溢流堰设计说明书
筛板萃取塔溢流堰设计

筛板萃取塔溢流堰设计
1. 设计液位高度:液位高度应该略高于筛板的高度,通常在筛板高度的1.2到1.5倍之间。
2. 溢流堰设计:溢流堰的设计应该考虑到它的高度和宽度,以确保可以承受溢流的压力和流量。
同时,为防止液体外溢,溢流堰的高度应该准确地计算,不能过高或者过低。
3. 斜板设计:为了提高溢流流量,可以采用斜板的设计。
在设计中,斜板的倾角和长度应该得到合理的计算和确定。
4. 溢流口位置:溢流口的位置应该明确,方便检查和清洗,并且不能影响到塔体内部的液位。
5. 溢流口尺寸:溢流口的尺寸应该根据设计计算确定,不能设计得过小或者过大。
6. 液体流量计算:设计时需要计算液体的流量,以确保能够满足工艺的需要。
综上所述,筛板萃取塔溢流堰设计需要考虑多方面因素,包括液位高度、溢流堰设计、斜板设计、溢流口位置和尺寸以及液体流量等。
设计时应该根据实际情况和工艺需要进行合理的计算和选型。
溢流堰施工方案

溢流堰施工方案平泉县瀑河溢流堰置石工程溢流堰施工专项方案编制:审批:日期:陕西新鸿业生态景观设计工程有限公司目录一、工程概况二、施工方案1、土方开挖2、施工降水3、基底土方平整打夯4、模板工程5、混凝土工程6、景石堆砌7、混凝土砂浆勾缝8、生态袋灌木及铺设三、施工材料运输四、文明施工保障措施五、安全生产保障措施溢流堰施工专项方案一、工程概况本标段设计溢流堰共分5种形式:1、斜坡流坝2座2、叠石流坝2座3、混合流坝2座4、台阶流坝2座5、直流坝2座二、施工方案主要施工内容为:土方开挖→基底平整打夯→模板工程→混凝土工程→拆模→景石堆砌→混凝土勾缝→预埋线管→生态袋灌木及铺设1、土方开挖1.1测量放线测量人员做好技术准备,外围控制线施工放样到实地,并随时跟踪标高控制,严禁超挖。
1.2土方开挖本工程土方为淤泥流沙采取人工开挖,挖出的淤泥流沙土方运至在指定的空场地内,运距5KM以内,用反铲挖掘机装车。
2、施工降水河水渗出汇集到基坑中,我方使用如下设备用于基坑抽水。
现场抽水由专人记录好抽水设备的类型及数量、工作起始和终止时间、施工降水的区域,计量以机械连续工作8个小时为一个台班计算,降水结束做好计量单并交由监理方核对签字。
3.基地土方平整打夯打夯采用汽油立式打夯机由最靠近基础边由里向外来回分层夯实。
4、模板工程溢流坝的施工涉及到模板的安装,采用竹胶板,规格为2440*1220*14,用于侧模板以及顶模板,松木方料规格为80*60用于模板连接排挡,钢管Φ48*3.5,围楞和搭支模架,扣件用于支模钢管架体的连接与紧固根据测量放样提供的尺寸和控制点进行模板安装。
模板安装要有足够的强度、刚度和稳定性,以保证混凝土的浇筑后结构物的形状和相互位置等符合设计要求,因此在模板安装过程中,设置足够的临时固定设施,以防模板变形。
模板安装前要清理其表面杂物,对已变形的模板进行校正。
模板表面涂脱模剂以保证其光洁平整,模板拼接严密紧闭,以免漏浆加强保护。
溢流坝水力计算说明书

溢流坝水力计算说明书基本资料见《任务指导书》一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (1) 由《资料》可知,坝址处河道断面为矩形断面 (2) 计算公式(按明渠均匀流计算,即谢才公式计算): V=C RiQ=AC RiC=n1R 6/1 A=bn X=b+2h R=XA (3) 计算(五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深,采用迭代法计算水深,即矩形断面迭代公式为:bh b inQ h 5/25/3)2()(+=a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h将已知数据代入公式(Q=12503m /s ,i=0.001,n=0.04,b=52m )得:52)2.52()001.0125004.0(5/35/3h h +⨯= 首先设水深h 01=0,代入上式,则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有:h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h如a 所示,用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线(图一):溢流坝剖面图下游河道水位与流量关系计算表(表一)(图二)二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 (1) 坝顶高程的确定(参考例8-5) a 、 坝上水头H 0计算:3/2)2(0gmB QH σε=计算:1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关,侧可先假设侧收缩系数ε,求出H ,再校核侧收缩系数的值。
因堰顶高程和水头H0未知,先按自由出流计算,取σ=1.0,然后再校核。
由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90,则;3/2)8.9285502.090.00.11250(0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=H =6.25(m)2、计算实际水头H 。
第四章溢流坝段设计说明

第四章溢流坝段设计4.1孔口设计1.确定工程等级本工程基本资料防洪要求减轻洪水对A市和A平原的威胁,在遇到5000年一遇和1000年一遇的洪水时,经水库调洪后,洪峰流量由原来的12100立方米/秒、10900立方米/秒分别削减为6350立方米/秒、5750立方米/秒。
要求设计洪水时最大下泄流量限制为6550立方米/秒。
其他参数见表4。
4-1由此可以确定水工建筑物工程等级为Ⅰ级。
2.孔口形式选择溢流重力坝既要挡水又要泄水,不仅要满足稳定和强度要求,还要满足泄水要求。
因此需要有足够的孔口尺寸、较好体型的堰型,以满足泄水的要求;且使水流平顺,不产生空蚀破坏。
溢流坝的泄水方式主要有以下两种:(1)开敞溢流式除泄洪外,它还可排除冰凌或其它漂浮物,如图 1 所示。
堰顶可设置闸门,也可不设。
不设闸门时,堰顶高程等于水库的正常高水位,泄洪时库水位雍高,从而加大了淹没损失,但结构简单,管理方便,适用于泄洪量不大、淹没损失小的中小型工程;设置闸门的溢流坝,闸门顶高程大致与正常高水位齐平,堰顶高程较低,可利用闸门的开启高度调节库水位和下泄流量,适用于大型工程及重要的中型工程。
闸门在顶部,操作方便,易于检修,工作安全可靠,所以,开敞溢流式得到广泛采用。
(2)大孔口溢流式为了降低堰顶闸门的高度,增大泄流可采用带有胸墙的溢流堰,如图2 所示。
这种型式的溢流孔可按洪水预报提前放水,从而腾出较大库容蓄纳洪水,提高水库的调洪能力。
为使水库具有较大的泄洪潜力,宜优先考虑开敞式溢流孔。
(3)综合上面所述,本设计采用开敞式溢流设闸门。
图1开敞溢流式堰图2孔口溢流式堰3.孔口尺寸确定从基本资料中得知,本电站4台5万千瓦机组。
正常蓄水位为2184.5米,汛期限制水位为2182米,死水位2163米,4台机满载流量332立方米/秒,相应尾水位2103.5米。
(1)单宽流量的确定。
通过调洪演算,可得出枢纽的总下泄流量Q总(坝顶溢流、泄水孔及其他建筑物下泄流量的总和),通过溢流孔口的下泄流量应为Q 溢=Q总−αQ式中;Q0为经过电站和泄水孔等下泄的流量,α为系数,正常运用时取0.75~0.9,校核运用时取1.0。
溢流堰工程工程施工方案(3篇)

第1篇一、工程概况溢流堰工程是水利枢纽工程的重要组成部分,其主要作用是调节上游水位,防止洪水灾害,同时兼顾发电、灌溉、供水等功能。
本工程位于XX河上游,建设地点为XX市XX县,工程规模为中型,总库容为XX万立方米。
工程主要包括溢流堰主体结构、上下游连接段、溢洪道、上下游引水渠等。
二、施工组织设计1. 施工部署(1)施工顺序:按照“先地下、后地上,先主体、后附属,先关键、后一般”的原则进行施工。
(2)施工阶段划分:施工准备阶段、主体工程施工阶段、附属工程施工阶段、工程验收阶段。
2. 施工进度计划根据工程特点和施工组织设计,制定详细的施工进度计划,确保工程按期完成。
3. 施工资源配置(1)人员配置:根据工程规模和施工进度,合理配置各类施工人员,包括技术人员、管理人员、施工人员等。
(2)设备配置:根据施工需要,配置各类施工设备,如挖掘机、推土机、混凝土搅拌站、运输车辆等。
(3)材料配置:根据施工进度,提前储备各类建筑材料,确保施工过程中材料供应充足。
三、施工工艺1. 溢流堰主体结构施工(1)基础处理:对溢流堰基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(2)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
(3)模板安装与拆除:根据设计要求,合理设计模板体系,确保模板安装牢固,拆除方便。
2. 上下游连接段施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
3. 溢洪道施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
4. 上下游引水渠施工(1)土方开挖:采用挖掘机进行土方开挖,确保开挖质量。
(2)基础处理:对基础进行清基,确保基础坚实可靠。
(3)混凝土浇筑:采用泵送混凝土浇筑工艺,确保混凝土均匀密实。
溢流坝段设计

溢流坝段设计一、孔口设计 1、孔口形式本设计溢流坝段采用开敞式溢流坝,孔口形式采用坝顶溢流式,堰顶不设闸门,所以溢流堰堰顶高程即为正常蓄水位605m 。
2、孔口尺寸本设计溢流堰净宽51m ,每孔净宽17m 。
二、溢流坝剖面设计溢流坝曲线由顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段三部分组成,溢流面曲线采用WES 曲线。
1、设计依据《溢洪道设计规范》(SL 253-2002) 2、基本资料调洪演算成果汇总表工况上游水位(m )下泄流量(m3/s )下游水位(m)正常605.00 179.30 572.83 设计609.45 1248.39 576.29校核610.97 1831.76 577.54 有上述资料可得出H max =5.97m 。
3、溢流曲线设计溢流曲线具体尺寸要求如下图一所示,其中H d 为堰面曲线定型设计水头设计水头,规范要求按最大作用水头H max 的75%到95%计算,本设计采用80%倍的H max ,所以H d =4.78m 。
上游堰高P 1=42m>1.33H d =6.35m ,所以本设计为高堰流量系数m d =0.502。
1)、曲线上游圆弧段参数计算如下表所示:0.282Hd=1.348m R1=0.50Hd=2.39m 0.276Hd=1.319m R2=0.20Hd=0.956m 0.175Hd=0.837m R3=0.04Hd=0.191m曲线参数计算表0.175Hd0.276Hd0.282HdR 1=0.50H dR 2=0.20H dR3=0.04Hdxy2)、下游曲线段下游曲线段计算公式为:1n n d x kH y-=式中:H d 为堰面曲线定型设计水头;x ,y 为原点下游堰面曲线横纵坐标; n 与上游堰坡有关; k 当P 1/H d >1.0时,k 值由规范查取,当P 1/H d ≦1.0时,k 取2.0到2.2。
上游堰坡垂直,所以由规范查的n=1.85;P 1/H d =8.8>1.0,所以由规范查的k=2.0。
《溢流堰施工设计》word版

洋县卡房水利枢纽工程溢流堰施工组织设计1.概况及工程量1.1概况溢流堰是卡房水库工程的主要泄洪建筑物,分布在大坝7#、8#、9#坝段,开敞式表孔溢流结构,共6孔,每坝段2孔,各孔堰首宽度均为10m,各坝段右表孔堰尾宽度分别为11.23m,11.7m和10.94m,左表孔堰尾宽度均为 2.5m。
堰顶高程▽886.2m,各坝段右表孔堰尾高程为▽866.2m,左表孔堰尾高程为▽859.52m;堰面长度均为25.38m,其中桩号0+12.8m上游侧为C30普通混凝土浇筑,下游侧为C30高强耐磨粉煤灰混凝土浇筑。
各坝段右表孔堰面0-1.0 m至0+0.41m、0+14.62m至0+24.38m和各坝段左表孔堰面0-1.0m至0+0.41m、0+17.3m至0+24.38m均为圆弧线段,各表孔0+0.41m至0+12.8m是函数关系式为y=0.1273x1.85的曲线段,其余部位均为坡比1:0.5的斜直线段。
各表孔堰顶部位设平板闸门,闸顶设交通桥,桥面宽度5m。
1.2工程量卡房水库溢流堰的主要工程量为混凝土浇筑11243m3,其中普通混凝土5686m3,高强耐磨粉煤灰混凝土5557m3,钢筋制安305 T,模板制安9500 m2,铜止水制安230m。
2.0施工程序及方法:溢流堰总的施工程序是:沿堰面长度方向,以桩号0+12.8为界,按先下游、后上游,先堰面、后墩墙的顺序进行施工。
2.1堰面施工程序及方法:0+12.8m桩号下游部分堰面:先对各坝段右表孔进行施工,混凝土浇筑分四期完成,一、二期混凝土浇筑高度分别为3m、3.73m,高程分别为▽858—▽861,▽861—▽864.73,三、四期混凝土为堰面部分分两次浇筑完成,每期浇筑长度为5—6m。
再对各坝段左表孔进行施工,堰面混凝土浇筑自下而上分两期完成。
按堰面长度方向每期浇筑长度为5—6m。
0+12.8m桩号上游部分堰面:堰面混凝土施工以孔为施工单元,由右向左逐孔进行施工,每孔混凝土分五期进行施工,一、二、三期混凝土为堰首底部▽883以下部位的混凝土,浇筑高度分别为1.5m、1.47m、3.13m,高程段分别为▽876.7—▽878.20,▽878.20—▽879.87,▽879.87—▽883,四、五期混凝土为堰面部分,分两次浇筑完成,每期浇筑长度为6—7m。
溢流堰施工方案

平泉县瀑河溢流堰置石工程溢流堰施工专项方案编制:审批:日期:陕西新鸿业生态景观设计工程有限公司目录一、工程概况二、施工方案1、土方开挖2、施工降水3、基底土方平整打夯4、模板工程5、混凝土工程6、景石堆砌7、混凝土砂浆勾缝8、生态袋灌木及铺设三、施工材料运输四、文明施工保障措施五、安全生产保障措施溢流堰施工专项方案一、工程概况本标段设计溢流堰共分5种形式:1、斜坡流坝2座2、叠石流坝2座3、混合流坝2座4、台阶流坝2座5、直流坝2座二、施工方案主要施工内容为:土方开挖→基底平整打夯→模板工程→混凝土工程→拆模→景石堆砌→混凝土勾缝→预埋线管→生态袋灌木及铺设1、土方开挖1.1测量放线测量人员做好技术准备,外围控制线施工放样到实地,并随时跟踪标高控制,严禁超挖。
1.2土方开挖本工程土方为淤泥流沙采取人工开挖,挖出的淤泥流沙土方运至在指定的空场地内,运距5KM以内,用反铲挖掘机装车。
2、施工降水河水渗出汇集到基坑中,我方使用如下设备用于基坑抽水。
现场抽水由专人记录好抽水设备的类型及数量、工作起始和终止时间、施工降水的区域,计量以机械连续工作8个小时为一个台班计算,降水结束做好计量单并交由监理方核对签字。
3.基地土方平整打夯打夯采用汽油立式打夯机由最靠近基础边由里向外来回分层夯实。
4、模板工程溢流坝的施工涉及到模板的安装,采用竹胶板,规格为2440*1220*14,用于侧模板以及顶模板,松木方料规格为80*60用于模板连接排挡,钢管Φ48*3.5,围楞和搭支模架,扣件用于支模钢管架体的连接与紧固根据测量放样提供的尺寸和控制点进行模板安装。
模板安装要有足够的强度、刚度和稳定性,以保证混凝土的浇筑后结构物的形状和相互位置等符合设计要求,因此在模板安装过程中,设置足够的临时固定设施,以防模板变形。
模板安装前要清理其表面杂物,对已变形的模板进行校正。
模板表面涂脱模剂以保证其光洁平整,模板拼接严密紧闭,以免漏浆加强保护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
溢流坝段既是挡水建筑物,又是重力坝枢纽中最重要的泄水建筑物。
设计时,除了应满足稳定和强度要求外,还要满足因泄水带来的一系列要求,包括:(1)具有足够的孔口体形尺寸和较高的流量系数,,以使之具有足够的溢流能力。
(2)应具有良好的孔口体形,以使水流平顺地过坝,不产生有害的负压、震动和空蚀等。
(3)保证下游河床不产生危及坝体安全的局部冲刷。
(4)溢流坝段在枢纽中的位置,应使下游水流流态平顺,不产生折冲水流,不影响枢纽中的其他建筑物的正常运行。
(1)又灵活可靠的下泄水流控制设备,如闸门启闭机等确定溢流断面长度4.1.1 设计单宽流量溢流重力坝的单宽流量q需综合考虑地质条件、枢纽布置、下游河道水深和消能工设计等因素,通过技术经济比较后选定。
单宽流量愈大,所需的溢流前缘愈短,对枢纽布置有利,但下泄水流动能大,对下游消能防冲不利,。
近年来随着消能工技术的进步,选定的单宽流量也不断增大。
本设计中,三峡坝之下游段地质条件优良,故可假定单宽流量q=200m3/s,据此可假定溢流坝段长度。
(1)设计洪水位工况下:Q = 23540 m3/s则可假定(2)校核洪水位工况下:Q = 35260 m3/s则可假定选取二者中的最大值,确定溢流段长度为176.3m本设计选用平面钢闸门形式,因其结构简单,而且闸墩受力条件良好。
取孔口净宽为b = 8 米。
a、计算孔口数:(1)设计洪水位工况下:(2)校核洪水位工况下:由此可确定孔口数为22孔。
据此计算Q溢= 22×8×200 = 35300 m3/s,满足设计洪水位和校核洪水位工况下所需的下泄流量。
b、闸门布置:溢流坝段表孔采用平面钢闸门,常用的布置有跨缝布置和跨墩布置,其中跨缝布置可以减少闸墩长度,但对地基要求较严格,若产生地基不均匀沉降则对闸门启闭运行极为不利,而跨墩布置可以适当放松对地基的要求,然而却增加了闸门的长度,使整个溢流坝段长度增大,对其经济性产生影响。
综合各方面因素,鉴于三峡工程所在地地基条件优良,故选用跨缝布置。
经考虑论证后选取闸墩厚度为13m,则每段坝长为13+8=21m。
c、溢流坝段前缘总长:溢流坝顶装设闸门时,用坝墩将溢流坝段分割成若干个等宽的孔口。
设孔口宽度为b,则孔口数n = L/b。
,令闸墩厚度为d。
闸门段长L = 22×8+(22-1)×13 = 449m因为采用跨缝布置,考虑深孔的交错布置(深孔为23孔,由下章可知),故其溢流坝段前缘总长为:L= L + 2d + b = 483 m.。
4.1.2 堰顶总水头的确定由调洪演算求出的设计洪水位及相应的溢流坝下泄流量Q溢,可求的堰顶设计总水头H0。
利用堰流公式计算H:(4·1)式中:Q溢—表孔下泄洪水的流量,有设计资料Q溢=23540m3/s;n —孔口数,22;b —表孔净宽,8m;—闸墩侧收缩系数,与墩头形式有关,初拟时可取,本计设计取;—淹没系数,因其为自由出流,故取;m —流量系数,以三峡工程为高坝,初拟时根据水工建筑物经验可预定P1/Hd≥,可以不计行近流速,取m = 。
H-堰顶设计总水头。
将各参数代入上式,得堰顶设计水头:H=16.23m则:堰顶高程=设计水位-堰顶水头=175-=158.53 m本设计取158 m。
检验:结合本设计结果,。
故可以不计行近流速,满足假设条件。
综上所述:本设计溢流表孔坝段分成23个坝段,分缝布置故有22个孔口;选用平面钢闸门,闸门宽8米,堰顶高程为158米。
溢流面曲线设计溢流重力坝的溢流面由顶部曲线段,中间直线段和下游反弧段三部分组成。
设计要求为:①有较高的流量系数;②水流平顺,不产生有害的负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便。
4.2.1 定型设计水头的确定Hs定型设计水头即坝剖面设计时采用的堰顶水头,一般取校核水位时堰顶水头Hzmax的75%-95%,并满足下列要求:①遇校核水位闸门全开时,堰顶附近出现的负压不得超过3-6m水柱;②遇常遇洪水位(等于或低于20年一遇的洪水)闸门全开时,坝顶附近不得出现负压。
Hzmax=校核洪水位-堰顶高程= = 22.4m当实际来水的堰顶水头HZ 高出HS时,堰顶附近将出现负压,HZ超出HS愈大,负压值愈大,显然,遇到校核洪水位,即HZ =HZmax时,堰顶附近将出现最大负压值。
选用不同定型设计水头时堰顶附近可能出现的最大负压值见下表:S使其流量系数减少,减少溢流段下泄量,所以要考虑有一定的负压值,但负压值=,即最大负压值为不宜过大,不能超过规范规定的3~6米水柱,本设计取用HSHs=90%Hzmax=90%×=20.16m4.2.2 堰面曲线的设计重力坝溢流面曲线由顶部曲线段AB、中间段BC和下部反弧段CD三部分组成。
设计要求是:①有较高的流速系数;②水流平顺,不产生有害的负压和空蚀破坏;③体形简单,造价低,施工方便。
如图4—1图4—1A、顶部曲线段开敞式坝顶溢流的顶部曲线,其合理形式应与薄壁堰的水合下缘曲线相吻合。
本设计采用WES型曲线,此曲线又以堰顶O为界分为上游段AO和下游段OB。
图4·2a、上游段AO应有利于改善堰面压力和流速分布,提高流量系数,宜用1/4椭圆曲线,其方程为(4·2)式中:aHs、bHs-椭圆的长、短半轴,因上游坝面铅直,可取a=3a本设计取a=、b=,即:aHs=× = 5.85mbHs=× = 3.43m方程简化为:以堰顶为原点,各点坐标见下表:b、下游段曲线OB采用WES曲线,方程为x n=KHs n-1 (4·3)式中:K、n-与上游坝面坡率(△y/△x)有关的系数,按《水工建筑物》表2-10采用。
由上游面铅直即(△y/△x)=3:0,查得K=,n=。
按WES曲线与中间直线段相切,中间直线段坡率取为与挡水坝段相同为1:,令dy/dx=1:得切点B的坐标为(,)同样以堰顶为原点,坐标轴y轴向下为正向对方程列表计算,故OB段各点坐标见下表:B、中间直线段其上部与坝顶曲线相切,下部与反弧段曲线相切,坡率与挡水坝段的下游坝面坡率相同,取为1:。
C、下部反弧段为使下泄水流平顺地与下游水面衔接,常采用反弧曲线。
a、效能方式的选择溢流坝消能防冲设计的任务是在尽可能短的距离内使下泻水流的动能消耗在水流内部的紊动和水流与空气的摩擦中,并与下泻水流平顺地连接起来,不产生危机大坝安全的河床或河岸的局部冲刷。
常用的消能方式有:底流消能,挑流消能,面流消能和戽流消能。
各种消能方式适用的条件不同。
底流消能适用与坝体下游基岩软弱没有排冰或过漂浮物要求的中低水头坝,多用于中小型工程。
挑流消能适用于基岩教完整,抗冲能力较强的高中水头溢流坝。
面流消能适用于尾水较深而水位流量变幅不大,河床与两岸抗冲能力较强的中低水头坝,而戽流消能适用于尾水较深,无航运或排漂要求,下游河床及两岸抗冲能力较强情况。
考虑到三峡坝基基岩完整坚硬,水头较高且有排冰排漂要求,经过比较选用挑流消能。
挑流消能的设计要求是:尽量使水股在空中扩散和掺气的程度大,挑射距离远,水舌入水角β小。
b、鼻坎型式的选择常用的鼻坎型式有连续式和差动式两种。
连续式鼻坎构造简单,坎上水流平顺,不易空蚀,水流挑距远;差动式鼻坎消能效果较连续式好,但挑距较小,坎壁易空蚀,施工复杂,故选用连续式鼻坎。
c 、鼻坎高程的确定假设鼻坎高程为,由《水工设计手册》可查得以下一组公式:(4·4) 本设计选用校核洪水位工况作为计算工况 式中:— 校核洪水位时的单宽流量,;代入可得鼻坎处的平均流速为:d 、反弧半径和挑角的确定图4·2(4·5)式中:L —水舌距离,m ;—坎顶水面流速,约为鼻坎处平均流速,m ; —鼻坎挑角;—坎顶平均水深h 在铅直方向的投影,m ; —坎顶至下游河床面的高差,m ; g —重力加速度,9.8m/s 2反弧半径R 可按(4-10)h 选用,h 为校核水位闸门全开时反弧段 最低点处的水深。
本设计取用R=6h 。
将鼻坎处的平均水深代入得:选取坝基高程为5m ,则:52-=H h 溢流坝段的简化图如(图4·3)由上图根据几何知识得:根据三角形基本剖面知:,得º则得:,C点高程为:鼻坎到上游的距离为:图4. 4反弧段半径:则:综上所述:用Excel进行试算,过程见(附表4·1)。
本设计综合考虑,表孔和深孔的泄流不发生冲突,同时也不与深孔的冲坑相复合,以及工程量的实际施工关系故而取,º。
从而得:为使水流转向平顺,本设计取。
C点高程为:e、计算最大冲坑深度冲坑深度取决于水流的冲刷能力和河流的抗冲能力。
开始泄流时,前者大于后者。
河床被冲刷形成冲刷坑。
随着冲刷加深,水垫高度加大,入射水流得以缓冲,动能和冲刷能力减小,直至二者平衡时,冲坑深度趋于稳定。
本设计按溢流坝段右端进行计算。
规范(SDJ22-78)推荐采用以下经验公式估算最大冲坑水垫厚度:(4·6)—水垫厚度,自水面算至坑底,m;式中:tkq —单宽流量,校核洪水位工况下q=,设计洪水位工况下H —上下游水位差,校核洪水工况下:H==97.4m;设计洪水工况下:H = 175-62 = 113m;—冲坑系数,对坚硬完整的岩石,=~,取=。
将各参数代入式中,得:校核洪水工况下:下游水深: >故河床不形成冲刷坑,满足条件。
设计洪水工况下:下游水深:>故河床不形成冲刷坑,满足条件。
导墙设计4.3.1 不掺气水面线的确定a、WES型溢流坝面的与下游直线段的切点坐标(Xt ,Yt)可按下是求得(4·7)式中:有前设计得,切点坐标为(,)b、曲线段长度LC根据《水工设计手册卷六》,对于WES曲线LC 由X/Hd查算,其中X从堰顶开始向下游计算。
查表得:则:上游堰面长度为下游堰面长度为 c、直线段长度从切点到直线上任意一点(Xi ,Yi)的距离(4·8)式中:—直线段坝面与水平方向的夹角,本设计为d、从堰面顶曲线起点到(Xi ,Yi)的坝面距离(4·9)到反弧段起点的距离:e、边界层厚度(4·10)式中:K —坝面粗糙系数,对于混凝土坝面,一般取(~)㎜,本设计取㎜.则反弧段起点的边界层厚度为f、计算单宽流量(4·11)式中:H —堰上水头,本设计取校核洪水时的水头H = 22.4m;m —水头H时的流量系数,本设计考虑到施工放样时误差和堰面平整,按水工建筑规范取m = ;g —重力加速度。
校核洪水位时的单宽流量:g、试算法推求势流水深hp选用公式为:(4·12)用Excel试算,过程见附表(4—1)采用校核水深H=,α=h、正交与坝面的坝面水深(4·13)4.3.2 掺气水面线确定a、自然掺气开始发生点的位置Lk选用经验公式:(4·14)式中:q —单宽流量,本设计取校核洪水位工况下b、掺气水深选用公式:(4·15)式中:h —不计入波动及掺气的水深m;h—计入波动及掺气的水深m;bv —不计入波动及掺气的计算断面上平均流速m/s;ζ—修正系数,一般取~,是流速和断面收缩情况而定,本设计取为结合势流水深的试算,本设计h的计算也进行试算,过程见附表(4—1)4.3.4导墙的确定综上所述,WES曲线的导墙的顶高程于坝顶同高程为185m。