文档介绍：楚岘河规划建设橡胶坝3座,分别位于桩号7+210和桩号8+260处(2座),分别命名为坝1和坝2(右)、3(左),坝长分别为B1=50m、B2=42m、B3=25m,。
水力计算
确定原则
1、橡胶坝挡水位应略低于两岸地面高程或采取截(或排)渗措施,以防两岸渍涝灾害影响。
2、根据当前坝袋生产技术和规范要求,坝袋挡水高度≤。
3、~。
4、适当抬高蓄水位,以满足引水、景观等要求。
设计蓄水位
根据楚岘河河道治理方案,,坝2、,,,。
泄流能力复核
橡胶坝的泄洪能力采用《橡胶坝设计规范》(SL227-98)附录A公式计算:
(4-2-1)
式中:Q—过坝流量,m3/s;
B0—橡胶坝溢流断面的平均宽度,m;
H0—计入行近流速水头的堰顶水头,m;
g—重力加速度,;
m—流量系数,坝袋完全塌平时视作宽顶堰,取m=;
ε—堰流侧收缩系数,按《水闸设计规范》“SL265-2001”附录A公式计算,;
σ—堰流淹没系数,查规范“SL265-2001”表A..-2。
在河道行洪时,本橡胶坝需完全坍平,坝泄流按宽顶堰计算。经复核结果表明,坝前水位较原规划洪水位相差较小,基本不影响上游河道的行洪安全,所确定的尺寸及条件完全能满足过流要求。
溢流能力复核
橡胶坝泄流能力,采用《橡胶坝设计规范》(SL227-98)附录 A双锚固充水橡胶坝公式计算。计算公式如下:
(4-3-1)
(4-3-2)
(4-3-3)
式中:Q—过坝流量,m3/s;
B0—溢流断面的平均宽度,m;
h0—计入行近流速水头的堰项水头,m;
—流量系数;
ε—堰流侧收缩系数,按规范“SL265-2001”附录A公式计算,ε=;
σ—堰流淹没系数,查规范“SL265-2001”;
H0—坝袋内压水头,m;
H—运行时坝袋充胀的实际高度,m;
h1—坝上游水深,m;
h2—坝下游水深,m;
H1—设计坝高,m。
因两岸地面较高,经过计算,在发生2年一遇洪水(流量106m3/s)时,即使橡胶坝在不能及时塌坝的不利情况下,亦能安全通过。但为了减免淹渍两岸农田和地下水位提高,不允许橡胶坝在行洪期间运行。在征得水利主管部门同意的情况下,中小洪水可通过调整坝高来调度运用。
渗流稳定复核
本次设计主要对坝基进行计算,对侧岸绕渗根据本地区工程试验和设计经验进行控制。坝基计算主要原理如下:
1、分段阻力系数计算
坝基渗流计算采用改进阻力系数法。先分段计算阻力系数,计算公式如下:
⑴进、出口段:
(4-4-1)
⑵内部垂直段:
(4-4-2)
⑶水平段:
(4-4-3)
式中:ξ0—进、出口段的阻力系数;
S—板桩或齿墙的入土深度,m;
T—地基透水层深度,m;
ξy—内部垂直段的阻力系数;
ax—水平段的阻力系数;
Lx—水平段长度,m;
S1、S2—进、出口段板桩或齿墙的入土深度,m。
2、各分段水头损失值计算
计算公式如下:
(4-4-4)
式中:hi—各分段水头损失值,m;
ξi—各分口段的阻力系数;
n—总分段数;
△H—上、下游水头差,m。
3、进、出口段水头损失值修正
进、出口段水头损失值计算出来以后,再按下式做修正:
(4-4-5)
(4-4-6)
(4-4-7)
式中:—进、出口段修正后的水头损失值,m;
h0—进、出口段水头损失值,m;
β'—阻力修正系数;
S'—底板埋深与板桩入土深度之和,m;
T'—板桩另一侧地基透水层深度,m。
4、渗流坡降值计算
计算公式:
⑴出口段渗流坡降值按下式计算:
(4-4-8)
⑵水平段渗流坡降值按下式计算:
(4-4-9)
式中:J0—出口段渗流坡降值;
Jx—水平段渗流坡降值。
经计算,Jxmax=,J0max=;
根据地质报告并查阅有关资料,坝基的渗流稳定满足设计要求。
消能防冲设计
1、计算工况
工况Ⅰ:正常情况,坍坝过流,过坝流量106m3/s,;
工况Ⅱ:正常情况,坍坝过流,过坝流量280m3/s,;
工况Ⅲ:特殊情况,不坍坝过流,坝顶最大溢流280m3/s,下游无水。
2、计算公式
消能防冲计算包括消力池计算、海漫长度计算和河床冲刷