溢洪道水力計(jì)算書

1、基本資料1.1水文規(guī)劃資料根據(jù)調(diào)洪計(jì)算成果，后胡水庫(kù)溢洪道消能防沖按30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，其相應(yīng)下泄流量為204m3/s，50年設(shè)計(jì)洪水其相應(yīng)下泄流量為234.5m 3/s。1000年洪水校核，其相應(yīng)下泄流量為 651.7m 3/s。1.2溢洪道現(xiàn)狀溢洪道位于大壩左岸為開敞式，進(jìn)口高程153.50m,下游河底高程136.00m,總落差17.50m, 溢洪道總長(zhǎng)457.4m,最大泄量651.7m/s。現(xiàn)狀溢洪道一級(jí)明渠段右岸邊坡進(jìn)行了護(hù)砌，左岸 邊坡未防護(hù)，一級(jí)陡坡以下工程均未修建。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本次設(shè)計(jì)溢洪道軸線結(jié)合工程現(xiàn)狀布置進(jìn)行布置，溢洪道總長(zhǎng)度為396.581m，底寬28.0m。溢洪道工程共

2、分9個(gè)部分，具體設(shè)計(jì)如下。1、進(jìn)水渠段位于溢洪道樁號(hào)0+0000+038.8之間，總長(zhǎng)38.8m，底寬28.0m，底坡為-1/1000，底部不護(hù)砌。進(jìn)水渠段右岸邊坡維持現(xiàn)狀護(hù)坡不變，左岸采用M7.5漿砌石護(hù)坡，厚30cm，坡度為1: 1。2、控制段位于溢洪道樁號(hào)0+038.80+058.8之間，總長(zhǎng)20m，底寬28.0m，底坡為平坡，采用M7.5漿砌石護(hù)底，厚30cm。控制段右岸邊坡維持現(xiàn)狀護(hù)坡不變，左岸采用M7.5漿砌石護(hù)坡，厚30cm，坡度為1: 1。3、一級(jí)明渠段位于溢洪道樁號(hào)0+058.80+148之間，總長(zhǎng)89.2m ,底寬28.0m ,底坡1/1000 , 底部在樁號(hào)0+138.8

3、0+148之間采用M7.5漿砌石護(hù)底，厚30cm，其余不護(hù)砌。明 渠段右岸邊坡樁號(hào)0+058.80+076之間維持現(xiàn)狀護(hù)坡不變；右岸樁號(hào)0+0760+148 采用M7.5漿砌石護(hù)坡，厚30cm，坡度為1:1。明渠段左岸樁號(hào)0+058.80+148之 間采用M7.5漿砌石護(hù)坡，厚30cm，坡度為1: 1。4、一級(jí)陡坡段位于溢洪道樁號(hào)0+1480+198之間，長(zhǎng)50m，底寬28m，為梯形斷面，底坡1/5， 落差7.85m。護(hù)砌結(jié)構(gòu)型式為：陡坡段底部采用C25鋼筋砼護(hù)底，厚40cmm，底板下墊層采用溢洪道原有素混凝土，并設(shè)置縱橫向軟式透水管；陡坡段兩岸采用現(xiàn)狀 漿砌石防護(hù)，外掛C25素混凝土面板防護(hù)

4、，在樁號(hào) 0+1480+188之間護(hù)砌形式由 C25素混凝土面板防護(hù)漸變?yōu)镃25現(xiàn)澆鋼筋砼懸臂式擋墻護(hù)砌，墻高3.2m，擋墻底部設(shè)碎石墊層，厚10cm ；擋土墻基礎(chǔ)與底板交接處設(shè)一道伸縮縫，寬2cm，采用低發(fā)泡沫塑料板填縫，并設(shè)置 651型橡膠止水帶。5、一級(jí)消能防沖段位于溢洪道樁號(hào)0+1980+220.8之間，消力池長(zhǎng)22m，池深2.2m，寬28m，為 矩形斷面。護(hù)砌結(jié)構(gòu)型式為：消力池底板采用C25鋼筋砼護(hù)砌，厚1.0m，底板下依次設(shè)400g/m2土工布一層，碎石墊層，厚 15cm ；消力池兩側(cè)采用C25現(xiàn)澆鋼筋砼扶 臂式擋土墻進(jìn)行防護(hù)，墻高 5.2m，擋土墻底部設(shè)碎石墊層，厚10cm ；消

5、力池尾部設(shè)C25現(xiàn)澆鋼筋砼消力坎，坎高2.2m，頂寬0.8m ；擋土墻基礎(chǔ)與消力池底板交接 處設(shè)一道伸縮縫，寬2cm，采用低發(fā)泡沫塑料板填縫，并設(shè)置651型橡膠止水帶。在消力池的左岸有一沖溝，為防止對(duì)消力池邊墻及消力池底的沖刷，對(duì)沖溝進(jìn) 行護(hù)砌。護(hù)砌結(jié)構(gòu)形式為：底板采用C25鋼筋砼護(hù)砌，長(zhǎng)20m，寬11.4m，厚40cm，底板下依次設(shè)400g/m 2土工布一層，碎石墊層，厚15cm ；兩側(cè)采用C25現(xiàn)澆鋼筋砼扶臂式擋土墻進(jìn)行防護(hù)，墻高 5.2m，擋土墻底部設(shè)碎石墊層，厚10cm。6、二級(jí)明渠段位于溢洪道樁號(hào)0+220.80+290.09之間，長(zhǎng)69.29m，底寬28.0m，底坡1/1000，

6、二級(jí)明渠段底部在樁號(hào)0+275.090+290.09采用M7.5漿砌石護(hù)底，其余不護(hù)砌； 兩側(cè)樁號(hào)0+220.8230.09之間護(hù)砌形式由M7.5漿砌石擋土墻漸變?yōu)镸7.5漿砌石 護(hù)坡，樁號(hào)0+230.090+275.09之間采用M7.5漿砌石護(hù)坡，厚30cm，坡度為1:1， 樁號(hào)0+275.090+290.09之間護(hù)砌形式由M7.5漿砌石護(hù)坡漸變?yōu)镸7.5漿砌石擋 土墻。7、二級(jí)陡坡段位于溢洪道樁號(hào)0+290.090+352.78之間，長(zhǎng)62.69m，底寬28m，底坡1/5.4， 為矩形斷面，落差9.65m，護(hù)砌結(jié)構(gòu)型式同一級(jí)陡坡。8、二級(jí)消能防沖段位于溢洪道樁號(hào)0+352.780+376.

7、58之間，池長(zhǎng)23m，底寬28m，池深2.1m， 為矩形斷面，護(hù)砌結(jié)構(gòu)型式同一級(jí)消力池段工程。9、海漫段位于溢洪道樁號(hào)0+376.580+396.58之間，長(zhǎng)20m，底部采用M7.5漿砌石護(hù) 砌，厚30cm ；海漫段左岸樁號(hào)0+376.580+386.58之間護(hù)砌由M7.5漿砌石重力式 擋土墻漸變?yōu)镸7.5漿砌石護(hù)坡，樁號(hào)0+386.580+396.58采用M7.5漿砌石護(hù)坡， 厚30cm，坡度為1: 1，樁號(hào)0+396.58以下與現(xiàn)狀順接；海漫段右岸樁號(hào)0+376.58 0+386.58之間護(hù)砌為M7.5漿砌石重力式擋土墻，墻高由 3m逐漸降低到2m，樁號(hào) 0+386.580+396.58采

8、用M7.5漿砌石重力式擋土墻，墻高2m，出口為擴(kuò)散式出口。溢洪道水面線計(jì)算3.1臨界水深計(jì)算明渠段臨界水深hk、采用明渠恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算程序計(jì)算臨界水深。臨界水深計(jì)算公式：a Q 2 A 3 =g Bk式中：Q計(jì)算流量，30年一遇為142m3/s，50年一遇為184ms/s，500年一遇為 300 m3/s。Ak一過(guò)水?dāng)嗝婷娣e；Bk水面寬度，進(jìn)口明渠段取 42m，二級(jí)明渠段取4236m ；g 一重力加速度；g=9.8m/s 2。3.2水面線計(jì)算原理溢洪道水面線推求采用明渠恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算程序，計(jì)算公式如下:A EsA s-JfE2 = E1 +(i - Jf ). As

9、Jfa v2E = h + a v2E = h + rv = - (v+ v )C = _(C + C ) R =項(xiàng)(R 2 + R1 )其中：h1為已知斷面水深，h2為欲求斷面水深。將已知參數(shù)代入計(jì)算公式即可得所求斷面 水深。3.3水面線計(jì)算結(jié)果采用新疆水利廳編寫的水利水電工程設(shè)計(jì)計(jì)算程序集中7明渠恒定非均勻漸變流水 面曲線計(jì)算程序，進(jìn)口明渠段、控制段及二級(jí)明渠段計(jì)算結(jié)果如下： 30年一遇水面線： “ *個(gè)*個(gè)*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*一.原始數(shù)據(jù)：流量分段數(shù)不同斷面?zhèn)€數(shù)起始斷面水深204.001111.81不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0300 28 0各分段之

10、不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之長(zhǎng)度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之縱坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.計(jì)算結(jié)果:分段水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)L曲線類型01.8123.4891.8114.0210.0000.000b112.1283.4891.8113.423-10.000-10.000b122.2353.4891.8113

11、.259-10.000-20.000b132.2423.4891.8113.250-10.000-30.000b142.3423.4891.8113.111-10.000-40.000b152.3963.4891.8113.041-10.000-50.000b162.4493.4891.8112.975-10.000-60.000b172.4563.4891.8112.967-10.000-70.000b182.5033.4891.8112.911-10.000-80.000b192.5563.4891.8112.850-10.000-90.000b1102.5633.4891.8112.84

12、3-10.000-100.000b1112.5633.4891.8112.843-9.200-109.200b1*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*.原始數(shù)據(jù):流量分段數(shù)不同斷面?zhèn)€數(shù)起始斷面水深204.00611.81不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0150 28 0各分段之不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1各分段之長(zhǎng)度：0 10.17 10.17 10.17 10.17 10.17 12.91各分段之縱坡：0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850 0.1850二.計(jì)算結(jié)果：分段水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)

13、L曲線類型01.8100.4441.8114.0250.0000.000b210.9080.4441.8118.02710.17010.170b220.7400.4441.8119.84510.17020.340b230.6530.4441.81111.15410.17030.510b240.5970.4441.81112.19710.17040.680b250.5600.4441.81113.00810.17050.850b260.5290.44450年一遇水面線：1.81113.77212.90763.757b2*個(gè)*個(gè)*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*原始數(shù)據(jù)：流量分段數(shù) 不同斷

14、面?zhèn)€數(shù) 起始斷面水深234.501111.99不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0300 28 0各分段之不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之長(zhǎng)度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之縱坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010計(jì)算結(jié)果：分段 水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)L曲線類型01.9883.8191.9884.2130.0000.000

15、b112.2253.8191.9883.764-10.000-10.000b122.4523.8191.9883.416-10.000-20.000b132.4593.8191.9883.406-10.000-30.000b142.4593.8191.9883.406-10.000-40.000b152.4593.8191.9883.406-10.000-50.000b162.4593.8191.9883.406-10.000-60.000b172.4593.8191.9883.406-10.000-70.000b182.4593.8191.9883.406-10.000-80.000b192

16、.4593.8191.9883.406-10.000-90.000b1102.4593.8191.9883.406-10.000-100.000b1112.4593.8191.9883.406-9.200-109.200b1 *個(gè)*個(gè)*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*一.原始數(shù)據(jù)：流量分段數(shù) 不同斷面?zhèn)€數(shù)起始斷面水深234.50911.99不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0150 28 0各分段之不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1各分段之長(zhǎng)度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -11.1各分段之縱坡：0.0010 0.001

17、0 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.計(jì)算結(jié)果:分段水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)L曲線類型01.9892.4391.9884.2110.0000.000b111.9912.4391.9884.206-10.000-10.000b121.9912.4391.9884.206-10.000-20.000b131.9912.4391.9884.206-10.000-30.000b141.9912.4391.9884.206-10.000-40.000b151.9912.4391.9884.206-

18、10.000-50.000b161.9912.4391.9884.206-10.000-60.000b171.9912.4391.9884.206-10.000-70.000b181.9912.4391.9884.206-10.000-80.000b191.9912.4391.9884.206-11.100-91.100b11000年 一遇水面線:“*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*一.原始數(shù)據(jù)：流量分段數(shù) 不同斷面?zhèn)€數(shù) 起始斷面水深641.001113.72不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0300 28 1各分段之不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

19、各分段之長(zhǎng)度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.2各分段之縱坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.計(jì)算結(jié)果:分段水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)L曲線類型03.7166.3033.7155.4390.0000.000b114.0716.3033.7154.910-10.000-10.000b124.2506.3033.7154.676-10.000-20.000b134.3406.30

20、33.7154.567-10.000-30.000b144.4306.3033.7154.462-10.000-40.000b154.4356.3033.7154.456-10.000-50.000b164.5196.3033.7154.362-10.000-60.000b174.6096.3033.7154.265-10.000-70.000b184.6156.3033.7154.259-10.000-80.000b194.6156.3033.7154.259-10.000-90.000b1104.6156.3033.7154.259-10.000-100.000b1114.6156.303

21、3.7154.259-9.200-109.200b1 *個(gè)*個(gè)*恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算書D-7X*一.原始數(shù)據(jù)：流量分段數(shù) 不同斷面?zhèn)€數(shù) 起始斷面水深641.00713.72不同斷面的水力要素（按序號(hào)排列）：2 0.0300 28 1各分段之不同斷面序號(hào)：1 1 1 1 1 1 1 1各分段之長(zhǎng)度：0 -10 -10 -10 -10 -10 -10 -9.29各分段之縱坡：0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010二.計(jì)算結(jié)果：分段水深h正常水深ho臨界水深hk流速v分段長(zhǎng)dL累計(jì)長(zhǎng)L曲線類型03.7166.3033.7

22、155.4390.0000.000b114.0716.3033.7154.910-10.000-10.000b124.2506.3033.7154.676-10.000-20.000b134.3406.3033.7154.567-10.000-30.000b144.4306.3033.7154.462-10.000-40.000b154.4356.3033.7154.456-10.000-50.000b164.5196.3033.7154.362-10.000-60.000b174.5256.3033.7154.355-9.290-69.290b13.4計(jì)算成果匯總1000年一遇洪水溢洪道水力

23、要素表項(xiàng)目底寬(m)底坡(m)糙率邊坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)備注上下上下進(jìn)口明渠段280.0010.03014.2595.439159.35157.125.853.771000年一遇流量Q=651.7/is一級(jí)陡坡段280.20.01505.43915.335157.12143.613.771.50二級(jí)明渠段280.0010.03014.3555.439148.60148.174.533.77二級(jí)陡坡段280.20.01505.43915.858148.17135.603.771.39海漫段2800.02515.2535.253138.42138.422.422.4250

24、年一遇洪水溢洪道水力要素表項(xiàng)目底寬(m)底坡(m)糙率邊坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)備注上下上下進(jìn)口明渠段280.0010.03013.4064.213159.35157.125.853.7750年一遇流量Q=234.5/is一級(jí)陡坡段280.20.01504.21313.58157.12143.613.771.50二級(jí)明渠段280.0010.03014.2064.213148.60148.174.533.77二級(jí)陡坡段280.20.01504.21314.09148.17135.603.771.39海漫段2800.02514.0124.012137.32137.321.32

25、1.3230年一遇洪水溢洪道水力要素表項(xiàng)目底寬(m)底坡(m)糙率邊坡流速(m/s)水位(m)h上(m)h下(m)備注上下上下進(jìn)口明渠段280.0010.03012.8504.021156.30155.112.801.7630年一遇 流量 Q=2043/s一級(jí)陡坡段280.20.01504.02113.362155.11142.611.760.52二級(jí)明渠段280.0010.03012.9674.021146.64146.092.4561.76二級(jí)陡坡段280.20.01504.02113.772146.09134.601.760.48海漫段2800.02513.8523.852137.221

26、37.221.221.224.消能計(jì)算按照溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范要求，后胡水庫(kù)溢洪道消能防沖設(shè)施按30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)采用底流式消能，主要尺寸包括池深、池長(zhǎng)及消力池底板厚等。1、池深計(jì)算躍后水深計(jì)算躍后水深計(jì)算采用下式：Ih q2h = （勺1 + 8 x 一 1）c式中：q單寬流量，7.286m3/s ；消力池池深d計(jì)算采用公式：q2qd =6，X Lt + 2 g（ 8 h）2 一 2；扁K）j 2t式中：6 j消力池出口流速系數(shù)，6 j=1 ；Ht 消力池下游水深; 水躍淹沒系數(shù)； =0.95 ；其余符號(hào)同前。將各值代入公式計(jì)算得，一級(jí)消力池池深d=2.12m，設(shè)計(jì)采用消力池池深為2.2m。消力池躍后水深為4.78m，設(shè)計(jì)采用消力池邊墻高度為 5