溢洪道水力计算书

1、基本资料1.1水文规划资料根据调洪计算成果，后胡水库溢洪道消能防冲按30年一遇洪水标准设计，其相应下泄流量为204m3/s，50年设计洪水其相应下泄流量为234.5m 3/s。1000年洪水校核，其相应下泄流量为 651.7m 3/s。1.2溢洪道现状溢洪道位于大坝左岸为开敞式，进口高程153.50m,下游河底高程136.00m,总落差17.50m, 溢洪道总长457.4m,最大泄量651.7m/s。现状溢洪道一级明渠段右岸边坡进行了护砌，左岸 边坡未防护，一级陡坡以下工程均未修建。设计标准本次设计溢洪道轴线结合工程现状布置进行布置，溢洪道总长度为396.581m，底宽28.0m。溢洪道工程共

2、分9个部分，具体设计如下。1、进水渠段位于溢洪道桩号0+0000+038.8之间，总长38.8m，底宽28.0m，底坡为-1/1000，底部不护砌。进水渠段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1: 1。2、控制段位于溢洪道桩号0+038.80+058.8之间，总长20m，底宽28.0m，底坡为平坡，采用M7.5浆砌石护底，厚30cm。控制段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1: 1。3、一级明渠段位于溢洪道桩号0+058.80+148之间，总长89.2m ,底宽28.0m ,底坡1/1000 , 底部在桩号0+138.8

3、0+148之间采用M7.5浆砌石护底，厚30cm，其余不护砌。明 渠段右岸边坡桩号0+058.80+076之间维持现状护坡不变；右岸桩号0+0760+148 采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1:1。明渠段左岸桩号0+058.80+148之 间采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1: 1。4、一级陡坡段位于溢洪道桩号0+1480+198之间，长50m，底宽28m，为梯形断面，底坡1/5， 落差7.85m。护砌结构型式为：陡坡段底部采用C25钢筋砼护底，厚40cmm，底板下垫层采用溢洪道原有素混凝土，并设置纵横向软式透水管；陡坡段两岸采用现状 浆砌石防护，外挂C25素混凝土面板防护

4、，在桩号 0+1480+188之间护砌形式由 C25素混凝土面板防护渐变为C25现浇钢筋砼悬臂式挡墙护砌，墙高3.2m，挡墙底部设碎石垫层，厚10cm ；挡土墙基础与底板交接处设一道伸缩缝，宽2cm，采用低发泡沫塑料板填缝，并设置 651型橡胶止水带。5、一级消能防冲段位于溢洪道桩号0+1980+220.8之间，消力池长22m，池深2.2m，宽28m，为 矩形断面。护砌结构型式为：消力池底板采用C25钢筋砼护砌，厚1.0m，底板下依次设400g/m2土工布一层，碎石垫层，厚 15cm ；消力池两侧采用C25现浇钢筋砼扶 臂式挡土墙进行防护，墙高 5.2m，挡土墙底部设碎石垫层，厚10cm ；消

5、力池尾部设C25现浇钢筋砼消力坎，坎高2.2m，顶宽0.8m ；挡土墙基础与消力池底板交接 处设一道伸缩缝，宽2cm，采用低发泡沫塑料板填缝，并设置651型橡胶止水带。在消力池的左岸有一冲沟，为防止对消力池边墙及消力池底的冲刷，对冲沟进 行护砌。护砌结构形式为：底板采用C25钢筋砼护砌，长20m，宽11.4m，厚40cm，底板下依次设400g/m 2土工布一层，碎石垫层，厚15cm ；两侧采用C25现浇钢筋砼扶臂式挡土墙进行防护，墙高 5.2m，挡土墙底部设碎石垫层，厚10cm。6、二级明渠段位于溢洪道桩号0+220.80+290.09之间，长69.29m，底宽28.0m，底坡1/1000，

6、二级明渠段底部在桩号0+275.090+290.09采用M7.5浆砌石护底，其余不护砌； 两侧桩号0+220.8230.09之间护砌形式由M7.5浆砌石挡土墙渐变为M7.5浆砌石 护坡，桩号0+230.090+275.09之间采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1:1， 桩号0+275.090+290.09之间护砌形式由M7.5浆砌石护坡渐变为M7.5浆砌石挡 土墙。7、二级陡坡段位于溢洪道桩号0+290.090+352.78之间，长62.69m，底宽28m，底坡1/5.4， 为矩形断面，落差9.65m，护砌结构型式同一级陡坡。8、二级消能防冲段位于溢洪道桩号0+352.780+376.

7、58之间，池长23m，底宽28m，池深2.1m， 为矩形断面，护砌结构型式同一级消力池段工程。9、海漫段位于溢洪道桩号0+376.580+396.58之间，长20m，底部采用M7.5浆砌石护 砌，厚30cm ；海漫段左岸桩号0+376.580+386.58之间护砌由M7.5浆砌石重力式 挡土墙渐变为M7.5浆砌石护坡，桩号0+386.580+396.58采用M7.5浆砌石护坡， 厚30cm，坡度为1: 1，桩号0+396.58以下与现状顺接；海漫段右岸桩号0+376.58 0+386.58之间护砌为M7.5浆砌石重力式挡土墙，墙高由 3m逐渐降低到2m，桩号 0+386.580+396.58采

8、用M7.5浆砌石重力式挡土墙，墙高2m，出口为扩散式出口。溢洪道水面线计算3.1临界水深计算明渠段临界水深hk、采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序计算临界水深。临界水深计算公式：a Q 2 A 3 =g Bk式中：Q计算流量，30年一遇为142m3/s，50年一遇为184ms/s，500年一遇为 300 m3/s。Ak一过水断面面积；Bk水面宽度，进口明渠段取 42m，二级明渠段取4236m ；g 一重力加速度；g=9.8m/s 2。3.2水面线计算原理溢洪道水面线推求采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序，计算公式如下:A EsA s-JfE2 = E1 +(i - Jf ). As

9、Jfa v2E = h + a v2E = h + rv = - (v+ v )C = _(C + C ) R =项(R 2 + R1 )其中：h1为已知断面水深，h2为欲求断面水深。将已知参数代入计算公式即可得所求断面 水深。3.3水面线计算结果采用新疆水利厅编写的水利水电工程设计计算程序集中7明渠恒定非均匀渐变流水 面曲线计算程序，进口明渠段、控制段及二级明渠段计算结果如下： 30年一遇水面线： “ *个*个*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*一.原始数据：流量分段数不同断面个数起始断面水深204.001111.81不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0300 28 0各分段之

10、不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之长度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之纵坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.计算结果:分段水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长L曲线类型01.8123.4891.8114.0210.0000.000b112.1283.4891.8113.423-10.000-10.000b122.2353.4891.8113

11、.259-10.000-20.000b132.2423.4891.8113.250-10.000-30.000b142.3423.4891.8113.111-10.000-40.000b152.3963.4891.8113.041-10.000-50.000b162.4493.4891.8112.975-10.000-60.000b172.4563.4891.8112.967-10.000-70.000b182.5033.4891.8112.911-10.000-80.000b192.5563.4891.8112.850-10.000-90.000b1102.5633.4891.8112.84

12、3-10.000-100.000b1112.5633.4891.8112.843-9.200-109.200b1*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*.原始数据:流量分段数不同断面个数起始断面水深204.00611.81不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0150 28 0各分段之不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1各分段之长度：0 10.17 10.17 10.17 10.17 10.17 12.91各分段之纵坡：0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850二.计算结果：分段水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长

13、L曲线类型01.8100.4441.8114.0250.0000.000b210.9080.4441.8118.02710.17010.170b220.7400.4441.8119.84510.17020.340b230.6530.4441.81111.15410.17030.510b240.5970.4441.81112.19710.17040.680b250.5600.4441.81113.00810.17050.850b260.5290.44450年一遇水面线：1.81113.77212.90763.757b2*个*个*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*原始数据：流量分段数 不同断

14、面个数 起始断面水深234.501111.99不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0300 28 0各分段之不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之长度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之纵坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010计算结果：分段 水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长L曲线类型01.9883.8191.9884.2130.0000.000

15、b112.2253.8191.9883.764-10.000-10.000b122.4523.8191.9883.416-10.000-20.000b132.4593.8191.9883.406-10.000-30.000b142.4593.8191.9883.406-10.000-40.000b152.4593.8191.9883.406-10.000-50.000b162.4593.8191.9883.406-10.000-60.000b172.4593.8191.9883.406-10.000-70.000b182.4593.8191.9883.406-10.000-80.000b192

16、.4593.8191.9883.406-10.000-90.000b1102.4593.8191.9883.406-10.000-100.000b1112.4593.8191.9883.406-9.200-109.200b1 *个*个*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*一.原始数据：流量分段数 不同断面个数起始断面水深234.50911.99不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0150 28 0各分段之不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之长度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -11.1各分段之纵坡：0.0010 0.001

17、0 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.计算结果:分段水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长L曲线类型01.9892.4391.9884.2110.0000.000b111.9912.4391.9884.206-10.000-10.000b121.9912.4391.9884.206-10.000-20.000b131.9912.4391.9884.206-10.000-30.000b141.9912.4391.9884.206-10.000-40.000b151.9912.4391.9884.206-

18、10.000-50.000b161.9912.4391.9884.206-10.000-60.000b171.9912.4391.9884.206-10.000-70.000b181.9912.4391.9884.206-10.000-80.000b191.9912.4391.9884.206-11.100-91.100b11000年 一遇水面线:“*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*一.原始数据：流量分段数 不同断面个数 起始断面水深641.001113.72不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0300 28 1各分段之不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

19、各分段之长度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之纵坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.计算结果:分段水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长L曲线类型03.7166.3033.7155.4390.0000.000b114.0716.3033.7154.910-10.000-10.000b124.2506.3033.7154.676-10.000-20.000b134.3406.30

20、33.7154.567-10.000-30.000b144.4306.3033.7154.462-10.000-40.000b154.4356.3033.7154.456-10.000-50.000b164.5196.3033.7154.362-10.000-60.000b174.6096.3033.7154.265-10.000-70.000b184.6156.3033.7154.259-10.000-80.000b194.6156.3033.7154.259-10.000-90.000b1104.6156.3033.7154.259-10.000-100.000b1114.6156.303

21、3.7154.259-9.200-109.200b1 *个*个*恒定非均匀渐变流水面曲线计算书D-7X*一.原始数据：流量分段数 不同断面个数 起始断面水深641.00713.72不同断面的水力要素（按序号排列）：2 0.0300 28 1各分段之不同断面序号：1 1 1 1 1 1 1 1各分段之长度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.29各分段之纵坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.计算结果：分段水深h正常水深ho临界水深hk流速v分段长dL累计长L曲线类型03.7166.3033.7

22、155.4390.0000.000b114.0716.3033.7154.910-10.000-10.000b124.2506.3033.7154.676-10.000-20.000b134.3406.3033.7154.567-10.000-30.000b144.4306.3033.7154.462-10.000-40.000b154.4356.3033.7154.456-10.000-50.000b164.5196.3033.7154.362-10.000-60.000b174.5256.3033.7154.355-9.290-69.290b13.4计算成果汇总1000年一遇洪水溢洪道水力

23、要素表项目底宽(m)底坡(m)糙率边坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)备注上下上下进口明渠段280.0010.03014.2595.439159.35157.125.853.771000年一遇流量Q=651.7/is一级陡坡段280.20.01505.43915.335157.12143.613.771.50二级明渠段280.0010.03014.3555.439148.60148.174.533.77二级陡坡段280.20.01505.43915.858148.17135.603.771.39海漫段2800.02515.2535.253138.42138.422.422.4250

24、年一遇洪水溢洪道水力要素表项目底宽(m)底坡(m)糙率边坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)备注上下上下进口明渠段280.0010.03013.4064.213159.35157.125.853.7750年一遇流量Q=234.5/is一级陡坡段280.20.01504.21313.58157.12143.613.771.50二级明渠段280.0010.03014.2064.213148.60148.174.533.77二级陡坡段280.20.01504.21314.09148.17135.603.771.39海漫段2800.02514.0124.012137.32137.321.32

25、1.3230年一遇洪水溢洪道水力要素表项目底宽(m)底坡(m)糙率边坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)备注上下上下进口明渠段280.0010.03012.8504.021156.30155.112.801.7630年一遇 流量 Q=2043/s一级陡坡段280.20.01504.02113.362155.11142.611.760.52二级明渠段280.0010.03012.9674.021146.64146.092.4561.76二级陡坡段280.20.01504.02113.772146.09134.601.760.48海漫段2800.02513.8523.852137.221

26、37.221.221.224.消能计算按照溢洪道设计规范要求，后胡水库溢洪道消能防冲设施按30年一遇洪水标准设计。设计采用底流式消能，主要尺寸包括池深、池长及消力池底板厚等。1、池深计算跃后水深计算跃后水深计算采用下式：Ih q2h = （勺1 + 8 x 一 1）c式中：q单宽流量，7.286m3/s ；消力池池深d计算采用公式：q2qd =6，X Lt + 2 g（ 8 h）2 一 2；扁K）j 2t式中：6 j消力池出口流速系数，6 j=1 ；Ht 消力池下游水深; 水跃淹没系数； =0.95 ；其余符号同前。将各值代入公式计算得，一级消力池池深d=2.12m，设计采用消力池池深为2.2m。消力池跃后水深为4.78m，设计采用消力池边墙高度为 5