中小型水庫溢洪道設(shè)計(jì)中的常見問題及其對策論文

《中小型水庫溢洪道設(shè)計(jì)中的常見問題及其對策論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、中小型水庫溢洪道設(shè)計(jì)中的常見問題及其對策論文.freel3/s，非巖基上為20~40m3/s，土基上為20m3/s。除近口段設(shè)有引流段外，一般應(yīng)使堰頂寬度≤3h堰（h堰為堰上水頭，單位m）；為使水流平順，堰口與其上游引流段可采用漸變段連接，其收縮角以12度左右為宜。如堰體較寬則應(yīng)在其橫向設(shè)置溫度縫與沉陷縫，其間距可按10~15m布設(shè)。2.1.3泄流段（陡坡、急流段）該段平面均采用直線布置，并盡量避免彎道和設(shè)置扭坡順引流態(tài)的急驟變化甚至產(chǎn)生負(fù)壓；其縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜地根據(jù)地形、地質(zhì)而選用緩坡、陡坡或多級躍水等多種形式；陡坡段應(yīng)采用均一比降；由于泄水段流速很高，故應(yīng)盡

2、量布置在巖基上，如為非巖基則該段襯砌厚度應(yīng)按允許流速與地質(zhì)條件選擇進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般漿砌石用0.5~1.0m，砼0.2~0.5m，鋼筋砼0.15~0.3m（砼與鋼筋砼基部還應(yīng)設(shè)0.3~05m厚的漿砌石底砌護(hù)），其坡度一般以≤1/2.5為宜。新鮮巖基上的泄水道，可不砌護(hù)；如為松軟風(fēng)化巖石仍須用0.3~0.5m的漿砌石或0.2m厚的砼作砌護(hù)，并加設(shè)錨固筋；如需大面積砼襯砌則應(yīng)按地質(zhì)情況，結(jié)合溫度變化布置伸縮縫和沉陷縫，兩側(cè)邊坡可僅設(shè)橫縫，底部則應(yīng)設(shè)縱橫縫，間距一般為8~12m，同時(shí)在襯砌底部需敷設(shè)排水的反濾料；考慮高速水流摻氣的特點(diǎn)，邊坡的砌護(hù)高度應(yīng)有適當(dāng)超高。2.1.4消

3、能工在泄水段末端需設(shè)置消能工，其具體選擇型式可根據(jù)地形、地質(zhì)和水力條件的要求而定，采用多級躍水或溢洪道末端的躍流段應(yīng)使其泄流方向遠(yuǎn)離壩腳≥100~150m。對于非巖基上一般均采用底流消能，并在末端設(shè)置消力池。如泄流量不大，亦可考慮消力檻形式；如為遠(yuǎn)驅(qū)式水躍，由于極易造成沖刷，此時(shí)可考慮采用差動(dòng)式消力檻形式；在巖基上，如溢洪道尾端有較陡邊坎時(shí)，采用挑射消能較為有利（但需考慮高空擴(kuò)散氣流及下游沖刷對周圍影響），由于這種形式可省去消力池、護(hù)坦與海漫等工程，由于其工程量小、造價(jià)低，因而常被采用。根據(jù)工程實(shí)踐鼻坎形式以矩形差動(dòng)式最好，但鼻坎以上陡坡最好做成矩形斷面，千萬不可作

4、成梯形斷面以免需用扭坡與鼻坎銜接。2.1.5側(cè)槽段（指側(cè)堰深槽式溢洪道）該段布置應(yīng)垂直于來水流向，其長度可根據(jù)等高線向上游延伸，水流特點(diǎn)是側(cè)向進(jìn)流，縱向泄流。側(cè)堰與深槽連接的漸變過渡段，其收縮角應(yīng)控制在12°左右，其長度一般為槽內(nèi)水深的3~5倍，其主要作用是避免槽內(nèi)波動(dòng)和橫向旋滾的水流直接進(jìn)入陡坡段。2.2水利計(jì)算為使水力計(jì)算與工程特性相一致，故正確選用計(jì)算公式十分重要。2.2.1引流段的水力計(jì)算：可采取自下游控制斷面向上游反推求水面曲線的方法進(jìn)行（如查爾諾門斯基方法），引流段進(jìn)口處端須先計(jì)算水位壅高，才能求得泄洪時(shí)的正確庫水位。2.2.2控制段的匯流計(jì)算：可根據(jù)“

5、溢流堰水力計(jì)算設(shè)計(jì)規(guī)范”建議的方法計(jì)算，同時(shí)正確選用流量系數(shù)時(shí)并使其與選用的堰型相一致。2.2.3泄流段陡槽水力計(jì)算：推求陡槽段水面曲線的方法較多，如陡槽底寬固定不變時(shí)，可采用BⅡ型降水曲線或用查爾諾門斯基方法計(jì)算；對底寬漸變的陡槽段則可用查氏方法分段詳算。2.2.4消能設(shè)施的水力計(jì)算：采取底流式消能可以采用A·C:巴什基洛娃圖表計(jì)算。由于巴氏對各種消能設(shè)備的計(jì)算方法與步驟均較明確、詳細(xì)，計(jì)算省時(shí)又能保證精度；但是我們在選定消能設(shè)施的尺寸時(shí)應(yīng)該留有余地，對于一些重要的中型水庫其水力計(jì)算成果還應(yīng)通過模型試驗(yàn)加以驗(yàn)證；至于挑射消能計(jì)算，目前還未找到一種比較成熟適用的計(jì)算

6、方法。2.2.5側(cè)槽段的水力計(jì)算：過去采用的“扎馬林法”由于計(jì)算時(shí)采用了均勻流假定，而實(shí)際水流狀態(tài)是沿程變量流，故不符合適用于均勻流的謝才公式，因而與實(shí)際泄流情況有較大出入。近年來有些水利科技工作者根據(jù)水流動(dòng)量或能量關(guān)系而建議采用的水面曲線推算的公式比較符合實(shí)際泄流情況，如“西南水工所在《中小型水庫側(cè)槽式溢洪道的設(shè)計(jì)》一書中介紹的公式”、“美國《小壩設(shè)計(jì)》一書中用的公式”、以及“浙江省《水利科技情報(bào)》77年第三期介紹的南斯拉夫哈丁公式”等均與水工模型試驗(yàn)吻合。其中南斯拉夫的哈丁公式又可結(jié)合實(shí)際驗(yàn)算，計(jì)算方法簡便、省時(shí)，故可供設(shè)計(jì)參考。由于側(cè)槽內(nèi)實(shí)際的流態(tài)十分復(fù)雜，故

7、在堰頂對面的岸坡水面要比平均水位抬高5~20%，因此其設(shè)計(jì)的襯砌的高度、厚度要要考慮上述影響。由于側(cè)槽式溢洪道在側(cè)向進(jìn)流時(shí)，水流的沖擊、摻氣和槽內(nèi)水流波動(dòng)很大，流態(tài)十分復(fù)雜，故精確計(jì)算十分困難，因此對于重要的大中型水庫其側(cè)槽式溢洪道設(shè)計(jì)需依據(jù)水工模型試驗(yàn)來確定其相應(yīng)尺寸。2.3結(jié)構(gòu)計(jì)算為保證建筑物安全穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)計(jì)算是不可缺少的，除一些護(hù)坡及擋土墻的穩(wěn)定可按一般方法計(jì)算外，必須進(jìn)行陡坡面砌護(hù)厚度與消力池底板的穩(wěn)定分析，而對挑射消能則應(yīng)進(jìn)行鼻坎的穩(wěn)定與基礎(chǔ)應(yīng)力計(jì)算。2.3.1陡坡的護(hù)砌厚度應(yīng)滿足滑動(dòng)安全，設(shè)置伸縮縫沉陷縫以后，坡面砌護(hù)類似大面積薄板，故對基礎(chǔ)應(yīng)力以及