【正文】 研、獨立思考問題的能力，也是對我們大學期間以來所學基礎課和專業(yè)課的一次綜合測試，是將理論系統(tǒng)化、綜合化應用于實踐的評估，也為我們將來走向工作崗位奠定基礎。 3 6在設計期間，朱老師在百忙之中抽出時間來指導我們的設計，并且解答相關的疑難問題，可以說這次設計不僅是我個人的成果，同時還凝結著老師的心血。最后終于做完了有種如 釋重負的感覺。經過 十 幾周的奮戰(zhàn) ， 我的畢業(yè)設計終于完成了。計算結果溢出點高程均在排水棱體之內，設計符合要求。為防止產生溫度裂縫，設置橫縫。消能主要靠水躍產生的表面漩滾與底部主流間的強烈紊動、剪切和摻混作用。 出口消能段 （ 1）消能工的設計原則及形式 第 31 頁 溢洪道宣泄洪水 ,一般是單寬流量大、流速高、能量集中。 邊墻的超高一般為 ~ ，取 1m 。 將已知數據代入公式計算 得 ik=。 泄槽 正槽式溢洪道在溢流堰后多用泄水陡槽與出口消能段相連接，以便將過堰洪水安全得泄向下游河 道。 經試算，堰頂高程取 。 第 23 頁 第 5 章溢洪道設計 溢洪道路線選擇和平面位置的確定 根據本工程地形地質條件，利用樞紐右岸的天然埡口，采用正槽式溢洪道，進水渠末端設置圓形漸變段，泄槽不設收縮、彎曲段和擴散段，布置在地形圖上的溢洪道軸線處。 下游坡面上設有排水溝，以匯集坡面流水，避雨水漫流壩面造成壩坡沖刷。由外向內分別鋪設粗砂 ，卵石 ， 最后用石料堆砌。 土石壩與岸坡的連接 土石壩的岸坡應清理成緩慢的坡度，不應為階梯狀或反坡。（ 由于時間關系，只算了 7個滑弧。 計算成果見下表： 列表匯總結果 填筑土料的安全坡降，根據實踐經驗一般為 5~10，故而認為滲透坡降滿足要求，加上粘土斜心墻有反濾層，故而認為不會發(fā)生滲透破壞。 粘性土料設計 （ 1）計算公式： 選用室內標準擊實實驗 ，進行土料的擊實試驗，根據擊實次數， 得出該組平均最大干容重和平均最 優(yōu) 含水量： 設計干容重為： max?? ?? md 式中： d? —— 設計干容重（ g/cm3）； 第 15 頁 max?? —— 在相應擊實功能下的平均最大干容重； m—— 施工條件系數（壓實系數），對于 2 級高壩， m值采用 ~ 之間， 4級壩可采用 ~，本設計取 m=。帷幕灌漿灌至相對不透水層以下 5m，即滲透剖面圖上 q= 向下 5m，即灌漿底部高程為 。壩的防滲體為粘土心墻，其最小厚度（底部）由粘土的允許滲透坡降確定。初步擬定壩頂寬度為 8m。 由《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 SL2742020 知，設計波浪爬高值應根據工程等別確定， 3 級壩采用累積頻率為 1％ 的爬高值 R1％ 。 第 10 頁 第 4 章大壩設計 土石壩壩型選擇 斜墻壩 :斜墻壩土質防滲體設在上游或接近上游面，該壩型斜墻與壩體施工干擾小，但其抗震性和適應不均勻沉降的性能不如心墻壩。 第 9 頁 第 3 章壩型選擇及樞紐布置 壩址選擇及壩型選擇 壩址選 擇 壩址基本對稱的“ U”型谷，左岸地形坡度為 35176。 57′，內聚力 C=，符合壩殼料φ大于 30 度的質量要求。 41 ′14. 7~ 47. 6粘粒含量 ( %) 15 ~ 40 基本合格塑性指數 10~ 20 合格滲透系數 K(c m / s ）碾壓后＜ 1 105c m / s合格最大干容重 γd m a x(g / c m3)飽和容重 γ(g / c m3）最優(yōu)含水量 （ % ） 內摩擦角 φ （176。 ② 溢洪道工程地質條件 溢洪道位于樞紐區(qū)右岸，地表主要為殘坡積層及全風化玄武巖覆蓋。 壩址地形、地質與河床覆蓋條件 （ 1）地形地貌 壩址基本對稱的“ U”型谷，左岸地形坡度為 35176。 全文包括設計擋水建筑物即擋水 的 壩，泄水建筑物即溢洪道的設計以及土壩細部構造與壩基處理等部分，詳細的介紹了該水利樞紐工程設計的內容。既是所學理論知識鞏固深化過程，也是理論與實踐相結合的過程。根據防洪要求，對水庫進行洪水調節(jié)計算，確定壩頂高程及泄洪建筑物尺寸；通過分析，對可能的方案進行比較，確定樞紐組成建筑物的形式、輪廓尺寸及水利樞紐布置方案；詳細作出大壩設計，通過比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案與壩身構造，進行水力、靜力計算；對泄水建筑物進行設計，選擇建筑物的形式、輪廓尺寸，確定布置方案。 第 2 頁 Abstract Appropriate construction of dam can be achieved in a basin area of power generation, flood control, irrigation benefit. The river is located in our country southwest, through to its geological, hydrological data, climate analysis, bined with the local building materials, design suitable for the project to help the region to achieve good economic benefit. According to the requirement of flood control, flood regulation putation of reservoir, to determine the crest elevation and release flood waters building size。經過嚴格的畢業(yè)設計訓練，使我們進入工作崗位后，可以較快地適應工作。 基本資料 地震烈度 工程設計烈度為七度。 （ 2）地質巖性 ① 大壩工程地質條件 左岸主要分布二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖，其巖性為：上部為強風化玄武巖，厚度為 ～ 35m，下部為弱風化玄武巖。 建筑材料概況 （ 1）土料（防滲料 ）：在水庫區(qū)均有土料分布，各指標能滿足防滲土料質量要求。 石渣料的不均勻系數 C＝ 70，曲率系數 C＝ ，屬良好級配的礫。 25′ 50176。 壩型選擇 綜合考慮地形地質條件 ,筑壩材料 ,施工條件 ,綜合效益等因素 ,最終選擇土石壩方 案。 綜合以上分析，最終選擇粘土心墻壩。 ： 運用情況 靜水位 H R e A y 壩頂高程=H+y 設計洪水位 +正常運用超高 y 正常洪水位 +正常運用超高 y 校核洪水位 +非常運用超高 y 正常洪水位 +非常運用超高 y 根據《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 SL2742020，壩頂高程應取以上四種 運用情況中的最大值，即壩頂高程為 。在滿足穩(wěn)定要求的前提下，應盡可能使壩坡陡些，以減小壩體工程量。心墻頂高程以設計水位加 超高并高于校核洪水為原則，最后取 ，上留有 1m的保護層。其內坡根據施工條件取 1: 外坡取 1:2見圖。 （ 2） 計算成果匯總表 土石壩的滲透計算 土石壩的滲流計算主要是確定壩體浸潤線的位置，為壩體的穩(wěn)定分析和布置觀測設備提供依據，同時確定壩體與壩基的滲流量，以估算水庫的滲漏損失，而且還要確定壩體和壩基滲流區(qū)的滲透坡降，檢查產生滲透變形的可能性，以便取適合的控制措施。作為可能的滑裂面 ,對每一滑裂面計算坍塌滑體 ,即各種力對圓心 取 力矩 ,并分別歸為抗滑力矩 Mr 和滑動力矩 MS,兩者的 比值即該滑裂 面 的安全系數 K=Mr/MS。 壩基清理 岸坡處的樹根，耕植土，河床底的淤泥應清理。心墻頂寬為 4m，自頂向下逐漸加厚，邊坡上、下游都取 1:， 計算點最大的作用水頭 ，根據經驗取允許滲透坡降 [J]=4,底部厚度為 ? ? ??JH，滿足厚度要求。對于被保護的第一層反濾料，考慮安全系數 ～ ，按太沙基準則確定，即??? ?? 5/ 5~4/15158515 dD dD 式中： 15D 為反濾料粒徑，小于該粒徑土占總土重的 15%； 85d 為被保護的土粒徑，小于該粒徑土占總土重的 85%； 15d 為被保護的土粒徑，小于該粒徑土占總土重的 15%。 為了有利于壩坡的穩(wěn)定，和有利于壩體的觀測與檢修，以及設置排水設備等，在變坡處設置馬道，上、下游壩 坡均設置 米寬的馬道，并在下游馬道靠壩體處設有 m m的截流溝，做壩體排水用。進水渠的橫斷面在巖基上接近矩形，邊坡根據巖層條件確定，新鮮巖石一般為 1:～ 1:，風化巖石為 1:～ 1:，本設計采用邊坡坡率 m為 1:。 P= 。泄槽縱剖面設計主要決定縱坡。 堰下收縮斷面處起始計算水深 )c os(2 101 ?? hHh g q?? 起始斷面流速公式 hqv? 水力半徑 hhR LL 200??? 第 27 頁 式中： ? 起始計算斷面流速系數，取 ； q 起始計算斷面單寬流量， )/(3 msm ? ； Θ泄槽底坡坡角； H0 起始計算斷面渠底以上總水頭， m。 （ 4）泄槽襯砌 為保護槽底不受沖刷和巖石不受風化，防止高速水流鉆入巖石縫隙，將巖石掀起，泄槽都需要進行襯砌。 消能工消能是通過局部水力現象 ,把水流中的一部分動能轉化成熱能 ,隨水流散。 根據《溢洪道設計規(guī)范》，溢洪道消能防沖建筑物的設計洪水標準： 3 級建筑物按30 年一遇洪水設 計。 第 33 頁 結論 本設計在考慮了地形、地貌、地質條件后，擬定了壩軸線位置，進行大壩及溢洪道的首部樞紐布置。由于時間關系，結構計算只進行了溢流堰的設計，尚未進行穩(wěn)定分析。通過這次畢業(yè)設計使我明白 了自己原來知識還比較欠缺。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。 最后，再次向幫助過我的老師和同學表示衷心的感謝。結構計算 [M] 北京：水利水電出版社， 1987 [14] 祈慶和 .水工建筑物 [M] 第三版 北京：中國 水利水電出版社， 1997 [15] 潘家錚 .建筑物得抗滑穩(wěn)定和滑坡分析 [M] 北京：水利出版社， 1980 第 37 頁 附錄一：計算書 一、壩頂高程確定 因土石壩不允許漫頂溢流 ,要求壩頂距上游靜水位必需有一定的超高 ,超高值由下式確定 : Y=R+e+A ?cos22ghDkve ? 式中 : R— 最大 波 浪在壩坡上的爬高； e— 最大風壅水面高度； k— 綜合摩住阻系數 ,k= 106； H— 壩前水深； β— 風向與壩軸線的夾角，因 e 很小，風向難定，為安全與方便起見，取β =0； V、 D— 計算風速（在正常運用條件下， 3級壩 設計風速取多年平均年最大風速的 倍；在非常運用條件下，取多年平均年最大風速）和吹程； A— 安全加高； (對于本設計 :查規(guī)范《碾壓土石壩規(guī)范》表 得 :正常運行取A=。土石壩 [M] 北京：水利水電出版社， 1987 [6] 麥家煊 .水工建筑物 [M] 第一版 北京：清華大學出版社， 2020 [7] 楊進良 .土力學 [M] 第四版 北 京：中國水利水電出版社， 2020 [9] 吳持恭 .水力學 .上冊 [M] 第四版 北京：高等教育出版社， 2020 [10] 吳持恭 .水力學 .下冊 [M] 第四版 北京：高等教育出版社， 2020 [11] 李煒 .水力計算手冊 [M] 第二版 北京：中國水利水電出版社， 2020 [12] 華東水利學院 .水工設計手冊 第 35 頁 致謝 在此畢業(yè)設計即將結束之際，首先我向我們的指導老師朱云蘭老師表示衷心的感謝和崇高的敬意，同樣感謝幫助過我的同學。 以上即為我的心得體會 ，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。 第 34 頁 感想體會 隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設計也接近了尾聲。并且考慮了設計水位、正常蓄水位兩種工況來計算浸潤線。 本設計泄槽處于巖基上，下泄水流速度大，故采用混凝土襯砌，襯砌厚度為 。 （ 2） 底流消能 底流消能是通過水躍，將泄水建筑物泄出的急流轉變?yōu)榫徚?，以消除多余動能的消能方式?？v、橫向分縫距離分別取為 10m、 20m，縫下設縱、橫向排水溝，并設有銅片止水裝置，在排水溝頂面鋪瀝青麻片，以防止施工時水泥漿或運用時泥沙堵塞排水溝，各橫向排水溝的水流應通過泄槽兩側的縱向排水溝排往下游 。 根據表中數據，繪制水面線見下圖： （ 3）摻氣減蝕 SL2532020《溢洪道設計規(guī)范》規(guī)定：摻氣水深可按下式計算 hvh