计算书混合曲线拱坝设计.doc

www.88doc88.comwww.yanziedu.com目录第一章调洪演算.-2-1.1调洪演算的原理.-2-1.2调洪方案的选择.-3-1.2.1对以下四种方案进行调洪演算.-3-1.2.2方案比较.-7-1.2.32浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算.-8-第二章大坝工程量比较.-10-2.1大坝剖面设计计算.-10-2.1.1混凝土重力坝设计.-10-2.2大坝工程量比较.-17-2.2.1重力坝工程量.-17-2.2.2拱坝工程量.-18-2.2.3重力坝与拱坝工程量比较.-19-第三章第一主要建筑物的设计.-19-3.1拱坝的型式尺寸及布置.-19-3.1.1坝型选择.-19-3.1.2拱坝的尺寸.-19-3.2荷载组合.-22-3.2.1正常水位+温降.-22-3.2.2设计水位+温升.-22-3.2.3校核水位+温升.-22-3.2.4正常水位+温降+地震.-22-3.3拱坝的应力计算.-22-3.3.1对荷载组合1，2，3使用FORTRAN程序进行电算.-22-3.3.2对荷载组合4进行手算.-24-3.4坝肩稳定验算.-35-3.4.1计算原理.-35-3.4.2验算工况.-37-3.4.3验算步骤.-37-4.1泄水建筑物的型式尺寸.-40-4.2坝身进水口设计.-41-4.2.1管径的计算.-41-4.2.2进水口的高程.-41-4.3泄槽设计计算.-41-www.88doc88.comwww.yanziedu.com4.3.1坎顶高程.-41-4.3.2坎上水深hc.-42-4.3.3反弧半径R.-42-4.3.4坡度（直线段）.-42-4.3.5挑射角.-42-4.4导墙设计.-43-4.5消能防冲计算.-44-4.5.1水舌挑距.-44-4.5.2冲刷坑深度.-45-4.5.3消能率计算.-46-4.6泄水孔口应力及配筋.-47-4.6.1孔口应力.-47-4.6.2配筋计算.-50-附录.-51-参考文献.-54-结语.-55-第一章调洪演算1.1调洪演算的原理先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线相交得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应的水库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方案孔口最大泄流量应接近并不超过容许值，并最好与所给限制流量差值在100m3/swww.88doc88.comwww.yanziedu.com以内。1.2调洪方案的选择1.2.1对以下四种方案进行调洪演算（1）2浅孔+2中孔（2）4表孔+2中孔（3）4中孔（4）坝身泄流与利用导流隧洞1.2.1.1方案一2浅孔2中孔浅孔:进口底高程为164m,出口底高程为154m102QAgH（1-1）式中：B孔口宽,m；H孔口高,m；A孔口面积(=B×H)，m2；流量系数（=0.80）；H0出口中心处水头,m。中孔:进口高程底135m,出口底高程130m202QAgH式中：B孔口宽,m；H孔口高,m；A孔口面积(A=B×H),m2；流量系数，（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0-出口中心处水头，m。表1-12浅孔流量方案高宽出口高程上游水位出口中心处水头流量系数2孔面积起调流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1设计8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817www.88doc88.comwww.yanziedu.com校核8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817表1-22中孔流量方案高宽出口高程上游水位出口中心处水头流量系数2孔面积起调流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1设计7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80校核7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80表1-32浅孔+2中孔总流量方案2浅孔起调流量2中孔起调流量总起调流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1设计2609.823200.806148.62校核2609.823200.806148.62表1-4最大泄洪流量与最高水位结果表方案起调流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1设计6148.626600186.7校核6148.626880189.8最大设计泄洪流量为6600m3/s，校核流量为6880m3/s，最高设计水位为186.7m，www.88doc88.comwww.yanziedu.com最高校核水位为189.8m。1.2.1.2方案二4表孔+2中孔表孔:进口底高程179m2/3012HgBmQ（1-2）式中：B堰顶宽，m；m流速系数；侧收缩系数；H0出口中心处水头，m。中孔:进口底高程135m,出口底高程130m022gHAQ式中：B孔口宽,m；H孔口高,m；A孔口面积(=B×H)，m2；流量系数（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心处水头，m。表1-54表孔流量方案高宽出口高程上游水位堰顶水位流速系数4孔面积起调流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1设计412.0179.0182.03.00.48192.00530.29校核412.0179.0182.03.00.48192.00530.29www.88doc88.comwww.yanziedu.com表1-62中孔流量方案高宽出口高程上游水位出口中心处水头流量系数2孔面积起调流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1设计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中孔总流量方案4表孔起调流量2中孔起调流量总起调流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1设计530.293200.84096.1校核530.293200.84096.1表1-8最大泄洪量与最高水位结果表方案起调流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1设计4096.15580188.1校核4096.17620190.11.2.1.3方案三4中孔www.88doc88.comwww.yanziedu.com中孔:进口底高程135m,出口底高程130m02QAgH式中：B孔口宽,m；H孔口高,m；A孔口面积(=B×H)，m2；流量系数（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心处水头，m。表1-94中孔最大泄洪量与最高水位结果表高宽出口高程上游水位出口中心处水头流量系数起调流量最大下泄量最高水位（m）（m）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）设计77.513018248.50.9276344.6246640186.6校核77.513018248.50.9275944.186820189.61.2.1.4方案四坝身泄流与利用导流隧洞因客观因素，现对坝身泄流与利用导流隧洞不进行调洪计算，只对其进行定性分析。1.2.2方案比较方案一即泄水建筑物采用2浅孔+2中孔时所需坝顶高程最小，加之方案一与方案三都存在对坝体的结构影响较大的问题（方案二的4表孔使得坝体堰顶以上失去空间结构作用，方案三的4中孔使得坝体同一高程开孔数量过多，该层拱圈削弱过多），并由调洪演算结果看，故本设计选择2浅孔+2中孔的泄流方案，浅孔位于两岸，中孔位于水电站进水口两侧，对称布置。设计洪水时，允许泄量6650m3/s，校核洪水时，允许泄量7650m3/s。设置两浅孔，孔口宽8.5m，高8.0m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；两中孔，孔口宽7.5m，高7.5m，进口底高程为135m，出口底高程为130m，设计洪水时，下泄流量6600m3/s，校核洪水时，下泄流量6880m3/s，均小于允许下泄流量，设计洪水位为186.7m，校核洪水位为189.8m。