溢洪道的设计电子教案
侧槽溢洪道课程设计
侧槽溢洪道课程设计标题：侧槽溢洪道课程设计一、课程介绍侧槽溢洪道是水利工程中常见的一种溢洪排洪设施，用于控制水体的排洪和调节水位。
本课程旨在通过理论教学和实践操作，使学生掌握侧槽溢洪道的设计原理、计算方法和施工技术，培养学生的工程实践能力和解决实际问题的能力。
二、课程目标1. 理解侧槽溢洪道的作用和优点；2. 掌握侧槽溢洪道的设计原理和计算方法；3. 学习侧槽溢洪道的施工技术和操作要点；4. 能够利用所学知识解决实际工程问题。
三、课程内容1. 侧槽溢洪道的概述- 侧槽溢洪道的定义和分类；- 侧槽溢洪道的作用和优点。
2. 侧槽溢洪道的设计原理- 溢流能量和力学特性理论；- 汇流方式和水位计算。
3. 侧槽溢洪道的设计计算- 侧槽溢洪道的几何形状参数计算；- 溢洪流量计算；- 侧槽尺寸的选择和调整；- 引水建筑物的布置和设计。
4. 侧槽溢洪道的施工技术- 地基处理；- 侧槽溢洪道的拆除和修复；- 防渗措施；- 安全措施。
5. 实践操作- 利用软件进行侧槽溢洪道的设计和计算；- 进行侧槽溢洪道的现场勘测和实际操作。
四、课程评估1. 平时成绩：包括课堂参与、作业、实验报告等；2. 期中考试：考察理论知识的掌握和应用能力；3. 实践操作：考察实际操作能力和解决问题的能力；4. 课程论文：要求学生选择相关主题撰写课程论文。
五、参考教材1. 《水工结构设计手册》；2. 《水利水电工程概论》；3. 《水工设计》；4. 《水利工程设计与计算》。
六、教学方式1. 理论讲授：通过课堂讲解传授基本理论知识；2. 实践操作：通过软件操作和现场实践操作，让学生掌握实际应用技能；3. 讨论研究：教师组织学生进行小组讨论和研究，培养学生的团队合作和解决问题的能力。
七、课程时间安排1. 总学时：48学时；2. 理论教学：32学时；3. 实践操作：8学时；4. 课程论文：8学时。
以上是侧槽溢洪道课程设计的简要内容，通过该课程的学习，学生将能够全面掌握侧槽溢洪道的设计和施工技术，为将来从事水利工程相关工作打下坚实基础。
溢洪道设计
某水库溢洪道设计一、设计方案理论论证某水库由于当年的条件限制，所以工程质量较差，加之近40年的运行，反复冻融破坏，结构、设备老化，水库诸多隐患，水库经专家鉴定，评价为：溢洪道无底板，右侧边墙短，破坏严重，安全评定为C级。
根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253-2000），对溢洪道进行计算和设计。
该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。
（一）、溢洪道水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。
溢洪道开挖后，为减轻糙率和防止冲刷，需进行衬砌，糙率取n=0.016。
溢洪道为3级建筑物，按10年一遇设计，20年一遇校核的洪水标准。
（二）、进水渠的设计根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），进水渠的布置应依照以下原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅。
进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。
进水渠的地基为土基，故采用梯形断面；底坡为平底坡，边坡采用m=0.5。
根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）进水渠设计流速宜采用3~5m/s，渠内流速取υ=3.0m/s，渠底宽度大于堰宽，渠底高程是18.259m。
进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表1-2。
表1-2 进水渠断面尺寸计算表- 1 -- 2 -由计算可以拟定引渠底宽B=10 m （为了安全），引渠长L=10m 。
（二）、控制段的设计控制段也叫溢流堰段，控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，其作用是控制泄流能力。
本工程是以灌溉为主的小型工程，溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，开敞式溢流堰有较大的超泄能力，故堰型选用开敞式宽顶堰，断面为矩形。
顶部高程与正常蓄水位齐平，为18.80m 。
堰厚δ拟为8米（2.5H<δ<10H ）。
堰宽由流量方程求得，具体计算见表1-3。
表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g)由计算知，控制堰宽取b=15m 为宜。
溢洪道毕业设计
溢洪道毕业设计溢洪道毕业设计一、设计背景与目的在大型水电站建设过程中，为了减少水坝坍塌的风险，同时也为了利用各类的水力资源更加合理化，设计了一个新型的工程设施——溢洪道。
溢洪道是在水坝的建设过程中所设计的重要部分，其主要功能是安全泄洪，避免水库因为降雨、融雪等因素导致的水位上涨而对水坝造成的威胁。
其次，溢洪道还能够对水库水位进行调节和控制，使水库始终处于安全且合理的水位。
本次毕业设计将针对一座大型水电站所设计的溢洪道进行详细的设计与分析，在满足固有功能的前提下，尽可能的优化设计方案，让其在未来的应用中拥有更加广阔的应用前景。
二、设计内容与要求（一）设计基本参数1. 溢流能力：20000m3/s2. 进口水头：25m3. 出口水头：0m（二）设计流程1. 建立影响因素分析模型，对影响溢洪道设计的因素进行评估。
2. 进行溢洪道的初始设计，包括道渠形状、布局、尺寸等。
3. 开展数值计算与仿真，对设计方案进行评估和优化。
4. 进行模型试验，测试设计方案的可行性和稳定性。
5. 撰写设计报告，总结设计过程及结果，提供合理的优化建议。
（三）设计要求1. 溢洪道能够在极端条件下保证正常运行。
2. 设计方案应具有合理的经济性。
3. 溢洪道的施工方案应具有可行性和可操作性。
4. 设计方案应符合有关法律法规和现行规范的要求。
三、设计方法与流程1. 影响因素分析将影响溢洪道设计的因素分为四大类：（1）水文地质条件：主要包括降雨、融雪、山洪、地震等自然条件。
（2）水资源指标：主要包括水流量、水位、水文特征等。
（3）环境因素：主要包括区域气候、地形地貌等。
（4）工程技术指标：主要包括建筑材料、建筑工艺、施工方案等。
2. 初始设计根据影响因素分析的结果，进行初步的设计方案，包括溢洪道的长度、宽度、深度等参数。
3. 数值计算与仿真采用CFD数值仿真技术对设计方案进行流动分析，评估各参数对溢洪道性能的影响。
4. 模型试验进行溢洪道的模型试验，通过对不同参数下的试验效果进行比较分析，优化设计方案。
溢洪道设计
某水库溢洪道设计一、设计方案理论论证某水库由于当年的条件限制，所以工程质量较差，加之近40年的运行，反复冻融破坏，结构、设备老化，水库诸多隐患，水库经专家鉴定，评价为：溢洪道无底板，右侧边墙短，破坏严重，安全评定为C级。
根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253-2000），对溢洪道进行计算和设计。
该工程中河岸式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽、出口消能和尾水渠等部分组成。
（一）、溢洪道水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址水位流量关系曲线可得出下表。
溢洪道开挖后，为减轻糙率和防止冲刷，需进行衬砌，糙率取n=0.016。
溢洪道为3级建筑物，按10年一遇设计，20年一遇校核的洪水标准。
（二）、进水渠的设计根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），进水渠的布置应依照以下原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅。
进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。
进水渠的地基为土基，故采用梯形断面；底坡为平底坡，边坡采用m=0.5。
根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）进水渠设计流速宜采用3~5m/s，渠内流速取υ=3.0m/s，渠底宽度大于堰宽，渠底高程是18.259m。
进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表1-2。
表1-2 进水渠断面尺寸计算表- 1 -- 2 -由计算可以拟定引渠底宽B=10 m （为了安全），引渠长L=10m 。
（二）、控制段的设计控制段也叫溢流堰段，控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，其作用是控制泄流能力。
本工程是以灌溉为主的小型工程，溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，开敞式溢流堰有较大的超泄能力，故堰型选用开敞式宽顶堰，断面为矩形。
顶部高程与正常蓄水位齐平，为18.80m 。
堰厚δ拟为8米（2.5H<δ<10H ）。
堰宽由流量方程求得，具体计算见表1-3。
表1-3 堰宽计算表 (忽略行近水头υ2/2g)由计算知，控制堰宽取b=15m 为宜。
第八章溢洪道设计09讲义教材
（五）消能防冲设施
(1) 溢洪道消能防冲设施的型式应根据地形、地质条件、泄流条 件、运行方式、下游水深及河床抗冲能力、消能防冲要求、下游 水流衔接及对其它建筑物影响等因素，通过技术经济比较选定。 河岸式溢洪道可采用挑流消能或底流消能，亦可采用面流、戽流 或其它消能型式。 (2) 溢洪道消能防冲建筑物的设计洪水标准：l级建筑物按100年 一遇洪水设计；2级建筑物按50年一遇洪水设计，3级建筑物按 30年一遇洪水设计。同时，还应考虑宣泄低于消能防冲设计洪水 标准的洪水时可能出现的不利情况。
(3) 选定的消能设施，应保证在宣泄消能防冲设计洪水流量及以 下各级流量，尤其是在宣泄常遇洪水时消能效果良好，结构可靠， 并能防空蚀、抗磨损和抗冻害，必要时可采用相应措施。淹没于 水下的消能工宜考虑检修条件。 (4) 挑流消能可用于岩石地基的高、中水头枢纽。溢洪道挑流消 能设施的平面形式可采用等宽式、扩散式、收缩式。挑流鼻坎可 选用连续式、差动式和各种异型鼻坎等。 (5) 当采用挑流消能时，应慎重考虑挑射水流的雾化和多泥沙河 流的泥雾对枢纽其它建筑物及岸坡的安全和正常运行的影响。 (6) 当采用挑流消能遇有下列情况时，必须采取妥善措施处理。
板块上、下游端均设齿槽，但不应只在板块下游端设置齿槽。
（五）挑流鼻坎
(1) 挑流鼻坎在泄洪时所受的动水压力按下列公式计算，其抗滑 稳定分析及安全系数可与控制段相同。
(2) 挑流鼻坎顺水流向纵缝的间距可按5.2.2第3.(4)的要求采用。 挑流鼻坎不宜设垂直水流向的结构缝。
（六）消力池护坦
(1) 消力池护坦应进行抗浮稳定复核。对设有消力齿、消力墩或尾 槛的护坦，尚应进行抗倾及抗滑稳定复核。 (2) 护坦抗浮稳定应桉下列情况分别计算。
(3) 溢洪道混凝土与地基接触面、地基内岩体之间、地基内软 弱夹层层面的抗剪断强度 ， 的取值，对于大、中型溢洪道的规 划，可按有关规定选用；可行性研究报告以后各设计阶段，应根 据野外及室内试验成果分析确定；对于中型工程，若无条件进行 野外试验时，宜进行室内试验，并参照类似工程经验及有关规定 选用。 (4) 溢洪道的混凝土结构应考虑温度应力的影响，并根据当地的 气候条件、结构特点、地基设置锚筋时，应经计算并参照类似工程的经验 确定，必要时应进行锚筋抗拔试验。
水力学溢洪道课程设计
水力学溢洪道课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解水力学基本原理，掌握溢洪道的功能及设计要点；2. 掌握溢洪道各部分结构及其作用，了解不同类型溢洪道的适用条件；3. 学习相关的数学模型和计算方法，能够计算溢洪道的水力学参数。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析实际工程案例，提出改进措施；2. 培养学生运用计算机软件进行溢洪道设计和计算的能力；3. 提高学生解决实际问题的能力，培养团队合作精神和沟通表达能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，激发学习热情；2. 树立正确的工程伦理观念，认识到水利工程在国民经济和社会发展中的重要性；3. 培养学生热爱祖国、为人民服务的责任感，激发为我国水利事业贡献力量的志向。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合学生年级特点，注重理论联系实际，提高学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的水力学基础，具有较强的学习能力和探索精神，对水利工程有较高的兴趣。
教学要求：教师应结合课程内容和教学目标，采用案例教学、小组讨论等多种教学方法，引导学生主动参与，提高课堂效果。
同时，注重过程评价和结果评价相结合，全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 水力学基本原理回顾：流体力学基础，流体静力学，流体动力学；2. 溢洪道功能及设计要点：溢洪道的定义、作用、分类，设计原则及主要参数；3. 溢洪道结构及作用：进口段、控制段、泄槽段、出口段等结构组成及功能；4. 数学模型与计算方法：一维流动、二维流动的数学模型，水力学计算方法；5. 溢洪道设计案例分析：分析不同类型溢洪道在实际工程中的应用，总结设计经验；6. 计算机软件应用：介绍常用溢洪道设计软件，如AutoCAD、Mike等，并进行实际操作练习；7. 实践项目：分组进行溢洪道设计实践，包括资料收集、方案设计、计算分析及成果汇报。
教材关联章节：1. 《水力学》第一章：流体力学基本原理；2. 《水力学》第二章：流体静力学；3. 《水力学》第三章：流体动力学；4. 《水利工程概论》第十章：溢洪道设计与计算；5. 《水利工程实例分析》相关案例分析。
水坝溢洪通道毕业设计
水坝溢洪通道毕业设计
毕业设计简介
本毕业设计旨在设计一个水坝溢洪通道，以应对水库溢洪时的洪水排放问题。
设计要求
1. 安全性：设计应考虑通道的结构稳定性和抗洪能力，确保满足洪水排放需求时不会引起溃坝等安全隐患。
2. 效率性：通道设计应保证洪水能够快速排放，避免对周边地区和设施造成不必要的损害。
3. 可持续性：考虑通道的环境影响和长期维护成本，选择合适的材料和建设方式。
设计内容
1. 通道尺寸与形状的设计：根据水库的溢洪流量和排放要求，确定通道的长度、宽度和高度。
2. 通道布局设计：确定通道的位置和路径，考虑周边地形地貌和土壤条件。
3. 结构材料选择：选择适当的材料用于通道的建设，考虑耐久性和抗洪能力。
4. 施工方案设计：制定通道的施工方案，包括施工时间计划、工程设备配置等。
5. 安全措施设计：设计通道的安全措施，如防止泥石流、洪水漫溢等灾害事件的发生。
6. 经济评价：对设计方案进行成本评估，并进行经济效益和环境效益的分析。
设计成果
1. 设计图纸和施工图：绘制通道的设计图纸和施工图，包括平面布置、剖面图等。
2. 技术报告：撰写毕业设计技术报告，详细介绍设计方案、施工过程和成果分析。
时间安排
1. 毕业设计开始时间：20XX年XX月
2. 毕业设计完成时间：20XX年XX月
3. 毕业设计答辩时间：20XX年XX月
以上是对水坝溢洪通道毕业设计的简要介绍，具体设计内容和成果需要根据实际情况进行详细研究和开展。
6.5 溢洪道设计
一、溢洪道位置的选择 二、溢洪道的形式和断面尺寸的确定 举例 参考中华人民共和国水利部发布：溢洪道 设计规范SL253-2000
边墙
陡槽
高峰寺水库 溢洪道
下游
一、溢洪道位置的选择
取决于坝址的地形和地质条件等，影响工程的安全和投资。
1 尽量利用天然的有利地形条件，如分水鞍（或山坳）。以 节省开挖土石方量，减少工程投资，缩短工期。 2 在地质条件上要求两岸山坡较稳定，防止泄洪时发生滑塌 等事故。最好选择在岩石和基岩上，以耐冲刷，降低工程造 价；若做在土基上，应选择坚实的地基，并全部挖方，还必 须用浆砌石和混凝土衬砌。 3 在平面布置上，尽量做到直线布置，力求泄洪时水流顺畅。 进口离坝端应大于10m，出口应远离下游坝脚至少20m以上。 若地形限制，可将进口引水渠采用圆弧形曲线布置，并在弯 道凹岸做好护砌工程，其它部分应尽量做到直线布置。 4 溢洪道布置尽可能不和泄水洞放在同一侧，以免互相造成 水流干扰和影响卧管安全。
在结构上，溢流坎底板和两侧边墙用浆砌石砌筑，底板上游端 做成深为1m、厚0.5m的齿墙，以减少渗流和增加底板的稳定性。
②陡坡段：溢流坝下游衔接一段坡度较大（大于临界坡度） 的急流渠道称为陡坡段。在布置时应尽量使陡坡段顺直，保 证槽内水流平稳。 a．陡坡坡度的确定。从溢流坝下泄的水流为急流，因此陡 坡的坡度应大于临界坡度。通常采用的陡坡为1:3-1:5，在 岩基上可达1:1。 另外要根据地形和地质情况进行选择。如果坡度过于平缓， 则陡坡开挖长，土石开挖量大，不经济；但若陡坡很陡，则 下泄流速大，水流冲刷能大，要求陡坡的衬砌工程和下游的 防冲设施（消力池）必须做得很牢固。因此，在确定陡坡坡 度时，应尽可能与地面坡度相适应，并进行必要的方案比较。
溢洪道设计
第七章 溢洪道设计根据地形条件，设置岸边开敞式溢洪道。
溢洪道有进水渠，控制段，泄槽，出口消能段组成。
溢洪道的布置和形式选择应该根据水库水文，坝址地形地质水流条件，枢纽布置，施工，管理条件以及造价等因素决定。
7.1进水渠由于坝顶高程高于溢流堰堰顶高程，进水渠位于坝肩，垂直于坝轴线，引水渠要求水流平顺均匀，渠底高程要低于溢流堰高程。
溢流堰顶高程由资料给出，是汛前水位1994.7米。
根据地形取引水渠底高程为1990米。
进水渠导水墙由溢流堰两侧的边墙向上游延伸而成。
根据资料，导水墙高度要高过校核水位，为了考虑风浪等因素，取导水墙顶高程于大坝顶高程一致。
长度取大于进水口水深的两倍。
所以长度取距离大坝轴线25米，边墙厚度取2米。
渠底底板用混凝土浇筑，厚度取0.5米。
7.2控制段根据QA 水库相关资料，溢流堰采用实用堰，开敞式堰面曲线按公式计算n x =k )1( n d H y （7.1）式中 d H ----堰面曲线定型设计水头，【对于上游堰高P 1≥1.33d H 的高堰，取d H =（0.75～0.95）H max ；对于P 1<1.33d H 的低堰，则取d H =（0.65～0.85）H max ；H max 为校核流量下的堰上水头】x 、y----原点下游堰面曲线横、纵坐标； n----与上游堰坡有关的指数，见表7-1k----当P 1/d H >1.0 ,见表7-1；当P 1/d H ≤1.0时，取k=2.0～2.2.该溢流堰上游面为铅直，查规范得n 为1.85，k 取2。
又根据资料得，此溢流堰采用无闸门控制下泄流量，因而正常蓄水位即为其堰顶高程1994.7m 。
H max为校核流量下的堰上水头，故H max =1998.58-1994.7=3.88m.上游堰高P 1=1994.7-1932=62.7m ，知P 1≥1.33d H ，故d H =0.85H max =3.3m. P 2≥0.5d H ，此处取为P 2=0.6d H =1.98m 。
溢洪道的设计
0
90
闸口总宽度B（m）
HD
0
将上表中计算所得的宽度值在地形图中经验算可知，不能很好的适应地形条件，故选择设置闸门方案。
初步设定闸底板板面高程为，进口段顶面高程为。以校核情况计算，结果见下表5。（忽略动水水头）
表5设闸门时闸孔设计宽度
堰高P（m）
堰上水头H（m）
特征水位HD（m）
0
正常
设计
校核
P/H
安全超高△H（m）
流量系数：m
正常
设计
校核
Q（m3/s）
特征水位下的堰顶高程H(m)
设计（2%）
校核（1%）
正常
设计
校核
287
闸孔总宽度B（m）
初定堰顶高程H（m）
设计
校核
8
10
Bmax（m）
10
堰型：宽顶堰（有闸门）
初定设计值（m）
B
高程（m）
闸孔数
单孔宽度（m）
上游坡度
12
H
2
1
90
闸口总宽度B（m）
由校核洪水估算控制段总宽度，由资料可知，校核洪水（1%）下泄流量为 ，在不设置闸门的情况下，初步设定控制端底板板面高程为，进口段顶面高程为。以校核情况计算，计算结果见下表4。（忽略动水水头）
其中圆角宽顶堰 ： （ ）
下泄流量： （下同）
表4无闸门时闸孔设计宽度
堰高P（m）
堰上水头H（m）
特征水位HD（m）
if((HD>Hk)||(HD==Hk)&&(HD<Ho))
{
DR=-1;cout<<endl; cout<<" 控制断面上游的水面线"<<endl;
土石坝溢洪道工程设计方案
土石坝溢洪道工程设计方案一、前言土石坝溢洪道工程是为了安全保障坝体及下游防洪而设计的一项重要工程。
通过合理设计和科学施工，可以有效地减少坝体溢流对周围环境和人民生命财产造成的危害。
本设计方案将从工程背景、设计目标、设计依据、水文特征、工程方案等方面进行详细阐述，以期为相关工程的设计和施工提供有效的参考。
二、工程背景土石坝溢洪道工程所在地为某某省某某县，属于某某河流域。
该河流域水资源丰富，但在汛期时常遭遇暴雨洪水，给周边地区的居民和农田带来严重的威胁。
为了应对这一情况，需要对某某河流域进行一系列的防洪工程，其中包括土石坝溢洪道工程的设计和施工。
三、设计目标1. 实现坝体安全排洪：确保土石坝在暴雨洪水来临时能够有效地排洪，从而减少坝体溃坝的风险。
2. 降低下游洪水影响：通过合理的溢洪道设计，减少洪水对下游地区的影响，保障居民和农田的安全。
3. 提高工程可持续性：在设计中尽量考虑到工程的可持续性，确保工程在长期使用过程中能够安全、稳定地运行。
四、设计依据1. 《水利工程建设规划》2. 《水利工程建设管理条例》3. 《水利工程建设技术规范》4. 《水利工程设计手册》5. 《水利工程施工规范》以上是本设计依据的主要文件，我们将按照这些文件的规定来进行土石坝溢洪道工程的设计。
五、水文特征根据历史统计资料和水文研究，某某河流域的洪水特征如下：1. 平均年径流量：XXX立方米/秒2. 最大日最大流量：XXX立方米/秒3. 设计洪水标准：根据历史洪水数据及工程实际情况，确定设计洪水标准为XXX立方米/秒。
根据以上水文特征，我们将制定相应的工程方案来确保土石坝溢洪道工程的安全性。
六、工程方案1. 溢洪道位置选择：根据河流对岸地形和地貌，以及洪水流向等因素，确定土石坝溢洪道的最佳位置。
2. 溢洪道长度和宽度：根据设计洪水标准和工程实际情况，确定土石坝溢洪道的长度和宽度，以确保其能够承载设计洪水的流量。
3. 溢洪设施选择：根据工程实际情况和预算限制，选择适合的溢洪设施，包括溢洪闸门、溢洪孔等，以确保土石坝溢洪道能够有效地排洪。
实例4溢洪道设计
一、工程布置及构造溢洪道的主要任务是宣泄大于放空隧洞和机组过水能力的洪水。
溢洪道的型式为右岸河岸式溢洪道，堰顶高程380m 。
为宣泄洪水顺畅，减少坝后砼回填量，溢洪道布置在右岸距坝端50m 处，全长18m ，分为两孔，净宽6m ，总净宽12m ，边墩和中墩均为2m 。
由于正常挡水位为385m ，故设两扇6×5（宽×高）m 平板闸门。
启闭机室高程397m ，由闸墩支承，为了不影响坝顶交通，在390m 高程路面桥稍向下深延伸。
溢洪道中间设隔墙，两侧设有导流墙，墙长、墙厚、墙高分别均为82m ，1m 和3m 。
溢流堰曲线采用流量系数较大的WES 实用堰，曲线方程为y KH X n dn 1-=，本坝设计洪水水头H d =386.42-380=6.42m ，溢流堰面坐标如下表1.y X85.085.142.62⨯=即85.085.142.62⨯=X y 表1x (m) 235 10152025y (m)0.3711 0.7862.027.287 19.08 36.27 49.09曲线与上游坝面以园弧相接，其半径为R 1=0.5H d =3.21m R 2=0.2H d =1.284m a =0.175H d =1.1235m b =0.282H d =1.81m采用直线与堰面曲线相切，岸坡岩石以上用砼拱来支撑溢洪道底板，其下与反弧相接，反弧半径参考已建工程经验，采用R=11.5米。
由于本坝较高，鼻坎高程按照泄洪时不影响电站正常运行，又不冲刷两岸岸坡的原则，经水力计算确定挑流鼻坎高程为300米，挑射角25°，见图1。
图1 溢洪道剖面图 （单位：m ）二、水力计算（一）泄流能力计算 泄流能力按实用堰公式： 2302H g mnb Q =式中m ——流量系数，由于没有考虑侧收缩影响，故取0.49计算； n ——孔数, n =2；b ——每孔净宽， b =6米；H 0——堰上水头，略去行进流速水头。
溢洪道施工方案设计
1.1.溢洪道工程1.1.1.开挖工程1.1.1.1.主要工程量溢洪道的开挖有土方开挖和石方开挖，工程量见下表。
土石方明挖工程量1.1.1.2.施工布置( 1)渣场布置本标段渣场布置，详见施工总布置。
(2)施工道路布置根据施工总体布置，开挖利用道路有右岸上坝公路，同时根据开挖施工需要修建临时便道。
(3)施工供风水电施工供风水电布置，详见施工总布置。
1.1.1.3.开挖程序溢洪道开挖总的施工程序是：先修施工道路，然后按平面上分区，立面上从上至下分层开挖。
溢洪道开挖根据进出口分段进行。
边坡支护在分层开挖过程中紧跟开挖面进行，上层的支护保证下一层的开挖安全顺利进行，随机支护随开挖及时进行。
1.1.1.4.施工方法和工艺(1)土方明挖在场地开挖前，承包人应清理开挖区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及其它有碍物，主体工程植被清理的挖除树根范围应延伸到离施工图纸所示最大开挖边线、填筑线或建筑物基础外侧3m距离。
除合同另有约定外，主体工程施工场地地表的植被清理，必须延伸至离施工图纸所示最大开挖边线或建筑物基础边线(或填筑坡脚线)外侧至少5m距离。
土方开挖采用自上而下分层的施工方法，开挖分层高度2.5—5.0m。
采用SD23推土机推配合1.0m3反铲挖掘机开挖；对于土方中出露的孤石采用手风钻孔爆破解碎，土方坡面预留0.3～0.5m厚人工配合修整。
(2)石方明挖石方开挖采用自上而下的梯段爆破，边坡预裂法施工，用YQl00B型潜孔钻辅以YT28手风钻分层梯段爆破，分层高度5～8m。
马道及对于石方开挖厚度大于1 m的水平建基面预留1 m厚保护层，保护层开挖采用YT28手风钻造水平预裂孔和垂直主爆孔实施水平预裂爆破。
为便于下一区钻孔施工和提高爆破质量，保证各爆破分区间的临时边坡稳定，对临时边坡实施施工预裂爆破。
坑、槽开挖采用手风钻造孔，深度浅于3m的坑、槽，周边边坡一次预裂爆破到设计槽底面；深于3m的坑、槽分层开挖；坑槽中部采用小梯段、小药卷进行“V”型掏槽爆破开挖。
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溢洪道的设计精品资料2012年8月目录1 设计目的和要求 (1)2设计资料 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 基本资料 (1)2.2.1 气象 (1)2.2.2 洪水 (2)2.2.3 地质 (2)2.2.4 其他 (2)3 工程设计 (2)3.1 工程布置 (2)3.1.1枢纽的等别、溢洪道级别及洪水设计标准 (2)3.1.2溢洪道的位置、型式及组成 (3)3.2 溢洪道的型式及尺寸 (6)3.2.1进口段 (6)3.2.2控制段 (6)3.2.3 泄槽段 (7)3.2.4消能段 (8)3.2.5 尾水渠 (8)4 设计计算 (8)4.1水力计算 (8)4.1.1过流能力的计算 (8)4.1.2泄槽水面线计算 (8)4.1.3消能防冲计算 (12)4.1.4渗流计算 (13)4.2 控制段稳定计算 (13)4.2.1计算公式： (13)4.2.2荷载组合： (14)4.2.3列表计算： (14)4.2.4计算结果 (18)1 设计目的和要求通过课程设计培养学生了解并掌握实际水利工程的设计内容、方法和步骤，巩固专业课、技术基础课及基础课所学的知识，培养运用所学知识解决实际工程问题的能力，训练学生编写设计书、绘图的能力和技巧，培养查阅文献及规范的能力。
要求每个学生对设计内容中的各个环节做出系统的个人成果。
每个人必须编写完整的课程设计成果。
说明书简明扼要、条理清楚，计算方法得当、结果准确，设计方案合理可行，水工图纸布局合理、线条标注规范、图面整洁，能正确反应设计意图。
2设计资料2.1 工程概况吴岭水库枢纽工程位于汉北河支流东河上，坝址在湖北省某县境内，距县城22km。
水库控制东河上流余家嘴、斋婆店两条主要河流，河道平均坡度为3‰。
水库坝址以上乘雨面积102km²。
流域多年平均降雨量1020.9mm。
水库总库容7220万m³，是一座以灌溉为主、兼有防洪、水产养殖、城镇供水等综合利用的中型水利工程。
吴岭水库枢纽工程主要由大坝、副坝1、副坝2、正常溢洪道、东输水管、西输水管及灌区工程等组成。
2.2 基本资料2.2.1 气象本流域属北亚热带湿润季风气候区，多年平均气温16℃，极端最高气温41℃(1971年7月)，极端最低气温-10℃(1995年1月)，多年平均最大风速78级(17.32m/s），多年平均日照时数2030h，全年无霜期平均长达254d。
多年平均降雨量1020.9mm（统计到期1998年），东河流域洪水来自暴雨，汛期为每年的410月。
2.2.2 洪水设计洪水的计算结果见表1表1 吴岭水库溢洪道设计洪水结果频率 3.33% 2% 1% 0.2% 0.1%270.0 287.0 370.4 436.0 499.0 下泄流量(m³/s）2.2.3 地质溢洪道场地内上覆土层为第四系上更新统残坡积物，主要由粘土、含碎石粘土组成，层底高程57.60m左右。
下伏基岩为二迭系下统栖霞组含燧石结核基岩。
地基土力学指标：残坡积粘土：湿重18.7KN/m³,孔隙比e=0.993，内摩察角Φ=9，凝聚力C=51.7Kpa/m²，渗透系数K=8.25cm/s，地基土壤变形系数E0=8.8Mpa，地基允许承载力[σ]=190Kpa。
填土与墙后摩擦角δ= 0。
本区不考虑地震作用。
2.2.4 其他根据该工程的实际情况，溢洪道两岸为四级公路；闸门采用弧形闸门；根据下游的用水要求及水库的水量平衡，水库正常蓄水位为62.20m。
为了减小上游的淹没损失，上游最高洪水位不宜超高65.00m。
3 工程设计3.1 工程布置3.1.1枢纽的等别、溢洪道级别及洪水设计标准查询《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）（见表2、表3）表2 水利水电工程分等指标表3 永久性水工建筑物级别由水库的总库容值为7220万m³可知，该工程的工程等别为Ⅲ，溢洪道主要建筑物级别为3级，可取其对应的设计洪水及校核洪水分别为50年一遇（2%）及100年一遇（1%）。
3.1.2溢洪道的位置、型式及组成①溢洪道的型式及总体布置观察该地形图，以垭口所在位置，初步画出溢洪道轴线及水流轴线，溢洪道轴线与水流方向近于垂直，由划线结果可以看出，该区域适合设置正槽式溢洪道，控制段应设置在垭口区域的最高地理位置附近，以减少修建闸室时对土方的开挖，节省工程资金。
该设计溢洪道由进口段、控制段、泄槽段、消能段及尾水渠段组成。
各组成段的相关尺寸设计见3.2（溢洪道的型式及尺寸）。
② 控制段的堰型观察该地形图可以看出，该区域地形坡度较缓，且垭口地面的高程略高于正常蓄水位，泄流量较小，故该溢洪道的控制段适宜选择宽顶堰（平顶堰）。
该堰型的优点为结构简单、施工方便，有利于排泄冰块等漂浮物，缺点是流量系数较小，过流能力较差。
但对于该流域而言，由于其流量较小，故可以选用该堰型。
③ 闸门设置及闸孔总宽度由校核洪水估算控制段总宽度，由资料可知，校核洪水（1%）下泄流量为370.4s m /3，在不设置闸门的情况下，初步设定控制端底板板面高程为62.2m ，进口段顶面高程为57.6m 。
以校核情况计算，计算结果见下表4。
（忽略动水水头）其中圆角宽顶堰 ：HP HP m /5.12.1/301.036.0⨯+-+=（3/0≤≤H P ）下泄流量：2/302BH g m Q =（下同）表4 无闸门时闸孔设计宽度将上表中计算所得的宽度值在地形图中经验算可知，不能很好的适应地形条件，故选择设置闸门方案。
初步设定闸底板板面高程为57.2m，进口段顶面高程为57.2m。
以校核情况计算，结果见下表5。
（忽略动水水头）表5设闸门时闸孔设计宽度表6 有效闸门宽度计算由计算结果可以看出，当闸门宽度设为12m时，能够较好的适应地形条件。
故对控制段，堰型选择为宽顶堰（设闸门），堰顶高程为65.07m。
闸孔总宽度为12m。
孔数为2，单孔宽度为6m。
其对应的各特征水位如下：正常蓄水位（62.20m）、设计洪水位（63.42m）及校核洪水位（64.57m）。
3.2 溢洪道的型式及尺寸3.2.1进口段进水渠的作用是将水流平顺、对称的引向控制段，并具有调整水流的作用。
进水渠在布置时短而直，其轴线方向宜进水顺畅。
进水渠采用梯形断面，边墙坡度为1:0.5,底坡为平坡，其末端用渐变段与控制段的矩形断面连接，渐变段长度为20m。
进水渠底板厚度为1.0m。
可设渠首底板面宽度为13m，渠首边墙顶部宽度为18m，边墙厚度为0.5m。
渠尾宽度为13m。
渠首前段设置齿墙，深度为1.5m，长度为0.5m。
靠坝侧设置导流墙。
3.2.2控制段①控制段的孔口设计设计过程及结果见3.1.2（表6）②控制段结构布置控制段底板布置：采用整体式平地板，闸底板长度设定为20m，厚度为1.0m，结构为矩形设计。
地板混凝土为满足强度、抗渗和防冲要求，采用强度等级为C25的混凝土，为钢筋混凝土结构。
闸墩结构布置：闸墩厚度为1.0m，迎流端采用锥弧形设计。
尾端采用圆弧形设计。
上部结构型式：堰顶高程设计值取为65.5m。
工作桥高度取为5m，宽度为4m。
上设启闭机，采用装配式板梁结构。
交通桥底部高程取为65.5m，宽度为4.5m，高度为0.5m。
③防渗排水设计：底板上下游两端设浅齿墙，深度为1.5m，长度为0.5m；闸室前部设有灌浆帷幕，深入岩层厚度5m。
排水设施采用反滤层，取3种不同粒径的石料（砂、砾石和卵石）组成每层厚度为20cm的透水层，粒径级别由小到大为0.251mm、15mm、520mm。
3.2.3 泄槽段①平面及纵向布置平面上，泄槽轴线与溢流堰轴线垂直，且泄槽与控制段顺直连接。
纵向上，依据地形，合理设置泄槽段的坡度。
②底部衬砌及边墙尺寸设计底部采用钢筋混凝土衬砌，纵缝形式为平接缝，间距采用10m，排水设施设有横向排水沟及若干道纵向排水沟。
泄槽段宽度设为13m，厚度为1.0m，长度为80m。
坡度取为1:15.38。
边墙尺寸见水力计算。
3.2.4消能段消能方式采用底流式消能，消力池采用下挖式。
护坦厚度采用1.0m ，为保证护坦材料的抗冲耐磨性，护坦材料采用混凝土。
护坦尾部设有齿墙，深度为1.5m ，宽度为0.5m 。
为了降低护坦底部的渗透压力，在护坦的后半部设置排水孔，其孔径为10cm ，间距为2.0m 。
成梅花形排列。
排水孔内充填碎石，这样既能是渗水通过，又有助于排除水流中的泥沙。
排水孔底部设置有反滤层。
消力池后设置海漫，同时在海漫末端加设防冲槽，海漫下设垫层。
构造及尺寸见水力计算（表7）。
3.2.5 尾水渠尾水渠采用明渠式输水方式，渠首与消能段平顺连接，渠道宽度设为13m 。
纵向坡度为1:22。
采用浆砌石做防冲材料，下设有垫层。
4 设计计算4.1水力计算4.1.1过流能力的计算特征水位的确定：见3.1.2（表5）。
4.1.2泄槽水面线计算上游水位取校核水位（64.57m ），则上游水深为7.37m ，下游水深取为3.5m 。
由矩形断面的临界水深计算公式32g q h k α=计算得临界水深h k =4.43m 。
对泄槽水面线过程编程（程序如下）条件：流量Q=370.4 坡度i=0.0289 糙率n=0.014 边坡m=0 底宽b=13 计算长度l=80#include<iostream.h>#include<iomanip.h>#include<math.h>double Q,I,M,B,N,J1,DS,E1,V2,J2,E2;int DR;doublealfa=1.05;double HK(double Q,doubleI,doubleM,double B){double Y,H1,HK;int k=1;Y=Q*Q*alfa/9.8/sqrt(1-I*I);H1=1.0;do{HK=pow((Y*(B+2*M*H1)),(1.0/3))/(B+M*H1); if(fabs(HK-H1)>=0.00001)H1=HK;k++;}while(k<=30);return H1;}double HO(double Q,doubleI,doubleN,doubleM,double B) {double Y,H2,HO,srm;inti=1;Y=pow((Q*N/sqrt(I)),0.6);H2=2.0;srm=sqrt(1+M*M);do{HO=Y*pow(B+2*srm*H2,0.4)/(B+M*H2);if(fabs(HO-H2)>=0.00001)H2=HO;elsebreak;i++;}while(i<=30);return H2;}doublefe(double h){double A,R;A=(B+M*h)*h; R=A/(B+2*h*sqrt(1+M*M));V2=Q/A; J2=pow(N*V2,2)/pow(R,(4.0/3));E2=sqrt(1-I*I)*h+alfa*V2*V2/19.6;return E1-E2+DR*DS*(I-(J1+J2)/2);}double ERF(double(*f)(double x),double X1,double X2,double EPS){doublea,b,Fa,Fb,h,Fm; int j;a=X1; b=X2;Fa=(*f)(a);Fb=(*f)(b);if(Fa*Fb>0)cout<<"No root in (X1,X2),please input new X1,X2"<<endl;for(j=1;j<=30;j++){h=(a+b)*0.5;if(fabs(b-a)<EPS)break;Fm=(*f)(h);if(Fm*Fa<0)b=h;elsea=h;}return h;}double main(){double HD,HB,A,R,Hk,Ho,V[201],H[201],S[201]={0.00};int L,NS;Q=370.4;I=0.0289;N=0.014;M=0;B=13;cout<<"输入值确认："<<endl;cout<<"Q="<<Q<<" i="<<I<<" n="<<N<<" m="<<M<<" b="<<B<<endl;Hk=HK(Q,I,M,B);cout<<endl;cout<<"临界水深："<<HK(Q,I,M,B)<<endl;if(I<=0.00){Ho=100;cout<<"i<0,没有正常水深"<<endl;}else{Ho=HO(Q,I,N,M,B);cout<<"正常水深："<<HO(Q,I,N,M,B)<<endl;cout<<endl;}READ:cout<<"步长DS、步数NS：";cin>>DS>>NS;HD=Hk;cout<<"水深HD:"<<HD<<" 步长:"<<DS<<" 步数:"<<NS<<endl;H[1]=HD; A=(B+M*H[1])*H[1];R=A/(B+2*H[1]*sqrt(1+M*M)); V[1]=Q/A;J1=pow((V[1]*N),2)/pow(R,(4.0/3));E1=sqrt(1-I*I)*H[1]+alfa*pow(V[1],2)/19.6;if((HD>Hk)||(HD==Hk)&&(HD<Ho)){DR=-1;cout<<endl; cout<<" 控制断面上游的水面线"<<endl;}else{DR=1;cout<<endl; cout<<" 控制断面下游的水面线"<<endl;}if(((Hk>Ho)&&(HD>Hk))||((Ho>Hk)&&(HD<Hk)))HB=Hk;elseHB=Ho;for(L=2;L<=NS+1;L++){S[L]=(L-1)*DS;if(fabs(H[L-1]-Ho)<0.0005){H[L]=Ho; V[L]=V[L-1];}else{H[L]=ERF(fe,H[L-1],HB,0.0001);V[L]=V2; J1=J2; E1=E2;}}cout<<"---------------------------------------"<<endl;cout<<" L H(L) V(L) S(L)"<<endl;cout<<" (m) (m) (m)"<<endl;cout<<"---------------------------------------"<<endl;for(int a=1;a<=NS+1;a++)cout<<" "<<a<<""<<setprecision(3)<<setiosflags(ios::fixed)<<H[a]<<""<<setprecision(3)<<setiosflags(ios::fixed)<<V[a]<<""<<setprecision(2)<<setiosflags(ios::fixed)<<S[a]<<endl;return 0;}计算结果见表7，水面线及边墙线变化见图1。