計算書混合曲線拱壩設計.doc

目錄第一章調(diào)洪演算.-2-1.1調(diào)洪演算的原理.-2-1.2調(diào)洪方案的選擇.-3-1.2.1對以下四種方案進行調(diào)洪演算.-3-1.2.2方案比較.-7-1.2.32淺孔+2中孔方案選定后壩頂高程的計算.-8-第二章大壩工程量比較.-10-2.1大壩剖面設計計算.-10-2.1.1混凝土重力壩設計.-10-2.2大壩工程量比較.-17-2.2.1重力壩工程量.-17-2.2.2拱壩工程量.-18-2.2.3重力壩與拱壩工程量比較.-19-第三章第一主要建筑物的設計.-19-3.1拱壩的型式尺寸及布置.-19-3.1.1壩型選擇.-19-3.1.2拱壩的尺寸.-19-3.2荷載組合.-22-3.2.1正常水位+溫降.-22-3.2.2設計水位+溫升.-22-3.2.3校核水位+溫升.-22-3.2.4正常水位+溫降+地震.-22-3.3拱壩的應力計算.-22-3.3.1對荷載組合1，2，3使用FORTRAN程序進行電算.-22-3.3.2對荷載組合4進行手算.-24-3.4壩肩穩(wěn)定驗算.-35-3.4.1計算原理.-35-3.4.2驗算工況.-37-3.4.3驗算步驟.-37-4.1泄水建筑物的型式尺寸.-40-4.2壩身進水口設計.-41-4.2.1管徑的計算.-41-4.2.2進水口的高程.-41-4.3泄槽設計計算.-41-4.3.1坎頂高程.-41-4.3.2坎上水深hc.-42-4.3.3反弧半徑R.-42-4.3.4坡度（直線段）.-42-4.3.5挑射角.-42-4.4導墻設計.-43-4.5消能防沖計算.-44-4.5.1水舌挑距.-44-4.5.2沖刷坑深度.-45-4.5.3消能率計算.-46-4.6泄水孔口應力及配筋.-47-4.6.1孔口應力.-47-4.6.2配筋計算.-50-附錄.-51-參考文獻.-54-結語.-55-第一章調(diào)洪演算1.1調(diào)洪演算的原理先對一種泄洪方案，求得不同水頭下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲線，再假定幾組最大泄流量，對設計（校核）洪水過程線進行調(diào)洪演算，求得這幾組最大泄流量分別對應的水庫存水量，查水位庫容曲線，得出這幾組最大泄流量分別對應的上游水位，并作最大泄流量與上游水位的關系曲線。上述兩條曲線相交得出一交點，此交點坐標即為設計（校核）情況下的孔口最大泄流量及相應的水庫水位，再對其它泄洪方案按同樣的方法進行調(diào)洪演算，最后選定的泄洪方案孔口最大泄流量應接近并不超過容許值，并最好與所給限制流量差值在100m3/以內(nèi)。1.2調(diào)洪方案的選擇1.2.1對以下四種方案進行調(diào)洪演算（1）2淺孔+2中孔（2）4表孔+2中孔（3）4中孔（4）壩身泄流與利用導流隧洞方案一2淺孔2中孔淺孔:進口底高程為164m,出口底高程為154m102QAgH（1-1）式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.80）；H0出口中心處水頭,m。中孔:進口高程底135m,出口底高程130m202QAgH式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(A=BH),m2；流量系數(shù)，（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0-出口中心處水頭，m。表1-12淺孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1設計8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817校核8.08.5154.0182.024.00.884136.002609.817表1-22中孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1設計7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80校核7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.80表1-32淺孔+2中孔總流量方案2淺孔起調(diào)流量2中孔起調(diào)流量總起調(diào)流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1設計2609.823200.806148.62校核2609.823200.806148.62表1-4最大泄洪流量與最高水位結果表方案起調(diào)流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1設計6148.626600186.7校核6148.626880189.8最大設計泄洪流量為6600m3/s，校核流量為6880m3/s，最高設計水位為186.7m，最高校核水位為189.8m。方案二4表孔+2中孔表孔:進口底高程179m2/3012HgBmQ（1-2）式中：B堰頂寬，m；m流速系數(shù)；側收縮系數(shù)；H0出口中心處水頭，m。中孔:進口底高程135m,出口底高程130m022gHAQ式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心處水頭，m。表1-54表孔流量方案高寬出口高程上游水位堰頂水位流速系數(shù)4孔面積起調(diào)流量（m）（m）(m)（m）（m）（m3）（m3/s）1設計412.0179.0182.03.00.48192.00530.29校核412.0179.0182.03.00.48192.00530.29表1-62中孔流量方案高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)2孔面積起調(diào)流量（m）（m）（m）（m）（m）（m3）（m3/s）1設計7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.8校核7.57.5130.0182.048.50.927112.53200.8表1-74表孔+2中孔總流量方案4表孔起調(diào)流量2中孔起調(diào)流量總起調(diào)流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）1設計530.293200.84096.1校核530.293200.84096.1表1-8最大泄洪量與最高水位結果表方案起調(diào)流量最大泄量最高水位（m3/s）（m3/s）（m）1設計4096.15580188.1校核4096.17620.3方案三4中孔中孔:進口底高程135m,出口底高程130m02QAgH式中：B孔口寬,m；H孔口高,m；A孔口面積(=BH)，m2；流量系數(shù)（=0.97-0.3a/H0）；a孔口高度,m；H0出口中心處水頭，m。表1-94中孔最大泄洪量與最高水位結果表高寬出口高程上游水位出口中心處水頭流量系數(shù)起調(diào)流量最大下泄量最高水位（m）（m）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）設計77.513018248.50.9276344.6246640186.6校核77.513018248.50.9275944.186820.4方案四壩身泄流與利用導流隧洞因客觀因素，現(xiàn)對壩身泄流與利用導流隧洞不進行調(diào)洪計算，只對其進行定性分析。1.2.2方案比較方案一即泄水建筑物采用2淺孔+2中孔時所需壩頂高程最小，加之方案一與方案三都存在對壩體的結構影響較大的問題（方案二的4表孔使得壩體堰頂以上失去空間結構作用，方案三的4中孔使得壩體同一高程開孔數(shù)量過多，該層拱圈削弱過多），并由調(diào)洪演算結果看，故本設計選擇2淺孔+2中孔的泄流方案，淺孔位于兩岸，中孔位于水電站進水口兩側，對稱布置。設計洪水時，允許泄量6650m3/s，校核洪水時