毕业重力坝设计
目录
某水库混凝土重力坝设计 (1)
第一章基本资料 (1)
一、气象 (1)
二、水文分析 (1)
三、工程地质条件 (3)
四、当地建筑材料 (4)
五、交通条件 (5)
六、施工条件 (5)
第二章枢纽布置 (6)
第一节坝轴线选择 (6)
第二节坝型确定 (8)
第三节枢纽布置 (8)
第三章坝体剖面设计 (9)
正常运用条件下 (13)
坝顶高程的确定 (13)
正常运用条件下 (16)
设计情况下P=0.1%坝顶高程的确定 (16)
非常运用条件下 (16)
校核情况下P=0.02%坝顶高程的确定 (16)
第四章非溢流坝剖面设计 (18)
泥沙压力的计算 (21)
非溢流坝重力坝荷载计算表（工况1）-----------设计 (23)
非溢流重力坝荷载计算表（工况2）---------校核 (24)
第五章溢流坝剖面设计 (30)
溢流重力坝 (30)
溢流坝剖面设计 (32)
设计情况下挑距估算 (33)
校核情况下挑距估算 (35)
重力坝荷载计算表（工况2）——校核 (39)
某水库混凝土重力坝设计
第一章 基本资料
某水库位于QL 河上，控制流域面积5060 2km ,占全流域的80%。QL 河水量充沛，但年内及年际的水量分配极不均匀，必须兴建大型的控制工程进行调节，丰富的水资源方可得到充分地利用。水库主要任务是调节水量，为工业、农业和生活提供水量，结合引水发电、水面养殖、洪水错峰等，可以综合利用。供水原则是：在满足城市生活、工业用水的同时，对农业也给予一定的重视，特别是移民迁建灌区用水应优先保证。
枢纽工程在三个坝段选择了二条坝线，二种坝型。83I 坝线采用混凝土重力坝。“红层”坝线采用当地材料坝。枢纽建筑物包括主坝、泄水设施及电站等。枢钮工程的推荐方案为83I 坝线混凝土坝方案（见坝段位置图）。
根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水利部制定的SL252-2000设计标准，水库枢钮工程程属大（一）型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按三级设计，临时建筑物按四级设计。 （一） 气象
全流域属于季风大陆性气候，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，年平均降水量700mm ，且多集中在夏季7、8两温为10℃左右，日温度变化较大。离坝址较近的气象站实测最高气温39℃。全年无霜期约月。
流域多年平均气180d ，结冰期为120d ，河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，冰厚为0.4～0.6m ，岸边可达1m.。多年平均最大风速为23.7m/s,水库吹程为3km.。 （二） 水文分析
1、 年径流：QL 河流域水量丰沛，年径流主要由年降雨产生。年径流在地区与 时间上的分布与年降水基本一致。
径流在年际间变化悬殊。根据实测资料，1953-1996年的44年中，丰水年1979来年水量达8321.3410m ?。枯水年1986年仅831.66710m ?，相差
8319.3710m ?，约合12.8倍，且丰、枯水年常联系发生。坝址处多年平均年径流
量为839.610m ?。
2、 洪水：洪水一般由暴雨形成。本地区暴雨历时短、强度大、地面坡度陡，洪峰陡涨陡落。一次洪水历时一般为3--5d.。洪水具有峰高最大的特点。
本流域洪水多发生在7、8两月，出现在7月的占34％，出现在8月的占66％，多年平均6~9月洪量占年径流量的70％左右，3天洪量占6天洪量的70%以上，大水年尤为集中，如1962年最大6天洪量的比例达70%。 有频率分析法求得不同频率的洪水结果，见表3-1。
表3-1洪水计算成果表 项目
洪峰流量
31()m s -? 洪量/ 8310m
1d 3d 6d 30d 特征值
均值
2000 1.40 2.20 2.80 5.37 Cv 1.35 1.35 1.35 1.25 1.00 Cs/Cv 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 频率（％）
0.01 32040 22.43 35.24 39.96 55.40 0.02 29600 20.75 32.65 36.90 51.50 0.1 22480 15.74 24.73 28.34 40.50 0.2
19680 13.78 21.65 34.92 36.20 0.5 16000 11.23 17.60 20.14 30.40 1 13280 9.30 14.50 17.14 26.10 2 10680 7.48 11.75 13.92 21.70 5 7360 5.15 8.10 9.80 16.20 10 5000 3.50 5.50 6.83 12.10 20
2920
2.04
3.21
4.17
8018
3、 泥沙：流域植被好，泥沙来源在地区上分布和洪水在地区上的分布是一致的。
泥沙在年内分配比径流更集中。汛期输沙量约占年输沙量的95%，而汛期输沙量又都集中在几次大洪水中。年际之间沙量变化悬殊。由统计分析得知，坝址处多年平均输沙量为438610t ?，多年平均侵蚀模数为2762/t km .年。从泥沙的
组成情况来看，泥沙颗粒较粗，淤沙浮重度为3
kN m，内摩擦角为12°。
9/
三、工程地质条件
1、区域地质
该水库区属于高山区，构造剥蚀地形。QL河在本区内河曲发育，侵蚀能力较强，沿河形成不对称河谷。由于构造运动影响，河流不断下切，于堆积形成阶地，侵蚀形成陡岸。组成本区的地层计有：太古界、震旦系、下元古界、侏罗系及火成岩侵人体和第四纪等，其中分布最广的为震旦系地层。太古界、震旦系、侏罗系三者与工程关系密切，为库区的主要岩石。
2、地质构造与地震
本地区地质构造复杂，全区地震频繁，特别是坝址南段尤为突出。
库区及其周边控制性的断层有两条断裂。第一条在坝址下游小暖泉村穿过QL 河，沿线有泉群出现。从控制泉群、控制地貌及岩相作用分析，列为活动性断裂较合适，第二条下向东北方向延伸，在距某水库库区6-7km处尖灭。属第四纪以来活动性较强的断裂，沿该断层时有地震发生。这两条活动性断裂在第三坝段以西5km 处汇而不交。按断层交汇部分易发震的原则，这种汇而不交是值得注意的。
近期坝址地区未发生4级以上地震，邻区地震活动对其有一定的影响。1983年8月经省地震局鉴定确定属相对稳定区，基本烈度为6度。
3、库区工程地质条件
库区左岸非可溶性岩层广泛分布，其中主要由云母千枚岩、石英砂岩、砂质页岩等组成，其透水性较小，也没有发生沟通库内外的断层。因此，在非可溶性岩层分布区，没有向库外渗漏的可能性。
库区可溶性岩层分布不至影响水库蓄水，即水库蓄水后，向邻谷渗漏的可能性不大。经过对库内的断层、灰岩地区的勘探分析，水库向外流域及下游漏水的可能性很小。
库区内岩层抗压强度较高，抗风化能力较强，未发现可能发生塌滑的岩体，库岸基本上是稳定的。库区内未发现有开采价值的矿藏，不存在对库周遍产生的浸没问题。
4、坝址坝线工程地质条件
坝段内出露的断裂构造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大
小断层共十余条，断层走向以西北为主，东北者少，多为高角度正断或平移正断层。
根据坝址两岸的构造，地层岩性出露分析，推测河床中可能有顺河断层通过，原因是两岸出露的断裂构造均未过河，如F103断层走向东西，规模较大，左岸无迹象；而地层出露高程有明显的差异。
I
83
坝线主要工程地质条件
地形地貌构造侵蚀：中低山地形，不对称“U”形峡谷，右岸45度，左39度，阶地不发育
坝线长480m
覆盖层河床5至7m砂石层，左岸山麓堆积31.0
地层岩性震旦系大红谷组第一、二段，为中厚层石英砂岩与板岩互层岩层产状层面倾向上游
软弱夹层据平洞、竖井资料，右岸有软弱夹层13条，系顺夹泥。左岸顺夹泥6，切层3条。建议摩擦系数f=02.0.24
风化情况弱风化下限、河床10~28m深（高程：左岸75m，右边55m）。左安弱风化下限为115~105m高程，右岸为120~90m高程
地质构造右岸小断层6~7条，左岸F122断层一条。构造简单，基本烈度为6度
岩层透水层坝基下部80~100m深底范围内w均大于0.021/（min.m.m），0均需灌浆处理
岩溶I
83
坝线上游2km处，马圈子电站附近见溶洞稳定性右坝肩上、下游存在I、II号不稳定岩体
岩石力学指
标石英砂岩单块岩石室内指标：抗压器度134~338Mpa。弹性模量500~1000 Mpa，泊桑比0.11~0.13。各岩层层面摩擦系数的估计建议值：
（1）石英砂岩层面摩擦系数为0.60~0.65，凝聚力0.38~0.50Mpa
（2）板岩层面摩擦系数为0.4~0.45，凝聚力0.33~0.38Mpa
（3）层面夹泥膜摩擦系数为0.3~0.35，凝聚力0.2~0.27Mpa
（4）切层泥层摩擦系数为0.2~0.24，凝聚力0.15~0.18Mpa
四、当地建筑材料
天然建筑材料分布于坝址区上、下游河滩及两岸阶地。其中土料场主要有7处。地下水位以上储量为19183.44*104m3。砂砾卵石料场主要有八处。地下水位以上储
量为1088.95*104m3，全部储量有待一步探查。如采用当地材料方案，其粘性土料的储量足以满足施工要求。
五、交通条件
施工现场对外交通方便，仅需将工地与交通要道的连线公路修通即可。坝顶无重要交通要求。
六、施工条件
采用低围堰、底孔导流、分期施工的导流方法进行施工。个、各项施工辅助企业、仓库及生活用临时建筑物布置在坝址下游两岸。混泥土骨料取自下游料场。施工用电由附近乡镇引接。
第二章枢纽布置
第一节坝轴线选择
根据坝址的地质、地形条件，通过定性分析，确定坝轴线位置。
1、坝段比较
某水库坝址，从上游到下游分为三个坝段。即上游第一坝段，位于高台子村至
三道河村之间，曾选有I、V、II及I
83四条坝线。河岸为串岭沟板岩，其中I
83
坝线
为大红谷第一层的石英砂岩与板岩互层。中间第二坝段，位于二道河村与挑林口水
文站之间，曾选有III60、III69、III83及“红层线”四条坝线，坝基岩层高于灰岩地层，其中“红层线”位于红色的杨庄泥质灰岩之上。下游第三坝段，位于桃林口旧村与新村之间，曾选有VI、VIII及IV三条坝轴线，其中VI、VII二条坝轴线河床为串岭沟板岩，IV坝轴线基为大红谷石英砂夹砂页岩。
三个坝段，11条坝线的位置见图3-1
三个坝段坝基岩层的地质年代虽都属于震旦系，但岩性步同，而共同的特点是都存在有软弱层或夹泥层。现在已发现的第一段I
83
坝线基岩的夹泥层只是泥膜，厚度在 3~5mm，基岩以下深30m以内。夹层的厚度5cm左右，二、三坝段夹泥较多一些。
三个坝段地形、地质及交通条件等的比较见表A.
2、坝线选择
第一坝段中I、V、II三条坝线其右岸层褶皱变化复杂，断层密集，都步是适宜的坝线。相比之下，在三道河村附近，右岸层倾向上游，层次分明较为完整，条
件较好，故以I
83
坝线作为第一段坝的代表。。第二坝段中III60、III69两条坝线基岩为灰岩。但与右岸层的产状相比，III60坝线右岸层走向与河流平行，倾向河中，倾角较高。当建坝蓄水以后，存在不稳定因素及绕坝渗漏。III田坝线右岸岩层倾下游，层次比较稳定。两者相比，III69好于III60.但因两坝线左岸都存在暖泉，渗漏情况及单薄分水岭~荞麦岭在蓄水以后的稳定情况难以把握，故此坝不以考虑。“红层线”与III83坝线坝基岩层强度降低些，适宜修建当地材料坝。III83坝线左岸钻孔中，从高程137.7m到49.7m发现黑色含锰页岩51层，厚度0.5~1.0cm 最厚可达8.0cm，性质松软，表面润滑，摩擦系数较低且岩层走向与河流平行，不易作为坝基。
第三坝段中VI坝线河槽较宽，右岸坝头已经远离较高的山头，坝轴线拐弯，增加了坝轴线的长度，从而加大了工程量。VII坝线坝基为串岭沟板岩，岩层强度较低，还有软弱层，相比之下，不如IV坝线。IV坝线为于现存小溢流坝下游80m 处，坝基岩层为石英砂岩，夹有少数几层砂质页岩，岩层的抗压强度及抗摩擦系数比板岩大，故以此坝作为第三坝段的代表。
坝段地形、地质等条件比较
坝段类别第一坝段第二坝段第三坝段
地形条件河谷较窄，适于修
建混泥土坝：溢流
堰底
等泄水建筑物可以
放在主河床上。右
岸还可以采用引水
式水电站。可以增
加6m发电水头。原
副坝工程单一，不
易修当地材料坝
河谷不对称，左岸
坡缓，坝轴线较长，
适于修建混泥土坝
或当地坝。荞麦岭
处天然的单薄分水
岭，是修建溢洪道
或泄水洞的有利地
形。无副坝，工程
单一
河谷软窄，适宜修
建混凝土坝或当地
材料坝。右岸山低
脊薄。须修建二座
副坝，工程项目多
地质条件坝基石英砂与板岩
互层，右岸北西向
大裂隙较多，坝基
软弱，夹层为泥膜。
切层的夹泥厚
3~5cm且倾向下游。
左岸F122断层通
过坝肩
混泥土坝基为灰
岩，岩性不均一，
左坝头可能漏水。
荞麦岭较单薄。
III69
坝基为石英岩，岩
性坚硬。坝基有断
层F8通过。右坝头
有F7通过。坝址上
游不远处有几个断
层交汇处。下游离
建昌营～秦皇岛大
断裂较近。对坝体
稳定不利。
地震6度6度7度
交通条件坝址位于峡谷之同在坝址位于低山丘陵
中，对外交通不便。施工场地狭窄
地带。交通方便，施工场地宽阔 其它
距离建筑材料场地
较远
距离建筑材料场地
较远
距离建筑材料场地
最近
经上述比较，三个坝断岁虽有11条坝线，但适于建坝的仅有83I 、“红层线”及IV 坝线三条，具体选择哪一条，应做技术经济比较最后确定。本毕业设计以第一坝段的83I 为推荐方案。
第二节 坝型确定
某水库，位于北纬10度地区，坝址在峡谷的风口，气温较低，气候寒冷，日气温变化值相差较大，各条坝线的河谷不对称，河谷宽度与坝高之比大于5.0，坝基及两岸岩层有夹有软弱层或夹泥层，故不宜修建拱坝或其他类型的轻型砼土坝。根据本地区的气象特征及坝址区地形、地质条件的实际情况，初步考虑采用当地材料坝和混凝土重力坝两种坝型作为枢纽工程坝型比较的依据。
83I 坝线，坝址两岸群山连绵，左岸没有修建溢洪道的地形条件，右岸虽有布置溢洪道的位置，但山体高大。如修建溢洪道，需挖深超过13.0m ，开挖土方量约为43156010m ，工程两浩大，故本坝线选用当地材料坝方案是不经济的。
经上述比较分析，83I 坝线以混凝土实体重力坝为宜。 第三节 枢纽布置
比较上述两个方案，方案II 虽增加了一条引水隧洞，相应增加了工程费用，但由于减少了土石开挖方量，且增加了6m 发电水头，河床的主要建筑物布置相对容易，比方案I 更为合理。故以方案II 为推荐方案。
第三章 坝体剖面设计
在已确定选择实体重力坝的情况下，提高泄流能力，便于运用管理和闸门维修，节省工程投资的角度出发，泄流型式采用开敞溢流式，故按堰顶溢流的泄洪方式进行洪水调节计算。调洪演算采用列表法。 1) 确定工程等别及建筑物级别
根据本工程的规模及其在国民经济中的作用，按水利部制定的SL252-2000设计标准，水库枢纽工程属大（一）型。主要建筑物按一级设计，辅助建筑物按四级设计，临时建筑物按四级设计。 2) 水库运用方式：
本工程确定采用实体重力坝，为充分利用混凝土坝身能泄水的特点，泄水建筑物选用坝顶溢流式，水库运用期，为尽量提高发电水头，洪水到来之前，不提前泄洪，即汛前限制与正常蓄水位同高，但堰顶高程低于正常蓄水位。正常运用期用闸门挡水，洪水到来时，当上游来水量大于闸门全开时的泄流量时，开始调洪，此时泄流量为起调流量，起调水位即为正常挡水位。
堰顶高程=正常蓄水位-闸门高度=153.70-7=146.7 m 堰高=146.7-69=77.7 m
堰顶水深=正常蓄水位-堰顶高程=153.7-146.7=7 m 设闸门宽15 m ，高7 m
堰顶宽度为257m ，孔口净宽225m ，设15孔，孔口宽15 m a)校核洪水位计算：
2/3()()mB 2g
o H ε=（校）校Q
已知Q=29600 31()m s -?
净宽B=15*15=225 m 设 流量系数为 0.502 假定ε=0.9
2/3()(
)0.9*0.502*225*2*9.8
o H =校29600
= 16.29 （m ）
用求得o H 用水力学8-21公式，求0.7,00.45k ζζ==值，查闸墩系数
0.7,
00.45k
ζζ==
因020
1.336115
H m b ==> ，应按0
1H b =，代入计算 010.2[(1)]k Ho n nb
εζζ=--+
=0.905
用求得ε近似值代入公式重新计算
0H
2/3()(
)0.905*0.502*225*2*9.8
o H =校29600
=16.23（m ）
因020
1.336115
H m b ==> ，仍应按0
1H b =，代入计算。 0H =16.23是正确的。
工程设计中，选用max 0.85d H H =
则16.23*0.8513.80d
H ==
o d d
H m H m =
计算出m=0.59 ，再代入计算
2/3()()0.905*0.59*225*2*9.8
o H =校29600
计算()14.58o H =校
式中：B --堰顶过水净宽
0H --包括流速水头在内的堰上总水头
m --堰的流量系数
S σ--考虑下游水位对泄流影响的系数，称淹没系数，一般S σ＜1。非淹没
溢流S σ=1
ε--侧收缩系数，ε＜1。无侧收缩系数时ε=1
同理可得
计算校核水位：
()o H 校+堰顶高程=14.58+74.7=89.28 m
计算水深为89.28 m 时，校A （左岸o tan45=1, 右岸0.81=o tan39 ）
=0.8189.281?+??÷校【（250+89.28）+250】89.282A
故=29533.682
校A （m
）
计算此时流速0
V （校） =m 3校Q 29600
296000 1.002/29533.68
m s
V ==（校）=Q A 2
0V 1.0020()=+=14.58g 29.8
H
=14.53(m)H -?（校）校校2
校核水位为:
14.53+146.70=161.23（m ） b)设计洪水位计算：
2/3
()()
mB 2g
o H ε=（设）设Q
已知
31
=()m s Q -?设22480 =0.905ε
m=0.59
=1515=225m B ?（）
计算2/3()()0.905*0.59*225*19.6
o H =设22480
()m 12.13o H =设（）
0(设)H +堰顶高程=12.13+74.7=86.83 m
计算水深为86.83m 时，设A （计算水深为92.62 m 时，（左岸o tan45=1, 右岸0.81=o tan39 ）
=0.8186.83125086.832?+?+?÷设【（250+86.83）】A
故设A =28530.70 m 2
322480=0.788s 28530.70
m ==Q 0（设）（）A V
=2g 2
0设
0设设V H H +
故0设H =14.53 m
设计水位为：12.13+146.70=158.83 m h o (m) A(m 2)
X(m)
R(m)
C(m 1/2/s) Q(m 3/s) 1 250.905 252.701 0.993 33.294 263.239 2 503.620 254.115 1.982 37.359 837.626 3 758.145 255.530 2.967 39.958 1650.117 4 1014.480 257.002 3.947 41.904 2620.746 5 1272.625 258.358 4.926 43.480 3883.624 6 1532.580 259.772 5.900 44.808 5274.784 7 1794.345 261.864 6.852 45.939 6823.327 8 2057.920 262.601 7.837 46.979 8558.688 9 2323.305 264.015 8.800 47.895 10438.491 10 2590.500 265.429 9.760 48.729 12470.849 11 2859.505 266.843 10.716 49.494 14650.767 12 3130.320 268.627 11.653 50.190 16959.959 13 3402.945 269.672 12.619 50.861 19442.508 14 3677.380 271.086 13.565 51.477 22047.616 15 3953.625 272.500 14.509 52.058 24791.437 16 4231.680 273.914 15.449 52.605 27668.781 17
4511.545 275.329
16.386
53.124
30679.801
查下游水位与流量z~q 关系曲线
校核洪水流量Q=29600 下游水深 Z=16.7 m 设计洪水流量Q=22480 下游水深 Z=14.1 m
正常运用条件下
1、坝顶高程的确定
由于风的作用，在水库内形成波浪，它不但给闸坝等挡水建筑物直接施加浪压力，而且波峰所及高程也是决定坝高的重要依据。浪压力与波浪要素有关，波浪要素包括波浪的长度、高度及波浪中心线高出静水位的高度。 1、波浪要素计算
波浪要素计算，一般采用以一定实测或试验资料为基准的半理论半经验方法。平原、滨海地区水库，宜采用南京水利科学研究院在福建莆田海浪实验站经6年观测分析的公式，即莆田试验站公式
m h --平均波高，m
0v --计算风速，m/s ，在正常运用条件下，采用相应季节50年重现期的最大风速23.7×1.5=35.55 m/s
D --风区长度（有效吹程），D=3000m
m H --水域平均水深，153.70-69=84.7 m m T --平均波周期，S
0.45
2
0.70
22
0.700
20
0.0018(
)0.13[0.7()]{}0.13[0.7()]
m m m gD gh gH v th th gH v v th v = 0.45
20.722
0.72
22
9.8030000.0018(
)9.809.8084.735.550.13[0.7(){}
9.8084.735.5535.550.13[0.7()]
35.559.800.0074
0.13(0.52)[]
35.550.13(0.52)9.800.130.478(0.119)
35.55m m m
h th th th h th th th h th ???=????=?=?? 2
9.800.00739535.55m
h ?=
1.049m h = m
0.520.52
0.520.520.1190.1190.1190.119(0.52)0.478
(0.119)0.118
x x x x x x x x e e e e th e e e e
e e e e th e e e e
----------===++--===++
0.5200
0.5
213.9()9.809.80 1.04913.9()35.5535.559.80 1.25435.55
m m m m
gT gh
v v T T =?== m T =4.549 m
由m H 和m T 可用理论公式算出平均波长m L
22m
m gT L π
=
2
9.80 4.5492 3.14
?=?
32.292m =
21%
2z m
m
h H
h cth
L L ππ=
23.14 1.0491
32.292
0.107
?=?= 1%0.7e e z e h h h h h h --I ∴=?=++安全超高，坝的安全级别是级，
1.049 1.070.7
2.819m
=++=
h ?--防浪墙顶与正常蓄水位或校核洪水位时的高差
h =+?坝顶高程正常蓄水位
=153.7+2.819
=156.519 m
正常运用条件下
设计情况下P=0.1%坝顶高程的确定
0v --计算风速，m/s ，在正常运用条件下，采用相应季节50年重现期的最大风速23.7×1.5=35.55 m/s
D --风区长度（有效吹程），D=3000m
m H --水域平均水深，158.83-69=89.83 m m T --平均波周期，S
0.45
2
0.70
2
20.700
20
0.0018(
)0.13[0.7()]{}0.13[0.7()]
m m m gD gh gH v th th gH v v th v = 0.45
20.722
0.72
22
9.8030000.0018(
)9.809.8089.8335.550.13[0.7()]{}9.8089.8335.5535.550.13[0.7()]35.55
9.800.0074
0.13(0.488)35.550.13(0.488)9.800.130.4530.12635.55
9.809.3m m m
m h th th th h th th
th h h ???=????=?=???=78
0.957
m h ∴= 0.4880.488
0.4880.4880.1260.126
0.1260.126(0.488)0.453
(0.126)0.125
x x x x x x x x e e e e th e e e e
e e e e
th e e e e
----------===++--===++
0.5200
0.5
213.9()9.809.800.95713.9()
35.5535.559.80 1.197
35.55
4.342m m m m
m m m m
gT gh
v v T T T m
H T =??=??=∴=由和可用理论公式计算出平均波长L
22m
m gT L π
=
29.80 4.3422 3.1429.420m
?=?= 21%
2z m
m
h h
h cth
L L ππ=
23.140.957129.420
0.098
?=?= 1%0.7e e z e
h h h h h h --I ∴=?=++安全超高，坝的安全级别是级，
0.9570.0980.7
1.755m
=++=
h =+?设坝顶高程设计水位 =158.83+1.755 =160.585 m
非常运用条件下
校核情况下P=0.02%坝顶高程的确定
0v --计算风速，m/s ， 多年平均最大风速为23.7m/s
D --风区长度（有效吹程），D=3000m
m H --水域平均水深，161.23-69=92.23 m 158.83-69=89.83m m T --平均波周期，S
0.45
2
0.70
22
0.700
20
0.0018(
)0.13[0.7()]{}0.13[0.7()]
m m m gD gh gH v th th gH v v th v = 0.45
20.722
0.7
2
2
2
9.8030000.0018(
)9.809.8092.2323.70.13[0.7(){}9.8092.2323.723.70.13[0.7()]23.7
9.800.13(0.977)0.10923.79.800.130.7520.10923.7
9.80 5.985
0.611
m m
m
m m h th th th h th th h h h ???=????=?=???=∴=（） 0.9770.977
0.9770.9770.1090.109
0.1090.109(0.977)0.752
(0.109)0.109
x x x x x x x x e e e e th e e e e
e e e e
th e e e e
----------===++--===++ 0.5200
0.5
213.9()9.809.800.61113.9()23.723.79.80 1.43523.7
3.470m m m m
m m m m
gT gh v v T T T m
H T =??=??=∴=由和可用理论公式计算出平均波长L
22m
m gT L π
=
29.80 3.4702 3.1418.790m
?=?=
21%
2z m
m
h H
h cth
L L ππ=
23.140.611118.790
0.062
?=?= 1%0.5e e z e
h h h h h h --I =?=++安全超高，坝的安全级别是级，
0.6110.0620.5
1.173
=++=
h =?校坝顶高程校核洪水位+ =161.23 +1.173 =162.403 m
第四章
非溢流坝剖面设计
坝顶宽度是7%～9%的坝高
坝顶宽度=8% x （162.403-64）=8m （162.276 -60）=8m
10.758
x
= 10.667x ∴= 设计：158.83-10.667=148.163 m 159-10.667=148.333m 开挖深度为已知的取5m ，坝基底高程为 69-5=64m 72-12=60m
一、
设计
1、 竖向力（自重）
18(162.40364)2418893.376()W KN =?-?=↓ 2(148.16364)62.94/22463566.631()W KN =-??=↓
2232119.80.75(83.164)1340.677()22
W rmH KN =
=???-=↓ 12318893.37663566.6311340.67783800.684()W W W W KN ∑=++=++=↓
1262.9488
0:31.4722
70.941
0:862.94 6.4923W m W m
+→-=→--?=
370.941
0:
(83.164)0.7530.7023
W m →-?-?= 12312318893.37631.47594574.543.63566.631 6.49412547.435.1340.67730.7041158.784.1046149.659.M KN m
M KN m M KN m M M M M KN m =?==?==?=∑=++=
2．水平力
221122221211
9.894.5943841.614()2211
9.819.11787.569()2243841.6141787.56942054.045()P rH KN P rH KN P P P KN =
=??=→==??=←∑=-=-=→
12(158.5964)
0:
31.533
(83.164)
0: 6.3673P m
P m
-→=-→=
1243841.61431.531382326.09.1787.569 6.36711381.452.P M KN m P M KN m
→=?=→=?=
水利水电工程毕业设计英文翻译,混凝土重力坝
Concrete Gravity Dam The type of dam selected for a site depends principally on topographic, geologic,hydrologic, and climatic conditions. Where more than one type can be built, alternative economic estimates are prepared and selection is based on economica considerations.Safety and performance are primary requirements, but construction time and materials often affect economic comparisons. Dam Classification Dams are classified according to construction materials such as concrete or earth. Concrete dams are further classified as gravity, arch, buttress, or a combination of these. Earthfill dams are gravity dams built of either earth or rock materials, with particular provisions for spillways and seepage control. A concrete gravity dam depends on its own weight for structural stability. The dam may be straight or slightly curved, with the water load transmitted through the dam to the foundation material. Ordinarily, gravity dams have a base width of 0.7 to 0.9 the height of the dam. Solid rock provides the best foundation condition. However, many small concrete dams are built on previous or soft foundations and perform satisfactorily. A concrete gravity dam is well suited for use with an overflow spillway crest. Because of this advantage, it is often combined with an earthfill dam in wide flood plain sites.
混凝土重力坝设计
XXXXXX 继续教育学院 毕业论文 题目 XXX水库 混凝土重力坝枢纽设计 专业水工 层次专升本 姓名 学号
前言 关键词：重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理 本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽，坝型选择为混凝土重力坝，坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。 整座重力坝共分53个坝段，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。其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米，分布于大坝两端；厂房坝段每段宽16米，布置在靠近右岸的主河床上，装机3台机组；底孔坝段每段宽22米，布置在厂房坝段左侧的主河床上；溢流坝段每段宽18米，布置在滦河主河床上。详见1号图SG-02下游立视图。 挡水坝段最大断面的底面高程为128米，坝顶高程为228米，防浪墙高1.2米，最大坝高为101.2m，属高坝类型。坝顶宽12米，最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2，上游折坡点高程为181米，下游坝坡坡率为1:0.7，下游折坡点高程688.98英尺，详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。 溢流坝段最大断面的底面高程为126米，堰顶高程210米，溢流堰采用WES曲线设计，直线段坡率为1：0.7，反弧段半径取25.0米，鼻坎高程取159米，上游坝坡坡率取1：0.2，折坡点高程为181米，上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连，详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。 本枢纽溢流堰采用挑流方式消能，挑角取250。止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。坝基防渗处理（主要依据上堵下排的原则），上游帷幕灌浆（两道），下游侧设置排水管。 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，分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算，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。 本次设计只是部分结构物设计，考虑问题较单一，采用基础资料一般以书本为主，跟实际情况难免有出入，敬请读者批评指正。 编者 2008.9
重力坝毕业设计
第一章设计基本资料及任务 第一节设计基本资料 一、枢纽任务 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用。水电站装机容量为21.75万kW，装3台机组。正常蓄水位为110.5m，死水位为86.5m，三台机满载时的流量为405m3/s。采用坝后式厂房。工程建成后，可增加保灌面积90万亩，减轻洪水对下游城市和平原的威胁。在遇P=0.02%和P=0.1%频率的洪水时，经水库调节后，洪峰流量可由原来的18200m3/s、14100 m3/s分别削减为6800 m3/s和6350 m3/s；水库蓄水后形成大面积水域，为发展养殖业创造有利条件。 二、基本资料 1、规划数据 本重力坝坝高86.9m，坝全长368m，溢流坝位于大坝中段长度73米，非溢流坝分别接溢流坝两侧各147.5m，坝顶宽度8m，坝底宽度80.5m，坝底高程28m，坝顶高程114.9m，正常蓄水位110.5m，死水位86.5m。 坝址处的河床宽约120m，水深约1.5～4m。河谷近似梯形，两岸基本对称，岸坡取约35o。 2、工程地质 坝基岩性为花岗岩，风化较深，两岸达10m左右。新鲜花岗岩的饱和抗压强度为100～200MPa，风化花岗岩为50～80Mpa。坝址处无大的地质构造。 3、其他资料 - 1 -
（1）风向吹力：实测最大风速为24m/s，多年平均最大风速为20m/s，风向基本垂直坝轴线，吹程为4km。 （2）本坝址地震烈度为7度。 （3）坝址附近卵砾石、碎石及砂料供应充足，质量符合规范要求。 三、表格 表1比选数据 - 2 -
表2岩石物理力学性质 四、参考文献 1．混凝土重力坝设计规范水利电力部编 2．水工建筑物任德林河海大学出版社 3．水工设计手册泄水与过坝建筑物水利电力出版社 4．混凝土拱坝及重力坝坝体接缝设计与构造水电部黄委会编 第二节设计任务 一、枢纽布置 （1）拟定坝址位置 - 3 -
混凝土重力坝毕业设计计算书
1 目录 目录 (1) 第1章非溢流坝设计 (4) 1.1坝基面高程的确定 (4) 1.2坝顶高程计算 (4) 1.2.1基本组合情况下： (4) 1.2.2特殊组合情况下： (5) 1.3坝宽计算 (6) 1.4 坝面坡度 (6) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (7) 第二章非溢流坝段荷载计算 (8) 2.1 计算情况的选择 (8) 2.2 荷载计算 (8) 2.2.1 自重 (8) 2.2.2 静水压力及其推力 (8) 2.2.3 扬压力的计算 (10) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (12) 2.2.5 波浪压力 (13) 2.2.6 土压力 (14) 第3章坝体抗滑稳定性分析 (16) 3.2 抗滑稳定计算 (17) 3.3 抗剪断强度计算 (18) 第4章应力分析 (20) 4.1 总则 (20) 4.1.1大坝垂直应力分析 (20) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (21) 4.2计算截面为建基面的情况 (21) 4.2.1 荷载计算 (22) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (23) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (23)
4.2.4 施工期 (23) 第5章溢流坝段设计 (25) 5.1 泄流方式选择 (25) 5.2 洪水标准的确定 (25) 5.3 流量的确定 (25) 5.4 单宽流量的选择 (25) 5.5 孔口净宽的拟定 (26) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (26) 5.7 堰顶高程的确定 (27) 5.8 闸门高度的确定 (27) 5.9 定型水头的确定 (28) 5.10 泄流能力的校核 (28) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (29) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (29) （1）正常蓄水情况 (29) （2）设计洪水情况 (30) （3）校核洪水情况 (30) 第6章消能防冲设计 (31) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (31) 6.2 反弧半径的确定 (31) 6.3 坎顶水深的确定 (32) 6.4 水舌抛距计算 (33) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (34) 第7章泄水孔的设计 (36) 7.1有压泄水孔的设计 (36) 7.11孔径D的拟定 (36) 7.12 进水口体形设计 (36) 7.13 闸门与门槽 (37) 7.14 渐宽段 (37) 7.15 出水口 (37) 7.15 通气孔和平压管 (38) 参考文献 (39)
毕业设计重力坝开题报告
水利枢纽工程重力坝设计 学生： 指导老师： 1工程概况 1.1流域概况 辽河是某地区较大的河流之一。发源于X县，自东向西流，在C县附近于B河汇合，于I市西入海。全长418公里，流域面积13880平方公里。其中山区占总数的66%，丘陵占4%，平原占30%，流域面积内有耕地430万亩，人口约400万人，是该地主要的产粮区之一，并且是极重要的重工业基地，交通发达，铁路、公路运输方便。 辽河多年平均径流量40多亿立方米，是本地区水利资源最丰富的河流，辽河干、支流上都没有控制性工程，每年有几十亿立方米的水白白流向大海。 该水库位于该地区L县境内，为辽河的控制性工程，水库控制面积为6175平方公里，占流域面积的44.5%，选定S水库为开发辽河的第一期工程是适宜的。水库任务以防洪、灌溉为主，并改善农田除涝条件，扩大灌溉面积，供给灌溉及工业用水发电。 1.2工程地质 在水库回水内部范围渗漏区（长6.4公里）由寒武纪奥陶系的灰岩、泥灰岩、页岩、砂岩等组成。根据勘测结果，渗漏量不大。不致影响水库蓄水，坝址区河谷为侵蚀堆积，0～3060米，右岸山坡两岸山顶高米～500米，250米左右，河床高程300坝址处河谷底宽000 2040～，左岸山坡坡度较缓，约15，逐渐变陡。地貌形态较为单一，坝址区为前震旦系大弧山统变质岩。岩性单一，层理不明，它是含团块黑云母变粒岩，石英变粒岩，粗度细，致密。 坝址区断裂构造的发育时期，相互切割关系及变化规律比较复杂。节理裂隙也很发育。F8,F10是较大断层，断层面在坝基内最大的出露宽度不超过50厘米，一般在30厘米左右，根据压水试验断层属于不透水的。 覆盖层厚度，右岸厚度不大，一般1-2米为碎石块及砂琅土组成。河床部分砂卵石厚2～1米。左岸山坡为坡积土其中夹有石英岩滚石厚7.9米，最大厚度4米到3度一般为 米，弱风化岩3～5米。
重力坝毕业设计
目录 摘要： (1) 前言 (2) 第一部分设计说明书 (3) 1基本资料 (3) 1.1自然条件及工程 (3) 1.2坝址与地形情况 (3) 1.3工程枢纽任务与效益 (4) 2枢纽布置 (5) 2.1枢纽组成建筑物及其等级 (5) 2.2坝线、坝型选择 (5) 2.3枢纽布置 (8) 3洪水调节 (10) 3.1基本资料 (10) 3.2洪水调节基本原则 (13) 3.3调洪演算 (14) 3.4调洪计算结果 (17) 4非溢流坝剖面设计 (18) 4.1设计原则 (18) 4.2剖面拟订要素 (19) 4.3抗滑稳定分析与计算 (21) 4.4应力计算 (22) 5溢流坝段设计 (24) 5.1泄水建筑物方案比较 (24) 5.2工程布置 (25)
5.3溢流坝剖面设计 (25) 5.4消能设计与计算 (28) 6细部构造设计 (32) 6.1坝顶构造 (32) 6.2廊道系统 (33) 6.3坝体分缝 (34) 6.4坝体止水与排水 (35) 6.5基础处理 (36) 6.6混凝土重力坝的分区 (38) 第二部分计算说明书 (39) 1洪水调节 (39) 1.1调洪演算 (39) 1.2调洪计算结果及分析 (55) 2非溢流坝段计算 (57) 2.1非溢流坝段经济剖面尺寸拟定 (57) 2.2抗滑稳定分析 (60) 2.3 应力分析计算 (65) 3消能防冲设计 (68) 3.1消力池的水力计算 (68) 3.2辅助消能工设计 (71) 致谢....................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (73)
混凝土重力坝毕业设计计算书
1 兵团广播电视大学开放教育（专科） 题目：混凝土重力坝设计 分校： 姓名： 学号： 专业： 指导教师：
目录 目录 (1) 第一章非溢流坝设计 (5) 1.1坝基面高程的确定 (5) 1.2坝顶高程计算 (5) 1.2.1基本组合情况下： (5) 1.2.1.1 正常蓄水位时： (5) 1.2.1.2 设计洪水位时： (6) 1.2.2特殊组合情况下： (6) 1.3坝宽计算 (7) 1.4 坝面坡度 (7) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (8) 第二章非溢流坝段荷载计算 (9) 2.1 计算情况的选择 (9) 2.2 荷载计算 (9) 2.2.1 自重 (9) 2.2.2 静水压力及其推力 (9) 2.2.3 扬压力的计算 (11) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (13) 2.2.5 波浪压力 (14) 2.2.6 土压力 (15) 第三章坝体抗滑稳定性分析 (17) 3.1 总则 (17) 3.2 抗滑稳定计算 (18) 3.3 抗剪断强度计算 (19) 第四章应力分析 (21) 4.1 总则 (21) 4.1.1大坝垂直应力分析 (21) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (22) 4.2计算截面为建基面的情况 (22)
3 4.2.1 荷载计算 (23) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (24) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (24) 4.2.4 施工期 (24) 第五章溢流坝段设计 (26) 5.1 泄流方式选择 (26) 5.2 洪水标准的确定 (26) 5.3 流量的确定 (26) 5.4 单宽流量的选择 (27) 5.5 孔口净宽的拟定 (27) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (27) 5.7 堰顶高程的确定 (28) 5.8 闸门高度的确定 (29) 5.9 定型水头的确定 (29) 5.10 泄流能力的校核 (29) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (30) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (30) （1）正常蓄水情况 (30) （2）设计洪水情况 (31) （3）校核洪水情况 (31) 第六章消能防冲设计 (32) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (32) 6.2 反弧半径的确定 (32) 6.3 坎顶水深的确定 (33) 6.4 水舌抛距计算 (34) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (35) 第七章泄水孔的设计 (37) 7.1有压泄水孔的设计 (37) 7.2孔径D的拟定 (37) 7.3 进水口体形设计 (37) 7.4 闸门与门槽 (38) 7.5渐宽段 (38)
重力坝毕业设计开题报告
毕业设计（论文） 开题报告 题目榆林王圪堵水库枢纽 布置及重力坝设计 专业水利水电工程 班级 学生 指导教师 2013 年 一、毕业设计(论文)课题来源、类型
本设计题目来源于王圪堵水库工程实际，属设计类课题。王圪堵水库坝址位于榆林市横山县城关镇西北12km，榆靖高速公路无定河大桥以上2.5km、芦河入无定河口以上5.5km处的无定河干流上，距榆林市区60km。按照榆林能源化工基地建设要求及治黄大局的拦沙要求，确定水库任务是供水、拦沙和灌溉等综合利用。在本次设计中所用到的主要工程相关资料都来源于实际工程的设计资料。 二、选题的目的及意义 1. 选题目的 本次毕业设计是对大学四年所学知识的总结和运用，通过对王圪堵水库的了解和个人知识的掌握，本次毕业设计选择《榆林王圪堵水库枢纽布置及重力坝设计》作为题目。本课题主要解决a.水库的枢纽布置，包括坝址选择，电站厂房的选址，各种水工建筑物的选型等一系列布置问题。b.混凝土重力坝的专题设计，包括坝型的选择比较，大坝尺寸的设计，抗滑稳定的计算，大坝结构图的绘制等。通过本次设计，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，提高我们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。 2. 选题意义 (1).王圪堵水利枢纽主要由大坝、泄洪洞、溢洪道、放水洞、坝后电站等建筑物组成。它是无定河中游的一项水沙控制工程，按照《陕西省水资源开发利用规划》、《陕西省榆林能源化工基地供水水源规划》和《黄河治理开发规划纲要》对无定河开发治理的要求，项目开发的目标是在流域水土保持综合治理基础上，河流生态基流不受影响的前提下，调蓄无定河水资源，并经优化配置，以供定需就近向榆横煤化学工业区、鱼米绥盐化学工业区供水，缓解工业区近中期用水矛盾，向14.6万亩农田灌溉补水，提高灌区灌溉保证率，改善农业生产条件，支撑榆林能源化工基地建设和发展，拦蓄泥沙、减少入黄泥沙，为治黄大业作贡献。按照无定河开发治理要求以及项目开发目标，王圪堵水库的建设任务是供水、拦沙和灌溉等综合利用。在工程建设过程中主要存在以下几个问题：水库区存在淹没农田、村庄、道路、桥梁等现象，浸没面积约756亩，库区两岸不存在永久性渗漏问题，水库蓄水后预计塌岸总方量约9259万m3，塌岸问题较为突出；坝址区河床
重力坝设计毕业论文
目录 1基本资料 (1) 仁1.流域概况 (1) 1.2水文气象特征 (1) 1.3地质条件 (2) 1.41程枢纽任务 (3) 2枢纽布置 (4) 2.1工程等级及建筑物级别确建 (4) 2.2坝址、坝型选择 (5) 2.2.1坝址地形地质条件 (5) 2.2.2选址、选型原则 (5) 2.2.3亭子口坝址概况 (6) 2.2.4李家嘴坝址概况 (7) 2.2.5坝址比较 (8) 2.3枢纽布置 (9) 2.3.1布置原则： (9) 2.3.2枢纽的总体布置 (9) 3洪水调节 (11) 3.1基本资料 (11) 3.1.1洪水过程线的确泄 (11) 3.1.2相关曲线图 (13) 3.1.3确定天然设计洪峰流量和天然校核洪峰流量 (13) 3.1.4确定下泄设计洪峰流量标准(p=0.2%)和下泄校核洪峰流量标(p=0.1%) (14) 3.2洪水调苗基本原则 (14) 3.2.1确定工程等别和级别 (14) 3.2.2水库防洪要求 (14) 3.2.3水库的运用方式 (14) 3.3调洪演算 (15) 3.3.1堰顶高程 (15) 3.3.2设计水头Hd (15) 3.3.3流呈:系数加的确定 (15) 3.3.4方案拟订 (16) 3.3.5计算下泄流量 (16) 3.3.6半图解法调洪演算 (17) 4非溢流坝剖而设计 (22) 4.1设计原则 (22) 4.2剖面拟订要素 (22) 4.2.1坝顶高程的拟订 (22)
4.2.2坝顶宽度的拟订 (25) 4.2.3坝坡的拟订 (26) 4.2.4上、下游起坡点位宜的确定 (26) 4.2.5剖而设计 (26) 4.3抗滑稳定分析与计算 (28) 4.3.1分析的目的 (28) 4.3.2滑动而的选择 (28) 4.3.3对坝基面进行抗滑稳定计算 (29) 4.4应力计算 (30) 4.4.1分析的目的 (30) 4.4.2分析方法 (30) 4.4.3材料力学法的基本假设 (30) 4.4.4荷载组合 (30) 4.4.5应力计算 (30) 5溢流坝段设计 (32) 5.1泄水建筑物方案比较 (32) 5.1.1布置原则 (32) 5.1.2泄洪方案选择 (32) 5.2溢流表孔布置 (32) 5.3溢流坝剖而设计 (33) 5.3.1顶部曲线 (33) 5.3.2中间直线段的确定 (34) 5.3.3反弧段 (35) 5.4消能设计与计算 (35) 5.4.1闸墩的设计 (36) 5.4.2消能形式选择 (37) 5.4.3消力池的水力计算 (38) 5.4.4辅助消能工设计 (41) 5..4.5消力池护坦的设计 (42) 6细部构造设计 (42) 6.1坝顶构造 (42) 6.2廊道系统 (43) 6.2.1基础灌浆廊道 (43) 6.2.2检査排水廊道 (44) 6.2.3排水管 (44) 6.3坝体分缝 (45) 6.3.1横缝 (45) 6.3.2纵缝 (45) 6.3.3水平施工缝 (45) 6.4坝体止水与排水 (45)
重力坝毕业设计成果样本
目录 摘要........................................................ 错误!未定义书签。前言........................................................ 错误!未定义书签。 第一某些设计阐明书 1 工程概况.................................................. 错误!未定义书签。 1.1 工程地理位置........................................ 错误!未定义书签。 1.2 流域概况............................................ 错误!未定义书签。 1.3 工程任务与规模...................................... 错误!未定义书签。 2 基本资料.................................................. 错误!未定义书签。 2.1 水文气象............................................ 错误!未定义书签。 2.2 坝址与地形状况...................................... 错误!未定义书签。 2.3 工程枢纽任务与效益.................................. 错误!未定义书签。 3 枢纽布置.................................................. 错误!未定义书签。 3.1 枢纽构成建筑物及其级别.............................. 错误!未定义书签。 3.2 坝线、坝型选取...................................... 错误!未定义书签。 3.3 枢纽布置............................................ 错误!未定义书签。 4 洪水调节.................................................. 错误!未定义书签。 4.1 基本资料............................................ 错误!未定义书签。 4.2 洪水调节基本原则.................................... 错误!未定义书签。 4.3 调洪演算............................................ 错误!未定义书签。 4.4 调洪计算成果........................................ 错误!未定义书签。 5 非溢流坝剖面设计.......................................... 错误!未定义书签。
重力坝设计毕业论文正稿
目录 1基本资料 (1) 1.1.流域概况 (1) 1.2水文气象特征 (1) 1.3地质条件 (2) 1.4工程枢纽任务 (3) 2枢纽布置 (4) 2.1工程等级及建筑物级别确定 (4) 2.2坝址、坝型选择 (5) 2.2.1坝址地形地质条件 (5) 2.2.2选址、选型原则 (5) 2.2.3亭子口坝址概况 (6) 2.2.4家嘴坝址概况 (7) 2.2.5坝址比较 (8) 2.3枢纽布置 (9) 2.3.1布置原则： (9) 2.3.2枢纽的总体布置 (9) 3洪水调节 (11) 3.1基本资料 (11) 3.1.1洪水过程线的确定 (11) 3.1.2相关曲线图 (13) 3.1.3确定天然设计洪峰流量和天然校核洪峰流量 (13) 3.1.4确定下泄设计洪峰流量标准（p=0.2%）和下泄校核洪峰流量标（p=0.1%） (14) 3.2洪水调节基本原则 (14) 3.2.1确定工程等别和级别 (14) 3.2.2水库防洪要求 (14) 3.2.3水库的运用方式 (14) 3.3调洪演算 (15) 3.3.1堰顶高程 (15) H (15) 3.3.2设计水头 d 3.3.3流量系数m的确定 (15) 3.3.4方案拟订 (16) 3.3.5计算下泄流量 (16) 3.3.6半图解法调洪演算 (17) 4非溢流坝剖面设计 (22) 4.1设计原则 (22) 4.2剖面拟订要素 (22) 4.2.1坝顶高程的拟订 (22) 4.2.2坝顶宽度的拟订 (25)
4.2.3坝坡的拟订 (26) 4.2.4上、下游起坡点位置的确定 (26) 4.2.5剖面设计 (26) 4.3抗滑稳定分析与计算 (28) 4.3.1分析的目的 (28) 4.3.2滑动面的选择 (28) 4.3.3对坝基面进行抗滑稳定计算 (29) 4.4应力计算 (30) 4.4.1分析的目的 (30) 4.4.2分析方法 (30) 4.4.3 材料力学法的基本假设 (30) 4.4.4荷载组合 (30) 4.4.5应力计算 (30) 5溢流坝段设计 (32) 5.1泄水建筑物方案比较 (32) 5.1.1布置原则 (32) 5.1.2泄洪方案选择 (32) 5.2溢流表孔布置 (32) 5.3溢流坝剖面设计 (33) 5.3.1顶部曲线 (33) 5.3.2中间直线段的确定 (34) 5.3.3反弧段 (35) 5.4消能设计与计算 (35) 5.4.1闸墩的设计 (36) 5.4.2消能形式选择 (37) 5.4.3消力池的水力计算 (38) 5.4.4辅助消能工设计 (41) 5..4.5消力池护坦的设计 (42) 6细部构造设计 (42) 6.1坝顶构造 (42) 6.2廊道系统 (43) 6.2.1基础灌浆廊道 (43) 6.2.2检查排水廊道 (44) 6.2.3排水管 (44) 6.3坝体分缝 (45) 6.3.1横缝 (45) 6.3.2纵缝 (45) 6.3.3水平施工缝 (45) 6.4坝体止水与排水 (45) 6.4.1止水 (45) 6.4.2坝体排水 (46)
重力坝毕业设计成果
目录 摘要 (1) 前言 (2) 第一部分设计说明书 1 工程概况 (3) 1.1 工程地理位置 (3) 1.2 流域概况 (3) 1.3 工程任务与规模 (3) 2 基本资料 (4) 2.1 水文气象 (4) 2.2 坝址与地形情况 (11) 2.3 工程枢纽任务与效益 (12) 3 枢纽布置 (13) 3.1 枢纽组成建筑物及其等级 (13) 3.2 坝线、坝型选择 (14) 3.3 枢纽布置 (17) 4 洪水调节 (19) 4.1 基本资料 (19) 4.2 洪水调节基本原则 (22) 4.3 调洪演算 (23) 4.4 调洪计算结果 (27) 5 非溢流坝剖面设计 (28) 5.1 设计原则 (28) 5.2 剖面拟订要素 (28) 5.3 抗滑稳定分析与计算 (31) 5.4 应力计算 (33)
6 溢流坝段设计 (36) 6.1 泄水建筑物方案比较 (36) 6.2 工程布置 (37) 6.3 溢流坝剖面设计 (38) 6.4 消能设计与计算 (41) 7 细部构造设计 (42) 7.1 坝顶构造 (42) 7.2 廊道系统 (43) 7.3 坝体分缝 (44) 7.4 坝体止水与排水 (45) 7.5 基础处理 (46) 7.6 混凝土重力坝的分区 (47) 第二部分计算说明书 1 洪水调节 (49) 1.1 调洪演算 (49) 1.2 调洪计算结果及分析 (63) 2 非溢流坝段计算 (64) 2.1 非溢流坝段经济剖面尺寸拟定 (64) 2.2 重力坝非溢流坝段主要荷载 (68) 2.3 抗滑稳定分析 (75) 2.4 抗剪断强度计算 (78) 2.5 应力分析计算 (80) 3 溢流坝段设计 (84) 3.1 顶部曲线 (84) 3.2 反弧段 (86) 4 消能防冲设计 (87) 4.1 洪水标准和相关参数的选定 (88) 4.2 水舌抛距计算 (89)
(精华)重力坝毕业设计模板
设计容 一、 确定工程等级 由校核洪水位446.31 m 查水库水位———容积曲线读出库容为1.58亿3 m ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。 一、 确定坝顶高程 (1)超高值Δh 的计算 Δh = h1% + hz + hc Δh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m ； hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； hc —安全加高，按表3－1 采 陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于0V ＜20m/s 及 D ＜20km ） 下面按官厅公式计算h1% ， hz 。 113 120 22000.0076gh gD v v v -??= ??? 11 3.75 2.150 220 00.331m gL gD v v v -??= ??? 2 2l z h H h cth L L ππ= 式中：D ——吹程，km ，按回水长度计。 m L ——波长，m z h ——壅高，m V0 ——计算风速
h——当 2 20250 gD v =时，为累积频率5%的波高h5%;当 2 2501000 gD v =时， 为累积频率10%的波高h10%。 规规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P（%）的波高hp 与平均波高的关系可按表B.6.3-1 进行换 超高值Δh 的计算的基本数据 设计洪水位校核洪水位 吹程D（m）524.19 965.34 风速 v（m）27 18 安全加高 c h（m）0.4 0.3 断面面积S（2 m） 1890.57 19277.25 断面宽度B（m）311.80 314.44 正常蓄水位和设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计 27/ v m s =；校 核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计 18/ v m s =。 a.设计洪水位时Δh 计算： 18902.57 60.62 311.80 m S H m B === 设 设 波浪三要素计算如下： 波高： 2 1 13 12 2 9.819.81524.19 0.007627 27 27 h-?? ?? =? ? ?? h=0.82m 波长： 1 1 3.75 2.15 22 9.819.81524.19 0.33127 2727 m L-?? ?? =? ? ??
混凝土重力坝毕业设计
目录 第一部分总则 一、设计目的及要求 (2) 二、设计方法 (2) 第二部分设计资料和任务 一、设计内容 (3) 二、基本资料 (3) 三、设计指导 (4) 四、设计内容和时间安排 (6) 五、设计成果要求 (6) 六、参考文献 (7)
第一部分总则 一、设计目的及要求 1、巩固、充实、加深、扩大学生的基本理论和专业知识 通过实际工程的设计，使学生掌握混凝土重力坝的结构选型、尺寸拟定、工作条件、作用荷载及设计依据、内容、方法、步骤等。从而达到较全面、系统地巩固、充实、提高所学的基础理论和专业知识，使之系统化。 2、培养学生独立工作、解决实际问题的能力 学生在全面了解设计任务和熟悉给定资料的基础上，学会查找规范、手册、技术文献等参考资料及前人经验。结合工程实际，在教师的指导下，独立进行工程设计。 3、训练学生的基本技能 培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法，在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到较全面的锻炼和提高。 4、培养学生形成正确的设计思想，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。 二、设计方法 1、由于设计时间短、任务紧，应尽量避免重作或返工。但必须认识到，设计工作是逐步深入的，因此某些重作是正常的，甚至是必要的。 2、每个阶段设计中，趁进入角色之机，应及时收集资料，草写阶段设计说明并备全草图，这样既可及时校对，发现错误，又为最后的文字成果整理提供素材。 3、在学生与教师研讨问题时，学生应在充分钻研的基础上，先提出自己的看法和意见，不能请老师代作和决断。老师只向学生提出启发性的意见、解决问题的途径和工作方向、建议等。在采纳教师建议时，也必须自我消化、理解，但不强求一定纳用。在设计过程中，提倡开拓精神，鼓励提出新的方案或见解，同时也要遵循严肃认真的科学态度。
重力坝毕业设计答辩试题
水工毕业设计答辩试题 1.本次毕业设计你采用哪种坝型？试说明你采用此种坝型的原因。 答：采用混凝土重力坝，从坝址处地质考虑，弱风化深度不大；从施工方面考虑，便于施工及导流；可采用大型机械，降低工程造价。 2.试简述本次毕业设计中，你是如何进行枢纽布置的？ 答：主要组成由非溢流坝段，溢流坝、放水底孔及排沙隧洞、电站引水设施、电站等组成。溢流坝段设在主河槽及河道左岸。 3.本枢纽中的挡水建筑物在选型时你是从哪些方面考虑的？ 答：（1）稳定和强度；（2）工程量小；（3）运用方便；（4）便于施工。 4.试就本次毕业设计简要绘制挡水坝段的主要荷载及其分布图形 答：（1）自重（2）静水压力（3）扬压力（4）泥沙压力（5）浪压力（6）地震惯性力。 5.试就本次毕业设计简要绘制溢流坝段的主要荷载及其分布图形 6.什么叫荷载组合？试就本次毕业设计说明你进行了哪几种荷载组合，并简要 说明进行荷载组合的原因？ 答：作用在坝体上的力成为荷载，本次设计采用了基本组合和特殊组合两种形式，求最不利状况。 7.试简述非溢流坝段的形状，设计的原则及步骤 答：三角形，设计原则：（1）稳定和强度；（2）工程量小；（3）运用方便；（4）便于施工。设计步骤：（1）坝顶高程确定（2）坝高确定（3）坝坡确定（4）排水设施等。 8.为什么说重力坝的稳定问题就是滑动问题？ 答：重力坝主要是依靠自身的重力来维持稳定性的。 9.重力坝坝面受到扬压力的原因是什么？试绘制坝基设有防渗帷幕和排水孔 的扬压力分布图，并说明计算方法？ 答：产生扬压力的原因主要是上下游水位差。 10.当重力坝抗滑条件不满足时，应采用哪些措施使其满足？ 答：（1）减小扬压力，如设置排水廊道，帷幕灌浆等。（2）开挖有利地形（3）设置齿墙（4）加固地基。 11.用材料力学法计算坝体应力的基本假定是什么？ 答：物体是刚性的。 12.试写出坝基面竖直正应力的计算公式，并说明各项参数的意义？ 13.溢流坝面由那几部分组成，试简述其设计步骤？ 答：由堰型曲线，直线段，反弧段组成。 14.溢流坝下游消能有几种型式，试简述其适用条件及优缺点？ 答：底流消能，土质地基。挑流消能，下游河床较好；面流消能；戽流消能。15.溢流坝剖面设计时，应满足那些条件？ 答：满足抗冲刷要求，满足过流要求。 16.本次设计中，溢流坝剖面中的曲线部分，定型设计水头是怎样选取的？ 答：采用WES堰面，根据堰流公式计算。 17.本次设计中，你怎样划分坝段的，简述坝段划分的原则？ 答：溢流坝段设在主河槽及河道左岸，从地形地质，稳定强度方面考虑。 18.本次设计中，基础灌浆廊道的尺寸及位置你是怎样确定的？ 答：上游坝址处向上游水平延伸5米处。
(精华)重力坝毕业设计模板
设计内容 一、 确定工程等级 由校核洪水位446.31m 查水库水位———容积曲线读出库容为1.58亿3 m ，属于大（2）型，永久性水工建筑物中的主要建筑物为Ⅱ级，次要建筑物和临时建筑物为3级。 一、 确定坝顶高程 (1)超高值Δh 的计算 Δh = h1% + hz + hc Δh —防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； H1% —累计频率为1%时的波浪高度，m ； hz —波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m ； hc —安全加高，按表3－1 采 内陆峡谷水库，宜按官厅水库公式计算（适用于0V ＜20m/s 及 D ＜20km ） 下面按官厅公式计算h1% ， hz 。 113 120 22000.0076gh gD v v v -??= ??? 11 3.75 2.150 220 00.331m gL gD v v v -??= ??? 2 2l z h H h cth L L ππ= 式中：D ——吹程，km ，按回水长度计。 m L ——波长，m z h ——壅高，m V0 ——计算风速
h ——当 20 20250gD v =时，为累积频率5%的波高h5%。当 20 2501000gD v =时， 为累积频率10%的波高h10%。 规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应由累积频率为P （%）的波高hp 与平均波高的关系可按表B.6.3-1 进行换 超高值Δh 的计算的基本数据 正常蓄水位和设计洪水位时，采用重现期为50 年的最大风速，本次设计027/v m s =；校核洪水位时，采用多年平均风速，本次设计018/v m s =。 a.设计洪水位时Δh 计算： 18902.57 60.62311.80 m S H m B = ==设设 波浪三要素计算如下： 波高： 2 1 13 12 2 9.819.81524.190.0076272727 h -?? ??=? ??? h=0.82m 波长： 1 1 3.75 2.15 2 2 9.819.81524.190.331272727m L -????=? ???
混凝土重力坝设计 毕业设计说明书
混凝土重力坝设计毕业设计说明书 混凝土重力坝设计说明书 学生:宋文海 指导老师:张萍 三峡大学水利与环境学院 1. 工程等级、建筑物级别及防洪标准确定 1.1工程等级确定 根据工程基本资料和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000(表1?1),确定: 根据水库总库容1.042亿m3和供水保证率为95%判定,工程属于Ⅱ等工程,大(2)型规模; 根据电站装机1.5万KW判定,工程属于Ⅳ等工程,小(1)型规模; 根据水库设计灌溉面积24.28万亩,工程属于Ⅲ等工程,中型规模。 综合以上数据,确定水利枢纽工程为Ⅱ等工程,大(2)型规模。 表1-1 水利水电工程分等指标 工程等别工程 规模水库 总库容 ) 防洪治涝灌溉供水发电
保护城镇 及工矿企业 的重要性保护农田 亩治涝面积 亩灌溉面积 亩供水对象 重要性装机容量 KW Ⅰ大(1)型≥10 特别重要≥500 ≥200 ≥150 特别重要≥120 Ⅱ大(2)型10~1.0 重要500~100 200~60 150~50 重要120~30 Ⅲ中型 1.0~0.10 中等100~30 60~15 50~5 中等30~5 Ⅳ小(1)型0.10~0.01 一般30~5 15~3 5~0.5 一般5~1 Ⅴ小(2)型0.01~0.0015 3 0.51 注: ①水库总库容指水库最高水位以下的静库容; ②治涝面积和灌溉面积均指设计面积。 1.2 建筑物级别确定 表 1-2 水工建筑物级别 工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物 级别
主要建筑物次要建筑物 Ⅰ 1 3 4 Ⅱ 2 3 4 Ⅲ 3 4 5 Ⅳ 4 5 5 Ⅴ 5 5 根据工程基本资料和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000(表1?2),确定: 鲤鱼塘水库水工建筑物级别 工程等别永久性建筑物级别临时性建筑物级别 主要建筑物次要建筑物 Ⅱ 2 3 4 1.3 工程洪水标准确定 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252?2000规定: 表1-3山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准[重现期(年)] 项目水工建筑物级别 1 2 3 4 5 设计1000~500 500~100 100~50 50~30 30~20 校核土石坝可能最大洪水(PMF)或10000~5000 5000~2000 2000~1000 1000~300 300~200 混凝土坝、浆砌石坝5000~2000 2000~1000 1000~500 500~200
2015年混凝土重力坝毕业设计指导书
混凝土重力坝枢纽毕业设计指导书 根据任务书指出的设计内容，对本次毕业设计的要求、方法和步骤以及时间安排等具体指示如下： 一、了解规划任务、分析原始资料 由于时间关系，本次毕业设计对水文分析和水能规划方面的内容就不作了，这部分的结果，由基本资料和建筑物特性指标给出，我们首先要求同学了解工程规划的概况、意图，规划特点和主要数据，以及设计任务和要求熟悉并分析枢纽地区地形、地质、水文、气象建筑材料等一般情况。通过对工程概况的了解，以及基本资料的分析，使同学们掌握主要工程的要点，自然条件特征，联系对工程设计和施工的关系与影响，为以后各阶段设计工作打下基础。二、坝线、坝型选择和枢纽布置方案比较 (一)坝轴线的选择： 根据坝址的地质、地形条件，通过定性分析确定坝轴线位置。这里主要考虑的地质条件有： 1、坝基全部坐落在第四大岩层上； 2、左岸与第三大岩层保持一定的距离； 3、河床部位使上游坝踵避开F2断层； 4、右岸离开陡岸的局部不稳定岩体。 (二)坝型选择： 根据坝址的地形、地质、建筑材料，宣泄洪水的能力以及抗震性能等特点，通过定性分析，初步选择土石坝、拱坝、重力坝（实体重力坝、空腹重力坝、宽缝重力坝）等坝型进行较详细的定性比较，选取满足工程要求，技术可行的坝型。 (三)枢纽布置方案比较： 首先根据枢纽的任务及要求确定枢纽建筑物的组成，然后根据地质、地形等条件，拟定二到三个枢纽布置方案，并画出草图，通过定性分析确定较合理的枢纽布置方案。 本阶段坝线、坝型选择及枢纽布置是水工设计中具有战略意义的一项重要工作，综合性强，涉及面广，工作量也有相当分量，由于所给资料及时间有限，内容从简,但仍要求认真思考和分析作一定的训练。 三、坝体剖面设计内容与要求： 坝体剖面设计要求作挡水坝最大坝高坝段的设计和溢流坝最大坝高坝段的设计，设计的内容和步骤如下： (一)坝剖面的拟定： 1、挡水坝的剖面拟定则是参考已建工程并考虑与溢流坝的联接等具体情况对坝顶高程，坝顶宽度，上、下游边坡及起坡点的初步拟定。 2、溢流坝剖面拟定分三个方面的内容： （1）断面尺寸的拟定：参看已建工程、初步确定堰面曲线，上下游边坡，消能型式以及尺寸。 （2）水力计算，包括堰顶过流量计算，下游冲刷坑验算，堰顶水面曲线的估算等。 （3）闸墩尺寸的拟定，包括闸门型式选择，工作、交通桥的布置及闸墩的型式、长度、高度、厚度等尺寸的拟定（选做）。 (二)坝体稳定、应力分析： 1、稳定应力计算原理和控制标准，稳定应力计算要求采用两种计算方法（单一安全系数法和可靠度理论法），说明公式来源和符号的意义，控制标准则根据工程等级和计算情况按有关规范规定指标选取。