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混凝土重力壩設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(參考版)

2024-09-02 15:18本頁面
  

【正文】 將計(jì)算結(jié)果整理得溢流壩面水面線,如下圖所示:導(dǎo)墻的高度在水面線的基礎(chǔ)上再加上,+1=,取為6m。(3)計(jì)算過程在這里使用《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)6—泄水與過壩建筑物》(以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)6》)中提供的計(jì)算水面線的方法。(2)基本資料 WES曲線為,堰頂高程441m,直線段坡度1:。(1)水面線計(jì)算的目的 為了設(shè)計(jì)閘墩高度、邊墻頂高程、弧形閘門門軸高程的確定,都需要知道溢流面的水面線。檢修閘門和工作閘門均采用平板閘門,工作閘門按下式估算: 門槽寬: 門槽深:式中 H ——閘門擋水高度(m); b ——閘門凈寬(m)。閘墩的長(zhǎng)度和高度,應(yīng)滿足布置閘門、工作橋、交通橋和啟閉機(jī)械的要求,平面閘門多用活動(dòng)式啟閉機(jī),軌距一般在10米左右。溢流壩單寬8米,布置有兩道閘門,上游端設(shè)置一道平板閘門,為檢修閘門;后面為平板閘門,為工作閘門。溢流壩上的露頂式弧形閘門,可將支撐鉸布置在門高處?;⌒伍l門不設(shè)門槽,不影響孔口水流流態(tài),不易產(chǎn)生空蝕破壞,與平板閘門比較,所需閘墩的高度及厚度較小,但閘墩較長(zhǎng),因?yàn)榛⌒伍l門不能提出孔口,故檢修維修不如平板閘門方便,也不能用作檢修門。平板閘門的基本尺寸根據(jù)孔口尺寸決定。 閘門形式的選擇閘門裝于溢流壩泄水孔口上,用以調(diào)節(jié)流量,控制上、下游水位,宣泄洪水,排除泥沙或漂浮物等,是水工建筑物的重要組成部分?!舷掠嗡徊?,m;——下游水深,m;——沖坑系數(shù),,。 ——單寬流量,m179?!呙媪魉傧禂?shù)。——坎頂水面流速,m/s,,即;——鼻坎的挑角;——坎頂垂直方向水深,m, (為坎頂平均水深,m)。④反弧半徑:設(shè)挑坎頂部的過流斷面的流速為,平均水深為大壩的流速系數(shù)可有經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即,泄流的單寬流量為 因此有 建立大壩上游斷面和挑坎頂部斷面的伯努利方程: 行近流速很小,可忽略。③鼻坎高程:鼻坎高程與工程布置有關(guān),一般應(yīng)高于下游最高水位1~2m,以利于挑流水舌下緣的摻氣。(2)挑流消能設(shè)計(jì):①挑流鼻坎型式:連續(xù)式鼻坎雖然存在水在空氣中擴(kuò)散摻氣的消能作用較差動(dòng)式鼻坎差,沖刷坑較深,引起下游水位波動(dòng)也較劇烈的缺點(diǎn),但由于它構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工方便,水流平順,射程較遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)得到普遍采用,故該工程挑流鼻坎型式采用連續(xù)式。挑流消能通過鼻坎可以有效地控制射流落入下游河床的位置,范圍和流量分布,對(duì)尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工維修方便,耗資省,對(duì)下游沖刷較嚴(yán)重,適用于基巖比較堅(jiān)固的中、高水頭等各類泄水建筑物。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定,消能效果較好,對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小等優(yōu)點(diǎn),可適應(yīng)高、中、低水頭,但護(hù)坦較長(zhǎng),土石方開挖量和混凝土方量大,工程造價(jià)較高。面流消能利用鼻坎將主流挑至水面,在主流下面形成旋滾,旋滾流速較低,而且沿河床流向壩址,河床一般不需要加固,面流消能適用于下游尾水較深,流量變化范圍較小,水位變幅不大,或有排冰、漂木的要求。則AO段橢圓方程: (2)O點(diǎn)下游的曲線方程為:,即BO段WES曲線方程為:則 所以切點(diǎn)B的坐標(biāo)為(,)將x=0,1,2,3,…,列表得:x01234567y8910111213所得的堰面曲線如圖所示。WES曲線方程: 由于上游面為鉛直的,,, 則:。(1)橢圓曲線方程: 式中 。②選擇堰頂曲線段:堰頂曲線常用的有克—奧曲線和WES曲線,由于WES壩面曲線的流量系數(shù)較大,且剖面較瘦,工程量較省,壩面曲線用方程控制,比克—奧曲線用給定坐標(biāo)值的方法設(shè)計(jì)、施工都比較方便,所以選擇WES曲線。該壩堰頂高程為441米,則:,得到,取。堰頂上游做成橢圓曲線,下游做成WES曲線,反弧段末端接挑流鼻坎。 綜合以上情況,本工程本樞紐屬大中型工程,所以為使水庫有較大的泄洪能力,本設(shè)計(jì)采用開敞式溢流。這種形式的溢流孔可根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水,加大蓄洪庫容,從而提高了調(diào)洪能力。閘門在頂部,操作方便,易于檢修,工作安全可靠,所以,開敞溢流式得到了廣泛的采用。當(dāng)閘門全開時(shí),下泄流量與堰頂水頭H0的3/2次方成正比。堰頂可以設(shè)閘門,其閘門頂高于正常蓄水位,堰頂高程較低可以調(diào)節(jié)水庫水位和下泄流量,減少上游淹沒損失和非溢流壩的工程量。因此,需要有足夠的孔口尺寸、較好體形的堰型,以滿足泄水的要求;并使水流平順,不產(chǎn)生空蝕破壞。由以上數(shù)據(jù)可知,兩截面在設(shè)計(jì)和校核情況下,強(qiáng)度均滿足要求,各點(diǎn)的應(yīng)力也滿足規(guī)范要求。(2)在壩體下游面,邊緣應(yīng)力成果表 設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期校核工況運(yùn)行期鉛直正應(yīng)力бyu鉛直正應(yīng)力бyd181剪應(yīng)力τu剪應(yīng)力τd99第一主應(yīng)力б1u第一主應(yīng)力б1d第二主應(yīng)力б2u第二主應(yīng)力б2d附:?jiǎn)挝籯pa內(nèi)部應(yīng)力成果表 11截面22截面 設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期校核工況運(yùn)行期設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期校核工況運(yùn)行期鉛直正應(yīng)力бyu鉛直正應(yīng)力бyd181剪應(yīng)力τu71剪應(yīng)力τd99第一主應(yīng)力б1u第一主應(yīng)力б1d第二主應(yīng)力б2u第二主應(yīng)力б2d00附:?jiǎn)挝籯pa壩基容許承載力為2MPa,該水利工程選用C15號(hào)混凝土。(2)壩體最大主應(yīng)力,不應(yīng)大于混凝土的容許
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