【導讀】本人聲明所呈交的畢業(yè)論文(設(shè)計)是我個人進行的研究工作及取得的研究成果?而使用過的材料?與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在畢業(yè)論文(設(shè)。計)中作了明確的說明并表示了謝意?全文匯編成集或者在網(wǎng)上公開發(fā)布?如因著作權(quán)發(fā)生糾紛,由學生本人負責”完全認可,并同意中國農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)教育學院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表?(設(shè)計)的全部或部分內(nèi)容?中國農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)教育學院有權(quán)保留送交論文(設(shè)計)的復。印件和磁盤,允許論文(設(shè)計)被查閱和借閱,可以采用影印?縮印或掃描等復制手段保。本資料確定工程的等別?水工建筑物級別,壩軸線的位置,壩型的選擇,剖面擬定詳細確。定了壩頂?shù)膶挾?緣石等的型式和尺。Z水庫位于QH河干流上,水庫控制面積4990km2,庫容億m3?多年平均最大風速9m/s,相應(yīng)于設(shè)計洪水位的吹程為,相應(yīng)于校核洪水位的吹程為。壩址上游均有土料場,平均運距小于。砂礫料主要分布在河灘上,儲量為205×104m3?

　　

【正文】 物安全不利 ?IV— IV 溢洪道堰頂設(shè) 計高程 757m,其相應(yīng)的地質(zhì)情況為沿建筑物軸線巖層傾向下游 ,巖性主要為堅硬的細砂巖 ,其中軟弱層為透鏡體 ,溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件較好 ?由此可知 ,溢洪道沿 IV— IV軸線布置 ,其溢洪道堰頂高程為 757m? 考慮到校核洪水位 ,溢洪道布置在高程為 780m— 780m的等高線范圍內(nèi) ,具體布置見 IV— IV剖面圖 ?IV— IV量得數(shù)據(jù)見下表 ? 表 IV— IV 剖面數(shù)據(jù)表 高程 (m) 710— 720 720— 730 730— 740 740— 750 750— 760 760— 770 770— 780 780— 780 780— 770 水平距離 (m) 12 10 12 48 32 44 68 92 28 高程 (m) 770— 760 760— 750 750— 740 740— 730 730— 720 720— 710 710— 690 690— 680 水平距離 (m) 18 12 24 20 12 12 20 68 溢流堰尺寸的確定 溢流壩的孔口設(shè)計涉及很多因素 ,單寬流量是決定孔口的重要指標 ?根據(jù)國內(nèi)外工程實踐資料可知 。軟弱基巖常取 q=20— 50m3/(sm), 較好的基巖 常取 q=50— 70m3/(sm), 特別堅硬完整的基巖常取 q=100— 150m3/(sm), 根據(jù)可知為較好基巖 ,q 取 70m3? 則溢流段凈寬 (不包括閘墩的寬度 ):L=Q/q=1815/70=,取 L=24m? 由于閘墩厚度與閘門形式有關(guān) ?采用平面閘門時設(shè)閘門槽 ?工作閘門槽深 — ,寬 1— 4m,門槽處的閘墩厚度不得小于 1— ,以保證有足夠的強度 ,因此平面閘門閘墩的厚度約為— ?弧形閘門眨墩的最小厚度為 — 。如果是縫墩 ,墩厚要增加 — ?取閘 墩厚度為 3m ? 設(shè) 孔 口 數(shù) 為 3 孔 , 則 孔 口 凈 寬 b=L/n=24/3=8m ? 則 溢 流 前 緣 總 寬 度L=nb+(n1)d=38+23=30m, 考慮到便于施工 ,本工程擬采用駝峰堰 ?其最大作用水頭應(yīng)為設(shè)計流量下的水頭 Hmax? Q=mεL(2g)其中 :m= L=24m ε= g= Q=1815 21 則 HMAX= Hd=== P=== 取堰高 3m,則駝峰研 堰底高程為 7573=747m 當在校核水量下 ,其堰上游水頭為 : Q=mεL(2g)其中 :m= L=24m ε= g= Q=4530 則 H0=,其上游水位為 757+=,滿足當上游校核洪水位時 ,溢流堰下瀉流量 ? 其駝峰堰順水流方向長度為 L=8P=83=24m 陡坡段的確定 由于駝峰堰堰底 (高程 757m)河道 (河底高程為 699m)落差很大 ,多用泄槽與消能防沖設(shè)施連接 ,由于 槽內(nèi)縱坡陡 ,槽內(nèi)往往形成高速水流 ,槽內(nèi)水流為不均勻流 ,其底坡類型為陡坡 ?為了使水流平順 ,泄槽在平面上沿水流方向 ,宜盡量采取直線 ?等寬 ?對稱的布置 ?考慮到下游校核水位為,參考 IV— IV剖面圖 ,泄槽坡度采用 1:3,陡坡段高程定為 ,其水平長度為 ,陡坡長度為 ,由于是混凝土護面 ,則陡坡糙率為 ? 則 i=()/= 堰頂單寬流量 :`q=1815/24=(m3/m*s) 堰頂 EO=P1+HO=(757754)+= 堰頂流速系數(shù) :ψ=1 hc=q/[ψ(2g(E Ohc))] hc的計算見表 表 hc 的迭代計算 hc(m)的迭代計算 hc q ψ g EO hc 0 則 Hc= 22 沿陡坡段每 ,算出其各斷面水面流速及水面高度 ,具體見表 ? 由表 ,則陡坡末端水面 V=, 由 hb=(1+ζv/100 )h,可計算出各斷面計入波動及摻氣的水深 ,具體計算結(jié)果見表 ? 表 h ξ V hb 則邊墻高度 :H=+= 消能段的設(shè)計 形式 內(nèi)容 底流式消能 挑流消能 優(yōu)點 它具有流態(tài)穩(wěn)定 ,消能效果好 ,對地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強及水流 霧化小 ? 工程量小 ,投資省 ?結(jié)構(gòu)簡單 ?檢修施工方便 ? 缺點 工程量大 ,不宜排漂或排冰 ? 當壩基有延伸至下游的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面 ,可能被沖刷切面而形成臨空面 ,危及壩基穩(wěn)定 ,或岸坡可能被沖塌危及壩肩穩(wěn)定時 ,均不宜采用挑流消能 ? 適用條件 中 ?低壩或基巖軟弱的河道 ,高壩采用底流消能需經(jīng)論證 ? 基巖比較堅固的高壩或中壩 ,低壩需經(jīng)論證才能使用 2. 反弧段的確定 對于挑流消能 ,通常取反弧半徑 R=(4— 10)hc,其中 hc 為校核洪水位閘門全開時反弧段最低點處的水深 ?hc計算見表 ? 當為校核流量 Q=4530m3/s時 ,則其上游水頭為 , EO=P1+HO=(757754)+= 單寬流量 :`q=4530/30=151(m3/m*s) 流速系數(shù) :ψ=1 hc=q/[ψ(2g(EO hc))] 23 表 反弧段 hc 迭代計算 hc(m)的迭代計算 hc q ψ g EO hc 0 151 151 151 151 151 151 151 151 hc=,R=(4— 10)hc 故取反弧半徑 R為 40m? 3. 鼻坎高程的確定 由于下游校核洪水位高程為 ,考慮到反弧段與陡坡末段 (高程為 )相連 ,鼻坎高程定為 ? 4. 挑射角的確定 一般的挑射角 θ=20176。~35176。, 取鼻嵌處挑射角 θ=30176。 ?沖刷坑深度的確定 水墊厚度 :Tk==( )= 沖刷深度 :T=()= 坎頂水面流速 :V1=ψ(2gH)=△L=Ttanβ=tan30= h1=h/cos30=h2 =720699=21m L=1/g[V12sinθcosθ+V1cosθ+(V12sin2θ+2g(h1+h2))] = 挑距 :L’=L+△L=+=44m L’/T= 滿足規(guī)范及設(shè)計要求 . 溢洪道的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ,應(yīng)根據(jù)布置 ?水力 ?地基及運用條件 ,結(jié)合防滲 ?排水 ?止水及錨固等工程措施 ,在滿足安全 ?耐久的前提下 ,選用經(jīng)濟合理的的結(jié)構(gòu)型式和尺 寸 ? 24 進水渠渠底進行襯護 ,采用混凝土護面 ,襯砌厚度取 50cm? 控制段的抗滑穩(wěn)定分析是壩體設(shè)計中一項重要內(nèi)容 ,其目的是核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全性能 ?控制段結(jié)構(gòu)設(shè)計的荷載組合分為基本組合和特殊組合 ?基本組合有基本荷載組成 。特殊組合由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成閘基底面的抗滑由于時間緊迫 ,此處抗滑穩(wěn)定計算略 ? 泄槽底板的厚度 ,應(yīng)考慮溢洪道的規(guī)模及其與壩的相對位置 ?沿線的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件 ?水力特性 ?氣候條件 ?水流中夾沙情況等因素 ,并根據(jù)類似工程經(jīng)驗進行類比確定 ?泄槽底板的厚度 為 50cm? 邊墻的設(shè)計詳見溢洪道斷面及細部構(gòu)造圖 ? 25 后 記 本設(shè)計書是根據(jù) “ 水利水電工程建筑 ” 專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求編寫的 ,是中國農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡(luò)教育水利水電工程專業(yè)的實踐內(nèi)容之一 ? 本人利用專業(yè)知識和工作實踐 ,對畢業(yè)設(shè)計要求進行了認真的閱讀 ,對土石壩 ?溢洪道的工作條件和所受作用荷載進行了認真分析 ,對其應(yīng)力和強度進行了反復的計算和驗算 ,經(jīng)過老師的耐心指導和自己的不懈努力 ,終于圓滿地完成了本次《水工建筑物》的畢業(yè)設(shè)計 ?本設(shè)計書共分四章 ,對土石壩 ?溢洪道的分析方法 ?構(gòu)造特點與布置原則等要求對壩體進 行了綜合考 慮 ,并擬定出最合理的壩體剖面尺寸 ?溢洪道的形式等 ? 通過此次設(shè)計 ,使我對專業(yè)知識有了更為深刻的了解 ,增強了運用理論知識去指導實踐的能力 ,達到了理論與實踐相結(jié)合的目的 ,增長知識的同時 ,也鍛煉了獨立思考問題的能力 。為此 ,衷心感謝老師給予的幫助和指導 ,希望您能給我提出寶貴的意見 ,并指出設(shè)計中的缺點和錯誤 ,以利于本人以后有更大的提高 ? 26 參考文獻 1 黃河水利委員會勘測規(guī)劃設(shè)計研究院 ,碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范 ,出版社 :中國水利水電出版社 ,2020? 2 水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院 ,溢洪道設(shè)計規(guī)范 ,出版社 :中國水利水電出版社 ,2020? 3 全國勘察設(shè)計注冊工程師水利水電工程專業(yè)管理委員會 ?中國水利水電勘測設(shè)計協(xié)會 ,水利水電工程專業(yè)知識 ,出版社 :黃河水利出版社 ,2020? 4 李煒 ,水力計算手冊 ,出版社 :中國水利水電出版社 ,2020? 5 水利部 ,開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范 ,出版社 :中國計劃出版社 ,2020? 6 戴金水 ?徐海生 ?畢元章 ,水利工程項目建設(shè)管理 ,出版社 :黃河水利出版社 ,2020? 7 中華人民共和國水利部 ,水利水電建設(shè)工程驗收規(guī)程 ,出版社 :水利水電出版社 ,2020? 8 高 安澤 ,中國水利百科全書 著名水利工程分冊 ,出版社 :水利水電出版社 ,2020? 1 附圖 : 2 附圖 : 3 附圖 : 4 附圖 : 5 附圖 : 6 附圖 : 7 附圖 : 8 附圖 : 9 附圖 : 10 附圖 : 11 附圖 : 12 附圖 : 13 溢流壩 : 水面曲線邊墻斷面圖( 單位: c m ) 1 : 1 0 0 駝峰堰斷面圖( 單位: m m ) 1 : 2 0 0I V I V 溢流剖面圖( 單位: m ) 1 : 8 0 01:3