排沙设计
⑴ 简述导流,排沙,泄洪洞设计应考虑哪些因素
解水库坝:
1、水库组
水库组建筑物同类型建筑物例挡水、泄水、引水或其专门建筑物等些建筑物称水工建筑物水工建筑物综合体称水利枢纽
般水工建筑物按使用期限功能进行类
按使用期限永久性水工建筑物临性水工建筑物者指施工期短间内发挥作用建筑物围堰、导流隧洞、导流明渠等
按功能通用性水工建筑物专门性水工建筑物两类
通用性水工建筑物主要:
①挡水建筑物各种坝、水闸、堤海塘;
②泄水建筑物各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、洪闸;
③进水建筑物称取水建筑物进水闸、深式进水口、泵站;
④输水建筑物引(供)水隧洞、渡槽、输水管道、渠道;
专门性水工建筑物主要:
①水电站建筑物前池、调压室、压力水管、水电站厂房;
②渠系建筑物节制闸、水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸;
④坝设施船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等
些水工建筑物功能并非单难严格区其类型各种溢流坝既挡水建筑物泄水建筑物;闸门既能挡水泄水水力发电、灌溉、供水航运等工程重要组部施工导流隧洞与泄水或引水隧洞等结合
2、挡水建筑物
挡水建筑物指横控河道拦水建筑物用拦蓄水量抬高水位各种坝、闸等坝按建筑材料混凝土坝、浆砌石坝、土石坝、橡胶坝、钢坝木坝等
①重力坝
重力坝用混凝土或浆砌石修筑体积挡水建筑物依靠自身重量基产摩擦力坝与基间凝聚力抵抗坝游侧水推力保持稳定
重力坝按材料混凝土重力坝浆砌石重力坝按高度低坝(30m)、坝(30~70m)高坝(70m)按泄水条件非溢流重力坝溢流重力坝按结构实体重力坝、宽缝重力坝空腹重力坝
②拱坝
拱坝指游坝面所承受部水压力泥沙压力通拱作用传至两岸岩壁部或部水压力通悬臂梁作用传至坝基种坝体拱坝形、质条件要求较高坝址要求河谷狭窄两岸形雄厚、称、基岩均匀、坚固完整并足够强度、透水性抗风化性等
拱坝按高度处坝底厚度坝高比值薄拱坝、厚拱坝重力拱坝按体形单曲拱坝双曲拱坝
③土石坝
土石坝泛指由土料、石料或土石混合料经碾压或抛填等堆筑挡水坝坝体土砂砾主称土坝石碴、卵石爆破石料主称堆石坝两类材料均占相比例称土石混合坝土石坝直广泛采用坝型优点取材节约量水泥、钢材、木材等建筑材料;结构简单便于加高、扩建管理维修;施工技术简单工序少便于组织机械化快速施工;能适应各种复杂自条件较差质条件建坝土石坝些缺点坝身能进水需另溢洪道或泄洪洞;施工导流混凝土坝便粘性土料填筑受气候影响较等等
土石坝按筑坝施工碾压土石坝、水力冲填坝、抛填坝、定向爆破坝等按坝体材料土坝、土石混合坝堆石坝按防渗体材料相位置均匀坝、墙坝、斜墙坝面板坝等
3、泄水建筑物
泄水建筑物指用宣泄洪水水工建筑物承担着宣泄超水库拦蓄能力洪水防止洪水漫坝顶确保工程安全任务其形式主要坝身泄水道(包括溢流坝、孔、深孔泄水孔坝涵管)河岸泄水道(包括河岸溢洪道泄洪隧洞)混凝土坝般采用溢流式泄洪溢流坝坝身泄水孔等坝体既挡水建筑物泄水建筑物土石坝般容许坝身溢流或量泄洪往往需要坝体外岸边或垭口处建筑河岸溢洪道或挖泄洪隧洞
①河岸溢洪道
河岸溢洪道槽式、侧槽式、井式虹吸式等四种形式河岸溢洪道布置般根据形、质条件、工程特点、枢纽布置要求及施工运行条件等通技术经济比较确定枢纽总体布置看般进口位于水流顺畅处且与坝保持定距离避免横流坝冲刷型水库溢洪道般设闸门布置河岸且其泄流水面通都敞故称河岸敞式溢洪道河岸敞式溢洪道具结构简单水流平顺容易施工管理便安全靠特点种溢洪道由引水渠、溢流堰泄水陡槽等几部组陡槽般设置消力池尾水渠减轻溢流洪水冲刷作用
②非溢洪道
由于水文现象随机性确定性保证水库坝绝安全需考虑现特洪水(频率较超标准洪水)水库泄洪问题种付特洪水修建泄洪设施称非溢洪道非溢洪道般建库岸通往河道垭口处或平缓岸坡根据实际情况设闸控制或设自溃式或引冲式土坝
③泄洪洞
泄洪洞按其位置建坝内泄洪洞建挡水建筑物侧山体内泄洪洞两种;按其洞内水流状态压洞压洞两种水库泄洪洞兼排沙功能用减轻沙河流水库淤积;水库泄洪洞兼放空水库功能用放空库水利防检修
4、输水建筑物
输水建筑物指水库向游输送灌溉、发电或供水建筑物输水洞、坝涵管、渠道等取水建筑物输水建筑物首部进水闸抽水站等
⑵ 河道滩面整治效果图用什么软件设计
1) 河槽严重淤积、洪水位抬高、平滩流量减小、过洪能力降低,出现小水大灾和长时间断流.
1986年以来黄河下游河槽发生严重淤积,1986~1999年间,全断面年均淤积量为3.12亿t,其中河槽淤积2.33亿t,占全断面的74.7%,十年间下游河槽淤高1.2.93m,
从表2-2给出的最高洪水位与最小平滩流量对应关系可以看出,洪水位最高,平滩流量最小,同时发生,如发生最高洪水位的1973年,1992年,1996年相应汛前的平滩流量均很小.
造成洪水位高低的主要原因是前期河床条件,当前期连续几年枯水,河槽连年淤积,或汛初小水大沙均会造成前期河床集中淤积,使水位大幅度抬升,在本年汛期出现历史最高洪水位.由表2-2给出历年汛初3000m3/s和1000m3/s的水位数据可以看出.在出现历史最高洪水位的年份,汛初3000m3/s和1000m3/s的水位均表现最高,如1973年、1992年、1996年.其中1969年至1973年为枯水系列,花园口站3000m3/s水位累计抬升0.93m,龙羊峡水库投入运用后,汛期水量大幅度减少,1986年至1996年也是枯水系列,其中1986年到1992年3000m3/s水位抬升1.0m,到1996年汛前抬高1.35m.由此可见,造成最高洪水位的主要原因基本清楚,前期连续枯水引起河床连续淤高是出现历史最高洪水位的主要影响因素.主槽的严重淤积,使得平滩流量减小,一旦洪水漫滩将造成小水大灾.表2-3给出近十年下游河道平滩流量的变化情况.
1996年8月花园口站发生洪峰流量7860m3/s,最大含沙量126kg/m3,花园口站水位达94.73m,洪水大漫滩,使高滩上水,并顺堤行洪,造成走一路淹一路,极不合理的洪水演进过程,造成300多万亩滩地受淹,受灾人口达100多万[4],比1958年发生的流量22300m3/s特大洪水所造成的淹没损失还大.造成小水大灾的主要原因是二级悬河的普遍存在与河槽的过流能力小.
产生二级悬河的主要原因是在游荡性河道不利的来水来沙条件没有得到根本改变之前,在游荡性河道上进行河势控导的结果.游荡性河流以小水挟沙过多而造成河槽严重淤积著称.在小水挟沙过多没有得到控制之前,单纯的采取工程措施控导主流,对当时的防洪虽起到积极的作用,但因主流的摆动范围得到控制,小水淤积的范围也随之固定,经常走水的主槽不断淤高,而不能摆动,改变了天然游荡性河道通过主流摆动平衡滩槽差的演变规律.生产堤的破除,虽然洪水上滩后增加了滩地的淤积,但滩地面积大,大漫滩机会少,且在滩面形成滩唇和1/2000横比降,主槽的抬升速度仍大于滩区,久而久之形成目前的二级悬河.
随着黄河流域的治理与开发和近年来降雨偏少,黄河水资源的供需矛盾更加突出.从1972年到1987年的26年中,下游共有20年断流,断流时间和断流河段的长度呈逐年增加的趋势.尤其是进入90年代以来,黄河下游的断流状况日趋严重,1995年断流122天,1996年断流136天,1997年断流226天,断流河段长达600多公里.断流给下游工农业生产和人民生活用水造成严重影响.长时间的断流使下游河道萎缩,对黄河下游防洪极为不利,已引起有关方面的重视.
(2) 提高高村以上游荡性河道输沙能力,稳定河槽,进一步整治河道
高村以上游荡性河段长300km,由于河槽极为宽浅,不仅使得高含沙洪水的输沙能力低,同时在高含沙洪水输送过程中产生一些特殊现象,如流量沿程增大、河势突然变化等给水文预报、防汛造成严重的困难,在小浪底水库投入运用后是河道整治的重点.
在高村以上河段,已修建整治工程90处,坝垛2881道,单位河长的工程长度已达882.4m/km,由于一岸整治,河势仍未得到有效控制,主流在3~4km甚至更大的范围内摆动,常出现平工出险,险工脱流,背着石头撵河的被动局面.其主要原因就是河槽极为宽浅,无法控导主流,使得整治工程难以布置,大部分河道整治工程都是因抢险而兴建.在小浪底水库投入运用初期下泄清水、滩地坍塌展宽后,河势更难于控制,为了有利于形成窄深河槽,应抓紧研究下游河道进一步整治措施,使主流游荡摆动得到有效的控制,同时也可提高河道输沙能力,为排沙入海创造条件.
面对黄河下游出现的严重问题,三门峡水库受库区条件限制不能对黄河水沙进行大幅度调节,因此无法解决目前下游河道出现的问题.要想解决“小水大灾”和缓解断流问题,应与小浪底水库调水调沙运用结合,充分利用河道可以达到的输沙潜力,与河槽形态调整变化对输沙的影响规律,从而更合理地调节水沙,并与下游河道整治紧密结合,以期达到较为理想的治理下游河道目标.
⑶ 小浪底水利枢纽工程是如何做到排沙减淤的
小浪底水利枢纽工程排沙减淤的途径是:小浪底每年会定期排沙。
黄河含沙量较大,到中游的时候淤积非常严重,放水排沙正好把淤积的泥沙冲到下游,这样才不会导致决堤,基本上是每年都排,一般是每年的4月份-10月份。
小浪底水利枢纽是国家4A级旅游景区,河南省十大旅游热点景区,更被誉为“小千岛湖”。
(3)排沙设计扩展阅读:
小浪底工程的设计和调度仍然充分汲取了三门峡工程的经验教训。三门峡工程在泥沙问题上的一贯经验教训是对上游水土保持拦沙作用估计过分乐观,预计的入库泥沙量偏低。在三门峡工程论证时,对入库泥沙量就不考虑上游水土保持和水库的作用。
三门峡工程的第二个教训是在多沙河流上的水库,不能采用高水位蓄水运行方式,而采用“蓄清排浑”的方式,在汛期低水位时,建筑物要有足够的泄洪排沙能力。
三峡工程汲取了这个重要经验,汛期运行水位控制在145米,比正常蓄水位低30米,同时大坝在较低高程设置了大量永久泄水建筑物,在水位为145米时的泄流能力可达64200立方米/秒,使汛期水库基本处于畅泻状态,可大大减少泥沙在水库的淤积。
水库蓄水选择在汛后10月,个别年份还要延长到11月。三门峡工程的第三个经验教训是没有处理好水库末端渭河河谷的淤积问题。三峡水库在泥沙量大的汛期在145米运行,水库末端在涪凌的蔺县附近,水库基本保持天然河道状态,重庆港区则完全处于天然河道畅泻状态。
⑷ 沉砂池设计一般规定有哪些
沉砂池设计一般规定如下:
1、一般规定:
1)沉砂池去除对象是密度为2.65/cm3,粒径在0.2mm以上的砂粒;
2)城市污水沉砂量可按106m3污水沉砂15-30m3计算,其含水率为60%,其密度为1500kg/m3;
3)砂斗容积应按2天内沉砂量计算,斗壁与水平倾斜角不小于55°;
4)人工排沙管直径≥200mm;
5)沉砂池超高不宜<0.3m;
6)沉砂池个数或分格数不应少于2。
2、平流式沉砂池设计数据:
1)最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s;
2)最大流量时停留时间一般为30-60s;
3)有效水深一般为0.25-1m;
4)每格宽度不小于0.6m;
5)池底坡度0.01-0.02。
3、竖流式沉砂池设计数据:
1)最大流速为0.1m/s,最小流速为0.02m/s;
2)进水中心管最大流速0.3m/s;
3)流量最大时停留时间一般为30-60s。
4、曝气沉砂池设计数据:
1)水平流速为0.1m/s;
2)旋流速度为0.25-0.3m/s;
3)流量最大时停留时间为1-3min;
4)有效水深2-3m;
5)曝气量为0.1-0.2m3空气/m3污水;
6)宽深比1-2;
7)长宽比可达5;
8)空气扩散装置距池底0.6-0.9m。
5、涡流式沉砂池设计数据:
1)水力叶面负荷约200m3/(h·m2);
2)水力停留时间为20-30s;
3)进水渠道流速
a. 流量最大时的40%-80%时为0.6-0.9m/s;
b. 流量最小时>0.15m/s;
c. 流量最大时≤1.2m/s。
4)进水渠道直段长度为宽度的7倍且不应<4.5m;
5)出水渠道宽度为进水渠道的2倍;
6)出水渠道与进水渠道夹角>270°;
⑸ 都江堰分流排沙的原理
为了进一步控制流入宝瓶口的水量,起到分洪和减灾的作用,防止灌溉区的水量忽大忽内小、不能容保持稳定的情况,又在鱼嘴分水堤的尾部,靠着宝瓶口的地方,修建了分洪用的平水槽和“飞沙堰”溢洪道,以保证内江无灾害,溢洪道前修有弯道,江水形成环流,江水超过堰顶时洪水中夹带的泥石便流入到外江,这样便不会淤塞内江和宝瓶口水道,故取名“飞沙堰”。 飞沙堰采用竹笼装卵石的办法堆筑,堰顶做到比较合适的高度,起一种调节水量的作用。当内江水位过高的时候,洪水就经由平水槽漫过飞沙堰流入外江,使得进入时瓶口的水量不致太大,保障内江灌溉区免遭水灾;同时,漫过飞沙堰流入外江的水流产生了游涡,由于离心作用,泥砂甚至是巨石都会被抛过飞沙堰,因此还可以有效地减少泥沙在宝瓶口周围的沉积。 为了观测和控制内江水量,李冰又雕刻了三个石桩人像,放于水中,以“枯水不淹足,洪水不过肩”来确定水位。还凿制石马置于江心,以此作为每年最小水量时淘滩的标准
⑹ 三峡大坝是怎样排沙的
泥沙淤积问题是三峡工程最主要的技术问题之一,设计时主要考虑通过调节水内库水位,“蓄清排浑”来解决。容所谓“蓄清排浑”,就是利用三峡水库巨大的入库水量,通过大坝设有的23个低高程、大尺寸的泄洪深孔,在来水量占全年六成、输沙量占全年七成以上的汛期,水库低水位运行时,将大量泥沙由深孔泄洪排出库外,实现“排浑”;汛末水库蓄水至高水位运行,实现“蓄清”。三峡水库是河道性水库,采用“蓄清排浑”这一水库调度运用方式,在水库蓄水的初始阶段,能将入库来水中的部分泥沙排出;随着时间的推移,将把绝大部分泥沙排出;最终达到泥沙的冲淤平衡,保证三峡水库长期有效运用
⑺ 请问都江堰的排沙原理
飞沙堰溢洪道又称“泄洪道”,具有泻洪、排沙和调节水量的显著功能,故又叫它“飞沙堰”。飞沙堰的一个作用是“飞沙”,岷江从万山丛中急驰而来,挟着大量泥沙、石块,如果让它们顺内江而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。 古时飞沙堰,是用竹笼卵石堆砌的临时工程;如今已改用混凝土浇铸,以保一劳永逸的功效。
飞沙堰的作用主要是当内江的水量超过宝瓶口流量上限时,多余的水便从飞沙堰自行溢出;如遇特大洪水的非常情况,它还会自行溃堤,让大量江水回归岷江正流。
(7)排沙设计扩展阅读:
水利专家张开勇、旷良波等表示,“乘势利导,因时制宜”“遇湾截角,逢正抽心”“深淘滩,低作堰”……都江堰在造福人类的同时并没有对生态环境产生负面效应,做到了科学、自然与人类利益的完美统一。
都江堰蕴藏的科学原理,已经被现代水利科学证实。自20世纪30年代开始,学界就对都江堰进行论证和模型研究。研究表明,都江堰渠首工程的位置、结构、尺寸及方向的安排,与岷江出山口的河床走势、地理环境、上游的水流和来沙条件相互作用,组成了协调一致的有机整体。
鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口三大主体工程,辅以百丈堤、金刚堤、人字堤,共同完成自动分水、自动排沙、自动泄洪、控制引水的任务。
⑻ 都江堰的设计师是古代的谁呀
都江堰水利工程是由秦国蜀郡太守李冰及其子率众于前256年左右修建的,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程,属全国重点文物保护单位。
都江堰位于四川省成都市都江堰市城西,坐落在成都平原西部的岷江上,始建于秦昭王末年(约公元前256~前251) ,是蜀郡太守李冰父子在前人鳖灵开凿的基础上组织修建的大型水利工程,由分水鱼嘴、飞沙堰、宝瓶口等部分组成。
两千多年来一直发挥着防洪灌溉的作用,使成都平原成为水旱从人、沃野千里的"天府之国",至今灌区已达30余县市、面积近千万亩,是全世界迄今为止,年代最久、唯一留存、仍在一直使用、以无坝引水为特征的宏大水利工程,凝聚着中国古代劳动人民勤劳、勇敢、智慧的结晶。
(8)排沙设计扩展阅读:
都江堰工程的主要作用是引水灌溉和防洪,另外也兼具水运和城市供水的功能。它将岷江水一分为二,引一部分流向玉垒山的东侧,让成都平原的南半壁不再受水患的困扰,而北半壁又免于干旱之苦。
几千年来,岷江在这里变害为利,造福农桑,将成都平原变成“水旱从人,不知饥馑,时无荒年”的“天府之国”,并进而促进了整个四川地区的政治、经济和文化发展。
都江堰水利工程是全世界至今为止,年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。
这项工程主要有鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题。
消除了水患,使川西平原成为“水旱从人”的“天府之国”。1998年灌溉面积达到到66.87万公顷,灌溉面积已达40余县。