5.3.2 闸孔设计5.3.2.1 冲沙闸的设计流量计算：Q 1=10%~15%Q 设计=（10%~15%）*2720 m 3/s=272~408 m 3/sQ 2=2*Q 引用=2*46.6 m 3/s=93.2 m 3/s Q 设计—设计洪水流量； Q 引用—电站引用流量。

鉴于以上计算结果，选定在设计洪水位的过流量为Q 冲沙闸=350m 3/s 。

流速计算： v====2*9.80*（897.00-863.00）m/s=25.81 m/sv —设计洪水位下冲沙闸的流速；g —重力加速度；h —设计洪水位下冲沙闸的流速水头。

由2Q nb h gH μ= 得e bh 2gHμ2从而确定冲沙闸的闸孔尺寸为：闸孔宽为4 m ，闸孔高为5 m 。

5.3.2.2 泄洪闸的设计在正常水位为897.00m ，泄洪冲沙闸堰顶高程为863.0m ，Q 校核=4610 m 3/s ，Q 冲沙闸=350 m 3/s 。

Q 泄洪闸=Q 校核-Q 冲沙闸=4610-350 m 3/s=4260 m 3/s .（1）泄洪闸闸孔尺寸的估算 由于泄洪闸泄流时为闸孔出流，故按闸孔出流公式计算：2Q nb h gH μ= （1）Q —通过泄洪闸的总流量（m 3/s ）； n —闸孔数；b —闸孔净宽（m ）； μ—流量系数；e h —闸孔开度（m ）；g —重力加速度； H —堰上水头（m ）。

根据上面的公式可求出闸孔总过水面积为：=nbh e S =总206.28 m 2我国大、中型水闸的宽度一般采用812 m 。

同时本设计闸孔总面积较小，闸孔数不宜过多。

在闸孔较少时，为便于闸门对称开启，使过闸水流均匀，避免由于偏流造成闸下局部冲刷和使闸室结构受力对称，孔数宜采用单数。

当采用3孔泄洪闸时，单孔闸门面积S 单=68.76 m 2 当采用5孔泄洪闸时，单孔闸门面积S 单=41.26 m 2在坝址选择时已确定泄洪冲沙孔闸坝段长50m ，故选用3孔泄洪闸+1孔冲沙闸的布置形式。

（2）泄洪闸闸孔尺寸的必选及确定由S 单=68.76 m 2，选取一下4种方案进行比较，选择其中较优方案作为泄洪闸的最终尺寸。

方案一：闸孔宽8 m ，闸孔高8 m ，均为潜孔。

方案二：闸孔宽8 m ，闸孔高9 m ，均为潜孔。

方案三：闸孔宽8 m ，闸孔高10 m ，均为潜孔。

方案四：闸孔宽8 m ，闸孔高11 m ，均为潜孔。

方案比较：方案一：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：Q nb h μ=3/s 方案二：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：Q nb h μ=3/s 方案三：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：Q nb h μ=3/s 方案四：按公式（1）计算泄洪闸的过流能力：Q nb h μ=3/s 通过水力学计算，四种方案中除方案一过流能力不满足要求外，其它三种方案都满足泄流能力的要求。

考虑闸门尺寸增大的同时会使钢材的使用量和启闭设备的投入增大，相对投资大，故选择方案二。

5.3.2.3 泄流能力的计算泄水建筑物由3孔泄洪+1孔冲沙闸组成，为3级建筑物，相应洪水标准为： 设计洪水流量（P=1%） Q=2720m 3/s 校核洪水流量（P=0.1%） Q=4610m 3/s当洪水来流量小于400m 3/s 时，泄流量为3孔泄洪+1孔冲沙闸泄流量和进水闸的引用流量。

当洪水来流量大于400m 3/s 时，电站停止发电，泄流量为3孔泄洪+1孔冲沙闸泄流量。

泄洪闸冲砂闸泄流能力按以下公式计算：2/302H g b n m Q s ⋅⋅⋅⋅⋅=σσ 式中：Q —流量（m 3/s ）；σ—堰流淹没系数；s σ—侧收缩系数；m —流量系数,取0.360；n —闸孔数；b —闸孔净宽（m ）； 0H —计入行近流速水头的堰上水头（m ）。

泄洪闸由于布置为潜孔，当泄流时为堰流时（e/H ＞0.75）按照上述的堰流公式进行泄流计算，当泄流时为孔流时（e/H ＜0.75），泄流能力按闸孔出流公式计算：gH nbe Q 2μ=式中：μ—流量系数；e —闸孔开度（m ）。

其余符号同前。

（1） 当洪水流量Q =4610 m 3/s 时；1）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为894.00 m ，则泄洪闸e 1/H=9/32=0.28＜0.75，冲沙闸e 2/H=5/32=0.16＜0.75。

故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。

Q 泄洪闸=4259.44 m 3/s Q 冲沙闸=394.39 m 3/sQ 总=Q 泄洪闸+Q 冲沙闸=4653.83 m 3/s ＞4610 m 3/s2）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为893.00 m ，则泄洪闸e 1/H=9/30=0.30＜0.75，冲沙闸e 2/H=5/30=0.17＜0.75。

故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。

Q泄洪闸=4190.18 m3/sQ冲沙闸=387.98 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=4578.16 m3/s＜4610 m3/s3）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为893.50 m，则泄洪闸e1/H=9/30.5=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30.5=0.16＜0.75。

故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。

Q泄洪闸=4224.95 m3/sQ冲沙闸=391.20 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=4616.15 m3/s＞4610 m3/s4）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为893.45 m，则泄洪闸e1/H=9/30.45=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30.45=0.16＜0.75。

故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。

Q泄洪闸=4221.49 m3/sQ冲沙闸=390.88 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=4612.37 m3/s＞4610 m3/s5）在校核洪水流量时，3孔泄洪闸+1孔冲沙闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为893.42 m，则泄洪闸e1/H=9/30.42=0.30＜0.75，冲沙闸e2/H=5/30.42=0.16＜0.75。

故这时泄洪闸和冲沙闸均属于孔流。

Q泄洪闸=4219.41 m3/sQ冲沙闸=390.69 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=4610.09 m3/s=4610 m3/s故校核洪水位为893.42 m。

（2）当洪水流量Q=2720 m3/s时；1）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为883.00 m，则泄洪闸e1/H=9/20=0.45＜0.75，冲沙闸e2/H=5/20=0.25＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=3421.27 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=3421.27 m3/s＞2720 m3/s2）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为878.00 m，则泄洪闸e1/H=9/15=0.6＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2650.10 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2962.90 m3/s＞2720 m3/s3）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为876.00 m，则泄洪闸e1/H=9/13=0.69＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2758.31 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2758.31 m3/s＞2720 m3/s4）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为875.50 m，则泄洪闸e1/H=9/12.5=0.72＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2704.75 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2704.75 m3/s＜2720 m3/s5）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为875.60 m，则泄洪闸e1/H=9/12.6=0.71＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2715.55 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2715.55 m3/s＜2720 m3/s6）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为875.65 m，则泄洪闸e1/H=9/12.65=0.71＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2720.93 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2720.93 m3/s＞2720 m3/s7）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设校核洪水位为875.64 m，则泄洪闸e1/H=9/12.64=0.71＜0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2719.85 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2719.85 m3/s=2720 m3/s故设计洪水位为875.64 m。

1）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设此时洪水位为875.00 m，则泄洪闸e1/H=9/12=0.75=0.75。

故这时泄洪闸属于孔流。

Q泄洪闸=2650.10 m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸=2650.10 m3/s＞2370 m3/s2）在此洪水流量时，3孔泄洪闸全部开启泄放洪水。

假设此时洪水位为874.00 m，则泄洪闸e1/H=9/11=0.82＞0.75。

故这时泄洪闸属于堰流。

Q泄洪闸= m3/sQ冲沙闸=0 m3/sQ总=Q泄洪闸+Q冲沙闸= m3/s＞2370 m3/s（5）当洪水流量Q=1920 m3/s时；（6）当洪水流量Q=1590 m3/s时；（7）当洪水流量Q=1040 m3/s时；（8）当洪水流量Q=500 m3/s时；（9）当洪水流量Q=400 m3/s时；（10）当洪水流量Q=350 m3/s时；（11）当洪水流量Q=300 m3/s时；（12）当洪水流量Q=200 m3/s时；泄流能力计算成果表5.3.2.4 坝顶高程确定闸坝坝顶高程计算表5.3.3 消能放冲设计消能防冲采用70m长的混凝土护坦与下游河道衔接，护坦底坡3%，护坦上部设0.6m厚的C40HF耐磨砼，护坦尾部设24m长的钢筋笼装大卵（块）石回填保护。

左岸非溢流坝长48m，最低建基面高程为856.0m，坝顶宽7.0m。

最大坝高43.0m，重力坝上游面为铅直，下游面在高程894.0m以下采用1:0.7放坡，为C15混凝土重力式结构。

右岸非溢流坝长72.00m，最低建基面高程为856.0m，坝顶宽7.0m。

最大坝高43.0m，为C15混凝土重力式结构。