取 ,如圖所示。 ③鼻坎高程 : 鼻坎高程與工程布置有關(guān) ,一般應(yīng)高于下游最高水位 1~2m,以利于挑流水舌下緣的摻氣。該工程下游最高水位為校核洪水位相應(yīng)的下游水位 米 ,則可選取鼻坎高程為 365 米。 ④反弧半徑 : 設(shè)挑坎頂部的過流斷面的流速為 ,平均水深為 大壩的流速系數(shù)可有經(jīng)驗公式計算 ,即 , 泄流的單寬流量為 因此有 建立大壩上游斷面和挑坎頂部斷面的伯努利方程 : 行近流速很小 ,可忽略。此外 ,故有 鼻坎處水流平均速度 v 按下式計算 ??堰面流速系數(shù) ??庫水位至坎頂?shù)母? 所以 鼻坎平均水深為 : 反弧段半徑 ,取 (3)設(shè)反弧段圓弧圓心的坐標(biāo)為 ,則 : ,即 。P2 為下游堰高 , 取 則 (5)直線段下端點 D (6)挑距和沖刷坑的估算 ①連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距按水舌外緣計算 : 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》 SL3192021 中附錄 A 中 公式 : 式中 ??水舌拋距 ,m。 ??坎頂水面流速 ,m/s,按鼻坎處平均流速的 倍計 ,即 。 ??鼻坎的挑角 。 ??坎頂垂直方向水深 ,m, (為坎頂平均水深 ,m)。 ??坎頂至河床面高差 , m,。 ??堰面流速系數(shù)。 所以 ②最大沖坑水墊厚度估算 參見《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》 SL3192021 中附錄 A 式中 ??水墊厚度 ,自水面到坑底 ,m 。 ??沖坑深度 , m。 ??單寬流量 ,m3/s。 ??上下游水位差 ,m。 ??下游水深 ,m。 ??沖坑系數(shù) ,查表 ,這里取 。 所以 則 說明挑流消能形成的沖坑不會影響大壩的安全 (7)鼻坎的末端做成圓弧 ,半徑取為 1 米 ,使鼻坎減少水流磨損。 閘門形式的選擇 閘門裝于溢流壩泄水孔口上 ,用以調(diào)節(jié)流量 ,控制上、下游水位 ,宣泄洪水 ,排除泥沙或漂浮物等 ,是水工建筑物的重要組成部分。在本工程中主要選擇有平板閘門和弧形閘門。 平板閘門的基本尺寸根據(jù)孔口尺寸決定。弧形閘門擋水面為圓柱面 ,支撐鉸位于圓心 ,啟閉時閘門 繞支撐鉸轉(zhuǎn)動?；⌒伍l門不設(shè)門槽 ,不影響孔口水流流態(tài) ,不易產(chǎn)生空蝕破壞 ,與平板閘門比較 ,所需閘墩的高度及厚度較小 ,但閘墩較長 ,因為弧形閘門不能提出孔口 ,故檢修維修不如平板閘門方便 ,也不能用作檢修門。弧形閘門的支鉸座一般布置在閘墩側(cè)面的牛腿上。溢流壩上的露頂式弧形閘門 ,可將支撐鉸布置在門高處?；⌒伍l門的弧形半徑通常用 ,為門高。 溢流壩單寬 8 米 ,布置有兩道閘門 ,上游端設(shè)置一道平板閘門 ,為檢修閘門 。后面為平板閘門 ,為工作閘門。 閘墩的設(shè)計 閘墩的上游端常采用半圓或橢圓形 ,下游端一般用流線型或圓 弧曲線 ,有的用半圓形 ,閘墩厚度與閘門形式有關(guān) ,采用平板閘門時需設(shè)門槽 ,工作閘門槽深 ,寬 ,門槽處的閘墩厚度不得小于 ,以保證有足夠的強(qiáng)度 ,弧形閘門閘墩的最小厚度為 ,檢修閘門最小尺寸為 。閘墩的長度和高度 ,應(yīng)滿足布置閘門、工作橋、交通橋和啟閉機(jī)械的要求 ,平面閘門多用活動式啟閉機(jī) ,軌距一般在 10 米左右。 這里取中墩寬 4m,邊墩寬 3m,閘墩中間設(shè)橫縫分開 ,閘墩的上端為半圓弧 ,下端為矩形。檢修閘門和工作閘門均采用平板閘門 ,檢修閘門槽采用最小尺寸 ,工作閘門按下式估算 : 門 槽寬 : 門槽深 : 式中 H ??閘門擋水高度 (m)。 b ??閘門凈寬 (m)。 則取 W1m,。 溢流堰水面線的計算 (1)水面線計算的目的 為了設(shè)計閘墩高度、邊墻頂高程、弧形閘門門軸高程的確定 ,都需要知道溢流面的水面線。邊墩或?qū)敻叱虘?yīng)應(yīng)根據(jù)計算水面線加的超高確定。 (2)基本資料 WES 曲線為 ,堰頂高程 441m,直線段坡度 1:。 定型設(shè)計水頭 Hd,按堰頂最高水頭的 75~95%計算 校核水位 :。 對應(yīng)單寬下 泄流量 :。 要求計算校核水位情況下的水面線。 (3)計算過程 在這里使用《水工設(shè)計手冊 6?泄水與過壩建筑物》 (以下簡稱《手冊 6》 )中提供的計算水面線的方法。具體計算過程參見計算書。 將計算結(jié)果整理得溢流壩面水面線 ,如下圖所示 : 導(dǎo)墻的高度在水面線的基礎(chǔ)上再加上 ,可得導(dǎo)水墻高度為 +,取為 6m。導(dǎo)水墻頂部厚度取 。
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