課程設(shè)計(jì)基本資料、任務(wù)書VIP

1、重力壩初步設(shè)計(jì)基本資料某水庫(kù)位于某地區(qū)主河道的上游，屬高山峽谷地區(qū)?，F(xiàn)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展要求修建水庫(kù)，其功用以發(fā)電、灌溉、防洪為主。擬建的水庫(kù)總庫(kù)容970萬立方米，電站裝機(jī)容量4000kw，年發(fā)電量1001萬kw*h?，F(xiàn)已經(jīng)確定以下資料供選擇參考：（1）水位、高程 校核水位（0.2%） 250.78m設(shè)計(jì)洪水位（2%） 247.12m正常蓄水位 247.12m溢流壩定高程 242.00m淤積高程 215.00m河床高程 208.00m一般在河床部分的基巖設(shè)計(jì)高程約在202m，岸坡的弱風(fēng)化基巖上的覆蓋層厚度約為5m。相對(duì)不透水層距離地表約15米左右。（2）水庫(kù)庫(kù)面吹程1公里，壩址多年平均風(fēng)速20

2、m/s（3）水庫(kù)淤沙：淤沙浮容重為8.5kN/m3，淤沙內(nèi)摩擦角20度（4）河床砂卵石：砂卵石浮容重為12kN/m3，淤沙內(nèi)摩擦角26度（5）筑壩材料：砌石體容重22KN/m,混凝土容重24KN/m（6）壩體混凝土與壩基面接觸面的抗剪摩擦系數(shù)f=0.75砌石壩體與壩基面接觸面的抗剪摩擦系數(shù)f=0.70 （7）樞紐位于地震區(qū)，地震烈度：7度（8）考慮到庫(kù)區(qū)巖石堅(jiān)硬但完整性較差，水庫(kù)下游沖坑系數(shù)選用=1.2（9）基巖傾角較陡， 挑射距離與最大沖坑深度之比要求大于2.5此外，重力壩泄水方式采用壩頂溢流式。設(shè)計(jì)單寬流量為30.3 m3/s。壩頂有一般交通要求。根據(jù)水庫(kù)地基情況，設(shè)置帷幕灌漿和排水孔幕，

3、帷幕灌漿中心線距上游壩踵5m ，排水孔中心線據(jù)帷幕中心線1.5m。為簡(jiǎn)化計(jì)算起見，揚(yáng)壓力折減系數(shù)取0.65，折減位置距上游壩軸線6.5m。重力壩課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 目的要求教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)大綱的要求，課程設(shè)計(jì)目的是為學(xué)生創(chuàng)造一次全面運(yùn)用所學(xué)重力壩的理論知識(shí)解決實(shí)際問題的初步訓(xùn)練機(jī)會(huì)，使學(xué)生對(duì)水利樞紐及水工建筑物（重力壩）的設(shè)計(jì)內(nèi)容，方法及步驟有系統(tǒng)的了解，培養(yǎng)和逐步提高學(xué)生的綜合運(yùn)算，繪圖及編寫設(shè)計(jì)報(bào)告的基本技能，為今后從事設(shè)計(jì)、施工、管理工作打下一定的基礎(chǔ)。同時(shí)通過課程設(shè)計(jì)來進(jìn)一步考察學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，綜合能力，自學(xué)資料能力，并發(fā)現(xiàn)存在的問題與不足，為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)提供可靠依據(jù)。本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

4、是使同學(xué)掌握重力壩設(shè)計(jì)的單一安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限系數(shù)設(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，水力計(jì)算，進(jìn)行壩體體的剖面設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)。二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)提供的水文、水利計(jì)算成果，在分析研究所提供的資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水工建筑物的設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 確定水利樞紐工程和水工建筑物的等級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)。2、 大壩的樞紐布置根據(jù)給定的壩址地形圖確定重力壩壩軸線位置。并且通過下面的計(jì)算成果、剖面和壩段等具體內(nèi)容，在給出的地形圖上繪制出大壩平面布置圖，并且確定大壩若干個(gè)大壩的控制點(diǎn)，標(biāo)出控制點(diǎn)的坐標(biāo)。3、 非溢流壩的斷面尺寸擬定A.選擇漿砌石和混凝土重力壩兩種壩型,分別擬

5、定基本三角形進(jìn)行比較,考慮工程量、工程造價(jià)，地形、地質(zhì)及施工進(jìn)度等情況進(jìn)行壩型比較，并且結(jié)合各自的溢流方式，選擇合理壩型。B.確定壩頂高程非溢流壩壩頂在洪水位以上的超高為h，h=2h1+ h0+ hc其中波高： 2h1=0.0166V5/4×D1/3波長(zhǎng)： 2L1=10.4(2h1)0.8波浪中心線在凈水位以上的高度： ·h0=2(h1)2/2 L1壩頂高程按設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位兩種 情況計(jì)算，選定較大值。計(jì)算時(shí)相應(yīng)的波長(zhǎng)、波高計(jì)算可以參考課本或其他資料。C. 確定壩頂寬度D. 確定壩底寬度根據(jù)穩(wěn)定條件分析，壩基面的抗剪強(qiáng)度較高時(shí)，壩底寬度由應(yīng)力條件控制，反之，壩基面抗剪

6、強(qiáng)度較低時(shí)，壩底寬度由穩(wěn)定條件控制。一般壩底寬度可取壩高的0.70.9倍。 也可以直接初擬下游邊坡系數(shù)來確定壩底寬度。E.擬定并繪制實(shí)用剖面。 可以參考應(yīng)力和穩(wěn)定校核的結(jié)果，確定最終經(jīng)濟(jì)合理的實(shí)用斷面型式。4、 溢流壩剖面的設(shè)計(jì)a.確定溢流面曲線分別繪制WES曲線、克-奧堰堰面曲線詳圖， 分析比較各自的利弊，選用經(jīng)濟(jì)合理溢流面曲線?？蓞⒖假Y料2的附錄A；列出溢流壩堰面曲線坐標(biāo)表格，并繪制溢流壩面曲線圖。b.校核最大泄流量擬定溢流孔數(shù)，閘墩厚度，計(jì)算相應(yīng)的側(cè)收縮系數(shù)、流量系數(shù)，校核閘門全開時(shí)的最大泄流量。c.閘門類型選擇結(jié)合對(duì)溢流壩段壩頂?shù)木唧w要求,閘墩所需的厚度及長(zhǎng)度進(jìn)行工程量計(jì)算,以工程量的

7、大小作為選型依據(jù),選擇閘門的類型,并粗略確定啟閉力的大小.d.溢流重力壩剖面布置將擬定的重力壩溢流剖面與非溢流壩段的實(shí)用剖面相比較，經(jīng)過布置要求、工程量的比較計(jì)算，修改并最終確定溢流壩段的實(shí)用剖面；e. 溢流壩的消能防沖設(shè)計(jì)溢流壩的消能防沖計(jì)算包括：挑流消能要素反弧半徑、挑射角，挑流鼻坎高程的確定； 水力計(jì)算：確定挑距和沖刷坑深度，判斷大壩安全性。5、 溢流壩段的結(jié)構(gòu)布置溢流壩段的結(jié)構(gòu)布置主要是壩頂布置以及邊墩和導(dǎo)墻的尺寸擬定。判斷溢流是否高速水流，可按照能量方程計(jì)算幾個(gè)斷面的水深，以此確定導(dǎo)墻高度的主要依據(jù)。6、 重力壩的可靠度計(jì)算（分項(xiàng)系數(shù)極限系數(shù)設(shè)計(jì)方法）7、 重力壩的應(yīng)力和穩(wěn)定校核計(jì)算

8、（單一安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法）8、 大壩的構(gòu)造A.擬定基礎(chǔ)廊道尺寸及位置擬定基礎(chǔ)廊道的尺寸，廊道沿壩體縱橫向的布置，并壩體平面布置圖及下游立視圖中標(biāo)出。B.分縫和止水將壩體分成若干壩段，編號(hào)，定出各壩段的樁號(hào)；確定壩體縱縫及分布情況，在剖面圖上標(biāo)出；說明各縫的止水材料及埋設(shè)。繪制止水詳圖。C.排水 壩體和壩基排水方式的設(shè)計(jì)，并在剖面圖上詳細(xì)注明相應(yīng)材料及尺寸。D.泄洪孔的設(shè)計(jì)（略）9、 壩基處理（二） 設(shè)計(jì)要求A.計(jì)算書一份（說明部分簡(jiǎn)寫在計(jì)算書前面）要求詳細(xì)列出所有計(jì)算過程，計(jì)算過程盡量列表計(jì)算，附計(jì)算草圖；列出計(jì)算成果，并說明成果是否合理，如不合理敘述可做何改動(dòng)的步驟。分好章節(jié)，附有目錄，不一定要打印稿；內(nèi)容說理清楚，語句通順，字跡工整；B.設(shè)計(jì)圖紙三張要求用CAD制圖，圖紙上寫有圖紙說明，堰面曲線要求畫出局部詳圖，列出具體坐標(biāo)。圖中尺寸要求詳細(xì)標(biāo)注。其中：圖一內(nèi)容：溢流壩剖面圖和非溢流壩剖面圖，堰面曲線及坐標(biāo)列表、止水詳圖。要求在剖面圖上標(biāo)出詳細(xì)壩體構(gòu)造布置情況、壩基處理情況。圖二內(nèi)容：壩體平面布置圖。要求定出壩軸線的方位角、定出控制點(diǎn)，計(jì)算坐標(biāo)；標(biāo)出壩段樁號(hào)及分縫止水及排水廊道的布置。圖三內(nèi)容：大壩下游面立視圖。具體要求同圖二。 C.成果說明一份。要求簡(jiǎn)要說明計(jì)算成果及合理性，或設(shè)計(jì)的不足和還可以進(jìn)一步改進(jìn)的地方。D.列出參考書目 列出資料或采用計(jì)算公式的出處，寫明