【正文】 研、獨立思考問題的能力，也是對我們大學(xué)期間以來所學(xué)基礎(chǔ)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(yīng)用于實踐的評估，也為我們將來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。 3 6在設(shè)計期間，朱老師在百忙之中抽出時間來指導(dǎo)我們的設(shè)計，并且解答相關(guān)的疑難問題，可以說這次設(shè)計不僅是我個人的成果，同時還凝結(jié)著老師的心血。最后終于做完了有種如 釋重負的感覺。經(jīng)過 十 幾周的奮戰(zhàn) ， 我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。計算結(jié)果溢出點高程均在排水棱體之內(nèi)，設(shè)計符合要求。為防止產(chǎn)生溫度裂縫，設(shè)置橫縫。消能主要靠水躍產(chǎn)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(shè)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(shù)據(jù)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(jīng)試算，堰頂高程取 。 第 23 頁 第 5 章溢洪道設(shè)計 溢洪道路線選擇和平面位置的確定 根據(jù)本工程地形地質(zhì)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(shè)置圓形漸變段，泄槽不設(shè)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(shè)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(nèi)分別鋪設(shè)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(yīng)清理成緩慢的坡度，不應(yīng)為階梯狀或反坡。（ 由于時間關(guān)系，只算了 7個滑弧。 計算成果見下表： 列表匯總結(jié)果 填筑土料的安全坡降，根據(jù)實踐經(jīng)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(shè)計 （ 1）計算公式： 選用室內(nèi)標準擊實實驗 ，進行土料的擊實試驗，根據(jù)擊實次數(shù)， 得出該組平均最大干容重和平均最 優(yōu) 含水量： 設(shè)計干容重為： max?? ?? md 式中： d? —— 設(shè)計干容重（ g/cm3）； 第 15 頁 max?? —— 在相應(yīng)擊實功能下的平均最大干容重； m—— 施工條件系數(shù)（壓實系數(shù)），對于 2 級高壩， m值采用 ~ 之間， 4級壩可采用 ~，本設(shè)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(shè)計規(guī)范》 SL2742020 知，設(shè)計波浪爬高值應(yīng)根據(jù)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(shè)計 土石壩壩型選擇 斜墻壩 :斜墻壩土質(zhì)防滲體設(shè)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(yīng)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(nèi)聚力 C=，符合壩殼料φ大于 30 度的質(zhì)量要求。 41 ′14. 7~ 47. 6粘粒含量 ( %) 15 ~ 40 基本合格塑性指數(shù) 10~ 20 合格滲透系數(shù) 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(nèi)摩擦角 φ （176。 ② 溢洪道工程地質(zhì)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(fēng)化玄武巖覆蓋。 壩址地形、地質(zhì)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(shè)計擋水建筑物即擋水 的 壩，泄水建筑物即溢洪道的設(shè)計以及土壩細部構(gòu)造與壩基處理等部分，詳細的介紹了該水利樞紐工程設(shè)計的內(nèi)容。既是所學(xué)理論知識鞏固深化過程，也是理論與實踐相結(jié)合的過程。根據(jù)防洪要求，對水庫進行洪水調(diào)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(shè)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(gòu)造，進行水力、靜力計算；對泄水建筑物進行設(shè)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(jīng)過嚴格的畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練，使我們進入工作崗位后，可以較快地適應(yīng)工作。 基本資料 地震烈度 工程設(shè)計烈度為七度。 （ 2）地質(zhì)巖性 ① 大壩工程地質(zhì)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(fēng)化玄武巖，厚度為 ～ 35m，下部為弱風(fēng)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(zhì)量要求。 石渣料的不均勻系數(shù) C＝ 70，曲率系數(shù) C＝ ，屬良好級配的礫。 25′ 50176。 壩型選擇 綜合考慮地形地質(zhì)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(shè)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(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》 SL2742020，壩頂高程應(yīng)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(yīng)盡可能使壩坡陡些，以減小壩體工程量。心墻頂高程以設(shè)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(nèi)坡根據(jù)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(shè)備提供依據(jù)，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(chǎn)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(shù) K=Mr/MS。 壩基清理 岸坡處的樹根，耕植土，河床底的淤泥應(yīng)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(jù)經(jīng)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(shù) ～ ，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(shè)置排水設(shè)備等，在變坡處設(shè)置馬道，上、下游壩 坡均設(shè)置 米寬的馬道，并在下游馬道靠壩體處設(shè)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(jù)巖層條件確定，新鮮巖石一般為 1:～ 1:，風(fēng)化巖石為 1:～ 1:，本設(shè)計采用邊坡坡率 m為 1:。 P= 。泄槽縱剖面設(shè)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(shù)，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(fēng)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(xiàn)象 ,把水流中的一部分動能轉(zhuǎn)化成熱能 ,隨水流散。 根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》，溢洪道消能防沖建筑物的設(shè)計洪水標準： 3 級建筑物按30 年一遇洪水設(shè) 計。 第 33 頁 結(jié)論 本設(shè)計在考慮了地形、地貌、地質(zhì)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(guān)系，結(jié)構(gòu)計算只進行了溢流堰的設(shè)計，尚未進行穩(wěn)定分析。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白 了自己原來知識還比較欠缺。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)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(xué)表示衷心的感謝。結(jié)構(gòu)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(fēng)壅水面高度； k— 綜合摩住阻系數(shù) ,k= 106； H— 壩前水深； β— 風(fēng)向與壩軸線的夾角，因 e 很小，風(fēng)向難定，為安全與方便起見，取β =0； V、 D— 計算風(fēng)速（在正常運用條件下， 3級壩 設(shè)計風(fēng)速取多年平均年最大風(fēng)速的 倍；在非常運用條件下，取多年平均年最大風(fēng)速）和吹程； A— 安全加高； (對于本設(shè)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(xué)出版社， 2020 [7] 楊進良 .土力學(xué) [M] 第四版 北 京：中國水利水電出版社， 2020 [9] 吳持恭 .水力學(xué) .上冊 [M] 第四版 北京：高等教育出版社， 2020 [10] 吳持恭 .水力學(xué) .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(xué)院 .水工設(shè)計手冊 第 35 頁 致謝 在此畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，首先我向我們的指導(dǎo)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(xué)。 以上即為我的心得體會 ，總之，不管學(xué)會的還是學(xué)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(shè)計也接近了尾聲。并且考慮了設(shè)計水位、正常蓄水位兩種工況來計算浸潤線。 本設(shè)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(zhuǎn)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(shè)縱、橫向排水溝，并設(shè)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(yīng)通過泄槽兩側(cè)的縱向排水溝排往下游 。 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪制水面線見下圖： （ 3）摻氣減蝕 SL2532020《溢洪道設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：摻氣水深可按下式計算 hvh