重力坝(下)资料课件.ppt

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1、水工建筑物2021/7/312第2章岩基上重力坝2.1概述2.2非溢流坝的剖面及布置2.3重力坝的荷载及组合2.4重力坝抗滑稳定及应力分析2.5溢流重力坝2.6重力坝材料及构造2.7重力坝地基处理2021/7/3122.5溢流重力坝2.5.3溢流重力坝消能防冲2.5.2溢流重力坝剖面设计2.5.1溢流重力坝孔口设计2.5.0溢流重力坝特点2021/7/3132.5.0溢流重力坝特点溢流重力坝既是挡水建筑物,又是泄水建筑物。它主要承担泄洪保坝、输水供水、排沙、放空水库、施工导流等任务。应使水流平顺地通过坝面，避免产生振动和空蚀应使下泄水流对河床不产生

2、危及坝体安全的局部冲刷不影响枢纽中其他建筑物正常运行。有足够的泄洪能力溢流坝除具有非溢流坝相同的工作条件外，同时又要满足泄洪要求。坝体除要满足稳定和强度要求外，还要满足下列要求：2021/7/3142.5.0溢流重力坝特点溢流重力坝既能挡水又能通过坝顶溢流。因此，坝体设计除要稳定和强度计算与非溢流坝相同外，还涉及到泄流的孔口尺寸、溢流堰形态以及消能方式等的合理选定。2021/7/3152.5.1溢流重力坝孔口设计一、孔口型式根据泄水孔的位置以及坝顶是否有胸墙，泄水重力坝孔口型式（泄水方式）可分为三种：坝顶溢流式：开敞式溢流、表孔溢流大孔口溢流式：设

3、有胸墙深式泄水孔：2021/7/3162.5.1溢流重力坝孔口设计一、孔口型式坝顶溢流式大孔口溢流式2021/7/317（1）坝顶溢流式（开敞式）溢流孔除宣泄洪水外,还能排除冰棱和其他漂浮物。坝顶可设或不设闸门。①坝顶不设闸门溢流堰的堰顶高程就是水库的正常蓄水位。泄洪时，库水位壅高，淹没损失大，非溢流坝顶高程相应提高。优点：型式简单，管理方便。仅适合于淹没损失不大的中小型工程。2.5.1溢流重力坝孔口设计南梦3水电站2021/7/318（1）坝顶溢流（开敞式）②坝顶设闸门特点：--下泄流量Q与成H03/2正比（H0为表孔堰顶水头），超泄能力大。--

4、闸门承受水压力小，孔口尺寸可大些。--闸门启闭操作、检修方便，工作安全可靠。--预泄洪水的能力低。朱庄水库2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/319（2）大孔口溢流式溢流孔上部设置胸墙,堰顶较低。特点：--可以提前预泄洪水，降低上游洪水位，降低坝高，减少工程量。--胸墙挡水可以减小闸门高度。--当库水位低时，胸墙不影响泄流，和坝顶溢流式相同；当库水位较高时，由于胸墙的拦阻，不能排泄冰凌和漂浮物。--胸墙多做成固定的，也可以做成活动的。2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3110（2）大孔口溢流式2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/

5、31112.5.1溢流重力坝孔口设计二、孔口尺寸孔口尺寸拟定包括：过水前缘总宽度、堰顶高程、孔口的数目、尺寸等。2021/7/3112二、孔口尺寸1.单宽流量的确定单位宽度泄水坝下泄的流量称为单宽流量。单宽流量q是决定孔口尺寸的重要指标。2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3113二、孔口尺寸1.单宽流量的确定2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3114二、孔口尺寸1.单宽流量的确定单宽流量q必须综合地质条件、下游河道水深、枢纽布置和消能工设计多种因素,通过技术经济比较后选定。工程实践证明：软弱岩石常取q=20～50m3/(s·m)中等

6、坚硬的岩石取q=50～100m3/(s·m)特别坚硬的岩石q=100～150m3/(s·m)地质条件好、堰面铺铸石防冲、下游尾水较深和消能效果好的工程,可以选取更大的单宽流量。2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3115二、孔口尺寸2.孔口尺寸的确定2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3116二、孔口尺寸2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3117二、孔口尺寸2.5.1溢流重力坝孔口设计2021/7/3118一、溢流坝堰面曲线2.5.2溢流重力坝剖面设计溢流坝的基本剖面呈三角形。实用断面是将三角形上部和坝体下游斜面做成溢流面，且溢

7、流面外形应具有较大的流量系数，使泄流顺畅，坝面不发生空蚀。二、实用断面设计2021/7/3119一、溢流坝堰面曲线溢流坝堰面曲线由顶部溢流面曲线段、中间直线段、下部反弧段组成。2.5.2溢流重力坝剖面设计2021/7/31201.顶部溢流面曲线段溢流坝顶曲线段的形状对泄流能力及流态的影响很大。当采用坝顶溢流孔口时，其坝顶溢流可采用曲线型非真空实用剖面堰。工程中常用有克奥曲线和幂曲线(WES)。近年来，我国多座高溢流坝设计均采用WES曲线。一、溢流坝堰面曲线2021/7/31211.顶部溢流面曲线段当设有胸墙，采用大孔口泄流，在校核洪水位情况下,Hm

8、ax/D＞1.5时，或闸门全开时，仍属孔口泄流，堰面曲线如图。一、溢流坝堰面曲线2021/7/3122一、溢流坝堰面曲线2