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内容发布更新时间 : 2024/5/4 1:55:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

捉马沟水库侧槽溢洪道水面线计算

侧槽式溢洪道适宜于在山坡陡峻的岸坡上修建,傍山开挖溢洪道侧槽段、调整段、泄槽段、效能段等部分。其特点是侧槽段基本沿等高线布置,水流过堰后进入侧槽段,经过下游调整段调节水流形态,再进入泄槽段泄流。 1.概况

捉马沟水库,是一座以灌溉为主,兼有防洪等综合效益的小(2)型水库。水库总库容41.9万m3,调洪库容9.9万m3,兴利库容24.0万m3,死库容8.0万m3。水库坝址距商南县城6km,距下游西安――南京铁路及“312”国道1.0km,坝址处在商南县捉马沟村北,控制流域面积8.5km2。捉马沟水库原由于当时群众运动期建设,水库工程前期工作基础差,仓促上马。该工程于1974年开工兴建,1977年建成蓄水,水库的主要任务是下游1500亩弄年灌溉。 2.溢洪道情况

捉马沟水库现状侧槽式溢洪道紧靠右岸山体,由侧槽式溢流堰、泄槽段、陡坡段组成。溢洪道侧堰长22.5m,堰顶宽度1.5m,堰顶高程596.57m,侧槽首段宽2m,末端宽5.8m,泄洪槽下端接陡坡段,陡坡长30.4m,坡比1:2。溢洪道在右岸岩石岸坡上开凿而成,溢洪道边墙为浆砌石砌筑而成。

加固处理后,溢洪道侧堰长22m,侧槽始端底宽b=1.9m,末

端底宽B=5.8,侧槽比降为0.002,泄槽段维持原设计不变,长37.5m,底宽5.8m,边墙为直墙;陡坡段长度24.5m,底宽5.4m。 3.泄水流量

根据本水库校核洪水来水量为138m3/s,用加固的新方案中溢流堰进行调洪水迹,调洪后确定水库校核水位598.65m,相应最大下泄流量118m3/s。 4.溢洪道水面线计算 4.1侧槽末端水深

根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》,侧槽末端水深按临界水深取值,经计算其临界水深为hk=3.4m,临界坡降ik=0.0041。

4.2侧槽水面线计算

溢洪道侧槽内水流为变量流,槽内流量沿侧槽轴线方向逐渐增大,根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》,侧槽水面线采用有限差方法进行计算,计算公式如下: (1) 式中:

Δx---计算段长度,断面2与断面1之间的距离,m; Δy---Δx内水面差,m;

Q1,Q2 ---断面1及断面2的流量,m3/s; q---侧槽溢流堰单宽流量,m3/(s.m);

v1,v2---断面1及断面2的水流平均流速,m/s;

-J---分段区内平均摩阻坡降。

根据公式(1)计算,流量为118m3/s,侧槽内水面线成果见表1。

4.3泄槽水面线计算

泄槽段断面形式与原设计不变,泄槽长37.5m,底宽5.8m。槽底纵向坡比0.045,两侧边墙为直墙。本次计算泄槽段桩号为0+022~0+059.5段计算。泄槽段水面线计算按照能量方程,用分段求和法计算,计算公式如下: (2) (3) 式中:

Δl1-2---分段长度,m;

h 1 ,h2 ---分段始,末断面水深,m; v 1 ,v2 ---分段始,末断面平均流速,m/s; σ1,σ2 ---流速分布不均匀系数,取1.05; θ---泄槽底坡角度,(°); i---泄槽底坡,i=tgθ; -J---分段内平均摩阻坡降;

n---泄槽槽身糙率系数,查附录表A.7; -v---分段平均流速, -v=(v1 +v2 )/2,m/s; -R---分段平均水力半径, -R=(R1 +R2 )/2,m. 起始计算断面位置及其水深应按泄槽上游段调整段或侧槽