侧槽溢洪道设计
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5.3溢洪道加固设计5.3.1溢洪道的现状及存在问题某水库的溢洪道为侧槽式溢洪道,位于大坝的左侧,总长度280 m,由溢流堰、侧槽、渐变段、泄槽、挑流消能工等部分组成。
溢流堰呈L型布置,为克—奥型非真空实用堰,堰顶高程282.5 m,其中侧堰长70 m,端堰长5 m。
侧槽的起始底宽为5m,沿程线性扩大至25m,通过渐变段缩窄为17 m后与泄槽衔接。
根据地形条件,泄槽采用变纵坡的陡渠,两级纵坡分别为i=1/30与1/10。
挑流鼻坎段长10 m,宽17 m,其反弧曲率半径为19.5m,挑射角25°。
各段均为梯形断面,侧墙的边坡系数m=0.25。
该溢洪道在开挖施工的过程中,由于深切方于1977年11月造成左岸山体大规模滑坡,为了就近处理土石方,临时修改了大坝的设计断面。
溢洪道于1987年首次溢洪,过水深0.16 m。
1988年9月3日当溢洪水深达0.62 m时,挑流水舌直接冲刷左侧下游的山体,再次引起滑坡,下滑的泥石流淤塞河床,导致大坝坝脚长期渍水,威胁水库的安全,且呈逐年加剧之势。
目前,溢洪道存在的主要安全隐患如下:a)溢洪道的基础为元古界板溪群粉砂质、泥质板岩,岩石破碎,节理裂隙发育,堰体及基础长期漏水,且溢洪道的排水系统也已堵塞失效。
库水通过渗漏通道直接作用在底板下,使底板在泄洪时承受过高的扬压力,导致底板与基础之间产生接触冲刷,底板以下大面积被掏空,危及溢洪道的安全运行。
b)虽然对左岸滑坡体进行了加固,但由于资金不足,处理不够彻底。
目前,两个滑坡体均处于临滑的状态,左岸的滑坡体有蠕动的迹象,使溢洪道侧墙开裂,尤其是靠近滑坡体的左侧墙,纵横裂缝已达15条之多。
继续发展下去,如果两个滑坡的侧翼相连,有可能诱发更大规模的滑坡。
c)溢洪道鼻坎以下的消能措施不力,滑坡体基脚及护岸挡土墙遭挑流水舌的冲刷,使下游沟谷的水土流失现象加剧,且河床中堆积的岩渣未作任何处理,渍水危及大坝的安全。
5.3.2加固改造方案比选5.3.2.1溢流堰的加固处理方案为了截断库水的渗漏通道,减少溢洪道底板承受的扬压力,必须对溢流堰的堰体与基础进行处理,可供选择的方案有两个:方案Ⅰ—翻修堰体结合基础帷幕灌浆;方案Ⅱ—不翻修堰体,重新浇筑堰面砼,堰体与基础同时进行灌浆,堰后设置排水孔,并与溢洪道底板的排水系统相连。
南冲大坝的侧槽溢洪道设计摘要:一、引言二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求三、设计方法和步骤四、设计细节五、结论正文:一、引言南冲大坝是一座位于中国湖南省的大型水利枢纽工程,其主要功能是防洪、发电、灌溉和供水。
在南冲大坝的设计中,侧槽溢洪道的设计是一个重要的环节。
本文将对南冲大坝的侧槽溢洪道设计进行详细介绍,包括设计目的、要求、方法和步骤,以及设计细节。
二、南冲大坝侧槽溢洪道设计的目的和要求南冲大坝的侧槽溢洪道设计的主要目的是在遭遇特大洪水时,通过溢洪道将多余的洪水排放出去,以确保大坝的安全和下游地区的防洪安全。
同时,在非汛期,溢洪道也可以用于放水发电和灌溉。
因此,南冲大坝的侧槽溢洪道设计需要满足以下要求:1.溢洪道的设计容量要足够大,以应对可能出现的最大洪水流量。
2.溢洪道的设计要考虑到地形、地质和水文等条件,以确保其稳定性和可靠性。
3.溢洪道的设计还要考虑到环保和生态等方面的因素,以减少对环境的影响。
三、设计方法和步骤南冲大坝的侧槽溢洪道设计采用了如下方法和步骤:1.确定设计参数:包括洪水流量、设计水位、设计容量等。
2.选择设计方案:根据设计参数和地形、地质、水文等条件,选择合适的溢洪道设计方案。
3.确定主要设计要素:包括溢洪道的形式、尺寸、结构和材料等。
4.进行详细设计:根据主要设计要素,进行详细设计,并绘制设计图纸。
5.进行设计校核:对设计结果进行校核,以确保其满足设计要求。
四、设计细节在南冲大坝的侧槽溢洪道设计中,以下几个方面是值得关注的:1.溢洪道的形式:根据地形、地质和水文等条件,南冲大坝的侧槽溢洪道采用了弧形溢流堰的形式。
2.溢洪道的尺寸:根据设计容量和洪水流量,确定了溢洪道的宽度和高度。
3.溢洪道的结构:采用了钢筋混凝土结构,以确保其稳定性和可靠性。
4.溢洪道的材料:采用了高强度、耐腐蚀的材料,以提高其使用寿命。
五、结论南冲大坝的侧槽溢洪道设计是一个复杂的过程,需要考虑到多种因素。
南冲大坝的侧槽溢洪道设计(实用版)目录一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的二、侧槽溢洪道的设计原则和要求三、侧槽溢洪道的设计方法和步骤四、侧槽溢洪道的设计成果和应用五、结论正文一、南冲大坝侧槽溢洪道设计的背景和目的南冲大坝位于我国湖南省某地区,是一座以灌溉为主,兼顾发电、防洪等综合利用的大型水利枢纽工程。
由于南冲大坝的规模较大,且位于多雨地区,因此,如何设计一款合理的溢洪道以确保大坝在遇到洪水时能够安全排放,成为了该工程中的一个重要问题。
因此,设计南冲大坝侧槽溢洪道,旨在保障大坝的安全运行,防止洪水溢出,确保人民群众的生命财产安全。
二、侧槽溢洪道的设计原则和要求在设计南冲大坝侧槽溢洪道时,需遵循以下原则和要求:1.确保溢洪道在遇到设计洪水时,能够安全、有效地排放洪水,避免洪水溢出。
2.确保溢洪道的设计符合国家相关法律法规、技术规范和标准。
3.在保证溢洪道功能的前提下,尽量减少工程投资和运行维护费用。
4.考虑环境影响,确保溢洪道对周边环境的影响降至最低。
三、侧槽溢洪道的设计方法和步骤南冲大坝侧槽溢洪道的设计方法和步骤如下:1.确定设计洪水:根据南冲大坝所处的地理位置、气候条件、历年洪水情况等因素,确定设计洪水的频率、洪峰流量等参数。
2.选择溢洪道形式:根据设计洪水、大坝结构形式、地形地貌等因素,选择合适的溢洪道形式,如侧槽溢洪道、鼻坎溢洪道等。
3.确定溢洪道尺寸:根据设计洪水的洪峰流量、流速等参数,确定溢洪道的尺寸,包括槽宽、槽深、溢流堰顶宽等。
4.确定溢洪道的消能设施:为防止溢洪道出口水流对下游河道产生冲刷,需要设置消能设施,如跌水、槽式消能池等。
5.绘制溢洪道设计图:根据上述参数和设施,绘制溢洪道设计图,以便于施工和后期运行维护。
四、侧槽溢洪道的设计成果和应用根据上述设计和计算结果,南冲大坝侧槽溢洪道的设计成果如下:1.确定了溢洪道的形式、尺寸和消能设施,满足了设计要求。
2.绘制了溢洪道设计图,为施工和后期运行维护提供了依据。
目录
资料: ---------------------------------------- 2 (一) 计算测槽长度L. ------------------- 2(二)计算测槽末端水深。
------------- 3(三)确定控制断面坎高。
------------- 4(四)计算各断面流量。
---------------- 5 (五)测槽水面曲线计算。
----------------- 6(六)泄槽计算。
----------------------- 17(七)泄槽横断面布置 ----------------- 19(八)消能防冲设计 -------------------- 20
资料:
某大(2)型水库,正常蓄水位为30m,设计洪水位为32m(相应泄流量为150m 3/s),校核洪水位33.43m,(相应泄流量为210m 3/s)。
该地区最大风速的多年平均值为16.9m/s,坝肩山头较高,岸坡较陡。
布置溢洪道泄槽处山坡坡度约为1:4,泄槽水平投影长约65m,泄槽宽8m 。
该地区地震基本烈度为Ⅵ度。
地表为全风化粉砂岩,基岩为寒武系八村组粉粉砂岩强风化层。
强风化层地基承载力标准值可取500Kpa 。
由坝肩山头较高,岸坡较陡可以知道,设计该溢洪道为侧槽式溢洪道。
堰顶高程取30m.
(1)计算测槽长度L.
L=
2
3
02m
H g Q
采取设计洪水位计算,式中Q 溢洪道最大泄流量取150 m 3/s , 采取宽顶堰,则堰顶水头H 0=32-30=2m 。
流量系数m=0.35.测槽底坡i=0.1. 代入数据:L=
2
302m
H g Q
=
2
3
281.9*235
.0150
=34.21m 。
(2)计算测槽末端水深。
由设计地形(泄槽宽8m)可知, 测槽末端宽度b L =8m 。
起始断面宽度与测槽末端宽度b 0/b L 采用0.5值,则起始断面宽度b 0=4m 。
测槽末端水深h
h k =32g
q α
q=
=b
Q 6.188150
=.1=α 1
代入数据得h k =又查资料可知道b L /b O =5时h L = 1.5 h k 。
b L /b O =1时h L = 1.2h k 。
而本设计中b L /b O =2,用内插法求得h L = 1.275 h k 。
h L = 1.275 h k 。
=1.275*3.4=4.3m 。
(三)确定控制断面坎高。
控制断面坎高d=(hL-hk)+(1+)ξ(
g
22
2K L V V -)。
取2.0ξ
h =4.3m 。
h k =3.4m. v L =3
.4*)3.4*5.08(150
+=L A Q =3.44m/s 。
v k =。
s m A Q /5.54
.3*8150
k == 代入数据得d=(4.3-3.4)+(1+)2.0(
81
.9*25
.544.32
2-) =-0.226m 。
由于d<0,故不设坎。
注测槽断面采用梯形设计。
m 1=m 2=0.5.
(四)计算各断面流量。
将测槽沿程划分若干计算段,从起始段断面起骗号(1,2,3,4,5,6)
计算各断面流量Q i =q*i. i=L/6=34.21/5=6.842m 。
q=Q/L=150/34.21=4.38m 3/(s.m) 则Q 1=0m/s
Q 2=4.38*6.842=29.9592m/s Q 3=4.38*(6.842*2)=59.9184m/s Q 4=4.38*(6.842*3)=89.8776m/s Q 5=4.38*(6.842*4)=119.8368m/s Q 6=4.38*(6.842*5)=149.796m/s
(五)根据公式: h i =h i+1+△y-i 0△△ y=g
2)
(21V V -[△X]
分别算出6个断面的底宽。
已知b 1=4m ,b 6=8m 。
采用内插法算出b 2 b 3 b 4 b 5 。
算出b 2。
=4.8m. b 3 =5.6m, b 4=6.4m, b 5 =7.2m.
以第六和第五断面为分析。
由上解知道v L =3.44m/s 。
则v 6=3.44m/s 。
V 5=5
5A Q =55*)*5.02.7(8368.119h h
h 5=h 6+△y-0.1*6.842
先假设△y=1。
可以算出h 5值来。
再把h 5值代入公式
△ y=g
2)
(21V V -[(V 2-V 1)+)(212
112V V Q Q Q Q ++-+J △X]中来验算△y 值。
改动△y=1值,使验算△y 值和假设假设△y 值相同接近,查看得
h 5=3.9058m. 试算表格如下:
4-5断面
2-3断面
1-2断面
由表格试算结果可以知道H1 =2.709m
h2=3.1732m
h3 =3.4174m
h4=3.6316m
h5 =3.9058m
h6 =4.3m。