溢流壩剖面設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u3248溢流壩剖面設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例 1150781.1泄流建筑物形式 1236841.2孔口設(shè)計(jì) 1227441.3溢流段總長 2200991.4溢流段堰頂高程 2171501.5閘門高度 3258001.6泄流能力校核 3170641.7溢流壩段剖面 51.1泄流建筑物形式溢流壩段除了有泄洪的功能，還可以將冰凌以及其他漂浮物排到下游。由于本次設(shè)計(jì)工程等別為Ⅳ等，工程規(guī)模為?。á瘢┬?，泄流建筑物設(shè)計(jì)為一個(gè)開敞的溢流式孔口，在溢流孔口處設(shè)置閘門，閘門的門頂需要高于正常蓄水位，讓堰頂?shù)母叱瘫日Ｐ钏簧缘停@樣就可以有效的控制閘門開口的高度和大小，從而達(dá)到調(diào)節(jié)水庫蓄水位和下泄流量的目標(biāo)，閘門的設(shè)置還可以有效地減少上游淹沒損失和非溢流壩的工程量，減少工程復(fù)雜性，運(yùn)營期管理難度降低。1.2孔口設(shè)計(jì)由基本資料可知，取水（兼放空、泄洪、導(dǎo)流）高程960.00m。設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量540m3/s，校核洪水位時(shí)最大泄量605m3/s。（1）單寬流量確定單寬流量大，泄洪速度變快，但對下游消能防沖設(shè)施不利；相反的,單寬流量小，泄洪速率慢，對下游消能防沖設(shè)施有利。根據(jù)基本資料中地質(zhì)資料，可知該工程巖石基礎(chǔ)為一般的巖石基礎(chǔ)，一般的巖石基礎(chǔ)單寬流量，對比泄流和下游消能防沖可取。（2）孔口數(shù)目確定 (1.1)溢流段凈寬，；單寬流量，。（1）設(shè)計(jì)洪水位（2）校核洪水位由工程實(shí)踐得，取溢流段凈寬,該小（Ⅰ）型工程中孔口寬度本設(shè)計(jì)取，孔口數(shù)為n=3。1.3溢流段總長 （1.2） 根據(jù)規(guī)范，取閘墩厚度d=1.0m，邊墩厚度t=2.0m，代入式5.2中得：1.4溢流段堰頂高程本設(shè)計(jì)選用實(shí)用堰中的WES型剖面，堰流公式如下： （1.3） 式中：淹沒系數(shù)，該工程擬定為自由出流，；側(cè)收縮系數(shù)，無側(cè)收縮，有側(cè)收縮，該工程擬定為側(cè)收縮；流量系數(shù)，由堰頂形式確定，本此設(shè)計(jì)為WES堰型取0.502；孔數(shù)；凈寬，；堰上水頭，。設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，，采用迭代法計(jì)算，假設(shè)，代入式1.3，時(shí)，得出。校核洪水位時(shí)，，采用迭代法計(jì)算，假設(shè)，代入式1.3，時(shí)，得出。堰頂高程取為986.56m。堰上最大水土=校核洪水位-堰頂高程=996.40-986.56=9.84m設(shè)計(jì)定型水頭，取。在閘門全開時(shí)，設(shè)計(jì)工況規(guī)定負(fù)壓值不大于；校核工況規(guī)定負(fù)壓值不大于。，，負(fù)壓校核滿足要求。綜上，堰頂高程取為986.56m。1.5閘門高度正常蓄水位減去上面算出的堰頂高程，然后加上超高是閘門高度。閘門高度=995.13-986.56+0.2=8.77m。1.6泄流能力校核（1）設(shè)計(jì)洪水位情況（根據(jù)表1.3線性內(nèi)差得到）=設(shè)計(jì)洪水泄流能力的校核滿足要求。（2）校核洪水位情況（根據(jù)表5.3線性內(nèi)差得到）=校核洪水泄流能力的校核滿足要求。側(cè)收縮系數(shù)計(jì)算公式如下： （1.4）閘墩系數(shù)，按照表1.1確定；邊墩系數(shù)，按照表1.2確定。表1.1閘墩系數(shù)閘墩頭部形狀矩形尖角形0.800.860.920.981.00半圓形0.450.510.570.630.69尖角形0.250.320.390.460.53表1.2邊墩系數(shù)邊墩平面形狀邊墩平面形狀直角形1.00斜角形0.70圓弧形0.70表1.3與關(guān)系0.20.40.60.81.01.21.40.850.900.950.9751.01.0251.071.7溢流壩段剖面溢流壩段剖面設(shè)計(jì)時(shí)的要求包括：保證水流平順；與下游消能銜接緊湊，利于下泄水流消減能量；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作用明確，減少材料用量，節(jié)省成本。（1）堰面曲線段上游堰面坡率采用與擋水壩段上游坡率相同，選取三圓弧形式，如圖1.1所示。圖1.1堰頂剖面曲線上游面鉛直，三圓弧尺寸計(jì)算如下：根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，WES冪曲線計(jì)算公式如5.6所示：（1.5）堰面曲線定型設(shè)計(jì)水頭；下游堰面曲線坐標(biāo)；有上游堰坡有關(guān)的指數(shù)，見表1.4；k—時(shí)，k=2.0~2.2。表1.4堰面曲線參數(shù)上游面坡度（△y/△x）3:02.0001.8500.500.1750.200.2823:11.9361.8360.680.1390.210.2373:21.9391.8100.480.1150.220.2143:31.8731.7760.450.119————因上游面鉛直，，，堰面冪曲線坐標(biāo)計(jì)算如表1.5：表1.5冪曲線坐標(biāo)表單位：mX0.51.01.52.02.51.01.54.0Y0.020.080.160.280.420.590.781.00X4.55.05.56.06.57.07.515Y1.251.521.812.132.462.821.2111.58（2）中間直線段中間直線段是連接斜率和下部反弧段的求導(dǎo)結(jié)果，設(shè)切點(diǎn)為B點(diǎn)，下游坡率取m=0.7，B點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算公式為式5.7和5.8。（1.6）（1.7）代入數(shù)據(jù)得：中間直線段與下部反弧段切點(diǎn)坐標(biāo)為。（3）底部反弧段設(shè)反弧段與直線段的切點(diǎn)為C點(diǎn)，反弧段的圓心為O點(diǎn)。（1.8）上下游水位差；采用挑流消能方式時(shí)，鼻坎坎頂高出下游水位2m，則可得鼻坎的高程為：，則鼻坎高度：，鼻坎長度l/h大于0.5時(shí)截面拉應(yīng)力較大，則擬定鼻坎長度為，鼻坎挑射角度為。假設(shè)反弧段圓心的坐標(biāo)為，則反弧段圓心處的高程為：反弧段圓心①設(shè)反弧段與直線段的切點(diǎn)為C，則C點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算公式為式5.10；式5.11；式5.12:（1.9）（1.10）（1.11）直線與反弧段夾角角度，則反弧段與直線段切點(diǎn)坐標(biāo)為。②反弧段