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水力分析与计算

溢流坝工程水力计算实例

（一）基本资料

某水利工程在U形河谷筑坝，主河槽设河床式溢洪道。溢洪道工程由溢流坝、挑流

鼻坎组成，如下图。

1、溢流堰采用曲线型实用堰（WES剖面），共五孔，每孔宽14m，高12m；工作闸

门采用弧形门，弧门半径13m，转轴中心高程407.5m，检修闸门采用平板门。

2、溢流堰顶高程为398.0m，上游折坡点高程为376.0m，上游折坡度1：0.20，下

游折坡度1：0.7。

3、闸墩采用半圆形，宽3m，边墩采用圆弧形，宽1.5m，闸墩长20m，溢洪道总宽

85m。

4、为节约坝体工程量并满足泄流条件，将堰顶做成悬臂式的，悬臂高度为h=8.1m，

大于堰顶最大水头的一半。

2、水库特性

（1）水库水位

1）正常蓄水位：408.00m；

2）设计洪水位：409.14m；

3）校核洪水位：411.43m。

（2）下泄流量及相应下游水位

3

1）百年一遇设计洪水的下泄流量为4963m/s，相应下游水位为362.8m；

3

2）五百年一遇校核洪水的下泄流量为6535m/s，相应下游水位为364.0m。

（二）计算任务

（1）绘制溢洪道闸门全开时水位～流量关系曲线，并求出几种控制水位408.0m、

409.14m、411.43m的过堰流量。

3

（2）校核溢洪道在校核水位411.43m时，能否通过校核流量6535m/s。

（三）案例解析

1、从本案例的主要宗旨是计算实用堰WES的流量；

2、计算方法

按照WES实用堰有侧收缩自由出流流量公式进行计算，利用公式为《溢洪道设计规

1

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水力分析与计算

范》（SL253-2000）中的公式。使同学们学会利用规范进行水力计算、设计。

本案例在《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中所用公式和图表如下：

（1）流量计算公式《规范》（A.2.1-1）：

3

QcmB2gHs02

（2）侧收缩计算公式《规范》

H

（A.2.1-2）：1-0.2[(n-1)]k00

nb

（3）流量系数查表（A.2.1-1WES剖面

实用堰的流量系数值）

（4）上游堰面坡度影响系数c值查表

（A.2.1-2）

（5）中墩形状系数，查表（A.2.1-3）

边墩形状系数查图A.2.1-1

（四）案例求解：

3

根据公式：QcmB2gHs02

从前面已知：图1溢流坝剖面示意图

堰顶高程▽=398.0m，孔数n=5孔，单孔宽b=14m，则总净宽B=nb=70m。上游坝

堰顶

高P=398.0-347.5=50.5m，设计洪水位为409.14m，

1

H

（1）堰上水头，c,0s

设计水头H=409.14-398.0=11.14m；

d

一般情况下的H上游水位堰顶

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