楼庄子水库工程溢洪洞的水力计算
大坝渗流稳定及坝坡稳定计算分析
沙洞、溢洪洞、引水洞等组成，枢纽平面布置图见图 1。 枢纽工程挡水建筑物为粘土心墙砂砾石坝，坝轴线按 直线布置；粘土心墙坝最大坝高 82.6 m，坝顶长度 570.31 m。坝体上游坝坡为1∶2.5，上游坝坡采用现浇 混凝土板护坡，下游坝坡采用混凝土网格梁填六棱 块，下游坡脚处设置排水棱体，顶宽 2.0 m；坝壳砂砾 料与排水棱体之间设两层反滤，反滤层厚0.5 m。
1 概况
楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工 程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市生活及工 业供水，是一座综合利用的水库枢纽工程。水库总 库容为 7 374 万 m3，正常蓄水位为 1 394.50 m，死水 位 1 353.30 m。工程由大坝、导流兼泄洪冲沙洞、溢 洪洞、引水洞等组成。大坝为粘土心墙坝，最大坝 高 82.6 m。
3 坝体计算
3.1 坝体渗流稳定计算 分别对设计工况及校核工况下挡水建筑物的
渗流稳定进行分析[4-5]，采用河海大学编制的《水工 结构分析系统》（AutoBANK6.10）计算；根据《碾压式 土石坝设计规范》（SL274-2001），计算坝体标准剖 面进行下列水位组合情况：
（1）正常蓄水位（1 394.50 m）与下游相应最低 水位（1 322.20 m）；
（2）设计洪水位（1 397.43 m）与下游相应最低
水位（1 322.82 m）； （3）校核洪水位（1 397.63 m）与下游相应最低
水位（1 323.76 m）。 根据试验坝壳料、心墙料、基岩渗透系数取为：
坝壳料 Ks=3.2×10-2 cm/s；心墙 Ks=2.3×10-6 cm/s；基岩 Ks=1×10-4 cm/s；帷幕灌浆 Ks=1×10-7 cm/s；混凝土防 渗墙 Ks=1×10-7 cm/s；砂砾石料的允许水力比降取 0.25。
新疆头屯河楼庄子导流洞施工方案分析
新疆头屯河楼庄子导流洞施工方案分析新疆头屯河楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，属Ⅲ等中型工程。
本文从施工角度出发，根据工程实际情况，主要对本工程泄洪冲沙兼导流洞洞身开挖施工过程进行详细分析，施工中采取的施工方案和措施对施工质量得到了有效的控制，并取得了阶段性的胜利。
笔者依据实际工作经验及工程项目实际案例，详细分析导流洞施工办法，希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的过程中，起到一定借鉴性作用，最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中，做出一定贡献。
标签：导流洞；洞身开挖；施工方案；分析1.工程项目概况分析新疆头屯河楼庄子水库工程位于头屯河上游中低山区，距昌吉市75km，距乌鲁木齐市89km。
水库坝址地理位置：东经87°01′1l″～87°03′00″，北纬43°33′00″～43°34′11″。
新疆头屯河楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，工程建设任务是灌溉、防洪、城市和工业供水。
工程为Ⅲ等中型工程，本工程主要建筑物由粘土心墙坝、泄洪冲砂兼导流洞、溢洪洞、引水洞组成，大坝为2级建筑物，溢洪洞、泄洪冲沙兼导流洞和引水洞为3级建筑物；次要建筑物及临时建筑物为4级建筑物。
2.导流洞洞身开挖施工综述2.1导游洞施工内容及前期准备根据现场实际条件及施工进度安排，泄洪冲砂兼导流洞洞身可以划分为有压洞身阶段和无压洞身阶段两个部分。
导流洞洞身开挖拟分为2个工作面进行开挖施工，即：有压洞身段和无压洞身段各1个开挖工作面，每个工作面设爆破开挖组、出渣作业组、初期支护组等作业班组配合作业。
泄洪冲砂兼导流洞洞身开挖施工环节当中涉及到的主要是石方洞挖及其相应位置支护施工。
导流洞洞身开挖施工工期施工紧张，施工强度比较高，开挖和支护施工二者平行交叉作业，施工过程中的干扰性因素比较多；支护施工与跟进开挖工作同时开展，大多数开挖爆破作业都会受到各个层面相关因素的影响；支护施工工序比较多，在同一个位置上作业的工种数量比较多，施工过程中的干扰比较大。
溢洪道水力计算
一、设计依据：二、基本资料：第一段泄槽的角度 2.2906°糙率：0.015闸孔数3闸孔宽10.00闸墩厚1.50堰顶高程929.00m Q=196(m 3/s)校核洪水位931.35m Q=102(m 3/s)设计水位930.52m Q=87.3(m 3/s)30年一遇水位930.37m2.35m 1.52m下游水位：设计902.65m 校核904.04m 30年一遇水位902.4m 30年一遇水位到堰顶高差 1.37m 三、计算内容：1、溢洪道泄流能力计算：溢流堰采用驼峰堰面曲线：H max —校核水位下的堰上水头 2.35m H d —堰面曲线定型设计水头（取0.75H max )H d =1.76m流量系数的计算为：m=0.385+0.224(P 1/H 0)0.934m=0.448下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算：3、水文资料2、《溢洪道设计规范》1、《水力学》30年一遇水位下的流量：设计水位到堰顶高差：P1/H0=0.255<0.34校核水位下的流量：设计水位下的流量：校核水位到堰顶高差：泄流量的计算：2/302Hg B m Q e =式中：Q—B—30mb—10.00mn—3H 0—计入行近流速水头的堰上总水头，(m)2.35mg—重力加速度，（m/s 2)； g=9.81m—堰流量系数；m=0.448ε—ε=0.975ζ0—ζ0=0.45ζK —ζK =0.7Q=208.858m 3/s2、泄槽段临界水深及临界底坡计算：临界水深及临界底坡的计算公式为：式中：校核设计α—α= 1.05 1.05q—q= 6.533 3.400x k —x k =36.31935.147R—R= 1.508 1.008C k —C k =71.38866.755b k —b k =3333校核设计闸孔数目；闸墩侧收缩系数，由下式计算得：流量，m 3/s溢流堰总净宽，(m)，定义：B=nb 单孔宽度，(m)中墩形状系数，由《规范》表A.2.1-3查得：边墩形状系数，由《规范》图A.2.1-2查得：临界谢才系数临界水深对应水面宽（m ）流速不均匀系数泄槽单宽流量（m 3/sm ）临界湿周（m ）水力半径（m ）根据以上参数计算得：由上计算得：2/302Hg B m Q e =nbH k n 0])1([2.010z z e -+-=32gq k h a =kK kbC gx k i 2a =h k = 1.659h k =1.074i k =0.0020176i k =0.0022330式中：校核设计30年一遇q—q=5.939 3.091 2.645H 0—H 0=2.952.121.97θ—θ= 2.2906oφ—φ=0.95校核设计30年一遇h 1=1.0150.5950.523泄槽起始断面水深：h 1=1.0150.5950.5234、泄槽段水面线的推算：3、泄槽段起始水深h 1计算：水面曲线的推算见附表一：起始计算断面渠底以上总水头，（m ）；假定一个初始值h 1(m)起始计算断面定在堰下收缩断面处：断面水深计算公式为：泄槽水面线根据能量方程，采用分段求和法进行计算，计算公式如下：计算结果如下：起始计算断面流速系数；泄槽底坡坡角；起始计算断面单宽流量，m 3/(s.m)；)cos (2110q fh H g qh -=Ji h h gv gv l -+-+-=D )cos ()cos (212211122222a a q q 3/422R v n J =21i i v v v +-=21ii R R R +-=5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求：泄槽在（泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接，方程为：式中：x 、y—以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标，m ；θ—缓坡泄槽底坡坡角，θ= 2.2961004°H 0—抛物线起始断面比能，m ；h—抛物线起始断面水深，m ；v—抛物线起始断面流速，m/s ；α—流速分布不均匀系数，取α=1.0K—系数，K=1.3以设计水位来推求抛物线：h=0.446m v=14.591m/s所以：H 0=11.308m1/K(4H 0cos 2θ)=0.03864598y=0.04x+0.03865x2求切点得：后接陡坡坡度为K=0.4所以y=0.4x+b 求切点得：由（1）、（2）式得：x= 4.657y=1.025挑流水舌外缘挑距按下式计算：6、挑流消能计算：])cos (2sin cos cos sin [212211211h h g v v v L +++=q q q q q )cos 4(202q q H K x xtg y +=gvh H 202a +=)2(4.0®=¢y )1(0773.004.0®+=¢x y冲刷坑最大水垫深度计算公式为：式中：L—挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离（m ）；θ—θ=20h 1—设计校核30年一遇h 1=0.3660.6130.327h 2—h 2=2.3mv 1—鼻坎坎顶水面流速，（m/s ），可按鼻坎处平均流速v 的1.1倍设计校核30年一遇v 1=20.42223.4519.599T—自下游水面至坑底最大水垫深度，（m ）；q—鼻坎末端断面单宽流量，m 3/(s.m)；设计校核30年一遇q= 6.813.0675.820设计校核30年一遇Z—Z=27.8727.3127.97k—k=1.4由上可得：设计校核30年一遇L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.767根据《规范》A.3.2的计算公式：7、泄槽段水流掺气水深可按下式计算：综合冲刷系数，由《规范》表A.4.2可得挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑胸：上、下游水位差，（m ）；鼻坎坎顶至下游河床高程差挑流鼻坎末端法向水深（m ）；])cos (2sin cos cos sin [212211211h h g v v v L g+++=q q q q q 4/12/1Z kq T =hh vb )1(100z +=式中：h 、h b —v —ζ—ζ=1.4s/m由上计算可知，h b 最大值为1.308m,所以考虑泄槽边墙的超高，所以泄槽的边墙高度取2.5m 。
小型水库溢洪道水力计算
底流水跃消能DL/T5166-2002一、判断水力衔接收缩断面水深h1（m）0.078收缩断面平均流速v1（m/s）8.709下游水深ht（m）0.540收缩断面弗劳德数Fr19.987临界跃后水深h2（m） 1.057水跃淹没系数σ'0.511水跃形式远离水跃二、等宽矩形断面水平光面护坦跃后水深h2（m） 1.0571、水跃长度L=（5.9~6.15）h2 6.3402、水跃长度L=9.4*（Fr1-1)*h1三、等宽矩形断面下挖式消力池泄流量Q（m3/s） 2.7水跃淹没度σ，1.05~1.10 1.08消力池宽度b（m） 4.5消力池出口的流速系数ψ0.95消力池出口水面落差△Z（m）0.056池深S（m）0.546池长Lk（m） 5.072下挖式消力池水跃示意图SL253-2000四、渐扩式矩形断面水平护坦消力池跃前断面宽度b1（m）20跃后断面宽度b2（m）25水跃共轭水深h20.945海漫长度计算泄流量Q（m3/s） 2.7消力池出口宽度b（m） 4.5溢洪道上游水位（m）38.99溢洪道下游水位（m）29.4Ks：根据土质定8消力池出口单宽流量q'（m3/s）0.6溢洪道上下游水位差△H'（m）9.59海漫长度Lp（m）10.905挑流消能挑流水舌外缘挑距L 4.212885挑角θ300.5236挑流鼻坎末端法向水深h11挑流鼻坎顶至下游河床高程差h22鼻坎坎顶水面流速v1 4.68057平均流速v的计算方法适用于S<18q2/3鼻坎末端断面平均流速v 4.255063鼻坎末端断面水面以上的水Z02流速系数φ0.679269泄槽沿程水头损失h f0.077188泄槽各局部水头损失之和h j1泄槽流程长度S10泄槽单宽流量q3冲刷坑最大水垫层深度T 2.694439鼻坎末端断面单宽流量q3上下游水位差Z4综合冲刷系数k 1.1力池水跃示意图。
楼庄子水库溢洪道消能工试验研究
楼庄子水库溢洪道消能工试验研究张海飞【摘要】通过物理模型试验对楼庄子水库溢洪洞挑流消能进行优化,改变其挑角和边墙结构使水流跌入河床内,避免对河岸产生淘刷和雾化.采用VOF法的标准RNGk-ε双方程紊流模型对挑坎进行数值模拟,结果:数值模拟值与物理模型实测值基本一致,说明采用数学模型能够模拟类似的挑流消能问题,其成果可供设计参考.【期刊名称】《广西水利水电》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P6-9)【关键词】溢洪道;挑流消能;物理模型;试验;数值模拟【作者】张海飞【作者单位】新疆头屯河流域管理局,新疆昌吉 831100【正文语种】中文【中图分类】TV131.6;TV653.30 引言溢洪道是水利枢纽工程中经常采用的一种泄水建筑物，其作用主要是下泄水库的设计洪水和校核洪水，保证大坝在使用期限内的运行安全。
溢洪道进口常修建于坝顶，水流通过泄槽输送至下游河床，坝顶与河床存在较大高差，下泄水流的势能全部转化为动能，溢洪道出口水流流速往往是进口流速的20～50倍[1-2]，高速水流强大的动能对下游河床具有强烈的破坏性。
因此，需采取消能建筑物降低下泄水流流速，避免河床淘刷破坏坝后坡[3]。
1 工程概况楼庄子水库位于头屯河硫磺沟镇以南25 km处，距下游昌吉市硫磺沟镇楼庄子村8 km，库区下游有国防公路通过，坝址位于制材厂水文站以下8.5 km处，是一座以灌溉、防洪和城市及工业供水为主要任务的水库工程。
楼庄子水库工程由拦河坝、泄水建筑物和引水建筑物等主要建筑物组成，水库总库容为7 374万m3，正常蓄水位1 394.50 m，最大坝高82.6 m。
结合工程需求，本工程设计工况下，溢洪洞下泄流量289.6 m3/s。
2 模型建立2.1 物理模型表孔溢洪洞为枢纽的主要泄洪建筑物。
此方案溢洪洞布置在右坝肩，设计泄量289.60 m3/s，校核泄量305.00 m3/s。
溢洪洞由引渠段、控制段、隧洞段、泄槽段、挑流消能段组成。
溢流坝水力计算实例.doc
溢流坝水力计算一、基本资料：为了解决某区农田灌溉问题。
于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉。
进行水力计算的有关资料有：设计洪水流量为550m 3／s ；坝址处河底高程为43.50m ；由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m ；为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B ＝60m ；溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三弧段WES 型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙； 坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图15.2；坝下水位与河道流量关系曲线，见图15.3；坝基土壤为中砾石；河道平均底坡;00127.0=i 河道实测平均糙率04.0=n 。
二、水力计算任务：1．确定坝前设计洪水位； 2．确定坝身剖面尺寸；3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．坝下消能计算； 5．坝基渗流计算；6．坝上游壅水曲线计算。
三、水力计算1、确定坝前设计洪水位坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为4800m ，求出d H 后，即可确定坝前设计洪水位。
溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程(10.4)3202H g mB Q ⨯=σε计算．因式中图15.2图15.3σε及、0H 均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。
设d H ＝2.53m ，则坝前水位＝48.00+2.53＝50.53m ．按坝前水位由图15.2查得河道过水断面面积A 0＝535m 2，又知设计洪水流量，则s m Q /5503=mgav H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08.9203.10.12/03.1525550202000=+=+==⨯⨯====按设计洪水流量Q ，由图15.3查得相应坝下水位为48.17m ．下游水面超过坝顶的高度15.0066.0586.217.017.000.4817.480<===-=H h mh st 下游坝高0.274.1586.250.450.400.4300.4801<===-=H a ma 因不能完全满足实用堰自由出流条件:故及,0.215.0010≥≤H aH h s 为实用堰淹没出流。
溢洪道水利计算书共9页文档
1溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m3/s，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m3/s。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2溢洪道水面线推求1.2.1计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：式中：△s——上、下断面间长度（m）;i——渠底比降;J——上、下断面间平均水力坡度;Esd 、Esu——上、下游断面的断面比能。
1.2.2水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：其差分格式为：即：式中：其中：h1为已知，h2为欲求之水深为此，将差分方程改为下列函数表达式为求h2设试算水深h下限与h上限，用二分法求解若D、G同号，令h上限= h2；D=G若D、G异号，令h上限= h下限；h上限= h2；D=G继续二分，直到∣h1-h2∣≤允许误差为止1.2.2.2临界水深计算临界水深计算公式如下：式中：Q——计算流量（m3/s）；Ak——临界水深时的过水断面面积(m2)；Bk——临界水深时的水面宽度(m)；G——重力加速度，g=9.8m/s2。
利用明渠均匀流公式计算临界坡降ik：式中：A——过水断面面积，A=b×hk；C——谢才系数，C=1/n×R1/6；R——水力半径；N——糙率，n=0.015；经计算，500年一遇陡坡顶临界水深hk =2.75m，50年一遇临界水深hk=3.04m，20年一遇临界水深hk=4.11m。
河溢洪道水力计算
再 见!
5.15Δφ(η)=5.15×0.015=0.0773
Δη+5.15Δφ(η)=-0.038+0.0773=0.0393 l=267[Δη+5.15Δφ(η)]=267×0.0393=10.49(m)
计算成果列于表17.10.第一斜坡段长100米， 用内插法求得其末端水深为3.85米。
（三）第二斜坡段
h0 h1 2.67 4.1 h 3.38米 2 2 2 h B1 3.38 34 115米
B1 2h 34 2 3.38 40.76米
115 R 2.82米 40 .76
1 16 1 C R 2.821 6 85.0 米0.5 秒 n 0.014
cos
2s sZ s
2
cos
0.85 2 18.25 0.906 2 0.85 18 .25 19.9 18 .25
0.805
则β＝36.3°。于是得
l 14.05ctg36.3 14.05 1.36 19.1米
3、计算 L2
L2 L1 l 23.2 19.1 42.3米
‘
'
1 1
2 e k 1 H
其中系数
k
0 .4 2.718
16 r e
而门底（即胸墙底）圆弧半径 r 0.53米
r 0.53 0.106 e 5.0
则:
k
0.4 0.4 0.073 160.106 1.7 2.718 2.718
由图17.7知挑流坎末端地面高程为18.0米， 则冲刷坑最大深度为：
新疆头屯河楼庄子水库大坝上游坝坡混凝土面板施工及质量控制
(第43卷)HePongiana Hyyraa/c Science and Technoloey(Total No.03)文章编号：1027-7796(2022)10-2100-20新疆头屯河楼庄子水库大坝上游坝坡混凝土面板施工及质量控制蒋新会(新疆头屯河流域管理局水利管理供水中心，新疆昌吉331102)摘要:头屯河楼庄子水库大坝上游坝坡混凝土面板采取"随坝体上升随打板，先跳仓后补仓,自下而上分层"进行浇筑。
文章对混凝土的原材料、模板、运输、振捣、养护、防裂等工序进行了施工和质量论述,具有参考价值。
关键词:楼庄子水库;大坝;混凝土面板;施工质量中图分类号:TV540文献标识码:B1工程概况头屯河楼庄子水库是头屯河流域上游山区控制性民生水利工程，主要任务为灌溉、防洪、城市生活及工业供水。
水库总库容7372万m2,最大坝高30.2m,皿等中型工程。
水库工程由黏土心墙坝、泄洪冲沙兼导流洞、引水洞、溢洪洞等组成。
水库大坝上游坝坡采用混凝土板护坡，底部高程1370.9m，坝顶高程为1402.3m,坡比为1：2.5,总面积约64936m0,护坡厚2.25m。
分块尺寸4m X4m,水平通缝，纵向错缝，采用高压闭孔板分缝。
每块混凝土距边缘lm处的四角设4个PVC排水管,D=102mm,长1.2m,端头包无纺布，坡脚1390.9m以下设阻滑墙，宽度2.5m，高度2.9m,埋入坝壳砂砾料中。
混凝土标号为C25F252,二级配，从2010年6月16日开始面板浇筑，至2220年16月20日结束，共浇筑混凝土10602m5o0上游坝坡混凝土面板施工楼庄子水库大坝上游坝坡混凝土面板采取“随坝体上升随打板,先跳仓后补仓，自下而上分层”进行浇筑。
刷坡后人工开挖阻滑墙，浇筑阻滑墙后施工面板均为标准板块，填筑面向下3m为机械粗刷区,3-6m为精刷区,6m以下为打板区，打板距填筑面咼差控制在5_10m之间，溜槽坡长控制在10_25m之间，打板期间上游36m范围暂不填筑和粗刷坡，打板暂停后用架板对面板上口进行保护后填筑,水平分0-3区施工，减少停窝工。
楼庄子水库工程导流兼泄洪冲沙洞洞身结构设计与计算
1工程概况
楼庄子水库位于头屯河硫磺沟镇以南25 km处，距下游昌
吉市硫磺沟镇楼庄子村8 km,库区下游有国防公路通过，坝址
位于制材厂水文站以下&5 km处,是一座以灌溉、防洪和城市 及工业供水为主要任务的水库工程。水库工程由粘土心墙坝、
水洞进口隧洞段高程较高，水质较好,不存在泥沙堵塞问题。
3.3孔口尺寸
导流兼泄洪冲沙 的 为 期导流, 期泄洪 冲沙
在施工期，初期、中期导航准！=5%,相应洪峰流量236 m3/s,
后期导流标准!=2%，相应洪峰流量330 m3/s泄洪冲砂洞在 水位1397.63 m
104
203
工况二
X高 3m f 4m
161
288
根据计
,在
的 下,根据 期导流
标准确定导流兼泄洪冲沙洞孔口尺寸为2.5 m 6 3.0 m,可满足
导流期度汛要求，在 期，导流兼泄洪冲沙洞最大下
泄流量为119 m3/s，不能满足运行期泄洪要求。在工况二的情
况下，根据运行期大泄洪流量275 m3/s确定导流兼泄洪冲沙
时下泄流量为275 m3/s。
导流兼泄洪冲沙洞孔口尺寸按照两种工况进行比较确定,
2
工况一:按施工期导流标准确定孔口尺寸，再复核运行期
下泄流量
工况二:按照运行期下泄流量确定孔口尺寸，再复核施工
期下泄流量。
表2两种工况成果分析表
工况
设计孔口尺寸
期下泄流量 （m3/s）
期下泄流量 （m3/s）
工况一
X高 2.5m X 3.0m
导流兼泄洪冲沙洞、溢洪洞、引水洞等组成。
溢洪洞
溢洪洞的设计溢洪洞位于大坝右岸，由引渠段、进口段、洞身段、出口消能段组成，总长602.5m,进口高程为▽587m，隧洞出口高程为▽490.35m。
是黑河水利枢纽工程的重要泄洪建筑物之一。
（1）进口段采用喇叭进口，导墙也采用控制段的设计堰顶O点上游三圆弧的半径及其水平坐标值为H=6mR1=0.5dH=2.1ma=0.175dH=2.4mR2=0.2dH=3.312mb=0.276dR 3=0.04d H =0.48m c =0.282d H =3.384mO 点下游的曲线方程为： 1.851n d x kH y -= （式6.1）H d =(0.75-0.95)H max =9.53-12.07m实取H d= 12m所以控制曲线方程为： 1.85y 0.0604x= 按上式计算的坐标值见下表： 表6-2 Y 0.06 0.22 0.46 0.78 1.19 1.66 2.83 4.28 5.99 7.97 X 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14对曲线求一阶导数：0.85dy0.0604 1.85dxx =⨯ 直线CD 的坡度为： 1dxdy = 故有： 0.850.0604 1.85x ⨯=1即 x c =13.175m ，y c =7.1224m 。
根据表中数据可得堰后控制段曲线OC ，坡度为m α=1的直线段CD 与曲线OC 相切于C 点。
控制段采用开敞式实用堰，堰顶高程为▽587.00，混凝土标号为C30，堰顶上游曲线采用三圆弧曲线，R1、R2、R3分别为6m 、2.4 m 、0.48m,上游堰面铅直；堰顶下游堰面采用WES 型曲线，曲线方程为y=0.0604x 1.85,下面与坡度为1：1的陡坡相切,反弧段半径为60m,堰顶设工作闸门，检修闸门各一个。
隧洞段的设计直线段和反弧段切点D 、反弧圆心坐标O 1,及反弧与平洞段切点E 的确定。
初拟E 点高程500m ，即y E =87,平洞段底坡1：40，反弧半径按(0.5～1.0)h max 确定, h max =601.16-493.7=105.9,故初拟反弧半径R=60m 。
楼庄子水库泄水建筑物初选方案数值模拟分析
楼庄子水库泄水建筑物初选方案数值模拟分析龚云万【摘要】本文采用数值模拟的研究方法,以楼庄子水库泄水建筑物为研究对象,对溢洪洞底流消能与挑流效能两种初拟方案进行研究,运用标准k-ε计算模型结合流体体积分数法(VOF)追踪自由水面,对溢洪洞不同方案进行了三维水气两相流数值模拟.通过同等计算条件下,设计工况计算成果分析,对比了两种方案的流速矢量图及水气两相流云图,得出底流消能消能效果较好;并分析得出了底流消能方案池深、挑流效能挑角进一步优化方向,分析成果为楼庄子水库溢洪洞方案选取提供了理论依据,进一步比选过程中可直接运用本文成果.【期刊名称】《吉林水利》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】5页(P35-38,41)【关键词】溢洪洞;数值模拟;底流消能;挑流消能;标准k-ε模型【作者】龚云万【作者单位】新疆水利厅头屯河流域管理处,新疆昌吉 831100【正文语种】中文【中图分类】TV651.1楼庄子水库工程由拦河坝、泄水建筑物和引水建筑物等主要建筑物组成，结合工程需求，本工程设计工况下，溢洪洞下泄流量289.6m3/s。
结合地形地质条件，为满足工程需求，对溢洪洞出口消能型式提出了挑流效能和底流消能两种方案。
1 初拟方案楼庄子水库工程位于头屯河上游中低山区，头屯河发源于天山山脉中部的喀拉乌成山北坡，东与乌鲁木齐河相邻，西与三屯河接壤。
流域最高峰海拔4 562m，地势南高北低，由西南向东北倾斜，依次为：高山区、中高山区，低山区，山前倾斜平原区以及平原沙漠区。
头屯河流域属于结构性缺水和工程性缺水区域，水资源供需矛盾突出。
流域上游控制性工程少，调蓄能力不足所致，致使农业春灌缺水、工业有效供水量偏低，汛期洪水得不到有效控制，不能实现洪水的资源化利用。
楼庄子水库工程任务为灌溉、防洪和城市工业供水。
是一座综合利用的水库枢纽工程。
水库总库容为7 374万m3，水库工程由粘土心墙坝、导流兼泄洪冲沙洞、溢洪洞、引水洞等组成。
溢洪道水面线水力计算
控制断面的
选择和上游
深hk，该临界水深即为控制水深。
比能损失
湿周
水利半径 曼宁系数 平均坡降
△ES
χRCຫໍສະໝຸດ Ji-J0.14153268
2.036 2.6711691
0.25442043 39.8011239 0.00776176 0.26749285
0.31281604 41.195664
、
渠道水面线计算
ζ为修正系
数，可取值
断面
1 2 3 4 5 6
水深
流速
h
v
0.518 2.2007722
0.58151691 1.96039011
0.64503382 1.76734919
0.70855073 1.60891796
0.77206764 1.47655456
0.83558455 1.36431436
渠道长度 s
0.52910829
分段长度 渠道总长度
△s
L
0.02915164
0
0.08234741 0.02915164
0.11677593 0.11149905
0.1400811 0.22827499
0.15643477 0.36835609
0.15643477 0.36835609 0.52479086
泄槽水面线计算（分段求和法）
1、基本资料
1.1 洪水资料
（洪水资料 根据调洪演
溢洪道下泄的最大流量（Q）：
堰上走水深（h）： 0.8
1.14 （m3/s） （m）
1.2 溢洪道资料：
泄槽宽度（B）：
1 （m）
泄槽长度（L）：
40 （m）
新疆楼庄子水库工程金属结构设计
新疆楼庄子水库工程金属结构设计本文介绍了楼庄子水库工程的闸门、阀门及启闭设备布置与设计特点。
标签：楼庄子水库金属结构总体布置一、工程概况楼庄子水库位于头屯河硫磺沟镇以南25km处，距下游昌吉市硫磺沟镇楼庄子村8km。
楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市工业生活供水。
工程等别为Ⅲ等中型工程。
根据水库布置，金属结构主要设备设置在溢洪洞、导流兼泄洪冲砂洞和引水洞中。
共设有孔口5个，其中设平板闸门2扇，弧形闸门3扇；固定卷扬式启闭机2台，液压启闭机3台。
二、导流兼泄洪冲砂洞金属结构导流兼泄洪冲砂洞布置于河床右岸，施工期用于施工导流，工程建成后，作为永久建筑物用于灌溉、泄洪及沖沙，1孔。
进口处设置一道事故闸门及一道工作闸门，进口闸井底板高程1335.0m。
1、导流兼泄洪冲砂洞事故闸门导流兼泄洪冲砂洞进水口设一道事故闸门，孔口尺寸4m×5m，设计水头63m。
1孔，设1扇定轮支承、上游面板、上游封水的平板钢闸门。
闸门门叶结构材料采用Q345C。
顶、侧水封采用P60-A型橡塑复合止水，底止水均采用厚度20mm的条形橡皮。
设四对侧轮导向，反向设置限位滑块，单吊点。
门槽埋件主轨结构材料采用Q345C，副轨、反轨与底槛、顶楣采用Q235B。
闸门靠自重及配重动水下门，启门前由设在门顶的充水阀充水平压，待水位差小于1m后静水启门，充水阀与启闭机联动。
采用一台容量及扬程是2000kN-65m的固定卷扬式启闭机操作，启闭机布置于闸井平台以上的啟闭机机房内。
闸门平时锁定于1397.8m的检修平台上。
2、导流兼泄洪冲砂洞工作闸门孔口尺寸3m×4m，设计水头63m，一孔，设1扇主横梁直支臂圆柱铰弧形钢闸门，闸门面板曲率半径为8.0m，支铰铰心高度为5.6m，门叶结构与支臂材料均采用Q345C。
支铰采用自润滑球面滑动轴承。
闸门顶水封采用一道‘P’型橡皮和一道转铰式水封，侧水封采用方头型橡皮。
楼庄子水库主要建筑物及边坡施工探析
楼庄子水库主要建筑物及边坡施工探析吴旭光【摘要】本文主要介绍了楼庄子水库各建筑物的等别，依据主要建筑物相对应的等别分别对施工的着重点进行了详述，最后介绍了各建筑物相对应的边坡开挖支护施工情况，整个施工过程清晰有序，一目了然，其它工程可以借鉴使用。
【期刊名称】《农业科技与信息》【年(卷),期】2016(000)017【总页数】2页(P134-135)【关键词】水库;主要建筑物;边坡;探析【作者】吴旭光【作者单位】新疆昌吉市三屯河流域管理处，新疆昌吉831100【正文语种】中文【中图分类】TV62楼庄子水库的主要任务是灌溉、防洪和城市生活及工业供水，是一座综合利用的水库枢纽工程。
水库总库容为7374万m3，正常蓄水位为1 394.50 m，死水位1 353.30 m。
根据《防洪标准》（GB50201-2014）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，确定楼庄子水库工程等别为Ⅲ等工程，工程规模为中型。
各主要建筑物级别如下：大坝为2级建筑物；溢洪洞、导流兼泄洪冲沙洞和引水洞为3级建筑物；大坝两岸坝肩边坡级别为4级，溢洪洞、导流兼泄洪冲沙洞及引水洞进出口洞脸边坡级别为4级。
2.1 挡水建筑物2.1.1 坝体结构及分区坝体断面以粘土心墙防渗体为中心，心墙防渗体上、下游两侧由内向外分别为：粘土心墙防渗体、上下游反滤料、坝壳砂砾料区、下游排水料区组成。
粘土心墙防渗体，采用正心墙，心墙防渗体轴线位于坝轴线上游2.5 m，顶高程1 398.20 m，顶宽5 m，两侧边坡为1：0.25，最大底宽61.5 m。
深厚覆盖层段需清除表层低液限粉土并清除其下部0.5 m厚的砂砾石层，以此作为建基面，心墙防渗体与建基面之间设2 m厚的反滤层。
心墙土料由T1、T2土料场提供。
深厚覆盖层段防渗墙顶部插入心墙防渗体高度为1/10坝高，伸入心墙部位的混凝土防渗墙周围设高塑性土区，高塑性土区宽4.0 m，顶部高程高于防渗墙顶2.0 m，心墙土料压实度P≥99%。
新疆头屯河楼庄子水库工程泄洪冲沙兼导流洞工作闸井的开挖施工技术
新疆头屯河楼庄子水库工程泄洪冲沙兼导流洞工作闸井的开挖
施工技术
郭勇邦
【期刊名称】《农业科技与信息》
【年(卷),期】2017(0)20
【摘要】闸门井开挖施工技术对于水库工程的建设具有重要的作用,在对其进行施工作业时,需要结合实际的施工情况,设计出合适施工的施工方案,通过方案的设计和实施让其施工的过程可以变得更加的顺畅,这对水库工程的中对于泄洪兼导流洞的闸门井开挖支护施工来说,更是具有重要意义.
【总页数】2页(P120-121)
【作者】郭勇邦
【作者单位】甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃兰州730046
【正文语种】中文
【中图分类】TV663
【相关文献】
1.泄洪兼导流洞闸门井开挖支护施工方案的探讨
2.新疆头屯河楼庄子水库工程水土保持评价分析
3.楼庄子水库工程导流兼泄洪冲沙洞洞身结构设计与计算
4.新疆头屯河楼庄子水库工程压力钢管制造及安法施江
5.新疆头屯河楼庄子水库工程反滤料试验研究
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计 算 。其 中 ，校 核 洪 水 位 １ ３ ９ ７ ． ６ ｍ，设 计 洪 水 位
１ ３ ９ ７ ． ４ ｍ，堰 顶高 程 １ ３ ９ １ ． ０ ｍ，根 据 规 范 定 型 设 计水 头 Ｈｄ 一（ ６ ５ ． ０ ９ ／ ６ ～８ ５ ． ０ ） Ｈ一 ，堰 顶 最 大 设 计水 头 Ｈ 一 １ ３ ９ ７ ． ６ —１ ３ ９ １ ． ０ —６ ． ６ ｍ，所 以 ＝ ＝ ＝ ４ ． ３ ～５ ． ６ ｍ，确 定 定 型 设 计 水 头 Ｈｄ 一５ ． ６ ｍ， 上游 面铅 直 ，Ｋ一２ ． ０ ， 一１ ． ９ 。 所 以堰 曲线方 程 为 ：
中 图分 类 号 ：ＴＶ６ ５ １ ． ３ ；Ｔ Ｖ１ ３ 文 献 标 志码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２ ０ ９ ６ — ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ４ — ０ ０ ６ ２ — ０ ４
１ 工 程 概 况
楼 庄 子 水 库 工 程 位 于 头 屯 河 上 游 中低 山 区 ，
形 渐变 为 断面型 式尺 寸 ８ ． ０ ｍ×７ ． ０ ｍ（ 宽 ×高 ） 城 门洞形 ；反 弧段 长 １ ２ ． ８ ｍ，断 面型 式 为城 门洞形 ，
断面尺 寸 为 ８ ． ０ ｍ× ７ ． ０ ｍ（ 宽 ×高） ；渐 变 段 长
２ Ｏ ． ０ ｍ，断 面 型 式 为 城 门 洞 形 ， 断 面 尺 寸 由
昌吉市 硫磺 沟镇 以 南 ２ ５ ｋ ｍ 处 ，距 下 游 昌 吉 市 硫 磺 沟镇 楼 庄子 村 ８ ｋ ｍ。楼 庄子 水 库 是 头 屯 河 上 游 山 区控制 性 骨 干 工 程 ，工 程 的 主 要 任 务 是 灌 溉 、
防洪 和城 市 生 活及 工 业 供 水 ，是 一 座 综 合 利 用 的 水库枢 纽 工程 。水 库总 库容 为 ７ ３ ７ ４ 万 ，正 常蓄
８ ． ０ ｍＸ７ ． ０ ｍ（ 宽 ×高 ） 渐变 为 ６ ． ０ ｍ×７ ． ０ ｍ（ 宽 ×高 ） ；洞 身段 长 ４ ０ ６ ． ０ ｍ，断面 型式 为城 门洞形 ，
断面 尺寸 为 ６ ． ０ ｍＸ ７ ． ０ ｍ。泄槽 段 长 ７ ９ ． ６ ｍ，由 抛 物 线 段 和 陡 槽 段 组 成 。 其 中 ，抛 物 线 段 长
物 ；溢 洪洞 、导 流兼 泄洪 冲 沙洞 和引水 洞 为 ３ 级 建 筑 物 ；次要 建筑 物及 临 时建筑 物 为 ４ 级 建筑 物 。
２ 结构 布 置
引渠 段 长 度 为 １ ０ ． ２ ｍ，底 板 高 程 １ ３ ８ ８ ． ０ ｍ， 梯形 断 面 ，底 宽 ８ ． ０ ｍ。控 制 段 长 ２ ０ ． ７ ｍ，采 用 ＷＥ Ｓ实 用 堰 ，堰 顶 高 程 １ ３ ９ １ ． ０ ｍ，堰 高 ３ ． ０ ｍ， 净宽 ８ ． ０ ｍ。隧洞段 长 ４ ４ ４ ． ６ ｍ， 由斜 坡 段 、反 弧
段 、渐 变 段 、 洞 身 段 组 成 。 其 中 ，斜 坡 段 长
５ ． ８ ｍ，断 面型式 尺 寸 由 ８ ． ０ ｍ×７ ． ０ ｍ（ 宽 ×高 ） 矩
作 者 简 介 ：吴
・
琨（ １ ９ ８ ５ 一 ） ，女 ，江 苏 如 东 人 ，工 程 师 ，主 要 从 事 水 工 隧 洞 设计 工 作 。 Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：８ ６ ７ ７ ５ ６ ４ ８ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
水位 为 １ ３ ９ ４ ． ５ ｍ，死水 位 １ ３ ５ ３ ． ３ ｍ。水 库 工程 由
黏 土心 墙 坝 、导 流 兼 泄 洪 冲 沙 洞 、溢 洪 洞 、引 水 洞 等组成 。大坝 为黏 土心墙 坝 ，最 大坝 高 ８ ２ ． ６ ｍ。 根据 《 防洪标 准 》 （ ＧＢ ５ ０ ２ ０ １ — ２ ０ １ ４ ） 及《 水利 水 电 工程 等 级 划 分 及 洪 水 标 准 》 （ Ｓ Ｌ ２ ５ ２ － ２ ０ ０ ０ ） 的 规 定｜ ＿ １ 七 ］ ，确 定楼 庄 子水 库 工 程 等 别 为 Ⅲ等 ，工程 规
（ 新疆水利水 电勘测设计研究 院 ，新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：楼庄子水库是头屯河上游 山区控 制性 骨干工程 ，其主要任 务是灌溉 、防洪和城市 生活及工业 供水 ，是一
座综合利用 的水库 枢纽 工程 。溢洪洞为楼庄子水库工程 的主要泄 洪建筑物 ，通 过对其进 口控制段 、无 压洞身段 及 出口消能段 的水力计算 ，分 析了溢洪洞的结构布置 、进 出口尺寸 等设计要求 及水力特 性 。计算结果 表明 ，本工 程 溢洪洞泄 流能力满 足规 范要 求且流态较好 ，可为类似工程提供一定参考 。 关键词 ：溢洪洞 ；水力计算 ；水库工 程
第 ３卷第 ４期
２ ０ １ ７年 ４月
黑
龙江水源自利 Ｖｏ １ ． ３ ． Ｎｏ ． ４
Ａｐ ｒ ． ，２ ０ １ ７
Ｈｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｒｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ
楼 庄 子 水 库 工 程 溢 洪 洞 的 水 力 计 算
吴 坭 天 琨
１ ７ ． ０ ｍ；陡 槽段 长 ６ ２ ． ６ ｍ，纵坡 ｉ 一０ ． ５ ，断面 型 式 为矩 形 ，断 面 尺寸 为 ６ ． ０ ｍＸ ５ ． ０ ｍ。挑 流 消 能
段的挑 流鼻 坎 长 １ ８ ． ５ ｍ，宽 ６ ． ０ ｍ，为 整 体 式
结构 。
３ 水 力计 算
溢洪 洞 的水 力 计 算 包 括 ：进 口控 制 段 、无 压 洞 身段 、泄 槽段 以及 出 口消能 段 。
３ ． １ 进 口控制 段 堰 型 为 ＷＥ Ｓ实 用 堰 ，可 按 式 Ｘ 一ＫＨＪ ｙＥ 。
模 为 中型 。各 主 要 建 筑 物 级 别 ：大 坝 为 ２级 建 筑