99拱壩泄水建筑物各部位計算設(shè)計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u6858拱壩泄水建筑物各部位計算設(shè)計案例 1272651進(jìn)口段設(shè)計 125072孔身設(shè)計 1325883槽身設(shè)計 2267774導(dǎo)墻設(shè)計 2因拱壩厚度小，孔口出口位置較高，若直接泄洪對下游沖刷太大，故設(shè)置泄槽與泄水孔相連，減少下泄水流對下游岸坡及河床的沖蝕影響，現(xiàn)對其進(jìn)行設(shè)計。1進(jìn)口段設(shè)計采用喇叭形進(jìn)口，頂部橢圓形，底部及兩側(cè)采用圓弧形連接，比較光滑，使高速水流平順，減少水頭損失，避免孔壁空蝕，進(jìn)口段設(shè)檢修閘門（平面閘門）。喇叭形進(jìn)口的頂曲線的長短半軸比為3左右的橢圓曲線，側(cè)曲線的要求一般較頂曲線稍低[12]。（4-1）（4-1）淺孔，頂曲線d取高度a，側(cè)曲線d取a/2；中孔，頂曲線d取高度a，側(cè)曲線d取a/2。具體參數(shù)見表4-1。2孔身設(shè)計截面型式矩形為多，底部坡度與槽身一致（淺孔孔身底部破此0.5，中孔孔身底部坡比0.25），頂坡坡度稍大于底坡，形成一定的壓坡（淺孔壓坡段坡比0.59，中孔壓坡段坡比0.29），頂坡坡度稍大于底坡，形成一定的壓坡，提高出口段的壓力，減少水頭損失，避免孔壁空蝕。出口段設(shè)置工作閘門（弧形閘門）。具體參數(shù)見表4-1。表4-1 泄水建筑物進(jìn)口段和孔身具體參數(shù)表淺孔中孔頂曲線側(cè)收縮曲線底曲線R=1.0m圓弧R=1.0m圓弧壓坡段坡比0.590.29孔身底部坡比0.50.253槽身設(shè)計（1）坎頂高程坎頂高程一般比下游設(shè)計水位高2~5m。本設(shè)計取5.0m，由此可計算得出中孔坎頂高程為118.95m，淺孔坎頂高程為118.95m。（2）坎上水深（4-2）（4-2）式中 T——校核洪水位至坎頂?shù)母卟?，mhc——坎上水深，m；q——單寬流量，m2/s；φ——流速系數(shù)，取φ=0.95。經(jīng)計算，對淺孔可以取hc=5.15m；對中孔可以取hc=6.4m。（3）反弧段半徑（4-3）（4-3）經(jīng)計算，對淺孔可以取R=35米；對中孔可以取R=50米。（4）坡度（直線段）為使水流盡可能平順，直線段的坡度等于孔深的底部的坡度，對于淺孔取為0.5；對于中孔取為0.25。（5）挑射角根據(jù)國內(nèi)一些大型工程的相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗，挑射角一般在15°~30°。本次設(shè)計取為20°將槽身的設(shè)計參數(shù)匯總于下表4-1。表4-1 槽身的設(shè)計參數(shù)泄水孔底坎高程(m)R/mhc（m)坡度1：i挑射角θ(°)淺孔118.95405.150.520中孔118.95606.40.25204導(dǎo)墻設(shè)計（1）導(dǎo)墻厚度根據(jù)規(guī)范要求，導(dǎo)墻厚度一般為0.5~2m，為防止壩身孔口下泄的高速水流沖刷多度而影響導(dǎo)墻工作，又考慮節(jié)省工程量，本工程導(dǎo)墻厚度取為1.0m。導(dǎo)墻高度導(dǎo)墻應(yīng)高出泄流時摻氣水面以上1~1.5m，溢流壩面高速水流自摻氣現(xiàn)象的斷面平均摻氣濃度C[3]：（4-4）（4-5）式中 n——曼寧糙率，取n=0.012；V——不計波動及摻氣的計算斷面上平均流速，V=φ(2gZc)0.5，m/s，φ=0.91；h——不計波動及摻氣的水深，取h=hc，m；ha——摻