【正文】 在此，我真誠的道上一句：“謝謝”。同樣我也要衷心感謝大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下水工專業(yè)知識的基礎(chǔ)。在整個設(shè)計過程中，是他精心的指導(dǎo)我們，細心的為我們指出錯誤，才得以順利完成我的畢業(yè)設(shè)計。此次攔河壩的設(shè)計讓我對水工建筑物有了更深的了解，不僅鞏固了所學(xué)的知識，而且也學(xué)到了很多新的知識，這是我在此次畢業(yè)設(shè)計中獲得的最大財富。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)的知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。一期，二期均采用不過水圍堰設(shè)計，下游圍堰高程不變。表510圍堰主要工程量項目橫向圍堰縱向圍堰（）()一期上游圍堰2600一期下游圍堰122二期上游圍堰二期下游圍堰122合計本工程為河床式電站樞紐，采用分期導(dǎo)流，二期圍堰擋水發(fā)電式。水位下降后集中至低洼處，將排水量小的水泵移至低洼處，在集水坑邊安裝水泵將水排出圍堰。計算各方案的一、二期基坑積水量，小時排水量，配備水泵容量計算成果見下表59。因此經(jīng)常性排水是不可缺少的工作內(nèi)容。排水泵站一般分固定式和浮動式兩種，浮動式泵站可以隨著水位的變化而改變高程，比較靈活，若采用固定式，當(dāng)基坑內(nèi)的水深比較大的時侯，可以采取，將水泵逐級下放到基坑內(nèi)，不同高程的各個平臺上，進行抽水。排水設(shè)備一般用普通的離心水泵或者潛水泵。當(dāng)基坑內(nèi)的水深已知，水面下降速度選擇好的情況下，初期排水所需要的時間也就確定了。，排水時間的選擇受水面下降速度的限制，而水面下降允許速度要考慮圍堰的型式、基坑土壤的特性，基坑內(nèi)的水深等情況，水面下降慢，影響基坑開挖的開工時間；水面下降快，圍堰或者基坑的邊坡中的水壓力變化大，容易引起塌坡。初期排水流量的估算，初期排水包括閉氣后基坑內(nèi)的積水、圍堰及基坑、堰身及覆蓋層中的含水各降水。排水溝布置：內(nèi)容包括斷面尺寸的大小，水溝邊坡的陡緩、水溝底坡的大小等，主要根據(jù)排水量的大小來決定。排水系統(tǒng)的布置：這種排水系統(tǒng)有兩種情況：基坑開挖排水系統(tǒng)：該系統(tǒng)的布置原則是：不能妨礙開挖和運輸，一般布置方法是：為了兩側(cè)出土方便，在基坑的中線部位布置排水干溝，而且要隨著基坑開挖進度，逐漸加深排水溝，干溝深度一般保持1—，—，集水井的底部要低于干溝的溝底。排水的基本方法：基坑排水的方法有兩種：明式排水法（明溝排水法）、暗式排水法（人工降低地下水位法）。排水分類及水的來源：按排水的時間和性質(zhì)不同，一般分兩種排水：初期排水：圍堰合龍閉氣后接著進行的排水，水的來源是：修建圍堰時基坑內(nèi)的積水、滲水、雨水的降水。2．圍堰基礎(chǔ)防滲設(shè)計根據(jù)圍堰的滲流計算，圍堰截流后的滲流量小，圍堰堰基不做防滲處理。備料量的多少取決于對流失量的估計，1．圍堰堰體防滲設(shè)計上游橫向圍堰堰體迎水面，采用粘土斜墻，鋪蓋防滲。因此，合龍前必須在龍口架設(shè)浮橋，由于它是沿龍口全寬均勻地拋投，所以強度較大，施工速度快，又沒有礙于通航。平賭法截流，所謂的平賭法是指沿整個龍口寬度全線拋投，拋投料堆筑體全面上升，直至露出水面。節(jié)約了投資，所以我過黃河上許多水利工程。立堵法截流優(yōu)點是無需架設(shè)浮橋或棧橋。由于端進法施工的工作前線短，限制了投拋強度，有時為了施工交通要求。立堵法：用自卸汽車或其他運輸工具運來塊料，以端進法投拋，從龍口兩端或一端下料，進占戧堤。由二期導(dǎo)流設(shè)計流量261/，列表計算如表57。由題意可知Q=261m3/s,設(shè)ε=2/3=（2）計算實際水頭H=假設(shè)值與所求值不相等，重新假設(shè)ε=ε1=2/3= =假設(shè)值與所求值不相等，重新假設(shè)ε=ε2=2/3= =假設(shè)值與所求值相等,因此ε=。按照上式列表計算見表65表55一期堰頂高程計算hd(m)ha(m)δZ(m)下游Hd(m)上游Hd(m) 根據(jù)本工程提供資料，該泄水閘為低WES實用堰，二期導(dǎo)流是洪水由經(jīng)一起建好的二孔泄水閘泄流，其流量公式 Q=式中 淹沒系數(shù)，它與下游水位的淹沒程度（）有關(guān)，實用堰淹沒系數(shù)可從《水力學(xué)》圖815查得； 測收縮系數(shù)，查《水力學(xué)》圖812得圓角形邊墩的形狀系數(shù)=，由()查表84得閘墩的形狀系數(shù)=，則=m流量系數(shù)，m=n溢流孔數(shù)；b每孔寬度；g重力加速度，10m/；上游全水頭。表54不過水圍堰堰頂安全超高下限值（m）圍堰形式圍堰級別ⅢⅣⅤ土石圍堰混凝土圍堰：堰頂高程應(yīng)與堰側(cè)水面曲線相適應(yīng)。本工程圍堰平面布置為梯形有導(dǎo)流墻，行進流速，m/s；g重力加速度，10m/s2　　　　　　　　圖52 束窄河床水力計算簡圖 表53 束窄河床水位壅高計算成果表H(m)A1(m2)WC(m2)Q(m3/s)VC(m/s)V0(m/s)ΦZ(m)tcp+Z(m)2612612612．堰頂高程的確定：考慮施工場地及消能的布置下游圍堰距閘址各60米 式中下游圍堰堰頂高，m；下游水位高程，m；可以直接由原河流水位流量關(guān)系曲線圖41查得設(shè)計流量261/圍堰的安全超高m；一般結(jié)構(gòu)不過水圍堰可按表32查得，混凝土結(jié)構(gòu)圍堰V級。 vｃ＝Ｑ／Ｗｃ　　　　　　　　　　 Ｗｃ＝ｂｃｔｃｐ式中 ｖｃ——束窄河床的平均流速，ｍ／ｓ；　 Ｑ—— 導(dǎo)流設(shè)計流量ｍ３／ｓ；　 Ｗｃ――收縮斷面有效過水面積，ｍ；　　 ｂｃ——束窄窄河段過水寬度，ｍ；ｔｃｐ――河道下游平均水深，ｍ；　　　由于圍堰將河床束窄，破壞了原來的水流狀態(tài)，在束窄段錢產(chǎn)生水位壅高如圖６2所示，其壅高值可由下式計算，即先假設(shè)上游水位Ｈ０算出Ｚ值，以Ｚ＋ｔｃｐ值，計算成果見表63。表52 閘址下游水位與流量關(guān)系曲線計算表ZhACRiQ0156157158159160161162163圖51下游水位與流量關(guān)系曲線3．上下游圍堰堰頂高程確定 本工程電站廠房為控制工期工程，布置在右岸，本著電站盡早發(fā)揮效益得原則，一期先圍右岸廠房及右岸河床泄水閘，洪水經(jīng)疏浚過的左岸槽泄流，二期圍左河床洪水經(jīng)沖沙孔及泄水閘。流量公式： Q=AC(Ri)式中 A過水?dāng)嗝婷娣e，A=1/2（m1+m2）h2+bh，其中濕周 X=b+h（+。根據(jù)導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流標準洪水重現(xiàn)期，導(dǎo)流時段采用枯水期103月，即P=20%查得相應(yīng)的導(dǎo)流流量為261m/ s。根據(jù)建筑物的類型級別和重現(xiàn)期查規(guī)范如表51得，縱向圍堰采用混凝土圍堰，橫向采用土石圍堰，則取導(dǎo)流建筑物導(dǎo)流標準導(dǎo)流標準選用5年一遇洪水。攔河壩為閘壩，最大壩高19m，樞紐建筑物由攔河壩、河床式廠房及開關(guān)站等主要建筑物組成。已知：、則：，故取。但消力池的水躍受到消力池末端消力坎的垂直壁面而產(chǎn)生的反向作用力，減小了水躍的長度。設(shè)消力坎為自由出流，=1，取 m=,則 = 則 ，所以消力坎為自由出流。m—消力坎流量系數(shù)，消力坎一般作成折線型，計算時可取m=。本工程初步設(shè)計采用消力池，綜合各方面因素，采用消力坎式消力池。③ 故水流銜接形式為遠驅(qū)式水躍銜接，需要修建消力池使水躍的躍后水深與下游安全銜接。底流式消能防沖的水力計算水流銜接采用以下公式： （45） （開三次方編寫錯誤） （46） （47）式中 —下游臨界水深；m —堰前總水頭；m —流速系數(shù)，泄流方式采用堰頂有閘門的曲線實用堰，根據(jù)《水力學(xué)》～，； —下游收縮斷面處水深；m —下游收縮斷面處共軛水深；m已知：最大單寬流量為q= m3/(),=，H0=，（1）計算壩高：P==（2）計算閘前水深：V=q/H=（m/s）,(m)則=+=(m)；=；(3) ，下面用迭代法求： 先令根號內(nèi)的=0，代入計算式右端得；再將代入計算式右端得；再將代入計算式右端得；再將代入計算式右端得；由于與相近，故取。① 壩踵垂直正應(yīng)力（計揚壓力） ④ 壩趾垂直正應(yīng)力（計或不計揚壓力）計揚壓力不計揚壓力遠小于壩壩基和壩體允許壓應(yīng)力。（3）已知=19925KN ,=1342 KN,根據(jù)抗剪斷強度公式得：因此，在校核洪水位情況下，壩基面的抗滑穩(wěn)定性滿足要求。① 壩踵垂直正應(yīng)力（計揚壓力） ②壩趾垂直正應(yīng)力（計或不計揚壓力）計揚壓力不計揚壓力遠小于壩壩基和壩體允許壓應(yīng)力。a、設(shè)計洪水位情況溢流壩剖面在設(shè)計洪水位情況的荷載組合見表44： 表44 設(shè)計洪水位情況荷載計算式垂直力（KN）水平力（KN）(m)力矩 +自重2996237009174100703572282314166336工作橋2176閘門364水平壓力9554441淤沙壓力91滲透壓力77 9762041247合計60608645138018240總計2078286432840b、校核洪水位情況溢流壩剖面在校核洪水位情況的荷載組合見表45： 表45 校核洪水位荷載計算式垂直力（KN）水平力（KN）(m)力矩 +自重299623700917410070