《水工建筑物》第二章 重力坝2课件.ppt

该【《水工建筑物》第二章 重力坝2课件 】是由【iluyuw9】上传分享，文档一共【60】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《水工建筑物》第二章 重力坝2课件 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第二章重力坝
第六节 溢流重力坝
第七节重力坝的材料及构造
第八节重力坝的地基处理
第九节其它型式的重力坝及轻型坝
第六节溢流重力坝
二、溢流重力坝的剖面设计
三、溢流坝断面设计
四、溢流重力坝的消能方式
一、溢流重力坝特点
一、溢流重力坝特点
溢流重力坝既能挡水又能通过坝顶溢流,又是泄水建筑物,它主要承担泄洪保坝、输水供水、排沙、放空水库、施工导流等任务。溢流坝除具有非溢流坝相同的工作条件外,同时又要满足泄洪要求,因此,坝体设计除要满足稳定和强度要求外,还要满足下列要求:
①有足够的泄洪能力
②应使水流平顺地通过坝面,避免产生振动和空
③应使下泄水流对河床不产生危及坝体安全的局部冲刷
④不影响枢纽中其他建筑物的正常运行等。
第六节溢流重力坝
二、溢流重力坝的剖面设计
(一)溢流重力坝类型及特点
溢流重力坝的孔口70型式有开敞式坝顶溢流和大孔口溢流式两种。
1、开敞式坝顶溢流式
第六节溢流重力坝
①闸门承受的水头较小,孔口尺寸可以较大。
②闸门全开时,下泄流量与堰顶水头H03/2成正比,超泄能力强。
③闸门在顶部,操作方便,易于维修,安全可靠。
④能排水及其他漂浮物。
2、大孔口溢流式
在闸墩上部设置胸墙,有固定胸墙和活动胸墙两种,既可利用胸墙挡水,又可减少闸门的高度和降低堰顶高程。它可以根据洪水预报提前放水,腾出较大的防洪库容,提高水库的调洪能力。当库水位低于胸墙下缘时,下泄水流流态与堰顶开敞溢流式相同;当库水位高于孔口一定高度时,呈大孔口出流。胸墙多为钢筋混凝土结构,常固接在闸墩上,也有做成活动式的。遇特大洪水时可将胸墙吊起,以加大泄洪能力,利于排放漂浮物。
优点:可根据洪水预报提前放水,提高了调洪能力。可降低溢流堰顶高程,增大单宽流量,减小溢流坝段长度。
3、坝顶溢流式(开敞式)
不设闸门时,堰顶高程等于水库的正常蓄水位,泄水时,靠壅高库内水位增加下泄量,这种情况增加了库内的淹没损失和非溢流坝的坝顶高程和坝体工程量。坝顶溢流不仅可以用于排泄洪水,还可以用于排泄其它漂浮物。它结构简单,可自动泄洪,管理方便。适用于洪水流量较小,淹没损失不大的中、小型水库。
当堰顶设有闸门时,闸门顶高程虽高于水库正常蓄水位,但堰顶高程较低,可利用闸门不同开启度调节库内水位和下泄流量,减少上游淹没损失和非溢流坝的高度及坝体的工程量。与深孔闸门比较,堰顶闸门承受的水头较小,其孔口尺寸较大,由于闸门安装在堰顶,操作、检修均比深孔闸门方便。当闸门全开时,下泄流量与堰上水头H03/2成正比。随着库水位的升高,下泄流量增加较快,具有较大的超泄能力。在大、中型水库工程中得到广泛的应用
1、单宽流量的确定
单宽流量的大小是溢流重力坝设计中一个很重要的控制性指标。单宽流量一经选定,就可以初步确定溢流坝段的净宽和堰顶高程。单宽流量愈大,下泄水流的动能愈集中,消能问题就愈突出,下游局部冲刷会愈严重,但溢流前缘短,对枢纽布置有利。因此,一个经济而又安全的单宽流量,必须综合地质条件、下游河道水深、枢纽布置和消能工设计多种因素,通过技术经济比较后选定。
工程实证明对于软弱岩石常取q=20~50m3/(s·m);中等坚硬的岩石取q=50~100m3/(s·m);特别坚硬的岩石q=100~150m3/(s·m);地质条件好、堰面铺铸石防冲、下游尾水较深和消能效果好的工程,可以选取更大的单宽流量。近年来,随着消能技术的进步,选用的单宽流量也不断增大。在我国已建成的大坝中,/(s·m),/(s·m)。而委内瑞拉的古里坝其单宽流量已突破了300m3/(s·m)的界限。
HW一自由出流时为孔口中心处的作用水头(m);淹没出流时为上下游水位差;
用设计洪水位减去堰顶水头HW(此时堰顶水头应扣除流速水头)即得堰顶高程。
4、当采用孔口泄流时,下泄流量Q溢
Q溢=μA(2gHW)(m3)
式中A一出口处孔口的面积(m2);
HW——自由出流时为孔口中心处的作用水头(m);淹没出流时为上下游水位差;
μ——孔口或管道的流量系数,初设时对有胸墙的堰顶孔口,当D=~(D为孔口高,(m)),取μ=~;
对深孔取μ=~;
当为有压流时,μ值必须通过计算沿程及局部水头损失来确定。
溢流坝由顶部溢流面曲线段、中间直线段和下部反弧段组成。
1-顶部溢流段;
2-直线段;
3-反弧段;
4-基本剖面
5-薄壁堰;
6-薄壁堰溢流水舌
(一)溢流坝的堰面曲线
1、顶部曲线段
溢流坝顶曲线的形状对泄流能力及流态影响很大。当采用坝顶溢流孔口时,其坝顶溢流面曲线常采用非真空剖面曲线。采用较广泛的非真空剖面曲线有克-奥曲线和幂曲线(或称WES曲线)两种