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防洪工作经验总结
总结是指对某一阶段的工作、学习或思想中的经验或情况加以总结和概括的书面材料,它能够使头脑更加清醒,目标更加明确,不如静下心来好好写写总结吧。那么总结应该包括什么内容呢?下面是小编为大家收集的防洪工作经验总结,希望对大家有所帮助。
防洪工作经验总结1
城市的规划中,对防洪的要求是高度重视的,是城市总体建设重要的组成部分,随着城市的发展,对城市防洪也有了更高的要求。我国有着悠久的历史,很多城市比较古老,防洪的能力随着时间的推移而有所下降,因此城市防洪堤防的加高加固成为了城市迫在眉睫的重点项目。
一、城市防洪的意义
“城市防洪”出现在我国是上世纪八十年代,也就是在那个时代我国的城市防洪设施受到了极大的考验城市作为一个经济,文化,政治高度集中的区域,防洪设施的安全稳定性与否直接影响着城市的发展,随着改革开放的进一步深入,经济的不断发展,城市化建设不断推进,城市防洪的重要性进一步加强仃到汛期,防洪都是城市的头等大事,为良好的保障城市经济稳定,持续的发展,防洪建设是必须要达到相应标准的从世界各国已建成的防洪设施上来看,城市的防洪工程不再是单纯的堤坝修筑,而是一项融合于整个城市的规划设计中的建设,是整个城市建设体系中的一部分。许多城市在最初的建设中一味追求发展速度,而没有进行很好的城市规划,基础设施防洪抗洪能力不足,这此都将会在今后的汛期或是极端天气中给城市带来毁火性的危害。城市防洪能力的提高不单是为了城市的生存发展,同时也是构建和谐社会的要求,是人与自然和谐相处的需要而防洪堤是城市防洪的第一防线,它的加高加固是极有必要的。
二、防洪堤加高加固施工方法
1、土方工程
1.1根据我国水利部颁发的法律法规进行对整个施工区的原地面高程,开挖后的高程以及进行填筑后的将叮能达到的高程,开挖断面的各种尺寸进行规范有效的测量,并在测量的过程中设立相应的控制桩在这里必须强调的是,所设立的控制桩必须用L50×50×5的角钢,埋潜深度一定要大于1米所用的测量仪器为全站仪。
1.2在进行堤身的填筑前应该对施工的控制桩进行校核,再将堤坝的新老土按要求规范挖成阶梯状对大堤中的物料进行含水量的检测,根据含水量的.不同采取相应的措施在进行填土时,采取进占法运用各种器械进行规范施工,物料的填筑要按照山低处再从下到上的顺序进行,分层,分面坡面的高度,段与段之间的高差都要按要求的比例构筑填筑时注意填筑顺序和方法,排水工作要做好
1.3进行填方施工时必须保障边缘部位的压实质量,边缘宽填小应该少于0.3米;填方的仃层所铺的土量厚度应当处于250-300毫米这个范围,根据实际需要进行有效的压实工作;对开挖区域进行土料的检测试验,然后根据测验结果选定开采区域,进行各类的工程检测;施工前对施工区域进行含水量的检测,再根据含水量的高低确定碾压的遍数,密实度,填土的干密度要达到合格要求。
2、草皮护坡
在进行大堤的加高加固施工中难免会出现各种的极端天气,对大堤的维护保养都会有极大的影响为防比大堤在施工过程中受到雨水的冲洗,浸渍,在大堤的两旁可以采用草皮进行对大堤的保护,护坡的范围应该从坡顶一直到坡脚。在草皮的选用上可以选择马鞭草,护坡形式应该采用人工移植,草皮的移植时间应该选在坡面被整理压实之后在移植之前应该在坡面上先铺设一层不小于巧厘米的表土,草皮的厚度应该均匀一致,并定时的进行养护。
3、水泥混凝土路面
3.1路面底基层施工
在测量放样之前必须保证上程的验收合格,并按算好的松铺厚度进行堤坝的打桩挂线,将自卸车开运至现场,集中进行拌料,人工现场摊铺。在进行路面的碾压时应当从两侧向中心碾压,车轮的碾压配合应当适当。
3.2钢筋混泥土面层施工
在进行施工之前实验人员首先做好石材料,砂的筛分以及安定性、水泥的强度实验等,将实验结果报批后再进行施工在混凝土的搅拌时,采用标准的水泥和强制式搅拌机,配比时要根据实际上程进行确定注意初凝时间和混凝土养护手段。
3.3横向缩缝施工
横向缩缝的传力杆应当在设计之初的位子上置入,当堤坝的混凝土硬化强度足够时,叫一以进行切缝,切缝的厚度要适当合理,并且要切到边上,在切的过程中叫一以先将混凝土切成大块,然后再切成小块。
三、目前城市防洪堤防存在的问题
我国很多城市防洪建设比较早,都能够基本正常运行,但是依然存在着薄弱的地方,一旦洪水侵袭,必然会给人民群众生命财产带来极大危害,目前存在的问题主要有几点:第一,防洪堤老化失修,由于建设较早,经过多年水流的冲刷,防洪堤很多被淘空;第二,河道淤泥堆积严重,导致河滩接近地面,标准严重超低;第三,设计不合理,水上建筑没有合理规划,应急分洪通道被临时建筑占据,生活垃圾堆积,严重阻洪;第四,许多城市在防洪堤坝的建设中,对生态的破坏极其严重,缺乏整体的规划,只把注意力放到建设防洪堤坝,不关心周围生态环境问题,致使生态环境被严重的破坏;第五,缺乏科学的建设,城市防洪的建设与城市实际需求,防洪标准不匹配,与城市的经济实力不适应,我国很多城市的防洪建设超标,建设资金浪费,总想一步做好,严重与城市经济发展脱轨。
四、城市防洪堤防问题解决方案
通过对我国城市防洪堤防的调研,体会到城市防洪堤防工程有着特殊的要求。比如要提高城市的防洪标准,就要对城市防洪堤进行加固加高,如果处理不当,必然对城市的规划有所影响,对城市的发展不利。所以城市防洪堤防问题,还需要加以重视解决,以下是几点解决方案。
1、科学合理制定地方工程
城市防洪堤的建设要符合科学型,堤防的高度取决于洪水水位,根据实际情况,波浪爬高和安全超高都采用《地方工程设计规划》(GB 50286-98)的公式计算,这样的高度留有一些空余。首先,波浪爬高在我国的大部分城市中,特别是内河城市,洪水流速大,水面宽度都在几十米到几百米之间,水位持续时间短,与设计风速的组合机率非常少;其次,由于城市的整体规划,城市堤防工程,特别是老城市,大多与道路结合,堤身经砌护后安全性比较高,可以经受短时间的越浪。并且大部分城市洪水涨退速度快,高水位持续时间较短。因此,可以根据城市的规划,城市的实际情况,来适当的降低城市防洪堤防的安全超高,但是在防洪堤身结构和基础的处理方面要增加可靠的安全度。
2、城市防洪堤防工程要依靠城市经济发展,考虑自然环境,社会环境等因素。
城市防洪建设,必须要顺应自然条件,服从流域防洪规划,为保证排洪的需要布置堤岸线。同时,要对城市的总体规划负责,服务于城市的总体规划。
3、要重视城市防洪堤防工程对城市景观的影响
要充分考虑到城市旅游,景观,公共设施等与堤防建设的结合。很多城市滨江地带都是重要的旅游风景区,既是城市居民聚集地,也是旅游者观光自然,感受城市的重要区域。所以要充分注意城市防洪堤岸建设时,两岸的生态环境、景观设施、遵循科学自然的原则,使之符合城市整体规划的要求。
4、合理选用城市防洪堤防结构型式
在城市沿江范围建设堤防,要注重城市的自然环境,节省土地使用等要求。如果条件允许,可考虑堤防与城市交通道路结合建设,并且与城市交通道路连接,发挥防洪工作中非汛期时道路的作用。
5、堤防建设与城市排水,污水处理工程相结合
在以往的成功规划中,城市建筑部门负责城市的排水规划,水里部门负责防洪规划,认为的把城市的防洪与排水截然分开。在排涝的计算方式上,两个部门各不相同,导致城市的与城市洪水计算不能衔接。所以建设中可以把城市排水与防洪工程结合起来,将城市规划中污水处理与城市防洪工程结合考虑。
结束语
城市防洪堤是保护城市人民生命财产安个免遭洪水侵害的重要上程。防洪堤的质量直接关系到人民生命财产的安个,因此,一定要把好堤坝质量关,针对堤坝不稳固等问题进行整治、加高、加固,确保防洪堤在保护人民生命财产安全方面发挥重大的价值。
防洪工作经验总结2
目前频率计算的方法多采用适线法,在实际工作中,有两种适线方法:一种是目估经验适线,通过主观判断,决定适线的优劣,此法虽然简单灵活,并反映设计人员的经验,但适线因人而异,任意性大;另一种是计算机适线,把理论频率曲线与经验频率点据的拟合误差作为适线准则,优选统计参数,求得最佳的拟合曲线,但是这种方法不便处理样本资料中的特大或特小水文数据,编制和使用电算程序时要特别注意。
一、适线法
绘制理论频率曲线的主要目的是为了解决经验频率曲线的外延问题。我国水文界目前普遍选用的理论频率曲线为P―M型曲线,它是由三个统计参数(X、CV、CS)决定的。三个参数从理论上讲应是总体的统计参数,但水文变量的总体是无法知道的,通常只能由样本资料用矩法公式求出其三个统计参数,而样本统计参数都具有抽样误差,这就使由样本统计参数确定的P―M型曲线不能很好地反映总体的分布规律。生产上通常采用调整样本的统计参数及相应P―M型曲线来拟合样本的经验频率点据,以尽可能减少参数估计的抽样误差和系统误差,进一步探求总体的概率分布,这个过程在水文上称为适点配线法,简称适线法。适线法得到的成果仍具有抽样误差,而这种误差目前还难以精确估算,因此对于工程上最终采用的频率曲线和相应的统计参数,不仅要从水文统计方面分析,而且还要密切结合水文现象的物理成因及地区分布规律进行综合分析。
二、设计标准
所谓的设计标准,就是指备用水部门的用水和水利水电工程自身、下游防护对象允许破坏的程度。这种允许破坏的程度是建立在频率基础上的。水利水电枢纽工程广义上的设计标准分为兴利标准和防洪标准两种。
(一)兴利标准
兴利标准是用设计保证率来表示的。兴利的内涵非常广泛,通常包括灌溉、发电、城市供水、航运、养殖等。若要最大程度地满足各个用水部门的用水要求,就需要工程规模大一些,因而造成投资增大。而多追加的投资和增收的`效益相比,是否经济合理,这就要进行分析论证。如果增收的效益远比追加的投资小,就没必要把工程修得很大。因此,在水利水电工程规划设计时,一般不要求百分之百地满足各个用水部门的用水需要,而是允许适当断水或减少供水量,这就要求研究各用水部门允许减少供水的可能性和合理范围,定出在多年工作期间,用水部门的正常用水得到保证(或不破坏)的程度,这一保证用水(或不破坏)的程度就是设计正常用水保证率,简称为设计保证率。
设计保证率是指各用水部门在未来长期内,按规定用水量保持正常工作而不受破坏的频率。设计保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的经济权衡问题。设计保证率若选得过低,则正常用水遭受破坏的机会将增加,从而引起国民经济的损失。相反,设计保证率若选得过高,虽然用水部门用水保证率得到提高,但要增加工程投资和其他费用,使工程效益和投资的比例减小。因此,设计保证率应该通过技术经济比较分析,并考虑其他影响来选择。然而这种经济论证,无论在方法上还是技术上都很复杂,是难以做到的。在实际工作中,设计保证率是通过国家规范的形式,根据各部门的用水性质、要求和重要性,以及生产实践中所积累的经验来确定。
灌溉和水力发电的兴利标准见表1、表2,其他用水部门的兴利标准参照有关规范选用。
(二)防洪标准
水利水电枢纽工程除了兴利外,另一主要作用就是防洪。根据《防洪标难》(GB5020l-94),防洪标准是指防护对象防御洪水能力相应的洪水标准。这里的防护对象不仅指自身没有防洪能力需要采取防洪措施的保护对象,如城市、乡村、工矿企业和机场等,还包括能保护其他防护对象安全的水利水电工程的本身,如水库、堤防等。防洪标准原则上应在准确预报未来洪水的基础上,通过投资效益综合经济分析来选定。然而和确定设计保证率一样,这是很难做到的。所以,只能采用统一规定的洪水频率(重现期)作为防洪标准。根据工程的重要性以及社会经济等综合因素,仍然以规范的形式给出。
我国现行的防洪标准分为设计一级标准和设计、校核两级标准两种情况。根据防护对象的不同,其防洪标准可采用设计一级或设计、校核两级。这里的设计标准是指当出现小于或等于这种标准的洪水(设计洪水)时,应保证防护对象的安全或防洪设施的正常运行。校核标准是指遇该标准相应的洪水(校核洪水)时,采取非常运用的措施,在保障主要防护对象和主要建筑物安全的前提下,允许次要建筑物不同程度的损坏及次要防护对象受到一定的损失。
水库、水电站、城市、乡村和工矿企业的防洪标难见表3、表4,其他防护对象的防洪标准参见有关规范的规定。
三、结语
工程水文及水利计算的主要任务就是依据工程所在流域已经发生的水文过程,预估未来工程运用期间的水文过程,并在此基础上进行径流调节计算,从而确定工程的规模和尺寸。作为由样本资料估算总体统计参数和探求总体概率分布的一种有效方法,适线法频率计算是可以用来推求未来水文过程的,因为未来水文过程也是水文总体过程的一部分。所以,生产上根据水文样本资料,通过频率计算适线,把最后选定的理论频率曲线近似地作为水文总体的概率分布,在该曲线上可查得该水文总体的另一个样本值(某一频率户的设计水文变量值xp)。频率计算方法是目前推求设计年径流和设计洪水的基本方法。
防洪工作经验总结3
1.工程概况
某河流流域面积为21Km2,为山区雨源型小河流,洪水由暴雨形成;洪水具有峰量集中,涨峰历时短的特点。城市的发展导致地面硬化,水流下渗量减少,加大短时地表径流。由于历史的原因,河道过水断面减小,阻水建筑物多,河道行洪能力差,加上局部河段地势低洼,致使上游地区及市区暴雨强度较大时,极易形成内涝,给人民生命财产带来巨大的损失。为解决水环境问题,拟在修建一条排污分洪隧洞。
工程的主要任务是分泄河道汛期大部分洪水,提高防洪能力。枢纽工程由环型溢洪道、隧洞等两大部分组成,其最大排洪量为100m3/s。
2.进口方案比较
为减少洪水对工程的影响,该工程分洪隧洞的进口引渠与河道呈83°的交角;该河道河槽底部高程1062m,设计水位时的流速为V0=4.97m/s,这有别于水库近似V0=0m/s行进流速。在布置设计时研究过三种可能的布置形式:
2.1竖井式溢洪道。传统的竖井式溢洪道由环型堰、渐变段、竖井、弯管及泄水隧洞进口四部分组成。其消能机理是,当环型堰进口曲线下端的高速水流脱离井壁时,挟带空气射入消力井中,与井底的水相互碰撞和井壁摩擦消能。根据其消能机理在布置设计其需要一段较长的渐变段、竖井、弯管来控制水流,使水流在其中充分消能。
2.2环型溢洪道。环型溢洪道由环型堰、消力井和消力井三部分组成。与竖井式溢洪道相比其少了渐变段、竖井、弯管,增加了消力井。其消能机理是,经过引渠引入的水流,进入环型堰进口时,在环型堰曲线下端形成高速射流,脱离环型堰壁后,挟带空气射入消力井中,与消力井的水垫相互碰撞消能。
2.3龙抬头式溢洪道+消力池消能。采用龙抬头式实用堰引流,使水流进入消力池消能。竖井式溢洪道与环型溢洪道相比虽然工程投资相当,但其水垫较浅,消能效果没有环型溢洪道的好;再加上受渐变段、竖井,尤其弯管的曲率半径R不能满足2~5倍控制段直径要求,使得输水隧洞内会出现不稳定的流态,甚至在弯管部位会出现很大的负压。而环型溢洪道正好克服了这些缺点被确定为实施方案。环型溢洪道与龙抬头式溢洪道+消力池消能相比减少占地约40%.综上所述,从经济和社会效益上分析,采用较安全可靠的环型溢洪道比采用竖井式溢洪道、龙抬头式溢洪道+消力池消能均节约投资1/4~1/3,并减少占地约40%.而且更为安全可靠,大大降低泄洪的声响及水雾,大大提高防洪能力,工程的建成并不对周边的环境带来不利的影响。
3.环型溢洪道的设计
该工程按200年一遇洪水标准设计,按《防洪标准》(GB50201-94)的规定,本工程等别为II等,环型溢洪道等永久建筑的级别为2级。环型溢洪道由引渠、环型堰、消力井三部分组成。
3.1环型溢洪道的理论分析。由于本工程受其用地的限制,进口引渠位于距河道转弯上游凸岸一侧的约25m的河道上,该处河道水流流速约4m/s,使得进口引渠的水流有偏流现象,水面高差0.5~0.8m.由于偏流的存在,环型溢洪道水力学参数的求解必须借助于旋流理论根据质量守恒及动量守恒导出的连续性方程与动量方程(又称N-S方程):
3.2环型堰设计。
3.2.1定型水头的确定现行《溢洪道设计规范》SL253-20xx明确规定:当采用低堰时其定型水头取Hd=0.65∽0.85Hmax,结合本工程大多数情况是在低水头运行和洪水有陡涨陡落的特点;同时考虑到引渠内有4m/s左右的的初始流速,为增加泄流量,确定采用定型水头Hd=0.808Hmax的定型水头。
3.2.2圆形控制段半径的计算已知该工程的该工程的分洪流量为100m3/s,根据堰流流量公式。
3.2.3堰面曲线的设计。根据进口处的实际地形条件环型溢流堰布设为低堰,堰高Hp=0.5m.堰面曲线的设计象一般实用堰和竖井式溢洪道一样,环型堰的形状(漏斗段)是根据锐缘薄壁环堰的水舌下缘剖面绘制。R堰顶半径为3.3m及Hp=0.5m,根据Hp/R及定型水头Hd查文献1上的相应表可得的堰面曲线坐标。
3.3消力井的初步设计。现行《水工隧洞设计规范》SD134-84规定,混凝土衬砌隧洞要防止高速水流的冲刷,喷锚衬砌的允许流速,一般不宜大于8m/s。根据动势能转换原理可求得本工程跌落进消力井水舌的入水流速V=16m/s。大于喷锚衬砌的允许流速,接近高速水流的范畴。为减少对隧洞的冲刷降低流速,必须采取消能措施进行消能。本工程拟采用的消能措施是消力井。其几何尺寸主要是先根据跌落进池中水流共轭水深和水跃长度初步确定,经计算本工程的共轭水深为4.6m;水跃长度6.4m.考率到本工程的进口流态较复杂,为工程的安全,在布置设计时考虑充分的消能率池深取为5.21m,直径为8.6m.
因此,还需用水力试验来加以研究确定,并为类似的工程提供一个比较简单易懂的数据。
3.4理论消能率的计算。消能率是评价消能工消能效果的一个指标,其等于经过消能的能量损失与泄洪隧洞进口段总能量之比;而经过消能的能量损失等于该泄洪隧洞进口段总能量减去隧洞进口段总的能量之和。经计算隧洞洞内在设计水位时的流速为4.1m/s,则消力井的理论消能率为73%.以就是说跌落进消力井水舌的入水流速V=16m/s的水流,在进洞时其流速接近洞内在设计水位时的流速为4.1m/s,则表明消能较好。在工程布置时还需研究合理可行的消能放涡设施。以用于提高其消能率。
4.试验研究环型溢洪道是一种新泄洪方式,工程实例较为少见
对于偏流现象目前还不能对之进行较为精确的水力学计算。亦不能计算进口河道偏流对环型堰泄流能力的影响;以及为对防涡设施的进一步研究,为枢纽建筑物的结构布置提供试验依据。这也是进行水工模型试验的目的。
试验主要研究泄洪隧洞单独泄洪和泄洪隧洞与下游河道联合泄洪两种方式。上游河道控制最高水位1067.00m时,泄洪隧洞单独泄洪最大泄流量100.00m3/s,泄洪隧洞与下游河道联合泄洪时,最大泄流量140.00m3/s,下游河道控制流量40.00m3/s,泄洪隧洞泄洪流量100.00m3/s。水工模型按重力相似准则设计为正态模型,几何比尺采用1:20,满足糙率相似。经过对五种方案的试验研究,实测了模型中的各种水力参数、流态和消能特性,并为工程设计推荐了一个比较合理的方案。
4.1进流水力特性。本工程引渠方向与河道呈83°的交角,使得行近水流具有较大的初始环量,造成进流流速分布极不均匀,引渠左右流速差达4.00m/s.且存在较大横向水面差,横向水面差值为0.5~0.8m.并且在进口上游无任何调节及稳流设施,水流从河道经宽顶堰直接进入环型溢洪道,致使水流流速较大,高达8m/s,极大影响了进流流态。若不采用防涡设施或采用不当,将会使环型溢洪道的下泄水流产生较强的竖轴吸气旋涡,产生巨大的声响。同样由于环型溢洪道周边进流分布极不均匀,在环型溢洪道面上产生局部负压,对建筑结构极为不利,严重降低了环型溢洪道的泄流量,使上游河道水位大幅度升高。
在泄洪隧洞与下游河道联合泄洪方式时,由于下游河道泄流,环型溢洪道引渠进口水流的主流下移,致使进口的进水角增大,增大了行近水流的初始环量,加剧了环型溢洪道的横向绕流,最大横向绕流流速达10.89m/s,水流流态更加紊乱,同样若不采取工程措施,将会使得竖向环型溢洪道在联合泄流时较单独泄流时的泄流量要低。
4.2防涡设施的确定。该工程环型溢洪道来流流速较大,偏流现象严重,流速分布极不均匀,在环型溢洪堰前产生较大的横向绕流,水流流态更加紊乱,影响泄流。设计时拟在堰顶上布置了四个防涡墩的工程措施,但对于其防涡效果如何,还需进行试验进行研究。
4.2.1不设防涡设施。不设防涡设施时,由于受到上游来水极不均匀的影响,在环型溢洪道前产生较大的横向流速,导致水流的旋转,随着流量的增加进口漩涡直径及强度亦逐渐加大,溢流能力较低。在流量Q=61.00m3/s环型溢洪道单独泄流时,进口旋涡直径5.60m,并伴随着巨大的声响,上游河道水位1067.14m,已超过最高防洪水位。
4.2.2环型溢洪道周边设3个防涡墩在环型溢洪道周边设3个防涡墩,墩与墩之间夹角12°,墩的位置经试验调整确定,1#墩轴线与引渠对称中线的夹角25°。
受水力条件的影响,环型溢洪道周边存在旋转水流,流态紊乱,环型溢洪道周边进水不均匀。在环型溢洪道单独泄流流量Q=100.00m3/s时,上游河道水位1066.24m。在环型溢洪道与下游河道联合泄流流量Q=140.00m3/s时,环型溢洪道后侧的横向流速为10.89m/s,上游河道水位1067.42m,超过校核水位0.42m。
4.2.3环型溢洪道周边设4个防涡墩在环型溢洪道周边设4个防涡墩,墩与墩之间夹角90°,1#墩轴线与引渠对称中线的夹角45°(该方案为原设计方案)。在环型溢洪道周边存在旋转水流,流态紊乱,环型溢洪道周边进水不均匀,在环型溢洪道上游的右侧1#防涡墩下游溢流面上产生负压,最大负压值为1.25mH2O。在环型溢洪道单独泄流流量Q=100.00m3/s时,上游河道水位1066.30m.在环型溢洪道与下游河道联合泄流流量Q=140.00m3/s时,上游河道水位1067.50m,超过校核水位0.50m。
4.2.4设3个防涡墩和1个外防涡墙根据在环型溢洪道周边设3个防涡墩方案与设4个防涡墩的方案试验成果比较,选定在设3个周边防涡墩方案的基础上,经不同位置和尺寸的比较试验,在环型溢洪道的横向对称线上的右侧边墙布置一宽为1.90m的`外防涡墙。
外防涡墙截挡了右侧的较大偏向水流流速,减小了环型溢洪道周边的横向绕流流速,但环型溢洪道周边还存在旋转水流,流态紊乱,环型溢洪道周边进水不均匀,该方案水流条件较其它方案均有较大的改善。在环型溢洪道单独泄流流量Q=100.00m3/s时,上游河道水位1066.18m.在环型溢洪道与下游河道联合泄流流量Q=140.00m3/s时,环型溢洪道后侧的横向流速为5.34m/s,上游河道水位1066.88m,低于校核水位0.12m。
4.2.5设3个防涡墩和2个外防涡墙在环型溢洪道周边设3个防涡墩、1个外防涡墙方案的基础上,在环型溢洪道1#防涡墩的对称沿长线的边墙上布置一宽为1.90m的外防涡墙,成为3个周边防涡墩和2个外防涡墙。
5.试验研究成果分析
5.1试验成果。对该分洪隧洞工程的进口枢纽,进行了五种大方案十余种防涡墩布置方案的试验研究,对于环型溢洪道要使来水均匀地进入环型溢洪道,不发生旋转流动,仅仅具有适合的引水渠轮廓尚不能获得成功,还要根据工程的具体水力边界条件,必需采用相应的防止漩涡的设施。环型溢洪道仅在周边设置防涡墩方案与环型溢洪道周边设置防涡墩和外防涡墙共同使用方案比较,在环型溢洪道单独泄流情况下,在Q=100.00m3/s时,宽顶堰出口平均流速,左右侧流速差从1.83m/s减至0.11m/s,在环型溢洪道与下游河道联合泄流流量Q=140.00m3/s时,宽顶堰出口平均流速,左右侧流速差从4.04m/s减至1.57m/s,在环型溢洪道单独泄流Q=100.00m3/s时,上游河道水位从1066.24m降至1066.18m,在环型溢洪道与下游河道联合泄流流量Q=140.00m3/s时,上游河道水位从1067.42m降至1066.38m,效果明显。
根据试验结果,将原设计环型堰上布置有4个防涡墩减少为3个,为更好的防止涡流的产生,在引渠边墙增加两道防涡墙。试验表明设计泄洪量Q=100m3/s时,最大动水压力为18.6mH20,最大冲击流速为8.7m/s;较入射水流流速V=16m/s减小了进一半,基本满足了喷锚衬砌的允许流速,一般不宜大于8m/s的要求。此时的消能率为58.2%,为理论消能率的80%,消能效果较为显著;而且这种消能形式结构简单新颖易于布置。
5.2试验研究成果分析。鉴于水流边界的特殊性和环型溢洪道是一项较为新颖的结构,国内未见有类似的工程实例。对于防涡设施、消力井的布置没有成功的经验可以借鉴。其中仅环型堰的孔口尺寸可以由堰流公式进行计算。其于未见有较为明确的理论公式计算,为此本设计与试验研究对此作了如下的分析工作。
在布置设计时只要满足消力井的长是环型堰的0.8倍,深度为0.5倍,同时满足落差的0.25倍;防涡墩和防涡墙是环型堰的0.2倍。即可满足要求。大大地简化了设计,为今后的推广应用提供了方便。
6.结语
利用旋流场理论分析,结合工程实例大胆、巧妙地采用目前未见使用环型堰与消力井相结合,采用简便可行设置防涡墩和外防涡墙环型溢洪道的泄流消能方式。并经试验加以论证,成功地解决了进口流速较大且流速分布极不均匀,水力条件较为复杂的泄流和消能问题。再经具体工程实例的两个水文年度溢洪实践,表明该工程设计与研究的布置型式在满足泄洪和消能方面均达到设计预期效果。本设计与试验研究成果,比常规的设计可节约工程投资的1/4∽1/3;而且更为安全可靠。大大降低泄洪的声响及水雾,减少因工程的建设对环境的不利影响。本设计与试验研究提出了简单易行的设计参数和成果。对在城市防洪排涝;中小型水利水电工程的泄流及一洞多用中;山区狭长水库行近流速比较大或切向流速比较大的水库中,均具有良好的推广价值。
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