重力坝设计说明书

重力坝设计说明书

《水工建筑物》课程设计

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基本资料一、基本情况

本重力坝水库坝高53.9m，坝底高程31.0m，坝顶高程84.9m

，

坝基为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，

抗冲能力强。

3水库死水位51.0m，死库容亿m，正常水位80.0m，设计状况时上游水位82.5m、下游水位45.5m，校核状况上游戏水位84.72m、下游水位46.45m。二、气候特征

1、根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14m/s，重现

期50年最大风速23m/s，设计洪水位时2.6km，校核洪水位时3.0km；

2、最大冻土层深度为125m；

3、河流结冰期平均为150天左右，最大冰层1.05m。三、工程地质条件

1、坝址地形地质（1）、左岸：覆盖层2-3m，全风化带厚3-5，强风化加弱风化带厚3m，微风化层厚4m；

（2）、河床：岩面较平整，冲积沙砾层厚约0-1.5m，弱风化层厚1m 左右，微风化层厚3-6m；坝址处河床岩面高程约在38m左右，整理个河床皆为微、弱风化的花岗岩层，致密坚硬，强度高，抗冲能力强；（3）、右岸：覆盖层3-5m，全风化带厚5-7，强风化加弱风化带厚1-3m，弱风化带厚1-3m，微风化层厚1-4m。

2、天然建筑材料：粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2-3km均可开采，储量足。粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。

大坝设计

一、工程等级

3

3本水库死库容亿m，最大库容未知，估算约为5亿m左右。根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。二、坝型确定

坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。

本枢纽坝址区为较坚硬的砂岩，当地石料丰富，确定本水库大坝为浆砌块石重力坝。三、基本剖面的拟定

重力坝承受的主要荷载是水压和自重，控制剖面尺寸的主要指标是稳定和强度要求。由于作用于上游面的水压力呈三角形分部，所以重力坝的基本剖面是三角形，根据提供的资料，确定坝底宽度为43.29m （约为坝高的倍），下游边坡m=，上游面为铅直。四、坝高计算

按《重力坝设计规范》中有关规定，本水库坝顶高程＝波浪高+浪高中心线高出静水位高度+安全超高（1）最大波浪在坝坡上的爬高R 计算：①风浪要素的计算

A、风速ω：本水库多年平均最大风速14.0m/s，重现期最大风速

23.0m/s ：

B、风区吹程长度D：风作用于水域的长度；D设计=2600m，D校核=3000m。

②风浪爬高计算：采用莆田试验站公式计算风浪各要素及波浪爬高，计算得：h设计=2.05m，h校核=1.11m。

（2）浪高中心线高出静水位高度：h设计0=0.62m，h校核0=0.33m （3）安全加高值：A设计=0.5m，A校核=0.4m。

（4）坝体安全超高成果：设计坝顶高程=+++=85.67m，校核坝顶高程=+++=86.56m；

水库坝顶高程为84.9m，需设防浪墙高1.7m，即：防浪墙顶高程为

86 .6m。

四、挡水坝段剖面的设计1、坝顶高度确定

根据资料提供，确定坝顶高程为84.90米。

2、坝顶宽度

坝顶宽度B==*=5.39m

为适应施工和运用检修的需要，并考虑坝体各部分尺寸协调，坝顶宽度取坝高的10%左右，即5.5米。

结构计算一、荷载及其组合1、计算情况确定

荷载组合分二种（1）、基本组合为设计洪水位情况，其荷载组合：自重水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力；

（2）、特珠组合为校核洪水位情况，其荷载组合：自重水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。

+静+静设计洪水情况荷载计算表

荷载计算荷载

垂直力（KN）

水平力（KN）

力臂力矩（）

（m）

方向自重

G1 G2 GW

水压力

P1 P2

扬压力

PL1 PL2 PL3 PL4

浪压力

U1

↑

↓

→-

←+

2．3

↙+ ↘-

6277 438 2183 658 9557

6818 20530 27768

276416 517473 5081

227651 135867 18115 57263 27605 398 253

13261 109

1051

泥沙压力Pn 合计

13378 1051 799780 467151校核洪水情况荷载计算表

荷载计算荷载

垂直力（KN）

水平力（KN）

力臂力矩（）

（m）

方向自重

G1 G2 GW

水压力

P1 P2

扬压力

PL1 PL2 PL3 PL4

浪压力

U1

↑

↓

→-

←+

2．3

↙+ ↘-

6688 454 2259 680 10081

6818 20530 477 27826

276416 517473

258379 144802 18743 59243 28550 417 253

14429 8 109

1194

泥沙压力Pn 合计

14546 1194 801019 510388

二、挡水坝抗滑稳定分析计算

1、抗滑稳定计算（一）荷载计算1．荷载组合：（1）基本荷载组合：