溢流坝毕业设计_0

1 / 24 溢流坝毕业设计 4、溢流坝设计 孔口设计 泄水方式的选择 重力坝的泄水主要方式有开敞式溢流和孔口式溢流，前者除泄洪外还可以排除冰凌或其他漂浮物。设置闸门时，闸门顶高程大致与正常高水位齐平，堰顶高程较低，可利用闸门的开启高度调节水位和下泄流量，适用于大中型工程，所以为是水库有较大的泄洪能力，本设计采用开敞式溢流。 洪水标准的确定 本次设计的重力坝是 2 级建筑物，根据水利工程水工建筑物洪水标准采用 500年一遇的洪水标准设计， 2000年一遇的洪水标准校核。 流量的确定 经水文、水利调洪演算确定：设计情况下，溢流坝的下泄流量为 /s； 3 校核情况下，溢流坝的下泄流量为 /s。 单宽流量的选择 坝址处基岩比较完整，根据综合枢纽的布置及下游的消能防冲要求，单宽流量取 100 150 m3/。 孔口净宽拟定 分别计算设计和校核情况下溢洪道所需的孔口宽度。计算成果见表 2-5 2 / 24 表 2-5孔口净宽计算成果表 溢流坝段总长度确定 初步拟定闸墩厚度，中墩厚 d=，边墩厚 t=3m，则溢流坝 段的总长度 B0 为： B0=nb+d+2t=45+9+6=60m 堰顶高程的确定 初拟侧收缩系数 =，流量系数 m=。因过堰水流为自由出流，故 s=1，由堰流公式 Q= s计算堰上水头 H0，计算水位分别减去相应的堰上水头即为堰顶高程。计算成果见表 2-6 表 2-6堰顶高程计算成果表 闸门高度的确定 门高 =正常高水位 -堰顶高程 + =+ = 取 15m 定型设计水头的确定 堰上最大水头 Hmax=校核洪水位 -堰顶高 程即：Hmax= 定型设计水头 Hs为 Hs=Hmax=，取 Hs=，由 /=查表知 =小于规定的允许值。 泄流能力校核 运用堰流公式 Q= s分情况校核溢流堰的泄流能力，计算成果见表 2-7 由表中计算成果知 |/Q| 100% 根据地形地质条件选用挑流消能，参考已建工程经验取挑射角 =25o，挑流3 / 24 鼻坎应高出下游最高水位 1 2m，那么鼻坎的高程为 +1=。 反弧半径的确定 堰顶水流流速按公式 v=计算，由 Q=Av=Bhv 可得h=Q/Bv； 堰面流速系数； H0 库水位至坎顶高差， m； B 鼻坎处水面宽度，m； Q 校核洪水位时溢流坝下泄流量， m3/s； v= =/s，坎顶水深 h=/= 反弧半径 R=h=，取 R=20m。 水舌的挑距 L 及可能最大冲坑的深度 tk估算 由式 L=2Sin Cos +v1Cos 2Sin2 +2g/g 计算 L 水舌挑距， m； h2 坎顶至河床面高差， m； h1 坎顶垂直方向水深， m h1=hCos； v1 坎顶水面流速， m/s， 取平均流速的倍。 代入各参数计算得 L= 由式 tk= k=计算 tk 水垫厚度，自水面算至坑底， m； t k 冲坑深度， m； q 单宽流量， m3/； H 上下游水位差， m； H2下游水深， m； 冲坑系数，坚硬完整的基岩取，坚硬但完整性较差的基岩取，软弱破碎裂隙发育的基岩取。 4 / 24 得： tk= =； t k = L/ tk =，说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝安全。挑流消能冲坑计算简图如图2-2 所示： 图 2-2 挑流消能冲坑计算图 溢流坝剖面设计 首先绘出坝顶部的曲线，取堰顶部最高点为坐标原点，堰顶上游部分采用椭圆曲线，下游部分采用幂曲线。 幂曲线方程： y=xn/kHsn 椭圆方程：x2/2+2/2=1 Hs 定型设计水头，值为堰顶最大作用水头的75% 95%； 取决于坝顶上游面的坡度，按表取用。 a；a/b=+3a 代入参数得幂曲线方程为 y=/2 = 取 a=， b= 则aHs= 得椭圆方程为： x2/+2/=1 绘出其基本剖面，求得基本剖面的下游面与幂曲线的切点 c 的坐标为。由于上游侧超出基本剖面，故需将溢流坝做成倒悬的堰顶以满足溢流曲线的要求，倒悬的高度为。最后作出反弧段，反弧半径为 20m。溢流坝的剖面如图 2-3所示： 219 5 / 24 1: 1: 165 1: 1 145 11: 图 2-3溢流坝剖面图 摘 要 本次设计内容为潘家口水利枢纽， 坝型选择为混凝土重力坝。 重力坝主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段组成。 挡水坝段最大断面的坝底高程为，坝顶高程为，防浪墙高，最大坝高为，属高坝类型。坝顶宽 9m，最优断面的上游坝坡坡率为 1:，上游折坡点高程为，下游坝坡坡率为 1:，下游折坡点高程。 溢流坝段布置在主河道中心，止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。坝基防渗处理，上游帷幕灌浆，下游侧6 / 24 设置排水管。 以非溢流挡水坝段为计算选择断面，进行了抗滑稳定分析和应力分析，分别采用单一安全系数法和可靠 度理论法计算法进行计算，最终验算满足抗滑稳定，上游坝踵没有出现拉应力，设计剖面合理可行 设计中认真总结，运用几年来所学的理论知识及专业知识，结合毕业设计的任务进行思考、分析应用，提高了独立思考与独立工作的能力，同时也加强了计算、绘图、编写设计文件、使用规范、手册能力的培养，使我们成为合格的水利人才。 关键词：非溢流坝；细部构造；地基处理 Abstract This design content for the Panjiakou project, dam type selection for the concrete gravity dam. A gravity dam are mainly non overflow dam section of spillway dam, spillway, bottom hole dam and powerhouse dam section of. Non overflow dam section of each of15 meters wide, distributed in the dam powerhouse dam section ends; each16 meters wide, disposed near the right bank main riverbed, outfit machine 3units; the bottom orifice of each section of22 meters wide, arranged in a powerhouse left main 7 / 24 riverbed; overflow section of each segment width 18meters, is arranged in the house music river main river bed. Dam section of maximum cross section of the bottom surface elevation of meters, at elevation of meters, meters high wall, the dam height of meters, is a type of dam. Crest width of 9 meters, the optimal section of the upstream dam slope rate of 1:, the upstream slope angle point to meters elevation, downstream dam slope rate of 1:, the downstream slope angle point elevation m. Maximum section of overflow dam section of the bottom surface elevation of 1901 meters, meters height of weir, weir use WES curve design, straight slope rate of 1:, reverse arc radius of18meters, the nasal sill elevation1912meters, the upstream dam slope rate and1:, slope angle point elevation of 1956 meters, the upstream dam surface and WES surface by 1/4 elliptic connected. Treatment of dam foundation seepage prevention , upstream grout curtain , a downstream side drainage tube. 8 / 24 Non overflow dam section for the selection of calculation section, a sliding stability analysis and stress analysis, respectively by shear calculation method and the method of material mechanics calculation method are used to calculate the final checking, satisfying the stability against sliding of the upstream dam heel, no tensile stress, reasonable and feasible design profile. Keywords : Dam non-overflow;detail structure; foundation treatmen 目 录 摘 要 . I Abstract . II 第一章 前言 . 1 9 / 24 一 枢 纽 概况 . 1 二 基 本 资料 . 1 水文、水利调洪演算 . 1 气象条件 . 1 工程地质 . 2 第二章 坝 轴 线 、 坝 型 选 择 及 枢 纽 布置 . 4 一 坝 轴 线 选择 .10 / 24 . 4 二 坝 型 选择 . 6 坝址地质条件 . 6 坝型方案比较 . 6 三 枢 纽 布置 . 9 枢纽布置的一般原则 . 9 各 类 建 筑 物 的 具 体 要求 . 10 11 / 24 方案比较 . 11 第 三 章 坝 体 剖 面 设计 . 12 一 坝顶高程确定 . 12 二 坝 剖 面 设计 . 13 第四章 荷载计算 . 15 一 坝 体 自重 .12 / 24 . 15 二 静 水 压力 . 16 三 扬压力 . 16 四 泥 沙 压力 . 16 五 浪压力 . 17 六 静 冰 压力 . 17 七 地 震 荷13 / 24 载 . 18 第 五 章 坝 体 稳 定 和 应 力 分析 . 21 一 荷载组合 . 21 二 抗滑稳定分析 . 21 三 应 力 分析 . 24 第 六 章 细 部 结 构 设计 . 27 14 / 24 一 坝 体 分 缝 与 止水 . 27 横缝 . 27 纵缝 . 28 施工缝 . 29 二 砼 标 号 分区 . 29 砼分区的特性和要求 . 29 大坝砼分区结15 / 24 果 . 31 三 坝 顶 结构 . 32 挡水坝 . 32 溢流坝 . 32 四 坝体廊道系统 . 33 坝基灌浆廊道 . 33 检查和坝体排水廊道 . 33 16 / 24 观测、交通廊道 . 33 第七章 重 力 坝 的 地 基 处理 . 34 一 坝 基 的 开 挖 与 清理 . 34 二 坝 基 灌浆 . 34 三 坝 基 排水 . 35 四 断 层 破 碎 带 、 软 弱 夹 层 的 处理 . 35 结 论 . 错17 / 24 误！未定义书签。 致 谢 . 错误！未定义书签。 参考文献 . 37 附表 1 基本组合 . 38 附表 2 基本组合 . 39 附表 3 特殊组合 . 40 附表 4 特殊组合 . 41 第一章 前言 一 枢纽概况 18 / 24 潘家口水库位于河北省唐山承德两地区交界处坝址位于迁西县洒河桥上游十公里扬查子村的滦河干流上。控制流域面积 33700平方公里，总库容为亿立米。 水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供天津市和 唐山地区工农业用水城市人民生活用水，结合引水发电。并兼顾防洪要求，尽可能使其工程提前受益，尽早建成。 根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为级建筑物，其它均按级建筑物考虑。 水库建成与下游大黑汀、邱庄、陡河等水库联合运用，承担多年调节作用，在保证率 P=75%时，可调节水量亿立米，计划年补给工业及城市生活用水 7 亿立米，并可灌溉农田一百余万亩，达到遇旱有水。电站装机 3台，总容量 18万千瓦，平均年发电量亿度。 库区淹没范围包括河北省承德、唐山两地 区的四个县，十一个公社四十一个大队，迁移人口 20700人，淹没土地 33400 亩，房屋 19100 间，公路 25公里。 二 基本资料 水文、水利调洪演算 死水位为，正常蓄水位为，校核洪水位为，正常尾水位，设计洪水尾水位，校核洪水尾水位 ,设计洪水下泄流19 / 24 量 32300m3/s，泥沙淤积高程为，流域泥沙颗粒较粗，中值粒径毫米，全年泥沙大部分来自汛期七、八月份，主要产于一次或几次洪峰内且年际变化很大，由计算得，多年平均悬移质输沙量为 1825 万吨，多年平均含沙量公斤 /立方米。推移质缺乏观测 资料。可计入前者的 10%，这样总入库沙量为2016万吨。淤砂浮容重为吨 /立米，内摩擦角为 12度。 气象条件 库区年平均气温为 10左右，一月份最低月平均气温为零下，绝对最低气温达零下， 7 月份最高月平均气温 25，绝对最高达 39， 摘要 摘要：该水利枢纽位于中国西南某市。本毕业设计内容为某水利枢纽工程重力坝设计，基本内容包括重力坝枢纽布置、洪水调节计算、重力坝非溢流坝段和溢流坝段设计、大坝细部构造及地基处理等。根据设计总要求，设计要求偏重于重力坝非溢流坝 段和溢流坝段设计、大坝细部构造及地基处理设计。枢纽工程采用凝土重力坝，枢纽建筑物包括混凝土重力坝、泄水设备及水电站等，但此次只介绍混凝土重力坝的设计。 设计成果包括设计说明书一份和图纸三张。 关键词：混凝土重力坝 枢纽布置 溢流坝 非溢流坝 荷载 坝体稳定 灌浆 地基处理 20 / 24 Abstract： XX project is located in Chinas guangxi zhuang autonomous region BaiSeShi. The main design is of the Baise project, the basic part including: dam type design、 layout design、 routing、 the block design of the dam section、 the design of spillway section、detail the design of structures 、 and foundation treatment, etc. In order to meet the dam structure and the application of the requirements, most of the design is about the block design of the dam section、 the design of spillway section、 detail the design of structures and foundation treatment. The Project uses gravity concrete dam, including the main dam of the hub building, equipment and power station, such as discharge. but Design achievements include one design instruction booklet and three blueprints. Key words:concrete gravity dam、 layout of hydro project、 non-overflow dam、 the dam block、 load、dam stability、 grouting、 foundation treatment 前言 毕业设计是各工科高校为大学生安排的最后一次全面性、总结性的教学实践环节，既是学生 在教师指导下运用所学知识和技能，解决具体问题的一次尝试，也是学生走21 / 24 向工作岗位前的一 次实战演习。 本次设计的目的是：参加毕业设计的同学，首先应熟悉本枢纽的基本资料，明确设计任务。 要严肃认真地对待设计工作，树立正确的设计思想和观点，设计中应实事求是，刻苦钻研，勇 于探索、创新，并应 注意贯彻党的建设方针和政策。要认真总结、运用几年来所学的理论知识及专 业知识，结合毕业设计的任务进行思考、分析应用。在设计中注意培养与提高独立思考与独立工 作的能力，并加强计算、绘图、编写设计文件，使用规