水工建筑物课程设计-- ——重力坝

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1、水工建筑物课程设计——重力坝姓名：学号：目录一、原始资料-1-二、坝体剖面拟定-2-三、稳定分析-5-四、应力分析-13-五溢流坝面设计-15-六细部构造设计-17-七地基处理设计-19-一、原始资料某枢纽以发电为主，兼顾防洪灌溉。水库建成后，还可以提高下游二个水电站的出力和发电量。该工程坝型为混凝土重力坝。（一）水库特征：1、水库水位：①正常蓄水位—349米②设计洪水位—349.9米③校核洪水位—350.4米2、下泄流量及相应下游水位：①千年一遇洪水的下泄流量13770，相应下游水位271.90米；②五千年一

2、遇洪水的下泄流量15110，相应下游水位272.63米。3、库容：总库容为17.9亿立方米，考虑开挖后，坝基面高程269m（二）、综合利用效益：装机容量20万千瓦，年发电量7.4亿度。防洪：可将千年一遇洪峰流量以18200削减至13770；可将五千年一遇洪峰流量从21200削减至15110；可灌溉农田30万亩；此外还可改善航运条件，库区可从事养殖。（三）自然条件1、地形：坝址位于峡谷出口段，左岸地势较低，山坡较缓；右岸地势高，山坡陡。2、地质：坝址出露岩层为志留系圣母山绿色含砾片岩。岩性坚硬完整，新鲜岩石饱和极

3、限抗压强度在60-80Mpa以上，坝上游坡角为绢云母绿泥石英片岩,饱和极限抗压强度为30-40Mpa。坝基坑剪断摩擦系数经野外试验及分析研究确定为1.0-1.1；坝基坑抗剪断凝聚力为0.6-0.8Mpa。3、水文地质：坝址水文地质较简单。相对不透水层埋藏深度一般在35米以内，库区无渗漏问题。4、气象资料：最高气温为℃，最低气温为-8℃，多年平均最大风速为14，水库吹程为1.4km5、淤泥：百年后坝前淤沙高程为286.6米，淤积泥沙内摩擦角取，淤沙浮容重为。-21-二、坝体剖面拟定1工程等级水利水电工程等级指标工

4、程等级工程规模水库总容量（亿m3)防洪治涝灌溉供水发电保护城镇及工矿企业重要性保护农田（万亩）治涝面积（万亩）灌溉面积（万亩）供水对象重要性装机容量（万KW)Ⅰ大（1）型≥10特别重要≥500≥200≥150特别重要≥120Ⅱ大（2）型10～1.0重要500～100200～60150～50重要120～30Ⅲ中型1.0～0.1中等100～3060～1550～5中等30～5Ⅳ小（1）型0.1～0.01一般30～515～35～0.5一般5～1Ⅴ小（2）型0.01～0.001　<5<3<0.5　<1表2-1总库容为17

5、.9亿立方米，确定为大（1）型水库，等级为Ⅰ级。2确定坝高2.1超高值Δh的计算坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，防浪墙顶至设计洪水位或校核洪水位的高差Δh，可由式（2-1）计算。∆h=h1%+hz+hc（2-1）∆h—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，由于该工程的级别为Ⅰ级，故查得设计洪水位情况hc＝0.7m；校核洪水位情况hc＝0.5m。下面按官厅公式计算h1%

6、，hz。hl=0.0166V05/4D1/3L=10.4(hl)0.8hz=πhl2Lcth2πHL-21-h1%=1.24h5%V0为计算风速14m/s；D为吹程1.4km；波高hl：gD/V02=70∈(20～250)h5%为累计频5%的波高，规范规定应采用累计频率为1%时的波高，对应于5%波高，应乘以1.24；首先计算波浪高度hl和波浪长度L和波浪中心线超出静水面的高度hz。（1）设计洪水位时：设计洪水位时∆h计算，风速宜用取多年平均最大风速的1.5-2.0倍,V0=14m/s取V=1.5V0=21m/s

7、，吹程D=1.4km。波浪三要素计算如下：波高hl=0.0166V05/4D1/3hl=0.0166×215/4141/3=0.83m波长L=10.4(hl)0.8=10.4×0.830.8=8.96m雍高hz=πhl2Lcth2πHL=（3.14×0.832/6.0）×cth(2×3.14×80.9/6.0)=0.24m计算得出h5%=hl=0.83m，因gD/V02=70，h1%=1.24h5%=1.03m；hz=0.24m；hc=0.7m；∆h=h1%+hz+hc=1.03+.24+0.7=1.97m（2

8、）校核洪水位时：风速宜用取多年平均最大风速V0=14m/s计算方法同上，hc=0.5m，∆h=h1%+hz+hc=0.62+0.13+0.5=1.25m2.2坝高计算坝顶高程按下式计算，并选用其中较大值坝顶高程=设计洪水位+Δh设=349.9+1.97=351.87m坝顶高程=校核洪水位+Δh校=350.4+1.25=351.65m取校核洪水位时的情况351.87m为保证坝体运行安全，