溢洪道

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 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

类 型 上游堰高P 1 中圆弧半径R 1 上、下圆弧半径R 2 总长度L a 型 0.24H d 2.5 P 1 6 P 1 8 P 1

a 型

2.24

5.6m

13.44m

17.92m

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

根据《溢洪道设计规范》(SL253—2000),进水渠的布置应依照下列原则: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;进水渠较长时,宜在控制段之前设置渐变段,其长度视流速等条件确定,不宜小于2倍堰前水;渠道需转弯时,轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度,弯道至控制堰(闸)之间且有长度不小于2倍堰上水头的直线段。并且,进水渠的长度应尽量减少,以减少进水渠的水头损失,。

进水渠的横断面在岩基上接近矩形,边坡根据岩层条件确定,新鲜岩石采用1:0.11:0.3 ,风化岩石采用1:0.51:1.0 ,在设计基本资料中可知进水渠地质条件良好,则采用1:0.5作为边坡开挖坡度。 进水渠的水力计算

先确定进水渠的底宽。分为设计、校核洪水情况下的渠底宽度。采用公式:

q V A =?,其中()(0.5)A B mH H B H H =+=+,H 为溢流堰的堰前水深。引水渠

中的水流流速V 应大于悬移质不淤流速,小于渠道的不冲流速,根据《溢洪道设计规范》(SL253—2000)进水渠设计流速宜采用35 m/s ,取 V=4m/s 。采用梯形断面,底坡采用平底坡,边坡采用0.5m =。计算结果列表如下:

表6、溢洪道引水渠断面计算表 水 位(m )

泄 量(m 3/s )

水 深(m )

底 宽(m )

设 计

133.65

3380

13.89

53.89

134.42 3720.5 14..66 56.12

综上所述,为了安全起见,拟定渠底宽度60B m =,且进水渠与控制堰同宽,均为60m 。弯段半径采用4倍渠底宽度,即4460240R B m ==?=,控制堰前的直线段采用2.5倍堰前水头,则该长度为 2.5(133.65122)29.12L m =?-=,则取该段长为32m 。

2.4.1.5 控制段的水力计算

根据《水工建筑物》课本中闸墩和工作桥的规定,弧形闸门闸墩的最小厚度为1.5 2.0m m ,如果是缝墩,要增加0.5 1.0m m 。由于采用弧形闸门则设计闸墩厚度为3m ,又因共四孔每孔净宽12m ,则边墩厚度为60412333m -?-?=。

根据《溢洪道设计规范》(SL253—2000)中附录A (水力设计计算公式),开敞式WES 型实用堰的泄流能力的公式320

2s Q m B gH εσ=,O H 为包括行近流速水头的堰上水头,B 为全部闸孔净宽,自由出流则1s σ=,且采用a 型驼峰堰,

1

0.24P H ≤,则流量系数0.6571

0.3850.171()p m H =+,闸墩侧收缩系数

[]0

010.2(1)k H n nb

εζζ=-+-,分别代入12.24P =,n=4,b=12m 可得0.657

02.240.385

0.171()m H =+,[]0010.2348

k H εζζ=-+。

同理,根据规范在中墩的形状设计中,由图((A.2.1—1)中墩形状示意图),

选定闸墩伸出堰长度0u L =,中墩形状选为尖圆形并且00.75s h

H ≤,查表((A.2.1

—3)中墩形状系数),0ζ为0.25。在边墩形状设计中,根据图((A.2.1—2)边墩形状示意图)中,边墩形状选为流线形,边墩形状系数k ζ为0.4。代入闸墩侧收缩系数中得出[]

000.23

10.20.430.2514848

H H ε=-+?=-。

流形线边墩形状系数为

尖圆形中墩形状系数

图3 闸墩形状示意图

在设计洪水位时水力计算(下泄流量为3380m 3

/s,) 由320

2s Q m B gH εσ= 及 00.23

148

H ε=-

及 0.657

2.240.3850.171(

)

m H =+ 假设堰上水头进行试算。且由于堰顶最大水头为max 11.65H m =,则假设的堰上水头应小于该水头。先设011.5H m =,求出相应的m,ζ,再反代入泄流能力Q 中解出在设计洪水位下泄流量下对应的水头是否与假设相成立。不等舍去,直到相等,最后试算得011.276H m =。

再求堰前水深及断面平均流速。堰前水深2

012V h H P g

=+-

,代入1 2.24P m =得2

13.15619.6

V h =-,连立流速公式23380600.5Q Q V W bh mh h h ===++,再进行试算。先假设流速v (从4v =m/s 开始),代入h 中,再把h 反代入流速公式中,看是

否与假设相符,经过一系列试算假设得出断面平均流速为 4.01m/s ,堰前水深12.696h m =。

在校核洪水位时水力计算(下泄流量为3720.5m 3/s,)

由320

2s Q m B gH εσ= 及 00.23

148

H ε=-

及 0.65702.240.3850.171()m H =+

假设堰上水头进行试算。且由于堰顶最大水头为max 12.42H m =,假设的堰上水头应小于该水头。先假设012H m =,求出相应的m,ζ,再反代入泄流能力Q 中解出在校核洪水位下泄流量下对应的水头是否与假设相成立。不等舍去,直到相等,最后试算得012.1H m =。

再求堰前水深及断面平均流速。堰前水深2

012V h H P g

=+-

,代入 1 2.24P m =得2

14.3419.6

V h =-,连立流速公式23720.5600.5Q Q V W bh mh h h ===++,再进行试算。先假设流速v (从4v =m/s 开始),代入h 中,再把h 反代入V 中,看是否与假

设相符,经过一系列试算假设得出断面平均流速为 4.14m/s ,堰前水深13.465h m =。

表7、溢洪道堰前水深和流速计算 水 位(m ) 泄

量(m 3/s ) 0

H

H

假设V V 试算

设 计

133.65 3380 13.516 12.85 4 4.01 校

134.42

3720.5

14.34

13.64

4

4.14

2.4.2 泄槽的设计及水力计算

泄槽的设计

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。泄槽是宣泄过堰洪水的,槽底布置在基岩上,断面必须为挖方地段,且要工程量最小,坡度不宜太陡,为适应地形条件、地质条件、泄槽分为直线段和收缩段,收缩段角度11.25o θ≤。

根据《溢洪道设计规范》中附录A (水力设计计算公式)中的A.3泄槽水力计算规范,泄槽边墙收缩段角度可按照经验公式1

gh tg kFr kv

θ=

=

,其中k 为经验系数,即为3.0。收缩段首、末断面的平均水深h 即为临界水深2

3

k q h g

α=

其中,单宽下泄流量q==校核洪水位时的下泄流量/溢流堰总净宽=77.5m/s ,代入解得8.495k h m =。最后由流速公式9.12k

Q

V Bh =

=m/s 以及平均弗劳德数0.9996r V

F gh

=

=代入θ的经验公式得18.411.25o o θ=>,符合条件。 根据拟建工程,收缩段角度选为11o θ=,首端底宽与控制堰同宽即为60m ,末端底宽定为40m ,断面为矩形,则收缩段长度为1216040

51.142211

o

b b L m tg tg θ--=

==,为安全考虑早定155L m =,底坡角度定为8度,即80.14o i tg ==。直线段接收缩

段,断面为矩形,宽b=40m ,长2200L m =,底坡与收缩段相同,均为0.14。 2.4.2.1泄槽的水力计算

引水渠末端的水力计算

根据公式k k Q q B =,2

3k q h g

α=,k k k A B h =,2k k X h B =+,161k C R n =,

2k

k k K

gx i C B =

,由《水力学》中对粗糙系数的规定,混凝土衬砌且表面状态良好时0.019n =。可列表如下:

表8、溢洪道临界水深和临界底坡的计算

工况 Q(m 3/s) B (m) q (m/s h (m) A (m) X (m) R (m) C i 设计 3380 60 56.3 6.86 411.6 73.72 5.58 70.09 0.00245 校核

3720.5

60

62

7.32

439.2

74.64

5.88

70.71

0.00244

可知渐变段0.14k i i =>,故属陡坡急流,槽内形成b Ⅱ型降水曲线,属明渠非均匀流计算。

2.4.2.2 收缩段水面线计算

渐变段中首端断面水深为临界水深,末端断面即断面2,此时渠底宽度

240B m =。根据渐变段计算中1k h h =,1111,,,k k k k q q A A x x R R ====,k k

Q q B =

,2

3

k q h g

α=,k k k A B h =,2k k X h B =+,16

1k C R n =,2k k k K gx i C B =并且2

,

2V E h g α=+通过假设末端断面2h 进行试算,列出溢洪道渐变段水面曲线计算表。直至

12f E iL E h +=+结束试算。

表9、溢洪道渐变段水面曲线计算 工况 Q(m 3/s)

1h (m)

1q (m/s)

1A 2m 1X (m) 1R (m) 1V (m/s

1E

1i

设计 3380 6.86 56.3 411.6 73.72 5.58 8.21 10.3 0.14 校核 3720.5 7.32 62

439.2

74.64

5.88

8.47

10.98

0.14

工况

2B (m) 设2h

2q (m/s

2

2A m 2X (m 2R (m

2V m/s

2E

2i

设计

40 5.47

84.5

218.8

50.94

4.295

15.448

17.64

0.14

校核 40 5.98 93 239.2 51.96 4.6 15.55 18.32 0.14

工况

R (m) V

L (m/s n f h

1E iL +

2f E h +

设计 4.938 11.83 55 0.019 0.33 18 17.975 校核

5.24 12.01

0.019

9.6

0.31

18.68 6.49

18.63

最后得出末端水深在设计洪水位时为 5.47h m =,校核洪水位时 5.98h m =。 2.4.2.3 直线段的水面线计算

该直线段断面为矩形,宽为40m ,长200m ,i=0.14m ,同理,由引水渠末端的水力计算公式,列表计算。

表10、溢洪道泄槽直线段临界水深和临界坡降的计算 工况 Q(m 3/s) B (m) q (m/s h (m) A(2

m X (m)

R (m) C i 设计 3380 40 84.5 9 360 58 6.2 71.34 0.00279 校核

3720.5

40

93

9.6

384

59.2

6.49

71.88

0.00281

可知渐变段0.14k i i =>,故属陡坡急流,槽内形成b Ⅱ型降水曲线,属明渠非均匀流计算。

直线段末端水深(正常水深o h )也采用试算法得出。先假设o h ,依据宽度40m 依次推得000000,,,,,,A X R C K Q 直0Q 与实际下泄流量相等即可。最后经试

算,可得泄槽直线段正常水深计算。

表11、泄槽直线段正常水深计算 工况 Q(m 3/s) B (m i 设h A (2

m X (m) R (m) C K Q

设计 3380 40 0.14 2.51 100.4 45.02 2.23 60.16 9019.7 3375 校核

3720.5

40

0.14

2.67

106.8

45.26

2.36

60.73

9963.9 3728

最后得出直线段末端正常水深0 2.51h m =,校核洪水位时为0 2.67h m =。 设计洪水位时的情况

其水面线计算采用分段求和法,按水深进行分段,各个断面相差0.5m 左右。在设计洪水位时,渐变段末端正常水深2 5.47h m =,直线段末端正常水深

0 2.51h m =,且由22

002,2,,2S s E v V

E h X b h J L g i J C R

α?=+=+=?=

-,最后累积L ?一直到202.79L m ∑=,与设计的长L=200m 相近为止,并列出设计洪水位时泄槽直线段水面曲线计算表。

校核洪水位时的情况

其水面线计算采用分段求和法,按水深进行分段,各个断面相差0.5m 左右。

在校核洪水位时,渐变段末端正常水深2 5.98h m =,直线段末端正常水深

0 2.67h m =,且由22

002,2,,2S s E v V E h X b h J L g i J C R

α?=+=+=?=

-,最后累积L ?一直到202.25L m ∑=,与设计的长L=200m 相近为止,并列出校核洪水位时泄槽直线段水面曲线计算表。

2.4.3 洪道护砌高度的确定

溢洪道边墙高度根据水深并考虑冲击波、弯道及水流掺气的影响,再加一定的超高来确定。计算水深为宣泄最大流量时的槽内水深。计算溢洪道水面线是为了确定边墙高度,边墙及衬砌、底板的结构设计和下游消能计算提供依据。 1、溢洪道边墙高度计算式

根据《溢洪道设计规范》中,边墙高度b H h h =++?,其中h 为计算水深,

b h 为当流速大于78 m/s 时掺气增加的水深,?为安全超高,根据《溢洪道设计规范》中设计洪水位时取1.0m ,校核洪水位时取0.7m 。 2、引水渠边墙高度的计算

由(表7溢洪道堰前水深和流速计算)可知,在设计、校核洪水位时,流速均小于7m/s ,则不计掺气增加的水深分别为12.85m ,与13.64m ,分别加上安全超高即得相应边墙高度分别为13.85m ,14.34m ,最后出于安全考虑,取引水渠边墙高度为15m 。

2.4.

3.1 陡坡边墙高度计算

根据《水利水电工程专业毕业设计指南》,控制堰边墙高度采用与引水渠等高,均为15m 。

2.4.

3.2 泄槽收缩段边墙高度计算

由设计、校核洪水位时泄槽直线段水面曲线计算可得两种工况下的首端水深

及尾端水深,且流速均大于7m/s ,则需考虑掺气增加的水深b h ,100100b vh Q h b

==,再分别加上安全超高即得相应边墙高度。

表12、溢洪道泄槽收缩段边墙高度计算列表 设计情况 断面 断面距首端距离 计算水深 b h (m )

安全超高 边墙高度

设计水位 首端

0 6.84 0.56 1 8.42 尾端

55 5.47 0.845 1 7.315 校核水位 首端

0 7.32 0.62 0.7 8.64 尾端

55

5.98

0.93

0.7

7.61

最后出于安全考虑,取泄槽边收缩段边墙高度为9m 。 2.3.4.3 泄槽直线段边墙高度计算

由设计、校核洪水位时泄槽直线段水面曲线计算可得各个剖面在距泄槽首端的距离,计算水深以及相应流速,且由于流速均大于7m/s ,则需考虑掺气增加

的水深b h ,由公式100

b vh

h =求出各个断面的掺气增加水深,分别加上相应安全超

高即得相应边墙高度。

表13、泄槽直线段边墙高度计算 工况 断面 距首端h 水深 流速 b h

?

边墙高度H 设 计 水 位

1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6 0 15.26 39.49 77.4 141.84 202.79 5.47 5 4.5 4 3.5 3.22 15.45 16.9 18.78 21.13 24.14 26.24 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 1 1 1 1 1 1 7.32 6.85 6.35 5.85 5.35 5.07 校 核 水 位

1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6

0 13.94 34.75 66 115.25 202.25

5.98 5.5 5 4.5 4 3.5

15.55 16.91 18.6 20.67 23.25 26.58

0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93

0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7

7.61 7.31 6.63 6.13 5.63 5.13

最后出于安全考虑,取泄槽边直线段边墙高度为8m 。

2.4.4 出口消能的设计和计算

根据《溢洪道设计规范》,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,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。

在地形图上要知,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,利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎,将下泄的急流抛向空中,然后落入离建筑物较远的河床,与下流水流相衔接有消能方式,所以水流冲刷不会危及大坝安全。

2.4.4.1 出口消能段横截面的设计

根据《水工建筑物》课本中挑流消能段的剖面设计,鼻坎挑射角度愈大(指

045以内),挑射距离愈远。根据试验,鼻坎挑射角度一般采用002030θ= ,鼻

坎反弧半径一般采用(810)R h = ,h 为鼻坎上水深(分为设计和校核洪水位两种情况),R 太小,水流转向不够平顺,R 过大,又使鼻坎向下游延伸太长,增加工程量。鼻坎坎顶应高出下游水位,一般以12m 为宜。 所以最后选取反弧半径为R=32m ,025θ=。

由0.14i =可得泄槽倾角为08,由堰底高程及泄槽的长度可推得泄槽底部高程为84.06m ,然后由挑流消能段的剖面三角形得出鼻坎顶端高程为86.75m ,高于下游校核洪水位82.55m ,满足条件。同时得出挑坎下游岩基高程即下游开挖

深度为81.75m 。

厚混凝土

泄槽底

图4 挑流消能段剖面图

2.4.4.2 挑距计算

根据《溢洪道设计规范》(SL253—2000)中挑流消能剖面设计中挑距计算的公式,2211121(sin sin 22cos )v cs L v v gs gh g

θ

θθθ=

+++ 。 在设计洪水位时由泄槽直线段水面计算得陡槽末端水深1 3.22h m =,流速

126.24v =/s ,鼻坎挑射角度025θ=,由表4(溢洪道水力计算成果表)查得对应下游水位为81.55m ?=,则坝顶距下游水面线垂直距离为鼻坎顶端高程与下游水位之差即5.2m ,代入公式得出L=67.67m 。

在校核洪水位时由泄槽直线段水面计算查得陡槽末端水深1 3.5h m =,流速

126.58v =/s ,鼻坎挑射角度025θ=,由表4(溢洪道水力计算成果表)查得对应下游水位为82.55m ?=,则坝顶距下游水面线垂直距离为鼻坎顶端高程与下游水位之差即4.2m ,代入公式得出L=68.05m 。 2.4.4.3 冲刷坑深度的计算

根据《水工建筑物》课本中挑流消能段的剖面设计规定,工程上常按

0.50.25k t q H t α=-对冲刷坑深度进行估算。其中α为冲坑系数(对坚硬完整的岩石为0.9 1.2 ,坚硬但完整性较差的基岩1.2 1.5 ,软弱破碎、裂隙发育的基岩

1.5

2.0 ,根据该工程所处地区的地质情况,则取1.0)。q 为单宽流量,H 为上、

下游的水位差(由表4、溢洪道水力计算成果表查得),t 为下游水深(即下游水位与开挖基岩高程之差)。

最后,可得在设计洪水位时冲刷坑深度为24.7m ,在校核洪水位时为25.08m 。2.4.4.4 校核冲刷范围

表14、溢洪道末端鼻坎挑射距离计算表 工况 h v 角度 s z k s t

q L 设计 3.22 26.24 25 5.2 52.1 1.0 24.7 84.5 67.67 校核

3.5

26.58

25

4.2

51.87

1.0

25.08

93

68.05

根据《水利水电工程专业毕业设计指南》,对于陡倾角岩石,要求 2.5s

L t >,

即[]0.4c i =。根据表14可得设计洪水位情况时0.3650.4i =<,在校核洪水位情况时,0.3690.4i =<。故冲坑不会危及挑坎安全。 2.4.4.5 挑坎的水平距离

根据工程经验,鼻坎斜角为045,宽为1m 则得高也为1m 。所以水平距离即为0032sin832sin 250.518.47L m =++=,取水平距离为18.5m 。 2.4.4.6 尾水渠的设计和计算

尾水渠是将消能后的水流较平稳地泄入原河道,根据《溢洪道设计规范》,为了防止小流量产生贴流,淘刷鼻坎,鼻坎下游设置长10m 的护坦,厚为30公分。为了减小开挖量,尾水渠设置为平底坡,高程与挑流消能下游段高程一致,均为81.75m ,画在枢纽布置图中上根据实际地形测得长为90m 。为减少开挖量,在81.75m 以下的高程部分,水流自由下泄,进入河床。

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。

溢洪道工程施工方案

三门峡市山口水库复建工程 溢洪道混凝土浇筑施工方案 批准: 审核: 编制: 河南省水利第二工程局 第五工程处 二O一一年八月二十日

溢洪道混凝土浇筑施工方案 一、工程概况 溢洪道工程位于大坝左岸,为无闸控制正槽溢洪道,轴线水平投影总长471.22m,由侧槽段、控制段、泄槽、消能、海漫段组成,堰顶高程1543m,堰宽8.42m,消能型式为挑流消能。 -64.55~0-25为侧槽段,0-25~0+000为控制段,0+000~0+270.67为泄槽段,0+270.67~0+286.67为消能段,0+286.67~485.67为海漫段。 二、溢洪道混凝土施工方案 1、底板及边墙锚筋施工 在溢洪道底板及边墙部位均设置有Ф25、L=5m锚筋,锚筋呈梅花型布置,间排距为2*2m, 间排距为2m;高边坡自0-64.55桩号开始至0+000桩号均设置有锚索。 锚筋施工采用YT—27型气腿式风钻凿孔,水泥砂浆作为锚固剂。其工艺流程如下: 测量定位→造孔→测孔深、清孔→注入锚固剂→安装锚筋到预定位置→养护。 1.1、主要材料 ⑴锚筋:锚筋设计采用ф25长5m的螺纹钢; ⑵水泥:采用不低于42.5的普通硅酸盐水泥; ⑶砂:采用最大粒径小于2.5mm的中细砂: ⑷水泥砂浆:采用强度不低于20MPa的水泥砂浆; ⑸外加剂:在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,不得对锚杆产生腐蚀作用。 1.2锚筋孔钻孔 ⑴锚筋孔的钻孔按要求钻孔,其偏差不大于100mm; ⑵注浆锚杆的钻孔大于锚杆直径,采用先注浆后安装锚杆的程序施工,钻头直径大于锚杆直径15mm以上; ⑶锚杆孔深满足要求,孔深偏差值不大于50mm。 1.3锚筋孔注浆 ⑴锚筋注浆的水泥砂浆配合比,在以下规定的范围内通过试验选定: 水泥:砂1:1~1:2(重量比) 水泥:水1:0.38~1:0.45 ⑵锚筋钻成孔后,清孔、测孔深,自检合格后报监理验收,验收合格后,方开始在钻孔内注满浆,然后立即插入杆。 ⑶锚杆注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。

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。

溢洪道消力池施工方案

**电站土建主体工程C1标**溢洪道消力池施工方案 **有限公司 **电站工程项目经理部

2017年3月 审批: 校核: 编写:

目录 1. ........................................................................................................................... 综合说明1 1.1. .................................................................................................................................. 工程简介 1 1.2. .................................................................................................................................. 施工依据 1 1.3. ............................................................................................................................. 主要工程量 1 2. .................................................................................................................. 施工进度计划2 3. ........................................................................................................................... 施工布置2 3.1. ........................................................................................................................ 施工道路布置 2 3.2. ................................................................................................................... 施工风水电布置 2 3.3. ......................................................................................................... 混凝土供应系统布置 2 4. ........................................................................................................................... 施工方法3 4.1. ............................................................................................................................. 土石方开挖

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。

溢洪道工程施工方案

昆明市官渡区复兴水库工程 溢洪道施工技术方案浙江沧海市政园林建设工程有限公司

昆明市官渡区复兴水库工程项目部 二零一二年十二月. 1土石方开挖及边坡防护工程 1.1土方开挖工程 (1)工作内容 开挖工作内容包括:准备工作、场地清理、施工期排水、边坡测量、完工验收前的维护,以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的堆放区并加以保护、处理等工作。我方技术人员在施工前应详细了解工程地质结构、地形地貌和水文地质情况,对不良地质地段采取有效的预防性保护措施。若我方技术人员根据实际地质情况需要修改开挖边坡时,应经监理人批准。我方根据本合同的施工用地范围,按发包人和监理人的指示将符合设计要求的开挖料有效储存,以用于工程的回填等。在危险地带应设置明显的标志。夜间施工时,安设足够的照明。 (2)主要提交件 1)施工措施计划,报送监理人审批。 2)开挖施工平面和剖面布置图; 3)施工设备配置和劳动力安排; 4)开挖渣料的合理平衡利用措施; 5)质量与安全保护措施; 6)排水和降低水位措施; 7)施工进度计划。

(3)开挖区域场地清理 其范围包括永久和临时工程场地清理包括植被清理和表土清挖。. 料场、存弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表。 1)主体工程的施工场地清理,必须根据工程师的要求延伸到离施工详图所示最大开挖边界或建筑基础外侧5m的水平距离。 2)表土系指包含细根须、草木植物、覆盖草等的表层有机质土壤,应根据监理人指示的开挖深度开挖表土,就近临时堆放。表土堆积体不宜过高,防止冲刷流失。 (4)土方开挖 1)土方开挖包括可以直接使用手工操作或土方机械进行施工开挖的设计开挖线以内的全部材料开挖,如表土、粘土、砂壤土、砂砾石、软石、松散坍塌体和垃圾等。 2)开挖线必须符合施工详图的规定。开挖过程中,我方技术人员会经常校核开挖平面位置、高程、控制桩号、水准点核边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。 3)排水沟开挖要严格按照设计要求进行,做到够宽、够深、够坡度、底平、坡顺。 4)机械施工,沟底高程要求按设计从严控制,最大欠挖量不得大于5cm,沟口和沟底脚的平面尺寸误差不宜超过±5~10cm。 5)施工分界处衔接要顺直,不允许出现折线,不允许存有施工界墙;渠坡不得出现凹凸不平等现象; 6)设立开挖标志,标出沟中心线、沟口开挖线的位置。

溢洪道工程专项施工方案

恩平市马山水库险加固工程 专项技术方案 (溢洪道施工) 合同编号:EP MSSK-TJ-01 惠州市水电建筑工程有限公司 恩平市马山水库除险加固工程项目部 00七年三月

溢洪道施工技术方案 1.1 溢洪道工程施工 1.1.1工程概况 恩平市马山水库除险加固工程溢洪道加固项目主要有:砼工作桥、底板、护墙改建。 本章节主要阐述旧构筑物拆除,闸室、墙、溢洪道底板面等钢筋砼浇筑程序、施工方法说明、质量检验控制。 砼浇筑程序和方法说明书及附图的编制及质量控制依据是: 工程建设标准强制性条文(水利工程部分)(建设部2000年10 月发布)、DL/T5110-2000《水利水电工程模板施工规范》、GBJ/T113 —1987《液压滑动模板施工技术规范》、GB1499-1998《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》、GB1301 —1991《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》、 GB17—1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》、SDJ207-82《水工程 混凝土施工规范》、GB/T50164-1992《混凝土质量控制标准》和本合同标段《招标文件》等。 1.1.2溢洪道建筑物拆除 (1)溢洪道建筑物拆除 2)人工用风镐拆除法

溢洪道砼工程有现浇交通桥一座,溢洪道砼底板、护坡、护 底、护面、闸墩砼、护坦等砼项目。 1、交通、检修桥施工 (1)工作桥施工序图 桥梁施工程序 (2)脚手架工程 扣件式钢管脚手架主要由大横杆、立杆、小横杆、斜杆和底座组

成,钢管主要规格直径48mm壁厚4.8mm外脚手架采用分段搭设,搭设双排架。脚手架立柱纵距为1.85m和2.2m,横距1.0m,内立杆距离0.2m,步高为1.8m,上面铺满轻型竹排。 落地脚手架地基应夯实,脚手架的钢立柱不能直接支在地上, 加设底座和垫板,垫板的厚度不少于50mm脚手架地基应有可靠的 排水措施,防止积水浸泡地基,位于通道的脚手架底部垫木应低于其两侧地面,在其上加设板在脚手板的操作层上必须设护栏和挡脚板, 栏杆高0.8?1m挡脚板亦可加设一道低栏杆,其高为0.2?0.4m , 所有外架立面均设安全网。 (3)模板工程 1)模板的选用 模板的选用不仅关系到安装方法,还影响到拆模后的混凝土外观质量。根据工程特点,主要采用30cmX l50cm及60cmx l50cm钢模板, 在砼外观要求较高的部位采用90cmx 150cm的大块钢模板,如边墙直 线段;异型模板(如溢洪道等部位)采用滑模(设定位钢轨道),细部结构和基础侧模采用组合钢模。 2)模扳制作 异形木模板应选购质量标准达到II、11等材,湿度在18?23% 的木材。异形木模板根据设计在厂内制作,异形钢模板根据设计图纸设计出模板制作图向厂家定制,各类异形摸扳均需试拼装,编号,并经测量验收合格,再拆开分类堆放备用。 已使用过的钢模板,应进行除锈,校直,根据设计尺寸在模板厂内进行组合,试拼装,并涂上防锈漆、脱模剂。 模板制作的允许误差,应符合《水工砼施工规范(SDJ207-82)》及《钢筋砼结构工程施工及规范(GBJ5024- 92)(修订本)》规定。 3)模扳安装 模板安装前,应根据设计图纸进行现场测量放样,按要求设立控制点,个别特殊部位,应适当加密控制点,必要时将主要控制点引出施工部位以外不易破坏位置,以备校正用。

河岸开敞式溢洪道设计大纲

32010 水利水电工程技术设计阶段 河岸开敞式溢洪道设 计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1998年8月

_____________ 工程技术设计阶段河岸开敞式溢洪道设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师:参编单位: 主要编写人员:软 件开发单位:软件 编写人员: _______ 勘测设计研究院 ______ 年—月

目次 1. 引言. (4) 2. 设计依据文件和规范. (4) 3. 基本资料. (5) 4 设计原则与假定. (6) 5. 水力设计. (7) 6. 结构设计. (10) 7. 地基及边坡处理. (13) 8. 观测设计. (16) 9. 专题研究. (19) 10. 工程量计算. (20) 11. 应提供的设计成果. (20)

(1) 12-78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准和补充规定 (山区、丘陵区部分)(试行); (2) 217—87 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(平原、滨海部 分)(试行); ⑶ 50201-94 ⑷ 341-89 防洪标准;溢洪道设计规范; ⑸20-78 ①水工钢筋混凝土结构设计规范(试 行); ⑹ 47-94水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规 范; ② (7) 10-78水工建筑物抗震设计规范(试行); (8) 62-94水工建筑物水泥灌浆施工技术规范; (9) 57-85水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范; (10) 46-94水工预应力锚固施工规范; 水利水电工程设计工程量计算规定(试行)。 ①范本是按SDJ20-78编写的,如用新规范 ②范本是按SDJ 10-78编写的,如用新规范SL/T191-96(或DL/T5057-1996),则有关内容需作相应修改。DL 5073-1997,则有关内容需作相应修改。 1引言 ____ 工程位于 ,是以为主,等综合利用的水利水电枢纽工程。正常蓄水位m ,最大坝高m ,总库容亿m 3,电站总装机容量,保证出力 : 年发电量? h。 本工程可行性研究报告于年月审查通过,选定坝址为,坝线为 , 枢纽布置为 ,坝型为 ,泄洪建筑物有、、 ,其尺寸分别为_m_、m,相应进口高程m 、m 、m 。 2设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) __ 工程可行性研究报告; (2) __ 工程可行性研究报告审批文件; (3)技术设计任务书; (4)可行性研究阶段中间报告及审批文件; (5)专题报告。 2.2 主要设计规范 水规设字第8号文 (11)(88)

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。

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、

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

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

浅谈水库溢洪道消能设计

浅谈水库溢洪道消能设计 发表时间:2015-10-10T10:06:28.913Z 来源:《基层建设》2015年8期作者:郑富春[导读] 深圳市水务规划设计院本文对于水库溢洪道消能工的各种型式选择原则及方法进行阐述,并结合工程实际对溢洪道消能设计和消能率复核的方法进行说明。深圳市水务规划设计院 摘要:本文对于水库溢洪道消能工的各种型式选择原则及方法进行阐述,并结合工程实际对溢洪道消能设计和消能率复核的方法进行说明。 关键词:水库;溢洪道;消能设计前言 溢洪道的建设是为保证水库大坝的安全,宣泄超过规划库容的洪水,防止洪水溢坝,必须设置溢洪道。溢洪道下泄水流能量巨大,若不经妥善处理,必会导致下游河床受到严重冲刷,甚至可能引起岸坡坍塌、大坝失事的灾难性后果,所以又必须设置消能设施。溢洪道消能设计主要基于能量转换原理,通过造成水流内部紊动漩滚、水股之间扩散碰撞、水流与固体边界摩擦撞击、水流与周围空气摩擦掺混等途径,消耗水流动能,减轻对下游河床的冲击和破坏。《溢洪道设计规范》(DL/T 5166-2002)在其条文说明5.5.1条中列出了4种消能型式,即底流消能、挑流消能、面流消能和戽流消能。目前,水库溢洪道使用比较多的是挑流消能和底流消能,据统计两种型式比例分别达到85%和15%。随着水利水电工程实践的发展,近年来出现了一些新的消能型式,例如引入T型墩、宽尾墩、台阶式消能、多种消能型式复合等。水利工程与当地自然地理、气候条件、水文地质等关系很大,因势利导、因地制宜的特点非常突出,反映在溢洪道消能设计方面也是百花齐放、各具特色,因此如何选择溢洪道消能型式、怎样进行消能防冲设计是一个常讲常新的话题,本文就此进行了分析和探讨。 一、溢洪道消能型式选择(一)消能型式选择原则消能型式应满足技术经济原则。从技术上讲,应选择先进、可靠、安全、消能率高的型式,例如戽流消能虽具有消能效果好、体积小、工程量少、施工方便等优点,但国内几乎没有溢洪道戽流消能案例[1],理论研究和工程实践都不成熟,所以不应成为首选。从经济角度考虑,工程量要小、造价适中。溢洪道是特定条件下使用的泄水建筑物,一般不会使用很频繁,因此在保证安全可靠的前提下,没有必要设计的过于复杂,为了提高经济效益,应选择简洁、高效的型式,这样有利于控制成本。(二)消能工型式选择方法4种主要消能型式的优缺点、适用范围如表1所示。 表1 溢洪道消能工适用表 在考虑消能工型式时,主要从地形条件、地质条件、泄流条件以及运行方式、下游水深、河床抗冲能力、下游水流衔接、泄流雾化影响等方面综合考虑。由表1可见,面流消能和戽流消能适用于下游水深较大的场合,而挑流消能和底流消能对这方面的要求不高,所以通过水利计算得到的消能所需的下游水深-单宽流量的消能率定曲线,与根据下游水位流量关系绘制的下游水深-单宽流量的尾水率定曲线进行比较,可以判断选择哪一类消能型式更适合。 由于河道较宽,任何流量条件下溢洪道满足消能所需的下游水深始终大于尾水深度。由于尾水深度不足,显然不适合采用面流消能和戽流消能型式,所以应在挑流消能和底流消能之间进行选择。再结合地质情况,因为地表依次为耕作土层、粉土层、强风化岩层和中风化岩层,总厚度达8~15m,抗冲条件较差。再加上水头较小,其下泄校核标准流量的挑距为31m,冲刷坑深度达11.8m,存在严重安全隐患,所以选择挑流消能型式也不适合,只有选用底流消能型式了。 二、溢洪道消能防冲设计(一)消能结构设计

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

溢洪道工程施工方案

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昆明市官渡区复兴水库工程 溢洪道施工技术方案浙江沧海市政园林建设工程有限公司 昆明市官渡区复兴水库工程项目部 二零一二年十二月

1土石方开挖及边坡防护工程 1.1土方开挖工程 (1)工作内容 开挖工作内容包括:准备工作、场地清理、施工期排水、边坡测量、完工验收前的维护,以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的堆放区并加以保护、处理等工作。我方技术人员在施工前应详细了解工程地质结构、地形地貌和水文地质情况,对不良地质地段采取有效的预防性保护措施。若我方技术人员根据实际地质情况需要修改开挖边坡时,应经监理人批准。我方根据本合同的施工用地范围,按发包人和监理人的指示将符合设计要求的开挖料有效储存,以用于工程的回填等。在危险地带应设置明显的标志。夜间施工时,安设足够的照明。 (2)主要提交件 1)施工措施计划,报送监理人审批。 2)开挖施工平面和剖面布置图; 3)施工设备配置和劳动力安排; 4)开挖渣料的合理平衡利用措施; 5)质量与安全保护措施; 6)排水和降低水位措施; 7)施工进度计划。 (3)开挖区域场地清理

场地清理包括植被清理和表土清挖。其范围包括永久和临时工程料场、存弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表。 1)主体工程的施工场地清理,必须根据工程师的要求延伸到离施工详图所示最大开挖边界或建筑基础外侧5m的水平距离。 2)表土系指包含细根须、草木植物、覆盖草等的表层有机质土壤,应根据监理人指示的开挖深度开挖表土,就近临时堆放。表土堆积体不宜过高,防止冲刷流失。 (4)土方开挖 1)土方开挖包括可以直接使用手工操作或土方机械进行施工开挖的设计开挖线以内的全部材料开挖,如表土、粘土、砂壤土、砂砾石、软石、松散坍塌体和垃圾等。 2)开挖线必须符合施工详图的规定。开挖过程中,我方技术人员会经常校核开挖平面位置、高程、控制桩号、水准点核边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。 3)排水沟开挖要严格按照设计要求进行,做到够宽、够深、够坡度、底平、坡顺。 4)机械施工,沟底高程要求按设计从严控制,最大欠挖量不得大于5cm,沟口和沟底脚的平面尺寸误差不宜超过±5~10cm。 5)施工分界处衔接要顺直,不允许出现折线,不允许存有施工界墙;渠坡不得出现凹凸不平等现象; 6)设立开挖标志,标出沟中心线、沟口开挖线的位置。 7)凡不能用于填筑的废弃料,按监理工程师要求处理。

溢洪道开挖及支护施工方案[优秀工程方案]

麻江县上寨水库大坝枢纽工程合同编号(米JSZ-SG-2016) 溢洪道开挖及支护 施工方案 贵州山川秀水利建设工程有限公司麻江县上寨水库工程项目部 二〇一六年五月

目录 一、工程概况 (2) 二、编制依据 (2) 三、施工布置 (2) 3.1施工道路布置 (2) 3.2施工用风 (3) 3.3施工用水 (3) 3.4施工用电 (3) 3.5弃渣场 (3) 四、资源配置 (3) 4.1施工机械设备配置 (3) 4.2人力资源配置 (4) 五、工期安排 (5) 六、主要施工工艺 (5) 6.1土方开挖 (5) 6.2石方开挖 (7) 6.3土石回填 (8) 6.4边坡支护 (10) 七、土石方开挖质量控制 (13) 7.1 施工质量保证措施 (13) 7.2施工测量控制 (13) 7.3 施工过程控制 (14) 7.4基础质量的检查处理 (15) 八、安全保证措施 (16) 8.1施工过程安全保证措施 (16) 8.2 施工现场安全保证措施 (17)

一、工程概况 上寨水库位于麻江县下司镇,地处长江水系清水江左岸支流老山河上,坝址以上集雨面积53.23千米2.上寨水库是一座以城市供水、农田灌溉和农村人畜饮水的中型水利工程,水库总库容1391万米3,年供水量1577万米3. 溢洪道采用开敞式岸边溢洪道,布置于大坝右岸,由过渡段、进U 型槽段、控制段、陡坡段和下游河道护底段组成,全长共228.919米,其中控制段长20米,过水净宽16米,分为两孔,堰型为b型驼峰堰,堰顶高程为671.5米;两溢流孔各布置一扇弧形工作闸门,尺寸为8米×5米. 二、编制依据 上寨水库监理工程师签发的施工图纸、设计文件及其它相关的文件上寨水库招、投标文件及施工组织设计 现行规程、规范要求 三、施工布置 3.1施工道路布置 溢洪道工程主要施工道路:右岸上坝路,右岸上坝路连接弃渣场至右岸坝肩,与进场公路连接,现有道路为6米宽泥结石路面,现阶段作为新增料场石料运输道路,溢洪道施工时可作为溢洪道施工机械设备进场及出渣道路.

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

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