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

5. 当设计洪水泄洪，闸门全开堰体过水时，（顺水流方向）影响堰体（单宽）稳定的除有结构自重及其上的永久设备重量、土压力外，还有哪些基本荷载？

（A）设计洪水位时的扬压力和地震荷载

（B）设计洪水位时的扬压力和泄流时的水压力

（C）设计洪水位时的静水压力和地震荷载

（D）设计洪水位时的静水压力和波浪压力

答案：(B D)

主要解答过程：

规范4.3.7

6. 由上述条件，下列哪一选项最接近高程134.5m以上堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力的计算值？（按时均压强计算，忽略铺盖厚度，堰趾至横向排水沟的渗径长度按20m计，堰体过水如图示）。下列选项中水平水推力计算值，哪一项是比较正确的？

（A）780kN （B）460kN

（C）420kN （D）1360kN

答案：（B ）

主要解答过程：

铺盖首部的渗透压力=(151.0-134.5)*10=165KN

铺盖尾部的渗透压力＝165*24.5/274.5=14.72KN =165*(4.5+20)/(250+4.5+20)

堰底板上游的渗透压力＝165*20/274.5=12.02KN

排水管的渗透压力为0

(1)上游止水以上水压力H1

H1=0.5(80+120)*4 =400KN =0.5*(8+12)*10*4

(2)上游止水以下水压力H2

H2=0.5(14.72+12.02)*4.5= 60.1KN

堰体上游面(单宽)所作用的水平水推力=400+60.1=460 KN 165

4.5+20

4.5+20+250