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1）、确定反弧圆心O点的坐标（的坐标：
'x?，y?）及直线与反弧切点D（xD，yD）
圆心高程： ▽。=552.85+Rcos30o=564.12m 所以： y?=639.27-560.64=74.09m
2）、直线与反弧切点D为：
yD=Rcosβ+y?=85.35m
?D??C??D?yc=72.85m tan?所以：C（6.47,2.38）,D（72.85,85.35）,O（87.09,74.09），
F（80.59,85.35）。
图3-2 溢流坝剖面图
4.5消能设计及计算
4.5.1、消能防冲设计
通过溢流坝顶下泄的水流，具有很大能量，所以要采取有效的消能措施，保护下游河床免受冲刷。消能设计的原则：消能效果好，结构可靠，防止空蚀和磨
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蚀，以保证坝体和有关建筑物的安全。设计时应根据坝址地形，地址条件，枢纽布置，坝高、下泄流量等综合考虑。
溢流坝常用的消能方式是：挑流消能、底流消能、面流消能和消力戽消能。 挑流消能是利用泄水建筑物出口处的挑流鼻坎，将下泄急流抛向空中，然后落入离建筑物较远的河床，与下游水流相衔接的消能方式。挑流消能通过鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置、范围、和流量分布，对尾水变幅适应性强，结果简单，施工、维修方便。工程量小。但下游冲刷较严重，堆积物较多，尾水波动与雾化较大。挑流消能适用于基岩比较坚固的中、高水头各类泄水建筑物，应用较广泛，较经济。
底流消能：底流消能是通过水跃，将泄水建筑物泄出的急流转变为缓流，以消除多余动能的消能方式。消能主要靠水跃产生的表面漩滚与底部主流间的强烈紊动、剪切和掺混作用。底流消能具有流态稳定、消能效果好、对地质条件和尾水变幅适应性强以及水流雾化很小等优点，多用于中、低水头。但护士坦较长，土石方开挖量和混凝土浇筑量一般都较大，与挑流消能比较，底流消能在经济方面往往不利。
综上所述：选用连续式挑流消能 4.5.2挑流鼻坎的设计
挑流鼻坎的型式多样，采用连续坎。根据试验，鼻坎挑射角度一般采用
???20?—25?，本次设计采用??20。鼻坎高程一般高出最大下游水位1～
2m，所以鼻坎高程为：552.81+2=554.81。鼻坎反弧半径R一般采用
?4—10?h，h为鼻坎上水深
4.5.3水舌挑射距离和冲刷坑深度的计算
1、水舌挑射距离按水舌外缘计算，其估算公式为：
L?12?1sin?cos???1cos??12sin2??2g?h1?h2?g
?? 其中： L为水舌挑射距离（m）；
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g为重力加速度（ms2）；
?1为坎顶水面流速（m/s），约为鼻坎处平均流速的1.1倍；
?为挑射角度；
h1为坎顶平均水深h在铅直向的投影，h1?hcos?； h2为坎顶至河床面的高差（m）。
1）、鼻坎处水流平均流速用水力学挑流消能的计算公式
???2gH
— 式中：?—堰面流速系数 — H—库水位至坎顶的高差
?v??2.gH?=0.84×43.39=36.44m
因为 Q?A??Bh?，其中B为鼻坎处水面宽，h为坎顶平均水深 所以 h?Q=1.2m Bv 所以反弧半径R=(4-10)h=10x1.2=12m
2）、坎顶平均水深：h1?hcos?=1.13m
3)、坎顶至河床面的高差：ht=554.81-537.30=17.51m 4）、坎顶水面流速：v1=1.1v=1.1×36.44=40.048
L?12?1sin?cos???1cos??12sin2??2g?h1?h2?g
??=90.33
2、冲刷坑深度的估算公式为:
ttk??qH0.50.25
式中：k为水垫厚度，即水面至坑底的距离（m）；q为单宽流量；H为上下游水位差（m）；K为冲坑系数，对于坚硬较完整的基岩K=0.9～1.2，坚硬但
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完整性较差的基岩K=1.2～1.5。 所以：
tk??q0.5H0.25=24.34m
水下挑距：△L=tK/tanβ=57.34m
L＇=L+△L=184.16
则： L/T=7.57>2.5
满足《混凝土重力坝设计规范》的规定要求，所以挑流形成的冲刷坑不会影响大坝的安全。
4.5进水口段的确定
进水口段包括：进水口、闸门室、通气孔、拦污栅、平压管和渐变段几部分。
进水口高程的确定：
校核洪水位 648.75m 设计洪水位647.5m 正常蓄水位 647.5m 死水位 595m 死库容 58.90万m3
水库死水位高程为595m，根据《水利水电工程进水口设计规范》SL285－2003，有压式进水口最小淹没深度，防止产生贯流式漏斗漩涡考虑，最小淹没深度可按下式估算：
S=CVH1/2
式中 ； S--闸门门顶低于最低水位的临界淹没深度，m；
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H—闸门净高，m； V—闸门断面流速，m/s；
C—经验系数，C=0.55～0.73，对称进水的进水口取小值，侧向进
水的进水口取大值。
S=CVH1/2=0.55×4×2=4.4
x2y2??122ab进水口尺寸拟定：
式中：a=（1～1.5）D，取a=1.1D=3.85
11 b= (?)D=1.17
32x22所以：ay2?b2?1
闸门段：1.1 ～1.5倍引水断面积，闸门高H=4m，宽B=3.5m
渐变段：事故闸门后接一渐变段，渐变段施工复杂，所以不宜太长。但为
使水流平顺，也不宜太短，一般采用洞身直径d的1.5~2.0倍。洞身直径d=1.8m，渐变段长度L=2×3.14=6.28m。渐变段长度由方形变为圆形。
通气孔面积：
a?2Qa?Va? 式中：a为通气孔断面面积m；
Qa为进水口进水流量，一般为最大引水流量量，m3s；
?Va?为通气孔允许风速，坝式进水口取70～80m3a?Qa?Va?=39÷80=0.49m
50
2s；
