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溢洪道水力设计计算1 计算依据 《溢洪道设计规范》（DL/T 5166—2002）第6节及附录A的有关规定。
2 已知设计参数堰面曲线可采用抛物线。
上述曲线可按附录A中A.1计算。
本工程选用开敞式实用堰。
考虑到圆弧曲线（驼峰堰）的流量系数较小，泄流能力相对较小，本工程堰面曲线选用幂曲线（三）。
3 堰面曲线选择及泄流能力复核 （1）按规范5.3.3条，堰（闸）型式可采用开敞式或带胸墙的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等，应根据地形地质条件、水力条件、运用要求及技术经济指标等综合比较选用。
开敞式溢流堰溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。
（2）按规范6.3.3条，采用开敞式实用堰时，堰面曲线宜采用幂曲线、圆弧曲线（驼峰堰）；当堰上设有胸墙时，点上游用三圆弧曲线。
3.1 幂曲线方程计算（A.1） （3）按规范6.3.2条，低实用堰应满足上游堰高P 1≥0.3H d ，下游堰高P 2≥0.6H d ；下游堰面坡度宜陡于1:1。
设计中应避免形成淹没流。
式中： （4）按规范附录A.1.3条，采用开敞式幂曲线（三）时，幂曲线按式（A.1)计算。
n=1.85，K=2。
上游面铅直，原H d …………定型设计水头，对低堰（P 1＞1.33H d ）可按堰顶最大水头H max 的75%～95％计算,yKH x n dn 1-=1.560m ～ 1.976m1.500m1.8522.8230.35423x^1.85 计算公式：0.6553255x^0.852.306m1.662m3.4 反弧半径R的计算即H d =（0.75～0.95）H max =堰顶O点上游三圆弧的半径R及其水平坐标x计算表即幂曲线方程为：y=3.2 幂曲线末端端点坐标计算 将m，dy/dx带入公式1可求得：x c =本工程取H d =n…………………系数,n=K…………………系数,K= 对堰面曲线求一阶导数得：dy/dx=（公式1）堰顶下游幂曲线方程坐标值表y c =3.3 堰顶上游三圆弧曲线的x坐标及半径R计算 经计算：KH d n-1=溢流堰下游反弧段半径，应结合下游消能设施来确定，对于挑流消能和底流消能方式，可按下式求反弧半径R。
溢流坝稳定计算范文溢流坝是一种主要用于防洪的重要水利工程，它通过溢流流量放大的效果，起到增大了水库的调蓄容量，减小了水库泄洪所需的泄洪流量和泄洪时间的作用。
溢流坝的稳定计算是指对溢流坝在正常运行和设计洪水情况下的稳定性进行计算和分析。
下面将从坝体的稳定性、坝基的稳定性和洪水冲击力对溢流坝的稳定性进行详细介绍：一、坝体的稳定性坝体的稳定性是指坝体在受到各种荷载作用下不发生破坏的能力。
坝体的稳定性计算主要包括坝体自重、水压、坝顶荷载和地震作用等荷载的计算。
在计算坝体的稳定性时，需要考虑坝体的几何形状、材料的力学性质和荷载的作用方式等因素。
1.坝体的自重计算：根据溢流坝的几何形状和材料的密度可以计算出坝体的自重。
2.水压的计算：计算溢流坝在水库存水时产生的水压力，一般根据库容曲线和水库的设计洪水位计算水压。
3.坝顶荷载的计算：考虑坝顶的固定物体或运动物体对坝体的荷载作用，如排污设备、溢流坝的水槽和操作工作人员等。
4.地震作用的计算：考虑地震对溢流坝的影响，需要根据地震活动区的地震波参数和溢流坝的地基土壤的特性进行计算。
二、坝基的稳定性坝基的稳定性是指坝基在受到各种作用力后不发生破坏的能力。
坝基的稳定性计算主要包括坝基的承载力和坝基下滑等稳定性计算。
1.坝基承载力的计算：考虑坝基的土壤性质、坝基的形状和坝基下方的地应力等因素，计算坝基的承载力，确保坝基的稳定性。
2.坝基下滑的计算：考虑坝基土壤的内摩擦角、坝基的重力和水力荷载等因素，计算坝基的稳定性，以防止坝基出现下滑现象。
三、洪水冲击力对溢流坝的稳定性影响洪水冲击力是指在洪水过程中水流对坝体的冲击力。
溢流坝需要能够承受设计洪水的冲击力，保持其稳定性，防止破坏。
洪水冲击力对溢流坝的稳定性影响主要取决于洪水的流量、流速、流向和冲击力的传递路径等因素。
对于溢流坝的稳定计算，需要考虑洪水冲击力对坝体和坝基的影响。
一般采用有限元分析和数值模拟的方法，结合实测数据和工程经验，对溢流坝的稳定性进行评估和计算。
第六节溢流重力坝（一）引言：溢流重力坝简称溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。
因此，坝体剖面设计除要满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。
当溢流坝段在河床上的位置确定后，先选择合适的泄水方式，并根据洪水标准和运用要求确定孔口尺寸及溢流堰顶高程。
本节主要介绍：溢流坝的设计要求、溢流坝的泄水方式和溢流坝的剖面设计一．溢流坝的设计要求溢流坝是枢纽中最重要的泄水建筑物之一，将规划库容所不能容纳的大部分洪水经坝顶泄向下游，以便保证大坝安全。
溢流坝应满足泄洪的设计要求：●有足够的孔口尺寸、良好的孔口体形和泄水时具有较大的流量系数。
●使水流平顺地通过坝体，不允许产生不利的负压和振动，避免发生空蚀现象。
●保证下游河床不产生危及坝体安全的冲坑和冲刷。
●溢流坝段在枢纽中的位置，应使下游流态平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行。
●有灵活控制水流下泄的设备，如闸门、启闭机等。
二．溢流坝的泄水方式图示讲解：1．坝顶开敞溢流式溢流坝泄水方式（单位：m）（a）坝顶溢流式 1一350T门机；2一工作闸门（b）大孔口溢流式 1一175/40T门机；2一12×10m定轮闸门；3一检修门（c）具有活动胸墙的大孔口 1-活动胸墙；2一弧形闸门；3一检修门槽；4一预制混凝土块安装区不设闸门时，堰顶高程等于水库的正常蓄水位，泄水时，靠壅高库内水位增加下泄量，这种情况增加了库内的淹没损失和非溢流坝的坝顶高程和坝体工程量。
坝顶溢流不仅可以用于排泄洪水，还可以用于排泄其它漂浮物。
它结构简单，可自动泄洪，管理方便。
适用于洪水流量较小，淹没损失不大的中、小型水库。
当堰顶设有闸门时，闸门顶高程虽高于水库正常蓄水位，但堰顶高程较低，可利用闸门不同开启度调节库内水位和下泄流量，减少上游淹没损失和非溢流坝的高度及坝体的工程量。
与深孔闸门比较，堰顶闸门承受的水头较小，其孔口尺寸较大，由于闸门安装在堰顶，操作、检修均比深孔闸门方便。
溢洪道下泄流量计算成果表孔泄流能力按宽顶堰自由出流计算，根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）泄量计算公式为：5.12Q H g mnb ε=式中:H ──堰上水头(m)，H=库水位-堰顶高程206.0m 。
n ──孔口数量，n=1。
b ──孔口宽度，b=44m 。
ε—侧收缩系数， []nbH n k 00)1(2.01ζζε-+-= ； m ──流量系数。
泄流曲线计算成果见表5.7-4。
泄流曲线成果表消能计算成果根据《溢洪道设计规范》SL253-2000，消能计算公式如下：0c s d h h Z σ'''=--∆''=-1)2cc h h23202102c c q h T h g αϕ-+= 22222122s cq q Z g h gh ααϕ∆=-'''式中：d —消力池深度；σ0—水跃淹没系数，本次计算采用1.10；''c h —跃后深度；c h —收缩水深；α—水流动能校正系数，本次计算取1.05；q —过闸单宽流量；∆Z —出池深度；'s h —出池河床水深。
ϕ1—流速系数，按照《水力计算手册》（第二版）表4-2-1消力池长度可按下式进行计算：=j 0.8sj L L''=-6.9()j c c L h h经计算，跃后水深2.56m ＜出池河床水深8.52m ，为淹没水跃。
水跃长度15.2m ，计算消力池长度11.4m 。
本工程未设专门的消力池，但溢流坝后基础全部用混凝土回填，并有1-3m 的水垫深度，因此基础保护是足够的。
同时下游最小直冲距离为14.2m，大于计算消力池长度，并对岸坡采用挡墙进行了防护，因此溢流坝后的防护是足够的。
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WES 曲线。
1、设计依据《溢洪道设计规范》（SL 253-2002） 2、基本资料调洪演算成果汇总表工况上游水位（m ）下泄流量（m3/s ）下游水位(m)正常605.00 179.30 572.83 设计609.45 1248.39 576.29校核610.97 1831.76 577.54 有上述资料可得出H max =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H d 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H max 的75%到95%计算，本设计采用80%倍的H max ，所以H d =4.78m 。
上游堰高P 1=42m>1.33H d =6.35m ，所以本设计为高堰流量系数m d =0.502。
1)、曲线上游圆弧段参数计算如下表所示：0.282Hd=1.348m R1=0.50Hd=2.39m 0.276Hd=1.319m R2=0.20Hd=0.956m 0.175Hd=0.837m R3=0.04Hd=0.191m曲线参数计算表0.175Hd0.276Hd0.282HdR 1=0.50H dR 2=0.20H dR3=0.04Hdxy2)、下游曲线段下游曲线段计算公式为：1n n d x kH y-=式中：H d 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/H d >1.0时，k 值由规范查取，当P 1/H d ≦1.0时，k 取2.0到2.2。
上游堰坡垂直，所以由规范查的n=1.85；P 1/H d =8.8>1.0，所以由规范查的k=2.0。
台阶式溢流坝的消能试验与计算台阶式溢流坝的消能试验与计算一、引言台阶式溢流坝是一种常见的水利工程结构，它可以有效地控制洪水、调节水流、保护下游区域，是一种高效、经济的水利工程形式。
在台阶式溢流坝的建设中，消能试验与计算是一个重要的环节，本文将为大家介绍台阶式溢流坝的消能试验与计算。
二、台阶式溢流坝的基本结构与原理台阶式溢流坝由坝体和溢流坝面组成，坝体由砼坝身构成，溢流坝面则为几级水平面台阶，每一级台阶形成一段溢流段。
水通过不同的溢流段后，速度逐渐减缓，能量逐渐下降，最终与下游形成相对稳定的流动状态。
三、消能试验的方法与过程消能试验是为了验证台阶式溢流坝的水力性能是否符合设计要求，一般采用物理模型试验的方法进行。
具体的试验过程如下：1. 设计试验计划，并搭建试验台架根据设计要求，制定试验计划，并在实验室中搭建台阶式溢流坝的试验台架，确保试验台架符合设计要求，能够真实模拟实际施工的情况。
2. 测量溢流坝面高度与流量在试验过程中，需要使用流速仪或压力传感器等设备对溢流坝面高度和流量进行测量，确保试验的数据精确可靠。
3. 进行不同条件下的试验根据设计要求，进行不同流量、不同坝面高度、不同水头等条件下的试验，记录试验数据并进行分析。
4. 分析试验数据，评价台阶式溢流坝性能根据实验数据，进行分析并评价台阶式溢流坞性能。
如果数据符合设计要求，说明台阶式溢流坝的水力性能符合设计要求，否则需要进行改进。
四、台阶式溢流坝消能计算台阶式溢流坝的消能计算是为了确定台阶式溢流坝的消能效果及其对下游水力条件的影响，一般采用数值模拟的方法进行。
具体的计算方法如下：1. 确定计算模型根据实际情况，确定台阶式溢流坝的计算模型，包括水库的布置、坝体的几何形状、水工结构物的位置、坝面高度等。
2. 确定边界条件根据设计要求，确定边界条件，包括入流边界条件、出流边界条件、初始流场条件等。
3. 进行计算利用数值计算方法，对台阶式溢流坝进行消能计算，将计算结果与实测数据进行对比，验证计算结果的准确性。
重力坝的消能方式1. 介绍重力坝是一种常见的水利工程结构，用于阻断河流或储存水源。
由于其巨大的体积和质量，当水流通过重力坝时会产生巨大的冲击力，这可能会对坝体和周围环境造成损害。
为了减少这种冲击力和保护坝体安全稳定，需要采用一些消能方式。
本文将详细介绍重力坝的消能方式，包括溢流消能、底洞消能和剖面设计等。
2. 溢流消能溢流消能是最常见的重力坝消能方式之一。
当水位超过重力坝顶部时，多余的水通过溢流堰顶从而减少冲击力。
2.1 溢流堰顶设计溢流堰顶通常由混凝土或钢板构成。
为了确保溢流堰顶的稳定性和耐久性，需要进行详细的结构设计和计算。
工程师需要考虑水位变化、洪水过程以及材料强度等因素来确定合适的堰顶高度和厚度。
2.2 溢流坝段设计为了减少溢流坝段的冲击力，可以采用一些措施，如设置消能坎、设置消能槽等。
这些设计可以有效地将溢流水流的动能转化为潜能或热能，从而减少冲击力。
3. 底洞消能底洞是重力坝中的一个重要组成部分，用于排放坝内的沉积物和调节坝内流量。
底洞也可以用作消能装置，通过将水流引导到底洞中进行消能。
3.1 底洞设计底洞设计需要考虑多个因素，如水流速度、底洞尺寸和布置、材料强度等。
合理的底洞设计可以有效地降低水流速度并减少冲击力。
3.2 底洞出口结构底洞出口结构通常由闸门和溢流堰组成。
这些结构可以帮助调节水流和降低冲击力。
闸门的设计需要考虑操作灵活性和防止水流逆流等因素。
4. 剖面设计剖面设计是重力坝消能方式中一个重要的方面。
合理的剖面设计可以减少水流速度并分散冲击力。
4.1 坝顶宽度坝顶宽度的选择应考虑到坝体稳定性和消能效果。
较宽的坝顶可以增加消能区域，减少冲击力。
4.2 坝脚宽度坝脚宽度的选择应考虑到坝体稳定性和消能效果。
较宽的坝脚可以分散水流并减少冲击力。
4.3 剖面曲线剖面曲线的选择应考虑到水流速度和流线形状等因素。
合理的剖面曲线可以减少水流速度并降低冲击力。
5. 结论重力坝的消能方式包括溢流消能、底洞消能和剖面设计等。
