計(jì)算書混合曲線拱壩設(shè)計(jì).doc

目錄第一章調(diào)洪演算.-2-1.1調(diào)洪演算的原理.-2-1.2調(diào)洪方案的選擇.-3-1.2.1對以下四種方案進(jìn)行調(diào)洪演算.-3-1.2.2方案比較.-7-1.2.32淺孔+2中孔方案選定后壩頂高程的計(jì)算.-8-第二章大壩工程量比較.-10-2.1大壩剖面設(shè)計(jì)計(jì)算.-10-2.1.1混凝土重力壩設(shè)計(jì).-10-2.2大壩工程量比較.-17-2.2.1重力壩工程量.-17-2.2.2拱壩工程量.-18-2.2.3重力壩與拱壩工程量比較.-19-第三章第一主要建筑物的設(shè)計(jì).-19-3.1拱壩的型式尺寸及布置.-19-3.1.1壩型選擇.-19-3.1.2拱壩的尺寸.-19-3.2荷載組合.-22-3.2.1正常水位+溫降.-22-3.2.2設(shè)計(jì)水位+溫升.-22-3.2.3校核水位+溫升.-22-3.2.4正常水位+溫降+地震.-22-3.3拱壩的應(yīng)力計(jì)算.-22-3.3.1對荷載組合1，2，3使用FORTRAN程序進(jìn)行電算.-22-3.3.2對荷載組合4進(jìn)行手算.-24-3.4壩肩穩(wěn)定驗(yàn)算.-35-3.4.1計(jì)算原理.-35-3.4.2驗(yàn)算工況.-37-3.4.3驗(yàn)算步驟.-37-4.1泄水建筑物的型式尺寸.-40-4.2壩身進(jìn)水口設(shè)計(jì).-41-4.2.1管徑的計(jì)算.-41-4.2.2進(jìn)水口的高程.-41-4.3泄槽設(shè)計(jì)計(jì)算.-41-4.3.1坎頂高程.-41-4.3.2坎上水深hc.-42-4.3.3反弧半徑R.-42-4.3.4坡度（直線段）.-42-4.3.5挑射角.-42-4.4導(dǎo)墻設(shè)計(jì).-43-4.5消能防沖計(jì)算.-44-4.5.1水舌挑距.-44-4.5.2沖刷坑深度.-45-4.5.3消能率計(jì)算.-46-4.6泄水孔口應(yīng)力及配筋.-47-4.6.1孔口應(yīng)力.-47-4.6.2配筋計(jì)算.-50-附錄.-51-參考文獻(xiàn).-54-結(jié)語.-55-第一章調(diào)洪演算1.1調(diào)洪演算的原理先對一種泄洪方案，求得不同水頭下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲線，再假定幾組最大泄流量，對設(shè)計(jì)（校核）洪水過程線進(jìn)行調(diào)洪演算，求得這幾組最大泄流量分別對應(yīng)的水庫存水量，查水位庫容曲線，得出這幾組最大泄流量分別對應(yīng)的上游水位，并作最大泄流量與上游水位的關(guān)系曲線。上述兩條曲線相交得出一交點(diǎn)，此交點(diǎn)坐標(biāo)即為設(shè)計(jì)（校核）情況下的孔口最大泄流量及相應(yīng)的水庫水位，再對其它泄洪方案按同樣的方法進(jìn)行調(diào)洪演算，最后選定的泄洪方案孔口最大泄流量應(yīng)接近并不超過容許值，并最好與所給限制流量差值在100m3/以內(nèi)。1.2調(diào)洪方案的選擇1.2.1對以下四種方案進(jìn)行調(diào)洪演算（1）2淺孔+2中孔（2）4表孔+2中孔（3）4中孔（4）壩身泄流與利用導(dǎo)流隧洞方案一2淺孔2中孔淺孔:進(jìn)口底高程為164m,出口底高程為154m102QAgH（1-1）式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.80）；H0出口中心處水頭,m。中孔:進(jìn)口高程底135m,出口底高程130m202QAgH式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(A=BH),m2；流量系數(shù)，（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0-出口中心處水頭，m。表1-12淺孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1設(shè)計(jì)8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817校核8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817表1-22中孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1設(shè)計(jì)7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80校核7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80表1-32淺孔+2中孔總流量方案2淺孔起調(diào)流量2中孔起調(diào)流量總起調(diào)流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1設(shè)計(jì)2609.823200.806148.62校核2609.823200.806148.62表1-4最大泄洪流量與最高水位結(jié)果表方案起調(diào)流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1設(shè)計(jì)6148.626600186.7校核6148.626880189.8最大設(shè)計(jì)泄洪流量為6600m3/s，校核流量為6880m3/s，最高設(shè)計(jì)水位為186.7m，最高校核水位為189.8m。方案二4表孔+2中孔表孔:進(jìn)口底高程179m2/3012HgBmQ（1-2）式中：B堰頂寬，m；m流速系數(shù)；側(cè)收縮系數(shù)；H0出口中心處水頭，m。中孔:進(jìn)口底高程135m,出口底高程130m022gHAQ式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心處水頭，m。表1-54表孔流量方案高寬出口高程上游水位堰頂水位流速系數(shù)4孔面積起調(diào)流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1設(shè)計(jì)412.0179.0182.03.00.48192.00530.29校核412.0179.0182.03.00.48192.00530.29表1-62中孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1設(shè)計(jì)7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.8校核7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.8表1-74表孔+2中孔總流量方案4表孔起調(diào)流量2中孔起調(diào)流量總起調(diào)流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1設(shè)計(jì)530.293200.84096.1校核530.293200.84096.1表1-8最大泄洪量與最高水位結(jié)果表方案起調(diào)流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1設(shè)計(jì)4096.15580188.1校核4096.17620.3方案三4中孔中孔:進(jìn)口底高程135m,出口底高程130m02QAgH式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心處水頭，m。表1-94中孔最大泄洪量與最高水位結(jié)果表高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)起調(diào)流量最大下泄量最高水位（m）（m）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）設(shè)計(jì)77.513018248.50.9276344.6246640186.6校核77.513018248.50.9275944.186820.4方案四壩身泄流與利用導(dǎo)流隧洞因客觀因素，現(xiàn)對壩身泄流與利用導(dǎo)流隧洞不進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，只對其進(jìn)行定性分析。1.2.2方案比較方案一即泄水建筑物采用2淺孔+2中孔時所需壩頂高程最小，加之方案一與方案三都存在對壩體的結(jié)構(gòu)影響較大的問題（方案二的4表孔使得壩體堰頂以上失去空間結(jié)構(gòu)作用，方案三的4中孔使得壩體同一高程開孔數(shù)量過多，該層拱圈削弱過多），并由調(diào)洪演算結(jié)果看，故本設(shè)計(jì)選擇2淺孔+2中孔的泄流方案，淺孔位于兩岸，中孔位于水電站進(jìn)水口兩側(cè)，對稱布置。設(shè)計(jì)洪水時，允許泄量6650m3/s，校核洪水時