发布时间 : 星期六 文章本科毕业论文---水利水电工程管理更新完毕开始阅读a165e6a2d05abe23482fb4daa58da0116d171f0e
hz——波浪中心线与正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)； he——安全超高，按表3-6计算。
表3-6 安 全 超 高he 相应水位 正常蓄水位 校核洪水位 坝的安全级别 Ⅰ 0.7 0.5 Ⅱ 0.5 0.4 (单位：m)
Ⅲ 0.4 0.3 防浪墙的高度一般可取1.2m。
坝顶宽度可根据设备布置、运行、检修、施工和交通等需要确定，并应满足抗震、特大洪水时抢护等要求。无特殊要求时可取坝高的1/8-1/10，但不应小于3m。
坝体上游面建议取为铅直面，下游坝坡根据稳定和应力要求确定，一般在1:0.6—1:0.8之间。
坝段长度一般为15—20m，主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和浇筑能力等。
(2)溢流坝剖面拟定分三个方面的内容
①断面尺寸的拟定：参考已建工程，初步确定堰面曲线、上下游边坡、消能方式及尺寸等。
泄流型式 建议泄流型式采用开敞溢流式。
单宽流量的确定 一般首先考虑下游河床的地质条件，在冲坑不危及坝体安全的前提下选择合理的单宽流量。根据国内外工程实践和本工程情况，建议在设计水位时单宽流量取80—90m3/(s·m)，校核水位时取105-115m3/(s·m)。
堰顶高程 首先由调洪演算求出设计洪水位和相应的下泄流量Q。当采用开敞式溢流时，堰顶水头Ho。由开敞式溢流堰泄流能力计算公式反算得出，由设计洪水位减去堰上水头Ho即为堰顶高程。
溢流面体形设计 溢流面曲线由顶部曲线段、中间直线段和下部反弧段三部分组成。溢流面顶部曲线可采用WES曲线，曲线的具体形式见图3-2。其中的仃d为定形设计水头，按堰顶最大作用水头Hmax的75％-95％计算。反弧段的反弧半径R=(4~10)h，h为校核洪水位闸门全开时反弧段最低点处的水深。及太小水流转向不够平顺，过大又使向下游延伸太长，增加工程量。当反弧段流速υ<16m/s时可取下限，流速越大，反弧半径也宜选用较大值。中间的直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度一般与非溢流坝段的下游坡度相同。
图3-2 堰 顶 堰 面 曲 线
消能方式 根据本工程的实际情况，建议采用挑流消能方式。 ②水力计算：内容包括堰顶过流量计算，下游消能水力计算等。 堰顶过流量计算采用教材《水工建筑物》第2章的公式(2-67)。
挑流消能设计的内容包括：选择合适的鼻坎型式、反弧半径、鼻坎高程和挑射角度，计算各种泄量时的挑射距离和最大冲坑的深度，具体计算公式见教材《水工建筑物》第2章第6节。
③闸墩尺寸的拟定：包括闸门型式选择、工作桥、交通桥的布置及闸墩的型式、长度、高度、厚度等尺寸的拟定。该部分内容详见教材《水工建筑物》第2章第6节。
2、坝体强度验算和坝基接触面及深层抗滑稳定验算
(1) 计算原理和控制标准。重力坝的应力计算建议采用材料力学法，抗滑稳定验算按概率极限状态设计原则进行。
对稳定和应力的计算原理，要求论述计算方法的基本假设和所采用的公式，说明公式来源和符号意义，控制标准则根据工程等级和计算情况按有关规范规定指标选取。
(2) 荷载及荷载组合。荷载组合分基本组合和偶然组合，可考虑以下几种组合情况： 基本组合1：兴利水位的水压力，扬压力，浪压力，自重，泥沙压力等。 基本组合2：设计洪水位时静(动)水压力，扬压力(浪压力)，自重，泥沙压力等。 特殊组合1：校核洪水位时(静)动水压力，扬压力(浪压力)，自重，泥沙压力等。 特殊组合2：兴利水位的水压力，扬压力，浪压力，自重，泥沙压力和地震惯性力，地震动水压力和动土压力等。
注：对于基本组合2和特殊组合1，溢流坝设计无浪压力，挡水坝设计无动水压力。 要求画出计算简图，且尽量采用表格计算。
(3) 稳定应力计算。分别计算坝基截面各组合情况的荷载，校核抗滑稳定是否满足要求，并计算几个代表性水平截面的边缘应力，校核其安全性。要求画出计算简图，且尽量采用表格计算。抗滑稳定的具体计算公式见教材《水工建筑物》第2章第3节，强度校核的具体计算公式见教材《水工建筑物》第2章第4节。
(4)成果分析。根据以上计算结果，分析所拟断面是否安全可靠、经济合理，是否需要修改断面，最后确定坝体剖面。
(四) 坝体细部构造设计与基础处理 1、标号分区设计
根据应力计算成果和大坝各部位的工作条件的不同对其强度、抗冻、抗渗、抗热、抗冲磨等各种性能提出不同要求，并确定各区的位置、尺寸，这里应注意：
(1)坝体内部混凝土应不低于O.5。 (2)有抗冲磨要求的混凝土不低于C15。 (3)分区的最小厚度不小于2-3m。 2、廊道、分缝止水、排水设计
廊道应根据不同要求，设计断面尺寸、剖面位置以及平面、立面布置和相互连接等。分缝止水包括横缝的设计和溢流坝段、挡水坝段的止水设计。排水设计则包括对溢流坝段的坝
身和坝基排水的布置及排水管(孔)的直径、间距等的确定。
3、地基处理
主要包括开挖清理、灌浆、断层处理等内容。开挖与清理包括提出开挖要求、方法和清理标准，并对一些简单的工程问题提出解决措施；灌浆包括帷幕灌浆和固结灌浆，确定灌浆排数、深度、孔距、排距、灌浆压力等；断层处理则根据基本资料所给的断层性质和破碎程度以及对坝体影响的大小分别提出相应的处理措施。
(五) 设计成果
设计成果包括：说明书和设计图纸。 1、说明书(包含计算书内容) 说明书要按下述原则编写：
(1) 按章节叙述。要先拟好提纲，然后编写。 (2) 包括基本资料和基本数据。 (3) 说明设计标准、设计情况及依据。
(4) 阐述设计思想、原则及方法(包括所采用基本理论及公式说明、采用条件及原因，以及考虑问题的条件及因素)。
(5) 对具体设计要说明设计的前提，设计原理、方法、主要过程及阶段成果，最后成果(不必把详细的计算内容、过程写入，成果尽量能以表格形式给出)。
(6) 对成果的分析及结论。对成果一定要有分析论证和判断，予以评价，分析存在问题的原因和改进措施。
(7) 要求简明扼要，叙述清楚，字迹工整。 2、设计图纸
(1) 枢纽平面布置图1张 (2) 上游立视图1张 (3) 坝体结构图2张 (4) 细部构造图1-2张
要求图面合理，设计正确、整洁、清晰，绘图认真仔细，不乱改乱写。图幅尺寸、规格、图的比例、线条、标注高程、尺寸符号和说明等均按工程制图标准。
(六) 混凝土重力坝设计说明书编写参考提纲 第一章 基本资料
第一节 工程概况及工程目的 第二节 基本资料 第二章 枢纽布置 第一节 坝轴线选择 第二节 坝型确定 第三节 枢纽布置 第三章 坝体剖面设计 第一节 坝顶高程确定 第二节 非溢流坝剖面设计 第三节 溢流坝剖面设计
第四节 水力计算 第四章 挡水坝结构计算 第一节 作用及其组合 第二节 承载力极限状态验算 第三节 正常使用极限状态验算 第五章 溢流坝结构计算（选做） 第一节 荷载计算及组合 第二节 承载力极限状态验算 第三节 正常使用极限状态验算 第六章 细部结构设计 第一节 混凝土分区及标号选择 第二节 坝体分缝 第三节 坝体廊道系统 第四节 止水和排水 第五节 坝体布置 第六节 地基处理 (七) 建议参考书
(1) 中华人民共和国电力行业标准，混凝土重力坝设计规范(DL 5108—1999)，中国电力出版社，2000。
(2) 中华人民共和国电力行业标准，水工建筑物荷载设计规范(DL 5077—1997)，中国电力出版社，1998。
(3) 中华人民共和国行业标准，水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252—2000)，中国水利水电出版社，2000。
(4) 中华人民共和国行业标准，水工建筑物抗震设计规范(DL 5073—1997)，电力工业部，1997。
(5) 中华人民共和国行业标准，水工钢筋混凝土结构设计规范(DL／T5057—1996)，北京：中国电力出版社，1997。；
四、思考题
1、本工程的枢纽布置是如何进行的，考虑了哪些因素?
2、坝轴线选择应考虑哪些因素?你所采用的坝轴线是如何选取的? 3、本工程的坝型为何选用混凝土重力坝?
4、说明本工程枢纽中布置了哪些建筑物?各自的作用是什么? 5、本工程的等级是如何确定的?为何对其分级?
6、说明本工程的荷载作用情况，说明几种主要荷载的计算方法。 7、说明强度和稳定校核中你所选用的荷载组合。 8、非溢流坝的剖面是如何确定的? 9、溢流坝的剖面是如何确定的?