放水洞設(shè)計初設(shè)報告用

1、放水洞設(shè)計XX水庫放水洞位于水庫大壩樁號 0+443，用于向XX市和部隊 供水，目前向XX市日供水4萬m,向部隊供水0.5萬m,總共日供 水4.5萬m。施工期為保證XX市和部隊的用水，xx水庫水位最低降落到 31.05m,庫容達(dá)到1000萬帛，設(shè)臨時供水工程能夠保證XX市和部 隊的用水4.5萬m。1放水洞水力計算當(dāng)遭遇超標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)浪、地震、警報時，水庫在滿庫情況下出現(xiàn)險情 時，為了進(jìn)行事故搶險、騰庫、以及清庫要求設(shè)置泄水洞°xx水庫 溢洪道為開敞式溢洪道，放水洞兼泄水洞作用，泄流能力滿足在15天內(nèi)將水庫庫水位從興利水位 36.95m降至死水位26.05m首先根據(jù)放水洞前水深與洞高的關(guān)系判

2、斷不同水位情況下水流 流態(tài)，根據(jù)流態(tài)分別計算其供水能力。計算公式采用水力計算手冊中的有關(guān)公式。1）流態(tài)判別H 1.5當(dāng)a時，為有壓流。H1.21.5當(dāng) a時，半有壓流。當(dāng)H ：1.2時，為無壓流。a2）計算公式有壓流采用以下公式計算:Qi ；2g(HoiLa)式中：卩一一流量系數(shù)；Z 從進(jìn)口到出口前(不包括出口)的各種局部水頭損失系數(shù)之和B勢能修正系數(shù),出口水平擴(kuò)散取B =0.85 ；L泄水洞總長；1C =1r6c謝才系數(shù)，n ；R水力半徑；3涵洞出口斷面面積；a涵洞出口斷面洞高；n 洞口水流收縮系數(shù)；以放水洞進(jìn)口斷面底板高程起算的上游總水頭。無壓流采用以下公式計算：Q 二 mb 2gH0.5

3、式中：m流量系數(shù)。半有壓流泄流能力按照有壓流和無壓流臨界值的平均數(shù)計。計算結(jié)果見附表7.3 1。表7.3 1放水洞水位流量關(guān)系水位(m)26.0526.9527.9528.9529.9530.95放水洞(m3/s)02.89.72516.2420.2423.57水位(m)31.9532.9533.9534.9535.9536.953放水洞(m /s)26.4829.131.5133.7435.8437.82經(jīng)計算，水位26.35m時，放水洞流量0.54m3/s,日供水能力達(dá)到4.5萬m3,而此時對應(yīng)水庫庫容為140萬m3 ； 1/2興利庫容對應(yīng)水位33.95m時，放水洞最大流量為31.51m3

4、/s;興利庫容對應(yīng)水位36.95m時，放水洞最大流量為37.82m3/s。擬定放水洞尺寸滿足供水要求。水庫放空時間計算公式為：Vi Vi-仁 TQi i-1式中： Vi、Vi-1 i 水位、 i-1 水位時的庫容； T 泄放時間；Qii-1 i 水位、 i-1 水位時對應(yīng)流量的平均值。 經(jīng)計算水庫放水洞作為泄水洞放空至死水位的時間為 15 天，滿 足設(shè)計要求。2 放水洞結(jié)構(gòu)計算1 計算目的 為分析放水洞在設(shè)計埋深條件下的受力狀況，確定經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)斷面尺寸和鋼筋配置并針對受力狀況確定配筋，進(jìn)行本計算。2 計算依據(jù)和方法計算依據(jù)水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范 (DL 50771997)和水 工混凝土結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計規(guī)范 (SL/T 191 1 996)進(jìn)行。選取最大埋深部位的單位長度放水洞段結(jié)構(gòu)，簡化成封閉框架按 結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行內(nèi)力計算。3 計算工況和荷載組合根據(jù)建成后的實際受力情況，計算考慮完建、運行及檢修三種工況，見表 5.6-2。計算工況荷載備注結(jié)構(gòu)自重內(nèi)水 壓力外水 壓力覆土 荷載浮托力完建工況VV地下水位高程為38.0m。運行工況VVVVV檢修工況VVVV4放水洞結(jié)構(gòu)計算(1)計算條件：東放水洞在原位拆除重建，即將壩體開挖，涵洞施 工完成后再將壩體恢復(fù)。涵洞采用方涵斷面型式、C25鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)，底板頂面高程為 26.05m,斷面凈尺寸為2.0X2.0m (寬X高)， 底板厚度0.4m,頂板厚度0.4m,兩側(cè)墻厚度0.4m。洞頂最大埋深 12.55m,為壩體粉質(zhì)粘土。計算結(jié)果：根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力要求以及限制裂縫寬度小于0.3mm的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋計算，檢修工況下放水洞方涵受力最大， 配筋計 算成果見表5.6-3。計算工況頂板外鋼筋面積(mm2)頂板內(nèi)鋼筋面積(mm2)底板外鋼筋面積(mm2)底板內(nèi)鋼筋面積(mm2)強(qiáng)度計算配筋強(qiáng)度計算配筋強(qiáng)度計算配筋強(qiáng)度計算配筋檢修工況9989201088996放水洞加固主要工程量見表5.6-5。表5.6-5放水洞改建主體工程量項目單位數(shù)量土石方開挖m3210504土石方填筑3 m171230混凝土3 m7326鋼筋制安t503