第二章重力壩.§1概述§2重力壩荷載及其組合§3重力壩抗滑穩(wěn)定分析§4重力壩應(yīng)力分析§5非溢流壩剖面設(shè)計§6溢流壩設(shè)計§7重力壩壩身泄水孔§8重力壩材料與構(gòu)造§9重力壩地基處理§10其他型式重力壩（百色壩）§7重力壩壩身泄水孔一、概述作用：預(yù)泄水庫、排沙、導(dǎo)流、發(fā)電供水工作條件：孔內(nèi)流速高，易引起空蝕、閘門振動，孔道體形設(shè)計主要；深水閘門水壓力大、啟閉力大，門體構(gòu)造、止水、啟閉設(shè)備復(fù)雜，檢修不便類型：1）按所處高度分：中孔、底孔2）按布置層數(shù)分：單層、雙層3）按流態(tài)分：有壓、無壓一、概述有壓孔——泄流時孔內(nèi)保持滿流有壓工作閘門在出口，以穩(wěn)定孔內(nèi)水流保持有壓，有利門后補氣減免空蝕，孔身斷面尺寸小關(guān)門時水壓力大,對壩體σ、防滲不利進口設(shè)事故閘門兼作檢修閘門，平時兼用作擋水孔斷面：圓形，有利改善受力和提升過水能力一、概述無壓孔：工作門、檢修門均設(shè)于進口工作門后孔身頂升高，泄流時孔內(nèi)有自由水面——無壓流閘門前：短有壓段泄水時孔內(nèi)承受靜水壓力，關(guān)門時孔內(nèi)無水，明流段可不鋼板襯砌，施工以便但孔斷面尺寸大，對壩體減弱大二、壩身泄水孔布置布置原則：正常利用前提下

盡量一孔多用：澆灌+發(fā)電；防空+排沙+導(dǎo)流詳細(xì)布置：泄洪孔——主槽部位，較寬河谷宜在非溢流壩段中，深孔出口不宜在溢流壩面上孔口不能太大，泄量大時可布置為雙層，但注意交匯處空蝕二、壩身泄水孔布置進口高程：滿足泄洪要求下盡量高些，減小門壓力和洞長，詳細(xì)而言：澆灌孔應(yīng)與灌區(qū)在同一側(cè)▽孔進口根據(jù)▽壩后渠首擬定，或根據(jù)泥沙、水溫情況分層設(shè)進水口發(fā)電進水口應(yīng)根據(jù)發(fā)電和泥沙要求擬定，一般設(shè)于水庫最低水位下列一倍孔口高度處，并高程最終泥沙高程1m以上。排沙孔盡量接近電站、澆灌進水口放空、導(dǎo)流孔進口一般較低三、有壓泄水孔構(gòu)成：進口段（進口曲線段、閘門槽段、漸變段、平壓管、通氣孔）洞身段、出口段1）進口段曲線：進口曲線段—橢圓or圓弧橢圓長軸水平or上傾約12度頂曲線：A=h（孔高or孔徑側(cè)曲線：A=B（孔寬）圓弧半徑：R>2D三、有壓泄水孔2）閘門槽段矩形銳緣閘門——適于V<10m/s矩形收縮形門槽——適于v大時門槽形式尺寸寬深比錯距△=（）W導(dǎo)角半徑r=0.01D下游邊墻坡率1:1-1:12三、有壓泄水孔3）漸變段孔身——圓形斷面，R大、受力條件好閘門處斷面——矩形需設(shè)漸變段——矩形→圓形漸變段長=(1.5-2.0)D(孔徑or孔寬)且邊壁收縮率=1:5-1:8漸變方式：矩形四角加圓弧三、有壓泄水孔4）通氣孔作用：檢修前，檢修門閉工作門開啟放水時，向孔內(nèi)補氣斷面積：一般=泄水孔斷面積旳0.5%-1%并不小于平壓管、檢修排水管旳斷面積通氣孔進口須與大氣連通，并與啟閉機室分開。三、有壓泄水孔5）平壓管作用：檢修完畢提起檢修門前向二門間充水，平衡檢修門前水壓減小啟門力管徑d由管流公式擬定：平壓管充水時，通氣孔排氣三、有壓泄水孔6）泄水孔底坡i一般緩坡，按施工運送、檢修排水要求擬定沿孔軸線底坡變化時，采用圓弧曲線連接曲線半徑≥5D三、有壓泄水孔7）出口段出口漸變段—圓形→出口矩形斷面且出口斷面收縮——預(yù)防空蝕收縮率：A出口/A孔身收縮方式：頂部設(shè)壓坡段，坡比1:10-1:15三、有壓泄水孔8）水力計算1）泄水能力——孔流公式）孔內(nèi)壓坡線——孔頂沿程測壓管水頭線規(guī)范要求：任意斷面~不得不大于2m高水柱四、無壓泄水孔構(gòu)成：進水口段、無壓明流段、出口段、通氣孔1）進水口段：頂部1/4橢圓段（AB段）：長半軸a=h2（檢修門處孔高）短半軸b=a/3在曲率=s1處接壓坡段s1=BCS1斜率=1:4.5、5.5、6.5（檢修門前S2斜率=1:4、5、6（檢修門后）四、無壓泄水孔2）無壓段洞頂凈空孔頂矩形：凈空高度=（）hmax不摻氣孔頂拱形：拱腳距水面高度=（）h不摻氣底坡i直線：i>ik拋物線：y=15.5y1/2或y=x2/6HH—工作閘門孔口中心線處水頭四、無壓泄水孔3）通氣孔二個檢修門后通氣孔、平壓管同于有壓孔工作門后設(shè)通氣孔，正常泄流時補氣通氣孔斷面積:a≥A10%或a=0.09VwA/VaVw——水流斷面平均流速；Va——通氣孔允許風(fēng)速；A工作閘門處泄水孔斷面四、無壓泄水孔4）水力計算過水能力——有壓孔流式中μ——計入至工作閘門處水頭損失（有門槽）或μ=0.9-0.95(當(dāng)壓力短管長度≤10h孔高)無壓段水面線計算5）出口—只設(shè)閘墩、水流擴散消能設(shè)施五、泄水孔應(yīng)力屬三維應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)孔徑D≤3倍孔口中心至壩面距離時，由彈力無限域中小孔口問題求解，環(huán)節(jié)：1）材料力學(xué)措施求出孔中心線處，無泄水孔情況下垂直于孔軸旳應(yīng)力σ2）沿孔