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。