水工建筑物课程设计2

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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