【《溢洪道加固设计案例》4200字（论文）】.docx

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1、溢洪道加固设计案例目录溢洪道加固设计案例11.1 溢洪道基本情况11.2 潴洪道除险加固设计方案11.3 溢洪道水力计算41.4 溢洪道结构计算81.1 溢洪道基本情况水库正常溢洪道为开敞式无闸正槽溢洪道，位于大坝右岸垃口处，堰型为窕顶堰“原设计展顶高程149.40m,堰顶及泄槽横断面为矩形，底部宽度10.00m,泄槽纵坡I：7,坡大下泄流fit139.6m%。实际堰顶高程149.32m,堰顶控制段平均宽度11.40m,泄槽断面底部宽度10.20m,一级泄槽纵坡I：77,二级泄槽纵坡1:5.7.进水渠未衬砌:控制段底板开挖后无衬砌,左岸边墙为浆砌石结构，右岸边境部分为浆砌石结构，部分为干砌石结

2、构：泄槽段总长118.81m,底部为砌石结构，水泥砂浆抹面，侧墙为浆砌块石结构：无消能设施，出水渠有跌水,后接天然河沟。进水渠两恻无导流增、底板无衬护措施，集底不平整：控制段底板无衬砌处理，两侧砌石导流墙损坏、垮塌严重，底板淤枳严重：泄槽段底板砂浆剥落及老化严重，两（W导流边堵砌石部分损坏、底板淤积严重：底板淤积处杂草丛生：无消能设施：出水渠与天然河沟相接，垮塌严重，危及村级公路安全。1.2 溢洪道除险加固设计方案（1）进水渠溢洪道进水集宽1050m,底板采用现浇混凝土，厚0.3Om两边布置挡十墙，相关尺寸参考泄槽挡土墙结合实际布置。（2）控制段控制段采用宽顶攫，根据调洪方案，堰顶高程149.

3、40m,宽10.50m.宽顶堰厚度3需满足2.5HWOH.由调洪演竟可知，水库校核水位53.1.Sm.堰顶高程149.40m,H=3.78m,故9.45m37.8m,取宽顶堰厚度=10.00m宽顶堰采用钢筋混凝土结构，使用C25C凝土,底板厚050m.边墙采用重力式混凝土挡土墙。根据校核洪水位以及宽顶堆顶部高程，挡土墙高度取4.50nu挡七墙尺寸见图5.IiW图5.1控制端挡土堵截面图(3)泄槽溢洪道泄槽分为两级。一级泄槽为渐变段，断面底部宽度由10.50m渐变为10.2Om,沿水潦方向坡长41.37m,底坡i=0.0384。二级泄槽断面底部宽度为1020m,沿水流方向坡长51.40,底坡i=

4、O.2333,泄槽底坡总长97.77m。泄槽底板采用钢筋混凝上结构，厚0.30m,纵向分1间距IOm0底板下布置纵横排水沟，分级引向边墙外集中排除。泄槽现有边墙大部分只需使用混凝土修补和加高。泄槽边墙重建部分采用重力式混凝土挡土墙,使用C25混凝土。挡十墙最大尺寸见图52.其余部分参照此截面布置。图5.2泄槽挡土墙截面图(4)消力池根据本工程资料并参考相关工程经验，泄槽消力池采用底流消能.消力池底板采用钢筋混凝土结构，厚06m,使用C25混凝土。混凝十.护坦下依次铺设52()11un碎石15C1.n、15mm细石15cm,0.25wIinm粗砂IoCm“护坦中以2.02.0m梅花型布置50PV

5、C挎水管。消力池边境采用重力式混凝土挡土隔，使用C25混凝十.0校核洪水位跃后水深4934m,消力池挡土墙高取5.50m。挡土墙尺寸见图5.3。(5)出水渠出水渠底宽10.20m,底板采用钢筋混凝土结构，厚0.30m,边墙相关尺寸参考泄槽挡土品结合实际布置.1.3 溢洪道水力计算1.3.1 泄槽水面线推求(1)计算工况选择最不利的工况,即校核洪水工况，下泄流fit115.73m%。(2)计算公式明渠均匀流水力计算公式如下：Q=ACRi(5.1)式中:Q一流。m%：A-明渠过水断面面积，m-;Z明渠过水断面湿周，m：K明渠水力半径，ft=-,m；XC谢齐系数，C=1.RH6：n/一明渠底坡：“一

6、明渠糙率。临界水深由下式计算得出：h=疗(5.2式中：ht临界水深，m：(k1.0；g9.8InVs2：g一单宽流量，m(s.m):泄槽水面线根据能量方程，用分段求和法计算，公式如MMT=吩(5.3)Es=hcos+-2g(5.4)/=4(+z)(5.5)(5.6)(3)泄槽水面线计算按校核洪水域大卜泄流量Q=I15.73mVs计算溢洪道泄槽段水面线。考虑溢洪道结构状况取糙率n=0.013,泄槽过水断面为矩形断面，底宽b=1.().20m,级泄槽,沿水流方向坡长41.37m,底坡i=OO384.二级泄槽沿水流方向坡长51.40m.底坡i=O2333,泄槽底坡总长97.77m。经计算，一级泄槽初

7、始断面临界水深h=236m,一级泄槽均匀流正常水深hh(,故一级泄槽为陡坡。二级泄槽的起始计算断面在二级泄槽首端3卜处，均匀流正常水深ho=O51.m,起始计算水深hi小于M，可按下式计算:%=/q放J(4-A,cos)(57)式中:g一起始计算断面单宽流量，m3/(sm)5。一起始计算断面渠底以上总水头，m：伊一泄槽底坡坡角；0起始计克断面潦速系数，取095.经计算，Ho=643,二级泄槽段起始断面水深h=1.I7m.泄槽水面线计算:见表1.1、表1.2。表1.1一级泄槽段校核洪水水面线计算表断面号水深h(m)过水断面面枳Bh断面流速V(m)断面比能ES(m)断面水力坡降Jf平均水力坡降断面

8、间距1.间距累加掺气水深ht.(m)(W墙高度(m)12.3624.074.813.520.00210.002.503.(X)0.0033K二721.8018.366.303.810.00468.471.942.440.005610.5031.6016.327.094.150.006518.971.742.240.008422.3441.3814.098.244.810.010241.311.522.02表1.2二级泄槽段校核洪水水面线计算表断面号水深h(m)过水断面面枳Bh断面流速V(ms)断面比能ES(m)断面水力坡降Jf平均水力坡降断面间距1.间距累加掺气水深ht.(m)(高度(m)I1

9、.1711.939.705.930.01700.001.311.810.01791.422!.1311.5310.046.240.01X91.421.271.770.020324.3131.0811.0210.516.680.021725.731.221.720.023125.5941.(M10.6210.907.070.024451.321.181.681.3.2消能防冲水力计算(I)消能防冲设计洪水标准按水利水电工程等级划分及洪水标准3(S1.2522017)规定，本工程溢洪道消能设施的设计洪水标准取20年一遇洪水“由表3.3可知，二十年一遇洪水水位151.42n,下泄流址45.3ImVs

10、(2)消能型式选择本次设计选取下挖式消力池，底流消能。(3)洪水水面线计算采用5.3.1所述方法计算泄槽洪水水面线,成果见表1.3、表1.4。表1.3一级泄槽段20年一遇洪水水面线计算表断面号水深h(m)过水断面面枳Bh断面流速V(IiVS)断面比能ES(m)断面水力坡降Jf平均水力坡降断面间距1.间距累加11.2612.853.531.880.00210.000.00323.3121.()010.204.442.000.00423.31O.OOW11.6630.808.165.552.370.008514.970.012626.5340.656.616.863.040.016641.50表1

11、4二级泄槽段20年一遇洪水水面线计算表断面号水深h(m)过水断面面枳Rh断面流速V(11Vs)断面比能Es(m)断面水力坡降Jf平均水力坡降断面间跑1.间距累加10.585.927.663.570.02370.000.03356.4020.484.909.254.840.04346.400.107545.1330.313.2014.1510.520.17165i.53(4)消力池尺寸计算根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范(S1.I89-20I3)的规定，使用以下公式计算消力池尺寸。Eiy+d=h1.+z12g2hj(5.8)Fr=VJ瓦(5.9)2=(+W-)(5.10)ziz=(J)(

12、5.11)d=h2-ht-z(5.12)1.=6.9(%-h1)(5.I31.k=0.81.(5.(14)式中：Eb-收缩断面的断面比能，10.52m：d池深，m；/一收缩断面水深，m：/”一服后水深，m：瓦一消力池出口下游水深，m；q单宽流星，m3/(s-m)：“一消力池出口段潦速系数，取0.95：F1.收缩断面弗劳德数：t)收缩断面流速，m/s；JZ消力池尾部出口水面跣落，n】；Q-流员，mVs：b消力池宽度，10.20m：1.-自由水跃长度,m：1.k池长，m。消力池卜游渠道渠底水平，采用垠流方法计兑渠道水深，计算得Ih=I26m,使用试算法,利用式5.85.12,即可计算出d=1.88

13、m,h=0.288m,h2=3.595m;再由式5.13,式5.14计算可得1.A=I8.25m,最终确定消力池池深d=1.90m,池长1.k=I8,5m1.4溢洪道结构计算1.4.1 挡土墙结构计算方法及地质参数本次设计核算挡土地抗滑松定、抗帧覆稳定及地基应力。根据水工挡土墙设计规范B(S1.379-2OO7，分别采用以下公式讦算抗滑稳定安全系数，抗倾的稳定安全系数，挡土墙基地应力。k=竺CH(5.(15)k=妙Mh(5.I6PmaMnm=与管(5.(17)式中：KC-挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数：f一挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数：ZG作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载，kN；作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载，kN；Ko-挡土熠抗倾覆稳定安全系数：ZAy1.对挡土墙基底前趾的抗领覆力矩，kNm；对挡土墙基底前用的倾物力矩，kN-m：PMi挡土塔基底应力的最大值或最小值，kPa；M作用在挡土墙.上的全部荷载对于水平面平行前端墙面方向形心轴的力矩之和，kN-m；挡土墙基底面的面积，nr；W-挡土墙基底面对于基底面平行前堵墙面方向形心轴的截面矩，m抗滑稳定安全系数允许值：基本组合1.05,特殊组合1.00。抗便置桎定安全系数允许值：基本组合1.40,特殊组合1.30。基地应力最大值最小值之比允许值：基本组合2.50,特殊组合3.00。挡土堵地基均为强