圆筒式放水塔及涵洞结构计算书.doc

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1、一、溢洪道加固设计溢洪道位于大坝右侧，为开敞式宽顶堰溢洪道。根据安全评价报告及其结论:溢洪道浆砌石外包砼结构边墙，两侧浆砌石衬砌开裂、老化严重，底板冲刷破坏有裂缝，裂缝宽为2cm；溢洪道尾部出现冲刷坑。经本次水文分析计算，溢洪道泄洪不满足要求。基于溢洪道存在上述的问题，需要对溢洪道进行除险加固处理。5.5.1溢洪道除险加固设计溢洪道位于大坝右侧，堰顶高程为102.87m，堰顶宽度为20.0m。溢洪道原浆砌石老化严重，底板冲刷破坏有裂缝，尾部出现冲刷坑，且泄洪能力不满足要求。本次初步设计，拟加固溢洪道左岸浆砌石边墙及底板，拆除右岸浆砌石边墙，加宽溢洪道5m,以致其由原来净宽2

2、0m增至25m；并加固溢洪道连接段底板。5.5.2基本资料堰顶高程：H=101.87m;正常水位：h正=101.87m;设计水位：h设=103.23m;洪峰流量：h（P=2％）=96.90m3/s;最大泄量：Q设=77.52m3/s;校核水位：h校=103.79m;洪峰流量：h（P=0.2％）=133.40m3/s;最大泄量：Q校=112.73m3/s。5.5.3水面曲线计算及边墙高度确定1、水面曲线计算本次初步设计，溢洪道分为二段泄水槽计算。第一段泄水槽长度L1=18.50m,进口段水深h1=103.79-101.87=1.92m,槽底宽度B=25.0m,坡比I=（101

3、.87-99.57）/18.50=0.124；第二段水深h2=h1末，泄水槽长度L1=3.70m,宽度均为B=25.0m,坡比I=（99.57-97.14）/3.70=0.657。计算公式采用科技大学编写的《水力学》为：ΔS=(E2-E1)/(I-J)式中：Es1=h0+u12/2gEs2=h1+u22/2gJ=(J1+J2)/2J=u2/C2RC=R1/6/nA=b.hX=b+2hR=A/XΔS---计算流段长度（m）,E---断面比能（m）,J—水力坡度，U—断面平均流速（m/s）,A---过水断面面积（m2）,b---断面水面宽度（m）,X---湿周（m）,R---水

4、力半径（m）,C---才系数，n—泄水槽粗糙系数，浆砌石水泥砂浆抹面取n=0.017。计算结果如表5.5-1、表5.5-2和表5.5-3。表5.5-1第一段水面线计算成果表（坡降i=0.124,段长Li=18.5m）计算断面计算水深（m）过水断面面积（m²）流速（m/s）距始端距离（m）11.9248.002.350.0020.7518.726.024.6330.6616.566.819.2540.6115.187.4313.8850.5714.427.9418.50第一段泄水槽：正常水位：h0=0.406m;临界水深：hk=1.275m;临界坡度：Ik=0.0030；因h

5、0

6、取a=0.5m。5.5.4消能计算原溢洪道为矩形泄水槽，平均宽度b=14.00m。无消力池长度和海漫长度设施。本次消能计算采用《水力学》公式为：E0=hc+Q2/2gψ2Ak2式中：E---断面比能（m）,hc--边墙高度(m),ψ—流量系数，取0.90，Ak—临界水深过水断面面积（m2）。计算结果如表5.5-3。表5.5-3消能计算成果表单宽流量（m³/s.m）堰顶水深ht(m)跃前水深hc(m)跃后水深hc"(m)消力池水深T(m)消力池长度Lk(m)备注4.5091.920.4482.630.5011.30经采用计算机《理正消能工水力计算》软件计算，消力池水跃长度为L

7、=11.30m,出口断面落差0.45m。因此，消力池设计长度采用Lk=11.50m,深度d=0.50m,满足设计要求。5.5.5溢洪道加固设计(1)基本资料土的摩擦角（水上）：Φ上=25°；土的摩擦角（水下）：Φ下=18°；土的湿容重：γs=18KN/m³；土的浮容重：γf=10KN/m³；浆砌石容重：γj=21KN/m³；墙后水位：H=1.00m；地基与墙基摩擦系数：f=0.5。（2）挡土墙结构设计本次设计挡土墙结构、消力池结构如图六-初设-溢洪道（1）。（3）稳定计算方法和工况挡墙稳定分析按重力式挡土墙验算，计