專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)基本資料任務(wù)書(shū)

重力壩初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料某水庫(kù)在某地域主河道上游，屬高山峽谷地域?，F(xiàn)依據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展要求修建水庫(kù)，其功用以發(fā)電、澆灌、防洪為主。擬建水庫(kù)總庫(kù)容970萬(wàn)立方米，電站裝機(jī)容量4000kw，年發(fā)電量1001萬(wàn)kw*h?，F(xiàn)已經(jīng)確定以下資料供選擇參考：（1）水位、高程 校核水位（0.2%） 250.78m 設(shè)計(jì)洪水位（2%） 247.12m 正常蓄水位 247.12m 溢流壩定高程242.00m 淤積高程 215.00m河床高程 208.00m通常在河床部分基巖設(shè)計(jì)高程約在202m，岸坡弱風(fēng)化基巖上覆蓋層厚度約為5m。相對(duì)不透水層距離地表約15米左右。（2）水庫(kù)庫(kù)面吹程1公里，壩址多年平均風(fēng)速20m/s（3）水庫(kù)淤沙：淤沙浮容重為8.5kN/m3，淤沙內(nèi)摩擦角20度（4）河床砂卵石：砂卵石浮容重為12kN/m3，淤沙內(nèi)摩擦角26度（5）筑壩材料：砌石體容重22KN/m,混凝土容重24KN/m（6）壩體混凝土和壩基面接觸面抗剪摩擦系數(shù)f=0.75砌石壩體和壩基面接觸面抗剪摩擦系數(shù)f=0.70（7）樞紐在地震區(qū)，地震烈度：7度（8）考慮到庫(kù)區(qū)巖石堅(jiān)硬但完整性較差，水庫(kù)下游沖坑系數(shù)選擇α=1.2（9）基巖傾角較陡，挑射距離和最大沖坑深度之比要求大于2.5另外，重力壩泄水方法采取壩頂溢流式。設(shè)計(jì)單寬流量為30.3m3/s。壩頂有通常交通要求。依據(jù)水庫(kù)地基情況，設(shè)置帷幕灌漿和排水孔幕，帷幕灌漿中心線(xiàn)距上游壩踵5m，排水孔中心線(xiàn)據(jù)帷幕中心線(xiàn)1.5m。為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，揚(yáng)壓力折減系數(shù)取0.65，折減位置距上游壩軸線(xiàn)6.5m。重力壩課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)目標(biāo)要求教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)綱領(lǐng)要求，課程設(shè)計(jì)目標(biāo)是為學(xué)生發(fā)明一次全方面利用所學(xué)重力壩理論知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題初步訓(xùn)練機(jī)會(huì)，使學(xué)生對(duì)水利樞紐及水工建筑物（重力壩）設(shè)計(jì)內(nèi)容，方法及步驟有系統(tǒng)了解，培養(yǎng)和逐步提升學(xué)生綜合運(yùn)算，繪圖及編寫(xiě)設(shè)計(jì)匯報(bào)基礎(chǔ)技能，為以后從事設(shè)計(jì)、施工、管理工作打下一定基礎(chǔ)。同時(shí)經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)來(lái)深入考察學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，綜合能力，自學(xué)資料能力，并發(fā)覺(jué)存在問(wèn)題和不足，為深入改善教學(xué)提供可靠依據(jù)。本課程設(shè)計(jì)關(guān)鍵是使同學(xué)掌握重力壩設(shè)計(jì)單一安全系數(shù)法和分項(xiàng)系數(shù)極限系數(shù)設(shè)計(jì)方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)計(jì)算，水力計(jì)算，進(jìn)行壩體體剖面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容依據(jù)提供水文、水利計(jì)算結(jié)果，在分析研究所提供資料基礎(chǔ)上，進(jìn)行水工建筑物設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)。關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定水利樞紐工程和水工建筑物等級(jí)、洪水標(biāo)準(zhǔn)。大壩樞紐部署依據(jù)給定壩址地形圖確定重力壩壩軸線(xiàn)位置。而且經(jīng)過(guò)下面計(jì)算結(jié)果、剖面和壩段等具體內(nèi)容，在給出地形圖上繪制出大壩平面部署圖，而且確定大壩若干個(gè)大壩控制點(diǎn)，標(biāo)出控制點(diǎn)坐標(biāo)。非溢流壩斷面尺寸確定A.選擇漿砌石和混凝土重力壩兩種壩型,分別確定基礎(chǔ)三角形進(jìn)行比較,考慮工程量、工程造價(jià)，地形、地質(zhì)及施工進(jìn)度等情況進(jìn)行壩型比較，而且結(jié)合各自溢流方法，選擇合理壩型。B.確定壩頂高程非溢流壩壩頂在洪水位以上超高為△h，△h=2h1+h0+hc其中波高：2h1=0.0166V5/4×D1/3波長(zhǎng)：2L1=10.4(2h1)波浪中心線(xiàn)在凈水位以上高度：·h0=2π(h1)2/2L壩頂高程按設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位兩種情況計(jì)算，選定較大值。計(jì)算時(shí)對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)、波高計(jì)算能夠參考書(shū)本或其它資料。C.確定壩頂寬度D.確定壩底寬度依據(jù)穩(wěn)定條件分析，壩基面抗剪強(qiáng)度較高時(shí)，壩底寬度由應(yīng)力條件控制，反之，壩基面抗剪強(qiáng)度較低時(shí)，壩底寬度由穩(wěn)定條件控制。通常壩底寬度可取壩高0.7～0.9倍。也能夠直接初擬下游邊坡系數(shù)來(lái)確定壩底寬度。E.確定并繪制實(shí)用剖面。能夠參考應(yīng)力和穩(wěn)定校核結(jié)果，確定最終經(jīng)濟(jì)合理實(shí)用斷面型式。溢流壩剖面設(shè)計(jì)a.確定溢流面曲線(xiàn)分別繪制WES曲線(xiàn)、克-奧堰堰面曲線(xiàn)詳圖，分析比較各自利弊，選擇經(jīng)濟(jì)合理溢流面曲線(xiàn)?？蓞⒖假Y料[2]附錄A；列出溢流壩堰面曲線(xiàn)坐標(biāo)表格，并繪制溢流壩面曲線(xiàn)圖。b.校核最大泄流量確定溢流孔數(shù)，閘墩厚度，計(jì)算對(duì)應(yīng)側(cè)收縮系數(shù)、流量系數(shù)，校核閘門(mén)全開(kāi)時(shí)最大泄流量。c.閘門(mén)類(lèi)型選擇結(jié)合對(duì)溢流壩段壩頂具體要求,閘墩所需厚度及長(zhǎng)度進(jìn)行工程量計(jì)算,以工程量大小作為選型依據(jù),選擇閘門(mén)類(lèi)型,并粗略確定啟閉力大小.d.溢流重力壩剖面部署將確定重力壩溢流剖面和非溢流壩段實(shí)用剖面相比較，經(jīng)過(guò)部署要求、工程量比較計(jì)算，修改并最終確定溢流壩段實(shí)用剖面；e.溢流壩消能防沖設(shè)計(jì)溢流壩消能防沖計(jì)算包含：挑流消能要素反弧半徑、挑射角，挑流鼻坎高程確實(shí)定；水力計(jì)算：確定挑距和沖刷坑深度，判定大壩安全性。溢流壩段結(jié)構(gòu)部署溢流壩段結(jié)構(gòu)部署關(guān)鍵是壩頂部署和邊墩和導(dǎo)墻尺寸確定。判定溢流是否高速水流，可根據(jù)能量方程計(jì)算多個(gè)斷面水深，以此確定導(dǎo)墻高度關(guān)鍵依據(jù)。重力壩可靠度計(jì)算（分項(xiàng)系數(shù)極限系數(shù)設(shè)計(jì)方法）重力壩應(yīng)力和穩(wěn)定校核計(jì)算（單一安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法）大壩結(jié)構(gòu)A.確定基礎(chǔ)廊道尺寸及位置確定基礎(chǔ)廊道尺寸，廊道沿壩體縱橫向部署，并壩體平面部署圖及下游立視圖中標(biāo)出。B.分縫和止水將壩體分成若干壩段，編號(hào)，定出各壩段樁號(hào)；確定壩體縱縫及分布情況，在剖面圖上標(biāo)出；說(shuō)明各縫止水材料及埋設(shè)。繪阻止水詳圖。C.排水壩體和壩基排水方法設(shè)計(jì)，并在剖面圖上具體注明對(duì)應(yīng)材料及尺寸。D.泄洪孔設(shè)計(jì)（略）壩基處理設(shè)計(jì)要求A.計(jì)算書(shū)一份（說(shuō)明部分簡(jiǎn)寫(xiě)在計(jì)算書(shū)前面）要求具體列出全部計(jì)算過(guò)程，計(jì)算過(guò)程盡可能列表計(jì)算，附計(jì)算草圖；列出計(jì)算結(jié)果，并說(shuō)明結(jié)果是否合理，如不合理敘述可做何改動(dòng)步驟。分好章節(jié)，附有目錄，不一定要打印稿；內(nèi)容說(shuō)理清楚，語(yǔ)句通順，字跡工整；B.設(shè)計(jì)圖紙三張要求用CAD制圖，圖紙上寫(xiě)有圖紙說(shuō)明，堰面曲線(xiàn)要求畫(huà)出局部詳圖，列出具體坐標(biāo)。圖中尺寸要求具體標(biāo)注。其中：圖一內(nèi)容：溢流壩剖面圖和非溢流壩剖面圖，堰面曲線(xiàn)及坐標(biāo)列表、止水詳圖。要求在剖面圖上標(biāo)出具體壩體結(jié)構(gòu)部署情況、壩基處理情況。圖二內(nèi)容：壩體平面部署圖。要求定出壩軸線(xiàn)方位角、定出控制點(diǎn)，計(jì)算坐標(biāo)；標(biāo)出壩段樁號(hào)及分縫止水及排水廊道部署。圖三內(nèi)容：大壩下游面立視圖。具體要求同圖二。C.結(jié)果說(shuō)明一份。要求簡(jiǎn)明說(shuō)明計(jì)算結(jié)果及合理性，或設(shè)計(jì)不足和還能夠深入改善地方。D.列出參考書(shū)目列出資料或采取計(jì)算公式出處，寫(xiě)明參考書(shū)書(shū)名，頁(yè)碼，標(biāo)于計(jì)算書(shū)末尾。注：附錄1：壩址地形圖參考書(shū)：