【正文】 ...... 23 控制段 ...................................................................................... 24 泄槽 ......................................................................................... 25 出口消能段 .............................................................................. 30 襯砌及構(gòu)造設(shè)計(jì) ................................................................................ 32 地基處理及防滲 ................................................................................ 32 結(jié)論 ................................................................................................................. 33 感想體會 ......................................................................................................... 34 致謝 ................................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................... 36 附錄一：計(jì)算書 ............................................................................................. 37 第 頁 IV 附錄二：外文翻譯 ......................................................................................... 66 第 1 頁 摘要 適當(dāng)修建大壩可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)流域地區(qū)防洪、灌溉的綜合效益。 dam design, through the parison, determining basic profiles and dimensions, make the foundation treatment scheme and the dam body structure, hydraulic, static calculation of outlet structures。本樞紐處于大陸腹地，氣候干燥，壩區(qū)流道順直，兩岸為不對稱河谷，岸坡陡峭。 水位、庫容特征值表 表 項(xiàng)目 庫水位 (m) 相應(yīng)庫容 (萬 m3) 最 大 下 泄 流 量(m3/s) 校核洪水 (p=%) 設(shè)計(jì)洪水 (p=2%) 攔洪渡汛水位(p=5%) 防洪限制水位 正常水位 死水位 枯期洪水 (p=10%) 第 5 頁 （ 2）氣象條件 ① 工程所在地屬亞熱帶和溫帶，為半溫，半干燥氣候過度帶，主要?dú)夂蛱卣鳎焊蓾穹置鳌? 河床由上而下分布有：①粉質(zhì)粘土、粉土，含少量礫石，厚度 ～ ，分布河床表層，為高液限粉土礫；②由玄武巖和少量石英砂巖礫石組成的砂礫石層，厚度 ～；③含礫石粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)土礫，厚度 ～ 。 粘土料物理、力學(xué)性指標(biāo) 表 第 6 頁 土料試驗(yàn)成果評價(jià)及參數(shù)建議值 試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)區(qū)間值平均值規(guī)范值 評價(jià) 建議值15. 9~ 49. 213. 6~ 28. 41. 95 107~ 1. 85 1068. 25 1071. 14~ 1. 421. 75~ 1. 9331. 9~ 48. 418176。符合細(xì)粒含量小于 20％的技術(shù)要求，平均最大干密度為 ，平均孔隙率為 ％，符合孔隙率小于 30％的質(zhì)量要求，比重為 。 54′ 50176。 ：土石壩最適合采用岸邊溢洪道進(jìn)行泄洪，采用正槽式溢洪道泄洪，水流平順，泄洪能力大，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行安全可靠，適用于各種水頭和流量。 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(jì)算風(fēng)速（在正常運(yùn)用條件下， 3級壩設(shè)計(jì)風(fēng)速取多年平均年最大風(fēng)速的 倍；在非常運(yùn)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(jì) :查規(guī)范《碾壓土石壩規(guī)范》表 得 :正常運(yùn)行取A=；非常運(yùn)行取 A=)。 壩頂寬度確定 壩頂寬度主要取決于交通需要、構(gòu)造要求和施工條件，同時(shí)還要考慮防汛搶險(xiǎn)、防空、防震等特殊需要。 在壩坡改變處，尤其在下游坡，通常設(shè)置 ～ 2ｍ寬的馬道（戧 道）以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時(shí)兼作交通、觀測、檢修之用，考慮這些因素其寬度取為 ，并設(shè) 的橫向排水溝。心墻底部采用粘土截水槽和帷幕灌漿進(jìn)行壩基防滲。具體構(gòu)造見圖。 不考慮心墻上游壩體部分對滲流的影響時(shí)，其滲流計(jì) 算可通過下式求出單寬滲流量，心墻下游坡滲流水深和滲流 逸出 高度： ?2 )()( 2212 ThTHKq ???? )( )()(2 20 03022021 ?? ????? mal ahTKaml ahKq 比 重 G 設(shè) 計(jì) 孔 隙 比 e 孔 隙 率 （ %） 設(shè)計(jì) 干容重 γ d (kN/m3) 填筑 含水量 W (%) 飽和容重 rsat (kN/m3) 浮容重 rb (kN/m3) 濕容重 γ w (kN/m3) 內(nèi)摩擦角 φ 粘聚力 C (kpa) 滲透系數(shù) K (106cm/s) ? 第 17 頁 Tma TaKm aKq )( 20 032 01 ????? 浸潤線方程為 TyyThhqx kkkk321321 222 ???? 式中： K1 、 K2 、 K3 —— 壩殼、心墻和壩基的滲流系數(shù)， K1= 210? cm/s ，K2= 610? cm/s， K3= 410? cm/s； T—— 透水地層深度， ； H1—— 上游水深 ,m； h—— 逸出水深 ,m； δ—— 防滲體有效厚度， m； L—— 滲流區(qū)長度， m； m2—— 上游坡率， m=； a0—— 下游溢出點(diǎn)高度， m。從中求出一個(gè)最小值 Kmin,若 Kmin 滿足要求，則壩體穩(wěn)定，反之，修改壩坡重新計(jì)算，直到滿足要求為止。應(yīng)對壩基進(jìn)行平整， 輕型 振動碾壓或夯板夯實(shí)。 （ 3）排水設(shè)備的形式及其基本尺寸的確定 根據(jù)工程實(shí)際，壩址處石料豐富，可采用溢洪道開挖的石料，故采用堆石體棱體 排水設(shè)備。 按此標(biāo)準(zhǔn)天然沙礫料不能滿足要求，須對土料進(jìn)行篩選。 護(hù)坡選擇原則：能抵抗各種因素對護(hù)坡的破壞作用，施工維護(hù)方便，造價(jià)便宜及能就地取材。 根據(jù)計(jì)算公式： vAQ? HmHBA )( ?? 可以初步擬定進(jìn)水渠斷面尺寸，具體計(jì)算結(jié)果見下表： 計(jì)算情況 上游水位（ m） 下泄最大流量Q（ m3/s） 水深 H（ m） 邊坡坡率 m 底寬 B（ m） 第 24 頁 校核 由計(jì)算可以擬定進(jìn)水渠底寬 B 為 12m（安全設(shè)計(jì)）。 堰下收縮斷面的水深計(jì)算公式： )c os(2 101 ?? hHh g q?? 2301 239。因此泄槽縱坡必須大于臨界坡度，由地形地質(zhì)平面圖上可知，為適應(yīng)地形，本工程的泄槽至少要設(shè)置兩段，泄槽 第 一段的高差為 ，水平距離為 ，長 ，坡 降 i為 ；泄槽 第 二段的高差為 ，水平距離為 ，長 ，坡降 i為 。 經(jīng)試算得 mh 1? 泄槽水面線表如下所示： 第 28 頁 泄槽一段水面線 h (m ) v (m /s) ?v (m /s) R (m ) ?R (m ) )(22mgv? ?J )(ml? l?? (m ) 3 1 0 17.454 1 1 37 9 泄槽二段水面線 h (m ) v (m /s) ?v (m /s) R (m ) ?R (m ) )(22mgv? ?J )(ml? l?? (m ) 8 8 兩段泄槽用反弧段連接 反弧半徑公式如下： 3/2 2/3 hR Fr? 2/1)/(ghvFr ? 第 29 頁 式中： Fr 佛汝徳數(shù)； v 泄槽一段的段末流速， m/s； h 泄槽一段的段末水深， m。 本設(shè)計(jì)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 。常用的消能工形式有 ：底流消能、挑流消能和消力戽效能等。 水力學(xué)研究表明，水躍前收縮斷面的水深 h1與躍后水深 h2的共軛關(guān)系滿足 )181(212112 ??? ghvhh 式中： v1—— 躍前流速， m/s； h1=, v1=,代入數(shù)據(jù)得 h2=， Fr1=v1/（ gh1） 1/2=，水躍躍長為 mFrhL j 32)1( ??? 消能池長度為 mLL jk )~(*)~( ?? 取消能池長度為 25m； 當(dāng)河床不易開挖或 開挖太深造價(jià)不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可在護(hù)坦末端修建消能坎，壅高坎前水位形成消能池，以保證在建筑物下游產(chǎn)生淹沒程度不大的水躍。 設(shè)計(jì)包含了心墻土壩及溢洪道的布置，主要建筑物設(shè)計(jì)，壩頂排水，馬道排水溝，棱體排水等排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，有效控 制滲流破壞，降低浸潤線。但其中的試算過程不能夠體現(xiàn)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。而且大大提高了動 手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 第 36 頁 參考文獻(xiàn) [1] 中華人民共和國水利部 .水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) [S] SL2522020. 北京：中國水利水電出版社， 2020 [2] 中華人民共和國水利部 .碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] SL2742020. 北京：中國水利水電出版社， 2020 [3] 中華人民共和國水利部 .溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] SL2532020. 北京：中國水利水電出版社， 2020 [4] 防洪標(biāo)準(zhǔn) GB50201—， 1994． [5] 華東水利學(xué)院 .水工設(shè)計(jì)手冊1