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2008届水利水电工程专业毕业设计
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目录
向庆银:观音洞水库大坝选型及总体布置设计
2008届水利水电工程专业毕业设计
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第1章坝体初步设计
1.1重力初步设计
1.1.1建基面高程的确定
由《混凝土重力坝设计规范》确定将重力坝建在微风化的中部基岩上,初步拟定建基面的高程H=327.00
1.1.2坝顶高程的确定
坝顶应高于校核洪水位,坝顶的高程应高于波浪顶高程。坝顶至设计洪水位、正常蓄水位或校核洪水位的高差计算如下:
(1-1)
(2-2)
(2-3)
(2-4)
式中:
——防浪墙顶至设计洪水位、正常蓄水位或校核洪水位的高差(m);
——波高(m);
——波浪中兴线至设计洪水位、正常蓄水位或校核洪水位的高差(m);
——安全加高,按表1.1采用;
——计算风速,水库正常蓄水位时和设计洪水位时采用相应季节50年的最大风速,校核洪水位采用相应洪水期最大风速(m/s);
——风区长度(m);
——当时,为累计频率5%的波高,当时,为累计频率10%的波高(m);
H——坝迎水面水深(m);
L——波长(m)。
表1.1安全超高(m)
相应水位
坝的安全级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
正常蓄水位
0.7
0.5
0.4
校核洪水位
0.5
0.4
0.3
坝顶高程H=max
(1)正常蓄水位时的计算
由于,则
将转换为:
不同累计频率P(%)下的波高可由平均波高与平均水深的比值和相应的累积频率按表1.2中规定的系数计算求得。
表1.2不同累计频率下的波高与平均波高的比值()
P(%)
0.01
0.1
1
2
4
5
10
14
20
50
90
0.1
3.42
2.97
2.42
2.23
2.02
1.95
1.71
1.60
1.43
0.94
0.37
0.1~0.2
3.25
2.82
2.30
2.13
1.93
1.87
1.64
1.54
1.38
0.95
0.43
坝顶高程H=
其余两种情况的计算同上。
坝顶高程计算的结果见表1.3
表1.3坝顶高程计算结果
工况
水位(m)
(m/s)
(m)
L(m)
H(m)
(m)
(m)
(m)
(m)
坝顶高程(m)
正常
342.00
14
1126.75
6.94
54
0.60
0.17
0.5
1.27
343.27
设计
342.13
14
1126.75
6.94
54.13
0.60
0.17
0.5
1.27
343.27
校核
344.00
18.7
1126.75
13.23
56
1.35
0.43
0.4
2.18
364.18
最终取定坝顶的高程为346.2m。
1.1.3坝顶宽度
考虑到交通的要求,取B=,为方便施工最终选定坝顶宽度为8m。
1.1.4坝底宽度
取上游坝坡坡率n=0,下游坝坡坡率m=0.7。则下游坝宽B=,为方便施工最终选定坝底宽度为57.5m。
1.2土石坝初步设计
1.2.1建基面高程的确定
由《碾压式土石坝设计规范》确定在开挖过程中将现代河床的沙卵石挖除大部分,将坝体建在现代河床的下部,接近新鲜岩面。即建基面的最低高程H=280m。
1.2.2坝顶高程的确定
防浪墙顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和。坝顶超高的计算:
防浪墙在水库静水位以上的超高按下式计算
(2-5)
(2-6)
(2-7)(2-8)
式中:
y——坝顶超高(m);
R——最大波浪在坝坡上的爬高,(m);
——最大风壅水面高度(m);
——安全加高(m);按照表1.4确定;
——计算风速,正常运用条件下的3、4、5级坝,采用多年平均最大风速的1.5倍;非常运用条件下,采用多年平均最大风速;
——综合摩阻系数,取;
——计算风向与坝轴线法线的夹角(0);
——水域平均水深(m);
——平均波长(m);
——平均波浪爬高(m);
——单坡的坡度系数,若坡角为,即等于;
——斜坡的糙率渗透系数,根据护面类型由表1.5确定;
——经验系数;
其余未说明的与前面重力坝中所表示的相同。
表1.4安全加高A值(m)
坝的级别
1
2
3
4、5
设计
1.50
1.00
0.7
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