小型水工建筑物设计 溢流重力坝认知 2.5 溢流重力坝.pptVIP

利用溢流坝下游及反弧段的鼻坎，将下泄的高速水流挑射到空中，然后扩散掺气，水流跃落到坝下游河道内，在尾水水深中发生旋涡、冲击、掺搅、紊动、扩散，消除能量。跌落的水流将冲刷河床，形成冲刷坑，随着冲坑达到一定深度，将大量能量消耗在水流旋滚的摩擦之中，冲坑也趋于稳定。 摩阻消能、空中消能、水中消能。 原理： 消能过程： 当坝基有向下游延伸的缓倾角软弱夹层时，被冲坑切断，会危及大坝的安全和稳定。 适用条件： 基石比较坚固的中高溢流坝。 不适用条件： 挑流消能 三 溢流坝消能方式 小型水工建筑物设计 照准目标 矢志不渝 致用以学 行知并进 * 小型水工建筑物设计 小型水工建筑物设计 照准目标 矢志不渝 致用以学 行知并进 意见反馈 谢谢！敬请大家 提出意见！ 2.5 溢流重力坝  课程导入 回忆：重力坝的分类？ 坝顶能否溢流 非溢流坝 溢流坝  0.溢流重力坝的基本问题 2. 溢流坝断面设计 主要内容 1. 溢流孔口设计 3. 溢流重力坝的消能方式 4. 作业 0 溢流重力坝的基本问题 重力坝排水的路径有哪些？只有溢流坝一条路吗？ 溢流坝 溢流孔 排沙孔 电站 …… 0 溢流重力坝的基本问题 溢流坝的建筑物性质 溢流坝既是挡水建筑物，又是泄水建筑物。 泄洪保坝 输水供水 排沙 放空水库 施工导流 主要 功能 …… 溢流坝主要功能 0 溢流重力坝的基本问题 溢流坝的要求 （1）有足够的泄洪能力，满足泄洪要求； 稳定、强度要求 泄流要求 （2）水流平顺，尽量减小冲刷，负压和空蚀等； （3）防止下游产生不利流态，折冲水流及波状水跃等； （4）防止下游河床冲刷及冲坑安全; （5）不影响其他建筑物的正常使用。 溢流坝是枢纽中最主要的泄水建筑物。一般布置在主流对应的河床位置,并根据河床的性质，考虑溢流坝的长度。 一 溢流孔口设计 坝顶溢流式 大孔口溢流式 不设闸门时，堰顶高程等于水库的正常蓄水位，当堰顶设闸门时，堰顶高程较低，当闸门全开时，下泄流量与堰上水头H03/2成正比，超泄能力较大。 闸墩上部设固定胸墙或活动胸墙，可利用胸墙挡水，减少闸门的高度，降低堰顶高程。它可提前放水，腾出库容，提高调洪能力。遇特大洪水时可将活动胸墙吊起 ，加大泄洪能力，排放漂浮物。 一 溢流孔口设计 堰顶高程 不设闸门，正常蓄水位 设闸门，略低于正常蓄水位 检修闸门 工作闸门 WES堰 胸墙 一 溢流孔口设计 2.孔口尺寸 主要内容：过水前缘总宽度、堰顶高程、孔口的数量、尺寸等。 a——系数，一般取0.75—0.9 （1）前缘总净宽确定 q——单宽流量 （m3/s m）。 软弱岩石q=20~50m3/(s·m)； 中等坚硬岩石q=50~70 m3/(s·m)； 特别坚硬岩石q=100~150 m3/(s·m)； 地质条件好、消能效果好,可取最大值。 安康水电站达282.7m3/(s·m) 前缘总宽度 一 溢流孔口设计 （2）分孔 总净宽： 孔数少时取单数 孔数多时可单双 大、中型8—12m 加大可到8—20m 闸门宽高比1.5—2 总宽度： 式中：d为中墩厚度；t为边墩厚度 孔数 单孔净宽 一 溢流孔口设计 随堂练习1： Q总=2230m3/s，Q0=424m3/s，坝基岩石较好，坝基高程407.0m，试设计堰顶孔数和宽度（中墩取1m，边墩取1.5m） 同学设计结果分享【可在优慕课：项目二：任务五—我来答题】 （3）堰顶高程计算——堰顶溢流式 H V0 设计洪水位 堰顶高程=设计洪水位—H 参考随堂练习1，取侧收缩系数0.9，流量系数0.5，设计洪水位457m，计算堰顶高程。 随堂练习2： （3）堰顶高程计算——堰顶溢流式 （3）堰顶高程计算——大孔口溢流式 孔口面积 孔口流量系数 自由出流时为库水位于孔口中心高程之差，淹没出流时为上下游水位差 二 溢流坝断面设计 1.认识溢流曲线 负压 关于堰面泄流，老师有话说…… 看《规范》怎么说 二 溢流坝断面设计 1.认识溢流曲线 上游曲面 下游曲面 堰面曲线段 中间直线段 下游反弧段 三段 WES面 （1）上游曲线 二 溢流坝断面设计 Hd 定型设计水头，一般取Hmax的75%—95% 二 溢流坝断面设计 （2）下游曲线 二 溢流坝断面设计 二 溢流坝断面设计 （3）上游直线段 WES Ⅰ WES Ⅱ WES Ⅲ WES Ⅳ WES Ⅴ 二 溢流坝断面设计 （4）下游直线段 斜率1:0.6——1:0.8 二 溢流坝断面设计 对于带有胸墙的大孔口溢流坝 Hd 定型设计水头 ψ 孔口收缩断面的流速