开敞式WES曲线泄流能力计算表(变流量系数)

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附录一 泄水建筑物水力设计计算公式

附录一  泄水建筑物水力设计计算公式

附录一 泄水建筑物水力设计计算公式

一、堰面曲线

1。开敞式溢流孔的堰面曲线。采用幂曲线时按下式和附表1计算。

x kH y n s n =-1 (附1)

式中 H s 为定型设计水头,按堰顶最大作用水头H z max 的75%~95%计算(m),其它符号见附图1,数值见附表1。

附表1

上游坝面坡度 k n 垂直(3∶0)

2.000 1.850 3∶1

1.936

1.836

原点上游宜用椭圆曲线,其方程式为

x aH bH y bH s s s 222

2

1()()()+-=

式中 aH s 和bH s 分别为椭圆曲线的长轴和短轴.

若上游面垂直,其长轴aH s 和短轴bH s 可按以下关系选定:

a ≈028030.~.

a

b a =+0873.

附图1

采用倒悬堰顶时(如附图1),应满足

2max

z H d >

.

定型设计水头选择及堰顶可能出现的最大负压值参照附表2.

定型设计水头H s 情况下的流量系数m 和其他作用水头H z 情况下的流量系数m z 的比值参照

附表3。

2.设有胸墙的堰面曲线。当校核情况下最大作用水头H z max(孔口中心线上)与孔口高(D)

的比值

5.1

max>

D

H

z

时;或闸门全开时仍属孔口泄流,即可按下式计算:

s

H

x

y

2

2

=

(附2)

式中H s——定型设计水头,一般取孔口中心线至水库校核洪水位的水头的75%~95%;

ϕ--孔口收缩断面上的流速系数,一般取ϕ=0。96;若孔前设有检修闸门槽时取ϕ=0。95。

其余符号参照附图2。

附图2

原点上游可用单圆,复式圆或椭圆曲线,与胸墙底缘通盘考虑。

5.1

塘坎上水库工程泄洪建筑物布置与结构计算

塘坎上水库工程泄洪建筑物布置与结构计算

塘坎上水库工程泄洪建筑物布置与结构计算

周光臣

【期刊名称】《《河南科技》》

【年(卷),期】2019(000)019

【总页数】3页(P91-93)

【关键词】泄洪建筑物; 溢流堰; 挑流消能; 塘坎上水库

【作者】周光臣

【作者单位】贵州春晓博浩工程技术咨询有限公司贵州贵阳 550001

【正文语种】中文

【中图分类】TV653

1 工程概况

塘坎上水库位于瓮安河干流中下游河段,拟选坝址位于黔南州瓮安县天文镇高坝村大花山下游1km处的双狮河段。水库距县城约28km,有乡村公路位于库区右岸,交通相对便利。水库坝址控制集水面积787km2,主河道河长53.5km,河床平均比降8.45‰。水库校核洪水位852.99m,总库容6 705m3;水库正常蓄水位848.00m,相应库容为5 527万m3;水库死水位816.00m,相应库容为1 182

万m3,兴利库容4 345万m3。工程任务为工业供水及灌溉供水。供水受水区主要为瓮安工业园区拓展区、瓮安县江界河镇麻池村等5个村灌面。水库设计年供

水量11 380万m3/a,其中瓮安工业园区拓展区供水量10 750万m3,灌溉供水

量630万m3。坝型为碾压混凝土拱坝,工程等别为Ⅲ等,工程规模属中型。

2 项目建设的必要性

2.1 瓮安工业园区拓展区用水困难亟待解决

随着瓮安工业园区拓展区入驻企业不断增加和小城镇扩大,城镇供水和工业用水量将大幅度增加,现有的供水设施将无法保证供水。根据需水预测结果,瓮安工业园区拓展区的工业最高日需水量为45.24万m3/d,规划拓展区供水规模46万

岸边溢洪道设计[详细]

岸边溢洪道设计[详细]

岸边溢洪道设计

6.3.1溢洪道说明

溢洪道其主要任务是泄洪,土石坝不允许水过坝顶,需要专门修建泄洪建筑物.根据本工程的地形条件,上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽,所以选择溢洪道设置在大坝左岸,为带胸墙孔口式岸边溢洪道.溢洪道由引渠段、 堰闸段、 泄槽段、 挑流鼻坎段组成. 6.3.2 溢洪道引水渠

为了 使水流平缓,减小或不发生漩涡和翻滚现象,进口采用喇叭口,进口宽度 B=50米.设计流速4米/s,横断面在岩基上接近矩形,边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度 为1:0.5;采用梯形断面,进水渠的纵断面做成平底.在靠近溢流堰前断区,由于流速较大,为了 防止冲刷和减少水头损失,可采用混泥土护面厚度 为0.5米. 6.3.3 控制段

控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰. 溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,溢流堰作用是控制泄流能力,本次设计采用实用堰,优点是流量大,在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长,工程量小.采用弧形闸门.

初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H 0 堰顶高程H=1838=1858.22—H 0,则H 0=20.22米 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为:

3

20

=Q ε溢

式中:

ε ——闸墩侧收缩系数,0.9; 米——流量系数,0.48:; g ——重力加速度 ,9.81 2m/s ;

B ——堰宽,12米;

水位为设计洪水位1858.22米时,堰顶高程1838米,设计Q 溢=4645米3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69米,取B=14米.

溢洪道

溢洪道

2.4 溢洪道设计和计算

根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》(SL253—2000)(该规范适用于大、中型水利水电工程中岩基上的1、2、3级河岸式溢洪道),对溢洪道进行计算和设计。该工程中,河岸式溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲段及出水渠组成。

2.4.1 进水渠和控制段的设计

2.4.1.1 溢洪道的水力计算

由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址(厂址)水位流量关系曲线可得出相应的下游水位,并与上游水位相减得出上下游水头差,并以此列表。

表4、溢洪道水力计算成果表

2.4.1.2控制段的设计

控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物。堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等型式。开敞式溢流堰有较大的超泄能力,宜优先选用。

宽顶堰结构构简单,施工方便,但流量系数低故不选用。实用堰需要的溢流前缘较短,工程量相对较小,但施工较复杂也不选用,而驼峰堰的堰体低,流量系数较大,设计与施工简便,对地基要求低,所以工程设计中采用驼峰堰,并且在两侧设置边墙。 2.4.1.3 控制段的计算

采用的驼峰堰为低堰,且开敞式堰面,根据《溢洪道设计规范》(SL253—2000)中,对于1 1.33d P H

根据《溢洪道设计规范》中驼峰堰堰面曲线图((A.1.5)驼峰堰剖面示意图)及表((A.1.5)驼峰堰体型参数),选用a 型,得出了该工程中驼峰堰的剖面尺寸。

表5、驼峰堰的剖面尺寸示意图

且得到堰底高程,即堰顶高程与上游堰高之差,为122m —2.24m=119.76m 。

2.4.1.4进水渠的设计图2 驼峰堰剖面示意图

有闸控制下实用堰泄流能力曲线计算

有闸控制下实用堰泄流能力曲线计算

有闸控制下实用堰泄流能力曲线计算

张剑;田楠;张译文

【摘要】如何正确绘制有闸控制下WES实用堰的泄流能力曲线,是目前一些年轻设计人员遇到的问题.从溢流堰泄流的基本理论入手,推导并整理了实用堰堰流和闸孔出流流量公式,介绍了初始流速的计算方法和闸孔出流向堰流转变的条件及其泄流能力曲线的组成.结合工程实例,分析计算有闸控制下WES实用堰的泄流能力曲线,为设计人员正确绘制泄流能力曲线提供指导.

【期刊名称】《长江工程职业技术学院学报》

【年(卷),期】2018(035)004

【总页数】4页(P8-11)

【关键词】泄流能力曲线;堰流;闸孔出流;流量公式

【作者】张剑;田楠;张译文

【作者单位】重庆市水利电力建筑勘测设计研究院,重庆 401120;重庆交通大学,重庆 400074;重庆市水利电力建筑勘测设计研究院,重庆 401120

【正文语种】中文

【中图分类】TV223.21

0 引言

水利枢纽工程常常采用实用堰作为有闸控制下的溢流堰。在实际工程设计中,基层设计人员在分析泄流能力时,往往不能正确地绘制溢流堰泄流能力曲线。本文以有

闸控制下的实用堰为主要分析对象,通过对有闸控制下实用堰堰流和闸孔出流两种水流流态的流量公式的理论推导,找出闸孔出流与堰流的泄流过渡区,绘制出从闸孔出流到堰流的泄流能力曲线,并对比分析计入行近流速和不计入行近流速对下泄流量值的影响情况,最后结合工程实例,分析计算堰闸组合时泄流能力曲线的绘制方法,为设计人员正确绘制泄流能力曲线提供指导。

1 堰流公式的理论推导

当闸门完全开启,水流下泄时不受闸门控制,这种出流状态叫做堰流[1]。以WES 实用堰为例,应用能量方程来推求堰流计算的基本公式。如图1所示:

确定溢流坝断面形式和水力计算

确定溢流坝断面形式和水力计算

附录C 溢流坝段设计及水力计算

不设闸门的堰顶高程就是水库的正常蓄水位,库水位超过堰顶后就溢过堰顶泄向下游,这种型式结构简单、管理方便,适用洪水流量大、上游淹没损失不大的中小型工程。

坝顶表孔溢洪道优点:(1)结构简单,检查维修方便,(2)水流平顺,(3)便于排除漂浮物,不易堵塞,(4)泄流量与堰顶水头H 的3/2次,超泄潜力大。但表孔位置较高,在开始泄流时流量很小,不能及时加大泄量降低库水位。另外它不能满足排砂、放库等要求。

溢流堰泄流能力计算

基本公式: 232w

s H g B Cm Q σ= (C-1) 式中:Q —流量,m 3/s ; B —溢流堰净宽,m ;

H w —堰顶以上作用水头,H w = ⨯90%= g —重力加速度,m/s 2;

m —流量系数,根据P/H d ≥3时,可取m=m d =~,本设计中坝高为=, H d =H w , P/ H d ==19,取;

C —上游面为铅直时,C 取; ε—侧收缩系数; δs —淹没系数,取;

曲线型实用堰设置中墩,共2孔,每孔净宽13m 。

曲线型实用堰的侧收缩系数可由以下公式计算:

nb

H n w

k ]

)1([2.010ζζε-+⨯-= (C-2)

k ζ为边墩形状系数,边墩取为圆弧形,系数为;

0ζ为中墩形状系数,中墩也同样取为圆弧形,系数为。所以原式代入数

据:

H w =⨯ s m H g B Cm Q w

s /3132.38.922697.049.0232

323=⨯⨯⨯⨯⨯==εσ

有导流洞参加调洪,参加q=100m/m 3,故校核泄Q Q >=319m 3/s,满足要求。 溢流坝剖面设计

WES溢流堰堰面设计

WES溢流堰堰面设计

3.2 幂曲线末端端点计算
设计幂曲线末端端点切线坡率m=
1.35
对堰面幂曲线一阶求导得:dy/dx=
0.293004092583426x^0.85
由1/m=dy/dx得幂曲线末端点A点坐标: Xa= 2.978
Ya= 1.192 堰顶下游幂曲线坐标表
A点高程 =
1625.808
X 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 2.978
m
与堰下游反弧面相接的泄槽纵坡i= 0.200000
溢流堰共分 4 孔,中墩厚度d= 0.6
m
校核流量下的堰上水头Hmax= 4.549
m
上游堰高P1= 6
m
3 堰面曲线选择
(1)根据规范2.3.3条,控制堰的型式应根据地形、地质条件、水利条件、运用要求,通过技术经济
综合比较选定。堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等型式。开敞式溢流堰有较
0.85 Hmax = 3.867 m
高堰
1.33Hd= 5.143 m < 上游堰高P1=6,因此溢流堰为高堰
P1/Hd= 1.552 > 1.0,取k= 2
由于上游堰面铅直,即△y╱△x=3∶0,故取n=
1.850
将数据代入
xn kHdn1 y ,即得下游堰面曲线方程: x1.85= 6.31390498231098y

重力坝课程设计doc

重力坝课程设计doc

设计内容

一、 确定工程等级

由校核洪水位 m 查水库水位———容积曲线读出库容为亿3

m ,属于大(2)型,永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级,次要建筑物和临时建筑物为3级。

一、 确定坝顶高程

(1)超高值Δh 的计算

Δh = h1% + hz + hc

Δh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差,m ; H1% —累计频率为1%时的波浪高度,m ;

hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差,m ; hc —安全加高,按表3-1 采

内陆峡谷水库,宜按官厅水库公式计算(适用于0V <20m/s 及 D <20km ) 下面按官厅公式计算h1% , hz 。

113

120

22000.0076gh

gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭ 11 3.75

2.150

220

00.331m

gL gD v v v -⎛⎫= ⎪⎝⎭

2

2l z h H

h cth

L

L

ππ=

式中:D ——吹程,km ,按回水长度计。

m L ——波长,m

z h ——壅高,m

V0 ——计算风速

h——当

2

20250

gD

v

=时,为累积频率5%的波高h5%;当

2

2501000

gD

v

=时,

为累积频率10%的波高h10%。

规范规定应采用累计频率为1%时的波高,对应于5%波高,应由累积频率为P(%)的波高hp 与平均波高的关系可按表进行换

超高值Δh 的计算的基本数据

设计洪水位校核洪水位

吹程D(m)

风速

v(m)27 18

安全加高

c

h(m)

断面面积S(2

m)

断面宽度B(m)

正常蓄水位和设计洪水位时,采用重现期为50 年的最大风速,本次设计

27/

(完整word版)重力坝

(完整word版)重力坝

第4章溢流坝坝体设计

一、泄水方式的选择

溢流重力坝既要挡水又要泄水,不仅要满足稳定和强度要求,还要满足泄水要求。因此需要有足够的孔口尺寸、较好体型的堰型,以满足泄水的要求;且使水流平顺,不产生空蚀破坏。

重力坝的泄水主要方式有开敞式和孔口式溢流,开敞溢流式的堰除了有较好的调节性能外,还便于设计和施工,同时这种形式的堰在我国应用广泛,有很多的工程实践经验。故本设计采用开敞溢流式孔口形式,堰顶设置门.

二、溢流坝剖面拟定

溢流曲线由顶部曲线段、中间直线段和底部反弧段三部分组成。设计要求:(1)有较高的流量系数,泄流能力大;

(2)水流平顺,不产生不利的负压和空蚀破坏;

(3)体形简单,造价低,便于施工.

本设计采用的溢流坝的基本剖面为三角形.其上游面为直线面,即取上游的坡率为n=0,溢流面由顶部的曲线、中间的直线、底部的反弧三部分组成。

1、定型设计水头的确定:

①初步估算H,可假定。由于收缩系数与上游作用水头有关,则可先假设侧收缩系数,求出H,在核算侧收缩系数值。因堰顶高程和水头未知,先按自由出流计算,则取,然后再校核。由题意知Q=32800,取m=0。502,设=0。90,则

==14。9m

②计算实际水头H。查图和表得边墩形状系数为0。7,闸墩形状系数为0.45,因1,

=10.2=0。91

用求得的近似值代入上式重新计算

=14.82m

,则所求的值不变,这说明以上所求的=14。82m

已知上游河道宽为1000m,上游设计水位为225.7m,河床高程为153.5m,近似按矩形断面计算上游过水断面面积

=1000=72200

水闸泄流能力实验指导

水闸泄流能力实验指导

泄流能力模型试验指导书

一.基本资料:

1.某水利枢纽工程,总平面布置主要采用引水式厂房,因坝址地形狭窄,故电站厂房布置在大坝下游约300m处右岸, 枢纽主要建筑物为大坝、引水发电隧洞,电站厂房、升压站及进站公路等组成,坝顶轴线总长度为139.1m。

2.大坝为重力坝,坝轴线垂直于河床布置,坝顶总长139.10m,溢流坝段置于河床中部,坝段长52.00m,设3孔溢流闸,单孔孔口尺寸为14.0×10.0m(宽×高),溢流堰堰顶高程435.0m,堰面采用WES曲线,挑流消能;溢流坝段两端为非溢流坝段,坝顶高程为450.00m,坝顶宽5.0m,左岸、右岸坝段长度为46.0m和41.6m,溢流坝段最大坝高58.50m。

溢流坝布置于河床中部,溢流前缘长52.0m,溢流净宽42.0m,堰顶高程435.00m,堰面采用WES曲线,堰面曲线定型设计水头采用最大水头的80%,即Hd=0.8Hmax。,堰面曲线前段由三段圆弧组成。

溢流坝最大坝高为59.50m,大坝底宽为46.75m。溢流坝上游坝面在高程417.00m以上坝面垂直,高程417.00m以下坝坡为1:0.2。下游堰面曲线方程为y=0.0605x1.85。堰面曲线与反弧段间采用直线连接,直线段坡度为1:0.9,长度为4.57m。溢流坝反弧段半径为19.5m,反弧挑射角度为21.24°,溢流面采用C30聚丙烯纤维砼结构。

溢流堰堰顶设闸门控制,分为3孔,每孔均设平面检修闸

门门槽及弧形工作闸门门槽各一道。闸门孔口尺寸为14×10m (宽×高),闸门顶高程为445.50m。采用液压启闭方式,上游检修闸门则由一台移动门机启闭,启闭平台高程为451.50m。

堰流公式

堰流公式
hs/H0(hs从堰顶算起的下游水深)
hs越大,下游水位的顶托作用越大,过流能力影响越大
P2/H0(P2下游堰高)
当下游护坦较高,P2/H0较小时,即使下游水位低于堰顶,过堰水流也会受下游护坦影响,产生类似的淹没效果,降低过流能力。
五、曲线型低堰的水力设计
水利工程中,河岸式溢洪道或开敞式进水闸,由于地形、地质多方面因素影响,常将底坎作成高度较小的宽顶堰或实用堰。高度较小的曲线型实用堰常能得到比宽顶堰大的流量系数。

由②式得
令 ,其中k为系数,则

再令:流速系数 ;流量系数
则③式可变为

由④式可知:
影响流量系数的主要因素
——反映局部水头损失的影响。包括:堰顶水头、上游堰高P1、堰顶口边缘形状等
——反映堰顶水流垂直收缩程度(1-1断面水舌厚度kH)
——代表堰顶断面平均测压管水头与堰顶全水头之比
侧向收缩影响有的堰顶过流宽小于上游渠宽;堰顶设闸墩及边墩,引起水流侧向收缩,降低过流能力,用侧收缩系数 反映其影响。
按下列经验公式计算
ε=1-0.2[Ka+(n-1)KP]H0/nb’
式中:n——溢流孔
B——每孔宽度
Ka——边墩系数
KP——闸墩系数
边墩系数Ka与边墩平面形状、行进流速有关,其值越大,ε越小,过流能力降低。
圆弧形边墩,当行进水流正向进入溢流堰时,Ka=0.1(与混凝土非溢流坝段邻接的高溢流堰),Ka=0.2(与土坝邻接的高溢流堰);当行进水流非正向进入溢流堰时,Ka适当加大。闸墩系数Kp与闸墩头部形状,H0/Hd,闸墩头部与堰上游面的相对位置等因素有关。

泄流曲线

泄流曲线
Fra Baidu bibliotek
闸孔孔数 每孔净宽 n b (2g)^(1/2) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294
判断淹没出流
1.58 1.775 1.753333333 1.73 1.75 1.765 1.44875 1.308888889 1.342391304 1.459793814
476.78 478.75 480.46 482.12 483.95 485.79 486.79 486.98 487.55 489.36
水位 H0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9.2 9.7 10.7 11.7 12.2 12.7
水位高程 1775.8 1776.8 1777.8 1778.8 1779.8 1780.8 1781.8 1782.8 1783.8 1784.8 1785 1785.5 1786.5 1787.5 1788 1788.5
上游水位 (H0)^(3/2) 0 1.0000 2.8284 5.1962 8.0000 11.1803 14.6969 18.5203 22.6274 27.0000 27.9050 30.2105 35.0006 40.0202 42.6128 45.2591

WES堰型泄流曲线

WES堰型泄流曲线

流量系数 孔口净宽 (2g)^(1/2) 0.475 77 4.4294 流量系数 孔口净宽 (2g)^(1/2) 0.475 77 4.4294 流量系数 孔口净宽 (2g)^(1/2) 0.475 77 4.4294 流量系数 孔口净宽 (2g)^(1/2) 0.475 77 4.4294
校核(p=0.2%) 设计(p=2%)
0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9
1.78 1.60 1.45 1.33 1.23 1.11 1.04 0.98
盖石洞泄流曲线 9000 8000 7000 6000 堰顶水头H 5000
系列1
4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 泄流量(m3/s)
盖石洞WBS堰型平板闸门泄流曲线,闸门净宽77m,总宽99m,
流量系数 闸孔孔数 m n 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 0.475000 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 每孔净宽 b 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 (2g)^(1/2) 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 4.4294 堰顶水头H 15.10 堰顶水头H 13.00 堰顶水头H 10.70 堰顶水头H 10.50 上游水位 (H0)^(3/2) 0.00 1.00 2.83 5.20 8.00 11.18 14.70 18.52 22.63 27.00 31.62 36.48 41.57 46.87 54.64 60.43 66.41 (H0)^(3/2) 58.68 (H0)^(3/2) 46.87 (H0)^(3/2) 35.00 (H0)^(3/2) 34.02

(完整word版)溢流坝段设计1

(完整word版)溢流坝段设计1

溢流坝段设计

一、孔口设计

1、孔口形式

本设计溢流坝段采用开敞式溢流坝,孔口形式采用坝顶溢流式,堰顶不设闸门,所以溢流堰堰顶高程即为正常蓄水位605m。

2、孔口尺寸

本设计溢流堰净宽51m,每孔净宽17m。

二、溢流坝剖面设计

溢流坝曲线由顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段三部分组成,溢流面曲线采用WES曲线。

1、设计依据

《溢洪道设计规范》(SL 253-2002)

2、基本资料

有上述资料可得出H max=5.97m。

3、溢流曲线设计

溢流曲线具体尺寸要求如下图一所示,其中H d为堰面曲线定型设计水头设计水头,规范要求按最大作用水头H max的75%到95%计算,本设计采用80%倍的H max,所以H d=4.78m。上游堰高P1=42m>1.33H d=6.35m,所以本设计为高堰流量系数m d=0.502。

1)

曲线参数计算表

2)、下游曲线段

下游曲线段计算公式为:

1

n n d x kH y

-=

式中:H d 为堰面曲线定型设计水头;

x ,y 为原点下游堰面曲线横纵坐标; n 与上游堰坡有关; k 当P 1/H d >1.0时,k 值由规范查取,当P 1/H d ≦1.0时,k 取2.0到2.2。 上游堰坡垂直,所以由规范查的n=1.85;P 1/H d =8.8>1.0,所以由规范查的k=2.0。综上所述,本设计溢流堰堰面曲线段公式为:

()()

1.85

0.5d

d

y x H H =

经excel 计算可得堰面曲线计算表如下表所示:

3)、中间直线段

直线段与曲线段的切点计算如下所示:

0.850.851.85120.7y

溢洪道设计计算说明

溢洪道设计计算说明

岸边溢洪道设计

6.3.1溢洪道说明

溢洪道其主要任务是泄洪,土石坝不允许水过坝顶,需要专门修建泄洪建筑物。根据本工程的地形条件,上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽,所以选择溢洪道设置在大坝左岸,为带胸墙孔口式岸边溢洪道。溢洪道由引渠段、堰闸段、泄槽段、挑流鼻坎段组成。

6.3.2 溢洪道引水渠

为了使水流平缓,减小或不发生漩涡和翻滚现象,进口采用喇叭口,进口宽度B=50m.设计流速4m/s,横断面在岩基上接近矩形,边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度为1:0.5;采用梯形断面,进水渠的纵断面做成平底。在靠近溢流堰前断区,由于流速较大,为了防止冲刷和减少水头损失,可采用混泥土护面厚度为0.5m。

6.3.3 控制段

控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰。溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,溢流堰作用是控制泄流能力,本次设计采用实用堰,优点是流量大,在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长,工程量小。采用弧形闸门。

初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H0

堰顶高程H=1838=1858.22—H 0,则H 0=20.22m 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为:

3

20

=Q ε溢

式中:

ε ——闸墩侧收缩系数,0.9; m ——流量系数,0.48:; g ——重力加速度,9.81 2m/s ; B ——堰宽,12m;

水位为设计洪水位1858.22m 时,堰顶高程1838m ,设计Q 溢=4645m3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.

WES溢流堰堰面设计

WES溢流堰堰面设计

n…闸孔数目
H0…计入行近流速的堰上总水头,m,H0=H+v² /2g g…重力加速度,m/s²
m…二维水流WES实用堰流量系数,由规范表A2.1.1-1查得
c…上游堰坡影响系数(上游堰坡铅直时c=1.0;上游堰坡倾斜时,由规范表A2.1.1-2查得)
ε…闸墩侧收缩系数
ξ0…中墩形状系数,查规范表A.2.1-3 ξK…边墩形状系数,如图A.2.1-2,对于直角矩形ξK=1.0;折线或圆角形ξK=0.7;流线形ξK=0.4 σs…淹没系数,查规范图A.2.1-3,不淹没时σs=1.0
p01z1校核洪水标准下泄流量qp1z2设计洪水标准下泄流量qp333z3消能防冲标准下泄流量q设计堰顶高程z4上游引渠底板高程z5与堰下游反弧面相接的泄槽纵坡i孔中墩厚度d校核流量下的堰上水头hmax上游堰高p11根据规范233条控制堰的型式应根据地形地质条件水利条件运用要求通过技术经济2按规范331条采用开敞式实用堰时堰顶下游堰面宜优先采用wes型幂曲线堰顶上游堰头可本工程下游堰面选用wes幂曲线按附录a111式上游堰头为三圆弧上游面铅直
大的超泄能力,宜优先选用。
本工程选用开敞式实用堰。
(2)按规范3.3.1条,采用开敞式实用堰时,堰顶下游堰面宜优先采用WES型幂曲线,堰顶上游堰头可 采 用
本工程下游堰面选用WES幂曲线(按附录A.1.1-1式),上游堰头为三圆弧,上游面铅直。
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P1/Hd 1 0.433 0.448 0.460 0.472 0.482 0.491 0.496 0.502 0.506 0.508 ≥1.33 0.436 0.451 0.464 0.476 0.486 0.494 0.501 0.507 0.510 0.513 0.57 0.431 0.445 0.458 0.467 0.477 0.484 0.490 0.495 0.498 0.500
Hw/Hd 0.2 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 0.425 0.438 0.450 0.458 0.467 0.473 0.479 0.482 0.485 0.496 0.4 0.430 0.442 0.455 0.463 0.474 0.480 0.486 0.491 0.495 0.498 0.6 0.431 0.445 0.458 0.468 0.477 0.485 0.491 0.496 0.499 0.500
备注:表中蓝色文字栏是由插值得到。
Hale Waihona Puke Baidu
开敞式WES曲线泄流能力计算表
1 已知: 堰顶高程(m) 堰高P1(m) 中墩形状系数ζ0 重力加速度g 1014.0 2.0 0.45 9.81 单孔宽度b(m) 定型设计水头Hd(m) 边墩形状系数ζk 8 3.5 0.7 孔数n 行进流速v(m/s) 淹没系数σs 3 0 1
备注:中墩和边墩形状系数跟进口形式有关,详查溢洪道设计规范。 假设的定型设计水头Hd必须满足与最大水头的关系(0.75~0.95),可先进行估算。 2 计算: 起始水位 步长 上游水位(m) 1014.00 1014.20 1014.40 1014.60 1014.80 1015.00 1015.20 1015.40 1015.60 1015.80 1016.00 1014 0.2 H0(m) 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 闸孔总净宽 B(m) 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 24.00 淹没系数σs 侧收缩系数ε 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98 0.98 0.98 0.97 H0/Hd 0.00 0.06 0.11 0.17 0.23 0.29 0.34 0.40 0.46 0.51 0.57 P1/Hd 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 流量系数m 流量Q(m³ /s) 0.430 0.430 0.430 0.430 0.430 0.430 0.430 0.431 0.439 0.446 0.454 0.00 4.08 11.50 21.08 32.36 45.10 59.13 74.46 92.37 111.86 132.83
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