溢流坝段剖面设计

溢流坝段设计

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。 1.1 溢流堰泄流能力计算

基本公式： 32

s W Q Cm =ζε 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，m ； 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=0.47～0.49,本设计取0.49； C--上游面为铅直时，C 取1.0； ε—侧收缩系数，取1.0； δs —淹没系数，取1.0；

H w =(1438.1-1435.5) ⨯90%=2.34m

3

33

2

20.4925 2.34194.13/s w Q Cm m s σε==⨯= 1.2 堰剖面设计

溢流坝段的堰面曲线，当设置开敞式溢流孔时可采用实用堰曲线。 设计水头可以取0.75～0.95倍的校核水位时的堰上水头。

H d =H max ×90%=(1438.1-1435.5) ×90%=2.34m 堰顶O 点上游三段圆弧的半径及其水平坐标值为

R 1=0.5H

d

=0.5×2.34=1.17m

R2=0.2H

d

=0.2×2.34=0.47m

X 2=-0.276H

d

=-0.276×2.34=-0.65m

R 3=0.04H

d

=0.04×2.34=0.09m

X 3=-0.282H

d

=-0.282×2.34=0.66m

1.2.1 反弧半径的计算

查溢洪道设计规范《SL 253-2000》2.5.4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型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。2.5.5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。2.5.8面流消能可用于下游尾水大于跃后水深且水位变幅不大河床及两岸在一定范围内有较高的抗冲能力或有排冰要求的枢纽。2.5.9消力戽或戽式消能工可用于下游水深大于跃后水深下游河床及两岸有一定抗冲能力的枢纽有排泄漂浮物要求时不宜采用消力戽下游宜设置导墙。

根据资料以及下游情况选择挑流消能，挑流消能可大大减少工程量。

反弧半径R可取4～10h。 h

c

为校核洪水位时反弧最低点处的水深（m）。

反弧处流速越大反弧半径宜采用最大值。

h c 用迭代公式计算。

1

2021435.5138550.550.5 2.3452.84

ci E h p E p H ϕ+==-==+=+= 其中取0.95

解得h=0.255m

反弧段流速大，反弧半径也宜选用较大值。长江科学院曾提出影响自由挑射的最小反弧半径

min 23F h R Fr

h r =

--式中挑坎上的水深；

挑坎上的弗劳德数，计算可知 Fr=13.9

由水力学公式 计算收缩水深处的速度

2

02

2

2

252.840.25529.80.9530.5/c V E h g V V m s

ϕ=+=+

⨯⨯=代人数据得得