水工建筑物课程设计

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1、水工建筑物课程设计水工建筑物课程设计溪源水库重力坝设计TheGravityDamDesigningofXiyuanReservoir学院：水利电力学院专业：水利水电工程学生：邓柏旺学好：20052406指导老师：郝群黑龙江大学水利电力学院二〇〇八年六月二十九日星期日10博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计目录1基本资料11.1概况11.2地形地质概况11.3水库及大坝设计数据11.3.1水库特性11.3.2大坝设计数据12坝体实用剖面尺寸的确定及抗滑稳定和强度验算22.1初拟重力坝的基本剖面22.1.1重力坝坝高22.1.2重力坝坝面坡度22.1.3重力坝坝底宽32.2坝顶高程的确

2、定32.3坝顶宽度42.4剖面尺寸及形状42.5抗滑稳定验算和强度校核52.5.1设计洪水位荷载计算52.5.2抗滑稳定验算62.5.3坝基面强度验算73细部构造73.1坝顶构造73.2坝体结构83.2.1横缝83.2.2纵缝83.3廊道设计83.3.1坝基灌浆廊道83.3.2坝体排水廊道83.4坝体防渗与排水83.4.1坝体防渗83.4.2坝体排水93.5坝体混凝土的强度等级94地基处理104.1坝基的防渗处理104.2坝基排水处理105设计成果图10参考文献1010博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计1基本资料1.1概况溪源水库位于A省境内B江上游峡谷内，下游灌区虽有小型水利设

3、施，但现有保灌面积3843亩，现有13217亩缺水，加上可开垦面积2792亩，共有受旱面积15009亩，属重旱区。溪源水库建成后，将彻底解决该地区作物灌溉问题。水库枢纽组成包括：重力坝；左右灌溉输水隧洞；坝后式水电站。1.2地形地质概况坝址地形详见地形图。河床覆盖为砂、卵石及大孤石，库岩多属基岩，岩性为砂岩和砾岩以及千枚岩，基岩强度坚硬，地质条件较好，无滑坡和大量渗水的可能。仅地质构造上裂隙节理比较发育，透水性较大。1.3水库及大坝设计数据1.3.1水库特性设计洪水位（P=2%）:155m,与正常水位相同校核洪水位（P=0.2%）：158m设计洪水下泻流量：350校核洪水下泻流量

4、：400河床底部高程：100m死水位高程：118.5m最终泥沙淤积高程：115.5m1.3.2大坝设计数据混凝土容重：24泥沙饱和容重：16泥沙内摩擦角：10博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计下游岩基允许最大冲刷单宽流量：坝基面摩擦系数：f=0.65渗透压力系数：风速：多年平均最大风速13m/s吹程：D=2公里2坝体实用剖面尺寸的确定及抗滑稳定和强度验算2.1初拟重力坝的基本剖面2.1.1重力坝坝高坝高=设计洪水位-河床底部高程=155m-100m=55m2.1.2重力坝坝面坡度上游坝坡采用折线面，坡度为1：0.2；下游坝坡采用基本三角形破面形式，坡度为1：0.7。如图2-1所示

5、。图2-1重力坝坡面尺寸坡面图10博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计2.1.3重力坝坝底宽由上下游起坡点高程、坡度、边坡系数等条件通过几何关系可得坝底宽度为49.5m，在（0.7～0.9）坝高=38.5m～49.5m范围内，坝低宽度满足要求。2.2坝顶高程的确定波浪要素按官厅水库公式计算：L—波长，m；D—风区长度，km；H—坝前水深，m；hl—波浪高度，m；hz—波浪中心线高于静水面的高度，m；Vo—计算风速，设计洪水位时宜用相应洪水期多年平均最大风速的1.5～2.0倍,此处取1.5即风速为19.5m/s；校核洪水位时宜用相应洪水期多年平均最大风速为13m/s。坝顶或防浪墙高程

6、＝设计洪水位坝顶或防浪墙高程＝设计洪水位。。—坝顶高于静水位的超高值—坝顶安全超高（查非溢流坝坝顶安全超高表）。坝体按三级建筑物考虑取安全超高分别为：设计情况0.4m,校核情况0.3m。坝顶高程如表2-1所示。表2-1坝顶高程计算成果表10博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计计算情况风速（m/s）波浪高度（m）波浪长度2L（m）风壅水高（m）安全加高（m）静水超高（m）坝顶高程（m）设计情况19.50.859.130.250.41.5156.5校核情况130.526.160.140.30.96158.96经过比较可以得出坝顶或防浪墙顶高程为158.96m，考虑水库综合利用情况取16

7、0m，并取防浪墙高1.2m,则坝顶高程为160-1.2=158.8m。则带有防浪墙的坝高为157.8-100=58.8m。2.3坝顶宽度按坝高的8%计算，8%×58.8=4.78m。考虑交通要求，坝顶宽度取5m。2.4剖面尺寸及形状初步拟定非溢流坝剖面简图如图2-2所示。图2-2重力坝剖面尺寸10博学慎思参天尽物水工建筑物课程设计2.5抗滑稳定验算和强度校核2.5.1设计洪水位荷载计算计算结果见表2-2。表2-2设计洪水位荷载计算结果荷载计算式垂直力水平力对坝底中点的力臂力矩↓↑