拱坝设计计算书

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1、某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书某拱坝设计计算书一、工程概况某水利枢纽正常水位相应库容982万m3；设计水位675.09m；校核洪水位676.01m，相应库容1027万m3。拱坝以50一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。二、拱坝坝高及体型设计1.1坝顶高程计算：拱坝中间为溢流坝段，两端为挡水坝段。溢流坝段为2孔泄流，孔口尺寸为7×4m，采用弧形闸门，堰顶高程为▽671.00m。校核洪水频率P=0.2%，坝前校核洪水位▽676.01m，坝下校核洪水位▽595.72m。设计洪水频率P=2%，坝前校核洪水位▽676.01m，坝下设计洪水位▽595.31m。坝顶高于静水位的超高值△h=hl+

2、hz+hchl——波浪高度（m）。hz——波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（m）。hc——安全加高（m）。（《混凝土重力坝规范》P43）坝的安全级别为Ⅲ级，校核洪水位时hc=0.3m，设计洪水位hc=0.4m。hl=0.0166V05/4D1/3L=10.4（hl）0.8V0——计算风速（m/s）第32页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书D——风作用于水域的长度（km），称为吹程。相应季节50年重现期的最大风速为20m/s，相应洪水期最大风速的多年平均风速为9.90m/s。吹程为0.4km。hz=H——坝前水深（m）,校核洪水位H=73.41m，设计洪水位H=72.49m。1.2校核

3、洪水位时：hl=0.0166×9.9×0.4=0.215mL=10.4×（0.215）0.8=3.041mhz==0.048m△h=0.215+0.048+0.3=0.56m校核洪水位坝顶防浪墙高：Z校坝=Z校核水位+△hZ校坝=676.01+0.563=676.57m1.3设计洪水位时：hl=0.0166×20×0.4=0.517mL=10.4×（0.517）0.8=6.135mhz==0.137m△h=0.517+0.137+0.4=1.054m设计洪水位坝顶防浪墙高：Z设坝=Z设计水位+△hZ设坝=675.09+1.0555=676.14m坝顶高程取以上结果较大值676.60m。第3

4、2页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书2、拱坝坝体尺寸的初步拟定2.1坝顶宽度为5.00m，最大坝高H=80.6m，β1=0.65，凸度β2=0.18最大倒悬度S=0.25。Z0=β1H=0.65×80.6=52.39mDA=β2H=0.18×80.6=14.51m2.2拱冠梁厚度设计TC=5m，T52.39=21m，TB=24m第32页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书3、WES溢流堰剖面设计采用WES实用堰，2表孔溢流，堰顶高程671.00m，空口尺寸为4×7（高×宽）。第32页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书3.1堰顶O点上游三段圆弧的半径及其水平坐标值为：Hd=675

5、.09－671.00=4.09mR1=0.50Hd=0.50×4.09=2.045mX1=-0.175Hd=-0.175×4.09=-0.716mR2=0.20Hd=0.20×4.09=0.818mX2=-0.276Hd=-0.276×4.09=-1.129mR2=0.04Hd=0.04×4.09=0.164mX2=-0.282Hd=-0.282×4.09=-1.153m3.2O点下游的曲线方程第32页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书按上式算得的坐标值如下：X（m）123456789y（m）0.1510.5441.1531.9622.9654.1555.5267.0748.7973.

6、3坡度m=0.7的下游直线段CD与曲线OC相切于C点。C点坐标XC，YC如下求得：对堰面曲线求一阶导数直线CD的坡度为故XC=5.38mYC=3.396m1.4鼻坎挑流的泄洪方式，=14.588m/s挑流鼻坎水深h1=q/v=21.423÷14.588=1.468m为R=（4～10）h1反弧半径R=6.00m，挑射角=25°二、拱坝水力学计算1、挑流消能计算1.1.1校核水位工况校核水位工况挑流消能计算，校核水位676.01m,校核水位下游水位605.02，河床高程599.20。溢流堰顶宽度14m，挑流鼻坎宽度15.24m。最大下泄流量326.5m，鼻坎单宽流量q=21.423m3/s.m

7、。L——自挑流鼻坎摸段末端起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距，m第32页某水利枢纽可行性研究推荐方案拱坝计算书——挑流水舌水面出射角，近视可取用鼻坎挑角，（°）h1——挑流鼻坎末端法向水深，mh2——鼻坎坎顶至下游河床高差，m，v——挑坎坎顶至水面流速，m/s，可按鼻坎处平均流速v的1.1倍计。关于鼻坎的平均流速。适用范围，S＜s=16.47m18×21.4232/3=138.84m此公式使用v——鼻坎末端断面平均流速，