溢洪道设计

某水库溢洪道设计

q——单宽流量，m3/s.m;

g——重力加速度，m/s2; ik——临界坡降；

BK——相应临界水深的水面宽，m； AK——临界水深时对应的过水断面积，m2； XK,——临界水深时对应的过水断湿周，m； RK——临界水深时对应的过水断水力半径，m2； CK——谢才系数。 E1?iL?E2?hf, E1? b——泄槽首端宽度，m；

???122g?h1, ?h2；

E2?2???22g式中： E1——1-1断面的比能，m；

E2——2-2断面的比能，m； h1，h2——1-1及2-2断面水深，m；

v1,v2 ——1-1及2-2断面平均流速，m/s； hf——沿程水头损失，m；

iL——1-1及2-2断面的底部高程差，m； L——断面间长度，m； n——泄槽糙率；

?——两断面间平均流速，m/s； R——两断面间平均水力半径，m。

2、 泄槽段水面线计算

汇槽段断面为矩形，宽8m，长65m，i=0.023。 2.1临界水深hk和临界坡降ik .具体计算见表2-1。 表2-1 临界水深和临界坡降计算表 计算情Q BK qK hK Ak xk 况 设计 16.404 8 2.051 0.754 6.032 17.508 水位 校核 22.944 8 2.868 0.943 7.544 17.886 水位 - 5 -

RK 0.35 0.42 CK 52.47 54.09 ik?g?xk 2CK?BK0.0079 0.0075 某水库溢洪道设计

经计算i=0.023＞ik，故泄槽段属急流，按陡槽计算。

2.2泄槽段末端水深（正常水深h0）——采用试算法。具体计算见表2-2 表2-2 泄槽段末端水深计算表 计算情况 设计水位 校核水位 Q 16.404 22.944 b i 设ho A0 X0 R0 C0 K0?A0C0R0Q0?K0i 108.005 149.525 16.380 22.677 8 0.023 0.54 4.32 17.08 0.253 49.705 8 0.023 0.66 5.28 17.32 0.305 51.278 经试算，设计水位时，h0=0.54米 ; 校核水位时，h0=0.66米。

2.3泄槽段水面线计算

其水面线计算采用分段求和法，按水深进行分段，各个断面相差0.5m左右。具体计算见表2-3。

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某水库溢洪道设计

表2-3 泄槽段水面线计算表 计算断情面 况 h0 (m) A (m2) V (m/s) V2/2g (m) Es (m) △Es (m) X (m) R (m) C （m?/s） V22J?CR i?J △L (m) ??L(m) 1-1 0.75 6.03 2.72 2-2 0.70 5.60 2.93 设3-3 0.65 5.20 3.15 计水4-4 0.60 4.80 3.42 位 5-5 0.55 4.40 3.73 6-6 0.54 4.32 3.80 1-1 0.94 7.54 3.04 2-2 0.89 7.12 3.22 0.38 1.13 0.44 1.14 0.006 0.020 17.51 0.34 52.33 17.43 0.33 51.90 0.008843 0.014157 0.73 0.73 0.011234 0.011766 1.78 2.51 0.51 1.16 0.038 0.60 1.20 0.063 0.71 1.26 0.74 1.28 0.47 1.41 0.53 1.42 0.015 0.59 1.43 0.028 0.67 1.46 0.044 0.77 1.51 0.96 1.62 0.117 0.017 17.51 0.34 52.33 0.014415 0.008585 2.65 4.42 17.40 0.32 51.74 0.018899 0.004101 3.35 5.99 17.30 0.30 51.15 17.20 0.28 50.52 17.10 0.26 49.85 17.08 0.25 49.70 0.009885 0.013115 1.51 2.11 17.89 0.42 54.12 0.011967 0.011033 2.31 3.82 17.78 0.40 53.66 0.014672 0.008328 2.99 5.31 17.68 0.38 53.19 17.58 0.36 52.70 0.019626 0.003374 5.96 8.96 0.022400 0.000600 0.74 4.08 0.005 0.008215 0.014785 0.59 0.59 校 核 3-3 0.84 6.72 3.41 水 4-4 0.79 6.32 3.63 位 5-5 0.74 5.92 3.88 6-6 0.66 5.28 4.35 - 7 -

某水库溢洪道设计

3、溢洪道水面曲线成果及护砌高度

计算溢洪道水面线是为确定边墙高度、边墙及衬砌底板的结构设计和下游消能计算提供依据。

3.1溢洪道边墙高度计算公式为：

H?h?hb??hb??h100

式中 h——不掺气时水深，m；

hb——当流速大于7~8m/s时掺气增加水深，m； △——安全超高，（在正常情况下，取1.0m；在非正常情况下，取0.7m。

对于岩基，可适当减小）设计时取1.0，校核时取0.9, m；

H——边墙高度，m。

3.2边墙高度计算

引水渠边墙高见表2-4

表2-4 引水渠边墙计算表(v<7~8m/s) 参 数 情 况 设计水位 校核水位 计算水深 h(m) 0.636 0.782 安全超高 △(m) 1.0 0.9 边墙高度H=h+△(m) 1.636 1.682

控制堰边墙高度与引渠等高。设计水位时，边墙高度H=1.636m；校核水位时，边墙高度H=1.682m。收缩段边墙高度具体计算见表2-5。收缩段最大流速v=3.04m/s<7~8m/s，不考虑掺气所增加水深，故H=h+△。泄槽段边墙高度具体计算见表2-6。

表2-5 收缩段边墙高度计算表 断面距渐变计算水深安全超高 边墙高度 计算情况 断面 断首端距离h(m) △（m） H（m） （m） 首端 0 1.92 1.0 2.92 设计水位 尾端 35 2.75 1.0 3.75 校核水位

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首端 尾端 0 35 2.49 3.5 0.7 0.7 3.19 4.20