混凝土重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書_

1、混凝土重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書目錄目 錄 1第 1 章 非溢流壩設(shè)計(jì) 21.1 壩基面高程的確定 21.2 壩頂高程計(jì)算 21.2.1 基本組合情況下 : 21.2.2 特殊組合情況下 : 31.3 壩寬計(jì)算 41.4 壩面坡度 41.5 壩基的防滲與排水設(shè)施擬定 5第二章 非溢流壩段荷載計(jì)算 52.1 計(jì)算情況的選擇 52.2 荷載計(jì)算 52.2.1 自重 62.2.2 靜水壓力及其推力 62.2.3 揚(yáng)壓力的計(jì)算 72.2.4 淤沙壓力及其推力 102.2.5 波浪壓力 11 2.2.6 土壓力 12第 3 章 壩體抗滑穩(wěn)定性分析 133.2 抗滑穩(wěn)定計(jì)算 153.3 抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算 16第

2、4 章 應(yīng)力分析 174.1 總則 174.1.1 大壩垂直應(yīng)力分析 174.1.2 大壩垂直應(yīng)力滿足要求 184.2 計(jì)算截面為建基面的情況 194.2.1 荷載計(jì)算 19214.2.2 運(yùn)用期（ 計(jì)入揚(yáng)壓力的情況 ） 204.2.3 運(yùn)用期（ 不計(jì)入揚(yáng)壓力的情況 ）4.2.4 施工期 21第 5 章 溢流壩段設(shè)計(jì) 225.1 泄流方式選擇 225.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定 235.3 流量的確定 235.4 單寬流量的選擇 235.5 孔口凈寬的擬定 235.6 溢流壩段總長(zhǎng)度的確定 245.7 堰頂高程的確定 245.8 閘門高度的確定 255.9 定型水頭的確定 255.10 泄流能力的校核

3、 265.11.1 溢流壩段剖面圖 265.11.2 溢流壩段穩(wěn)定性分析 27(1) 正常蓄水情況 27(2) 設(shè)計(jì)洪水情況 27(3) 校核洪水情況 28第 6 章 消能防沖設(shè)計(jì) 286.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參數(shù)的選定 296.2 反弧半徑的確定 296.3 坎頂水深的確定 306.4 水舌拋距計(jì)算 316.5 最大沖坑水墊厚度及最大沖坑厚度 32第 7 章 泄水孔的設(shè)計(jì) 337.1 有壓泄水孔的設(shè)計(jì) 347.11孔徑D的擬定347.12 進(jìn)水口體形設(shè)計(jì) 347.13 閘門與門槽 357.14 漸寬段 357.15 出水口 357.15 通氣孔和平壓管 35參考文獻(xiàn) 36畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)原創(chuàng)

4、性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾 :所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文）, 是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下 進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 盡我所知 ,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外 , 不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果 , 也不包含我為獲得 及其它 教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè) 人或集體 , 均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名 :日 期:指導(dǎo)教師簽名 : 日 期:使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）的規(guī)定 , 即: 按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）的印刷本和電子版本 ; 學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)

5、設(shè)計(jì) （論文）的印刷本和電子版 , 并提供目錄檢索與閱覽服務(wù) ;學(xué)校可以采用影印、縮 印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文 ;在不以贏利為目的前提下 , 學(xué)?？梢怨颊?文的部分或全部?jī)?nèi)容。作者簽名 : 日 期:學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明 : 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取 得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外 , 本論文不包含任何其他個(gè) 人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名 : 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留

6、、 使用學(xué)位論文的規(guī)定 , 同意學(xué)校 保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版 , 允許論文被查閱和借 閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn) 行檢索, 可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名 : 日期: 年 月 日導(dǎo)師簽名 :日期: 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文） 任務(wù)書題 目車家壩河水利樞紐碾壓重力壩設(shè)計(jì)（ 任務(wù)起止日期 2010 年 3 月 29 日 2010 年 6 月 18 日 ）河海 院水利水電 專業(yè) 03 班學(xué)生姓名謝龍 學(xué)號(hào) 06150311 指導(dǎo)教師 張建梅 教研室主任 許光祥 院 領(lǐng) 導(dǎo)

7、 周華君第一章 非溢流壩設(shè)計(jì)1.1 壩基面高程的確定由混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 可知,壩高 10050米時(shí),重力壩可建在微風(fēng)化至弱風(fēng)化中部基巖上，本工程壩高為50100m,由于本壩址巖層分布主要為石 英砂巖,故可確定壩基面高程為832.0 m。由水位？庫容曲線查的該庫容為0.03x 108m3故可知該工程等級(jí)為W級(jí)。1.2 壩頂高程計(jì)算1.2.1 基本組合情況下 : 正常蓄水位時(shí) :壩頂高程分別按設(shè)計(jì)和校核兩種情況 , 用以下公式進(jìn)行計(jì)算 :波浪要素按官廳公式計(jì)算。公式如下 : 庫水位以上的超高 :式中- 波浪高度 ,m- 波浪中心線超出靜水位的高度 ,m- 安全超高 ,m- 計(jì)算風(fēng)

8、速。水庫為正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位時(shí) , 宜用相應(yīng)洪水期多年平 均最大風(fēng)速的 1.52.0 倍; 校核洪水位時(shí) , 宜用相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng) 速,m/sD- 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 ;mL- 波長(zhǎng) ;MH- 壩前水深 設(shè)計(jì)洪水位時(shí) :根據(jù)水庫總庫容在之間可知 , 大壩工程安全級(jí)別為級(jí) 計(jì)算風(fēng)速取相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速的 1.8 倍, 即 47.7m/s 根據(jù)公式 , 可知波浪高度 2.71m 根據(jù)公式, 可知波長(zhǎng) L23.19m根據(jù)公式, 可知波浪中心線超靜水位高度 0.994274m可知庫水位超高 4.1m可知壩頂高程 890.00+4.1894.1m 校核洪水位時(shí) :

9、計(jì)算風(fēng)速取相應(yīng)洪水期多年平均最大風(fēng)速 ,即 26.5m/s根據(jù)公式 , 可知波浪高度 1.30m根據(jù)公式, 可知波長(zhǎng) L7.0034m根據(jù)公式, 可知波浪中心線超靜水位高度 0.7577m可知庫水位超高 2.355m可知壩頂高程 890.00+2.355892.355m1.2.2 特殊組合情況下 :Vo26.5 m/s故按莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算：6.43 X 10-3故 hm0.4603 m1.1146故 Tm3.011 s綜合(1) 、(2), 可知最大壩頂高程取 894.1m1.3 壩寬計(jì)算為了適應(yīng)運(yùn)用和施工的需要 ,壩頂必須有一定的寬度。一般地 , 壩頂寬度取最大壩高的 8%10%。 , 且

10、不小于 3m 所以壩頂寬度6m,并可算出壩底寬為78.5m1.4 壩面坡度上游壩坡采用折線面 ,一般起坡點(diǎn)在壩高的 2/3 附近,建壩基面高程為 832m,折坡點(diǎn)高程為873.4m,坡度為1:0.2;下游坡度為1:0.8。因?yàn)榛救切?的頂點(diǎn)與正常蓄水位齊平 , 故重力壩剖面的下游坡向上延伸應(yīng)與正常蓄水位相交 具體尺寸見下圖圖 1.1 重力壩剖面圖1.5 壩基的防滲與排水設(shè)施擬定由于防滲的需要 , 壩基須設(shè)置防滲帷幕和排水孔幕。 據(jù)基礎(chǔ)廊道的布置要求, 初步擬定防滲帷幕及排水孔廊道中心線在壩基面處距離壩踵5.5m。第二章 非溢流壩段荷載計(jì)算2.1 計(jì)算情況的選擇作用在壩基面的荷載有 : 自重

11、、靜水壓力、揚(yáng)壓力、淤沙壓力、浪壓力、 土壓力 , 常取壩長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。2.2 荷載計(jì)算2.2.1 自重自重在正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位完全一樣計(jì)算步驟如下 ; 壩體自重的計(jì)算公式 :式中:可知:W10.56302.49.812118.96 KNW2618772.494 KNW30.566.5144856.62KNWW1+W2+W355748.47KN壩體自重 55748.47KN2.2.2 靜水壓力及其推力 靜水壓力與作用水頭有關(guān) , 所以在正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪 水位時(shí)靜水壓力各不相同 ,應(yīng)分別計(jì)算 ; 靜水壓力是作用在上下游壩面的主要

12、荷載 , 計(jì)算時(shí)常分解為水平壓力 和垂直壓力兩種。的計(jì)算公式為 : 式中 :? 計(jì)算點(diǎn)的作用水頭 ,;? 水的重度 , 常取 ;(1) 基本組合 :正常蓄水位情況 :F10.59.8158216500.42KN W10.5 58+28 69.812538.72KN設(shè)計(jì)洪水位情況 :F10.59.8158.092 16551.67KNF2-0.59.8121.72 -2309.715KNW10.5 58.09+28.09 69.81 2536.277KNW20.5 21.727.1259.81 2887.144KN（2） 特殊組合 :校核蓄水位情況 :F10.59.8160.33217852.7

13、7KNF2-0.59.8117.52-1502.156KNW10.5 60.33+30.33 69.812668.124KNW20.523.6229.5259.81 3420.651KN2.2.3 揚(yáng)壓力的計(jì)算規(guī)范:當(dāng)壩基設(shè)有防滲帷幕和排水孔時(shí) ,壩底面上游 （壩踵） 處的揚(yáng)壓力作用水頭為 , 排水孔中心線處為 （, 下游（壩趾）處為, 其間各段依次以直線連接 , 則:A 壩踵處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為 , 壩址處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度為 , 帷幕灌漿和排水孔處 的滲透壓力為 （, 的取值如表 2-1 所示） 。B 揚(yáng)壓力的大小等于揚(yáng)壓力分布圖的面積。圖 2.1 揚(yáng)壓力計(jì)算圖示表 2.1 壩底面的滲透壓力、揚(yáng)壓力

14、強(qiáng)度系數(shù)壩型及部位 壩 基 處 理 情 況(A) 設(shè)置防滲帷幕及排水孔 (B) 設(shè)置防滲帷幕及主、副排水孔并抽排部位 壩 型 滲透壓力強(qiáng)度系數(shù)a主排水孔前的揚(yáng)壓力 強(qiáng)度系數(shù)a 1殘余揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù)a 2河床壩段實(shí)體重力壩0.25 0.2 0.5寬縫重力壩0.2 0.150.5大頭支墩壩0.2 0.150.5空腹重力壩0.25 -岸 坡 實(shí)體重力壩 0.35- -寬縫重力壩0.3 - -則: 帷幕灌漿處的 ,排水孔處的。(1) 正常蓄水情況下 :H1890.0-832.058.0H20U1 丫 H20U2-158-1962.981 KNU3-0.5670.39.8158-57

15、18.249 KNU40Ucc-(0+1962.981+5718.249+0)-7681.23 KN設(shè)計(jì)洪水情況 :H1890.9-832.058.09H221.7U1 丫 H2-212.877 KNU2-158.09-1966.027 KNU3-0.5670.39.8158.09-5727.122 KNU4-0.511.536.39-209.2425 KNUcc-(212.877 +1966.027+5727.122+209.2425)-8115.269 KN(3) 校核洪水位情況 :H160.33H217.5U1 丫 H2-171.675 KNU1

16、60.33-2041.839 KNU3-0.5670.39.8160.33-5947.965 KNU4-0.511.542.83-246.2725 KNUcc-(171.675 +2041.839+5947.965+246.2725)-8407.751 KN2.2.4 淤沙壓力及其推力圖 2.3 淤沙壓力計(jì)算圖示(1) 水平泥沙壓力 為 :式中:, 水平方向 :(2) 豎直方向 :Psv7.360.517.8+4 480.224KN2.2.5 波浪壓力波浪壓力計(jì)算公式 :式中:(1) 基本組合 ( 設(shè)計(jì)和正常情況 ):Hz0.7577m;Lm7.0m;h1%1.30m(2) 特殊組合 ( 校核

17、 ):Hz0.05402m;Lm2.488m;h1%0.207m;2.2.6 土壓力(1) 正常蓄水情況 :(2) 設(shè)計(jì)及校核洪水位情況第三章 壩體抗滑穩(wěn)定性分析3.1 總則A 、按抗剪斷強(qiáng)度的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算 ,按抗剪斷強(qiáng)度公式計(jì)算的壩基面 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)值應(yīng)不小于表 3-1 規(guī)范規(guī)定 ;B 、它認(rèn)為壩體混凝土與壩基基巖接觸良好 ,屬于交界面;C 、基礎(chǔ)數(shù)據(jù):A178.578.5 m2 。此時(shí)其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的計(jì)算公式為式中:表3.1壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K 荷載組合 K基 本 組 合 3 特 殊 組 合 1 2.52 2.3表 3.2 全部荷載計(jì)算結(jié)果荷載 水平力 垂直力正常工況 設(shè)計(jì)

18、工況 校核工況 正常工況 設(shè)計(jì)工況 校核工況自重 144598.97144598.97144598.97水壓力 67144.5460426.660333.519025.2014775.915784.29揚(yáng)壓力 -25586.66-57222.22-59984.09波浪力 4.874.871.59淤沙力3614.423614.423614.42964.13 964.13 964.13土壓力-805.0748.64 48.64 6688.2 4511.194511.19總計(jì)69958.7664094.5363998.16135689.80107585.0105874.493.2 抗滑穩(wěn)定計(jì)算(1)

19、 正常蓄水情況刀 W51617.23 KN刀 P16889.85 KNK 3.056113.0(2) 設(shè)計(jì)洪水情況刀 W54067.9 KN刀 P14953.2 KNK 3.6158092.5(3) 校核洪水情況刀 W54440.77 KN刀 P17061.85 KNK 3.1907892.33.3 抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算(1) 正常蓄水情況刀 W51617.23 KN刀 P16889.85 KN3.0(2) 設(shè)計(jì)洪水情況刀 W54067.9 KN刀 P14953.2 KN2.5(3) 校核洪水情況刀 W54440.77 KN刀 P17061.85 KNK 3.1907892.32.3故非溢流壩段抗滑

20、穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求第四章 應(yīng)力分析4.1 總則4.1.1 大壩垂直應(yīng)力分析, 按下列公式進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算根據(jù)SL319-2005混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范圖 4.1 應(yīng)力計(jì)算圖示1 上游面垂直正應(yīng)力 :2 下游面垂直正應(yīng)力 :式中 :4.1.2 大壩垂直應(yīng)力滿足要求 由混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 SL319?2005可知：重力壩壩基面 :運(yùn)用期：要求上游面垂直正應(yīng)力不小于 0, 下游面垂直正應(yīng)力應(yīng)小于壩基容許壓 應(yīng)力 4.0Mpa4000Kpa。;施工期：壩趾垂直應(yīng)力可允許由小于 O.IMpa(IOOKpa)的拉應(yīng)力；重力壩壩體截面 ：運(yùn)用期：壩體上游面不出現(xiàn)拉應(yīng)力 (計(jì)揚(yáng)壓力), 下游面垂直正應(yīng)力應(yīng)不大于

21、混凝土壓應(yīng)力值,采用C15混凝土 ,故混凝土壓應(yīng)力值為15/43.75Mpa3750Kpa。施工期 ： 壩體任何截面上的主壓應(yīng)力應(yīng)不大于混凝土的允許壓應(yīng)力 , 下游面可允許有不大于0.2Mpa(200Kpa)的主拉應(yīng)力。4.2 計(jì)算截面為建基面的情況4.2.1 荷載計(jì)算(1) 自重力矩自重如下圖所示 ：圖 4.2 自重力矩計(jì)算圖示W(wǎng)12118.96 KN;W28772.494 KN;W344856.62KN自重力矩計(jì)算如下 :M12118.96 28.3159987.76 KNmM28772.49424.2212294.4 KNmM344856.622.0391058.94KNmM M1+M2

22、+M3363341.1KNm4.2.2 運(yùn)用期（ 計(jì)入揚(yáng)壓力的情況 ）1 上游面垂直正應(yīng)力 :T109.452 下游面垂直正應(yīng)力 :4.2.3 運(yùn)用期（ 不計(jì)入揚(yáng)壓力的情況 ）1 上游面垂直正應(yīng)力 :T109.452 下游面垂直正應(yīng)力4.2.4 施工期1 上游面垂直正應(yīng)力T109.452 下游面垂直正應(yīng)力第五章 溢流壩段設(shè)計(jì)5.1 泄流方式選擇為了使水庫具有較大的超泄能力,采用開敞式孔口，WES實(shí)用堰。5.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定：本次設(shè)計(jì)的重力壩是川級(jí)建筑物,根據(jù)GB50201?94表 6.2.1, 采用 50 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) ,500 年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。5.3 流量的確定

23、流量的確定 ： 根據(jù)基礎(chǔ)資料可知 , 設(shè)計(jì)情況下 , 溢流壩的下泄流量為 115.75m3/s; 在校核情況下溢流壩的下泄流量為 176m3/s。5.4 單寬流量的選擇壩址處基礎(chǔ)節(jié)理裂隙發(fā)育 , 巖石軟弱 , 綜合樞紐的布置及下游的消能防沖 要求, 單寬流量取 20 m3/(s.m) 。5.5 孔口凈寬的擬定孔口凈寬擬定 , 分別計(jì)算設(shè)計(jì)和校核情況下溢洪道所需的孔口寬度 , 計(jì)算成果如下表 ：表 5.1 孔口凈寬計(jì)算情況 流量 m3/s 單寬流量 qm3/s.m 孔口凈寬 B(m)設(shè)計(jì)情況 115.75 20 5.79校核情況 176 20 8.8根據(jù)以上計(jì)算,溢流壩孔口凈寬取B16m假設(shè)每孔

24、寬度為b8m則孔數(shù)n 為 2 。5.6溢流壩段總長(zhǎng)度的確定溢流壩段總長(zhǎng)度 (溢流孔口的總寬度 )的確定:根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn) , 擬定閘墩的厚度。初擬中墩厚d為2.5 m,邊墩厚t為3m,則溢流壩段的總長(zhǎng)度B0為：BOnX b+n-1 x d+2X t 2 x 8+(2 -1) x 2.5+2 x 324.5m5.7 堰頂高程的確定初擬側(cè)收縮系數(shù)，流量系數(shù)m0.463,因?yàn)檫^堰水流為自由出流，故由堰流公式計(jì)算堰上水頭Hw,計(jì)算水位分別減去其相應(yīng)的堰上水頭即為堰頂高程。計(jì)算公式如下 ：計(jì)算成果見表 ：表 5.2 堰頂高程計(jì)算情況 流量 (m3/s) 側(cè)收縮系數(shù) 流量系數(shù) 孔口凈寬 (m) 堰上水 頭 (

25、m) 堰頂高程 (m)設(shè)計(jì)情況 115.75 0.92 0.463 16 7.57 883.52校核情況 176 0.92 0.463 16 9.86 882.47根據(jù)以上計(jì)算 , 取堰頂高程為 882.47m。5.8 閘門高度的確定門高正常高水位 - 堰頂高程 +安全超高890.00-882.47+0.27.7(m)則按規(guī)范取門高 7.8m。5.9 定型水頭的確定堰上最大水頭 H校核洪水位-堰頂高程892.33-882.479.86(m);定型設(shè)計(jì)水頭 Hd(75%95%)H7.49.4(m);取 Hd8.4,Hd/H8.4/9.860.85, 查表知壩面最大負(fù)壓為 :0.3Hd2.8(m)

26、, 小于規(guī)范的允許值(最大不超過36m水柱)5.10 泄流能力的校核先由水力學(xué)公式計(jì)算側(cè)收縮系數(shù)&,然后計(jì)算不同水頭作用下的流量系數(shù)m,根據(jù)已知條件，運(yùn)用堰流公式校核溢流堰的泄流能力。計(jì)算成果匯總?cè)缦卤?:表 5.3 泄流能力校核計(jì)算情況mB m H mQ m3/s Q m3/s設(shè)計(jì)情況 0.463 0.9216 7.57142 141.95 0.0352%校核情況 0.463 0.92 16 9.86 211 208.33 1.2654%滿足的要求 , 則符合規(guī)范設(shè)計(jì)的孔口要求5.11.1 溢流壩段剖面圖圖 5.1 溢流壩橫剖面圖5.11.2 溢流壩段穩(wěn)定性分析(1) 正常蓄水情況刀 W51

27、617.23 KN刀 P16889.85 KN3.0(2) 設(shè)計(jì)洪水情況刀 W54067.9 KN刀 P14953.2 KN2.5(3) 校核洪水情況刀 W54440.77 KN刀 P17061.85 KNK 3.1907892.32.3故溢流壩段抗滑穩(wěn)定滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求第六章 消能防沖設(shè)計(jì)通過溢流壩頂下泄的水流 , 具有很大的能量 , 必須采取有效地消能措施 保護(hù)下游河床免受沖刷。消能設(shè)計(jì)的原則是 :消能效果好 ,結(jié)構(gòu)可靠,防止空蝕和 磨損, 以保證壩體和有關(guān)建筑物的安全。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)壩址地形 ,地質(zhì)條件 , 樞紐 布置, 壩高, 下泄流量等綜合考慮。6.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參數(shù)的選定本次設(shè)計(jì)

28、的重力壩是3級(jí)水工建筑物,根據(jù)SL252?2000表324,消能防沖設(shè)計(jì)采用按 50 年洪水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。根據(jù)地形地質(zhì)條件 , 選用挑流消能。根據(jù)已建工程經(jīng)驗(yàn) , 挑射 206.2 反弧半徑的確定反弧半徑R為：對(duì)于挑流消能 , 可按下式求得反弧段的半徑? 堰面流速系數(shù) , 取 0.95;H? 設(shè)計(jì)洪水位至坎頂高差 ,H891.09-851.040.09m 取坎頂高程為 851.0m 故算出 V26.65m/sQ? 校核洪水時(shí)溢流壩下泄流量 ,211m3/s;B?鼻坎處水面寬度,m,此處B單孔凈寬+2X邊墩厚度；B8+2 X 314m h15.65585mR(410)hR22.6256.56(

29、m)取 R32(m)6.3 坎頂水深的確定坎頂水深計(jì)算公式為 ：坎頂水流流速 v 按下式計(jì)算 ：? 堰面流速系數(shù) , 取 0.95；H? 設(shè)計(jì)洪水位至坎頂高差 ,H891.09-851.040.09m 取坎頂高程為 851.0m 故算出 V26.65m/sQ?50 年一遇洪水時(shí)溢流壩下泄流量 ,105m3/s；B?鼻坎處水面寬度,m,此處B單孔凈寬+2X邊墩厚度;B8+2 X 314m故坎頂平均水深 :6.4 水舌拋距計(jì)算度。根據(jù)SL253-2000溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范,計(jì)算水舌拋距和最大沖坑水墊厚計(jì)算公式 :水舌拋距計(jì)算公式 :L: 水舌拋距: 鼻坎的挑角: 坎頂至河床面的高差: 堰面流量系數(shù) ,

30、 取 0.95; 將這些數(shù)據(jù)代入水舌拋距的公式得6.5 最大沖坑水墊厚度及最大沖坑厚度最大沖坑水墊厚度公式 : 水墊厚度 , 自水面算至坑底。: 單寬流量 , 由前面的計(jì)算可得單寬流量為 20;: 上下游水位差 , 根據(jù)資料可得水位差為 40.5m;: 沖刷系數(shù),（ 這里根據(jù)地質(zhì)情況取 1.5）;將數(shù)據(jù)代入公式得 :所以最大沖坑水墊厚度為 14.35m。最大沖坑厚度估算圖 6.1 沖坑厚度圖示為了保證大壩的安全 ,挑距應(yīng)有足夠的的長(zhǎng)度。 一般當(dāng)時(shí),認(rèn)為是安全的 計(jì)算結(jié)果為 n3.817, 所以滿足規(guī)范。故, 其消能防沖設(shè)計(jì)符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求。第七章 泄水孔的設(shè)計(jì)7.1 有壓泄水孔的設(shè)計(jì) 壩體在內(nèi)

31、水壓力的作用下可能會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力 , 因此孔壁需要鋼板襯砌。7.11孔徑D的擬定孔徑D的擬定可依據(jù)下式：式中:Q?每個(gè)發(fā)電孔引取的流量，m3/svp? 孔內(nèi)的允許流速 ,m/s, 對(duì)于發(fā)電孔 vp5.06.0m/s 。7.12 進(jìn)水口體形設(shè)計(jì)進(jìn)水口體形應(yīng)滿足水流平順、 水頭損失小的要求 , 進(jìn)水 口形狀應(yīng)盡可能符合流線變化規(guī)律。 工程中常采用橢圓曲線活著圓弧形的三向收 縮矩形進(jìn)水口橢圓方程為 :式中a?橢圓長(zhǎng)半軸，圓形進(jìn)口時(shí),a為圓孔直徑：矩形進(jìn)口時(shí)，頂面曲線a 為孔高h(yuǎn),側(cè)面曲線a為孔寬B;b? 橢圓短半軸 ,圓形進(jìn)口時(shí) ,b0.3a; 矩形進(jìn)口時(shí),頂面曲線 b(1/31/4)a 對(duì)于重要工程

32、的進(jìn)水口曲線應(yīng)通過水工模型試驗(yàn)進(jìn)行修改?？卓诘母?寬比(h/B)不宜太大,最大不超過2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和流量情況 , 選用橢圓曲線的三向收縮矩形進(jìn)水口可知:ah2.11m孔口的高寬比 , 故孔口設(shè)計(jì)符合要求7.13 閘門與門槽有壓泄水孔一般在進(jìn)水口設(shè)置攔污柵和平面檢修門 , 在出口處設(shè)置無 門槽的弧形閘門。7.14 漸寬段有壓泄水孔控申斷面為圓形 ,進(jìn)水口閘門為矩形 ,在進(jìn)口閘門之后需設(shè) 置漸寬段,以保持水流平順。根據(jù)規(guī)范取漸寬段長(zhǎng)度為 5.28m 漸變規(guī)律一般都是收縮型 , 采用圓角 過渡。7.15 出水口有壓泄水孔的出口控制著整個(gè)泄水孔的內(nèi)水壓力情況 , 為了避免空蝕 破壞,講出口縮小以增加孔內(nèi)壓

33、力 ,常采用壓坡段 , 根據(jù)規(guī)范,取出口斷面面積為 孔身斷面面積的 90%可知出水口斷面面積 A2.458m27.15 通氣孔和平壓管平壓管是埋在壩體內(nèi)部、平衡檢修閘門兩側(cè)誰呀以減小啟門力的輸水管道。從水庫中引水 ,閥門設(shè)在廊道內(nèi)。 平壓管的直徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)充水時(shí)間 （一般不 超過 8h） 確定。根據(jù)規(guī)范,通氣孔的斷面面積A通0.022 m2參考文獻(xiàn) 索麗生 , 任旭華 , 胡明 . 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 M. 中國(guó)水利水 電出版社 ,2002祁慶和.水工建筑物 M. 中國(guó)水利水電出版社 ,2004吳持恭水力學(xué)（上下冊(cè)）M.高等教育出版社，2004 中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 .DL/T

34、5039?95. 水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì) 規(guī)范. 中國(guó)電力出版社 ，1995-05-03中華人民共和國(guó)水利部 .SL 252?2000. 水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo) 準(zhǔn). 中國(guó)水利水電出版社 ，2000-07-13中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 .DL 5077?1997. 水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范 . 中國(guó)電力出版社 ，1997-10-22中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 .DL/T5206-2005. 水電工程預(yù)可行性研究報(bào) 告編制規(guī)程 . 中國(guó)電力出版社 ，1993-09-01中華人民共和國(guó)水利部 .SL319-2005. 混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范 . 中國(guó)水利 水電出版社 ，2005-07-21中華人民

35、共和國(guó)電力工業(yè)部 .DL 5180?2003. 水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè) 計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn) . 中國(guó)電力出版社 ，2003-06-01中華人民共和國(guó)電力工業(yè)部 .DL 5073?2000. 水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 . 中國(guó)電力出版社 ，2001-01-01URBAN TRANSPORTATIOPLNANNING.Michael D.Meyer And Eric J .MillerDAMS AND EARTHQUAKES .Harsh K.Cupta And /.tool 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明 : 所呈交的學(xué)位論文 ， 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。盡我所知 ， 除文中已經(jīng)

36、特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外 本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 對(duì)本文的研究 做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體 , 均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全 意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者 （本人簽名 ）: 年 月日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程 、中國(guó) 優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程以下簡(jiǎn)稱“章程” , 愿意將本人的學(xué)位 論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊 （光盤版）電子雜志社” 在中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù) 庫、中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 中全文發(fā)表和以電子、 網(wǎng)絡(luò)形式公開 出版,并同意編入CNKI中國(guó)知識(shí)資源總庫

37、，在中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù) 據(jù)庫中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播 ,同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文密級(jí) :公開 保密 （_年_月至 _年_月）保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此 協(xié)議作者簽名:導(dǎo)師簽名 :年月日年月日獨(dú)創(chuàng)聲明本人鄭重聲明 :所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 ,是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下 ,獨(dú) 立進(jìn)行研究工作所取得的成果 , 成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。 盡我所知 , 除文中已經(jīng) 注明引用的內(nèi)容外 , 本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的 作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名 :二?一?年九月二十日畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文）使用授權(quán) 聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文）的規(guī)定。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版 , 同意學(xué)校保存 學(xué)位論文的印刷本和電子版 , 或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì) （論 文）; 同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下 , 建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng) , 公布 設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容 , 允許他人依法合理使用。（ 保密論文在解密后遵守此規(guī)定 ）?