拱壩課程設(shè)計計算.doc

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1、水工建筑物課程設(shè)計設(shè)計題目：拱壩學(xué)院：土木建筑工程學(xué)院班級：水電061姓名：徐君學(xué)號：060807110296指導(dǎo)老師：肖良錦老師第一章工程概況某工程位于排坡河中游河段，以發(fā)電為主。電站裝機(jī)2X630Kw，壩址以上流域面積151Km2。樞紐主要建筑物有混凝土拱壩，壩后引水式廠房等。大壩為五等5級建筑物。設(shè)計洪水（三十年一遇）367m3/s，校核洪水（二百年一遇）572m3/s。壩址河床為較對稱的V型河谷，兩岸坡較陡。河床及漫灘砂礫石層厚為0~3m，弱風(fēng)化層厚2~2.5m。壩后沖刷坑范圍以內(nèi)河床為爐山組中至厚層白云巖，其巖性堅硬

2、致密，隱節(jié)理發(fā)育，抗沖刷強度高。上游壩址溢流堰頂高程375.00m。電站額定引用流量2X2.69m3/s。該電站位于我省東部多暴雨地區(qū)，洪水強度大，流域坡度陡，匯流快，洪水陡漲陡落，樞紐建筑物布置多集中于河床。確定正常蓄水位與溢流堰頂高程平齊。課程設(shè)計任務(wù)根據(jù)以上提供的基本情況及地形圖，布置設(shè)計混凝土拱壩。步驟如下：1、拱壩布置的原則在地形圖上布置雙曲拱壩。選擇7層拱圈，壩肩及河床的開挖深度按5m，壩頂無通行汽車要求。根據(jù)布置的尺寸進(jìn)行拱壩應(yīng)力分析，直至滿足應(yīng)力要求為止。（時間2天）2、選擇壩頂溢流方式及消能方式，進(jìn)行相應(yīng)水力

3、學(xué)計算。確定；孔口尺寸、閘墩寬度、上游設(shè)計水位、校核水位、下游設(shè)計水位、校核水位、工作橋。（時間1天）3、根據(jù)布置及計算結(jié)果，要求提供以下成果。（時間2天）拱壩平面布置圖（建議比例1：200）溢流壩剖面圖（建議比例1：200）非溢流壩剖面圖（建議比例1：200）拱壩下游立視圖或展視圖（建議比例1：200）設(shè)計計算書1份第二章拱壩的體形和布置2.1設(shè)計參數(shù)壩體材料：C20混凝土，容重2.4t/m3,彈模為25.5×109(壩體彈模考慮徐變的影響，取為瞬時彈性模量的0.6--0.7)，泊松比0.167，線脹系數(shù)1×10-5/℃，導(dǎo)

4、溫系數(shù)3m2/月。壩基：白云巖，容重2.5t/m3,彈模29.82×109，泊松比0.17，線脹系數(shù)1.4×10-5/℃，導(dǎo)溫系數(shù)3m2/月。淤沙浮容重按1.3t/m3,內(nèi)摩擦角14°。溫度荷載按規(guī)范(SD145-85)計算，封拱灌漿溫度取8～12℃。2.2控制指標(biāo)大壩拱肩穩(wěn)定及應(yīng)力控制指標(biāo)均嚴(yán)格按照《混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范》（SD145-85）執(zhí)行，見表2-1、2-2。表2-1抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表類別荷載組合情況安全系數(shù)抗剪斷強度基本組合3特殊組合2.5表2-2大壩允許應(yīng)力表類別荷載組合情況允許應(yīng)力允許拉應(yīng)力(kg/cm2)基本組

5、合12特殊組合15允許壓應(yīng)力(kg/cm2)基本組合50特殊組合552.3壩頂高程的擬定2.3.1設(shè)計洪水位計算：,取單寬流量q=50，m，校核洪水位計算：，，所以取L=12m,n=3,b=4m。通過EXCEL計算，設(shè)計水位382.00，校核水位386.00設(shè)計洪水位的計算水位H孔口數(shù)n流量系數(shù)m堰寬b630.490.94344.32990826.0530.490.94348.64298656.130.490.94352.97392466.1530.490.94357.32264896.230.490.94361.689087

6、16.2230.490.94363.44060626.2430.490.94365.19494366.2630.490.94366.9520946取H=7m,河底高程349.00，再往下開挖5m,壩底高程344.00堰頂高程375.00，設(shè)計水位382.00.校核洪水位的計算830.490.94530.13057388.130.490.94540.101528.230.490.94550.13420688.330.490.94560.22825658.430.490.94570.38329848.4130.490.94571.

7、40214318.4230.490.94572.4215937所以取H=9m，堰頂高程375.00，校核水位384.00.2.3.2壩頂高程根據(jù)各種運行情況的水庫靜水位加上相應(yīng)超高后的最大值確定。頂超高值Δh按下式計算(官廳水庫公式)Δh=hl%+hz+hc式中：Δh………壩頂距水庫靜水位高度(m)hl%………累計頻率為1%時的浪高(m)　hz………波浪中心線至水庫靜水位的高度(m)hc………安全超高(m)：正常運用情況取0.3m，非常運用情況取0.2m。2.3.3波浪要素按“官廳水庫”公式計算：hl=0.0166V5/4D1

8、/3L=10.4(hl)0.8式中：L………波長（m）；D………吹程，由壩前沿水面至對岸的最大直線距離(km),取為5倍壩長。V0………計算風(fēng)速(m/s)，據(jù)資料取15m/s。2.3.4壩頂高程計算成果見下表：計算情況設(shè)計情況校核情況相應(yīng)水位（m）382384V0（m/s）1