西山水利樞紐設(shè)計(jì)

1、 吉吉 林林 農(nóng)農(nóng) 業(yè)業(yè) 科科 技技 學(xué)學(xué) 院院學(xué)學(xué) 士士 學(xué)學(xué) 位位 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 論 文 題 目：西山粘土心墻壩與溢洪道設(shè)計(jì) 年 級(jí) 專 業(yè)： 2012 級(jí)水利水電工程 姓 名 許晨楊 學(xué) 號(hào) 1210606123 姓 名 徐彤 學(xué) 號(hào) 1210606122 姓 名 滿天驕 學(xué) 號(hào) 1210606310 指 導(dǎo) 教 師： 劉 喜 峰 評(píng) 閱 教 師： 完 成 日 期： 2016 年 5 月 28 日 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院摘要摘要西山水庫(kù)是一座以防洪和供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用功能的大型水利樞紐工程。西山水庫(kù)建成后，配合城區(qū)堤防建設(shè)可將伊春市的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到50100 年一

2、遇，為伊春市和伊春河沿岸城鎮(zhèn)提供 1.4 億立方米的供水水源，發(fā)展灌溉面積 1.8 萬(wàn)畝，此外，還具有為伊春市增加電力供應(yīng)、提供森林滅火水源、改善枯水期水環(huán)境等綜合利用功能。建設(shè)西山水利樞紐控制性工程對(duì)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門用水要求，保障伊春市的防洪安全是完全必要和迫切的，可以充分利用伊春河水利水能資源，興利除害，以促進(jìn)伊春市國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞黏土心墻壩；溢洪道；水面線計(jì)算；寬頂堰；泄槽AbstractXishan is a reservoir for flood control and water supply, power balance, Irrigation comprehens

3、ive functions such as large water control project. Western Hills Reservoir is completed, the construction of the dike with City Yichun City can be upgraded to the standard of flood protection to 100-year flood, Yichun City, and for Yichun River towns to provide 140 million cubic meters of water supp

4、ly, irrigation development area of 1.8 million mu In addition, with an increase in Yichun City of electricity supply, forest firefighting water, improve the dry season water environment comprehensive functions. Xishan building water conservancy hub control projects to meet water for various sectors

5、of the national economy, protection of Yichun City Flood Control security is absolutely necessary and urgent in order to make full use of water in Yichun River hydropower resources, and every pesticide, Yichun City to promote economic development. Keywords Clay core dam;Spillway; The water line; Bro

6、ad-weir; Chut Comment U1: 注意字體字號(hào)、行間距等格式目錄目錄摘要.II關(guān)鍵詞.IIABSTRACT.IIIKEYWORDS.III目錄.IV前言.11. 設(shè)計(jì)基本資料.21.1 流域的基本情況及樞紐任務(wù) .21.2 地形地質(zhì) .21.2.1 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件.21.2.2 溢洪道工程地質(zhì)條件.31.3 建筑材料 .31.3.1 粘土料場(chǎng).31.3.2 砂礫料.41.3.3 塊石料.41.3.4 風(fēng)化碎石料.61.4 氣象 .61.4.1 氣溫.61.4.2 風(fēng)速.71.5 樞紐規(guī)劃成果 .72.工程等級(jí)及建筑物級(jí)別.82.1 水庫(kù)樞紐主要建筑物組成 .82.2 工程

7、規(guī)模 .83.樞紐的總體布置.93.1 壩軸線的選擇 .93.2 溢洪道的布置 .93.3 建筑物類型比較 .93.3.1 檔水建筑物的類型選擇.93.3.2 開敞式溢洪道的選擇.104.土壩設(shè)計(jì).114.1 壩型選擇 .114.2 地基處理 .114.3 壩體剖面設(shè)計(jì) .124.3.1 壩坡.124.3.2 壩頂寬度.124.3.3 壩頂高程.124.3.4 壩體排水設(shè)計(jì)設(shè)備選擇及尺寸擬定.144.3.5 反濾層及過(guò)渡層設(shè)計(jì).144.3.6 護(hù)坡設(shè)計(jì).164.3.7 堆石壩與溢洪道及左岸的連接.174.4 設(shè)計(jì)計(jì)算 .184.4.1 滲流計(jì)算.184.4.2 土壩穩(wěn)定計(jì)算.234.4.3 穩(wěn)

8、定滲流期.235.泄水建筑物.315.1 溢洪道基本數(shù)據(jù) .315.2 溢洪道工程地質(zhì)條件 .315.3 河岸溢洪道型式選擇 .325.4 溢洪道工程布置 .325.4.1 引水渠.325.4.2 控制段.335.4.3 泄槽.355.4.4 消能防沖設(shè)施.365.4.4.1 消能防沖設(shè)施選擇原則.365.4.4.2 消能防沖設(shè)施型式.365.4.5 挑流設(shè)計(jì).365.4.6 挑流鼻坎的型式.365.5 泄槽段的具體布置 .375.5.1 泄槽長(zhǎng)度的確定.375.5.2 水面線計(jì)算.375.6 溢洪道水力計(jì)算 .415.6.1 堰型設(shè)計(jì).415.6.2 堰流能力計(jì)算.435.6.3 出口消能計(jì)

9、算.445.7 主要結(jié)構(gòu)計(jì)算 .455.7.1 閘室段穩(wěn)定計(jì)算及應(yīng)力分析.455.7.2 出射水流沖刷影響.475.8 溢洪道布置總述 .47結(jié)論.49參考文獻(xiàn).50致謝.51Comment U2: 畢業(yè)論文中除了致謝，其余部分不出現(xiàn)人稱代詞你我他，也不出現(xiàn)心得、感悟Comment U3: 改為“壩體尺寸確定”西山水利樞紐設(shè)計(jì)0前言前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是各工科高校為大學(xué)生安排的最后一次全面性、總結(jié)性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，既是學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，解決具體問(wèn)題的一次嘗試，也是學(xué)生走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。以其通過(guò)設(shè)計(jì)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1.鞏固、充實(shí)、加深、擴(kuò)大所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；2.提高

10、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力；3.敢于創(chuàng)新，正確地將創(chuàng)新精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合；4.養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提高學(xué)生多方面的能力，包括綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題能力、資料查詢及協(xié)調(diào)合作能力等。為了適應(yīng)當(dāng)前水電事業(yè)的發(fā)展需要，同時(shí)為了培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力，我們?cè)O(shè)計(jì)西山水利樞紐工程，設(shè)計(jì)完全按照水工設(shè)計(jì)規(guī)范要求，我們從工程實(shí)例中力求反映最新的設(shè)計(jì)方法，爭(zhēng)取作到易懂，易理解，能夠獨(dú)立并較好地工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)分為三大部分：第一部分是設(shè)計(jì)基本資料的歸納整理，壩體地基，溢洪道地基處理。第二部分是擋水建筑物設(shè)計(jì)。包括壩體高程設(shè)計(jì)，壩體滲流分析，壩體穩(wěn)定分析；第三

11、部分是泄洪道的設(shè)計(jì)。包括溢洪道型式選擇，工程布置，溢洪道水力計(jì)算，主體部分相關(guān)計(jì)算。Comment U4: 全文中對(duì)單位符號(hào)要統(tǒng)一，要么都用中文，要么都用字母。自己過(guò)一遍都改過(guò)來(lái)西山水利樞紐設(shè)計(jì)11.1. 設(shè)計(jì)基本資料設(shè)計(jì)基本資料1.11.1 流域的基本情況及樞紐任務(wù)流域的基本情況及樞紐任務(wù)西山水庫(kù)座落在伊春河干流擋石河河口下游，距流域面積 2472km2，翠巒區(qū)上游約 2km 處，壩址以上控制面積 1613km2，占伊春河流域面積的 65.3%。西山水庫(kù)是一座以防洪和供水為主，兼顧發(fā)電、灌溉等綜合利用功能的大型水利樞紐工程。西山水庫(kù)建成后，配合城區(qū)堤防建設(shè)可將伊春市的防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到50100

12、 年一遇，為伊春市和伊春河沿岸城鎮(zhèn)提供 1.4 億立方米的供水水源，發(fā)展灌溉面積 1.8 萬(wàn)畝，此外，還具有為伊春市增加電力供應(yīng)、提供森林滅火水源、改善枯水期水環(huán)境綜合利用功能。1.21.2 地形地質(zhì)地形地質(zhì)1.2.11.2.1 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件壩址區(qū)工程地質(zhì)條件壩址區(qū)兩岸為低山，河床靠近右岸。河左側(cè)依次為漫灘、階地及臺(tái)地。低山及河谷底部基巖均為花崗閃長(zhǎng)巖。臺(tái)地區(qū)第四系厚度 15.50m22.80m，上部為低液限粘土，下部為卵石混合土夾砂透鏡體。其物理力學(xué)指標(biāo)可以滿足土石壩對(duì)壩基要求。階地和漫灘區(qū)第四系厚度 7.50m13.30m 左右，上部為低液限粘土，下部為卵石混合土。其物理力學(xué)指標(biāo)可以

13、滿足土石壩對(duì)壩基要求。在天然無(wú)防滲措施條件下，該壩基年滲漏量為 3318.1104m3/a，占多年平均徑流量的 7.07%，占正常蓄水位以下庫(kù)容的 36.9%。其中漫灘及河床段占總滲漏量的73.5%，需采取防滲措施。建議壩基防滲墻宜座在基巖面上。臺(tái)地前緣、階地前緣及漫灘的基巖部分有中等透水巖體分布，建議進(jìn)行帷幕灌漿處理。臺(tái)地前緣區(qū)處理深度大約 30m，下限高程為 245.00m；階地前緣區(qū)及漫灘區(qū)處理深度大約 15m，下限高程為 245.00m。左壩肩表層為粘性土，屬微透水；中部為卵石混合土，屬?gòu)?qiáng)透水，應(yīng)注意繞滲問(wèn)題。清基：臺(tái)地段清除表層的有機(jī)質(zhì)土及根系層（總計(jì) 1.00m 左右）后，壩基可座

14、于西山水利樞紐設(shè)計(jì)2粘性土之上；階地、漫灘段清除表層有機(jī)質(zhì)土(厚度 0.60m 左右)，除粘土心墻外壩基可座于低液限粘土頂部為宜。1.2.21.2.2 溢洪道工程地質(zhì)條件溢洪道工程地質(zhì)條件閘室段及挑流鼻坎基礎(chǔ)座于微風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖巖體中，巖體完整性較好，節(jié)理裂隙多為高傾角，地基抗滑穩(wěn)定性好。僅斷層處巖體強(qiáng)度稍低，巖體相對(duì)破碎。需對(duì)斷層進(jìn)行工程處理。沖刷坑段上部為大于 3.50m 厚的卵石混合土，下部為花崗閃長(zhǎng)巖。卵石混合土和強(qiáng)風(fēng)化花崗閃長(zhǎng)巖的沖刷系數(shù) K=1.51.8，弱風(fēng)化巖體和微風(fēng)化巖體的沖刷系數(shù)K=0.91.2。右邊墻邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：右邊墻邊坡巖體傾向?yàn)?306，有 3 組節(jié)理走向與邊坡近

15、于平行或斜交，傾向也相同，對(duì)邊坡的穩(wěn)定不利。有 2 組節(jié)理走向與邊坡走向近于正交，傾向與邊坡傾向相反，對(duì)邊坡的穩(wěn)定有利。各組節(jié)理的交叉組合將巖體切割成楔形塊體，對(duì)邊坡穩(wěn)定不利，建議采用局部錨桿處理。巖體的施工開挖邊坡比建議值卵石混合土 1：1，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 1：0.5，弱風(fēng)化花崗巖 1：0.2，微風(fēng)化花崗巖 1：0.1。左邊墻地基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)：地基巖體主要結(jié)構(gòu)面走向與邊墻走向近于平行，傾向坡外，但傾角較陡，該基礎(chǔ)座落在微風(fēng)化巖體上，地基的完整性好，天然山體穩(wěn)定。故此邊墻的抗滑穩(wěn)定性較好。1.31.3 建筑材料建筑材料1.3.11.3.1 粘土料場(chǎng)粘土料場(chǎng)粘土料場(chǎng)有 4 處。第料場(chǎng)儲(chǔ)量為 49.

16、8104m3，是設(shè)計(jì)用量的 3.1 倍；第料場(chǎng)儲(chǔ)量為23.8104m3，是設(shè)計(jì)用量的 1.5 倍。第、料場(chǎng)位于水庫(kù)淹沒區(qū)，除 pH 值偏低、含水量偏高外，其它指標(biāo)滿足質(zhì)量要求。運(yùn)距 2km 左右，有砂石路通往壩址右岸，開采條件好。第粘土料場(chǎng)位于壩址東南約 13km 處，需占用農(nóng)田，儲(chǔ)量為 12.8104m3。試驗(yàn)指標(biāo)中僅 pH 值偏低，有機(jī)質(zhì)略高。西山水利樞紐設(shè)計(jì)3第料場(chǎng)位于壩址上游左岸 0.4km 的臺(tái)地上，地表部分為林地，部分為淹沒區(qū)。儲(chǔ)量為 27.0104m3，是設(shè)計(jì)需要量的 1.69 倍。該土料粘粒含量稍高，天然含水量偏高，其它指標(biāo)基本滿足其質(zhì)量要求。綜合比較后，建議以第料場(chǎng)建議為首選

17、料場(chǎng)，次為第料場(chǎng)，其它兩處料場(chǎng)做為備用料場(chǎng)。1.3.21.3.2 砂礫料砂礫料 砂礫料場(chǎng)位于么河經(jīng)管所附近的河漫灘，為粗、細(xì)混合骨料?？們?chǔ)量為60.23104m3，是設(shè)計(jì)需要量的 2.3 倍。需經(jīng)篩分才能分為砼粗、細(xì)骨料。過(guò)篩后細(xì)骨料的比重、堆積密度、孔隙率不滿足砼對(duì)骨料的質(zhì)量指標(biāo)要求，其它指標(biāo)滿足要求；粗骨料的試驗(yàn)指標(biāo)滿足砼對(duì)粗骨料質(zhì)量指標(biāo)要求。砂礫料多位于水下，但分布連續(xù)，厚度穩(wěn)定，有利于機(jī)械開采，有沙石路及等級(jí)公路通至壩址，運(yùn)距約 8km。1.3.31.3.3 塊石料塊石料建議首選第塊石料場(chǎng)，該料場(chǎng)位于壩址西部約 3.5km 處，巖性為花崗巖。石料的室內(nèi)試驗(yàn)指標(biāo)，滿足塊石料質(zhì)量技術(shù)要求。

18、第石料場(chǎng)儲(chǔ)量約 80104m3，質(zhì)量滿足技術(shù)要求，可做為備用料場(chǎng)。石料技術(shù)指標(biāo)見表 1-1。西山水利樞紐設(shè)計(jì)4表 1-1 土壩防滲體土料質(zhì)量技術(shù)要求對(duì)比表項(xiàng) 目質(zhì)量指標(biāo)料場(chǎng)實(shí)測(cè)指標(biāo)料場(chǎng)實(shí)測(cè)指標(biāo)料場(chǎng)實(shí)測(cè)指標(biāo)料場(chǎng)實(shí)測(cè)指標(biāo)粘粒含量15-40%為宜27.1%19.1%33.5%42.4%塑性指數(shù)10-2016.614.317.317.4滲透系數(shù)碾壓后，小于 110-5cm/s1.6210-6cm/s(控=1.70g/cm3)3.5710-6cm/s(控=1.71g/cm3)3.9410-6cm/s(控=1.54g/cm3)1.1010-6cm/s(控=1.66g/cm3)有機(jī)質(zhì)含量2%0.499%0.

19、805%1.089%0.54%水溶鹽含量0.80.830.813密度2.4t/m32.54t/m32.65t/m34凍融損失率i 故泄槽段屬急流，按陡槽計(jì)算。k泄槽段末端水深（正常水深 h）采用試算法，具體計(jì)算見表 5-4。表 5-4 溢洪道段正常水深計(jì)算計(jì)算情況Qbi設(shè) h0 A =bho0R0C0K =A C0000RQ0=K0i設(shè)計(jì)水位校核水位1785211329290.0850.0853.624.03104.98116.87自己算一下算錯(cuò)了85.2586.515214.2317942.1518392113經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)水位時(shí)，h =3.62m.0 校核水位時(shí)，h =4.03m.0泄槽段水

20、面線，采用分段求和法，按水深進(jìn)行分段，具體計(jì)算見表 5-5。西山水利樞紐設(shè)計(jì)395-5 溢洪道泄槽段水面曲線計(jì)算 Q/A計(jì)算情況斷面h(m)A(m )=bh2v(m/s=gv22E (m)SES(m)0+0004.38127.0214.0510.0714.4537.760+0104.18121.2214.7311.0715.2537.360+0204.00116.0015.3912.0816.0845.000+0303.86111.9415.9512.9816.8436.720+0403.73108.1716.5013.8917.6236.46設(shè)計(jì)水位0+0503.62104.9817.001

21、4.7418.360.80.830.760.980.7436.240+0004.84140.3615.0511.5716.4138.680+0104.63134.2715.7412.6417.2738.260+0204.44128.7616.4113.7418.1837.880+0304.29124.4116.9814.7119.0037.580+0404.15120.3517.5615.7319.8837.30校核水位0+0504.03116.8718.0816.6820.710.830.910.920.880.8337.06西山水利樞紐設(shè)計(jì)40續(xù)表 5-5 溢洪道泄槽段水面曲線計(jì)算計(jì)算情況

22、斷面R(m)C(m /s)21=JRCv22i-JL(m)L0+0003.3687.420+0103.2486.890+0202.5883.650+0303.0586.020+0402.9785.642.482.271.811.691.462.484.756.568.259.71設(shè)計(jì)水位0+0502.9085.300.00450.0060.00770.00820.00960.08050.0790.07730.07680.07540+0003.6388.550+0103.5188.060+0203.4087.590+0303.3187.200+0403.2386.84校核水位0+0503.158

23、6.480.00850.00970.0110.0120.01330.07650.07530.0740.0730.07172.752.522.031.921.672.755.277.309.2210.89西山水利樞紐設(shè)計(jì)41所以，泄槽上接實(shí)用堰，起始計(jì)算斷面定在堰下收縮斷面處，起始計(jì)算斷面水深h1小于 hk時(shí)，取 h1經(jīng)計(jì)算得，陡坡段進(jìn)口設(shè)計(jì)情況進(jìn)口水深 4.38m，校核情況水深5.05m，陡坡段出口設(shè)計(jì)情況進(jìn)口水深 3.62m，校核情況水深 4.13m。5.65.6 溢洪道水力計(jì)算溢洪道水力計(jì)算5.6.15.6.1 堰型設(shè)計(jì)堰型設(shè)計(jì)采用 WES 型實(shí)用堰，堰面曲線方程xn=kHdn-1y式中：

24、k上游堰高及坡面的影響系數(shù)；n與上游堰坡有關(guān)的指數(shù)；Hd堰面設(shè)計(jì)水頭。計(jì)算方程見表 5-6。 西山水利樞紐設(shè)計(jì)42表 5-6 開敞式溢流堰在堰頂下游堰面曲線方程nkR1R2R3L1L2L30:11.8520.5Hd0.2Hd0.04Hd0.175Hd0.276Hd0.282Hd3:11.836 1.9360.68Hd0.21Hd0.139Hd0.237Hd3:21.810 1.9390.48Hd0.22Hd0.115Hd0.214Hd取上游坡度 3：1，則 k=1.936，n=1.836，Hd=9.5m，則堰面曲線方程為x1.836=1.9369.50.836y曲線在 D 點(diǎn)與 1：0.8 傾

25、斜直線相切，后接半徑為 15.8m、圓心角 34的反弧段，反弧段在 267.96m 高程處與陡坡段相切。西山水利樞紐設(shè)計(jì)435.6.25.6.2 堰流能力計(jì)算堰流能力計(jì)算5.6.2.15.6.2.1 基本公式基本公式溢洪道堰型采用 WES 型實(shí)用堰，按堰流公式計(jì)算泄流能力，采用溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范中實(shí)用堰泄流能力計(jì)算公式：2/302 HgBCmQs式中：Q流量，m3/s；B溢流堰總凈寬，m；H0堰上水頭，m；m流量系數(shù)；C上游面坡度影響修正系數(shù)；（上游面坡度 3：1 時(shí) C1.009）側(cè)收縮影響系數(shù)；nbHnK00) 1( 2 . 01m淹沒系數(shù)；5.6.2.25.6.2.2 求堰前水深和堰前引水渠

26、流速求堰前水深和堰前引水渠流速采用試算法，聯(lián)立公式，H =可求得，具體計(jì)算見表gavHH220032/2gbmQS5-7。西山水利樞紐設(shè)計(jì)44表 5-7 溢洪道堰前水深和流速計(jì)算計(jì)算情況泄量 QH0H假設(shè) v試算 v設(shè)計(jì)水位校核水位287.56288.671785211310.611.899.7811.074.04.44.154.44由計(jì)算表中流速可知，均小于 5m/s，滿足要求。5.6.2.35.6.2.3 溢流堰過(guò)流能力計(jì)算見表溢流堰過(guò)流能力計(jì)算見表 5-85-8表 5-8 溢流堰過(guò)流能力計(jì)算表工況上游水位（m）堰頂高程（m）堰上水頭H0（m）堰凈寬B（m）側(cè)收縮系數(shù) 流量系數(shù) M計(jì)算泄流

27、量（m3/s）設(shè)計(jì)泄流量（m3/s）設(shè)計(jì)287.5611.5618391785校核288.67276.0012.6724.00.8931.9521132113經(jīng)驗(yàn)算，過(guò)流能力滿足設(shè)計(jì)要求。5.6.35.6.3 出口消能計(jì)算出口消能計(jì)算溢洪道出口消能計(jì)算的任務(wù)是：估算下泄水流的挑射距離；選擇挑流鼻坎形式，確定挑流鼻坎方式、反弧半徑、挑射角等尺寸，以保證達(dá)到最優(yōu)消能效果；估計(jì)下游沖刷坑的深度和范圍。5.6.3.15.6.3.1 計(jì)算公式計(jì)算公式水舌挑距計(jì)算；水舌挑距按溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范介紹公式計(jì)算：)cos(2sincoscossin121221121hhgvvvgL式中：L自挑流鼻坎末端算起至下游河

28、床床面的挑流水舌外緣挑距，m；v1鼻坎坎頂水面流速，m/s，按鼻坎處平均流速 v 的 1.1 倍計(jì)；挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角，29.24；h1挑流鼻坎末端法向水深，m；西山水利樞紐設(shè)計(jì)45h2鼻坎坎頂至下游河床面高差，m；t沖坑深度，由河床面至坑底，m。5.6.3.25.6.3.2 沖刷坑最大水墊深度沖刷坑最大水墊深度按下式計(jì)算：TKq1/2H1/4式中：T自下游水面至坑底的最大水墊深度，m；q鼻坎末端斷面單寬流量，m3/sm；H上下游水位差，m；K沖刷系數(shù)，K1.2。5.6.3.35.6.3.3 挑距計(jì)算挑距計(jì)算計(jì)算成果見表 5-9。表 5-9 挑流消能計(jì)算成果表工況上游水位（

29、m）設(shè)計(jì)流量（m3/s）下游水位（m）反弧半徑（m）挑坎高程（m）挑射角度（度）挑距（m）沖坑深度(m）設(shè)計(jì)287.561785266.5355.3818.50校核288.672113267.0530267.1029.1457.8719.92沖坑上游坡比 i=1/3.25，能夠滿足要求。5.75.7 主要結(jié)構(gòu)計(jì)算主要結(jié)構(gòu)計(jì)算5.7.15.7.1 閘室段穩(wěn)定計(jì)算及應(yīng)力分析閘室段穩(wěn)定計(jì)算及應(yīng)力分析5.7.1.15.7.1.1 閘室段穩(wěn)定計(jì)算閘室段穩(wěn)定計(jì)算荷載按單孔計(jì)算，中墩分縫，穩(wěn)定計(jì)算采用抗剪斷強(qiáng)度公式，計(jì)算公式如下：CCKPAcGfK西山水利樞紐設(shè)計(jì)46式中：Kc抗滑穩(wěn)定系數(shù)；A閘室堰體與巖石

30、接觸面的面積，m2；G作用于堰體上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量；（水平向與滑動(dòng)面之間夾角為 18）P作用于堰體上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量；（水平向與滑動(dòng)面之間夾角為 18)Kc閘室沿基礎(chǔ)底面的容許抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，Kc=3；f 閘基底面與巖基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)，f =1.2；c 閘室基底砼與巖基接觸面的抗剪斷凝聚力，c=1.2MPa。閘室段穩(wěn)定計(jì)算成果見表 5-10。表 5-10 閘室段穩(wěn)定計(jì)算成果表工 況堰體與巖石接觸面的面積 A（m2）荷載法向分量G（kN）荷載切向分量P（kN）抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc正常蓄水位（284.70m）252.5317520164525.00設(shè)計(jì)（287

31、.56m）252.5315135.320365.33.85校核（288.67m）252.5321816.924456.73.37經(jīng)以上計(jì)算，堰體抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。5.7.1.25.7.1.2 閘室段應(yīng)力分析閘室段應(yīng)力分析計(jì)算公式：GMBe2 minmax式中：B閘室段長(zhǎng)，m；BeAG61maxmin西山水利樞紐設(shè)計(jì)47e偏心距，m；max、min最大最小應(yīng)力，kPa；G作用于堰體上的全部豎向荷載，kN；M作用于堰體上的全部豎向荷載和水平荷載對(duì)地基面垂直水流方向的形心矩，kNm；不均勻系數(shù)；計(jì)算結(jié)果見表 5-11。表 5-11 閘室段應(yīng)力計(jì)算成果表工 況閘室段長(zhǎng)（m）豎向荷載G（kN）荷載力

32、矩M（kPa）偏心距e(m)最大應(yīng)力max(kPa)最小應(yīng)力min(kPa)不均系數(shù)建成無(wú)水496635282440.36259.6193.71.34正常蓄水位217442200290.88116.871.51.63設(shè)計(jì)20685250307-1.10116.462.71.86校核23.028304340870-1.04157.487.71.80經(jīng)以上計(jì)算，堰體基底垂直正應(yīng)力均為壓應(yīng)力，正應(yīng)力值均在基礎(chǔ)花崗巖的承載力允許范圍內(nèi)。5.7.25.7.2 出射水流沖刷影響出射水流沖刷影響為保證挑流鼻坎的穩(wěn)定性，鼻坎設(shè)有齒墻，其基底在弱風(fēng)化花崗巖上，挑流鼻坎頂高程 267.10m，齒墻底高程取 259

33、.00m。挑流鼻坎下游出口水位為266.53m（P=0.5%） 。經(jīng)挑坎穩(wěn)定計(jì)算，滿足安全要求。溢洪道挑流沖刷坑距壩腳約 50m，雖對(duì)壩腳影響較小，但為更安全起見，施工中將溢洪道開挖棄料堆于右壩端下游處，形成安全回水區(qū)，保護(hù)壩腳。同時(shí)將沖坑處的右側(cè)巖體局部預(yù)挖除，以避免出射水流偏流造成不必要的下游河床沖刷和擺動(dòng)。5.85.8 溢洪道布置總述溢洪道布置總述溢洪道布置在右岸，溢洪道縱軸線與堆石壩軸線法線交角為 10。溢洪道進(jìn)水渠西山水利樞紐設(shè)計(jì)48采用半徑為 120m 圓弧彎道，進(jìn)口左側(cè)邊墻為橢圓型，長(zhǎng)半徑軸為 24m，短半軸為16m，接 6m 直線段；進(jìn)口段設(shè) 63m 長(zhǎng)砼護(hù)坦，閘室段前 39m

34、 為直線段；進(jìn)口段左側(cè)邊墻采用衡重式擋土墻，右側(cè)采用貼壁式擋土墻；閘室段采用鋼筋砼“U”型槽結(jié)構(gòu)，室段長(zhǎng) 23.0m，分 3 孔，每孔凈寬 8.0m，WES 型實(shí)用堰，堰頂高程 276.00m；中墩為縫墩總寬 2.5m，邊墩頂寬 0.8m，墩頂高程 291.10m；工作門為弧形鋼閘門，液壓式啟閉機(jī)；檢修門為平板鋼閘門，門式啟閉機(jī)，墩頂設(shè) 7.0m 寬交通橋；閘室段后接泄槽段，長(zhǎng) 50m，泄槽段砼底板縱坡 i=0.085，厚 50cm，左側(cè)邊墻前 30m 采用衡重式擋土墻，后 20m 采用貼壁式擋土墻，右側(cè)采用貼壁式擋土墻；確認(rèn)挑流鼻坎段長(zhǎng) 18.5m，采用反弧半徑為 30m，挑射角采用 29.

35、24，挑流鼻坎高程 267.10m，砼齒墻底高程取259.00m，邊墻采用貼壁式擋土墻，高 7.8m。溢洪道基礎(chǔ)座落于弱風(fēng)化花崗巖上。Comment U17: 這部分也需要更正，結(jié)論是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)總結(jié)，而不是你的感悟西山水利樞紐設(shè)計(jì)49結(jié)論結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是工科學(xué)生本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次西山水利樞紐（擋水、泄水建筑物）設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，結(jié)合了實(shí)際工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及 CAD 制圖等其它專業(yè)能力水平，而且通過(guò)對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)

36、節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉。這正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過(guò)程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種擋水建筑物（壩體）適用條件和優(yōu)缺點(diǎn)都在設(shè)計(jì)過(guò)程的壩型選擇和比較中熟悉掌握；各種泄水建筑物的泄水能力以及壩型的不同與泄水建筑物的方案的選擇之間的關(guān)系也更加清楚的知道。如果擋水建筑物和泄水建筑物選擇不當(dāng)或則設(shè)計(jì)不當(dāng)，將給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)很大的災(zāi)難，一個(gè)為抵抗洪水而修建的樞紐工程出現(xiàn)上面的情況將助“洪”為虐。這些本來(lái)是實(shí)際工作中能意識(shí)到的問(wèn)題，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識(shí)，這是很難得的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也出現(xiàn)一些棘手的問(wèn)題，由于所學(xué)知識(shí)有限，一些部分的設(shè)計(jì)要遵循設(shè)計(jì)規(guī)范

37、但卻做不到聯(lián)系實(shí)際設(shè)計(jì)的具體問(wèn)題，這些就需要請(qǐng)教指導(dǎo)老師和一些專業(yè)的老師，從他們那里得到一些和實(shí)際相關(guān)的設(shè)計(jì)信息，從而使這次設(shè)計(jì)和實(shí)際結(jié)合的比較好而不是單單的一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并了解了水利樞紐設(shè)計(jì)的一般程序和規(guī)程，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。雖然設(shè)計(jì)過(guò)程出現(xiàn)很多問(wèn)題，但只有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題面對(duì)問(wèn)題才有可能解決問(wèn)題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注水利樞紐建設(shè)中的新技術(shù)、新工藝、新方法等，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，為后續(xù)研究生學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。西山水利樞紐設(shè)計(jì)50參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 河海大學(xué)，大連理工大學(xué)，西安理工大學(xué)，清華大學(xué).水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)（第三版）M.北京：中國(guó)水利水電出版社，1996. 2 SL278-2002.水