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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