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某水利枢纽拱坝设计计算书
枢纽布置
1.1 调洪演算
1.1.1 基本资料的收集
1、根据蓝图上的典型洪水过程线,用同倍比放大法放大得出设计、校核洪水过程线。
同倍比放大法:以洪峰控制,其放大倍比为:
-以洪峰控制的放大系数
-设计、校核标准下的洪峰流量
-典型洪峰流量
水库的设计标准P=1%,其洪峰流量为3785m3/s;校核标准P=0.1%,其洪峰流量为5285m3/s。放大后的设计、校核洪峰过程线如表1-1。
设计放大系数:;校核放大系数:。
表1-1
天 0.7 1 2 3 3.5 4 5 6 7 8 典型洪峰流量(m3/s) 400 440 800 2200 2760 2480 1600 920 480 400 设计洪峰流量(m3/s) 549 603 1097 3017 3785 3401 2194 1262 658 549 校核洪峰流量(m3/s) 766 843 1532 4213 5285 4749 3064 1762 919 766
2、水库水位~容积曲线如蓝图所示。
3、上游的最高限制水位为87m。
4、下游最大允许下泄流量:正常情况下为3200m3/s;校核情况下为3500m3/s。
5、起调水位为正常蓄水位82m。
6、起调时刻为来流量等于正常水位闸门全开时的泄量。
1.1.2 孔口尺寸的拟定
方案一:
①单宽流量q=80 m2/s;
②溢流前沿长度为: 设计情况:3200/80=40m
校核情况:3500/80=42m
③孔口尺寸: 设计情况:中孔:孔宽6m,孔高7m,孔数3个;
深孔:孔宽6m,孔高7m,孔数3个。
校核情况:中孔:孔宽6m,孔高7m,孔数3个;
深孔:孔宽6m,孔高7m,孔数4个。
④孔口中心、底板高程:初拟底板高程时,中孔设在死水位(70m)以上,深孔设在泥沙淤积高程(60m)以上。
中孔:孔口中心高程:75m
底板高程:71.5m
深孔:孔口中心高程:64m
底板高程:60.5m
方案二:
①单宽流量q=70 m2/s;
②溢流前沿长度为: 设计情况:3200/70=45.7m
校核情况:3500/70=50m
③孔口尺寸: 设计情况:中孔:孔宽6m,孔高7m,孔数4个;
深孔:孔宽6m,孔高7m,孔数3个。
校核情况:中孔:孔宽6m,孔高7m,孔数5个;
深孔:孔宽6m,孔高7m,孔数3个。
④孔口中心、底板高程:中孔:孔口中心高程:76m
底板高程:72.5m
深孔:孔口中心高程:66m
底板高程:62.5m
1.1.3 调洪演算
方案一:
1、下泄流量计算:
中孔和深孔均为孔口出流,其下泄流量公式:
-流量系数。根据实验测定。对于薄壁小孔口自由出流=0.61~0.62。此处取0.62;
-孔口面积;
-工作水头。
2、根据拟定的孔口尺寸和基本资料,绘制下泄流量与水库水位关系曲线。并且绘制、两条双辅助线法必须的辅助线。校核情况如表1-2,图1-1;设计情况如表1-3,图1-2所示。
3、利用双辅助线图列表进行调洪演算,求解设计(校核)洪水位,检验是否超过上游淹没限制;求解最大的下泄流量是否符合下游防洪要求。校核情况如表1-6;设计情况如表1-7。
4、方案一满足工程要求。绘制下泄流量与时间关系曲线,查得校核最大下泄流量为3406.45m3/s,设计最大下泄流量为2645.75 m3/s;绘制水库水位与时间关系曲线,查得设计洪水位为84.65m,校核洪水位为86.96m。校核情况如图1-5,设计情况如图1-6所示。
方案二:
步骤同上。其下泄流量流量与双辅助线计算表及双辅助线图,校核情况如表1-4,图1-3;设计情况如表1-5,图1-4。调洪演算校核情况如表1-8;设计情况如表1-9。从下泄流量与时间关系曲线,查得校核最大下泄流量为3481.61m3/s,设计最大下泄流量为2734.36 m3/s;水库水位与时间关系曲线,查得设计洪水位为84.39m,校核洪水位为86.87m。校核情况如图1-7,设计情况如图1-8所示。
水位Z(m) 中孔Ho(m) μ 中孔A 中孔下泄流量q(m3/s) 底孔Ho(m) 底孔A 底孔q(m3/s) 总下泄流量q(m3/s) q/2
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