土石坝设计计算书 - 图文

目 录

第一章 调洪演算 ............................................................ 1 1.1设计洪水过程线 ........................................................ 1 1.2调洪演算 .............................................................. 2 第二章 大坝剖面尺寸确定 .................................................. 12 2.1坝顶高程的确定 ....................................................... 12

2.1.1坝顶超高 .......................................................... 12 2.1.2坝顶高程计算方法 .................................................. 12 2.1.3波浪平均波高和平均波周期 .......................................... 12 2.1. 4 风壅高度可按下式计算: ........................................... 13 2.1.5波浪爬高 .......................................................... 13 2.2计算过程（河底高程为1932.0M） ........................................ 13 2.3坝顶宽度计算 ......................................................... 17 2.4坝坡与马道 ........................................................... 17 2.5坝顶构造 ............................................................. 18 2.6反滤层和过滤层 ....................................................... 18 第三章 溢洪道计算 ......................................................... 19 3.1结构设计 ............................................................. 19

3.1.1引水渠 ............................................................ 19 3.1.2控制段 ............................................................ 19 3.1.3泄槽底板 .......................................................... 19 3.1.4挑流消能 .......................................................... 19 3.1.5边墙结构设计 ...................................................... 19 3.2地基及边坡处理设计 ................................................... 19 3.2.1地基开挖 .......................................................... 19 3.2.2边坡开挖及处理 .................................................... 19 3.3混凝土的强度、防渗、抗冻指标 ......................................... 20 3.4控制段 ............................................................... 20 3.5泄流能力计算： ....................................................... 21 3.6泄槽的水力计算 ....................................................... 22 3.7挑流消能计算 ......................................................... 24 第四章 导流隧洞计算 ...................................................... 26 4.1洞型尺寸 ............................................................. 26 4.2隧洞结构设计 ......................................................... 27 4.2.1衬砌厚度 .......................................................... 27 4.2.2分缝 .............................................................. 27 4.3 水力计算 ............................................................. 27 4.3.1 过流能力的计算 ................................................... 27 4.3.2 水面线的计算 ..................................................... 28 4.3.3 通气孔面积计算 ................................................... 29

目 录

4.3.4消能计算 .......................................................... 29

II

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第一章 调洪演算

1.1设计洪水过程线

根据资料所给出的设计洪水过程线和施工期洪水过程线是，令△t=2小时，求得相同时间间隔的设计洪水过程线及施工期洪水过程线如表1-1

表1-1 QA水库洪水过程线计算表(△t=2h=120min=7200s)

△t(h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52

P=0.1% 时间 流量 7日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 8日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 9日00:00 2:00 4:00 38.7 40.3 41.8 45.3 48.8 46.8 44.7 41.7 38.7 36.9 41.2 51.6 62.0 75.0 98.3 95.7 93.0 86.5 80.1 73.6 67.1 68.6 77.9 98.3 127.2 156.0 150.5 修匀P=2% 时间 量 7日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 8日00：00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 9日00：00 2:00 4:00 14.5 15.1 15.6 17.0 18.3 17.5 16.7 15.6 14.5 13.8 16.1 21.6 27.0 22.7 35.7 34.8 33.8 31.4 29.1 26.7 24.4 24.9 28.3 35.7 46.2 55.6 53.5 1

P=5% 修匀流时间 量 23日20:00 22:00 24日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 25日00：00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 26日00：00 17.4 25.0 26.3 27.5 28.8 29.5 30.2 32.3 34.5 39.5 43.4 59.9 50.0 46.7 47.4 48.8 42.0 37.9 33.8 33.1 32.3 31.5 30.7 27.5 26.7 27.4 28.0 修匀流P=10% 时间 流量 23日20:00 22:00 24日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 25日00：00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 26日00：00 11.4 16.3 17.2 18.1 18.9 19.4 19.8 21.2 22.5 24.1 24.7 33.9 28.3 26.4 26.8 27.6 23.8 22.9 22.0 21.1 20.3 19.4 18.5 17.7 17.5 17.9 18.3 修匀第一章 调洪演算

54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 10日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 11日00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 12日00：00 145.0 174.0 307.8 388.1 346.7 260.6 223.6 195.0 175.0 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 50.4 55.2 97.6 123.0 106.7 79.8 67.7 61.9 57.0 55.0 52.7 50.3 48.0 45.0 42.6 40.2 37.7 35.3 32.9 30.6 29.9 29.2 28.6 28.0 27.4 26.7 25.4 24.1 22.7 21.4 20.4 19.8 18.4 19.0 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 27.4 26.7 24.9 23.1 20.7 18.3 17.5 16.8 16.0 15.2 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 17.9 17.5 16.3 15.1 13.5 11.9 11.4 11.0 10.5 10.0 160.0 10日00：00 151.7 143.3 135.0 132.0 123.9 115.9 107.8 99.7 91.7 84.0 82.0 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 80.0 11日00：00 77.4 74.8 73.2 71.5 68.0 64.4 60.9 57.3 54.5 52.9 48.5 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 48.0 12日00：00 1.2调洪演算

根据水库水量平衡方程：在某一时段内，入库水量减去出库水量，应等于该时段内水

2

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库增加或减少的蓄水量。水量平衡方程为

Q1?Q22?t?q1?q22 ?t?V2?V1 （1.1）

式中 Q1——时段?t始的入库流量，m3/s； Q2——时段?t末的出库流量，m3/s； V1——时段?t始的水库蓄水量，m3/s； V2——时段?t末的水库蓄水量，m3/s；

?t——计算时段，s.其能比较准确地反映洪水过程线地形状。

根据水库入库洪水过程线，式中Q1，Q2均为已知，V1、q1则是计算时段△t开始时的初始条件，未知数有两个（V2、q2），对V2、q2进行试算。根据水库入库洪水过程线，式中Q1，Q2均为已知，V1、q1则是计算时段△t开始时的初始条件，未知数有两个（V2、q2），对V2、q2进行试算。联合另一方程：

q2=f(H)=A.Hb (1.2)

式中

A-----系数，与建筑物形式和尺寸，闸孔开度以及淹没系数有关系，

A=m.B(2g)1/2；

m----流量系数； B----堰顶高度；

b----指数，对于堰流一般为3/2 。

由式(1.1)和式(1.2)联立,就可解出q2，V2两个未知数，用两个公式调洪计算的方法很多，常用试算法和半图解法。本设计中采用试算法。利用Excel图表分别绘制出P=0.1%和P=2%各个时段来水流量和下泄流量曲线图，两曲线相交点即为校核洪水位、设计洪水位。

最终确定设计洪水位和校核洪水位。其校核洪水位计算过程表见表1.1，设计洪水位计算过程见表1.2。

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