《溢流壩段設(shè)計案例》1100字（論文）

溢流壩段設(shè)計案例目錄TOC\o"1-2"\h\u18942溢流壩段設(shè)計案例 159811.1溢流壩剖面形狀 146151.1.1泄水方式的選擇 1326171.1.2溢流面體型設(shè)計 1199881.2消能設(shè)計 3206821.2.1消能方式 389491.2.2消能驗算 3272011.2.3荷載計算 4135401.2.3泄槽水力計算 41.1溢流壩剖面形狀1.1.1泄水方式的選擇比較常用的重力壩泄水方式由開敞式和孔口式，而開敞式另外可以便捷的排除漂浮物和冰凍成物。在設(shè)置閘門的時候，我們要將所設(shè)置的閘門高度與高水位一致，這樣堰頂高程略低一些就可以用閘門的開啟高度進行水位和泄水量的調(diào)節(jié)過程，而且由于本工程是中型工程，為了獲得更好的泄洪能力，我們這一次就采用開敞式的溢流方式。1.1.2溢流面體型設(shè)計頂部曲線段本文設(shè)計中溢流壩采用的WES型壩面曲線，壩體的上游面鉛直，以堰頂為界分為上游段和下游段兩個部分。上游段曲線采用三圓弧型曲線：下游段坐標(biāo)原點為堰頂，計算公式如下：這里取1.7。下游段曲線為：即：中間直線段中間直線段要與壩頂曲線相切，坡度與非溢流段坡度相同，應(yīng)本設(shè)計為表孔下泄水流與中孔挑起水流相撞，直線段坡度與非溢流段相同為0.8，由此可求切點（12.815,8.653）反弧半徑及調(diào)射角為了讓挑射的水流造成的沖刷坑不影響整個壩體的安全，我們要選擇更為合適的鼻坎形式和高程、反弧半徑和挑射角等。為了減少施工過程中的麻煩以及為了避免空蝕的問題，保證沖刷坑不會危及到壩體的安全，選用連續(xù)式鼻坎較為合理。連續(xù)式挑流鼻坎的挑射角，按質(zhì)點拋射運動考慮，挑角越大對建筑物威脅越大，所以挑角不宜選的過大，挑角一般在15°～35°之間。反弧段半徑R的確定。水流在挑坎反弧段內(nèi)運動時所產(chǎn)生的離心力，將是反弧段內(nèi)壓力加大。反弧段半徑愈小，離心力愈小，挑坎內(nèi)水流的壓能增大，動能減小，射程也減小。因此，為保證有較好的挑流條件，反弧段半徑R至少應(yīng)大于反弧最低點水深h的4倍。一般設(shè)計時，多采用R=(4～10)h。在校核情況下，采用水力學(xué)中斷面能量公式:式中：將地形地質(zhì)條件以及工程規(guī)模要求相結(jié)合，比較之下我們最終選擇挑流消能。并且根據(jù)以往的經(jīng)驗，挑射根據(jù)下泄水流應(yīng)該在高于下游最高水位大約1~2M處將水流挑出，鼻坎高程可選用校核洪水為作為最高下游水位，則鼻坎高程為：可按下式求得反弧段的半徑因為，所以R=14.08~35.2m，根據(jù)經(jīng)驗，r取34m。此時反弧最低點高程：h=216+34*0.91-34=212.94m1.2消能設(shè)計1.2.1消能方式為了保護下游河床免受沖刷我們要采用效果好、安全可靠、能夠防止空蝕和磨損、保證壩體和有關(guān)建筑物的安全的消能措施，并且根據(jù)給定的數(shù)據(jù)綜合考慮。1.2.2消能驗算連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距L按水舌外緣計算，公式為：式中：最大沖坑水墊厚度估算公式：式中所以認為，符合要求1.2.3荷載計算動水壓力計算：式中1.2.3泄槽水力計算臨界水深和臨界底坡計算：參考《水力學(xué)》中臨界水深和臨界底坡計算公式進行計算，公式如下：式中計算結(jié)果如下：水面線計算起始斷面水深計算，按《溢洪道規(guī)范》P54