【正文】 附土石壩穩(wěn)定分析圖如下，具體計算見計算書： 第 20 頁 穩(wěn)定成果分析 由計算成果可知：在正常工作條件下，該壩在 B? 點處 的最小穩(wěn)定安全系數(shù)為 ，大于規(guī)范規(guī)定的 ，要想找到正常工作條件下的最小安全系數(shù)，至少需要 13 個滑弧才可確定。其內(nèi)坡根據(jù)施工條件取 1:，外坡取 1:2。壩頂要向下游傾斜 3%的坡度，以利于壩頂排水，上游設高 ，厚 ,下游設寬 ，深 溝。 經(jīng)試算， h1 =。 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，繪制水面線見下圖： （ 3）摻氣減蝕 SL2532020《溢洪道設計規(guī)范》規(guī)定：摻氣水深可按下式計算 hvha )1001( ??? 式中： h 不計波動和摻氣的水深， m； v 不計波動和摻氣的計算斷面平均流速， m/s； ? 修正系數(shù)，一般為 ～ ，本設計取 。 （ 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)榫徚鳎韵嘤鄤幽艿南芊绞?。并且考慮了設計水位、正常蓄水位兩種工況來計算浸潤線。 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。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 最后，再次向幫助過我的老師和同學表示衷心的感謝。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。 第 33 頁 結(jié)論 本設計在考慮了地形、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。 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。 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。 P= 。 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。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。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。其內(nèi)坡根據(jù)施工條件取 1: 外坡取 1:2見圖。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。 綜合以上分析，最終選擇粘土心墻壩。 25′ 50176。 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。 基本資料 地震烈度 工程設計烈度為七度。 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。既是所學理論知識鞏固深化過程，也是理論與實踐相結(jié)合的過程。 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。 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。 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。 由《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 SL2742020 知，設計波浪爬高值應根據(jù)工程等別確定， 3 級壩采用累積頻率為 1％ 的爬高值 R1％ 。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。 粘性土料設計 （ 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(shù)（壓實系數(shù)），對于 2 級高壩， m值采用 ~ 之間， 4級壩可采用 ~，本設計取 m=。（ 由于時間關系，只算了 7個滑弧。由外向內(nèi)分別鋪設粗砂 ，卵石 ， 最后用石料堆砌。 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(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。 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。 邊墻的超高一般為 ~ ，取 1m 。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。計算結(jié)果溢出點高程均在排水棱體之內(nèi)，設計符合要求。最后終于做完了有種如 釋重負的感覺。 6有問題自己解決不了的提出來 大家一起解決，這無疑增強了我們自己動手翻閱書籍、刻苦鉆研、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。畢業(yè)設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。 地基處理及防滲 溢流堰堰頂處來自水重和底板的重量 較大，泄槽段高速水流的沖擊作用也較大，再加上溢流堰所處的地質(zhì)條件在巖石破碎帶，故需進行地基處理，根據(jù)實際情況調(diào)整，初步擬定采用局部水泥灌漿，泄槽至挑流鼻坎底部均采用鋼筋進行錨固。所以 ,消能措施的合理選擇和設計 ,對工程具有重大的意義。 （ 2）泄槽的水力計算 泄槽水面線應根據(jù)能量方程，用分段求和法計算，計算公式如下： Ji ggvhvhl???????)2c o s()2c o s( 2111222221?? ?? 3/422RvnJ? 式中： l21?? 分段長度， m； h1 、 h2 分段始末斷面水深， m； v1 、 v2 分段始末斷面平均流速， sm ； ?1 、 ?2 流速分布不均勻系數(shù)，取 ； Θ泄槽底坡角度； i 泄槽底坡， ?tan?i ； J 分段內(nèi)平均摩阻坡降； n 泄槽槽身糙率系數(shù)， ； v 分段平均流速， 2/)( 21 vvv ?? ， sm ； R 分段平均水力半徑， 2/)( 21 RRR ?? ， m。 V=q/A=(1*)=。 （ 3）壩坡 根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實際結(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 。 第 21 頁 土壩的細部結(jié)構(gòu) 壩的防滲體、排水設備 （ 1）壩體防滲 壩體防滲體根據(jù)地質(zhì)和該樞紐所在地的材料儲備情況采用粘土心墻，心墻頂部高程為 ，高出設計洪水位 ，頂部保護層厚度為 1m。 先假定一系列圓心位置及半徑不同的圓柱面。 根據(jù)《水工建筑物》堆石體頂面應高出下游最高水位 并且三級壩不得小于 ,頂寬不小于 取 2m。一般是參考以建成類似工程的經(jīng)驗擬定壩坡，再通過計算分析，逐步修改確定。出于對當?shù)夭牧洗蟪浞掷?，可以用粘土作為防滲體材料。 石碴料物理力學指標見表 4 石碴料物理力學指標表 表 4 野外編號 碴 1 碴 2 碴 3 三組算術平均 比 重 擊 層數(shù)擊數(shù) 2 70 2 70 2 70 2 70 第 7 頁 實試驗 總功能 (kgfcm/cm2) 863kJ/m3 最大干密度 (g/cm3) 最優(yōu)含水量 (g/cm3) 孔隙比 e 相對密度實驗 最小干密度γ min (g/cm3) 最大干密度γ max (g/cm3) 最大孔隙比ε max 最小孔隙比ε min 直接快剪 φ 51176。 建議開挖坡比為： 1： ～ 1： 1。主要開發(fā)目標為：灌溉、供水及防 洪，對該地區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展有很大的促進作用。 關鍵詞： 壩工設計 ,滲流分析 ,穩(wěn)定分析 ,溢洪道設計 ,基礎處理。畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學基本理論知識和基本技能，去解決實際問題和進一步提高運算、制圖以及使用技術資料的技巧、完成工程技術和科學技 術基本訓練的重要環(huán)節(jié)。左右的陡坡，地表殘坡積層覆蓋；河床寬約 146m，為沖洪積覆蓋，右岸地形坡度為 38176。） 17176。左右的陡坡，地表殘坡積層覆蓋；河床寬約 146m，為沖洪積覆蓋，右岸地形坡度為 38176。 經(jīng)計算， ①非常運用情況下： R1%=；②正常運用情況下： R1%=。根據(jù)經(jīng)驗，本設計粘土允許坡降取 [J]=4，承受的最大水頭 ，心墻底部厚須大于 。 粘性土的填筑含水量 W 為： W=Wp+IlIp 式中： Wp— — 土的塑限含水量； Il—— 液性系數(shù)，取 ~，本次設計取 ； Ip—— 土的塑性指數(shù)； 設計最優(yōu)含水量： ?? 00 WW （樣最優(yōu)含水量接近其塑限含水量） 用下述公式計算最大干容重作為校核參考： GWVG a??? 1 )1(ma x? 式中： G—— 土粒比重； W—— 填筑含水量； Va—— 壓實土的含氣量，粘土取 。） 地基處理 土石壩的地基處理應力求做到技術上可靠，經(jīng)濟上合理。具體構(gòu)造見圖。 溢洪道基本數(shù)據(jù) 由于沒有做調(diào)洪演算，初步擬定溢洪道水力計算成果見下表： 計算情況 上游水位（ m） 下泄最大流量（ m3/s） 相應的下游水位（ m） 校核 工程布置 引渠段 由于地形、地質(zhì)條件限制，溢流堰往往不能緊靠庫 區(qū)，需在溢流堰前開挖進水渠，將庫水平順地引向溢流堰。泄槽一般位于挖方地段，設計時要根據(jù)地形、地質(zhì)、水流條件及經(jīng)濟等因素合理確定其形式和尺寸。 各段摻氣后的水深及邊 墻高見下表。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定、消能效果好、對地質(zhì)條件和尾水變幅適應性強以及水流霧化小等優(yōu)點，可適應高、中、低水頭。穩(wěn)定計算部分，雖然只計算了下游壩坡正常蓄水位的情況，且只計算了壩址一點的穩(wěn)定系數(shù)，且從這一點可看出該壩的抗滑最小安全系數(shù)稍大于規(guī)范允許值，說明擬定的大壩結(jié)構(gòu)尺寸屬于超穩(wěn)定，建議將壩坡略微減緩。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通