目 錄第一章 調(diào)洪演算 - 1 -1.1 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 - 1 -1.2 防浪墻頂高確定 - 9 -第二章 L型擋墻計(jì)算 - 10 -2.1 荷載計(jì)算 - 10 -2.2 配筋計(jì)算 - 12 -2.3 穩(wěn)定計(jì)算 - 13 -2.4 抗傾覆計(jì)算 - 14 -第三章 泄水建筑物的設(shè)計(jì) - 14 -3.1 溢流堰選擇,消能方式 - 14 -3.2 溢流面曲線 - 15 -3.3 挑射距離與沖刷坑深度的估算 - 16 -第四章 趾板設(shè)計(jì) - 17 -4.1 趾板作用與最大剖面 - 17 -4.2 趾板型式選擇與尺寸計(jì)算 - 17 -4.3 趾板寬度與分塊 - 18 -4.4趾板穩(wěn)定計(jì)算 - 19 -4.5 趾板配筋 - 20 -第五章 復(fù)合土工膜強(qiáng)度及厚度校核 - 21 -5.1 0.4mm厚土工膜 - 21 -5.2 0.6mm厚土工膜 - 22 -第六章 壩坡穩(wěn)定計(jì)算 - 23 -6.1 第一組滑動(dòng)面 - 23 -6.2 第二組滑動(dòng)面 - 24 -6.3 第三組滑動(dòng)面 - 25 -第七章 壩坡面復(fù)合土工膜穩(wěn)定計(jì)算 - 25 -7.1 混凝土護(hù)坡與復(fù)合土工膜間抗滑穩(wěn)定計(jì)算 - 25 -7.2 復(fù)合土工膜與下墊層間的抗滑穩(wěn)定計(jì)算 - 26 -第八章 副壩設(shè)計(jì) - 27 -8.1 副壩及主壩的連接及副壩型式選擇 - 27 -第九章 壓力管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 29 -9.1鋼管應(yīng)力計(jì)算原理 - 29 -9.2露天壓力管道的設(shè)計(jì) - 34 -9.3外壓穩(wěn)定計(jì)算 - 45 -第十章 引水隧洞鋼襯的計(jì)算 - 46 -10.1地下埋管鋼襯結(jié)構(gòu)計(jì)算 - 46 -第十一章 施工組織設(shè)計(jì) - 48 -11.1 施工調(diào)洪演算 - 48 -11.2工程量計(jì)算 - 52 -11.3主要建筑物施工組織 - 54 -11.4 導(dǎo)流洞施工計(jì)算 - 63 -- 9 -第一章 調(diào)洪演算1.1 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算1.1.1 水庫(kù)水位-庫(kù)容關(guān)系曲線表、 壩址水位-流量關(guān)系曲線根據(jù)水庫(kù)水位-庫(kù)容關(guān)系曲線表、 壩址水位-流量關(guān)系曲線(表1-2),繪制水庫(kù)水位-庫(kù)容關(guān)系曲線(圖1-1)、壩址水位-流量關(guān)系曲線(圖1-2)。
表1-1 水庫(kù)水位—庫(kù)容關(guān)系曲線表水位(m)227.5236.08237.78248276278.11庫(kù)容(104m3)011.0522.1172.01910.02145.2水位(m)227.5228.0228.5229.0229.5230.0230.5流量(m3/s)06.028.966.77121.97196.05281.78表1-2 壩址水位-流量關(guān)系曲線表圖1-1 水庫(kù)水位-庫(kù)容關(guān)系曲線圖圖1-2 壩址水位-流量關(guān)系曲線圖1.1.2洪水調(diào)節(jié)計(jì)算方法利用瞬態(tài)法,結(jié)合水庫(kù)特有條件,得初專用于水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的實(shí)用公式如下: Q-q=△v/△t式中:Q — 計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)流量(m3/s);q — 計(jì)算時(shí)段中的平均下泄流量(m3/s);△v —時(shí)段初末水庫(kù)蓄水量之差(m3);△t — 計(jì)算時(shí)段,一般取1-6小時(shí),本設(shè)計(jì)取4小時(shí)即在一個(gè)計(jì)算時(shí)段內(nèi),入庫(kù)水量與下泄水量之差為該時(shí)段中蓄水量的變化1.1.3洪水調(diào)節(jié)具體計(jì)算1.1.3.1調(diào)洪演算過(guò)程通過(guò)洪水資料,作出設(shè)計(jì)情況和校核情況下的洪水過(guò)程線;假定堰高、堰寬,確定各情況下的起調(diào)流量;假定不同的下泄流量q,由洪水過(guò)程線求出庫(kù)容V,由庫(kù)容V,查水位-庫(kù)容曲線,找出相應(yīng)的水位H,從而,對(duì)于每一組情況下可作出一條Q~H曲線;根據(jù)公式Q=εmH3/2,又可作出一條Q~H曲線;對(duì)應(yīng)于每一種情況,可從Q-H圖中確定相應(yīng)的Q和H值。
根據(jù)本工程軟弱巖基,選用單寬流量約為20~40 m3/s,允許設(shè)計(jì)洪水最大下泄流量245 m3/s,故閘門(mén)寬度約為6.125m~12.25m,選擇三種寬度進(jìn)行比較,假定溢流前緣凈寬分別為8m、10m和12m,并假定三個(gè)堰頂高程,繪制出H~Q曲線并根據(jù)公式Q=εmBH3/2求得的溢流堰的泄水能力曲線正常蓄水位276.0m,庫(kù)容為1910.0萬(wàn)m3;1.1.3.2 洪水過(guò)程線的模擬由于本設(shè)計(jì)中資料有限,僅有p=2%、p=0.1%的流量及相應(yīng)的三日洪水總量,無(wú)法準(zhǔn)確畫(huà)出洪水過(guò)程線設(shè)計(jì)中采用三角形法模擬洪水過(guò)程線根據(jù)洪峰流量和三日洪水總量,可作出一個(gè)三角形,根據(jù)水量相等原則,對(duì)三角形進(jìn)行修正,得到一條模擬的洪水過(guò)程線圖1-3設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 (P=2%)圖1-4校核洪水過(guò)程線(P=0.1%)繪圖,列表計(jì)算各曲線坐標(biāo)點(diǎn)參數(shù)如下表1-3 ▽堰頂=270.0時(shí)H~q關(guān)系曲線270假定流量qi(m3/s)面積Si (㎜2)增加庫(kù)容△Vi(萬(wàn)m3)總庫(kù)容V(萬(wàn)m3)相應(yīng)水位H(m)設(shè)計(jì)情況291.6838274.91794.9274.3182.251468481.62001.627772.92218727.62247.6278.4校核情況441.2860426.91946.9276.4220.61874.75930.52450.5279.1110.32438.51210.32730.3280表1-4 ▽堰頂=271.0時(shí)H~q關(guān)系曲線271假定流量qi(m3/s)面積Si (㎜2)增加庫(kù)容△Vi(萬(wàn)m3)總庫(kù)容V(萬(wàn)m3)相應(yīng)水位H(m)設(shè)計(jì)情況291.6838274.91854.9275.1182.251468481.62061.6277.672.92218727.62307.6278.7校核情況441.2860426.92006.9277.1220.61874.75930.52510.5279.2110.32438.51210.32790.3280.2表1-5 ▽堰頂=272.0時(shí)H~q關(guān)系曲線272假定流量qi(m3/s)面積Si (㎜2)增加庫(kù)容△Vi(萬(wàn)m3)總庫(kù)容V(萬(wàn)m3)相應(yīng)水位H(m)設(shè)計(jì)情況291.6838274.91924.9276.1182.251468481.62131.627872.92218727.62377.6278.8校核情況441.2860426.92076.9277.7220.61874.75930.52580.5279.6110.32438.51210.32860.3280.5根據(jù)公式Q=εmBH3/2作出H~Q關(guān)系曲線的計(jì)算列表:表1-6 溢洪道下泄能力曲線表△H(m)012345678B=8mQ(m3/s)015.945.181.9127.6178.3234.4`295.3360.8B=10mQ(m3/s)019.956.4103.6159.5222.9293369.2451B=12mQ(m3/s)023.967.7124.3191.4276.4351.5443541.2圖1-5 B=8 曲線圖1-6 B=10 曲線圖1-7 B=12 曲線1.1.3 計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì):表1-6 方案比較表方案堰頂寬堰頂高程(m)設(shè)計(jì)洪水位(m)設(shè)計(jì)下泄流量(m3/s)校核洪水位(m)校核下泄流量(m3/s)超高(m)1B=8米270275.9229277.63331.62271276.8223278.33152.33272277.621127929234B=10米270275.4250277.13761.15271276.4241.3277.8361.21.96272277.2233278.63372.67B=12米270275266276.64140.68271275.9260.1277.53981.59272276.7252278.33762.3注:1、超高△H =校核洪水位-正常蓄水位;2、發(fā)電引用最大流量5m3/s,相對(duì)較小,在計(jì)算時(shí)不予考慮。
1.2 防浪墻頂高確定堰頂上游L型擋墻應(yīng)超過(guò)水庫(kù)靜水位以上高度Δh=2hL+h0+hc庫(kù)區(qū)多年平均最大風(fēng)速12.6 m/s,吹程1.6Km采用《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》官?gòu)d水庫(kù)公式:式中:Vf—計(jì)算風(fēng)速,設(shè)計(jì)情況為洪水期多年平均最大風(fēng)速的1.5~2倍,校核情況采用洪水期多年平均最大風(fēng)速;D—庫(kù)面吹程,km;h0—平均波浪中心線高出靜水面的高度1.2.1 設(shè)計(jì)狀況Vf =(1.5~2)×12.6=(18.9~25.2)m/s,取20m/s2hL=0.0166Vf5/4D1/3 =0.0166×205/4×1.61/3=0.821mh0=cth=hc =0.7m得,Δh設(shè)=2hL+h0+hc=0.821+0.238+0.7=1.759m ▽頂=Z設(shè)+Δh設(shè)=276.4+1.759=278.059m1.2.2 校核狀況Vf =12.6m/s2hL=0.0166Vf5/4D1/3 =0.0166×12.65/4×1.61/3=0.461mh0=cth=hc =0.4m得,Δh設(shè)=2hL+h0+hc=0.461+0.119+0.4=0.98m ▽頂=H設(shè)+Δh設(shè)=277.8+0.98=277.88m綜上,取▽頂=279m。
第二章 L型擋墻計(jì)算2.1 荷載計(jì)算根據(jù)朗肯土壓力理論公式進(jìn)行計(jì)算:E=0.5HK (2—1)式中:E — 土壓力; — 土的容重; H — 土體厚度; K — 土壓力系數(shù)2.2.1 主動(dòng)土壓力主動(dòng)土壓力系數(shù):K= (2—2)式中: — 內(nèi)摩擦角; — 墻背與豎直線間夾角; — 填土表面與水平面間夾角; — 墻背與填土間的摩擦角; 豎直的混凝土或砌體墻背取=(1/3—1/2)則=0,=0,=38.58°取=1/3=1/3×38.58°=12.86°∴K= = =0.215主動(dòng)土壓力:E=0.5HK =0.5×2.1×9.81×(277.8-276.5)2×0.215 =3.742kN2.2.2 被動(dòng)土壓力K= = =7.313被動(dòng)土壓力:E=0.5HK =0。





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