侧槽溢洪道设计-03.doc

侧槽溢洪道课程设计 学校：广东水利电力职业技术学院 班级：12水工3班 姓名：罗茂贤 学号：120310328 指导老师：李存 目录 一．设计基本资料： 2 二．侧槽的设计（尺寸及参数拟定） 2 1. 计算侧槽堰长L 2 (1) 工况一： 3 (2) 工况二： 3 2. 侧槽底纵坡i0 拟定 4 3. 侧槽的横断面形式与尺寸 4 4. 侧槽各断面槽底高程计算 5 (1) 计算控制断面临界水深 hk 5 (2) 计算侧槽末端水深 hl 5 5. 侧槽水力计算（推算各断面水深及槽底高程） 6 (1) 确定控制断面坎高 d 6 (2) 计算侧槽各断面流量Qi 6 (3) 侧槽水面曲线推算 8 (4) 侧槽各断面槽底高程的确定 10 三．泄槽的设计 11 1. 泄槽的形式及参数拟定 11 2. 泄槽水面曲线的推算 11 (1) 判断水面曲线的类型 11 (2) 用分段求和法计算水深，推算水面曲线 12 （3）泄槽陡坡段边墙高h墙 的确定 13 四．消能防冲设计 15 1. 挑坎尺寸及参数拟定 15 （1）鼻坎高程： 15 （2）反弧半径R: 15 （3）挑射角度： 15 2. 挑距离计算 15 3. 最大冲刷坑深度 T计算 17 （1）最大冲坑水垫厚度tk 17 五、附图- 侧槽溢洪道的各种剖面图 18 侧槽溢洪道设计计算 一．设计基本资料： 某大（2）型水库，正常蓄水位为30m， 设计洪水位为32m， （相应泄流量为150 m3/s ），校核洪水位33.43m，（相应下泄流量为210m3/s）。 该地区最大风速的多年平均值为16.9m/s。坝肩山头较高，岸坡较陡。布置溢洪道泄槽处山坡坡度约为1:4，泄槽水平投影约65m， 二．侧槽的设计（尺寸及参数拟定） 1. 计算侧槽堰长L 用堰流公式 侧堰采用WES型实用堰，如图1所示，流量系数m=0.502 (查《水力学》P206页) 堰顶高程P与正常蓄水位等高，即P=30 m ， 设计洪水位H设=32 m ,相应下泄流量Qmax=150 m3/s 堰顶水头 所以堰长 (2) 工况二： 校核洪水位H校 = 33.43 m ,Qmax =150 m3/s 堰顶水头 所以堰长 经比较，堰长采用工况一 设计洪水位的，故堰宽L=23.85 m 2. 侧槽底纵坡i0 拟定 侧槽槽底纵坡拟定 i0=0.1 （参考 课本P106 页）。 3. 侧槽的横断面形式与尺寸 泄槽宽为8 m ,所以侧槽末端断面底宽bl 取8m ,侧槽起始断面底宽 。 侧槽靠岸一侧边坡采用m1=0.5 , 靠溢流堰一侧取 m2=0.4 （形式见 图2）。 4. 侧槽各断面槽底高程计算 为使水流平顺进入泄槽，需在侧槽末端设置水平调整段与泄槽连接，并在调整段末端设置控制断面。 (1) 计算控制断面临界水深 hk 调整段为梯形断面到矩形断面的渐变段，末端与泄槽断面一样为底宽为8m的矩形断面。 临界水深 hk = (查《水力学》P154页) （ α为动能修正系数，取α=1.0 ，单宽流量 ）， 故 (2) 计算侧槽末端水深 hl 用控制断面的临界水深 hk = 3.297 m 计算侧槽末端水深 hl hl =(1.2~1.5)hk ,用内插法计算， , 故 hl = 1.32 hk =1.32×3.297 = 4.352 (m) 调整段长度为 3hk = 3×3.297 = 9.891 (m)（参考课本P107页）。 5. 侧槽水力计算（推算各断面水深及槽底高程） 采用设计洪水位 H设 =32 m ，Qmax = 150 ,侧堰宽 L =23.85 m 。 d { vl= , , 故 ; , ζ取0.2 }。 故 ，所以控制断面不设升坎。 (2) 计算侧槽各断面流量Qi 以侧槽末端断面为1-1断面往上游将侧槽等分为四段，即等分为5个断面，推求各断面流量Qi ， 各断面的流量 ( 单宽流量 , Xi 为计算断面到侧槽始端（即5-5断面）的水平距离， 为相邻两个计算断面的水平距离) 。 计算结果列于 表1 中: 表 1 -计算侧槽各断面的流量Qi 断面序号 侧堰宽L（m) Qmax q 与侧槽始端水平距离 Xi（m) （m) 断面的流量Qi 1 23.85 150 6.289 23.85 5.9625 150 2 23.85 150 6.289 17.8875 5.9625 112.5 3 23.85 150 6.289 11.925 5.9625 75 4 23.85 150 6.289 5.9625 5.9625 37.5 5 23.85 150 6.289 0 5.9625 0 (3) 侧槽水面曲线推算 侧槽水面曲线推算是从侧槽末端断面（即1-1断面）的水