1、 水工建筑物水工建筑物 课程设计 班级： 姓名： 学号： 水工建筑物课程设计水工建筑物课程设计斜墙坝斜墙坝 一、 基本资料基本资料： 1、河谷地形见附图。 2、天然材料。在坝址附近 3 公里范围内渗透系数为 k=10 -5cm/s 的土料储量丰 富，砂石料分布较为广泛。覆盖层厚度：岸坡 35m，河床 57m。覆盖 层渗透系数平均为 10 -2cm/s10-3cm/s. 3、内外交通。工程紧靠公路，与铁路线相距约 10 公里，交通便利，不需另外 修建对外临时施工道路。 4、水库规划资料。该工程主要为下游城市和农田供水，供水工程的最大引用 流量为 20m 3/s。水库正常蓄水位 590 m、设计洪
2、水位 592 m、校核洪水位 593m。 设计洪水流量 1200m 3/s,下泄允许最大单宽流量 18m3/s。水库最大风速 12m/s， 吹程 D=5km。灌区位于左岸，灌溉输水渠渠首设计水位 572m。 二、二、 设计报告设计报告 ( (一一) ) 土石坝的剖面尺寸及构造土石坝的剖面尺寸及构造 经分析，该设计选择斜墙坝。 1、 坝顶高程： 坝顶高程=水库静水位+坝顶超高，取 4 种运用条件： 1) 设计洪水位+坝顶正常超高值 2) 正常蓄水位+坝顶正常超高值 3) 校核洪水位+坝顶正常超高值 4) 正常蓄水位+坝顶正常超高值+地震安全加高 中的最大值。 坝顶超高值：dReA 式中：d坝顶超
3、高，m；R波浪在坝坡上的设计爬高，m；e风浪引起的坝 前水位壅高，m；A安全加高，m。 1) 风壅水面高度： 2 cos 2 m K WD e gH 式中，K综合摩阻系数，取 6 3.610 ；D风区长度，取吹程 5km；计 算风向与坝轴线的法线间的夹角，该坝0； m H风区内水域平均深度， 设为 35m；W计算风速，m/s，2 级坝采用多年平均最大风速的 1.52.0 倍，此处取 2 倍。 算得，e=0.015m 2) 波浪爬高R的计算： 平均波浪爬高 m R：当坝坡系数 m=1.55.0 时， 2 1 w mmm KK Rh L m 。 式中，K 斜坡的糙率及渗透性系数，查表得 1.0；w
4、 K经验系数，查 表得 1.0； m h平均波高，m ； m L平均波长，m。 平均波高与平均波长由经验公式得出: 15 34 0.0166 l hWD m h0.63 11 2.153.75 22 0.331() m gLgD W WW m L=7.25 则， 2 1 0.637.250.68 13 m Rm 设计波浪爬高 p R： 对 2 级坝取累计频率 1%的爬高值 1% h，不同累计频率下的波浪爬高 p R， 可由 m h H 的值和相应的累计频率 P（%）查表得出。 0.1 m h H ，查表得 p m R R =2.66， 0.68 2.660.681.81 m p R R 所以，
5、1.81 p RRm 3) 安全加高 A： 根据坝的级别，按表 5-1 选用。 表格 1 土石坝的安全加高土石坝的安全加高 单位：m 坝的级别 1 2 3 正常运行条件 1.50 1.00 0.70 非正常运行条件（a） 0.70 0.50 0.40 非正常运行条件（b） 1.00 0.70 0.50 该坝属于 2 级坝，所处地形属于山区、丘陵区。 4 种运用条件成果如下： 表格 2 土石坝的坝顶高程土石坝的坝顶高程 单位：单位：m m 运用条件 水位 波浪爬高 R 风壅水高 e 安全加高 A 地震安全加高 坝顶高程 （1） 592 1.81 0.015 1.0 - 594.83 （2） 59
6、0 1.81 0.015 1.0 - 592.83 （3） 593 1.81 0.015 0.5 - 595.33 （4） 590 1.81 0.015 0.5 1.0 593.33 选取 4 中运用条件中的最大值作为坝顶高程，即坝顶高程为 595.33m。 考虑水库综合利用情况，取 596m。 2、 坝顶构造： （1） 坝顶宽度： SL 274200J 碾压式土石坝设计规范 规定： 高坝顶宽可选为 10-15m， 中、低坝顶宽可选为 5-10m。 由于该设计中无交通要求时，仅考虑抢险防汛及检修灌浆和运行管理要 求，坝顶宽度 8m。 （2） 坝顶构造： 坝顶盖面材料应根据当地材料情况及坝顶用途确定，一般采用密实的砂 砾石、碎石、单层砌石或沥青混凝土等柔性材料。本设计采用碎石路面。 坝顶上游侧宜设防浪墙，墙顶一般高出坝顶 1.0-1.20m。
