浅谈岸边正槽溢洪道的布置

浅谈岸边正槽溢洪道的布置
浅谈岸边正槽溢洪道的布置

溢洪道工程施工设计方案(方案)

宣威市东山镇长洼子水库工程溢洪道进口引水段分部工程 施工组织设计(方案) 一、工程概况 本工程位于宣威市东山镇,本工程主要工程量为拦河坝工程、溢洪道工程、输水管和引水管道工程、导流工程等。 二、工期计划 2013年2月27~2013年3月4日,共计6天,基础土石方开挖。2013年3月20~2013年4月15日,共计26天,浆砌石砌筑、钢筋制安及砼施工。 三、主要施工机械设施 主要机械设备表

四、施工方案 1、基础土石方开挖 1)土方开挖 土方开挖前,根据设计图纸,结合施工场地的实际地形、地质情况,对其位置、方向、长度、高程进行复核,定出方向桩人工配合挖掘机开挖,边坡预留20cm 改用人工清理。 (1)开挖工艺流程 施工测量放样→场地清理→临时排水系统→分层开挖→自卸汽 车运输→人工修整→验收。 (2)施工测量 进场后根据监理单位提供的施工区围导线点及水准点的基本数 据建立工程测量控制网,以保证施工放样、定位的准确性;每开挖一个单元前,进行边线及高程放样。 (3)施工清理 对测量出的清理围,用人工或机械清除该围的全部有碍物,围外的清理按监理单位要求进行。 (4)土方开挖 场地清理完成后,采用1.2m3反铲挖机开挖,15t自卸汽车运输,土方运至指定的弃碴场。 (5)弃碴场 开挖料运至弃碴场后,分区堆放,并保持渣料堆体的边坡稳定,并有良好的自由排水措施。

2)石方开挖 (1)根据岩石的开挖难易,确定开挖方法。石质挖方边坡采用风钻或破碎锤破碎,对风化严重节理发育的岩层采用小挖掘机直接开挖,保证边坡稳定。对于高边坡开挖施工,按图纸设置开挖平台,每台从上向下同时完成边坡防护工程。 (2)施工中确定边坡的危险区,采取有效的措施防止人、畜、建筑物和其它公共设施受到危害和损失。在危险区的边界设置明显的标志,建立警戒线,防止滚石。 2、浆砌石砌筑 分段和分台阶进行护坡的施工,采用移动式砂浆拌和机进行砂浆的拌制。 (1)砌筑前先按设计图纸测量放样,保证护坡的坡度符合设计要求。 (2)砌筑时先在基础面铺筑一层30~50mm厚的砂浆,再砌筑第一层块石,块石大面向下。块石砌筑前先润湿且表面保持干净。 (3)石块间较大空隙先填塞砂浆,再用碎石嵌实,石块间不能相互接触。 (4)砌体顶部用水泥砂浆找平抹光,防止地表水流入。在一定的间隔设置排水孔,以利于边坡的排水。 (5)浆砌石出露面砂浆缝宽大致相等,对设计有勾缝要求的其勾缝保持块石砌合的自然接缝,并做到牢固、美观、匀称、表面平整,勾缝砂浆单独配制。

溢洪道的设计电子教案

溢洪道的设计

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。

侧槽溢洪道设计

目录 资料:------------------------------------------- 2 (一) 计算测槽长度L. -------------------- 2(二)计算测槽末端水深。 -------------- 3(三)确定控制断面坎高。 -------------- 4(四)计算各断面流量。 ----------------- 5 (五)测槽水面曲线计算。 ------------------ 6(六)泄槽计算。-------------------------- 13(七)泄槽横断面布置-------------------- 15(八)消能防冲设计----------------------- 16

资料: 某大(2)型水库,正常蓄水位为30m,设计洪水位为32m(相应泄流量为150m3/s),校核洪水位33.43m,(相应泄流量为210m3/s)。该地区最大风速的多年平均值为16.9m/s,坝肩山头较高,岸坡较陡。布置溢洪道泄槽处山坡坡度约为1:4,泄槽水平投影长约65m,泄槽宽8m。该地区地震基本烈度为Ⅵ度。地表为全风化粉砂岩,基岩为寒武系八村组粉粉砂岩强风化层。强风化层地基承载力标准值可取500Kpa。 由坝肩山头较高,岸坡较陡可以知道,设计该溢洪道为侧槽式溢洪道。 堰顶高程取30m. L. 采取设计洪水位计算,式中Q溢洪道最大泄流量取150 m3/s, 采取宽顶堰,则堰顶水头H0=32-30=2m。 流量系数m=0.35.测槽底坡i=0.1.

代入数据:L= 2 302m H g Q = 2 281.9*235 .0150 =34.21m 。 (2)计算测槽末端水深。 由设计地形(泄槽宽8m)可知, 测槽末端宽度b L =8m 。起始断面宽度与测槽末端宽度b 0/b L 采用0.5值,则起始断面宽度b 0=4m 。 测槽末端水深h L =(1.2-1.5)控制断面水深h k 。 h k α时h L = 1.2h k 。而本设h L k

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。 (三)、泄槽的设计及水力计算 泄槽设计时要根据地形、地质、水流条件、与经济等因素合理确定其形式和尺寸。泄槽是渲泄过堰洪水的,槽底布置在基岩上,断面必须为挖方,且要工程量最小,坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件,泄槽分收缩段(收缩角θ≦11.25°)和泄槽段,采用均一坡度023.0=i ,拟断面为矩形。 根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)附录A 中的泄槽水力计算规范,泄槽边墙收缩段角度可按经验公式v r k h g F k tg ?=?= 1 θ 计算。本工程拟定收缩段收缩角θ=6°,首端底宽与控制堰同宽b 1=15m,末端底宽b 2拟为8m ,断面取为矩形,则渐变段长 m tg b b L 30.3322 11=-= θ,取整则L 1为35m ,底坡i=0.023。 泄槽段上接收缩段,拟断面为矩形,宽b=8m ,长L 2为65m ,底坡和收缩段相同 023.0=i 。 (四)、出口消能 溢洪道出口段为冲沟,岩石比较坚硬,离大坝较远,采用挑流消能,水流冲刷不会危及大坝安全。

溢洪道泄槽段爆破设计方案

目录 1.工程概况 (2) 2.爆破设计的目的及适用范围 (2) 2.1设计目的 (2) 2.2适用范围 (2) 3.编制依据 (2) 4.火工材料性能 (2) 5.爆破方法的比选 (3) 5.1爆破方法比较 (3) 5.2爆破方法选择 (4) 6.爆破孔网的选择 (4) 6.1浅孔梯段微差控制爆破设计 (4) 6.2深孔梯段微差挤压爆破设计 (6) 6.3光面爆破设计 (10) 7.爆破网路 (11) 8.爆破安全控制 (11) 8.1爆破规模 (11) 8.2爆破地震波验算 (11) 8.4爆破飞石的防护 (13)

溢洪道泄槽段爆破设计方案 1.工程概况 溢洪道紧靠右岸坝肩布置,位于业主临时营地及我部仓库、1#生活营地、2#生活营地、地方居民附近。泄槽段全长611.941m,最大开挖高度约130m。泄槽穿过主要工程岩组为T3yc-1岩组,岩性为中厚层状砂质灰岩、钙质砂岩,石方开挖量约有120万m3。 2.爆破设计的目的及适用范围 2.1 设计目的 1、通过爆破设计,合理选择爆破参数、炸药单耗和装药结构,避免产生爆破飞石、震动、灰尘等对附近生活、生产设施的危害。 2、确定最佳爆破方案,保证爆破料能满足大坝填筑要求。 3、根据工期及施工资源配置,合理选择爆破规模,保证工期进度按照计划进行。 2.2 适用范围 本设计方案适用于溢洪道泄槽段开挖爆破工程。本设计方案根据目前溢洪道泄槽段边坡爆破开挖揭露的地质条件以及相关技术规范要求进行编制,在实际作业过程中,由于地质条件不均匀,爆破参数可根据实际情况进行调整。 3.编制依据 1、招投标文件 2、《施工组织设计》 3、《爆破安全规程》(GB6722-2003) 4、《水电水利工程爆破施工技术规范》(DL/T 5135-2001) 5、《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008 6、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》(DL/T5389-2007) 7、其他相关规范要求 4.火工材料性能 1、炸药 采用RJ1#岩石高威力乳化炸药,药卷密度 1.05~1.30g/cm3,殉爆距离≤5cm,爆速≥4600m/s,作功能力≥320ml,猛度≥16mm。 2、电雷管

溢洪道设计

前言 (1) 第一章水力学课程设计基本资料 第一节绪论 (2) 第二节溢洪道的基本资料 (2) 第三节泄洪洞的基本资料 (3) 第二章溢洪道的水力计算 第一节确定引水渠断面 (4) 第二节确定控制段垂直水流方向的宽度 (5) 第三节校核渐变段长度是否满足要求 (9) 第四节计算溢洪道水面曲线 (9) 第五节拟定挑坎形状和尺寸及其校核 (13) 第三章泄洪洞的水力计算 第一节验算泄洪洞是否满足泄洪要求 (15) 第二节判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺寸 (17) 附录溢洪道布置示意图 (20) 泄洪洞布置示意图 (21) 溢洪道水面曲线简图 (22) 总结 (23)

水力学是一门专业技术基础课。是高等职业技术教育水利类各专业的支撑性课程,为了使学生掌握水力学。学好水力学,本书主要编写了段村水利枢纽的设计计算过程,该过程点概了水利类各专业需要的基本知识。根据各主业的需要,可适当调整。水力学试验在水力学学科中占有重要的地位。为提高实践技能,本书介绍了段村水利枢纽的基本试验过程。通过该过程的练习,使学生能理论联系实际,掌握水力学试验的方法和步骤。水力学试验也是水力学课程考核的重要内容,应引起重视。本书把计算和试验结合在一起,能使同学对水力学有个更新的认识。 本次设计与计算是水工0708班邓亮亮经过一个星期的努力完成的。在此期间得到了田老师的大力指导和帮助,在此表示感谢。同时因时间仓促,设计中的缺点和错误在所难免。望老师和同学们予以批评指正。 计算者:邓亮亮 整理编辑:邓亮亮 编者 2009年4月 第一章

水利学课程设计基本资料 第一节绪论 段村水利枢纽工程位于颖河上游,登封县境内。控制流域面积94.1平方公里,根据水能计算。该枢纽死水位348米。最多兴利水位360.52米。相应库容1423.07万立方米。设计水位安50年一遇363.62米。相应库容为1998.36万立方米。溢洪道泄洪量540万立方米每秒。泄洪洞泄流量为90立方米每秒。校核洪水位按500年一遇,为364.81米。相应库容为2299.68万立方米,溢洪道泄流量800立方米每秒。泄洪洞些流量为110立方米每秒。根据地形地质条件和水利条件初步拟定。 第二节溢洪道基本资料 溢洪道有六段组成。如附图一所示 1.引水渠长120米底坡i = 1:5 混凝土衬砌。 2.控制段采用平底宽顶堰,顺水流长度20米。 3.渐变段断面为矩形,长60米。底坡1: 50 。 4.第Ⅰ陡槽段断面为矩形,底宽40米,坡降为1/200,长596米。 5.第Ⅱ陡槽段断面开头及尺寸同第Ⅰ陡槽段,坡降1/8,长40米。 6.挑流坎消能下泄设计洪水时,挑坎下游尾水渠水位350.64米。下有水位高程347.2米。

溢洪道设计实例

水位(mm ) 泄量 (m) 计算公式(假设 υ=2m/s ) 表 2(忽略行近水头 υ2/2g) 溢洪道设计实例 黑龙江农垦林业职业技术学院 1、进水渠 进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。采用梯形断面,底坡为平坡,边坡采 用 1:1.5。为提高泄洪能力,渠内流速 υ<3.0m/s ,渠底宽度大于堰宽,渠底高 程是 360.52m 。 进水渠断面拟定尺寸,具体计算见表 1。 表 1 (m 3/s ) H (m) B Q =υA , A =(B+mh)h 设计 校核 363.62 364.81 540 800 3.1 4.29 82.4 86.7 A —过水断面积; B —渠底宽 度 由计算可以拟定引渠底宽 B =90 米(为了安全) 进水渠与控制堰之间设 20 米渐变段,采用圆弧连接,半径 R =20m ,引渠 长 L =150 米。 2、控制段 其作用是控制泄流能力。本工程是以灌溉为主的小型工程,采用无闸控制, 溢洪道轴线处地形较好,岩石坚硬,堰型选用无坎宽顶堰,断面为矩形。顶部 高程与正常蓄水位齐平,为 360.52m 。堰厚 δ 拟为 30 米(2.5H<δ<10H )。坎 宽由流量方程求得,具体计算见表 2。 3、泄槽 泄槽是渲泄过堰洪水的,槽底布置在基岩上,断面必须为挖方,且要工程 量最小,坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件,泄槽分收缩段、泄槽一段和 泄槽二段布置。 据已建工程拟收缩段收缩角 θ=12°,首端底宽与控制堰同宽,b 1=65m,末 端底宽 b 2 拟为 40m ,断面取为矩形,则渐变段长 L 1 = b 1 - b 2 2tg θ = 58.81m ,取整则

溢洪道缓坡及泄槽段分部工程

编号:1 - vn 分部工程验收鉴定书 单位工程名称:拦河坝工程 分部工程名称:溢洪道缓坡及泄槽段分部工程

一、开完工日期: 开工日期:2010年8月1日 完工日期:2010年12月1日二、主要工程量: 三、工程内容及施工经过: 工程内容: 1、溢洪道施工流程如下: (1)主要对溢洪道缓坡段及泄槽段边墙及底板进行除险加固,拆除部分老边墙后,采用C15混凝土压顶,在并对底板采用C20钢筋混凝土打底,对老溢洪道进行修复。 (2)混凝土:在基础验收合格后,进行钢筋模板的制安,经监理验收合格后进行混凝土浇筑,混凝土浇筑采用机拌机振,混凝土浇筑完毕3天后进行拆模,并进行保养14天。 (3)施工材料:施工中使用的原材料经施工单位及质检方取样送检合格后方可 进入施工现场。 四、质量事故及缺陷处理:

本分部无质量事故,未发现质量缺陷。 五、主要工程质量指标: 1、工程主要设计指标: 该分部工程共计13个单元,主要包括拆除老边墙、C15混凝土压顶、C20 钢筋混凝土护底等。 缓坡段(0+019.5 ?0+081. 3):长 61. 8m 底宽 2. 0m 底坡 i=O. 019; 沿用原浆砌石边墙,对部分高度不足的边墙用 C15砼进行加高(0.4m?0.8m), 对原溢洪道底板用厚10cm的C20砼进行护面;原溢洪道交通桥较为简陋,仅设置一块现浇砼板作桥面板,该交通桥为进库道路必经之路,且通向库区内村庄、山冲水库、羊街等,现有交通桥己不能满足使用要求,本次将其拆除后新建,新建交通桥净跨 2m桥面净宽3m,为C20钢筋砼结构。 陡坡段(0+081.3 ?0+1 13.1):长 31.8m,底宽为 2rr?3.0m,底坡 i=0.64 ; 该段沿用原边墙及底板,经复核,原陡坡段边墙高度已可满足泄洪要求,对 损坏的部分砌石体进行维修,对底板采用厚20cm的C20钢筋砼进行护面,与 原砌石底板间设置锚筋以加强连接; 2.施工单位自检统计结果: i.混凝土抗压 (1)设计混凝土强度15MPa式块取样5组,最大值24.2MPa最小值21.7MPa 平均值23.3MPa,标准差1.5

正槽溢洪道组织设计

正槽溢洪道组织设计 一、工作特点:开敞式正面进流. 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致. 组成: 进水段(引水渠), 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠. 优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便,因而被广泛采用。 图7-1 正槽溢洪道布置图二、正槽溢洪道各组成部分的设计 1、引水渠 作用:使水流平顺地进入控制段,改善堰身及泄槽的流态。 设计原理:在合理的开挖方量下,尽量减少水头损失,以增加溢洪道的泄水能力。断面形式:岩基上接近矩形,土基上采用梯形。 进口布置形式:喇叭口。 1

图7-2 溢洪道的整体布置单位:m 2、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力. *实用堰:流量系数大,需要的溢流前缘较短,较之宽顶堰可减少工程量。但施工复杂,多用于岩石地基上,尤其是岸坡较陡的大中型工程。 形式:克-奥型、WES曲线型 *宽顶堰:结构简单,施工方便。但流量系数较小,需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。 B----堰顶长度 H----堰上水头 P-----堰高 2

图7-3 常用的控制堰 *实用堰的高度: 1、低堰(0.3,P/H,1.33), m值先随H/H的加大而加大,然后随H/H的减小而减小,存在一个极值m; d0d0d 2、高堰(P/H>1.33), m为递增函数. d 图7-4 WES堰m,H0/Hd,P/Hd的关系 3、泄槽段 工作特点:在溢流堰后用泄槽与消能段相接,为使槽内水流呈急流状态其纵坡常为大于临界坡度的陡坡,因此又称其为陡槽。由于泄槽内水流流速较高,设计时必须考虑高速水流产生的冲击波、脉动和空蚀现象,在布置和构造上予以重视,一般应加高、加固泄水槽的边墙,以确保溢洪道的安全。 (1)泄槽的纵剖面设计 3

开敞式溢洪道设计要点文献综述

开敞式溢洪道的设计要点 作者:指导教师: 摘要:本文归纳了开敞式溢洪道设计要点方面的研究内容,概括了在不同地区,不同库容,不同防洪条件下各种溢洪道的设计要点,总结了开敞式溢洪道设计中易出现的问题等研究成果,本文着重探讨目前开敞式溢洪道存在的一些问题,并从规划布局、水力计算等方面详细阐述了具有针对性的解决策略。为完善中小型水库溢洪道设计提供一些意见和建议。 关键词:溢洪道水力计算地基处理施工要点问题分析研究开敞式溢洪道的设计合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的设计,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 一、溢洪道布置 当挡水建筑物为土坝时,溢洪道应布置在坝体以外的岸边或天然垭口处,其轴线力求短而直,沿线的地质、水文地质条件较好,便于施工,并可保证运行期间溢洪道自身的安全。根据工程的地形地质条件,溢洪道布置在水库的右岸处,该处地形较低洼,既经济又合理,一方面溢洪道整体均可放置在弱风化岩基上,从而保证工程运行安全; 另一方面可降低工程造价。根据该处地形条件,将溢洪道设计为开敞正槽式进水,控制段设计为有底坎的宽顶堰型式。溢洪道工程的规划布局应尽量利用有利地形地貌,即要经济合理又要保证安全。如大坝四周有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想,如主坝口子狭窄无法布置正堰则可考虑选择侧槽式溢洪道。其规划布置的主要原则是:基础坚硬均一,线路短,无弯道,出口远离坝体;工程严禁布置在滑坡或崩塌体地上。如堰体较宽则应在其横向设置温度缝与沉陷缝,其间距可按10~15m布设。泄流段该段平面均采用直线布置,并尽量避免弯道和设置扭坡顺引流态的急骤变化甚至产生负压;其纵断面设计应因地制宜地根据地形、地质而选用缓坡、陡坡或多级跃水等多种形式;陡坡段应采用均一比降;由于泄水段流速很高,故应尽量布置在岩基上,如为非岩基则该

小型水库溢洪道和放水设施除险加固设计

小型水库溢洪道和放水设施除险加固设计 摘要:本文主要针对小型水库溢洪道和放水设施的除险加固设计展开了探讨,通过结合具体的工程实例,对工程存在的问题作了详细的阐述,并对建筑物的加固设计作了深入的分析,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。 关键词:水库溢洪道;放水设施;除险加固设计 引言 所谓的溢洪道,是用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水,保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物,而放水设施,顾名思义,就是指水库中的排水建筑。这两者的正常运行对水库有着重要的作用。因此,我们重视水库溢洪道和放水设施的质量,并做好除险加固的设计工作,以为水库溢洪道和防水设施除险加固的施工提供帮助。 1 工程概况 某水库控制流域面积为3.84km2,坝址以上沟道长度2.38km,比降35.8‰,水库原设计总库容50万m3,有效库容40万m3,死库容10万m3,现已淤积18万m3,有效库容为32万m3。大坝原设计为均质土坝,坝高28m,坝顶长130m。正常水位100m,设计洪水位101.13m,校核洪水位102.11m,死水位88.5m,是一座以农田灌溉为主,兼有防洪、养殖、林业等功能的Ⅴ等小(Ⅱ)型水库。该水库始建于1970年,1975年建成并蓄水运行。水库坝址以上控制流域面积3.84km2,坝址以上沟道长度2.38km,比降35.8‰,水库坝址以上流域地形由两部分组成,。流域内植被覆盖率低,水土流失较为严重。根据水库淤积量及淤积年限计算,多年平均输沙模数达3480t/km2。水库位处的沟谷下切严重,切割深度50m~70m,沟道狭窄,呈“V”型沟,沟底宽10m~30m,斜坡坡度在25°~55°,坡体较稳定。 2 工程存在的问题 经过对水库监测资料分析、现场安全检查、工程质量监测及地质勘查等综合考量,水库主要建筑物存在以下问题: (1)坝体:坝体工程基本完整,但是迎水坡风浪冲刷淘空严重;背水坡杂草丛生,坡面不平整,左坝肩放水洞出口以下出现30m2塌坑一处。 (2)溢洪道:溢洪道建筑物损坏达70%,严重堵塞,行洪不畅。施工缝杂草丛生,底板大面积毁坏,而且溢洪道进口已成为右岸村民行走的道路,滑落泥土严重阻塞了溢洪道行洪的畅通。 (3)放水设施:卧管损毁达90%,且现在的卧管全为砖砌,严重影响了大坝蓄水。坝后灌溉渠道的衬砌已有部分毁坏及断裂,从放水洞出来的水经过很短的一段灌溉渠后直接从断开处下落至坝体背水面,影响坝体安全。 (4)管理设施及防汛设施:水库原管理房已被当地政府拆除。目前,仅有养殖户的两间简易房,无法满足水库管理需要。管理人员不足,资金困难,管理工作粗放,大坝观测工作没有开展。水库无管理站房和防汛设施,无照明线路,通信设备,抢修道路不畅。 (5)现仅有2m宽的上坝土路,未硬化,坡陡弯急,防汛抢险重型车辆无法到达坝顶,严重影响防汛抢险工作的开展。 3 主要建筑物加固设计 3.1 大坝加固设计 设计对迎水坡坡面进行干砌石砌护,厚度30cm,自上而下坡比为1:2.52、

水利枢纽中正槽溢洪道泄槽的设计分析

水利枢纽中正槽溢洪道泄槽的设计分析 摘要:随着经济的发展,水利工程的发展也在进一步推进,而在水利工程中,泄洪建筑物是不可缺少的重要部分,所以水利枢纽的泄槽设计就显得极为重要。本文主要就水利枢纽中正槽溢洪道泄槽设计进行了分析研究。 关键词:水利枢纽正槽溢洪道泄槽设计 引言 近年来,洪水频发给人们的生命以及财产安全造成了严重威胁,所以水利枢纽的防洪泄槽就显得尤其重要。必须要注重水利枢纽中正槽溢洪道泄槽设计,确保水利的正常运行。而正槽溢洪道通常由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段及尾水渠等部分组成,溢流堰轴线与泄槽轴线接近正交,过堰水流流向与泄槽轴线方向一致。其中,控制段、泄槽及出口消能段是溢洪道的主体,注重溢洪道主体的设计与管理是做好水利工程的关键所在。 一、泄槽的布置 1、平面布置 泄槽在平面上宜尽量成直线、等宽、对称布置,使水流平顺,避免产生冲击波等不良现象。但实际工程中受地形、地质条件的限制,有时泄槽很长,为减少开挖、衬砌工程量或避免地址软弱带等,往往做成带收缩段和弯曲段的型式以及扩散段。 (l)收缩段。泄槽段水流属于急流,如必须设置收缩段时,其收缩角也不宜太大。当收缩角太大时,必须进行冲击波计算,并应通过水工模型试验验证。收缩段最大冲击波波高由总偏转角大小决定,而与边墙偏转过程无关。因此,为了减小冲击波高度,采用直线形收缩段比圆弧形收缩段为好。当收缩角较小时,冲击波较小,不一定要进行冲击波计算,可直接采用经验公式计算收缩角。 (2)弯曲段。 泄槽弯曲段通常采用圆弧曲线,弯曲半径应大于10倍槽宽。弯曲段水流太复杂,设计的主要问题在于使断面内的流量分布趋近均匀,消除或抑制冲击波。弯曲段的水力设计方法很多,大体可分为两类:施加侧向力,即采取工程措施,向弯曲段水流施加作用力,使它与水流所受的离心力相平衡,以达到消除干扰的目的。渠底超高法,弯曲导流墙法等方法都属于这一类。干扰处理法,即在曲线的起点和终点,引入与原来的干扰大小相等但相位相反的反扰动,以消除原来的扰动影响。复曲线段法、螺旋线过度段法和斜坎法就是基于这个原理提出来的。 (3)扩散段

溢洪道设计规范5166-2002(很全)

前言 本规范是根据水利部水利水电规划设计管理局水规局技[1997]7号文《关于印发水利水电勘测设计技术标准修订工作会议有关文件的通知》,对SDJ341-89《溢洪道设计规范》(以下简称原《规范》)修订而成. 本规范保留了原《规范》的章节结构,共分为总则,溢洪道布置,水力设计,建筑物结构设计,地基及边坡处理设计,安全监测设计等六章,并有五个附录. 本规范对原《规范》主要作了如下修改: (1)明确本规范使用范围为大中型水利水电工程中岩基上的1,2,3级河岸式溢洪道,删去了原《规范》中"兼顾厂顶溢流,厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计"的内容. (2)充实了关于侧槽溢洪道的内容,并增加了关于面流戽流消能布置的内容.对进水渠直线段长度,首末端底宽比,泄槽弯道半径等规定了具体数值. (3)水力设计方面,在实用堰堰顶负压,WES堰,宽顶堰泄流能力,侧槽内横向水面差,边墙脉动压力,挑流鼻坎流速,泄槽收缩段,弯道及消力池等计算中,增加了若干系数的取值规定,补充了若干计算公式,图表.在防空蚀设计中,综合国内外近期研究成果,给出了若干常见体型的初生空化数,供不具备进行减压箱试验时判别能否发生空蚀. (4)在"建筑物结构设计"一章中,混凝土的强度指标改用了强度等级体系;按照GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》改写了混凝土与基岩接触面以及软弱夹层的抗剪断强度指标表;删去了堰(闸)基抗剪(纯摩)计算公式;在控制段荷载组合中,增加了完建和施工两种工况;增加了闸后段边墙的荷载组合表;增加了边墙抗倾及抗滑稳定的计算公式. (5)在地基及边坡处理一章中,增写了在确定建基面时不宜只通过开挖手段,还应考虑采取加固措施改善地基条件的内容.在边坡稳定分析中,采用了在传统基岩分类基础上,考虑岩层结构与边坡的几何关系的分类法,并将各类岩体可能失稳方式和常见处理措施一并列于附录D 中. (6)将观测设计更名为安全监测设计,且将巡视检查列入监测内容,将仪器监测分为必设和选设两类,不再沿用《原规范》中一般性,专门性观测的分类. 本规范的归口管理单位和解释单位:水利部水利水电规划设计总院 本规范修订的主编单位:水利部天津水利水电勘测设计研究院 本规范的主要起草人:李启业郭竟章夏毓常牟广丞倪世生 目次 1总则 2溢洪道布置 2.1一般规定 2.2进水渠 2.3控制段 2.4泄槽 2.5消能防冲设施 2.6出水渠 3水力设计 3.1一般规定 3.2进水渠 3.3控制段 3.4泄槽 3.5消能防冲 3.6出水渠

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 计算工况 下泄流量(m 3/s ) 上游水位 (m ) 下游水位 (m ) 上、下游水头差(m ) 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 500 3380 3720.5 128 133.65 134.42 71.4 81.55 82.55 56.6 52.1 51.87 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 <的低堰,堰面曲线定型设计水头max (0.650.85)d H H = ,则选用中间值0.75,其中max H 为校核流量下的堰上水头(校核水位与堰顶水头之差)为12.42m ,最后得出设计水头d H 为9.315m 。 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

非常溢洪道

第六章河岸溢洪道 第一节概述 一、泄水建筑物: 用来宣泄洪水期间或其他情况下水库(或渠道)中多余水量以保证大坝安全的建筑物。包括河床溢洪道(如溢流坝、泄洪闸、泄水孔等)和河岸溢洪道(明渠和泄水隧洞等)。 二、河岸溢洪道的适用条件 1、河谷狭窄,洪峰流量大,采用河床布置有困难; 2、坝体不宜作河床溢洪道; 3、有垭口地形; 4、利用施工导流洞改建。 三、溢洪道分类 1、正槽溢洪道 2、侧槽溢洪道 3、井式溢洪道 4、虹吸溢洪道 一、工作特点 开敞式正面进流. 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致. 组成: 进水段(引水渠), 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠. 优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便,因而被广泛采用。 图6-1 正槽溢洪道 二、正槽溢洪道各组成部分的设计 1、引水渠 作用:使水流平顺地进入控制段,改善堰身及泄槽的流态。

设计原理:在合理的开挖方量下,尽量减少水头损失,以增加溢洪道的泄水能力。 断面形式:岩基上接近矩形,土基上采用梯形。 进口布置形式:喇叭口。 图6-2 溢洪道的整体布置单位:m 2、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力. *实用堰:流量系数大,需要的溢流前缘较短,较之宽顶堰可减少工程量。但施工复杂,多用于岩石地基上,尤其是岸坡较陡的大中型工程。 形式:克-奥型、WES曲线型 *宽顶堰:结构简单,施工方便。但流量系数较小,需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。 B—堰顶长度 H—堰上水头 P—堰高

第二节 正槽溢洪道

第二节正槽溢洪道 一、工作特点:开敞式正面进流. 泄槽与溢流堰轴线正交,过堰水流与泄槽方向一致. 组成: 进水段(引水渠), 控制段,泄槽(陡槽), 消能段,尾水渠. 优点:结构简单,进流量大,泄流能力强,工作可靠,施工、管理、维修方便,因而被广泛采用。 图7-1 正槽溢洪道布置图 二、正槽溢洪道各组成部分的设计 1、引水渠 作用:使水流平顺地进入控制段,改善堰身及泄槽的流态。 设计原理:在合理的开挖方量下,尽量减少水头损失,以增加溢洪道的泄水能力。 断面形式:岩基上接近矩形,土基上采用梯形。 进口布置形式:喇叭口。

图7-2 溢洪道的整体布置单位:m 2、控制堰段 作用:控制溢洪道的泄流能力. 横断面:矩形 纵剖面:实用堰和宽顶堰 设计要求:有足够的泄流能力. *实用堰:流量系数大,需要的溢流前缘较短,较之宽顶堰可减少工程量。但施工复杂,多用于岩石地基上,尤其是岸坡较陡的大中型工程。 形式:克-奥型、WES曲线型 *宽顶堰:结构简单,施工方便。但流量系数较小,需要的溢流前缘较长。多用于泄洪量不大或附近地形较平缓的中小型工程中。 B----堰顶长度 H----堰上水头 P-----堰高

图7-3 常用的控制堰 *实用堰的高度: 1、低堰(0.3

1.33), m为递增函数. 图7-4 WES堰m~H0/Hd,P/Hd的关系 3、泄槽段 工作特点:在溢流堰后用泄槽与消能段相接,为使槽内水流呈急流状态其纵坡常为大于临界坡度的陡坡,因此又称其为陡槽。由于泄槽内水流流速较高,设计时必须考虑高速水流产生的冲击波、脉动和空蚀现象,在布置和构造上予以重视,一般应加高、加固泄水槽的边墙,以确保溢洪道的安全。 (1)泄槽的纵剖面设计 泄槽的纵坡一般做成为大于临界坡度的陡坡,通常i=1%~5%,有时可达10%~15%。

溢洪道设计规范标准

溢洪道设计规范 中华人民共和国行业标准 SL 253-2000 溢洪道设计规范 Design code for spillwey 2000-07-13发布 2000-08-01实施 中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国行业标准 溢洪道设计规范 Design code for spillway SL 253-2000 主编单位:水利部天津水利水电勘测设计研究院 批准部门:中华人民共和国水利部 施行日期:2000年8月1日 中华人民共和国水利部 关于批准发布《溢洪道设计规范》 SL 253-2000的通知 水国科[2000]285号 根据部水利水电技术标准制定,修订计划,由水利水电规划设计总院主持,以水利部天津水利水电勘测设计研究院为主编单位修订的《溢洪道设计规范》,经审查批准为水利行业标准,并予以发布.标准的名称和编号为: 《溢洪道设计规范》SL 253-2000. 本标准实施后取代《溢洪道设计规范》SDJ341-89. 本标准自2000年8月1日起实施.在实施过程中,请各单位注意总结经验,如有问题请函告主持部门,并由其负责解释. 标准文本由中国水利水电出版社出版发行. 二OOO年七月十三日 前言 本规范是根据水利部水利水电规划设计管理局水规局技[1997]7号文《关于印发水利水电勘测设计技术标准修订工作会议有关文件的通知》,对SDJ341-89《溢洪道设计规范》(以下简称原《规范》)修订而成. 本规范保留了原《规范》的章节结构,共分为总则,溢洪道布置,水力设计,建筑物结构设计,地基及边坡处理设计,安全监测设计等六章,并有五个附录. 本规范对原《规范》主要作了如下修改: (1)明确本规范使用范围为大中型水利水电工程中岩基上的1,2,3级河岸式溢洪道,删去了原《规范》中"兼顾厂顶溢流,厂前挑流及泄洪隧洞出口的水力设计"的内容. (2)充实了关于侧槽溢洪道的内容,并增加了关于面流戽流消能布置的内容.对进水渠直线段长度,首末端底宽比,泄槽弯道半径等规定了具体数值. (3)水力设计方面,在实用堰堰顶负压,WES堰,宽顶堰泄流能力,侧槽内横向水面差,边墙脉动压力,挑流鼻坎流速,泄槽收缩段,弯道及消力池等计算中,增加了若干系数的取值规定,补充了若干计算公式,图表.在防空蚀设计中,综合国内外近期研究成果,给出了若干常见体型的初生空化数,供不具备进行减压箱试验时判别能否发生空蚀.

水库溢洪道的设计

水库溢洪道的设计分析与探讨 【摘要】溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 【关键词】土石坝;水库溢洪道;问题 溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。 1. 常见问题 1.1溢洪道是洪水期间保证水库安全的重要设施,中小型水库由于受工程造价的限制,其设计采用的洪水标准往往偏低、选用洪水数据(洪峰、洪量)偏小,因而必然带来溢洪道设计尺寸偏小,再加上周边岩体风化坍落,往往造成泄流能力不足,因而不能保证安全泄洪。 1.2在布置上,某些工程设计的溢洪道其进出口段离坝身太近,坝肩与溢洪道之间仅有单薄的山脊相隔。进口段如未进行有效的护砌,泄洪时一旦发生冲蚀现象,将危及坝肩安全,有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴,如果发生横流冲刷,更易危及坝脚安全,因此这二种情况均对大坝的运行安全十分不利。

1.3溢洪道设计的平面弯道半径过大和收缩过剧,对泄流十分不利。特别在溢洪道陡坡段布置有弯道时,由于弯道流态、流势剧烈变化,导致二岸产生了水面差,这时凹岸水面壅高,并在下游衔接的平直段内产生折冲水流,大大影响了泄流能力和消能效果。另外陡坡段或缓流段的过剧收缩,也会发生显著的壅水和流态变化,并对溢洪道衬砌造成冲击,如砌护过高会增加投资,砌护过低了又不安全。 1.4溢洪道纵横剖面及平面布置设计不当,比较突出的问题是陡坡设计比降过陡。部分溢洪道布置在非岩性山坡上,其底部未做有效的反滤衬砌,致使渗水后易产生滑坡;结构上也不稳定。在横断面设计中,有些工程对两侧山坡开挖坡度注意不够,有的过陡,加上衬砌厚度偏薄,不能满足抗滑抗倾稳定,也易造成坍方和滑坡;平面布置上,存在着上下游断面连接不配套,形成“瓶颈”现象,从而影响了泄洪能力;此外溢洪道末端与河道衔接部分注意不够,导致有的末端高出河床很多,有的末端未做砌护处理,常造成严重冲刷,并向上延伸,直至整个建筑物破坏。 1.5现有水力设计方法尚不够完善,如溢洪道进口布置有引洪平流段的情况下,由于水力计算中忽略了平流段时进口水位的壅高(即水头损失)。而实际壅高有时较大,不可忽视。有些设计对溢洪道的消能工的设计考虑不够充分,或者型式选择不当,导致消力墙长度和深度均不能满足需要,消能不够充分,致使下游河段发生严重

溢洪道

4~6. 某大型工程,位于8度地震区。主坝为粘土均质坝,受地形的限制,为满足泄洪要求,在主、副坝联接处建有溢洪道,设计洪水泄流量为8300m3/s,溢洪道基础位于第三纪砂层上。溢洪道采用直线布置,由驼峰堰进水闸、泄槽、一级消力池、二级消力池、三级消力池以及海漫等几部分组成。 堰体为驼峰堰型,长28m,上游设壤土铺盖,厚2~3m,长250m,渗透系数为1×10-6cm/s,铺盖下砂层渗透系数为3×10-3cm/s。堰体下设两条横向(垂直水流)排水管,并与堰体两侧边边墙外纵向排水管相联,横向排水管内地下水位高程为134.5m。堰体结构简图及设计洪水过水时的受力状态见附图。 泄槽两侧挡墙为直墙式,并对称扩散,进口堰末泄槽起点宽131.5m,流速为13.15m/s,水深4.8m;泄槽末端处宽170m,流速为21.23m/s,水深2.3m。泄槽底板下设有反滤层和网状排水沟,纵横向排水沟布置在泄槽底板下,横向排水沟自溢洪道中心向两侧以5%的坡度引边墙外排水廊道内。 第三纪砂层相对密度为0.80。由颗粒级配曲线查得小于各粒径重量占总重量的百分数如下表: 4. 判断溢洪道泄槽(陡槽)满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度,下列哪一项能满足最低要求? (A)190 m (B)170 m (C)150 m (D)130 m 答案:(B ) 主要解答过程: 溢洪道泄槽边墙扩散角可按《溢洪道设计规范》附录A.3中公式A.3.2-2计算, tgQ=(g*h)1/2/k/v 式中:h—扩散段首、未端平均水深; v—扩散段首、未端平均流速; k—经验系数,取3.0; h=0.5(4.8+2.3)=3.55m v=0.5(13.15+21.23)=17.19m/s tgQ=(g*h)1/2/k/v=(9.81*3.55)1/2/3/17.19=0.114 溢洪道泄槽满足水流扩散所需要的沿水流方向的最小水平投影长度L: L=0.5(170-131.5)/0.114=168.9m

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