拱坝溢流坝段计算

2024-02-03 来源：小侦探旅游网

4、坝体挑流消能计算

4.1开敞式溢流堰的堰面曲线

根据规范SL282-2003附录A

1）上游坝面为铅直面，堰顶下游的堰面曲线为

x1.85=2.0HS0.85y

式中：HS——为定型设计水头，m，可根据容许负压的大小按堰顶最大作用水头Hmax的

75%~95%计算

x、y——为以溢流堰顶点为坐标原点的坐标，x以向下游为正，y以向下为正。堰顶高程为1220.73m， Hmax=m1.73 Hs=85%Hmax=

y=xy△yxy△y0.50.09990.09994.55.81761.13910.36010.36000.260157.06961.25201.4705m，则曲面公式为：x1.85，其坐标表为：1.520.76220.40225.50008.43281.36321.29780.53566.00009.90561.47282.51.96110.663332.74770.78673.53.65450.906844.67861.02412）堰顶上游端堰面曲线

根据SL282-2003附录A计算。堰顶0点上游采用椭圆曲线方程：

(bHs-y)2x2+=1(aHs)2(bHs)2 式中：长半轴为aHs,a=

0.28

m;(a=0.28~0.30)

aHs=则 aHs=0.41174bHs=则 bHs=0.240784

短半轴为bHs， b=a/(0.87+3a)=0.163743 椭圆曲线方程为：

0.241-y=1x2+0.41220.24122当椭圆曲线采用倒悬堰顶时，宜满足d＞Hzmax/2。

4.2 泄水建筑物的水力设计4.2.1 泄流能力的计算

开敞式溢流堰根据规范SL282-2003附录A.2按下式计算：

3zQ=mZmB2gH 式中：Q——流量，m3/s；

B——溢流堰净宽，m；为15 Hz——堰顶以上作用水头，m；

水位校核洪水位设计洪水位河床宽B0m；(全水头)Hz1.7580.7444650.028堰上水头H下泄流量Q0行近流速v0v02/(2g)531.7368511.38480.6872690.0241.404 mz——流量系数,在定型设计水头Hs下,当P/Hz＞3(P为堰高,m)时,则m=0.47~0.49;

当P/Hz＜3(P为堰高,m)时,则m=0.44~0.47;

根据表A.1.1-3,各种作用水头Hz情况下的流量系数 mz与定型设计水头Hs下的流量系数m的比值参照下表确定. Hz/Hsmz/m水位校核洪水位设计洪水位0.20.85P16.0316.030.40.60.81.01.0mz/m1.0240.9941.21.025mz0.4917410.47231.01.41.070.90.950.975本工程流量系数计算表P/Hz9.11711.417m0.4800.475 Hz/Hs1.195680.95ε——侧收缩系数, 可取ε=0.90~0.95；此处取0.95σm——淹没系数,视泄流的淹没程度而定,不淹没时, σm=因此该工程水流向心折减系数取:

水　　　位校核洪水位设计洪水位4.2.2 出口消能计算（采用挑流方式消能）

0.97

溢流量计算表溢流量Q（m3/s）70.1948.11 考虑水流向心集中情况,按上述计算所得的流量还应乘以折减系数,其值可取0.92~0.98,

备注满足水库调洪流量68m3/s满足水库调洪流量48m3/s 根据规范SL253-2000附录A第A.4 挑流消能一节计算（结合规范DL5108-1999附录C） a、水舌抛距用下式计算：

L/=L+DL12L=v1sinqcosq+v1cosqv12sin2q+2gh1+h2gDL=T0tanb[] 式中：L`——冲坑最深点到坝下游垂直面的水平距离， m； L——坝下游垂直面到挑流水舌外缘进入下游面后与河床面交点的水平距离，m；

△L——水舌外缘与河床面交点到冲坑最深点的水平距离，m；

v1——坎顶水面流速，m/s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计；

h1——坎顶垂直方向水深，m，h1=h/cosθ（h为坎顶平均水深，m；θ为鼻挑角） h2——坎顶至河床面高差，m；

T0——最大冲坑深度，由河床面至坑底，m； β——水舌外缘与下游水面的夹角； 22g(DS+hcosq)tanb=tgq+v2cos2q△S——挑坎顶端与下游水面的高差，m；

b、鼻坎平均流速计算：

按流速公式计算，适用范围，S＜18q2/3

hfZ0hjZ0v=f2gZ0f2=1--1.5hf=0.014S0.767Z0/q 式中：v—— 鼻坎末端断面平均流速， m/s；

Z0—— 鼻坎末端断面水面以上的水头， m；

φ—— 流速系数；

hf—— 泄槽沿程损失，m；

hj—— 泄槽各项局部损失水头之和，m，可取hj/Z0为0.05； S—— 泄槽流程长度，m；

q——泄槽单宽流量，q=Q/B，m/(s.m).

c、最大冲坑水垫厚度按下式计算：

T=kq0.5Z0.25

式中：T——下游水面至冲坑底的深度，m；

q——鼻坎末端断面单宽流量，q=Q/B，m3/(s.m). Z——上、下游水位差，m； k——综合冲刷系数，参见表A.4.2。

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