溢洪道设计范本

5
5.1 溢洪道泄量复核计算
水力设计
开敞式幂曲线实用堰的泄流能力可按公式(1)计算：

Q = C · m · e · s m · B 2 g H
式中：Q——流量，m3/s； B——溢流堰总宽度，m；
1 . 5 0
(1)
H0——计入行进流速的堰顶水头，m，对高堰 H0=H；对低堰 H0=H+α0·V0 /2g； V0——行进流速，m/s； α0——动能修正系数，可近似地取为 1； H——堰上水头，m，计算断面可取在堰前(3～6)H0 处； g——重力加速度，m/s ； m——流量系数，可根据试验提供或参照《溢洪道设计规范》附表 1—3 选用； C——上游面坡度影响修正系数，可参照《溢洪道设计规范》附表 1—4 选用；当上游 面为铅直时，C=1.0； ε——收缩影响系数，根据闸墩墩头形状及位置、闸墩宽度，闸孔数目，堰上水头及 相对堰高等因素选定； σm——淹没系数，视泄流的淹没程度参照有关水力计算手册等选用，不淹没时σm=1。
5
弱风化岩石 基岩 节理面 强风化岩石 弱风化岩石 软弱结构面
f2= f2= f2= f2=
f1= f1= f1= f1=
，c= ，c= ，c= ，c=
Mpa Mpa Mpa Mpa
E= E= E= E=
Gpa Gpa Gpa Gpa
μ= μ= μ= μ=
(6)本工程设计地震烈度为 度。 3.7 有关闸门门槽及启闭机布置和荷载资料 3.8 水流泥沙 (1)年均输沙量 (2)推移质含量 (3)泥沙容重 (5)矿物成分。 3.9 建筑材料 3.9.1 混凝土 ； kN/m ； ℃ ； MPa； MPa；
② ①
2.2
防洪标准； 溢洪道设计规范； 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行)； 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范； 水工建筑物抗震设计规范(试行)； 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范； 水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范； 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 SDJ20­78 编写的，如用新规范 SL/T191­96(或 DL/T5057­1996)，则有关内容需作相应修改。 ②范本是按 SDJ 10­78 编写的，如用新规范 DL 5073­1997，则有关内容需作相应修改。 4
3 3
堰，堰顶高程为
m，堰顶宽度为
m，反
m，相应下游水位 m，相应下游水位
m； m。
提示：泄洪建筑物的尺寸、堰顶高程，应通过枢纽布置和技术、经济比较，调整多次反复修改 确定。
3.6
坝址区地形、地质资料 (1)坝址区地形图(1/1000～1/2000)。 (2)坝址区地质平、剖面图(1/1000～1/500)。 (3)溢洪道轴线地质纵、横剖面图(1/1000～1/500)。 (4)溢洪道工程地质报告。 (5)溢洪道基础岩石物理力学指标： 1)基岩容重 2)允许抗压强度 3)允许抗拉强度 kN/m ； MPa； MPa； MPa；弹性模量 Lu；渗透系数 MPa；泊桑比 m/d； ；
3
3.1 溢洪道控制点座标和轴线方位角

基本资料
可行性研究阶段，选定的溢洪道控制点座标为 X＝ 位角为 。 3.2 工程等级及建筑物级别
m，Y＝
m；溢洪道轴线方
根据可行性研究成果，本工程为等工程，溢洪道为级建筑物。 3.3 设计洪水标准及入库洪峰流量 设计洪水重现期 a，入库洪峰流量 Q＝ m /s。
3 3
校核洪水重现期 a，入库洪峰流量 Q＝ m /s。 3.4 溢流堰型式、堰顶高程及宽度、反弧末端高程及纵坡 根据可行性研究成果，溢流堰为 弧末端高程 m，纵坡 i＝ %。 3.5 下泄流量及相应上、下游水位 根据可行性研究阶段调洪演算资料： 设计下泄流量 Q＝ 校核下泄流量 Q＝ m /s，相应库水位 m /s，相应库水位
-1 3
万 t，含沙量 %，悬移质含量 kN/m ，干容重
3
kN/m ； %； kN/m ；
3
3
(4)泥沙颗粒级配曲线；
(1)强度 C (2)容重
(3)线膨胀系数 (4)允许抗压强度 (5)允许抗拉强度
(6)泊桑比 ； (7)弹性模量 MPa； (8)抗渗标号 S ； (9)抗冻标号 D (10)抗磨损强度 (11)抗空蚀强度 3.9.2 钢筋 ； MPa； MPa。 (1)钢筋品种 (2)弹性模量 (3)抗拉强度 3.10 ； kg/(m ·h) ； kg/(m ·h) 。
2 ① 2 ①
可行性研究阶段水工模型试验资料 (1)枢纽整体水工模型试验报告； (2)溢洪道水工模型试验报告。
4
4.1 设计原则
设计原则与假定
来自百度文库
①单位可能有误，请使用者核实——编者 6
(1)复核可行性研究阶段的设计成果。 (2)河岸开敞陡槽式溢洪道除执行本《大纲》外，还应符合有关规程、规范、标准的规 定和要求。 (3)溢洪道为水利水电枢纽工程渲泄洪水之永久建筑物，应充分考虑其频繁运行的特殊 性和维护检修的可能性。 (4)设计前应注重深入现场，调查研究，认真收集和分析研究有关水文、泥沙、地形地 貌、地质、施工条件等设计资料。 (5)大型或水力条件较复杂的中型溢洪道，应做整体水工模型试验，以论证其布置及水 力设计的合理性。 4.2 设计假定 (1)溢洪道结构设计， 一般情况按平面问题考虑， 并应以建基面的抗滑稳定及应力条件 确定。如溢洪道深层基础有影响溢洪道稳定的软弱结构面，应复核其深层抗滑稳定性。 (2)溢洪道断面应由基本荷载组合控制， 由特殊荷载组合复核。 (3)溢洪道抗滑稳定按刚体极限平衡法抗剪断强度或抗剪强度公式计算，断面应力按材 料力学方法计算。 (4)根据溢洪道不同的部位和受力特点，采取不同的计算方法以全面准确地分析和反映 溢洪道的工作性态。
................................................... 5
设计原则与假定 .............................................. 6 水力设计..................................................... 7 结构设计.................................................... 10 地基及边坡处理.............................................. 13 观测设计.................................................... 16 专题研究.................................................... 19
提示：边墙收缩或平面转弯时要考虑其影响。
5.2.3
消能防冲的计算 %)：相应溢洪道泄量 Q＝ m /s，下游水位为
3
(1)消能防冲标准(P＝
m。
(2)消能型式一般采用挑流消能，并选择合适的挑流鼻坎的型式，以减少冲刷深度。
提示：可采用有关公式近似计算水舌挑距和冲坑最大深度；或采用模型试验所提供的水舌挑距 和冲坑深度。
3
4)弱风化岩体：变形模量
5)溢洪道基础岩体的单位吸水量 6)基岩物理力学指标，见表 1； 7)软弱夹层和裂隙、断层的分布； 8)河床岩体抗冲流速 m/s。
表1
计算面 抗剪强度 建基面 强风化岩石 f2=
基岩物理力学指标
抗剪指标 抗剪断强度 f1= ，c= Mpa 弹性模量 E= Gpa 泊桑比 μ=
7
2
2
提示：对于不同的堰型，可参照《溢洪道设计规范》采用不同的泄流能力公式进行计算。
5.2 5.2.1
泄槽段水面线复核计算 泄槽段起始断面水深计算 计算泄槽水面线时， 应从渐变流起始断面算起。 当泄槽与上游实用堰采用反圆弧曲线连
接时，则从反弧末端收缩断面算起；当泄槽与宽顶堰连接时，可近似从连接点以下 3hk(hk 为临界水深)处算起。 起始断面水深 h1 可按公式(2)计算：
勘测设计研究院 年 月
2
目
1. 2. 3. 4 5. 6. 7. 8. 9. 引 言
次
..................................................... 4 ......................................... 4
设计依据文件和规范 基本资料
引言
等综合利用的水利水电枢纽工程。正常蓄 m ，电站总装机容量 月审查通过，选定坝址为 、 、
3
m，总库容亿
MW，保证出力 ，坝线为 ， m、
本工程可行性研究报告于 ， 坝型为 m、 m，相应进口高程
， 泄洪建筑物有 m。
， 其尺寸分别为
2
2.1
设计依据文件和规范
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。 主要设计规范 (1)SDJ 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)SDJ 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)； (3)GB 50201-94 (4)SDJ 341-89 (5)SDJ 20-78 (6)SL 47-94 (7)SDJ 10-78 (8)SL 62-94 (9)SDJ 57-85 (10)SL 46-94 (11)(88)水规设字第 8 号文

3
(2)
ΔS＝(Esd-Esu)/(i-J)
(3)
式中：ΔS——计算流段长度，m； Esd——ΔS 流段的下游断面的断面比能，m； Esu——ΔS 流段的上游断面的断面比能，m； J——流段的平均水力坡度； i——泄槽段纵坡。 (2)泄槽段沿程波动及掺气水深计算 波动及掺气水深可按公式(4)进行计算： hb＝(1+ζ·V/100)h 式中：h——不计入波动及掺气的水深，m； hb——计入波动及掺气的水深，m； V——不计入波动及掺气的计算断面上的平均流速，m/s； ζ——修正系数，一般为 1.0～1.4，视流速和断面收缩情况而定，当流速大于 20m/s 时，宜采用较大值。
10. 工程量计算.................................................. 20 11. 应提供的设计成果............................................ 20
3
1
工程位于 水位 m，最大坝高 MW·h。 年 m、 MW，年发电量 枢纽布置为 ，是以 为主，
FJD32010
FJD
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
1

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:
(3)当消能型式适合采用底流消能时，消力池长度应按下列公式计算：
¢ F V ¢ / g h r =
式中：Fr——水流沸汝德数； V′——跃前平均流速，m/s； h′——跃前水深，m； g——重力加速度，m/s 。 当 Fr≥4.5，护坦上不设辅助消能工时，消力池长度 L 为：
h1 = q /( j 2 g ( H 0 - h q ) ) 1 cos
式中：q——计算断面单宽流量，m /(s·m)； H0——计算断面渠底以上的总水头，m； θ——泄槽底板与水平面的夹角，(°)； φ——考虑从进口到计算起始断面间沿程和局部阻力损失的流速系数。 5.2.2 泄槽段沿程水面线的计算 (1)泄槽段沿程水深计算 泄槽段沿程水面线可按公式(3)进行计算：
提示：当槽身边墙收缩或槽身在平面上转弯时，应相应计算边墙收缩产生的冲击波或弯道横向 水面高差。
(4)
(3)沿程水面线计算成果表，见表 2
8
表2 计算项目 计算断面平均流速 V，m/s 计算断面不计入波动及掺气的水深 h，m 计算断面计入波动及掺气的水深 hb，m
水面线计算成果表 计算断面