溢洪道的设计

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1、吴岭水库枢纽工程—溢洪道设计书2012年8月目录1设计目的和要求12设计资料12.1工程概况12.2基本资料12.2.1气象12.2.2洪水12.2.3地质12.2.4其他23工程设计23.1工程布置23.1.1枢纽的等别、溢洪道级别及洪水设计标准23.1.2溢洪道的位置、型式及组成33.2溢洪道的型式及尺寸53.2.1进口段53.2.2控制段53.2.3泄槽段63.2.4消能段63.2.5尾水渠64设计计算64.1水力计算64.1.1过流能力的计算64.1.2泄槽水面线计算64.1.3消能防冲计算114.1.4渗流计算114.2控制段稳定计算124.2.1计算公式：124.2.2荷载组合：

2、134.2.3列表计算：134.2.4计算结果161设计目的和要求通过课程设计培养学生了解并掌握实际水利工程的设计内容、方法和步骤，巩固专业课、技术基础课及基础课所学的知识，培养运用所学知识解决实际工程问题的能力，训练学生编写设计书、绘图的能力和技巧，培养查阅文献及规范的能力。要求每个学生对设计内容中的各个环节做出系统的个人成果。每个人必须编写完整的课程设计成果。说明书简明扼要、条理清楚，计算方法得当、结果准确，设计方案合理可行，水工图纸布局合理、线条标注规范、图面整洁，能正确反应设计意图。2设计资料2.1工程概况吴岭水库枢纽工程位于汉北河支流东河上，坝址在湖北省某县境内，距县城22km。水

3、库控制东河上流余家嘴、斋婆店两条主要河流，河道平均坡度为3‰。水库坝址以上乘雨面积102km²。流域多年平均降雨量1020.9mm。水库总库容7220万m³，是一座以灌溉为主、兼有防洪、水产养殖、城镇供水等综合利用的中型水利工程。吴岭水库枢纽工程主要由大坝、副坝1、副坝2、正常溢洪道、东输水管、西输水管及灌区工程等组成。2.2基本资料2.2.1气象本流域属北亚热带湿润季风气候区，多年平均气温16℃，极端最高气温41℃(1971年7月)，极端最低气温-10℃(1995年1月)，多年平均最大风速7~8级(17.32m/s），多年平均日照时数2030h，全年无霜期平均长达254d。多年平均降雨量1

4、020.9mm（统计到期1998年），东河流域洪水来自暴雨，汛期为每年的4~10月。2.2.2洪水设计洪水的计算结果见表1表1吴岭水库溢洪道设计洪水结果频率3.33%2%1%0.2%0.1%下泄流量(m³/s）270.0287.0370.4436.0499.02.2.3地质溢洪道场地内上覆土层为第四系上更新统残坡积物，主要由粘土、含碎石粘土组成，层底高程57.60m左右。下伏基岩为二迭系下统栖霞组含燧石结核基岩。地基土力学指标：残坡积粘土：湿重18.7KN/m³,孔隙比e=0.993，内摩察角Φ=9°，凝聚力C=51.7Kpa/m²，渗透系数K=8.25×10-6cm/s，地基土壤变形系数E

5、0=8.8Mpa，地基允许承载力[σ]=190Kpa。填土与墙后摩擦角δ=0。本区不考虑地震作用。2.2.4其他根据该工程的实际情况，溢洪道两岸为四级公路；闸门采用弧形闸门；根据下游的用水要求及水库的水量平衡，水库正常蓄水位为62.20m。为了减小上游的淹没损失，上游最高洪水位不宜超高65.00m。3工程设计3.1工程布置3.1.1枢纽的等别、溢洪道级别及洪水设计标准查询《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）（见表2、表3）表2水利水电工程分等指标表3永久性水工建筑物级别由水库的总库容值为7220万m³可知，该工程的工程等别为Ⅲ，溢洪道主要建筑物级别为3级，可取其对应的设

6、计洪水及校核洪水分别为50年一遇（2%）及100年一遇（1%）。3.1.2溢洪道的位置、型式及组成①溢洪道的型式及总体布置观察该地形图，以垭口所在位置，初步画出溢洪道轴线及水流轴线，溢洪道轴线与水流方向近于垂直，由划线结果可以看出，该区域适合设置正槽式溢洪道，控制段应设置在垭口区域的最高地理位置附近，以减少修建闸室时对土方的开挖，节省工程资金。该设计溢洪道由进口段、控制段、泄槽段、消能段及尾水渠段组成。各组成段的相关尺寸设计见3.2（溢洪道的型式及尺寸）。②控制段的堰型观察该地形图可以看出，该区域地形坡度较缓，且垭口地面的高程略高于正常蓄水位，泄流量较小，故该溢洪道的控制段适宜选择宽顶堰（平

7、顶堰）。该堰型的优点为结构简单、施工方便，有利于排泄冰块等漂浮物，缺点是流量系数较小，过流能力较差。但对于该流域而言，由于其流量较小，故可以选用该堰型。③闸门设置及闸孔总宽度由校核洪水估算控制段总宽度，由资料可知，校核洪水（1%）下泄流量为370.4，在不设置闸门的情况下，初步设定控制端底板板面高程为62.2m，进口段顶面高程为57.6m。以校核情况计算，计算结果见下表4。（忽略动水水头）其中圆角宽顶堰：（）