橡胶坝设计

工程级别：4级，地震设计烈度：70，

水位：10年一遇排涝：上游17.20m,下游17.05m;20年一遇排涝:;橡胶坝要求蓄水高度:17.60m ;要求挡洪高度18.0m 。 1、水力计算 （1）泄洪能力校核

根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98）规定，橡胶坝泄洪能力，可按堰流基本公式计算：

23

02H g mB Q εσ= (A.0.1)

式中 Q —过坝流量，m 3/s ；

B —溢流断面的平均宽度，可取河底宽度，B=9.0m ；

H 0—计入行近流速水头的堰顶，上游行近流速

s m A Q v /63.025

.4126

0===

,堰上静水头H=2.0m, 则m g v H H 02.26

.1963.00.222

200=+=+= m —流量系数；m=0.34

σ—淹没系数；

ε—堰流侧收缩系数，与边界条件有关。

（2）消能防冲设计

消力池池深计算：

Z h h d s c ∆--='"0σ (B.1.1-1)

25.02132"1812

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=b b gh aq h h c c

c (B.1.1-2) 022

2

203=+-ϕ

g aq h T h c

c

(B.1.1-3) 2

"2

2'2222c

s gh aq h g aq Z -=∆ϕ (B.1.1-4) 式中 d —消力池深度（m ）；

0σ—水跃淹没系数，可采用1.05~1.10；

"c h —跃后水深（m ）；

c h —收缩水深（m ）；

a —水流动能校正系数，可采用1.0~1.05；

q —过闸单宽流量（m 2/s ）

； 1b —消力池首端宽度（m ）；

2b —消力池末端宽度（m ）；

0T —由消力池底板顶面算起的总势能（m ）；

Z ∆—出池落差（m ）

； 's h —出池河床水深（m ）。

消力池长度计算：

j s sj L L L β+=

()c c j h h L -="

9.6

式中 sj L —消力池长度（m ）；

s L —消力池斜坡段水平投影长度（m ）；

β—水跃长度校正系数，可采用0.7~0.8；

j L —水跃长度（m ）；

海漫长度计算：

'H q K L s s p ∆=

式中 p L —海漫长度（m ）；

s q —消力池末端单宽流量（m 2/s ）；

s K —海漫长度计算系数，可由表B.2.1查得。

（3）防渗排水设计

2、坝袋及锚固结构设计

按运用条件、工作条件经技术经济比较后，确定坝袋采用充水式，因河道较窄，可采用单跨式。

坝袋设计内外压比为1.3。

3、控制系统、安全与观测设备

坝袋的充排方式为混合式，即充坝时完全靠水泵进行，坍坝时部分利用水泵来完成。根据工程的具体运用条件，确定坝袋的充坝时间为2h ，坍坝时间为1.5h 。 （1）水泵选型

水泵的流量按下式计算：

nt

V Q =

式中 Q —计算的水泵所需最小流量，h m /3

V —坝袋充水体积，38.148m V =；

n —水泵台数，为1台；

t —充坝或坍坝所需的最短时间，充坝h t 2=，坍坝h t 5.1=。计算得h m Q /4.743=充，h m Q /2.993=坍。

水泵的扬程计算：

H H B ∆+∇-∇=)(21

式中 B H —水泵所需的扬程，m ；

1∇—水泵出水管管口高程，m ；

2∇—水泵吸水管最低水位，m ；

H ∆—水泵吸水管和压力管水头损失总和，取净扬程的20%。