(洪水资料根据调洪演算推求38.45(m 3/s
(m
8.3(m30.0431(m0.3510.0185 00
i i k
0.351
>0.00421263
泄槽水面线计算(分段求和法
1、基本资料1.1 洪水资料
溢洪道下泄的最大流量(Q:
堰上走水深(h:
1.2 溢洪道资料:
泄槽糙率(n:泄槽边坡系数(m 1:泄槽边坡系数(m 2:
泄槽宽度(B:泄槽长度(L:泄槽底坡(i:2.2 临界水深的计算(h k
2.3 临界坡降的计算(i
2、水面线的定性分析2.1 正常水深的计算(h 02.4 水的流态及水面线定性2.4.1 水的流态
2.4.2 水面线的类型
(假设水深,
水流从缓流过渡到急流必须要经过临界水深h k ,该临界水深即为控制水深。
3、水面线计算
3.1 计算方法: 3.2 基本公式: 3.3 计算水面线
3.3.1 控制水深分段求和法
3.3.2 分段并确定各段的计算水深泄槽段水位差:分段并确定各段计算水深:
渠道
ζ为修正系数,可取值1.0-1.4m/s,流速大者取大值(v>20m/s是取大值
控制断面的选择和上游堰型有关,见溢洪道设计规范附A.3
、
渠道水面线计算
水深,推求分段长度,适用于棱柱形渠道k ,该临界水深即为控制水深。
渠道水面线的计算
v>20m/s是取大值
,见溢洪道设计规范附A.3
20.2443182 7.35627148 27.6005897 总长度 L 断面 1 1.84425216 2 4.33663199 3 6.84044286 4 9.29495355 5 11.6735516 6 13.9597719 7 16.141767 8 18.2109808 9 20.1607553 10
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234.5m3/s。1000年洪水校核，其相应下泄流量为651.7m3/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651.7m3/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。 2. 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。溢洪道工程共分9个部分，具体设计如下。 1、进水渠段 位于溢洪道桩号0+000～0+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+038.8～0+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+058.8～0+148之间，总长89.2m，底宽28.0m，底坡1/1000，底部在桩号0+138.8～0+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+058.8～0+076之间维持现状护坡不变；右岸桩号0+076～0+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+058.8～0+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+148～0+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，在桩号0+148～0+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+198～0+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，
消力池底板抗浮计算书 一、概述 溢流堰、闸室后接消力池，消力池长18m，宽17m，深,底板高程为，消力池底板厚度为,。底板设置排水孔，孔排距均为2m，成梅花型布置，其下设置砂石反滤垫层，层厚。泄洪冲沙闸消力池和泄洪闸底板后接防冲海漫，海漫长29m。海漫采用浆砌石，厚。 二、主要设计依据及参数选取 1．特征水位及流量 正常蓄水位，设计水位，校核洪水位。 洪水流量及水位见表2-1。 底板采用C30混凝土: 容重m3, fc= N/mm2, ft=mm2；弹性模量Ec=×10-4N/mm2；基岩与混凝土面的抗剪断强度?=～，粘滞力c=～；Ⅱ级钢筋，fy=fy’=310 N/mm 三、设计工况 本次分析主要计包括坝后消力池底板的结构设计及配筋计算，具体计算工况如下： （1）工况一：正常蓄水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合） （2）工况二：设计洪水位+自重+扬压力+脉动压力（基本荷载组合） （3）工况三：校核洪水位+自重+扬压力+脉动压力（特殊荷载组合） 四、底板荷载计算 1.计算公式及参数选取 （1）自重 G=γ c ×A×h G —底板自重（KN）； A —底板面积（m2），306m2； h —底板厚度（m），； γ C —C30混凝土容重，取值24KN/m3。 带入数据求的底板自重为3672KN。 （2）时均压力P w =γ w ×H×A P w —水压力（KN）； H —下游水深（m）； A —底板面积（m2）；γw—水的容重。
表4-2 时均压力计算表 计算工况底板面积 （m2）水的容重 (KN/m3) 下游水深（m）时均压力（KN） 正常蓄水30600设计洪水306 校核洪水306 （3）扬压力Py=γ w ×(H+h)×A Py—底板承受的扬压力（KN）； H —下游水深（m）； h—底板厚度（m），此处为； γw—水的容重，取值m3； 表4-3 扬压力计算表 计算工况底板面 积（m2）水的容重 (KN/m3) 下游水深（m）底板厚度（m）扬压力（KN） 正常蓄水3060设计洪水306 校核洪水306 （4）脉动压力 P m =a m ××γ w ×A P m —脉动压力(KN）； V —底板计算断面处得平均流速（m/s） a m —脉动压力系数，此处取值； A —底板面积（m2），306m2； γ w —水的容重，取值m3； 计算工况下泄流量 （m3/s） 下游水 深(m) 平均流 速(m2/s) 水的容重 (KN/m3) 脉动压力 （KN） 设计洪水 校核洪水 （5）作用效应及抗力效应函数 作用效应函数（垂直向上所有合力） R（）=γ Q ×P y +γ Q ×P m 抗力效应函数（垂直向下所有合力） S（）=γ G ×G+γ Q ×P w γ G ——永久荷载分项系数，取； γ Q ——可变荷载分项系数，取；
河岸溢洪道水力计算实例 一﹑ 资料及任务 某水库的带胸墙的宽顶堰式河岸溢洪道，用弧形闸门控制泄流量，如图15.7所示。溢洪道共三孔，每孔净宽10米。闸墩墩头为尖圆形，墩厚2米。翼墙为八字形，闸底板高程为33.00米。胸墙底部为圆弧形，圆弧半径为0.53米，墙底高程为38.00米。闸门圆弧半径为7.5米，门轴高程为38.00米。闸后接第一斜坡段，底坡1i =0.01，长度为100米。第一斜坡段后接第二斜坡段，底坡i 2=1:6，水平长度为60米。第二斜坡段末端设连续式挑流坎，挑射角=α25°。上述两斜坡段的断面均为具有铅直边墙，底宽B 1=34米的矩形断面，其余尺寸见图15.7。溢洪道用混凝土浇筑，糙率n=0.014。溢洪道地基为岩石，在闸底板前端设帷幕灌浆以防渗。水库设计洪水位42.07米，校核洪水位为42.40米，溢洪道下游水位与流量关系曲线见图15.8。当溢洪道闸门全开，要求： 1. 1.绘制库水位与溢洪道流量关系曲线； 2. 2.绘制库水位为设计洪水位时的溢洪道水面曲线； 3. 3.计算溢洪道下游最大冲刷坑深度及相应的挑距。 图7 图8 二﹑ 绘制库水位与溢洪道流量关系曲线 （一）确定堰流和孔流的分界水位 宽顶堰上堰流和孔流的界限为= H e 0.65。闸门全开时，闸孔高度e =38.0－33.0=5.0 米，则堰流和孔流分界时的相应水头为
H =7 .765.00.565.0==e 米 堰流和孔流的分界水位=33.0+7.7=40.7米。库水位在40.7米以下按堰流计算；库水位在40.7米以上按孔流计算。 （二）堰流流量计算 堰流流量按下式计算： 2 /302H g mB Q σε= 式中溢流宽度B=nb=3×10=30米。因溢洪道上游为水库，0v ≈0则0H ≈H 。溢洪 道进口上游面倾斜的宽顶堰，上游堰高a=33.0－32.5=0.5米，斜面坡度为1：5，则 θctg =5（θ为斜面与水平面的夹角），宽顶堰流量系数m 可按H a 及ctg θ由表11.7 查得；侧收缩系数ε按下式计算： =ε1－0.2[(n －1)k ζζ+0 ]nb H 0 其中孔数n=3；对尖圆形闸墩墩头，=0ζ0.25；对八字形翼墙，=k ζ0.7。因闸后为陡坡段，下游水位较低，不致影响堰的过水能力，为宽顶堰自由出入流，取=σ1。 设一系列库水位，计算相应的H ，m ，ε和Q ，计算成果列于表1 因胸墙底缘为圆弧形，闸孔流量可按具有圆弧底缘的平面闸门下自由孔流流量公式计算 Q=μeB e H g eB εμ'-0(2 已知 e =5.0米，B=30米，H 0≈H 自由孔流流量系数?εμ'=，由表11.12取闸孔流速系数=?0.95，垂向收缩系数ε'按式计算： ε' ])( 1[11 2H e k -+= 其中系数k=e r 16 718 .24 .0，而门底（即胸墙底）圆弧半径r=0.53 米，106.00.553 .0==e r ， 则 k =106.016718.24.0?==7 .1718.24 .00.073
***水库工程 上坝址重力坝方案消力池稳定计算稿 (可研阶段) ************有限公司 XXXX年11月
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目录
1计算目的 根据水工结构布置和水力学计算成果，计算可行性研究阶段上坝址重力坝方案消力池底板的抗浮条件，确定抗浮处理措施和工程量。 2计算要求 满足可行性研究阶段要求。 3计算依据 《混凝土重力坝设计规范》SL319-XXXX 《水工建筑物荷载设计规范》SL744-XXXX 《溢洪道设计规范》SL253-XXXX 《***水库工程上坝址重力坝方案水力学计算稿》 4计算过程 4.1基本参数 消力池底板总长30m，宽43m，底板厚2m，底板高程1349m。消力池结合下游开挖布置，对基础进行固结灌浆处理，固结灌浆孔的间、排距均为2m，呈方形布置，坝基面孔深入基岩8m。为增强护坦与基础连接布置基础插筋锚固，插筋为Φ25@2m×2m，入基岩深5.0m。
底流消能跃前水深按取泄槽末端的水深，根据泄槽水面线结果取末端水深。 4.2 计算公式 消力池底板抗浮稳定复核计算按照不设排水孔考虑，计算工况： (1)宣泄消能防冲的洪水流量。 (2)宣泄设计洪水流量。 (3)宣泄校核洪水流量。 根据《溢洪道设计规范》SL 253-XXXX 规定，底板的抗浮稳定计算公式按照下式计算： 123 12 f P P P K Q Q ++= + 式中：P 1—底板自重，KN ； P 2—底板顶面上的时均压力，KN ； P 3—当采用锚固措施时，地基的有效重量，KN ； Q 1—底板顶面上的脉动压力，KN ； Q 2—底板底面上的扬压力； (1)护坦自重 护坦长度30m ，宽度43m ，厚度2m ，混凝土容重24KN/m 3。 (2)时均压力 时均压力的计算公式按《水工建筑物荷载设计规范》SL744-XXXX 中的要求， cos tr w p h γθ= 式中：p tr —— 过流面上计算点的时均压强代表值(N/m 2)； w γ—— 水的重度，(kg/m 3)； h —— 计算点的水深；
********************************************************************** 计算项目：消能工水力计算1 ********************************************************************** ---------------------------------------------------------------------- [ 消力池断面简图] ---------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件] ---------------------------------------------------------------------- [基本参数] 消能工类型:下挖式消力池 计算目标:设计尺寸 上游底部高程:1.000(m) 下游底部高程:0.000(m) 消力池首端宽度:6.000(m) 消力池末端宽度:6.000(m) 水流的动能校正系数:1.000 泄水建筑物下游收缩断面处流速系数:0.950 消力池出流流速系数:0.950 水跃淹没系数:1.050 是否计算消力池前段长度:交互 消力池前段长度:0.000(m) 自由水跃跃长计算系数:6.900 水跃长度校正系数:0.750 是否计算消力池底板的厚度:计算 消力池底板计算系数K1:0.200 消力池底板安全系数K2:1.300 消力池底板的饱和重度:25.000(kN/m^3) 脉动压强系数:0.050
水库除险加固设计探讨 发表时间：2017-12-07T20:37:25.713Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：赵学军 [导读] 摘要：在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。 长葛市水务局河南省许昌市 461500 摘要：在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。 关键词：水库；除险加固；设计 1.水库主要险要问题分析 根据病险水库运行情况，结合地质勘察报告以及老化病害检测评估意见和工程安全复核的结果能得知，主要的险要问题包括： ①水库的防洪能力相对比较低，防浪墙的基础和心墙没有紧密连接，防浪墙的基础坐落在砂壳上，一些墙体的横向裂缝问题比较突出，这就会影响防浪墙的作用发挥，对防洪的能力方面就相对比较薄弱。 ②一些大坝工程的建设过程中，坝体的压实工作上没有满足实际需求，坝体的质量相对比较差。 ③坝基渗漏的问题比较严重，这对大坝的整体安全性就有着很大威胁。 ④大坝的护坡方面的质量相对比较差，护坡石的风化问题比较突出，这也会对大坝的安全性造成直接的影响。 ⑤大坝的观测设备不能正常的使用，不能有效发挥检测的功能。对于这些层面的问题，就要详细化的分析研究，保障水库的险要问题能有效解决。 2.水库除险加固设计的必要性 就我国水库而言，数量较多，修建的年份较早，水库修建技术存在一定的不足，从而导致水库在后期长远的运行和使用中效果并不是很好。例如，在长年的运行下，水库出现老化或风化的现象，水库的主坝坝肩或主坝后坡等部位密封性差，出现渗漏情况等质量问题，不仅不能充分发挥水库的作用和功效，还会影响到当地的农业生产和人们的生活，给该地区造成一定的经济损失。由此可见，水库的除险加固设计是极为必要的。 3.水库加固工程设计及管理 3.1工程设计的质量控制 要确保水库加固工程的施工质量，设计单位安排设计代表做好技术交底以及服务工作，同时根据工程施工的实际情况进行调整或者优化设计方案。对于重要的设计变更问题应当通过总工办的审查以及批准后进行。设计单位提交的设计文件也应当通过审核后再实施。对未经过监理工程批准的设计图纸禁止交付施工。 3.2控制设备的采购质量 在工程中所需的金属结构以及机电设备的性能和技术指标是由当地的设计单位通过研究后给出的。同时经过审查后，设备在公正、公平、公开、招标的情况下进行采购，以保证设备采购质量目标可以按时完成。 3.3泄洪道泄洪能力的计算 由于常年的运行使用，水流对泄洪道的冲击作用等早已使得泄洪道不再是标准的几何形状，我们按照标准的几何形状计算出来的泄洪能力往往是不够准确的，这就需要对泄洪道的水流情况进行分析，是否满足规范要求，计算溢洪道泄流能力、溢洪道水面线和消能设施的计算，对溢洪道进行全面除险加固。 3.4防渗漏和渗透破坏的疏忽 一些在水库的除险加固工程的防渗透设计中，往往忽略了坝体与两端山体之间接触部分的防渗透功能，所以很多水库出现坝体无恙，接触部分渗透问题频繁的情况。对坝体和建筑物衔接部位和坝肩等重要部位需要进行重点设计，如在溢洪道砼边墙和土坝衔接部位设置刺墙等。对坝肩渗漏进行灌浆处理等方法解决渗漏问题。 3.5设计方案的合理性复查 目前很多水库除险加固的方案设计完毕后缺少对设计方案的合理性理论认证，从而出现在施工过程中问题不断的现象，影响除险加固工程的进行，甚至导致除险加固工程失败。因此，在除险加固工程施工之前，对除险加固设计方案的复查、相关参数认真校核也是十分必要的。 4.防渗处理设计在水库除险加固的工程当中的应用 4.1混凝土的防渗技术 我国在对水库防渗的现象进行处理的时候，就要不断的对混凝土防渗的技术，进行合理的应用，它不仅仅是一种比较传统的技术，也是水工建筑物在松散透水的地基中进行垂直防渗处理的一个非常重要的措施。这个技术的方法，在实际施工的过程当中，也是非常复杂的，并且还要在水库堤坝的渗漏处进行处理，同时，就必须要对特定的造槽机械设备进行合理的运用。除此之外，还要向槽孔内填充基石的深度，并且还要符合我国设计的相关的标准，最后，还要在四个小时之内，向槽孔中间对混凝土进行灌输，另外，也必须要严格的对混凝土的质量进行控制和审核，最终，还必须要在大坝渗漏处，建造一道比较坚实混凝土的墙体，这样就可以对水库的渗漏进行合理有效的预防。 目前，我国在对混凝土防渗技术运用的方面，也是非常成熟的，并且各个方面的成功率也是比较高的。但是因为造槽当中，所需要的机械的设备，并且适合在水库当中进行应用，因此，对混凝土防渗技术的应用还存在着一定的使用限制。
设计证书号：A144001143 设计证书等级：乙级 南雄市云峰山生态旅游景区下青草围水库工程 可行性研究 设计报告书 四会市水利水电勘测设计院 二O—六年五月
设计证书号：A144001143 设计证书等级：乙级 南雄市云峰山生态旅游景区下青草围水库工程 可行性研究 设计报告书 俯划分 核 定 审 核 校 垓
目录 1综合说明 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2 水文 (1) 1.3工程地质 (2) 1.4 工程任务和规模 (5) 1.5 工程布置及建筑.物 (5) 1.6工程管理 (6) 1.7 施工组织设计 (6) 1.8 环境保护设计 (9) 1.9工程占地 (9) 1.10水土保持设计 (9) 1.11工程设计估算 (10) 2水文 (13) 2.1流域概况 (13) 2.2水文气象 (13) 2.3洪水计算 (13) 2.4水库调洪演算 (15) 2.5泥沙 (16) 3工程地质 (17) 3.1概述 (17) 3.2区域地质 (17)
3.3 岩土物理力学性.质 (18) 3.4 天然建筑材料 (19) 3.5 结论与建议 (19) 4工程任务和规模 (21) 4.1 工程建设的必要.性 (21) 4.2 工程任务和规模 (21) 4.3 工程枢纽布置 (21) 4.4坝顶高程 (21) 5工程布置及建筑物 (23) 5.1设计依据 (23) 5.2工程枢纽总体布.置 (24) 5.3工程建筑物 (24) 5.4大坝渗流稳定分析和坝坡稳定.计...算 .. (25) 5.5溢洪道设计有关计..算 (27) 6工程管理 (29) 6.1管理机构 (29) 6.2管理设施 (29) 6.3 工程管理运用 (29) 7施工组织设计 (31) 7.1施工条件 (31) 7.2施工导流 (33) 7.3 料场的选择与开.采 (33)
水位（mm ） 泄量 (m) 计算公式（假设 υ=2m/s ） 表 2(忽略行近水头 υ2/2g) 溢洪道设计实例 黑龙江农垦林业职业技术学院 1、进水渠 进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。采用梯形断面，底坡为平坡，边坡采 用 1：1.5。为提高泄洪能力，渠内流速 υ<3.0m/s ，渠底宽度大于堰宽，渠底高 程是 360.52m 。 进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表 1。 表 1 （m 3/s ） H (m) B Q =υA , A =(B+mh)h 设计 校核 363.62 364.81 540 800 3.1 4.29 82.4 86.7 A —过水断面积； B —渠底宽 度 由计算可以拟定引渠底宽 B =90 米（为了安全） 进水渠与控制堰之间设 20 米渐变段，采用圆弧连接，半径 R =20m ，引渠 长 L =150 米。 2、控制段 其作用是控制泄流能力。本工程是以灌溉为主的小型工程，采用无闸控制， 溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，堰型选用无坎宽顶堰，断面为矩形。顶部 高程与正常蓄水位齐平，为 360.52m 。堰厚 δ 拟为 30 米（2.5H<δ<10H ）。坎 宽由流量方程求得，具体计算见表 2。 3、泄槽 泄槽是渲泄过堰洪水的，槽底布置在基岩上，断面必须为挖方，且要工程 量最小，坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件，泄槽分收缩段、泄槽一段和 泄槽二段布置。 据已建工程拟收缩段收缩角 θ=12°，首端底宽与控制堰同宽，b 1=65m,末 端底宽 b 2 拟为 40m ，断面取为矩形，则渐变段长 L 1 = b 1 - b 2 2tg θ = 58.81m ，取整则
1.1 溢洪道 溢洪道基本情况说明 1.1.1 溢洪道水力计算 1、临界水深计算 采用以下公式计算： 3 2 g q h k α= 式中： k h :临界水深，m ； α：不均匀系数，取1.05； q ：单宽流量，m 3/(s.m)； 计算得：=k h m 。 2、正常水深计算 采用以下公式计算： Q=CA Ri 式中： Q ：溢洪道200年一遇泄量，m 3/s ； C ：谢才系数，采用曼宁公式计算，C=n 1R 1/6 R ：水力半径，R=A/X A:过水面积，A=(B+mh 0) h 0 X:湿周，X=B+2h 021m +
B:溢洪道底宽，m ； h 0:溢洪道的正常水深，m ； m ：溢洪道边坡坡率； n:糙率； i ：溢洪道的设计坡降。 计算得：=0h m 。 3、判别 因h 0
n ：糙率系数； v ：分段平均流速，v ＝（v 1+v 2）/2，m/s ； R ：分段平均水力半径，R ＝（R 1+R 2）/2，m 。 代入数据，计算得200年一遇标准洪水溢洪道水面线数据如下表。 溢洪道水力计算成果表 若溢洪道有较大弯道，还应计算弯道雍水值： 按《溢洪道设计规范》（SL253—2000），溢洪道中弯道段最大横向水面差按下式计算： o gr b v K h 2=? 式中： Δh ：弯道外侧水面线与中心线水面的高差，m ； b ：弯道宽度，m ； r 0：弯道中心线曲率半径，m ； K ：超高系数，1.0。 经计算，溢洪道弯道段的水流最大横向水面差为 m ，由此确定此处的溢洪道两岸顶高程。
消力池计算问题 算得收缩面水深Hc的值与溢洪道水面线计算的收缩面水深Hc相差太大。请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。这时候能量公式就不准确了啊？！一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？！另外：出池河床水深Hs 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。这个Hs一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。。。溢洪流量：30，溢洪道长116米，落差15米，宽6、5米。分几个坡比最后一个是0、2：1。消力池大致挖1、5米深，10米长。。问一下经验丰富的人设计人员这个消力池能不能满足要求啊？！另外消力池要满足的效能工况并不是溢洪道泄洪时候的最大流量。。。也就是说溢洪道最大泄流量产生的水跃Hc 并非最大。。。池深d的设计流量并非是溢洪道所通过的最大流量。。。如果采用水面线法计算，应从溢洪道泄槽首端开始，该处水深为临界水深。由此向下逐段计算至泄槽末端，得到的水深为消力池收缩面的水深，应与采用水力学P5公式的计算差不多。不能从消力池末端开始计算，从泄槽的激流到消力池末端的缓流要经过水跃过程，水面线公式不适用。请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。这时候能量公式就不准确了啊？！答：你说的是不是溢洪道比较长吧？公式没有问题。一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？答：
不完全，在溢流坝坝趾断面处，流速达到最大，水深减为最小，该断面即是收缩断面。自由出流就是，淹没出流就不是。另外：出池河床水深Hs 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。这个Hs一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。。。答：下游河床水深直接影响消力池池深，如果平时下游河床是干，那就看你泄流时在不同的流量的下游水深，从而计算不同流量下消力池池深。你最后一个问题，你的结果是否合适答：因为不知道你上游情况，上游水头、行近流速，不知道你下游不同工况下的水深，粗估计算你的池深有余，而长度稍有不足。
捉马沟水库侧槽溢洪道水面线计算 侧槽式溢洪道适宜于在山坡陡峻的岸坡上修建，傍山开挖溢洪道侧槽段、调整段、泄槽段、效能段等部分。其特点是侧槽段基本沿等高线布置，水流过堰后进入侧槽段，经过下游调整段调节水流形态，再进入泄槽段泄流。 1.概况 捉马沟水库，是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合效益的小（2）型水库。水库总库容41.9万m3，调洪库容9.9万m3，兴利库容24.0万m3，死库容8.0万m3。水库坝址距商南县城6km，距下游西安――南京铁路及“312”国道1.0km，坝址处在商南县捉马沟村北，控制流域面积8.5km2。捉马沟水库原由于当时群众运动期建设，水库工程前期工作基础差，仓促上马。该工程于1974年开工兴建，1977年建成蓄水，水库的主要任务是下游1500亩弄年灌溉。 2.溢洪道情况 捉马沟水库现状侧槽式溢洪道紧靠右岸山体，由侧槽式溢流堰、泄槽段、陡坡段组成。溢洪道侧堰长22.5m，堰顶宽度1.5m，堰顶高程596.57m，侧槽首段宽2m，末端宽5.8m，泄洪槽下端接陡坡段，陡坡长30.4m，坡比1：2。溢洪道在右岸岩石岸坡上开凿而成，溢洪道边墙为浆砌石砌筑而成。 加固处理后，溢洪道侧堰长22m，侧槽始端底宽b=1.9m，末
端底宽B=5.8，侧槽比降为0.002，泄槽段维持原设计不变，长37.5m，底宽5.8m，边墙为直墙；陡坡段长度24.5m，底宽5.4m。 3.泄水流量 根据本水库校核洪水来水量为138m3/s，用加固的新方案中溢流堰进行调洪水迹，调洪后确定水库校核水位598.65m，相应最大下泄流量118m3/s。 4.溢洪道水面线计算 4.1侧槽末端水深 根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》，侧槽末端水深按临界水深取值，经计算其临界水深为hk=3.4m，临界坡降 ik=0.0041。 4.2侧槽水面线计算 溢洪道侧槽内水流为变量流，槽内流量沿侧槽轴线方向逐渐增大，根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》，侧槽水面线采用有限差方法进行计算，计算公式如下： （1） 式中： Δx---计算段长度，断面2与断面1之间的距离，m； Δy---Δx内水面差，m； Q1，Q2 ---断面1及断面2的流量，m3/s； q---侧槽溢流堰单宽流量，m3/（s.m）； v1，v2---断面1及断面2的水流平均流速，m/s；
目录 前言..................................................... . (1) 第一章水力学课程设计基本资料 第一节绪 论........................................... (2) 第二节溢洪道的基本资料........................................... (2) 第三节泄洪洞的基本资料........................................... (3) 第二章溢洪道的水力计算 第一节确定引水渠断面........................................... (4) 第二节确定控制段垂直水流方向的宽度 (5) 第三节校核渐变段长度是否满足要求 (9)
第四节计算溢洪道水面曲线........................................... (9) 第五节拟定挑坎形状和尺寸及其校核 (13) 第三章泄洪洞的水力计算 第一节验算泄洪洞是否满足泄洪要求 (15) 第二节判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺寸........................................... (17) 附录溢洪道布置示意图..................................................... (20) 泄洪洞布置示意图..................................................... (21) 溢洪道水面曲线简图 (2) 2 总结....................................................
1溢洪道水力计算 溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。 根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m3/s，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m3/s。溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。 1.1计算依据 （1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。 1.2溢洪道水面线推求 1.2.1计算方法及计算公式 采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为： 式中：△s——上、下断面间长度（m）; i——渠底比降; J——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。 1.2.2水面线推求 溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。 本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。由明渠
水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。 1.2.2.1程序计算原理 采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下： 其差分格式为： 即： 式中： 其中：h 1为已知，h 2 为欲求之水深 为此，将差分方程改为下列函数表达式 为求h 2设试算水深h 下限 与h 上限 ，用二分法求解 若D、G同号，令h 上限= h 2 ；D=G 若D、G异号，令h 上限= h 下限 ；h 上限 = h 2 ；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2 ∣≤允许误差为止 1.2.2.2临界水深计算 临界水深计算公式如下： 式中：Q——计算流量（m3/s）； A k ——临界水深时的过水断面面积(m2)； B k ——临界水深时的水面宽度(m)； G——重力加速度，g=9.8m/s2。 利用明渠均匀流公式计算临界坡降i k ： 式中：A——过水断面面积，A=b×h k ； C——谢才系数，C=1/n×R1/6；
溢洪道设计实例 黑龙江农垦林业职业技术学院 1、进水渠 进水渠是将水流平顺引至溢流堰前。采用梯形断面，底坡为平坡，边坡采用1：1.5。为提高泄洪能力，渠内流速υ<3.0m/s ，渠底宽度大于堰宽，渠底高程是360.52m 。 进水渠断面拟定尺寸，具体计算见表1。 进水渠与控制堰之间设20米渐变段，采用圆弧连接，半径R =20m ，引渠长L =150米。 2、控制段 其作用是控制泄流能力。本工程是以灌溉为主的小型工程，采用无闸控制，溢洪道轴线处地形较好，岩石坚硬，堰型选用无坎宽顶堰，断面为矩形。顶部高程与正常蓄水位齐平，为360.52m 。堰厚δ拟为30米（2.5H<δ<10H ）。坎宽由流量方程求得，具体计算见表2。 23、泄槽 泄槽是渲泄过堰洪水的，槽底布置在基岩上，断面必须为挖方，且要工程量最小，坡度不宜太陡。为适应地形、地质条件，泄槽分收缩段、泄槽一段和泄槽二段布置。 据已建工程拟收缩段收缩角θ=12°，首端底宽与控制堰同宽，b 1=65m,末端底宽b 2拟为40m ，断面取为矩形，则渐变段长m tg b b L 81.5822 11=-=θ ，取整则L 1 为60m ，底坡50 1 = i 。
泄槽一段上接收缩段，下接泄槽二段，拟断面为矩形，宽b =40m ，长L 2为540m ，底坡200 1 = i 。 泄槽二段断面为宽40m 的矩形，长L 3为80m ，底坡8 1=i 。 4、出口消能 溢洪道出口段为冲沟，岩石比较坚硬，离大坝较远，采用挑流消能，水流冲刷不会危及大坝安全。 5、尾水渠 其作用是将消能后的水流，较平稳地泄入原河道。 为了防止小流量产生贴流，淘刷鼻坎，鼻坎下游设置长L =10m 护坦。 1、溢流堰泄流能力校核：当引渠很长时，水头损失不容忽视。 （1）基本公式如下： g h j 22 αυζ =； 3 4 2222 R l n r c hf υυ= = ； x A R =； 61 1R n C =。 式中，hj ——局部水头损失，米； hf ——沿程水头损失，米； ζ——局部水头损失系数； υ——引渠流速，m/s ； g ——重力加速度（m/s 2）; L ——引渠长度，米； α——动能系数，一般为1.0； C ——谢才系数； R ——水力半径，米； A ——过水断面面积，米2； x ——湿周，米； n ——引渠糙率； 23 02'H g b m Q S σ=； 式中，S σ——淹没系数，取1.0； m '——无坎宽顶坎的流量系数； b ——堰宽，m ； H 0——包括行近流速水头的坎 上水头，m ； Q ——流量，m 3/s 。 ①求堰前水深和堰前引水渠流速 采用试算法，联立公式32 020)2'( ,2g b m Q H g H h S συ=- =可求得，具体计算见表1。 ②求引渠总水头损失ωh 。 f j h h h +=ω， g h j 22 υζ =， 3 4 22R L n h f υ= ；
水工建筑物实训 学校名称：__________ 专业名称：_ 姓名：_________________ 学号：_______________ 导师姓名：_____________ 职称___________ 导师签名：______________________________ 2016年10月12日 水工建筑物实训设计 一、设计目的和要求 水工建筑物课程设计的目的，在于训练初步掌握水工建筑物的设计及计算方法，提高绘图及编写说明书技能，并通过设计巩固所学的理论知识，培养独立解决实际工程问题的能力。 本课程设计系在水库已完成水利规划的基础上，进行布置和建筑物设计工作。在设计中要求学生根据枢纽任务和枢纽的自然条件等，做出技术上可行、经济上合理、施工运用上安全可靠的布置方案和建筑物的初步设计。 二、设计内容与步骤 1、确定组成 根据流域规划对水库提出的任务，并根据地形、地质、水文、气象、建筑材料、交通运输、施工和运用条件等，确定枢纽中应包括的主要建筑物，以及各主要建筑物的型式和布置。
2、调洪演算 根据河道相应标准的设计洪水过程线和校核洪水过程线进行调洪演算，以确 定泄洪建筑物尺寸和调洪库容（其相应的水位即为设计洪水位及校核洪水位） 3、建筑物设计 （1）土坝 ①坝型选择根据土料的种类、储量和分布位置，并考虑施工条件、工程量等因素选择出最优坝型。 ②拟定主要尺寸及构造包括坝顶高程，坝顶宽，上、下游坝坡，防渗排水设施的型式及尺寸等。 ③渗流及稳定计算本次设计仅进行上游为正常蓄水位条件下的浸润线计算和渗流量计算，并于下游坝坡取一个滑弧进行稳定计算。 ④细部设计包括坝顶，上、下游护坡，坝面排水，防渗设施与坝体及坝基的连接，反滤层布置等。 （2）溢洪道 ①溢洪道型式及主要尺寸拟定根据地形地质条件、水流条件、工程量大小及下泄洪水安全归河等因素，确定溢洪道的型式及主要尺寸。 ②泄水渠水面线计算及出口消能计算确定边墙（或衬砌）高度及消能设施尺寸。 ③构造设计拟定边墙、护底防渗排水等各部分的构造尺寸。 （3）涵管 ①型式选择选择进口控制建筑物、管身断面及出口消能设施的型式，并确定涵管进出口高程。 ②涵管水力计算包括过水能力计算及出口水流衔接计算。
水库出险加固。 消力池收缩面的水深采用水力学P5的公式： Eo=Hc+q^2/(2g*φ^2*Hc^2) 算得收缩面水深Hc的值 与溢洪道水面线计算的收缩面水深Hc相差太大。 请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。 这时候能量公式就不准确了啊？！ 一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？！ 另外：出池河床水深Hs' 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。 这个Hs'一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。。。 溢洪流量：30，溢洪道长116米，落差15米，宽6.5米。分几个坡比最后一个是0.2：1。消力池大致挖1.5米深，10米长。。 问一下经验丰富的人设计人员这个消力池能不能满足要求啊？！ 另外消力池要满足的效能工况并不是溢洪道泄洪时候的最大流量。。。 也就是说溢洪道最大泄流量产生的水跃Hc'' 并非最大。。。 池深d的设计流量并非是溢洪道所通过的最大流量。。。 如果采用水面线法计算，应从溢洪道泄槽首端开始，该处水深为临界水深。由此向下逐段计算至泄槽末端，得到的水深为消力池收缩面的水深，应与采用水力学P5公式的计算差不多。不能从消力池末端开始计算，从泄槽的激流到消力池末端的缓流要经过水跃过程，水面线公 式不适用。 请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。 这时候能量公式就不准确了啊？！ 答：你说的是不是溢洪道比较长吧？公式没有问题。 一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？ 答：不完全，在溢流坝坝趾断面处，流速达到最大，水深减为最小，该断面即是收缩断面。 自由出流就是，淹没出流就不是。 另外：出池河床水深Hs' 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。 这个Hs'一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干 的。。。 答：下游河床水深直接影响消力池池深，如果平时下游河床是干，那就看你泄流时在不同的流量的下游水深，从而计算不同流量下消力池池深。 你最后一个问题，你的结果是否合适
古洞口堆石坝设计
摘要 本毕业设计题目为《古洞口堆石坝设计》，题目来源于古洞口水利水利枢纽工程实际。设计的目的及意义主要在于巩固、扩大和提高所学水利水电理论知识，使其得到实际运用，并使之系统化，锻炼和培养运用所学专业基础理论知识解决工程实际，并进行设计、计算、制图的能力,提高撰写专业技术报告的水平。 设计的主要内容有：坝址、坝型选择和枢纽布置，调洪计算，面板堆石坝设 计，泄水建筑物设计，构造设计，地基处理等。此外还进行了混凝土面板堆石坝 的断面设计以及材料分区、面板、趾板、止水构造、面板分缝等设计。设计过程 中，采用的主要方法有关于调洪计算的半图解法、坝坡稳定计算的简化毕肖普法 和瑞典圆弧法、渗流计算的水力学法、坝顶垂直沉降的工程类比估算法，以及相 关规范、手册所推荐的方法。 具体设计详见设计说明书，另外除了设计说明书外，还有反映本次设计成 果的1张图纸，以及设计过程中攥写的开题报告、文献综述、外文翻译报告各一 份。 关键词：混凝土面板堆石坝，调洪计算，面板，趾板，枢纽布置
一．毕业设计题目 古洞口堆石坝设计 基本资料 1水文气象资料： 吹程1km，多年平均最大风速20m/s 流域总面积2971km2。上游地形复杂，沟谷深邃，植被良好，森林分布面广，为湖北主要林区之一。 2、地质资料：河床砂卵砾石最大的厚度达23m。两岸基岩裸露，支局不存在有1~8m厚的残坡积物。在峡谷出口处的左岸山坡，存在优厚1~30m，方量约150万m3的坍滑堆积物，目前处于稳定状态。 3、地形资料：坝址位于古洞口峡谷段，河谷狭窄，呈近似“V”型，河面宽60~90m。 4、工程等级：本工程校核洪水位以下总库容1.38亿m3，正常蓄水位325m，相应库容1.16亿m3，装机容量3.6万kw，混凝土面板堆石坝做大坝高120m。根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（山区、丘陵区部分）SDJ12—78及其《补充规定》的规定，本工程为二等大（2）型工程。 5、建筑材料情况：坝址附近天然建筑材料储量丰富。砂砾料下游勘探储量318.5万m3，石料总储量21.86万m3，各类天然建筑材料的储量和质量基本都能满足要求。 二．毕业设计内容 1、进行堆石坝的整体布置： 2、坝高计算 分别取正常水位，设计洪水位，校核洪水位计算取大值 坝顶超高的确定，h ?= R + e + A， 22 R h L =? 波浪平均爬高： 22 0.036cos V D e H α=
福建省小（2）型水库大坝（坝高15m以下）安全评价报告编制导则 (试行) 福建省水利厅 二○一三年十一月
前言 水利部《水库大坝安全评价导则》适用于1、2、3级大坝，一般小型水库4级以下的坝可参照执行。在实际工作中，各地水利部门及评价单位普遍反映，坝高15米以下的小（2）型水库大坝参照《水库大坝安全评价导则》编制评价报告，内容多、编制时间长、安鉴工作进度慢。省水利厅为了适应工作需要，与《水库大坝安全评价导则》相衔接，适当简化安全评价内容，提高可操作性，决定组织编制《福建省小（2）型水库（坝高15米以下）大坝安全评价报告编制导则（试行）》。 2013年5月，编制单位编制完成导则初稿；2013年6月6日，省水利厅在福州主持召开《福建省小（2）型水库大坝安全评价报告编制导则（征求意见稿）》评审会，厅建管处、厅项目评审中心、编制单位以及特邀专家参加评审会； 2013年6月14日省水利厅以闽水建管函〔2013〕24号文向各设区市水利局征求意见；随后编制单位根据各设区市水利局反馈的意见及建议，对导则进行修编完善。 本导则根据我省小型水库的特点，按照“可以简化就简化，不宜简化则保留”的原则，保留《水库大坝安全评价导则》中防洪标准复核、渗流安全评价及结构安全评价等主要安全性评价内容，明确和简化以下内容： 一、明确安全评价报告的编制格式、章节、附表及附图。简化安全评价报告章节，非安全性评价的章节予以合并、简化或删减，内容相近的安全性评价章节进行合并。 二、简化地质勘察工作。部颁导则对地质勘察的提法为“可根据需要对建筑物或坝基岩层进行补充勘探、试验或原位测试检查”，本导则
改为“已有地质资料或地质构造较简单的水库，可简化地质勘察工作或由地质人员进行查勘，提出地质报告”。 三、评价内容及标准具体化。明确各专项安全性具体分级标准和原则，明确具体的现场安全检查项目，明确工程渗流性态安全性的判断标准，明确大坝变形隐患是否危及大坝安全的判断标准等。 本导则解释单位：福建省水利厅 本导则主编单位：福建省大坝安全管理中心（省水利管理中心）