溢流坝段设计案例1100字

1溢流坝段设计案例 1 1 1 1 3 3 3 4 51.1溢流坝剖面形状在设置闸门的时候，我们要将所设置的闸门高度与高水位一致些就可以用闸门的开启高度进行水位和泄水量的调节过程，而且由于本工程是中型工程，(1)顶部曲线段本文设计中溢流坝采用的WES型坝面曲线，坝体的上游面铅直，以堰顶为界分为上2游段和下游段两个部分。上游段曲线采用三圆弧型曲线：下游段坐标原点为堰顶，计算公式如下：x¹85=2.0Ha⁸5y式中Ha—一定型设计水头，本文去校核洪水位时堰顶水头的80%,为(247.06-245)×0.8=1.65这里取1.7。(2)下游段曲线为：x¹85=2.0H085y(3)中间直线段中间直线段要与坝顶曲线相切，坡度与非溢流段坡度相同，应本设计为表孔下泄水流与中孔挑起水流相撞，直线段坡度与非溢流段相同为0.8,由此可求切点(12.815,8.653)(4)反弧半径及调射角为了让挑射的水流造成的冲刷坑不影响整个坝体的安全，我们要选择更为合适的鼻坎形式和高程、反弧半径和挑射角等。为了减少施工过程中的麻烦以及为了避免空蚀的问题，保证冲刷坑不会危及到坝体的安全，选用连续式鼻坎较为合理。连续式挑流鼻坎的挑射角，按质点抛射运动考虑，挑角越大对建筑物威胁越大，所以挑角不宜选的过大，挑角一般在15°~35°之间。反弧段半径R的确定。水流在挑坎反弧段内运动时所产生的离心力，将是反弧段内压力加大。反弧段半径愈小，离心力愈小，挑坎内水流的压能增大，动能减小，射程也减小。因此，为保证有较好的挑流条件，反弧段半径R至少应大于反弧最低点水深h的4倍。一般设计时，多采用R=(4～10)h。在校核情况下，采用水力学中断面能量公式：3E₀——上、下游端面能量差φ——流速系数，对于该枢纽为中等长度的溢流面取为0.95;h.——该断面处水深。将地形地质条件以及工程规模要求相结合，比较之下我们最终选择挑流消能。并且根据以往的经验，挑射θ=20°根据下泄水流应该在高于下游最高水位大约1~2M处将水流挑出，鼻坎高程可选用校核洪水为作为最高下游水位，则鼻坎高程为：可按下式求得反弧段的半径v=φ√2gH式中φ——堰面流速系数，取0.96;H——库水位至坎顶高差，H=247.06-216=31.06m,故算出v=23.70m³/sQ——校核洪水时溢流坝下泄流量；B——鼻坎处水面宽度，B=31+2×2.5=36m1.2消能设计1.2.1消能方式为了保护下游河床免受冲刷我们要采用效果好、安全可靠、能够防止空蚀和磨损、保证坝体和有关建筑物的安全的消能措施，并且根据给定的数据综合考虑。1.2.2消能验算连续式挑流鼻坎的水舌挑距L按水舌外缘计算，公式为：4L——水舌挑距，m;v₁——坎顶水面流速，按鼻坎处平均流速的1.1倍计，32.70×1.1=36h₁——坎顶垂直方向水深，m,h=hcosθh₂——坎顶至河床面高差，m。h=hcosθ=3.52×cos20°=L=128m最大冲坑水垫厚度估算公式：式中t——水垫厚度，自水面算至坑底；q——单宽流量式中H₂—一下游水深α——冲坑系数，坚硬完整的基岩α=0.9~1.2,坚硬但完整性较差的基岩α=1.2~1.5,软弱破碎、裂隙发育的基岩α=1.5~2.0,取α=1.2所以认为，符合要求1.2.3荷载计算动水压力计算：PH、Pv——总动水压力的水平和铅直分量a₁、α₂——反弧最低点两侧弧度所对的中心角q——单宽流量51.2.3泄槽水力计算(1)临界水深和临界底坡计算：参考《水力学》中临界水深和临界底坡计算公式进行计算，公式如下：q₁——泄槽单宽流量，m²/s;α——动能修正系数，近似的取1.0;g——重力加速度9.81m/s²;n——泄槽槽深糙率系数0.014;BA——泄槽宽度，m;C——谢才系数。Xk=2h+B=57.36(2)水面线计算起始断面水深计算，按《溢洪道规范》P54中公式计算h₁—一起始断面水深，m;q—一起始计算断面单宽流量，m²/s;8——重力加速度9.81m/s²;式中H₀—一起始计算断面渠底以上总水头，m;θ——泄槽底坡坡角，θ=arccot5=11式中可知久=6△E,——流段的两端断面上断面比能差值；E——流段下游端面比能；E——流段上游断面比能；J——流段平均水力坡度；式中