拱坝设计计算书docWord文档格式.docx

1、hl=0.01669.90.4=0.215mL=10.4 （0.215）0.8=3.041mhz=0.048mh=0.215+0.048+0.3=0.56m校核洪水位坝顶防浪墙高：Z校坝=Z校核水位+hZ校坝=676.01+0.563=676.57m1.3设计洪水位时：200.4=0.517m（0.517）0.8=6.135mhz=0.137m h=0.517+0.137+0.4=1.054m设计洪水位坝顶防浪墙高：Z设坝=Z设计水位+hZ设坝=675.09+1.0555=676.14m坝顶高程取以上结果较大值676.60m。2、拱坝坝体尺寸的初步拟定2.1坝顶宽度为5.00m，最大坝高H=8

2、0.6m，1=0.65 ，凸度2=0.18最大倒悬度S=0.25。Z0=1H=0.6580.6=52.39mDA=2H=0.1880.6=14.51m 2.2拱冠梁厚度设计TC=5m，T52.39=21m，TB=24m3、WES溢流堰剖面设计 采用WES实用堰，2表孔溢流，堰顶高程671.00m，空口尺寸为47（高宽）。3.1堰顶O点上游三段圆弧的半径及其水平坐标值为：Hd=675.09671.00=4.09mR1=0.50 Hd=0.504.09=2.045mX1=-0.175 Hd=-0.1754.09=-0.716mR2=0.20 Hd=0.204.09=0.818mX2=-0.276

3、Hd=-0.2764.09=-1.129mR2=0.04 Hd=0.044.09=0.164mX2=-0.282 Hd=-0.2824.09=-1.153m 3.2 O点下游的曲线方程按上式算得的坐标值如下：X（m）123456789y（m）0.1510.5441.1531.9622.9654.1555.5267.0748.7973.3坡度m=0.7的下游直线段CD与曲线OC相切于C点。C点坐标XC，YC如下求得：对堰面曲线求一阶导数 直线CD的坡度为 故 XC=5.38m YC=3.396m2. 4鼻坎挑流的泄洪方式，=14.588m/s挑流鼻坎水深h1=q/v=21.42314.588=1

4、.468m为R=（410）h1反弧半径R=6.00m，挑射角=25二、拱坝水力学计算1、挑流消能计算1.1.1校核水位工况 校核水位工况挑流消能计算，校核水位676.01m,校核水位下游水位605.02，河床高程599.20。溢流堰顶宽度14m ，挑流鼻坎宽度15.24m。最大下泄流量326.5m，鼻坎单宽流量q=21.423m3/s.m。L自挑流鼻坎摸段末端起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距，m挑流水舌水面出射角，近视可取用鼻坎挑角，（）h1挑流鼻坎末端法向水深，mh2鼻坎坎顶至下游河床高差，m，v挑坎坎顶至水面流速，m/s，可按鼻坎处平均流速v的1.1倍计。关于鼻坎的平均流速。适用范围，S

5、s=16.47m 1821.4232/3=138.84m此公式使用v鼻坎末端断面平均流速，m/sZ0鼻坎末端断面水面以上的水头，m流速系数hf泄槽沿程损失，mhj泄槽各项局部水头损失之和，m，可取hj/Z0为0.05S泄槽流程长度，mQ泄槽单宽流量，m3/（s.m）Z0=11.66m=0.22m=0.931L= =57.72m1.1.2冲刷坑最大水垫深度T自下游水面至坑底最大水垫深度mq鼻坎末端断面单宽流量m3/（s.m）Z上下游水位差mK综合冲刷系数Z=70.99m k=1.2 q=21.423 m3/（s.m） =16.12m冲坑深度：T1=16.13-5.82=10.31m1.2.1设计

6、水位工况 设计水位工况挑流消能计算，设计水位675.09m，设计水位下游水位604.24m，河床高程599.20m。最大下泄流量264.8m，鼻坎单宽流量q=17.375m3/s.m。5.2关于鼻坎的平均流速。23.322/3=146.9m此公式使用h1=0.05m Z0=10.46m=0.234m=0.928=13.789m/sh1=q/v=17.37513.789=1.260m =53.99m1.2.2冲刷坑最大水垫深度Z=70.85m k=1.2 q=17.375 m3/（s.m） =14.51mT1=14.51-5.04=9.47m三、荷载计算及表数1静水压力水的容重=1t/m32动水

7、压力溢流坝面的反弧段上的动水压力强度式中：Pr垂直与反弧面的动水压力t/m2 q泄洪单宽流量 m3/s.mg重力加速度 9.81m/s2rd反弧段的曲率半径 mv反弧段上的平均流速 m/sv=13.349m/sh1为跃前水深按水力学公式计算，hf为头损失，z为水库水位至反弧段最低点的距离。Z=10.83 m h1=1.747m动水压力的水平分力 =6.3535（）=8.945t/m2垂直分力（）=38.229t/m23扬压力浮托力PU=下=18.675=8.75t/m2渗透压力 P=1145.44+0.9157.97+0.7854.6=240.78t/m4浪压力 =0.0166L=10.4（）

8、0.8 =10.4 =4.012t/m25淤沙压力坝前淤沙高程Z沙=631.24m淤沙r=14 KN/m3 空隙率n=0.4 内摩察角=18 6、拱坝计算参数汇总1、 校核洪水位高程676.01m，校核洪水下游水位605.02m。设计洪水位高程675.09m，设计洪水下游水位604.24m。正常蓄水位高程675.00m。死水位高程634.00m，堰顶高程676.60m。2、 淤沙高程631.24m，干容重r=1.4t/m3，孔隙率n=0.4，内摩察角=183、 坝体最大平均温度变化见附表1，计算分收缩和膨胀4、 渗透压力 5、 浪高hl=0.517m6、 坝体材料：C10小石子混凝土砌块石砌体

9、r=23.5t/m3，砌体弹模Ed=6109Pa，线膨胀系数=810-6/C，抗压强度44.7Mpa。7、 岩石为三迭系上统须家河组浅灰色厚层石屑砂岩夹少量灰质页岩、泥岩和灰质页岩透镜体，岩层走向88/ NW36。石英砂岩干抗压强干=138.957.7Mpa，湿抗压强湿=83.443.9Mpa，8、 地基弹模分区见下游正视图，节理裂隙见下图，裂隙随机分布，地温121 走向320330/SW50552 走向5060/SE60703 走向335345/SW65804 走向310320/SW5878节理裂隙连通率0.7，有节理面无充泥f=0.7，c=0.2；有节理面有充泥f=0.25，c=0.02。

10、9、 荷载组合按规范要求。可先计算以下、两种组合。算出坝内应力及左坝头稳定成果电传给我，以便选择方案使用。1 组合：自重2 组合：正常水位+浪压+淤沙+温升+下游水位正常水位+浪压+淤沙+温降+下游水位10、 坝头稳定计算，以节理面控制为主，岩层倾向上游，没有夹泥层亦不受大的影响。11、 温度荷载计算（见附表1）四、工程量计算1、拱坝工程量 拱坝最大坝高为80.6m，坝顶高程为676.60，坝体中间有2个，泄流表孔，尺寸为1.1土石方开挖根据地质报告， 拱坝河床建基面高程596.00m；坝肩径向开挖，630.00m高程以下，始基岩面水平开挖深度10m；630.00m高程以上，水平开挖深度由10m渐变到坝顶高程20m；建基面在弱风化带顶板下10.0m左右。开挖边坡比：墙风化岩带为2:1，弱风化岩带为3：1。附表1 温度荷载计算截面高程（m）拱厚（m）水深（m）（T2/hr）1/2（A2+B2）1/2上游变幅A1上游变幅A2（A1+A2）/2Qm平均温度变化年中间1 676.60 5.00 0.00 0.707 4.272 0.94 0.180 10.700 8.20 10.70 10.058 1.476