冲沙闸泄洪闸.doc

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1、5.3.2闸孔设计5.3.2.1冲沙闸的设计流量计算：Q1=10%~15%Q设计=（10%~15%）*2720m3/s=272~408m3/sQ2=2*Q引用=2*46.6m3/s=93.2m3/sQ设计—设计洪水流量；Q引用—电站引用流量。鉴于以上计算结果，选定在设计洪水位的过流量为Q冲沙闸=350m3/s。流速计算：v====m/s=25.81m/sv—设计洪水位下冲沙闸的流速；g—重力加速度；h—设计洪水位下冲沙闸的流速水头。由得==16.95m2从而确定冲沙闸的闸孔尺寸为：闸孔宽为4m，闸孔高为5m。5.3.2.2泄洪闸

2、的设计在正常水位为897.00m，泄洪冲沙闸堰顶高程为863.0m，=4610m3/s，=350m3/s。=-=4610-350m3/s=4260m3/s.（1）泄洪闸闸孔尺寸的估算由于泄洪闸泄流时为闸孔出流，故按闸孔出流公式计算：（1）—通过泄洪闸的总流量（m3/s）；—闸孔数；—闸孔净宽（m）；—流量系数；—闸孔开度（m）；—重力加速度；—堰上水头（m）。根据上面的公式可求出闸孔总过水面积为：206.28m2我国大、中型水闸的宽度一般采用812m。同时本设计闸孔总面积较小，闸孔数不宜过多。在闸孔较少时，为便于闸门对称开启，使

3、过闸水流均匀，避免由于偏流造成闸下局部冲刷和使闸室结构受力对称，孔数宜采用单数。当采用3孔泄洪闸时，单孔闸门面积=68.76m2当采用5孔泄洪闸时，单孔闸门面积=41.26m2在坝址选择时已确定泄洪冲沙孔闸坝段长50m，故选用3孔泄洪闸+1孔冲沙闸的布置形式。（2）泄洪闸闸孔尺寸的必选及确定由=68.76m2，选取一下4种方案进行比较，选择其中较优方案作为泄洪闸的最终尺寸。方案一：闸孔宽8m，闸孔高8m，均为潜孔。方案二：闸孔宽8m，闸孔高9m，均为潜孔。方案三：闸孔宽8m，闸孔高10m，均为潜孔。方案四：闸孔宽8m，闸孔高11

4、m，均为潜孔。方案比较：方案一：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：==3965.14m3/s方案二：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：==4460.78m3/s方案三：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：==4956.43m3/s方案四：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：==5452.07m3/s通过水力学计算，四种方案中除方案一过流能力不满足要求外，其它三种方案都满足泄流能力的要求。考虑闸门尺寸增大的同时会使钢材的使用量和启闭设备的投入增大，相对投资大，故选择方案二。5.3.2.3泄流能力的计算泄水建筑物由3孔泄洪+1孔冲沙闸组

5、成，为3级建筑物，相应洪水标准为：设计洪水流量（P=1%）Q=2720m3/s校核洪水流量（P=0.1%）Q=4610m3/s当洪水来流量小于400m3/s时，泄流量为3孔泄洪+1孔冲沙闸泄流量和进水闸的引用流量。当洪水来流量大于400m3/s时，电站停止发电，泄流量为3孔泄洪+1孔冲沙闸泄流量。泄洪闸冲砂闸泄流能力按以下公式计算：式中：—流量（m3/s）；—堰流淹没系数；—侧收缩系数；—流量系数,取0.360；—闸孔数；—闸孔净宽（m）；—计入行近流速水头的堰上水头（m）。泄洪闸由于布置为潜孔，当泄流时为堰流时（e/H＞0.7

6、5）按照上述的堰流公式进行泄流计算，当泄流时为孔流时（e/H＜0.75），泄流能力按闸孔出流公式计算：式中：μ—流量系数；e—闸孔开度（m）。其余符号同前。（1）当洪水流量=4610m3/s时；1）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。假设校核洪水位为894.00m，则泄洪闸e1/H=9/32=0.28＜0.75，冲沙闸e2/H=5/32=0.16＜0.75。故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。=4259.44m3/s=394.39m3/s=+=4653.83m3/s＞4610m3/s2）在校核洪水流量时，3孔泄

7、洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。假设校核洪水位为893.00m，则泄洪闸e1/H=9/30=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30=0.17＜0.75。故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。=4190.18m3/s=387.98m3/s=+=4578.16m3/s＜4610m3/s3）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。假设校核洪水位为893.50m，则泄洪闸e1/H=9/30.5=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30.5=0.16＜0.75。故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。=4224.95m3/

8、s=391.20m3/s=+=4616.15m3/s＞4610m3/s4）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。假设校核洪水位为893.45m，则泄洪闸e1/H=9/30.45=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30.45=0.16＜0