1、 1 水 工 建 筑 物 设 计水 工 建 筑 物 设 计 A.A.非 溢 流 坝 段 剖 面 计 算非 溢 流 坝 段 剖 面 计 算 一 、 确 定 坝 顶 高 程一 、 确 定 坝 顶 高 程 H H ( 分 别 按 照 设 计 情 况 和 校 核 情 况 计 算 )( 分 别 按 照 设 计 情 况 和 校 核 情 况 计 算 ) 拦河坝为浆砌石重力坝,由溢流段和非溢流段组成,初步决定溢流段设在坝体中部。 重力坝的基本剖面为三角形剖面; 1、坝顶超高值h 的计算 lzc hhhh 式中: l h 波浪高度(m) ; z h 波浪中心高于静水面的高度(m) ; c h 安全超高(m) ,
2、按下表选用。 安 全 超 高 表安 全 超 高 表 h hc c 运用情况 坝的级别 1 2 3 设 计 情 况 ( 基 本 情 况 ) 0.7 0.5 0.4 校 核 情 况 ( 特 殊 情 况 ) 0.5 0.4 0.3 ( 1) 计 算 波 浪 高 度 hl 51 43 l0 h0.0166VD 0.8 l L10.4(h ) 式中: 0 V 计算风速(m/s),是指水面以上 10m 高处的风速,在正常运用条件下的, 级坝,采用多年平均最大风速的 1.52.0 倍,在设计中,取 1.5 倍的最大风速; D风作用于水域的长度 (km) , 即为吹程。 (本设计中有库区地形图量得 D=1.2
3、km) L 波 长 , 以 m 计 。 因 此 , 设 计 情 况 2 51 43 l0 h0.0166VD =0.0166( 1.8*1.5) 5 / 41.21 / 3 =0.061053( m) 0.8 l L10.4(h ) =10.40.061053 0 . 8 =1.110705( m) 校 核 情 况 51 43 l0 h0.0166VD = 1.238521(m) 0.8 l L10.4(h ) = 12.34116(m) ( 2)计算波浪中心高于静水面的高度 hz 设计情况 2 l z h2h hcth LL 式中: h坝前水深,以 m 计; cth数学中对数曲线函数, xx
4、 xx ee cthx ee 值约等于 1。 2 l z h2h hcth LL =0.010538(m) 校核情况 2 l z h2h hcth LL = 0.390284 (m) (3)安全超高 hc 根据本工程的建筑物级别 3 级,查安全超高表知: 设计情况 校核情况 hc=0.4 (m) hc=0.3 (m) 3 (4)计算坝顶超高值h 设计情况 lzc hhhh =0.061053+0.010538+0.4 =0.471591(m) 校核情况 lzc hhhh =1.928805(m) 2.坝顶高程 H 的计算 设计情况 H =设计洪水位+h =236.31+0.471591 =23
5、6.7816( m ) 校核情况 H =校核洪水位+h =237.22+1.928805 =239.148(m) 坝顶高程取值为 239.148m;设有 1.2 米的防浪墙,则防浪墙顶高程为 240.348 米。 3.坝前设计水深:H1=239.148-183=56.148(m) 4.坝坡系数和起坡点高度的确定。 根据工程经验,上游坝坡系数常采用n=00.2;下游坝坡系数常采用m=0.60.8; 在此坝的设计中, 采用上游坝坡系数n=0.2, 上游起坡点高度 56.148*13=18.716m; 经过 m取各值的比较计算,采用下游坝坡系数m=0.7。 . 二、二、坝底高程的确定坝底高程的确定
6、根据本工程所处地质条件及混凝土重力坝设计规范 (SDJ2178)要求:10050m 的中坝可建在微风化层至新鲜的基岩上; 预估本坝的高度在此范围内, 故地基开挖至新鲜基 岩上则 坝底高程=183m 4 因此,坝高= 坝顶高程 H顶坝底高程 H底 = 240.348 183m =57.348(m) 三、三、坝顶坝顶及坝底及坝底宽度的确定宽度的确定 因无特殊要求,根据规范的规定,坝顶宽度可采用坝高的 8%10%取值,且不小于 2m 并应满足交通和运行管理的需要。我取 10%的坝高,即为 5.7 米,考虑到两边人行道等, 取整为 7 米。 坝底的宽度约为坝高的 0.70.9 倍,这里取 0.87 倍,即 B =0.87*57.348 = 49.893 m。 下游起坡点高度 56