【正文】 第 36 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 中華人民共和國(guó)水利部 .水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) [S] SL2522020. 北京：中國(guó)水利水電出版社， 2020 [2] 中華人民共和國(guó)水利部 .碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] SL2742020. 北京：中國(guó)水利水電出版社， 2020 [3] 中華人民共和國(guó)水利部 .溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范 [S] SL2532020. 北京：中國(guó)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(cè)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)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(shí)和綜合素質(zhì)。 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(rùn)線(xiàn)。常用的消能工形式有 ：底流消能、挑流消能和消力戽效能等。 經(jīng)試算得 mh 1? 泄槽水面線(xiàn)表如下所示： 第 28 頁(yè) 泄槽一段水面線(xiàn) 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(xiàn) 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(yè) 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。 堰下收縮斷面的水深計(jì)算公式： )c os(2 101 ?? hHh g q?? 2301 239。 護(hù)坡選擇原則：能抵抗各種因素對(duì)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。 （ 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(kāi)挖的石料，故采用堆石體棱體 排水設(shè)備。從中求出一個(gè)最小值 Kmin,若 Kmin 滿(mǎn)足要求，則壩體穩(wěn)定，反之，修改壩坡重新計(jì)算，直到滿(mǎn)足要求為止。具體構(gòu)造見(jiàn)圖。 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(cè)、檢修之用，考慮這些因素其寬度取為 ，并設(shè) 的橫向排水溝。 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(xiàn)的夾角，因 e 很小，風(fēng)向難定，為安全與方便起見(jiàn)，取β =0； V、 D— 計(jì)算風(fēng)速（在正常運(yùn)用條件下， 3級(jí)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(duì)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=)。 54′ 50176。 粘土料物理、力學(xué)性指標(biāo) 表 第 6 頁(yè) 土料試驗(yàn)成果評(píng)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(píng)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。 水位、庫(kù)容特征值表 表 項(xiàng)目 庫(kù)水位 (m) 相應(yīng)庫(kù)容 (萬(wàn) 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(yè) （ 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(guò)度帶，主要?dú)夂蛱卣鳎焊蓾穹置鳌?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。 design, choice of building form, outline dimensions, to determine the layout scheme, make detail structure, hydraulic, static calculation. Reservoir with river regulation measures, can greatly reduce the flood on the downstream towns, factories and mines, rural, highway, railway and the tourist attractions of the threat。 5－ 10 月份降水量占年降水量的 80％，多年平均降水量 ，多年平均蒸發(fā)量 ，多年平均氣溫 ℃，實(shí)測(cè)最高 ℃ ,最低 ℃。 57 ′ ~ 24 176。 57′ C（ kPa） 滲透系數(shù) K（ cm/s） 102 102 102 102 （ 3）堆石料、砂料 有現(xiàn)成采石場(chǎng)，巖性為二疊系下統(tǒng)陽(yáng)新組灰?guī)r，巖石質(zhì)地堅(jiān)硬，質(zhì)純，厚度穩(wěn)定，儲(chǔ) 量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)用量要求，工程區(qū)及附近無(wú)天然砂料，采用石料場(chǎng)石料軋制人工砂。 （一）：計(jì)算超高 Y 第 11 頁(yè) Y=R+e+A 1：計(jì)算波浪爬高 R 波浪爬高按 下式計(jì)算： LhKKR mmwm m 21?? ? 式中： Rm— 平均波浪在壩坡上的爬高 ； m— 單坡的坡度系數(shù)，初步擬定為 ； K — 斜坡的糙率滲透性系數(shù) ,根據(jù)樞紐的基本情況 ,確定水庫(kù)采用砌石護(hù)面 ,查《碾壓土石壩規(guī)范》表 K =~,采用 ； Kw— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查規(guī)范《碾壓土石壩規(guī)范》表 kw=； hm,Lm— 分別為 平均 波高和波長(zhǎng)（ m）。（注：下圖尺寸為米） 防滲體尺寸確定 壩體防滲體。 土料設(shè)計(jì) 筑壩材料的設(shè)計(jì)與土壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方法及工程造價(jià)有關(guān)，一般力求壩體內(nèi)的材料分區(qū)簡(jiǎn)單，就地就近取材，因材設(shè)計(jì)。 計(jì)算公式 采用不計(jì)條塊間作用力的圓弧滑動(dòng)法（瑞典圓弧法）進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下： ?? ??? ???iiiiiii w lcwks i nt a nc o s 式中： i—— 土條號(hào)； wi —— i號(hào)土條重力 ,KN； ci —— 粘聚力， KPa； li —— 土條弧長(zhǎng)， m； φ —— 內(nèi)摩擦角， 186。 根據(jù)《水工建筑物》堆石體頂面應(yīng)高出下游最高水位 并且三級(jí)壩不得小于，故取高程為 ，頂寬不小于 取 2m。 壩頂布置 壩頂上面用泥結(jié)石鋪設(shè)路面，厚 。 HgmBQ s??? 第 25 頁(yè) 式中： q起始計(jì)算斷面單寬流量， )/(3 msm ? ； H0 起始計(jì)算斷面渠底以上總水頭， m； Θ泄槽底坡坡角； Φ 起始計(jì)算斷面流速系數(shù)，取 。 反弧最低點(diǎn)處的水深 h分別為 、 ，因此相應(yīng)的 R分別為 、 。 本出口消能段采用底流消能。另外還有護(hù)坡，防浪墻等一些細(xì)部設(shè)計(jì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 4由于本人對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果做的不是太完善，在設(shè)計(jì)中不可避免的會(huì)存在問(wèn)題，還希望老師和同學(xué)給予批評(píng)指正。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。在壩線(xiàn)、壩型的比選時(shí)，雖沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的工程造價(jià)比較，但也有從技術(shù)、施工、部分經(jīng)濟(jì)比較，屬于技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的工程設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)換的途徑有 ： 水流內(nèi)部的紊動(dòng)、摻混、剪切和漩滾 ， 水股的擴(kuò)散及水股之間的碰撞 ； 水流和固體邊界的劇烈摩擦和撞擊 ； 水流與周?chē)鷼怏w的摩擦與摻混。 試算法求 h1的值： mHw ? ， mP ? ， ?? ， mPHH a x0 ??? ， )/( 3 msmq ?? 取幾組 h1值代入公式右邊得到的結(jié)果與 h1比較，若不相等，則繼續(xù)取 h1值代入公式進(jìn)行計(jì)算，直到等式兩邊的值相等。 堰底高程： =。 為了保護(hù)大壩壩坡坡面不受波浪，雨水，冰雹及穴居動(dòng)物的破壞，防止波浪的淘刷，冰層和飄浮物的損害，順壩水流的沖刷等對(duì)壩的危害，上、下游壩坡面應(yīng)設(shè)置護(hù)坡。 （ 2）壩基防滲 壩基防滲采用粘土截水槽，上部厚與心墻底等厚，下部厚度取 4m，截水槽開(kāi)挖坡度為 1:1， 兩側(cè)有 。一系列圓心位置作出許多可能滑裂面將得出許多相應(yīng)的 K 值。由外向內(nèi)分別鋪設(shè)粗砂 ，卵石 ，最后面用砌石。 第 13 頁(yè) 根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合，上游坡率取 ，下游自上而下分別取 ,，下游自下而上每 20m變坡一次 。 壩的斷面設(shè)計(jì) 大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡、防滲體及排水設(shè)施等 。 33′ 50176。物理、力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表 。 水文氣象條件 （ 1） 水庫(kù)主要水文數(shù)據(jù)表 水庫(kù)特征水位，見(jiàn)表 。 through the analysis, on the possible options, determine the hub of the building form, dimensions and water conservancy hub layout plan made in detail。 create favorable conditions for development of aquaculture. Key words: Dam design, Seepage analysis, stability analysis, spillway design, foundation treatment 第 3 頁(yè) 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。 ② 風(fēng)速與吹程 多年平均最大風(fēng)速 20m/s（庫(kù)面 10m高），風(fēng)向 垂直壩軸線(xiàn)，吹程 。 42 ′21 176。 其他資料 1： 500 庫(kù)區(qū)地形圖一張； 1： 500 溢洪道縱剖面圖一張； 第 8 頁(yè) 第 2 章 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別 由于該工程正常蓄水位高程 ，總庫(kù)容約為 億 m3，工程等級(jí)由庫(kù)容控制，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 SDJ121978（山區(qū)，丘陵區(qū)部分）之中作出的規(guī)定，該工程等級(jí)屬于中型，主要建筑物為 3 級(jí) ,次要建筑物為 4級(jí) 。 對(duì)于丘陵水庫(kù)，當(dāng)風(fēng) 速 v,吹程 D7500m 時(shí)，波浪波高和平均波長(zhǎng)可采用鶴地水庫(kù)公式 ： 3/126/12 %2 )( wgDwwg h ? 2/122 )(0 38 wgDwg L m ? 由以上公式算得非常運(yùn)用條件下： h2%=,Lm=；正常運(yùn)用條件下：h2%=,Lm=。防滲體的尺寸以滿(mǎn)足構(gòu)造、施工及防止開(kāi)裂等要求為原則，同時(shí)也要滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。土料設(shè)計(jì)的主要目的是確定粘土的填筑干容重、含水量，砂礫料的相對(duì)密度和干容重等指標(biāo)，同時(shí)要使材料具有較高的強(qiáng)度，以減小壩體斷面尺寸，防滲體較小的滲透性，以保證滲透穩(wěn)定。