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放电结构,泄洪闸门和浮动碎片水闸设计Mekin水电项目

Ndzana Benoit1*比亚的座右铭,弗雷德里克2,Nganhou琼3和Eloundou Banack Herve约瑟夫4

1国家推进雅温得工程学院、电气和电信部门,ACL实验室,阿宝盒:8390年喀麦隆

2雅温得我大学科学教师,物理系,阿宝盒:812年,喀麦隆

3雅温得国家推进工程学院、机械和工业部门,3 e实验室,阿宝盒:8390年,喀麦隆

4Mekin水电开发公司(HYDRO-MEKIN)邮政信箱:13155 Yaounde-Cameroon

*通讯作者:
Ndzana Benoit
国家推进Yaounde-Cameroon工程学院
邮政信箱:8390。电气和电信部门
ACL实验室

收到:2013年4月04接受:2013年4月26日

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文摘

这工作显示了从放电结构的设计结果,泄洪闸门和浮动碎片闸mekin水电项目。开始,基本设计数据包括放电结构的类型和等级,洪水标准,确定特征水位和放电率。工作继续演讲的确切位置,和结构组成。流量计算的水力计算和能量耗散计算也

关键字

放电结构、行洪水闸的设计。

介绍

Mekin水电大坝位于喀麦隆的南部地区位于河流Dja融合后,洛沃萨比,构建生产15 mw。围护结构是由主、副坝和还包括一个放电结构,泄洪闸门和浮动碎片闸。

世界上大多数的大坝安全缺陷识别近年来包括溢洪道的通道能力不足的新设计洪水可能最大洪水(及)1]。大洪水的通道通过弱小溢洪道大坝的失败会导致漫溢,下游与潜在生命损失和重大损失。水文的研究和评估威胁生命和潜在的经济损失都是用于建立设计洪水。安全通道的设计洪水可能需要增加泄洪能力、增加水库存储、漫溢保护或这些方法的组合3]。

溢洪道能力的提高是通过提高溢洪道波峰长度、流量系数或操作。操作负责人对于一个给定的溢洪道可以增加通过降低溢洪道波峰和安装盖茨,或者通过提高水库坝顶允许更高的水平。适度增加的流量系数通常可以通过改进来实现溢洪道波峰形状和通道的改进。然而,一个更常见的修改,是扩大现有溢洪道或新建溢洪道增加总溢洪道波峰长度(2,5]。

溢洪道的类型选择设计主要是依赖于现场条件和释放要求。大坝牙可能适用于扩大现有溢洪道或新建溢洪道。现有鞍沿着水库边缘或抑郁导致的自然水道可能是一个理想的网站新辅助式溢洪道(4]。三峡大坝可能被认为提供一个基础的新溢洪道或漫溢的保护。封闭的溢洪道可能认为他们的操作可以通过现场出席并确保适当的维护,虽然不受控制的波峰往往被视为更经济可靠。能量耗散的溢洪道释放进入下游航道可能提供的滚桶或水跃的结构,或瀑布下的水潭风箱高架翻转结构。降低,滑槽内的能量耗散可能提供本身使用混凝土挡块或具体步骤(6]。

这些结构元素的设计工程师和专家为非洲提供了一个重大的挑战主要是由于缺乏文档,有时经验。

这项工作旨在提出一个简化的方法基于国际标准和案例研究。它提出了具体的结果实施大坝的施工现场。

在这部作品中,基本设计数据提出了必要的研究。在这种情况下,放电结构的类型和等级,洪水标准,确定特征水位和放电率。放电结构的讨论,遵循规范的位置,和安排结构。最后的水力计算流量计算和能量耗散的计算进行了较为详细的试验研究。

基本设计信息

放电结构的类型和等级

泄洪闸门和浮动碎片闸:2级

放电类型:井底

能量耗散型:由基流能量耗散

洪水标准、特征水位和放电率

根据防洪原理,开放式大坝溢流首先用于泄洪,当水位超过612.50米;洪水冲放电闸用于联合放电。

水库的设计洪水位613.45米,相应的放电率为796.40立方米/秒,并检查洪水位613.80米,相应的放电率是901.10米3/ s。

engineering-technology-Characteristic-water-level-reservoir

表1:水库特征水位和流量特征的泄洪闸门和浮动碎片闸

安排的结构

泄洪闸门和浮动碎片闸位于Dja河的右边洼地。主要是同轴的大坝。它连接到发电站右边与溢流堰在左边。洪水冲放电闸的总长度是24.00米。看到表2控制点的参数。

engineering-technology-Parameters-control-points-sluice

表2:参数的控制分闸

洪水冲放电闸是钢筋混凝土结构,总宽度是24.00米,纵向长度是12.00有两个6.00 m X6.00 m (HxW)泄洪冲底洞和一个6.00 m X6.00 m (HxW)冲漂浮的碎片上出口。每个洞都配备相应的工作闸门和检修闸门,和0.75米厚栏杆上面提供的每个门底部保留水。

闸门室分为三个跨越,每个跨度为8.00米,每一方每个中间桥墩墩厚1.00米,厚2.00米,闸门室顶部的板的高度是598.00米,护壁板厚2.00米,1.00米厚的截水墙提供分别在踢脚板的上游和下游,13.00米的钢筋混凝土研究提供围裙下游,厚0.30米。井底的海拔最高(海拔栏杆底部)是604.00米,和上部出口底部的海拔是607.80,闸门室屋顶的高度是一样的,主要的坝顶,615.20米的工作闸门和检修闸门开启和关闭些微双向门升降装置,这是通常的舱壁电站和拦污栅。舱壁门库房安排在右边的发电站。

水力计算

流量计算

洪水冲放电闸也被用作流湍流的结构在施工期间指导大坝。规模是有限的由洪水流洪水流在施工期间的指导。

在旱季施工,Dja一阶洼地(604.00米)不能被洪水淹没。汛期的洪水是限制在一阶洼地。因此闸门开启高度最高海拔604.00米。

门打开溢流容量是用以下公式计算7,9]:

方程情商1

方程情商2

方程情商3

方程情商4

方程情商5

地点:

m3 Q-Flow率;

H0-Weir头包含速度头,m;

g -重力加速度,m / s2;

m-Flow堰流率系数0.385;

Ɛ-Side堰流的收缩系数;

b0 -净宽度的门打开,m;

时门开口;

Ɛz-Side收缩系数的导叶开度;

dz-Thickness中间门码头,m;

侧浇口打开Ɛb-Side收缩系数;

Ɛz-Distance从下游侧浇口码头边水上游河道边缘,m;σ-Submerge系数;

从堰口bb-Downstream水深,m;

看到表3放电容量曲线计算的洪水冲放电闸。

engineering-technology-Stream-guidance-discharge-capacity

表3:流的指导和放电容量曲线的洪水冲放电闸

通过计算,三个门的开口,每个打开宽是6.00米,能满足标准要求流指导20年的洪水。

洪水冲放电闸时只打开溢流大坝不能满足泄洪要求。因此,放电的溢出能力通过导叶开度的流量计算。

门打开的放电容量计算符合这个公式(8,9]:

方程情商6

方程情商7

方程情商8

方程情商9

地点:

m3 Q-Flow率;

he-Height的门打开,m;

µ-Coefficient打开流量;

ψ-Coefficient开放浮冰速度;

Ɛ-Vertical收缩系数闸流;

λ-Calculation系数;

r-Parapet底部圆弧半径;

H0-Acting头开放中心免费流量的情况下,上游和下游水位差异在下沉放电的情况下,m;

g-Gravity加速度。

engineering-technology-Flood-discharge-drainage-capacity

表4:洪水行洪、排水能力曲线的冲放电闸(单开)

能量耗散计算

水跃的参数计算与下列方程(9]:

方程情商10

方程情商11

地点:

Hc-Contracted深度,m;

hc“加勒比海盗跳深度,m;

α-Kinetic水流能量校正系数,1.0;

q-Total势能从上表面沉池地板,m;

ψ-Coefficient流速;

T0-Coefficient流速的0.95;

b1-Head endwidth沉池,m;

b2-Tail沉池宽度,m。

看到表5能量耗散的结果计算。

engineering-technology-Results-energy-dissipation-calculation

表5:能量耗散计算的结果

通过计算,洪水冲放电闸经历洪水是出院时下沉流出。观看它是基岩出土的脸在门后面,一定anti-scour能力,只有13.00米钢筋混凝土建造研究围裙。

结论

这项工作的目的是设计放电结构,泄洪闸门和浮动碎片水闸设计Mekin水电项目。

这些元素的设计中使用的简化方法是基于国际标准。具体结果,大坝的施工现场实施。

详细研究的基本设计数据和结构的安排使我们确定位置和结构组成的放电结构,泄洪闸门和浮动碎片水闸设计Mekin水电项目。

引用