溢流堰设计说明书
- 格式:doc
- 大小:196.50 KB
- 文档页数:13
筛板萃取塔溢流堰设计
1. 设计液位高度:液位高度应该略高于筛板的高度,通常在筛板高度的1.2到1.5倍之间。
2. 溢流堰设计:溢流堰的设计应该考虑到它的高度和宽度,以确保可以承受溢流的压力和流量。
同时,为防止液体外溢,溢流堰的高度应该准确地计算,不能过高或者过低。
3. 斜板设计:为了提高溢流流量,可以采用斜板的设计。
在设计中,斜板的倾角和长度应该得到合理的计算和确定。
4. 溢流口位置:溢流口的位置应该明确,方便检查和清洗,并且不能影响到塔体内部的液位。
5. 溢流口尺寸:溢流口的尺寸应该根据设计计算确定,不能设计得过小或者过大。
6. 液体流量计算:设计时需要计算液体的流量,以确保能够满足工艺的需要。
综上所述,筛板萃取塔溢流堰设计需要考虑多方面因素,包括液位高度、溢流堰设计、斜板设计、溢流口位置和尺寸以及液体流量等。
设计时应该根据实际情况和工艺需要进行合理的计算和选型。
溢流坝水力计算说明书基本资料见《任务指导书》一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (1) 由《资料》可知,坝址处河道断面为矩形断面 (2) 计算公式(按明渠均匀流计算,即谢才公式计算): V=C RiQ=AC RiC=n1R 6/1 A=bn X=b+2h R=XA (3) 计算(五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深,采用迭代法计算水深,即矩形断面迭代公式为:bh b inQ h 5/25/3)2()(+=a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h将已知数据代入公式(Q=12503m /s ,i=0.001,n=0.04,b=52m )得:52)2.52()001.0125004.0(5/35/3h h +⨯= 首先设水深h 01=0,代入上式,则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有:h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h如a 所示,用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线(图一):溢流坝剖面图下游河道水位与流量关系计算表(表一)(图二)二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 (1) 坝顶高程的确定(参考例8-5) a 、 坝上水头H 0计算:3/2)2(0gmB QH σε=计算:1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关,侧可先假设侧收缩系数ε,求出H ,再校核侧收缩系数的值。
因堰顶高程和水头H0未知,先按自由出流计算,取σ=1.0,然后再校核。
由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90,则;3/2)8.9285502.090.00.11250(0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=H =6.25(m)2、计算实际水头H 。
第四章溢流坝段设计4.1孔口设计1.确定工程等级本工程基本资料防洪要求减轻洪水对A市和A平原的威胁,在遇到5000年一遇和1000年一遇的洪水时,经水库调洪后,洪峰流量由原来的12100立方米/秒、10900立方米/秒分别削减为6350立方米/秒、5750立方米/秒。
要求设计洪水时最大下泄流量限制为6550立方米/秒。
其他参数见表4。
4-1由此可以确定水工建筑物工程等级为Ⅰ级。
2.孔口形式选择溢流重力坝既要挡水又要泄水,不仅要满足稳定和强度要求,还要满足泄水要求。
因此需要有足够的孔口尺寸、较好体型的堰型,以满足泄水的要求;且使水流平顺,不产生空蚀破坏。
溢流坝的泄水方式主要有以下两种:(1)开敞溢流式除泄洪外,它还可排除冰凌或其它漂浮物,如图 1 所示。
堰顶可设置闸门,也可不设。
不设闸门时,堰顶高程等于水库的正常高水位,泄洪时库水位雍高,从而加大了淹没损失,但结构简单,管理方便,适用于泄洪量不大、淹没损失小的中小型工程;设置闸门的溢流坝,闸门顶高程大致与正常高水位齐平,堰顶高程较低,可利用闸门的开启高度调节库水位和下泄流量,适用于大型工程及重要的中型工程。
闸门在顶部,操作方便,易于检修,工作安全可靠,所以,开敞溢流式得到广泛采用。
(2)大孔口溢流式为了降低堰顶闸门的高度,增大泄流可采用带有胸墙的溢流堰,如图2 所示。
这种型式的溢流孔可按洪水预报提前放水,从而腾出较大库容蓄纳洪水,提高水库的调洪能力。
为使水库具有较大的泄洪潜力,宜优先考虑开敞式溢流孔。
(3)综合上面所述,本设计采用开敞式溢流设闸门。
图1开敞溢流式堰图2孔口溢流式堰3.孔口尺寸确定从基本资料中得知,本电站4台5万千瓦机组。
正常蓄水位为2184.5米,汛期限制水位为2182米,死水位2163米,4台机满载流量332立方米/秒,相应尾水位2103.5米。
(1)单宽流量的确定。
通过调洪演算,可得出枢纽的总下泄流量Q总(坝顶溢流、泄水孔及其他建筑物下泄流量的总和),通过溢流孔口的下泄流量应为Q 溢=Q总−αQ式中;Q0为经过电站和泄水孔等下泄的流量,α为系数,正常运用时取0.75~0.9,校核运用时取1.0。
第1篇一、工程概况溢流堰工程是水利枢纽工程的重要组成部分,其主要作用是调节上游水位,防止洪水灾害,同时兼顾发电、灌溉、供水等功能。
本工程位于XX河上游,建设地点为XX市XX县,工程规模为中型,总库容为XX万立方米。
工程主要包括溢流堰主体结构、上下游连接段、溢洪道、上下游引水渠等。
二、施工组织设计1. 施工部署(1)施工顺序:按照“先地下、后地上,先主体、后附属,先关键、后一般”的原则进行施工。
(2)施工阶段划分:施工准备阶段、主体工程施工阶段、附属工程施工阶段、工程验收阶段。
2. 施工进度计划根据工程特点和施工组织设计,制定详细的施工进度计划,确保工程按期完成。
3. 施工资源配置(1)人员配置:根据工程规模和施工进度,合理配置各类施工人员,包括技术人员、管理人员、施工人员等。
(2)设备配置:根据施工需要,配置各类施工设备,如挖掘机、推土机、混凝土搅拌站、运输车辆等。
(3)材料配置:根据施工进度,提前储备各类建筑材料,确保施工过程中材料供应充足。
三、施工工艺1. 溢流堰主体结构施工(1)基础处理:对溢流堰基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(2)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
(3)模板安装与拆除:根据设计要求,合理设计模板体系,确保模板安装牢固,拆除方便。
2. 上下游连接段施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
3. 溢洪道施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
4. 上下游引水渠施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
洋县卡房水利枢纽工程溢流堰施工组织设计1.概况及工程量1.1概况溢流堰是卡房水库工程的主要泄洪建筑物,分布在大坝7#、8#、9#坝段,开敞式表孔溢流结构,共6孔,每坝段2孔,各孔堰首宽度均为10m,各坝段右表孔堰尾宽度分别为11.23m,11.7m和10.94m,左表孔堰尾宽度均为 2.5m。
堰顶高程▽886.2m,各坝段右表孔堰尾高程为▽866.2m,左表孔堰尾高程为▽859.52m;堰面长度均为25.38m,其中桩号0+12.8m上游侧为C30普通混凝土浇筑,下游侧为C30高强耐磨粉煤灰混凝土浇筑。
各坝段右表孔堰面0-1.0 m至0+0.41m、0+14.62m至0+24.38m和各坝段左表孔堰面0-1.0m至0+0.41m、0+17.3m至0+24.38m均为圆弧线段,各表孔0+0.41m至0+12.8m是函数关系式为y=0.1273x1.85的曲线段,其余部位均为坡比1:0.5的斜直线段。
各表孔堰顶部位设平板闸门,闸顶设交通桥,桥面宽度5m。
1.2工程量卡房水库溢流堰的主要工程量为混凝土浇筑11243m3,其中普通混凝土5686m3,高强耐磨粉煤灰混凝土5557m3,钢筋制安305 T,模板制安9500 m2,铜止水制安230m。
2.0施工程序及方法:溢流堰总的施工程序是:沿堰面长度方向,以桩号0+12.8为界,按先下游、后上游,先堰面、后墩墙的顺序进行施工。
2.1堰面施工程序及方法:0+12.8m桩号下游部分堰面:先对各坝段右表孔进行施工,混凝土浇筑分四期完成,一、二期混凝土浇筑高度分别为3m、3.73m,高程分别为▽858—▽861,▽861—▽864.73,三、四期混凝土为堰面部分分两次浇筑完成,每期浇筑长度为5—6m。
再对各坝段左表孔进行施工,堰面混凝土浇筑自下而上分两期完成。
按堰面长度方向每期浇筑长度为5—6m。
0+12.8m桩号上游部分堰面:堰面混凝土施工以孔为施工单元,由右向左逐孔进行施工,每孔混凝土分五期进行施工,一、二、三期混凝土为堰首底部▽883以下部位的混凝土,浇筑高度分别为1.5m、1.47m、3.13m,高程段分别为▽876.7—▽878.20,▽878.20—▽879.87,▽879.87—▽883,四、五期混凝土为堰面部分,分两次浇筑完成,每期浇筑长度为6—7m。
溢流坝水力计算说明书基本资料见《任务指导书》一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (1) 由《资料》可知,坝址处河道断面为矩形断面 (2) 计算公式(按明渠均匀流计算,即谢才公式计算): V=C RiQ=AC RiC=n1R 6/1 A=bn X=b+2h R=XA (3) 计算(五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深,采用迭代法计算水深,即矩形断面迭代公式为:bh b inQ h 5/25/3)2()(+=a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h将已知数据代入公式(Q=12503m /s ,i=0.001,n=0.04,b=52m )得:52)2.52()001.0125004.0(5/35/3h h +⨯= 首先设水深h 01=0,代入上式,则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有:h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h如a 所示,用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线(图一):溢流坝剖面图下游河道水位与流量关系计算表(表一)(图二)二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 (1) 坝顶高程的确定(参考例8-5) a 、 坝上水头H 0计算:3/2)2(0gmB QH σε=计算:1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关,侧可先假设侧收缩系数ε,求出H ,再校核侧收缩系数的值。
因堰顶高程和水头H0未知,先按自由出流计算,取σ=1.0,然后再校核。
由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90,则;3/2)8.9285502.090.00.11250(0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=H =6.25(m)2、计算实际水头H 。
平泉县瀑河溢流堰置石工程溢流堰施工专项方案编制:审批:日期:陕西新鸿业生态景观设计工程有限公司目录一、工程概况二、施工方案1、土方开挖2、施工降水3、基底土方平整打夯4、模板工程5、混凝土工程6、景石堆砌7、混凝土砂浆勾缝8、生态袋灌木及铺设三、施工材料运输四、文明施工保障措施五、安全生产保障措施溢流堰施工专项方案一、工程概况本标段设计溢流堰共分5种形式:1、斜坡流坝2座2、叠石流坝2座3、混合流坝2座4、台阶流坝2座5、直流坝2座二、施工方案主要施工内容为:土方开挖→基底平整打夯→模板工程→混凝土工程→拆模→景石堆砌→混凝土勾缝→预埋线管→生态袋灌木及铺设1、土方开挖1.1测量放线测量人员做好技术准备,外围控制线施工放样到实地,并随时跟踪标高控制,严禁超挖。
1.2土方开挖本工程土方为淤泥流沙采取人工开挖,挖出的淤泥流沙土方运至在指定的空场地内,运距5KM以内,用反铲挖掘机装车。
2、施工降水河水渗出汇集到基坑中,我方使用如下设备用于基坑抽水。
现场抽水由专人记录好抽水设备的类型及数量、工作起始和终止时间、施工降水的区域,计量以机械连续工作8个小时为一个台班计算,降水结束做好计量单并交由监理方核对签字。
3.基地土方平整打夯打夯采用汽油立式打夯机由最靠近基础边由里向外来回分层夯实。
4、模板工程溢流坝的施工涉及到模板的安装,采用竹胶板,规格为2440*1220*14,用于侧模板以及顶模板,松木方料规格为80*60用于模板连接排挡,钢管Φ48*3.5,围楞和搭支模架,扣件用于支模钢管架体的连接与紧固根据测量放样提供的尺寸和控制点进行模板安装。
模板安装要有足够的强度、刚度和稳定性,以保证混凝土的浇筑后结构物的形状和相互位置等符合设计要求,因此在模板安装过程中,设置足够的临时固定设施,以防模板变形。
模板安装前要清理其表面杂物,对已变形的模板进行校正。
模板表面涂脱模剂以保证其光洁平整,模板拼接严密紧闭,以免漏浆加强保护。
Ⅰ#溢流堰施工专项方案一、编制说明1.1 编制原则1、安全第一的原则施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案。
在安全措施落实到位,确保万无一失的前提下组织施工。
2、以优质、高效、经济、合理的原则,以业主提供的招标文件和设计图纸为依据,严格执行有关规范。
3、以确保工期为原则,安排施工进度计划。
4、以确保质量目标为原则,安排专业化施工队伍,配备先进的机械设备,采用先进的施工方法。
5、以确保安全生产为原则,制定各项安全措施,严格执行安全操作规程。
6、以节约土地、保护生态环境为目标布置施工总平面。
7、以加强管理,优化工艺,提高效率为原则,降低施工成本。
8、严格遵守国家、行业及当地在施工安全、工地工人健康、保护环境方面的要求及规定标准。
1.2 编制依据1、《水工混凝土施工规范》SL677-2014;2、《水工混凝土外加剂技术规程》DL/T5100-2014;3、《水工混凝土试验规程》SL352-2006;4、《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T 5169-2013;5、《混凝土强度检验评定标准》GB50107-2010;6、有关法律、法规、规章和技术标准。
7、青铜峡市黄河金岸旅游带项目东部水系连通工程(罗家河整治工程)施工招标文件、有关协议、纪要、公文及补充文件;8、工程所在地区和河流的自然条件、施工电源、水源及水质、9、工程所在地区有关基本建设的法规或条例,地方政府、业主对本工程建设的要求。
10、本公司的施工设备、管理水平和技术特点。
11、工程所在地区和河流的自然条件、施工电源、水源及水质、交通、环保、防洪、灌溉等现状和近期发展规划。
12、当地城镇现有修配、加工能力,生活、生产物资和劳动力供应条件。
13、工程有关工艺试验或生产性试验结果。
14、设计、施工合同中与施工组织设计编制有关的条款。
1.3 编制内容青铜峡市黄河金岸旅游带项目东部水系连通工程(罗家河整治工程)施工组织设计包括下列主要内容:1、工程任务情况及施工条件分析;2、施工方案、主要施工方法、工程施工进度计划和施工力量、机具及部署;3、施工组织技术措施,包括工程质量、施工进度、安全防护、文明施工以及环境污染防治等措施;4、施工平面布置图等。
岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪,土石坝不允许水过坝顶,需要专门修建泄洪建筑物。
根据本工程的地形条件,上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽,所以选择溢洪道设置在大坝左岸,为带胸墙孔口式岸边溢洪道。
溢洪道由引渠段、堰闸段、泄槽段、挑流鼻坎段组成。
6.3.2 溢洪道引水渠为了使水流平缓,减小或不发生漩涡和翻滚现象,进口采用喇叭口,进口宽度B=50m.设计流速4m/s,横断面在岩基上接近矩形,边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度为1:0.5;采用梯形断面,进水渠的纵断面做成平底。
在靠近溢流堰前断区,由于流速较大,为了防止冲刷和减少水头损失,可采用混泥土护面厚度为0.5m。
6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物,溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰。
溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数,溢流堰作用是控制泄流能力,本次设计采用实用堰,优点是流量大,在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长,工程量小。
采用弧形闸门。
初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H0堰顶高程H=1838=1858.22—H 0,则H 0=20.22m 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为:320=Q ε溢式中:ε ——闸墩侧收缩系数,0.9; m ——流量系数,0.48:; g ——重力加速度,9.81 2m/s ; B ——堰宽,12m;水位为设计洪水位1858.22m 时,堰顶高程1838m ,设计Q 溢=4645m3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.表6.3-1溢洪道宽顶堰堰宽计算(忽略流速)计算取b=28m,孔口数2孔,弧形工作闸门取值14x19m(宽x 高)。
中墩厚3m,边墩宽1m,闸室宽度=14x2+3+2x1=33m.堰面曲线的确定开敞式堰面曲线,幂曲线按式(7-2)计算:1n n d x KH y -= (7-2)式中 Hd ——堰面曲线定型设计水头,对于上游堰高P1≥1.33Hd 的高堰,取Hd=(0.75~0.95)Hmax ,对于P1<1.33Hd 的低堰,取Hd=(0.65~0.85)Hmax ,Hmax 为校核流量下的堰上水头.x 、y ——原点下游堰面曲线横、纵坐标; n ——与上游堰坡有关的指数,见表A.1.1;k ——当p1/Hd>1.0 时,k 值见表A.1.1,当P1/Hd ≤1.0 时,取k=2.0~2.2。
溢流堰溢流堰为塔板上液体溢出的结构,具有维持板上液层及使液体均匀溢出的作用,又可分为出口堰及入口堰。
1 基本情况除个别情况外,溢流堰大多设置弓形堰,一般堰长可取为塔径的0.6~0.8倍。
出口堰一般用平堰,当流量很小时可采用齿形堰,堰的高度根据不同的板型以及液体负荷而定。
入口堰主要是为了减少液体在入口处冲出而影响塔板液体的流动。
为使气液两相充分混合,板上要借溢流堰维持一定的清液层(假设液层中不含气相时),清液层增高,形成的两相混合体也增高,接触时间与接触面积也均相应增大,传质愈为充分;但气体通过液层的压降也相应增加,漏液概率也会增加。
清液层高度等于堰高与堰上清液层高度之和,而后职责取决于堰长和液体流量。
下降液流全部在堰的上方通过,对一定堰长,液流增大,堰上清液层高度增高;对一定液流量,堰长愈大则堰上清液层高度愈小,故堰长又称为溢流周边。
如液量很小,可选齿形堰,齿形堰的实际溢流周边可随液量在一定范围内变化。
2工程设计编辑一般以堰负荷考虑,150~250CMD/m.d,扰动大选负荷小,反之亦同。
水沟的堰约60cm深,约15~40cm 宽,请以流速较核之。
堰体的高约40cm,高出水沟约17.5cm,堰的波谷与谷之距约30cm。
堰体与水沟间一有橡胶垫防水,以30~50cm距固定.因堰的目的之一为均匀堰的辐射方向出水,故堰体打孔为长椭圆形,以利将来水平校正。
3 水力计算编辑Bentley Haestad海思德提供当今最先进的海思德供水与排水系统应用软件,主要用于管网设计计算和分析建模.可申请V8i最新版免费中文试用软件. 该方案, 完全集成的给排水解决方案提供了一系列端到端功能,可以满足从事给排水基础设施相关工作的业主/运营商和工程师的需要。
Bentley 解决方案可用于管网制图和数据管理、信息共享和协作、水力学模拟和分析、设计和施工文档制作、现场工程和检查以及运营和维护。
饮用水配给和处理:针对给排水公用事业单位的运营和管理、规划设计和分析、地理信息测绘。
溢流堰设计说明书Revised at 16:25 am on June 10, 2019第4章 溢流坝段表孔设计溢流坝段既是挡水建筑物,又是重力坝枢纽中最重要的泄水建筑物;设计时,除了应满足稳定和强度要求外,还要满足因泄水带来的一系列要求,包括:1具有足够的孔口体形尺寸和较高的流量系数,,以使之具有足够的溢流能力;2应具有良好的孔口体形,以使水流平顺地过坝,不产生有害的负压、震动和空蚀等; 3保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷;4溢流坝段在枢纽中的位置,应使下游水流流态平顺,不产生折冲水流,不影响枢纽中的其他建筑物的正常运行;(1) 又灵活可靠的下泄水流控制设备,如闸门启闭机等确定溢流断面长度4.1.1 设计单宽流量溢流重力坝的单宽流量q 需综合考虑地质条件、枢纽布置、下游河道水深和消能工设计等因素,通过技术经济比较后选定;单宽流量愈大,所需的溢流前缘愈短,对枢纽布置有利,但下泄水流动能大,对下游消能防冲不利,;近年来随着消能工技术的进步,选定的单宽流量也不断增大;本设计中,三峡坝之下游段地质条件优良,故可假定单宽流量q=200m 3/s,据此可假定溢流坝段长度;1设计洪水位工况下:Q = 23540 m 3/s则可假定 m q Q L 7.11720023540===2校核洪水位工况下:Q = 35260 m 3/s 则可假定 m q Q L 3.17620035260===选取二者中的最大值,确定溢流段长度为176.3m本设计选用平面钢闸门形式,因其结构简单,而且闸墩受力条件良好;取孔口净宽为b = 8 米;a 、计算孔口数:(1) 设计洪水位工况下:71.1487.117==n2校核洪水位工况下:94.2183.176==n由此可确定孔口数为22孔;据此计算Q 溢 = 22×8×200 = 35300 m 3/s,满足设计洪水位和校核洪水位工况下所需的下泄流量;b 、闸门布置:溢流坝段表孔采用平面钢闸门,常用的布置有跨缝布置和跨墩布置,其中跨缝布置可以减少闸墩长度,但对地基要求较严格,若产生地基不均匀沉降则对闸门启闭运行极为不利,而跨墩布置可以适当放松对地基的要求,然而却增加了闸门的长度,使整个溢流坝段长度增大,对其经济性产生影响;综合各方面因素,鉴于三峡工程所在地地基条件优良,故选用跨缝布置;经考虑论证后选取闸墩厚度为13m,则每段坝长为13+8=21m;c 、溢流坝段前缘总长:溢流坝顶装设闸门时,用坝墩将溢流坝段分割成若干个等宽的孔口;设孔口宽度为b,则孔口数n = L/b;,令闸墩厚度为d;闸门段长L = 22×8+22-1×13 = 449m因为采用跨缝布置,考虑深孔的交错布置深孔为23孔,由下章可知,故其溢流坝段前缘总长为:L 0 = L + 2d + b = 483 m.;4.1.2 堰顶总水头的确定由调洪演算求出的设计洪水位及相应的溢流坝下泄流量Q 溢,可求的堰顶设计总水头H 0;利用堰流公式计算H 0:3/20s Q nb εσ溢= 4·1式中:Q 溢 — 表孔下泄洪水的流量,有设计资料Q 溢=23540m 3/s ;n — 孔口数,22;b — 表孔净宽,8m ;ε — 闸墩侧收缩系数,与墩头形式有关,初拟时可取, 本计设计取;s σ — 淹没系数,因其为自由出流,故取;m — 流量系数,以三峡工程为高坝,初拟时根据水工建筑物经验可预定P 1/H d ≥ ,可以不计行近流速,取m = ; H 0-堰顶设计总水头;将各参数代入上式,得堰顶设计水头:H 0=16.23m则:堰顶高程=设计水位-堰顶水头=175-=158.53 m 本设计取158 m; 检验: 结合本设计结果,0.31≥dH P ;故可以不计行近流速,满足假设条件; 综上所述:本设计溢流表孔坝段分成23个坝段,分缝布置故有22个孔口;选用平面钢闸门,闸门宽8米,堰顶高程为158米;溢流面曲线设计溢流重力坝的溢流面由顶部曲线段,中间直线段和下游反弧段三部分组成;设计要求为:①有较高的流量系数;②水流平顺,不产生有害的负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便;4.2.1 定型设计水头的确定Hs 定型设计水头即坝剖面设计时采用的堰顶水头,一般取校核水位时堰顶 水头Hzmax 的75%-95%,并满足下列要求:①遇校核水位闸门全开时,堰顶附近出现的负压不得超过3-6m 水柱;②遇常遇洪水位等于或低于20年一遇的洪水闸门全开时,坝顶附近不得出现负压;Hzmax =校核洪水位-堰顶高程 = = 22.4m当实际来水的堰顶水头H Z 高出H S 时,堰顶附近将出现负压,H Z 超出H S 愈大,负压值愈大,显然,遇到校核洪水位,即H Z =H Zmax 时,堰顶附近将出现最大负压值;S 减少,减少溢流段下泄量,所以要考虑有一定的负压值,但负压值不宜过大,不能超过规范规定的3~6米水柱,本设计取用H S =,即最大负压值为Hs =90%Hzmax=90%×=20.16m4.2.2 堰面曲线的设计重力坝溢流面曲线由顶部曲线段AB 、中间段BC 和下部反弧段CD 三 部分组成;设计要求是:①有较高的流速系数;②水流平顺,不产生有害的 负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便;如图4—1图4—1A 、顶部曲线段开敞式坝顶溢流的顶部曲线,其合理形式应与薄壁堰的水合下缘曲线相吻合;本设计采用WES 型曲线,此曲线又以堰顶O 为界分为上游段AO 和下游段OB; 图4·2a 、上游段AO 应有利于改善堰面压力和流速分布,提高流量系数,宜用1/4 椭圆曲线,其方程为2222()1()()x bHs y aHs bHs -+= 4·2式中:aHs 、bHs -椭圆的长、短半轴,因上游坝面铅直,可取a=3a 本设计取a=、b=,即:aHs=× = 5.85mbHs=× = 3.43m 方程简化为:()()143.385.52222=+y xx n =KHs n-1 4·3 式中:K 、n -与上游坝面坡率△y/△x 有关的系数,按水工建筑物 表2-10采用;由上游面铅直即△y/△x=3:0,查得K=,n=;按WES 曲线与中间直线段相切,中间直线段坡率取为与挡水坝段相同为1:,令dy/dx=1:得切点B 的坐标为,同样以堰顶为原点,坐标轴y 轴向下为正向对方程列表计算,故OB 段各点坐标见下B 、中间直线段其上部与坝顶曲线相切,下部与反弧段曲线相切,坡率与挡水坝段的下游坝面坡率相同,取为1:;C 、下部反弧段为使下泄水流平顺地与下游水面衔接,常采用反弧曲线; a 、效能方式的选择溢流坝消能防冲设计的任务是在尽可能短的距离内使下泻水流的动能消耗在水流内部的紊动和水流与空气的摩擦中,并与下泻水流平顺地连接起来,不产生危机大坝安全的河床或河岸的局部冲刷;常用的消能方式有:底流消能,挑流消能,面流消能和戽流消能;各种消能方式适用的条件不同;底流消能适用与坝体下游基岩软弱没有排冰或过漂浮物要求的中低水头坝,多用于中小型工程;挑流消能适用于基岩教完整,抗冲能力较强的高中水头溢流坝;面流消能适用于尾水较深而水位流量变幅不大,河床与两岸抗冲能力较强的中低水头坝,而戽流消能适用于尾水较深,无航运或排漂要求,下游河床及两岸抗冲能力较强情况;考虑到三峡坝基基岩完整坚硬,水头较高且有排冰排漂要求,经过比较选用挑流消能; 挑流消能的设计要求是:尽量使水股在空中扩散和掺气的程度大,挑射距离远,水舌入水角β小;b 、 鼻坎型式的选择常用的鼻坎型式有连续式和差动式两种;连续式鼻坎构造简单,坎上水流平顺,不易空蚀,水流挑距远;差动式鼻坎消能效果较连续式好,但挑距较小,坎壁易空蚀,施工复杂,故选用连续式鼻坎;c 、鼻坎高程的确定假设鼻坎高程为H ,由水工设计手册可查得以下一组公式:VbQh = 4·4本设计选用校核洪水位工况作为计算工况式中:q — 校核洪水位时的单宽流量,s m q /34.200822352603=⨯=;代入可得鼻坎处的平均流速为: d 、反弧半径和挑角的确定图4·2211[sin cos cos L v v gθθ=+ 4·5 式中:L —水舌距离,m ;1v —坎顶水面流速,约为鼻坎处平均流速,m ;θ—鼻坎挑角;1h —坎顶平均水深h 在铅直方向的投影,m ;2h —坎顶至下游河床面的高差,m ;g —重力加速度,9.8m/s 2反弧半径R 可按4-10h 选用,h 为校核水位闸门全开时反弧段 最低点处的水深;本设计取用R=6h; 将鼻坎处的平均水深代入得: 选取坝基高程为5m,则:52-=H h 溢流坝段的简化图如图4·3由上图根据几何知识得:根据三角形基本剖面知:7.0tan =α,得992.34=αo 则得:θsin R BD =,θcos R OB =C 点高程为:R R H AB H H C 573.0cos -+=+=θ 鼻坎到上游的距离为: 反弧段半径:则:()θθsin cos 7.022.14.18042.2677.028.1261+--+-=HH L综上所述:用Excel 进行试算,过程见附表4·1;本设计综合考虑,表孔和深孔的泄流不发生冲突,同时也不与深孔的冲坑相复合,以及工程量的实际施工关系图4. 4故而取m H 90=,10=θo ; 从而得:为使水流转向平顺,本设计取30=R ; C 点高程为:e 、计算最大冲坑深度冲坑深度取决于水流的冲刷能力和河流的抗冲能力;开始泄流时,前者大于后者;河床被冲刷形成冲刷坑;随着冲刷加深,水垫高度加大,入射水流得以缓冲,动能和冲刷能力减小,直至二者平衡时,冲坑深度趋于稳定;本设计按溢流坝段右端进行计算;规范SDJ22-78推荐采用以下经验公式估算最大冲坑水垫厚度:25.05.0H q t k α= 4·6式中:t k — 水垫厚度,自水面算至坑底,m ;q — 单宽流量,校核洪水位工况下q =()335260200.34/228m s m =⋅⨯,设计洪水位工况下75.13382223540=⨯=qH —上下游水位差,校核洪水工况下:H==97.4m ; 设计洪水工况下:H = 175-62 = 113m ;α — 冲坑系数,对坚硬完整的岩石,α=~,取α=; 将各参数代入式中,得:校核洪水工况下:()()m t k 92.484.97341.2001.125.05.0=⨯⨯=下游水深: 79483=-=t h >k t 故河床不形成冲刷坑,满足条件;设计洪水工况下:()()m t k 472.4111375.1331.125.05.0=⨯⨯=下游水深:58462=-=t h >k t故河床不形成冲刷坑,满足条件;导墙设计4.3.1 不掺气水面线的确定a 、 W ES 型溢流坝面的与下游直线段的切点坐标X t ,Y t 可按下是求得dt d t H Y H X 177.2177.1592.0096.1--==αα 4·7式中:m H H d d 16.20=定型设计水头,—有前设计得,切点坐标为, b 、曲线段长度L C根据水工设计手册卷六,对于WES 曲线L C 由X/H d 查算,其中X 从堰顶开始向下游计算;查表得: mL H L C dC80.4916.205.247.2=⨯==则:上游堰面长度为m H L d 35.616.20315.0315.01=⨯==下游堰面长度为m L L L C 45.4335.68.4912=-=-=c 、直线段长度S L从切点到直线上任意一点X i ,Y i 的距离 αsin tsi y Y L -=4·8 式中:α— 直线段坝面与水平方向的夹角,本设计为 d 、从堰面顶曲线起点到X i ,Y i 的坝面距离si st L L L += 4·9到反弧段起点的距离: e 、边界层厚度1.002.0-⎪⎭⎫⎝⎛=K L L δ4·10式中:K — 坝面粗糙系数,对于混凝土坝面,一般取~㎜,本设计取㎜.则反弧段起点的边界层厚度为 f 、计算单宽流量232H g m q = 4·11 式中:H — 堰上水头,本设计取校核洪水时的水头H = 22.4m ; m — 水头H 时的流量系数,本设计考虑到施工放样时误差和堰面平整,按水工建筑规范取m = ;g — 重力加速度;校核洪水位时的单宽流量: g 、试算法推求势流水深h p 选用公式为:222cos pp i gh q h Y H +=+α 4·12用Excel 试算,过程见附表4—1 采用校核水深H=,α=h 、正交与坝面的坝面水深δ18.0+=p h h 4·134.3.2 掺气水面线确定a 、 自然掺气开始发生点的位置L k 选用经验公式:718.02.12q L K = 4·14式中:q — 单宽流量,本设计取校核洪水位工况下s m q /937.2293=校 b 、掺气水深 选用公式:h v h b ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=1001ζ 4·15式中:h — 不计入波动及掺气的水深m ;h b — 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平均流速m/s ;ζ— 修正系数,一般取~,是流速和断面收缩情况而定,本设计取为结合势流水深的试算,本设计h 的计算也进行试算,过程见附表4—14.3.4导墙的确定综上所述,WES 曲线的导墙的顶高程于坝顶同高程为185m;直线段的导墙比其掺气水面高2m,坡率与坝体坡率相同位1:,反弧段导墙为直线段与反弧段的切点水平连接到鼻坎处,其高程为110m;。
河道溢流堰工程施工组织设计方案第一章工程概况第一节工程简介1、项目名称:某某河道溢流堰工程2、建设地点:某某水利枢纽下游河道3、计划工期:计划工期60天,主体工程完工时间:5月10日4、质量要求:合格。
8、工程概况第二章编制说明第一节编制依据1、根据某某河道溢流堰工程询价函2、现场踏堪的实际情况。
3、国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集。
4、现行的施工和验收规范、规程、标准和关于工程施工管理等方面的技术文件、图集以及相关的法律法规。
5、我公司自身的技术力量、机械装备情况及各项企业管理制度。
第二节编制范围及内容1、本工程施工组织设计是严格按照工程招标范围和招标文件对施工组织设计的要求进行质量策划后编制的。
2、我公司为能接到本工程的询价,倍感荣幸,但同时也深感责任重大,所以在接到招标文件和设计图纸后,公司组织工程技术人员对招标文件和图纸进行仔细认真的研究,反复阅看,召开了投标预备会,针对本工程的重、难点进行研究,方案论证对比,力求编制的施工组织设计科学、合理、详尽,具有很强的可针对性和操作性。
3、我公司在现场进行踏勘实测实量后,获得了宝贵的第一手数据,对场地、周边环境、地形地貌、施工供水、排水、供电情况等有了一定的了解,这对施工组织设计的制定起着重要作用。
4、我公司经过多年的运作,积累了丰富的河道治理施工经验,形成了一套成熟先进的施工技术和管理模式,特别是总承包管理和协调、与业主、设计、监理和政府部门的配合、协作等都有经验可寻。
同时我们结合本工程的特点,进行了认真细致的方案设计和比选,制定了专项施工方案和保证措施,为本工程的园满完成奠定了基础。
5、本着对业主负责和资金的合理使用,对工程质量的高度责任感,针对本工程设计特点和使用功能要求,我们编制的原则是:确保工程质量优良、速度快、可操作性强,同时保证在施工现场创建“绿色环保”工地。
6、在本工程施工中,我公司力争积极、主动、高效为业主服务,秉承“急业主所争,想业主所想”的指导思想,努力拓展为业主、设计和监理等有关各方的服务范围,处理好与业主、监理、设计、各专业分包以及相关政府部门的关系,使工程各方形成一个团结、协作,高效、和谐、健康的有机整体,共同促进项目综合目标的实现。
溢流堰施工设计洋县卡房水利枢纽工程溢流堰施工组织设计1.概况及工程量1.1概况溢流堰是卡房水库工程的主要泄洪建筑物,分布在大坝7#、8#、9#坝段,开敞式表孔溢流结构,共6孔,每坝段2孔,各孔堰首宽度均为10m,各坝段右表孔堰尾宽度分别为11.23m,11.7m和10.94m,左表孔堰尾宽度均为2.5m。
堰顶高程▽886.2m,各坝段右表孔堰尾高程为▽866.2m,左表孔堰尾高程为▽859.52m;堰面长度均为25.38m,其中桩号0+12.8m上游侧为C30普通混凝土浇筑,下游侧为C30高强耐磨粉煤灰混凝土浇筑。
各坝段右表孔堰面0-1.0 m至0+0.41m、0+14.62m至0+24.38m和各坝段左表孔堰面0-1.0m至0+0.41m、0+17.3m至0+24.38m均为圆弧线段,各表孔0+0.41m至0+12.8m是函数关系式为y=0.1273x1.85的曲线段,其余部位均为坡比1:0.5的斜直线段。
各表孔堰顶部位设平板闸门,闸顶设交通桥,桥面宽度5m。
1.2工程量卡房水库溢流堰的主要工程量为混凝土浇筑11243m3,其中普通混凝土5686m3,高强耐磨粉煤灰混凝土5557m3,钢筋制安305 T,模板制安9500 m2,铜止水制安230m。
2.0施工程序及方法:溢流堰总的施工程序是:沿堰面长度方向,以桩号0+12.8为界,按先下游、后上游,先堰面、后墩墙的顺序进行施工。
2.1堰面施工程序及方法:0+12.8m桩号下游部分堰面:先对各坝段右表孔进行施工,混凝土浇筑分四期完成,一、二期混凝土浇筑高度分别为3m、3.73m,高程分别为▽858—▽861,▽861—▽864.73,三、四期混凝土为堰面部分分两次浇筑完成,每期浇筑长度为5—6m。
再对各坝段左表孔进行施工,堰面混凝土浇筑自下而上分两期完成。
按堰面长度方向每期浇筑长度为5—6m。
0+12.8m桩号上游部分堰面:堰面混凝土施工以孔为施工单元,由右向左逐孔进行施工,每孔混凝土分五期进行施工,一、二、三期混凝土为堰首底部▽883以下部位的混凝——12——土,浇筑高度分别为1.5m、1.47m、3.13m,高程段分别为▽876.7—▽878.20,▽878.20—▽879.87,▽879.87—▽883,四、五期混凝土为堰面部分,分两次浇筑完成,每期浇筑长度为6—7m。
溢流坝段设计一、孔口设计1、孔口形式本设计溢流坝段采用开敞式溢流坝,孔口形式采用坝顶溢流式,堰顶不设闸门,所以溢流堰堰顶高程即为正常蓄水位605m。
2、孔口尺寸本设计溢流堰净宽51m,每孔净宽17m。
二、溢流坝剖面设计溢流坝曲线由顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段三部分组成,溢流面曲线采用曲线。
1、设计依据《溢洪道设计规范》(253-2002)2、基本资料有上述资料可得出5.97m。
3、溢流曲线设计溢流曲线具体尺寸要求如下图一所示,其中为堰面曲线定型设计水头设计水头,规范要求按最大作用水头的75%到95%计算,本设计采用80%倍的,所以4.78m。
上游堰高P1=42m>1.336.35m,所以本设计为高堰流量系数0.502。
1)曲线参数计算表2)、下游曲线段下游曲线段计算公式为:1n n d x kH y-=式中:为堰面曲线定型设计水头;x ,y 为原点下游堰面曲线横纵坐标; n 与上游堰坡有关;k 当P 1>1.0时,k 值由规范查取,当P 1≦1.0时,k 取2.0到2.2。
上游堰坡垂直,所以由规范查的1.85;P 18.8>1.0,所以由规范查的2.0。
综上所述,本设计溢流堰堰面曲线段公式为:()()1.850.5ddy x H H =经计算可得堰面曲线计算表如下表所示:3)、中间直线段直线段与曲线段的切点计算如下所示:0.850.851.85120.7yx d d x d H =-=-代入数据计算可得:7.97t x m = 6.154t y m =4)、下游反弧段本设计采用挑流消能,由规范查的反弧段半径(4~10)h 0,式中h 0为校核水位闸门全开时挑流鼻坎反弧段最低点处的水深。
挑流鼻坎高程取579.00m (下游最高水位577.54m )。
反弧段最低点流速:v =式中:φ为堰面流速系数,由长江流域规划办公室提供的公式初步确定为:0.51/31/3(10.055/)(10.055/0.2778)0.93E k ϕ=-=-=23.29/v m s===则1836.76 1.5523.2951m c q h m vB ===⨯水深反弧段半径(4~10)h 0,本设计反弧段流速为23.29>16,但流速也不是很大,同时考虑反弧段要与中间直线段相切,所以取6.42h 0=9.95m 。
河道溢流堰工程施工组织设计方案河道溢流堰工程施工组织设计方案第一章工程概况第一节工程简介1、项目名称:某某河道溢流堰工程2、建设地点:某某水利枢纽下游河道3、计划工期:计划工期60天,主体工程完工时间:5月10日4、质量要求:合格。
8、工程概况第二章编制说明第一节编制依据1、根据某某河道溢流堰工程询价函2、现场踏堪的实际情况。
3、国家现行有关工程施工和验收的标准、规范、规程、图集。
4、现行的施工和验收规范、规程、标准和关于工程施工管理等方面的技术文件、图集以及相关的法律法规。
5、我公司自身的技术力量、机械装备情况及各项企业管理制度。
第二节编制范围及内容1、本工程施工组织设计是严格按照工程招标范围和招标文件对施工组织设计的要求进行质量策划后编制的。
2、我公司为能接到本工程的询价,倍感荣幸,但同时也深感责任重大,所以在接到招标文件和设计图纸后,公司组织工程技术人员对招标文件和图纸进行仔细认真的研究,反复阅看,召开了投标预备会,针对本工程的重、难点进行研究,方案论证对比,力求编制的施工组织设计科学、合理、详尽,具有很强的可针对性和操作性。
3、我公司在现场进行踏勘实测实量后,获得了宝贵的第一手数据,对场地、周边环境、地形地貌、施工供水、排水、供电情况等有了一定的了解,这对施工组织设计的制定起着重要作用。
4、我公司经过多年的运作,积累了丰富的河道治理施工经验,形成了一套成熟先进的施工技术和管理模式,特别是总承包管理和协调、与业主、设计、监理和政府部门的配合、协作等都有经验可寻。
同时我们结合本工程的特点,进行了认真细致的方案设计和比选,制定了专项施工方案和保证措施,为本工程的园满完成奠定了基础。
5、本着对业主负责和资金的合理使用,对工程质量的高度责任感,针对本工程设计特点和使用功能要求,我们编制的原则是:确保工程质量优良、速度快、可操作性强,同时保证在施工现场创建“绿色环保”工地。
6、在本工程施工中,我公司力争积极、主动、高效为业主服务,秉承“急业主所争,想业主所想”的指导思想,努力拓展为业主、设计和监理等有关各方的服务范围,处理好与业主、监理、设计、各专业分包以及相关政府部门的关系,使工程各方形成一个团结、协作,高效、和谐、健康的有机整体,共同促进项目综合目标的实现。
平泉县瀑河溢流堰置石工程溢流堰施工专项方案编制:审批:日期:陕西新鸿业生态景观设计工程有限公司目录一、工程概况二、施工方案1、土方开挖2、施工降水3、基底土方平整打夯4、模板工程5、混凝土工程6、景石堆砌7、混凝土砂浆勾缝8、生态袋灌木及铺设三、施工材料运输四、文明施工保障措施五、安全生产保障措施溢流堰施工专项方案一、工程概况本标段设计溢流堰共分5种形式:1、斜坡流坝2座2、叠石流坝2座3、混合流坝2座4、台阶流坝2座5、直流坝2座二、施工方案主要施工内容为:土方开挖→基底平整打夯→模板工程→混凝土工程→拆模→景石堆砌→混凝土勾缝→预埋线管→生态袋灌木及铺设1、土方开挖1。
1测量放线测量人员做好技术准备,外围控制线施工放样到实地,并随时跟踪标高控制,严禁超挖。
1.2土方开挖本工程土方为淤泥流沙采取人工开挖,挖出的淤泥流沙土方运至在指定的空场地内,运距5KM以内,用反铲挖掘机装车。
2、施工降水河水渗出汇集到基坑中,我方使用如下设备用于基坑抽水。
现场抽水由专人记录好抽水设备的类型及数量、工作起始和终止时间、施工降水的区域,计量以机械连续工作8个小时为一个台班计算,降水结束做好计量单并交由监理方核对签字。
3.基地土方平整打夯打夯采用汽油立式打夯机由最靠近基础边由里向外来回分层夯实。
4、模板工程溢流坝的施工涉及到模板的安装,采用竹胶板,规格为2440*1220*14,用于侧模板以及顶模板,松木方料规格为80*60用于模板连接排挡,钢管Φ48*3。
5,围楞和搭支模架,扣件用于支模钢管架体的连接与紧固根据测量放样提供的尺寸和控制点进行模板安装。
模板安装要有足够的强度、刚度和稳定性,以保证混凝土的浇筑后结构物的形状和相互位置等符合设计要求,因此在模板安装过程中,设置足够的临时固定设施,以防模板变形。
模板安装前要清理其表面杂物,对已变形的模板进行校正.模板表面涂脱模剂以保证其光洁平整,模板拼接严密紧闭,以免漏浆加强保护。
溢流堰专项施工方案1、工程慨况溢洪闸位于大坝设计桩号0+570.50处,溢洪闸为开敞式,共3孔,每孔净宽5.0m,中墩厚1.4m,总宽度17.8m,闸底板高程111.50m,溢流堰采用WES曲线堰面,堰面混凝土强度等级为C30,堰顶高程114.00m,墩顶高程118.9m。
工作闸门为平面钢闸门,检修闸门设计采用1套叠梁式平面钢闸门。
堰面曲线控制坐标点图见后附图1。
溢流面混凝土施工工程量表2、施工布置2.1施工道路布置溢洪道闸室段溢流堰堰面混凝土施工道路为现有的桩号0+600附近南北方向施工便道,保证车辆运行。
2.2拌和系统布置混凝土由已投入使用的1#拌和系统集中拌制。
2.3施工机械布置溢洪道闸室段溢流堰堰面混凝土采用泵车输送入仓。
2.4加工场布置加工场布置在溢洪道上游进口模板工加工场地,混凝土施工所须钢筋、模板和止水等均在加工场内提前制作和保存。
2.5风、水、电布置施工用风采用移动式空压机集中供风。
施工用水由布置在围堰上游导流渠供给,用橡胶水管引至各个施工仓面。
施工用电从布置在溢洪道进口平台的配电箱直接接线引至各个施工仓面,电线采用绝缘良好的铝塑线,全部架空布置。
3 施工方法3.1施工工艺流程3.2插筋施工溢洪道闸室段溢流堰C30混凝土分界线呈台阶状,为使混凝土结合密实,在每一台阶水平面和垂直面设有Φ20@500×500插筋,插筋长1200mm,伸入混凝土各600mm。
预埋插筋首先对插筋位置进行测量布孔,然后钻孔,制备水泥浆液灌注后安插预埋筋。
3、混凝土施工3.1浇筑分块溢洪道控制段分三孔,堰体分4次浇筑,第一次浇筑A区域,浇筑至设计高程106.8m,第二次浇筑B区域,浇筑至设计高程108.90m,第三次浇筑C区域,浇筑设计高程111.50m,第四次溢流堰体面浇筑成型。
每次浇筑过程中堰面预留0,5 m的台阶。
堰体表面混凝土以闸室中墩为界分为3个工作面,3个工作面同时进行滑模施工。
浇筑过程详见附图2。
第4章 溢流坝段表孔设计溢流坝段既是挡水建筑物,又是重力坝枢纽中最重要的泄水建筑物。
设计时,除了应满足稳定和强度要求外,还要满足因泄水带来的一系列要求,包括:(1)具有足够的孔口体形尺寸和较高的流量系数,,以使之具有足够的溢流能力。
(2)应具有良好的孔口体形,以使水流平顺地过坝,不产生有害的负压、震动和空蚀等。
(3)保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷。
(4)溢流坝段在枢纽中的位置,应使下游水流流态平顺,不产生折冲水流,不影响枢纽中的其他建筑物的正常运行。
(1) 又灵活可靠的下泄水流控制设备,如闸门启闭机等4.1 确定溢流断面长度4.1.1 设计单宽流量溢流重力坝的单宽流量q 需综合考虑地质条件、枢纽布置、下游河道水深和消能工设计等因素,通过技术经济比较后选定。
单宽流量愈大,所需的溢流前缘愈短,对枢纽布置有利,但下泄水流动能大,对下游消能防冲不利,。
近年来随着消能工技术的进步,选定的单宽流量也不断增大。
本设计中,三峡坝之下游段地质条件优良,故可假定单宽流量q=200m 3/s ,据此可假定溢流坝段长度。
(1)设计洪水位工况下:Q = 23540 m 3/s则可假定 m q Q L 7.11720023540=== (2)校核洪水位工况下:Q = 35260 m 3/s则可假定 m q Q L 3.17620035260=== 选取二者中的最大值,确定溢流段长度为176.3m本设计选用平面钢闸门形式,因其结构简单,而且闸墩受力条件良好。
取孔口净宽为b = 8 米。
a 、计算孔口数:(1) 设计洪水位工况下:71.1487.117==n (2)校核洪水位工况下:94.2183.176==n 由此可确定孔口数为22孔。
据此计算Q 溢 = 22×8×200 = 35300 m 3/s ,满足设计洪水位和校核洪水位工况下所需的下泄流量。
b 、闸门布置:溢流坝段表孔采用平面钢闸门,常用的布置有跨缝布置和跨墩布置,其中跨缝布置可以减少闸墩长度,但对地基要求较严格,若产生地基不均匀沉降则对闸门启闭运行极为不利,而跨墩布置可以适当放松对地基的要求,然而却增加了闸门的长度,使整个溢流坝段长度增大,对其经济性产生影响。
综合各方面因素,鉴于三峡工程所在地地基条件优良,故选用跨缝布置。
经考虑论证后选取闸墩厚度为13m ,则每段坝长为13+8=21m 。
c 、溢流坝段前缘总长:溢流坝顶装设闸门时,用坝墩将溢流坝段分割成若干个等宽的孔口。
设孔口宽度为b,则孔口数n = L/b 。
,令闸墩厚度为d 。
闸门段长L = 22×8+(22-1)×13 = 449m因为采用跨缝布置,考虑深孔的交错布置(深孔为23孔,由下章可知),故其溢流坝段前缘总长为:L 0 = L + 2d + b = 483 m.。
4.1.2 堰顶总水头的确定由调洪演算求出的设计洪水位及相应的溢流坝下泄流量Q 溢,可求的堰顶设计总水头H 0。
利用堰流公式计算H 0:3/20s Q nb εσ溢= (4·1)式中:Q 溢 — 表孔下泄洪水的流量,有设计资料Q 溢=23540m 3/s ;n — 孔口数,22;b — 表孔净宽,8m ;ε — 闸墩侧收缩系数,与墩头形式有关,初拟时可取0.9-0.95, 本计设计取0.92;s σ — 淹没系数,因其为自由出流,故取1.0;m — 流量系数,以三峡工程为高坝,初拟时根据水工建筑物经验可预定P 1/H d ≥ 3.0,可以不计行近流速,取m = 0.502。
H 0-堰顶设计总水头。
将各参数代入上式,得堰顶设计水头:H 0=16.23m则:堰顶高程=设计水位-堰顶水头=175-16.47=158.53 m本设计取158 m 。
检验: 结合本设计结果,0.31≥dH P 。
故可以不计行近流速,满足假设条件。
综上所述:本设计溢流表孔坝段分成23个坝段,分缝布置故有22个孔口;选用平面钢闸门,闸门宽8米,堰顶高程为158米。
4.2 溢流面曲线设计溢流重力坝的溢流面由顶部曲线段,中间直线段和下游反弧段三部分组成。
设计要求为:①有较高的流量系数;②水流平顺,不产生有害的负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便。
4.2.1 定型设计水头的确定Hs定型设计水头即坝剖面设计时采用的堰顶水头,一般取校核水位时堰顶水头Hzmax的75%-95%,并满足下列要求:①遇校核水位闸门全开时,堰顶附近出现的负压不得超过3-6m水柱;②遇常遇洪水位(等于或低于20年一遇的洪水)闸门全开时,坝顶附近不得出现负压。
Hzmax=校核洪水位-堰顶高程=180.4-158 = 22.4m当实际来水的堰顶水头H Z高出H S时,堰顶附近将出现负压,H Z超出H S愈大,负压值愈大,显然,遇到校核洪水位,即H Z=H Zmax时,堰顶附近将出现最大负压值。
选用不同定型设计水头时堰顶附近可能出现的最大负压值见下表:S使其流量系数减少,减少溢流段下泄量,所以要考虑有一定的负压值,但负压值不宜过大,不能超过规范规定的3~6米水柱,本设计取用H S=0.9H Zmax,即最大负压值为Hs=90%Hzmax=90%×22.4=20.16m4.2.2 堰面曲线的设计重力坝溢流面曲线由顶部曲线段AB、中间段BC和下部反弧段CD三部分组成。
设计要求是:①有较高的流速系数;②水流平顺,不产生有害的负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便。
如图4—1图4—1A 、顶部曲线段开敞式坝顶溢流的顶部曲线,其合理形式应与薄壁堰的水合下缘曲线相吻合。
本设计采用WES 型曲线,此曲线又以堰顶O 为界分为上游段AO 和下游段OB 。
图4·2a 、上游段AO 应有利于改善堰面压力和流速分布,提高流量系数,宜用1/4 椭圆曲线,其方程为2222()1()()x bHs y aHs bHs -+= (4·2) 式中:aHs 、bHs -椭圆的长、短半轴,因上游坝面铅直,可取a=0.28-0.30,a/b=0.87+3a,本设计取a=0.29、b=0.17,即:aHs=0.29×20.16 = 5.85mbHs=0.17×20.16 = 3.43m方程简化为: ()()143.385.52222=+y x以堰顶为原点,各点坐标见下表: Y 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.43 X 0.0 -3.04 -4.13 -4.84 -5.32 -5.63 -5.80 -5.85b、下游段曲线OB采用WES曲线,方程为x n=KHs n-1 (4·3)式中:K、n-与上游坝面坡率(△y/△x)有关的系数,按《水工建筑物》表2-10采用。
由上游面铅直即(△y/△x)=3:0,查得K=2.000,n=1.850。
按WES曲线与中间直线段相切,中间直线段坡率取为与挡水坝段相同为1:0.7,令dy/dx=1:0.7得切点B的坐标为(33.617,25.959)同样以堰顶为原点,坐标轴y轴向下为正向对方程列表计算,故OB段各点坐标见下表:B、中间直线段其上部与坝顶曲线相切,下部与反弧段曲线相切,坡率与挡水坝段的下游坝面坡率相同,取为1:0.7。
C、下部反弧段为使下泄水流平顺地与下游水面衔接,常采用反弧曲线。
a、效能方式的选择溢流坝消能防冲设计的任务是在尽可能短的距离内使下泻水流的动能消耗在水流内部的紊动和水流与空气的摩擦中,并与下泻水流平顺地连接起来,不产生危机大坝安全的河床或河岸的局部冲刷。
常用的消能方式有:底流消能,挑流消能,面流消能和戽流消能。
各种消能方式适用的条件不同。
底流消能适用与坝体下游基岩软弱没有排冰或过漂浮物要求的中低水头坝,多用于中小型工程。
挑流消能适用于基岩教完整,抗冲能力较强的高中水头溢流坝。
面流消能适用于尾水较深而水位流量变幅不大,河床与两岸抗冲能力较强的中低水头坝,而戽流消能适用于尾水较深,无航运或排漂要求,下游河床及两岸抗冲能力较强情况。
考虑到三峡坝基基岩完整坚硬,水头较高且有排冰排漂要求,经过比较选用挑流消能。
挑流消能的设计要求是:尽量使水股在空中扩散和掺气的程度大,挑射距离远,水舌入水角β小。
b、鼻坎型式的选择常用的鼻坎型式有连续式和差动式两种。
连续式鼻坎构造简单,坎上水流平顺,不易空蚀,水流挑距远;差动式鼻坎消能效果较连续式好,但挑距较小,坎壁易空蚀,施工复杂,故选用连续式鼻坎。
c、鼻坎高程的确定假设鼻坎高程为H ,由《水工设计手册》可查得以下一组公式:5.1135.01055.012Z g qk k gSV =-==φφVb Qh =(4·4) 本设计选用校核洪水位工况作为计算工况式中:q — 校核洪水位时的单宽流量,s m q /34.200822352603=⨯=;;鼻坎处的平均流速,—2/s m V流速系数;—φ;上下游水位差,本设计—m Z Z 4.97834.180=-=;坎顶水深,—m h;溢流坝段净宽,本设计—m b b 176822=⨯=。
上游水位到鼻坎高程,—H s s -=4.180代入可得鼻坎处的平均流速为:()H g Z g q V -•⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=4.1802055.0135.05.1H -⨯⨯=4.180437.4923.0H -=4.180086.4d 、反弧半径和挑角的确定图4·2()22211121[sin cos cos sin 2L v v v g h h g θθθ=+++(4·5)式中:L —水舌距离,m ;1v —坎顶水面流速,约为鼻坎处平均流速,m ;θ—鼻坎挑角;1h —坎顶平均水深h 在铅直方向的投影,m ;2h —坎顶至下游河床面的高差,m ;g —重力加速度,9.8m/s 2反弧半径R 可按(4-10)h 选用,h 为校核水位闸门全开时反弧段最低点处的水深。
本设计取用R=6h 。
将鼻坎处的平均水深代入得:H V v -==4.180495.41.11θθθcos 4.180570.44cos cos 1H V Q h h -===选取坝基高程为5m ,则:52-=H h溢流坝段的简化图如(图4·3)由上图根据几何知识得:根据三角形基本剖面知:7.0tan =α,得992.34=αº则得:θsin R BD =,θcos R OB =R R OB OA AB R R OA RR AC 573.0cos 537.0sin 819.0cos -=-=====θααC 点高程为:R R H AB H H C 573.0cos -+=+=θ()θcos 573.04.1087.0R H R EC --+=鼻坎到上游的距离为:BD AC EC L ++=1()θθsin cos 7.022.17.028.126+-+-=R H反弧段半径:HH b v Q h R -=⨯⨯-⨯=⨯==4.18042.2678224.180495.4352606661 则:()θθsin cos 7.022.14.18042.2677.028.1261+--+-=H H L综上所述:用Excel 进行试算,过程见(附表4·1)。