橡胶坝设计计算书
橡胶坝陂头设计计算书
橡胶坝陂头设计计算书陂头设计计算书目录1 工程概况 (1)1.1陂头布置 (1)1.2水文资料 (2)1.3地质资料 (2)1.4等级及安全系数 (2)1.5地震烈度 (2)2 主要计算公式及工况 (3)2.1主要计算公式 (3)2.1.1 防渗计算 (3)2.1.2 整体稳定及应力计算公式 (3)2.1.3 消能防冲计算 (4)2.2计算工况 (6)2.2.1 防渗计算工况 (6)2.2.2 整体稳定及应力计算工况 (6)2.2.3 消能防冲计算 (7)3 梅岗橡胶坝计算 (9)3.1渗流稳定计算 (9)3.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (9)3.3消能计算 (12)4 双孖橡胶坝计算 (14)4.1渗流稳定计算 (14)4.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (14)4.3消能计算 (18)1工程概况1.1 陂头布置本工程拦河陂头有2座，分别是位于肋下河的梅岗陂和甲子河的双孖陂，主要作用是壅水灌溉。
（1）梅岗陂梅岗陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为 5.60m，坝袋净高4.10m，坝袋长20.82m，设计正常挡水位9.70m。
坝底板顺水流方向长度18.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程3.60m，齿槽底高程为3.00m，建筑物基础均坐落在残积土。
两侧边墙墙顶高程为10.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
（2）双孖陂双孖陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为8.50m，坝袋净高3.50m，坝袋长26.0m，设计正常挡水位12.00m。
坝底板顺水流方向长度15.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程6.70m，齿槽底高程为6.20m，建筑物基础均坐落在全风化泥质粉砂岩。
左侧边墙墙顶高程为14.00m，右侧边墙墙顶高程为12.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
2004毕业设计(橡胶坝)doc
广东水利电力职业技术学院水利水电建筑工程专业毕业设计《橡胶坝设计》指导书宋东辉2004.21 橡胶坝设计的基本原理1.1 橡胶坝袋计算的基本假设与条件1.1.1基本假设橡胶坝的类型按充胀介质可分为充水式和充气式两种。
橡胶坝的设计，是以下面两个基本假设为依据的。
（1）平面问题的假设 通常橡胶坝轴线甚长，原则上可以不受限制。
坝袋充胀后，袋壁两侧受静水压力作用，在袋底与河床底板锚固处产生反力。
这种反力和水压力都垂直于坝轴线，且有一定分布形式，不沿坝轴线改变。
坝袋各断面，除两端附近外，都有相同的形状。
按照上述情况，可近似地采用平面问题的假设，将坝袋的计算简化为坝袋断面的计算，也就是单位长度坝袋的计算。
（2）簿膜内力的假设 为了进一步简化，考虑袋壁厚度远较断面的其他尺寸（例如弧长、曲率半径等）为小。
橡胶又属于柔性材料，能适应内外水压力的作用，形成一定的几何形状。
这种情况与薄膜颇相似，可恰当地假定袋壁只能承受均匀的拉力，不产生弯矩和剪力。
从这一假设出发，容易导出坝袋的基本公式。
如图1－1，在坝袋断面上任一点P ，取微分弧ds PP ='图1-1力都是T （t/m ），p 为内外压力差（t/m 2）。
若略去坝袋自重不计，根据平衡条件，得到：pds d T =2sin2α将αRd ds =和22sinααd d ≈的关系代入，其中R 为P 点的曲率半径，便导出公式： T=RP （1－1） 表示坝袋计算的基本原理，即通常所称的薄膜原理。
除以上两个基本假设外，并假定坝袋只受静水压力作用。
实际上在坝袋上游侧表面不时受到风力、浪力等的冲击，坝顶过水时又有溢流的作用，都将使坝袋产生不同程度的振动。
本篇目的在于基本原理的介绍，只考虑静水压力的作用，不牵涉各种动力因素的影响。
1.1.2 荷载情况在只受静水压力的假设下，坝袋荷载可分为三种不同的情况；情况（Ⅰ）：上下游都无水，坝袋内充水水头H0（m），坝高H1（m）。
这种情况相当于试坝或检修时的情况。
橡胶坝设计总说明
设计总说明一、工程概况工程区位于河南省鹤壁市新区的淇河上，淇河发源于山西省陵川县棋子山，东流经河南辉县、林州、鹤壁市淇滨区、淇县及浚县，最后注入卫河。
据国家地质部门实测记载，淇河形成于下澳陶统，距今已有五亿年的历史，是中国华北地区唯一未被污染的河流，被称为“北方漓江”。
因主要流经河南鹤壁市，因此又被称为“鹤壁市的母亲河”。
鹤壁新区是豫北城市群中心，又是晋、冀、鲁、豫四省十市的经济协作区中心，具有承东启西、连南接北的有利条件，有利于发挥联络和辐射作用。
近几年鹤壁市在大力发展经济同时，兼顾生态环境治理，生态环境越来越好。
该项目建成后，可在淇河上形成宽阔水面，蓄水成湖，波光潋滟，湖中泛舟，成为城市居民理想的休息、游乐场所。
二、建设缘由及依据橡胶坝工程是在河道治理的基础上，为更好利用淇河水资源而修建的拦河坝工程，工程任务是修建橡胶坝两座，枯水期拦蓄水量，形成水面，提高城市居民生活质量及鹤壁市城市品位。
三、地质概况工程区内出露地层比较简单，河段地层由第四系全新统、上更新统、中更新统、下更新统和上第三系中新统地层等组成，由新到老分层描述如下。
第①层，第四系全新统人工堆积（Q4r）：由于高速公路、高铁等工程建设，河道内砂砾石被开采用作建筑材料，当地村民在河道内局部卵石层上铺填壤土，再种植庄稼。
人工堆积层一般厚0.3~ 0.5m。
第②层，第四系全新统冲积物（Q4al）：浅黄色，松散。
主要成分为粉质粘土，厚0~2.0m左右，断续分布于河床左侧。
第③层，第四系上更新统冲积砂壤土（Q3al-2）：浅黄色，较密实，成分主要为砂壤土，局部为粉质粘土或粉砂，土质均一，手触砂感较强，抚摸沙粒脱落。
该层厚0.5~6m，层底高程72.4~75.2m。
分布于工程区河谷左右两岸。
第④层，第四系上更新统冲积砂卵石（Q3al-1）：浅灰色、杂色，密实，卵石成分主要为石英砂岩、灰岩等，呈亚圆状，磨圆较好，粒径一般3~7cm，最大粒径为18cm左右，含量60%~70%，充填物以粉细砂为主。
干货分享-橡胶坝设计
工程设计第一节工程等级及设计标准一、工程等级xxx县橡胶坝工程是xxx城区的一项集游乐、美化城市风景、改善生态环境的一项社会公益工程，可拦蓄上游河道径流，形成人工湖区，美化城市风景，为xxxx城人民提供一个休息游览的场所。
同时抬高地下水位，改善生态环境，能够为xxx人民提供部分工业和生活用水，社会效益十分显著。
将该枢纽工程定为四等工程，橡胶坝、控制室分别为4级建筑物。
二、工程设计标准xxx橡胶坝工程设计洪水标准为四级建筑物的设计洪水标准，即正常运行期为20年一遇，非常运行期为50年一遇，临时工程洪水标准为非汛期洪水5年一遇。
第二节工程布置一、坝址选择xxx橡胶坝是城区段综合治理工程中的重要挡水建筑物，根据城区统一规划要求，该坝建在xxx城建设路西侧。
二、工程布置xxx橡胶坝工程是按照防洪要求及坝址地形地质等综合考虑布置的，主要分为以下几个部分：（1）橡胶坝工程；（2）边墙及左右岸护岸工程；（3）控制室工程等。
（一）橡胶坝工程：1、橡胶坝长度确定：根据xxx整体防洪规划要求，橡胶坝塌坝后底坎高程、长度既满足过流要求又严格按照水利部《橡胶坝技术规范》SJ227-98有关规定。
即橡胶坝底板顶高213.0米，坝高3米，共三跨，每跨长度85.0米，中间分隔墩厚度为60厘米，左岸台地高程为216.5米，台地宽度为24米。
2、结构布置及断面设计橡胶坝的坝身结构形式及断面拟定，主要根据坝袋设计、坝体稳定及河道泄洪要求确定。
橡胶坝坝址处河床212.7米以下3.1～4.1米为卵石层，承载力为400Kpa，渗透系数为K=300米/日，属于强透水等级。
卵石层下部为强、弱风化岩，属弱透水性。
根据地质资料，橡胶坝设计有两种比较可行的方案，一是浅基础方案，二是深基础方案。
现将两方案简要介绍如下：（1）浅基础方案坝基置于砂卵石层上，上游设水平防渗铺盖，下游设消力池、海漫、防冲槽等，由于泄洪流量较大及地质等原因，上游水平铺盖、下游消力池及海漫等水平长度较长，厚度较大，工程投资较大。
(塑料橡胶材料)橡胶坝设计.
（塑料橡胶材料）橡胶坝设计第一章绪论橡胶坝是用高强合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷合成橡胶作粘结保护层，加工成胶布，按要求的尺寸，锚固在基础底板上，用水或气的压力充胀起来，形成挡水坝。
不需要挡水时，泄空坝内的水或气，恢复原有河渠的过流断面。
橡胶坝主要适用于低水头、大跨度的闸坝工程，如用于水库溢洪道上作为闸门或活动溢流堰，以增加水库库容及发电水头；用于河道上作为低水头、大跨度的滚水坝或溢流堰，可以不用常规闸的启闭机、工作桥等；用于渠系上作为进水闸、分水闸、节制闸，能够方便地蓄水和调节水位和流量；用于沿海岸作防浪堤或挡潮闸，由于不受海水浸蚀和海生生物的影响，比金属闸门效果好；用于跨度较大的孔口船闸的上、下游闸门；用于施工围堰或活动围堰，橡胶活动围堰高度可升可降，并且可从堰顶溢流，不需取土筑堰可保持河道清洁，节省劳力并缩短工期；用于城区园林工程，采用彩色坝袋，造型优美，线条流畅，可为城市建设增添一道优美的风景。
第二章工程设计2.1工程规划柴关橡胶坝工程是拟建于北沙河上的一处集农田灌溉、水产养殖于一体的综合利用水利工程，工程建成以后，不仅能有利的促进当地农村经济发展，而且对自然、生态、社会环境的改善产生了积极的影响。
柴关橡胶坝工程建成后可使柴关灌区农田的灌溉保证率由60%提高到95%。
2.1.1基本资料（1）流域概况北沙河发源于山西省灵丘县境内，从行唐县入境，汇支流曲河、郜河后横穿新乐县全境，向东入保定市定州。
是大清河南支主要来水支流之一。
干流在曲阳县建有大型水库王快水库，支流郜河、曲河分别建有大型水库口头水库和中型水库红领巾水库，隶属于大清河水系。
大清河水系位于海河流域中部，发源于西部太行山区，经独流减河及海河干流入海，跨山西、河北、北京、天津4省市。
河北省面积34683 km2，人口1607万人，耕地143.4万hm2。
（2）水文气象本区的地下水主要为第四系覆盖层中的孔隙水和基岩裂隙水两种，皆直接或间接补给自大气降水。
橡胶坝坝袋设计
0.75 3.3750 -3.497719
0.80 3.6000 -3.160653
0.85 3.8250 -2.76481
0.90 4.0500 -2.279773
0.95 4.2750 -1.627669
1.00 4.5000 -5.96E-08
坝袋下游坝面曲线段坐标：
Y/H1 0.00
Y 0.0000
二 坝袋设计 1 计算说明
橡胶坝按充胀介质可分为充水式与充气式两种。结合本工程的运用方式，优先选用充水式橡胶坝， 坝顶溢流时袋形比较稳定，过水均匀，对下游冲刷亦较小。充水式橡胶坝坝袋设计计算内容包括：坝袋 拉力，坝袋环向各部尺寸，坝袋单宽容积，坝袋堵头轮廓坐标。
计算工况为上游水深等于坝高，下游无水的情况。 本工程橡胶坝采用双锚线锚固坝袋。将充胀后的坝袋轮廓分成四部分：上游坝面曲线段长度S1，下游 面曲线段长度S，上游贴地段长度n，下游贴地段长度X0。
本工程橡胶坝采用双锚线锚固充水坝袋。流量系数可按下式
m 0.1630 0.0913 h1 0.0951 H0 0.0037
H
H
H 0.2127 0.2533 h1 0.7053 H0 0.1088
H1
H1
H1
式中，H0 --- 坝袋内压水头，m H --- 运行时坝袋充胀的实际坝高，m h1 --- 坝上游水深，m h2 --- 坝下游水深，m H1 --- 设计坝高，m
X 2.6442 3.4038 3.6743 3.8507 3.9708 4.0500 4.0964 4.1135 4.1040 4.0685 4.0077 3.9204 3.8052 3.6594 3.4794 3.2589 2.9885 2.6519 2.2176 1.6052 0.0000
橡胶坝设计计算书
陂头设计计算书目录1 工程概况 (1)1.1陂头布置 (1)1.2水文资料 (2)1.3地质资料 (2)1.4等级及安全系数 (2)1.5地震烈度 (2)2 主要计算公式及工况 (3)2.1主要计算公式 (3)2.1.1 防渗计算 (3)2.1.2 整体稳定及应力计算公式 (3)2.1.3 消能防冲计算 (4)2.2计算工况 (6)2.2.1 防渗计算工况 (6)2.2.2 整体稳定及应力计算工况 (6)2.2.3 消能防冲计算 (7)3 梅岗橡胶坝计算 (9)3.1渗流稳定计算 (9)3.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (9)3.3消能计算 (11)4 双孖橡胶坝计算 (13)4.1渗流稳定计算 (13)4.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (13)4.3消能计算 (16)1工程概况1.1 陂头布置本工程拦河陂头有2座，分别是位于肋下河的梅岗陂和甲子河的双孖陂，主要作用是壅水灌溉。
（1）梅岗陂梅岗陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为 5.60m，坝袋净高4.10m，坝袋长20.82m，设计正常挡水位9.70m。
坝底板顺水流方向长度18.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程3.60m，齿槽底高程为3.00m，建筑物基础均坐落在残积土。
两侧边墙墙顶高程为10.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
（2）双孖陂双孖陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为8.50m，坝袋净高3.50m，坝袋长26.0m，设计正常挡水位12.00m。
坝底板顺水流方向长度15.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程6.70m，齿槽底高程为6.20m，建筑物基础均坐落在全风化泥质粉砂岩。
左侧边墙墙顶高程为14.00m，右侧边墙墙顶高程为12.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
橡胶坝工程总体布置
第四章拦蓄水（橡胶坝）工程设计4.1基本资料根据河道总体规划，在浦河河道上修建两座橡胶坝，分别为仲官村橡胶坝和达莲堡橡胶坝。
现将两橡胶坝的设计情况分述如下：1、仲官村橡胶坝位于桩号处，该处的工程地质条件为：两岸地面耕土层厚0.3~2m厚；粉土1.4~1.5m厚；砾砂层厚0.6~0.8m厚，该层的允许承载力30t/m2。
根据河道设计资料知，仲官村橡胶坝的底高程为66.00m,已达到第四层圆砾层，其承载力为36 t/m2，具有较好基础特性。
地下水位较高，达66.4m。
土壤采用湿容重18.6KN/m3，土壤的内摩擦角为ф=17º，比重G=2.72，含水率w=25.5%,压缩系数a=0.47Mpa-1，压缩模量Es=3.67Mpa，内聚力c=25Mpa.上游渠道设计流量为239.8m3/s。
2、达莲堡橡胶坝位于桩号处，其工程地质条件为：两岸地面耕土层厚0.3~0.5m厚；中砂0.5~3.5m厚；粉质粘土0.0~2.7m；圆砾层厚2.8~3.2m厚，该层的允许承载力16t/m2; 强风化花岗岩，该层的允许承载力50t/m2。
根据河道设计资料知，达莲堡橡胶坝的底高程为61.05m,在第四层圆砾层。
为了使工程长期发挥作用，将第四层土加固处理。
地下水位较高，达m。
土壤采用湿容重18.6KN/m3，土壤的内摩擦角为ф=17º,比重G=2.72，含水率w=25.5%,压缩系数a=0.47Mpa-1，压缩模量Es=3.67Mpa，内聚力c=25Mpa。
上游渠道设计流量为252.3m3/s。
4.2工程总体布置(一)仲官村橡胶坝1、坝体段坝底板高程为66.00 m ，坝顶高程为69.50 m，橡胶坝高为2.5m，单跨。
坝总长为40m，坝底板宽为8m，为钢筋混凝土结构，考虑到采用的锚固型式，底板厚取为0.8m，下设10 cm的C10混凝土垫层和20cm的粗沙垫层，底板下面前后各设一道齿墙以增强坝体抗滑稳定性，齿墙深2m。
橡胶坝计算及设计制图
橡胶坝设计（现行《橡胶坝技术规范》SL227-98适用于5m及以下的袋式橡胶坝工程。
坝高超过5m或特殊用途时应进行专门的技术论证和研究实验。
）1工程规划1.1基本资料应搜集、整理、分析研究和掌握建坝地区的地形、气象、水文、工程地质、水文地质、内外交通、流域（或地区）水利综合利用规划、社会经济和环境评价等基本资料。
1.2坝址选择应根据橡胶坝特点和运用要求，综合考虑地形、地质、水流、泥沙、环境影响等因素，经过技术经济比较后确定，选择坝址时应重视：（1）尽可能选在岩石坚硬完整或沉积紧密的地基上。
（2）选择在水流平顺及河床岸坡稳定的河段。
（3）河流建坝，坝址应尽量避免选在纵坡突然变缓的河段。
（4）择应有利于枢纽工程总体布置。
1.3工程规模及枢纽布置1.3.1工程规模工程规模应根据水文水利计算研究确定1.3.2橡胶坝工程的构筑物程由坝基土建工程、挡水坝体和控制与观测系统等构筑物组成，各构筑物名称如下图：（1）分别包括坝底板、边墩（墙）、中墩（多跨式）、上下游翼墙、上下游护坡、上游防渗铺盖或截渗墙、下游消力池、海漫等。
其作用是将上游水流平稳而均匀地引入并流过橡胶坝，要保证水流过坝后不产生淘刷。
固定橡胶坝袋的基础底板要能抵抗通过锚固传递到底板的推力，使坝体得到稳定。
（2）挡水坝体。
包括橡胶坝袋和锚固结构，用水（气）将坝袋充胀后即可起挡水作用，及调节水位和控制流量。
（3）控制及观测系统。
包括充胀坝体的充排设备，安全观测装置等。
充水式橡胶坝的冲排设备有控制室，蓄水池和集水井、管路、水泵、阀门等，充气式橡胶坝的冲排设备是用空气压缩机（鼓风机）代替水泵，不需要蓄水池。
观测设备有压力表、水封管、U形管、水位计和水尺等。
1.3.3构筑物布置原则橡胶坝的坝轴线，应与坝址处河段水流方向相垂直。
土建、坝体、充排方式和安全观测系统的布局应科学合理、结构简单、安全可靠、运行方便、造型美观。
（1）坝基底板高程，应根据地形、地质、水位、流量、泥沙、施工及检修条件等确定，在不影响河道泄洪情况下，底板高程应适当抬高，宜比上游河床平均高程高0.2~0.4m。
橡胶坝设计报告书
第一章综合说明第一节概述一、流域概况【】是丹江支流，位于河南省西南部，源于栾川县伏牛山北麓，于西峡县西北部的桑坪乡入西峡县境，流经西峡县桑坪、石界河、军马河、米坪、双龙等8个乡镇，在淅川县境内双河镇入丹江。
西峡县【】坝址以上流域面积3215km2，多年平均径流量8.47亿立方米，二、气象水文西峡县地处北亚热带北部边缘，年平均气温15.1°C，极端最低气温为-14.2°C，极端最高气温42°C。
多年平均降雨量为900毫米，降雨年际变化大，年内分配不均匀，主要集中在6～9月，约占全年降雨量的61.8%，据统计最大年降雨量约为最小年降雨量的3.2倍。
全年日照时数为2019小时，无霜期236天，相对湿度为69%，年均大于或等于10°C的活动积温为5520°C。
三、暴雨洪水特性本流域暴雨多发生在每年的7～8月，其中7月上旬至8月上旬发生的次数占总数的37%，且大于300mm的大暴雨均发生于7月上旬～8月上旬。
四、年径流西峡县城橡胶坝上游汇流面积共3215Km2，多年平均径流深248mm，多年平均径流量8.47亿m3。
五、泥沙据悬移质观测资料统计分析，西峡站多年平均输沙量为131万吨。
相应的侵蚀模数为380t/km2。
六、水面蒸发橡胶坝坝址多年平均水面蒸发深度为1038mm。
七、工程地质（一）地层岩性坝轴线地层岩性主要为第四系全新统冲积卵石层（Q4lal）和强弱风化基岩层（Zds）。
卵石层（Q4lal）埋深3.1～4.2米，具有较强的透水性；强风化片岩（Zds），底板埋深5.2～6.2米，厚1.5～2.2米，易钻进，矿物成份为绿泥石、石英、长石和云母等；弱风化片岩（Zds）顶板埋深5.2～6.2米，矿物成份为绿泥石、石英、长石、云母和辉石等。
（二）岩土物理力学性质指标：卵石层承载力标准值为f k=400Kpa，强风化岩承载力标准值为f k=300Kpa，弱风化岩承载力标准值为f k=700Kpa。
几种不同的橡胶坝方案进行比较分析
几种不同的橡胶坝方案进行比较分析1、工程概况：******工程以发电为主，结合航运。
整个工程由挡水建筑物（橡胶坝）、船闸、泄洪冲砂闸和电站等建筑物组成。
，坝址以上集水面积为10462km2，正常蓄水位40m，水库正常蓄水位以下的库容1574万m3，枢纽总长约900m。
主要建筑物橡胶坝，顶高程40m，坝高3.0～4.5m，坝长775.0m；电站为河床式，设于左岸，电站装机为4×4.5MW；泄洪冲砂闸4孔×12m；船闸100t 级，净宽12m。
2、橡胶坝工程地质条件：橡胶坝地基为第四系全新统冲洪积层，具二元结构，上部为含泥粉细砂、细砂层，层厚0.8～5.0m，属中等透水层；下部为砂砾卵石层（局部夹粉细砂透镜体），层厚4.2～13.5m。
右侧滩地分布有不规则的采砂弃料堆积，弃料堆积松散，透水性极强。
坝址基岩均为泥质粉细砂、砂岩，属中软～软岩，呈中厚层状，节理裂隙不发育。
坝址右侧受f1断层影响，岩体较破碎，透水率达7.6～22.3Lu。
3、小高差底板橡胶坝方案（方案一）3.1 底板高程确定结合坝址处河床地形及水流条件，河道行洪断面偏向左岸，为增大工程的泄洪能力，考虑工程后能维持部分主河槽，尽量减少工程后河道过水断面的改变，避免河床出现“大冲大淤”现象。
选择靠泄洪冲砂闸左侧四跨橡胶坝底板顶高程为35.5m（4跨×95m×4.5m），右边四跨橡胶坝底板高程与原河床基本持平，为37.0m（4跨×90m×3m）。
橡胶坝总宽755m。
3.2 坝袋设计（1）左侧4跨橡胶坝正常蓄水位40.0m，底板顶高程35.5m，正常挡水高度4.5m，计算高度取4.7m。
选取α=1.25、1.30和1.35三个方案进行分析比较，选用α=1.30，分析比较成果见表3-1。
表3-1 方案一左侧四跨（坝高4.5m）橡胶坝袋设计参数计算根据《橡胶坝技术规范》（SL227-98）规定，结合橡胶坝定型产品，坝袋采用三布四胶。
某橡胶坝设计说明
(1)管理单位应根据本工程的实际情况，指定运用方案和操作规程，经上级管理部门批准后，严格执行。
(2)严禁坝袋超高、超压运用。
(3)汛期应与上级水利管理部门联系，根据气象和水文预报及时掌握水情，提前采取有效措施，在洪水到来之前即使坍坝。
(4)坝顶溢流时，应避免坝袋发生震动，可调节坝高来控制坝袋，使其在微震或无震动的情况下运行。
(1)养护：经常检查发现的缺陷和问题，应及时进行保养和局部修补，保持设备完整清洁，操作灵活；
(2)岁修：根据汛后全面检查发现的缺陷和问题，对工程设施进行必要的整修和局部改善。
(3)抢修：当橡胶坝工程及设备遭到破坏时，如坝袋破损、刺洞、漏水时，必须立即采取抢修措施。
(4)大修：当工程发生较大损坏或设备老化，修复工程量大，技术复杂时，应有计划进行工程修整或设备更新。
六、槽排水系统
此工程的作用是在橡胶坝塌坝排水之后，为了进一步排净上游积水，而在河槽中修建的一条排水渠道，除坝段及消力池段埋设直径80厘米水泥管之外，其余均采用明渠型式。
七、泵站
泵站的作用是为坝袋充水，在汛期需要坝袋排水泄洪时，可以采用自排形式，如果情况紧急，也可利用泵站进行抽排；泵站采用干室型，防洪标准为二十年一遇，泵站设在右岸，靠近溢流坝右边墩，采用两台IS200-150-250C型离心泵（配电机180L-4,N=22KW）向两孔坝充水，每个坝袋设两个充（排）水孔，这样能比较均匀地冲起坝袋。
定期检查的范围和周期：每年汛前、汛后、冬季封冻时或在橡胶坝运用前后，应对橡胶坝工程各部位及各项设施进行全面检查。每年初次运用前，应重点检查岁修工程完成情况，汛后应重点检查工程变化情况和损坏情况。
特别检查的范围和周期：当发生特大洪水、暴雨、暴风、地震及工程事故时，应及时对橡胶坝工程进行特别检查，注重检查工程有无损坏等。
某橡胶坝设计说明
第五章 施工组织设计
一、施工期、用电和交通
施工期安排在十月至十二上旬或次年的二月中旬至五月底。施工用电由建立方配备100KVA变压器将低压电线引至工地。本工程距店—韩公路仅200m左右，施工十分方便。
二、施工顺序和导流
本工程有防渗墙、橡胶坝及溢流坝，施工时应先河道防渗墙，长度超过两边大堤。为了便于导流宜先进展橡胶坝的施工，做相应的施工场地围堰，上游来水从围堰左侧〔拟建溢流坝处〕通过。坝袋安装试充水合格后，撤除围堰作导流通道，再进展溢流坝围堰及溢流坝的施工。基坑潜水电泵排水。
三、围堰设计
河道施工期防洪标准按非汛期5年一遇。施工期设计洪水的计算按"****省水文图集"洪峰流量公式法计算。经计算坝址上游5年一遇的洪峰流量为110 m3/s，近似用均匀流公式算得的坝址上游施工期水深1.5 m。
第一章 兴建缘由、坝址选择及建立规模
****段由于无节制开采河砂，致使河床下降较多，两岸地下水水位也大幅下降，两岸多处提水泵站因无法取水而废弃，人民群众生活和生产用水相当紧*，特别是近几年的连续干旱，水资源紧*形势更加严峻，建立****橡胶坝枢纽迫在眉睫。
该橡胶坝枢纽位于****市山亭区****镇东邻****上，岩马水库上游9Km，店〔子〕韩〔庄〕公路桥上游200m处，坝址上、下游河道顺直，河槽较窄适宜建坝。
三、消力池段
该段工程主要包括下游两岸扭坡及消力池，长度为12.5米。消力池底板高程为126.90m，低于坝段底板0.6m，消力池底板下设反滤层。
四、漫段
该段工程主要包括两岸平面护坡及海漫，长度为8.2m。底板采用M10浆砌块石。
[福建]水电站工程橡胶坝设计
![[福建]水电站工程橡胶坝设计](https://img.taocdn.com/s3/m/546ee4841ed9ad51f11df23e.png)
XX水电站大坝变更设计说明书1概述XX水电站为一径流式电站，电站装机1500kw，主要工程建筑物有大坝、厂房和升压站等。
坝址座落在修河干流东津水上游河段上的XX，坝址以上控制流域面积820km2。
大坝原设计采用连杆滚轮式水力自控翻板坝作为挡水建筑物，翻板坝布置在河道中央，左岸为进水闸口，右岸为非溢流坝段，翻板坝主要由固定堰，翻板门体及支墩等部分组成，固定堰为实用堰，堰顶高程为192.31m。
门体尺寸为5×10m（高×宽），门扇总数为8扇，总净宽80m，门顶安装高程197.31m 。
在施工过程中，业主考虑到该河段上游为林区，汛期漂浮物较多，认为橡胶坝泄流有更大的优势。
于2005年12月要求设计单位对大坝泄流建筑物进行设计变更，将坝顶溢流段挡水建筑物由翻板坝改为橡胶坝，并要求将橡胶坝坝袋高度定为3.5m。
设计公司接到要求变更通知后立即安排人员开展工作，并提供设计说明文本和相关图纸。
2洪水复核2.1设计标准根据《水利水电工程等级及洪水标准》SL252—2000，确定设计洪水为20年一遇，校核洪水为100年一遇。
由原设计资料查得：设计Q mp=1989m3/s、相应的下游水位为195.24m校核Q mp=3026m3/s，相应的下游水位为197.92m2.2坝顶过水深的计算为使橡胶坝操作方便，橡胶坝分为两段，在坝中间设一中墩隔开，中墩厚度为1.0m。
溢流宽度B定为79m，固定堰仍为实用堰，堰顶高程更变为193.81m。
当遭遇设计洪水标准以下的洪水时可塌坝由坝顶溢流，缩短洪水在库内的滞留时间，降低水库洪水位。
其过流能力采用流量公式Q=σεMB H03/2进行计算，根据橡胶坝设计规范提供的资料，橡胶坝塌坝后流量系数可采用m=0.36。
因式上各参数均与设计水头有关，不能直接解出H d，故采用试算法求解。
设H d＝6.25m，按坝前水位查得河道过水断面面积为Ω＝862m2,又知设计洪水流量为Q＝1989 m3/s，则V0=1989/862=2.30ｍ/ｓ，行近流速水头为0.30m，H0＝6.25+0.30＝6.55m。
楚岘河橡胶坝工程施工组织设计
1 橡胶坝设计楚岘河规划建设橡胶坝3座，分别位于桩号7+210和桩号8+260处（2座），分别命名为坝1和坝2（右）、3（左），坝长分别为B 1=50m 、B 2=42m 、B 3=25m ，坝高均为3.5m 。
1.1 水力计算1.1.1 确定原则1、橡胶坝挡水位应略低于两岸地面高程或采取截(或排)渗措施，以防两岸渍涝灾害影响。
2、根据当前坝袋生产技术和规范要求，坝袋挡水高度≤5.0m 。
3、橡胶坝底板高程一般高于河床底高程0.2～0.4m 。
4、适当抬高蓄水位，以满足引水、景观等要求。
1.1.2 设计蓄水位根据楚岘河河道治理方案，坝1处河道底高程为54.70m ，坝2、3处为62.80m ，坝底板高程高于河底高程0.3m ，坝高3.5m ，挡水位分别为58.50m 和66.60m 。
1.7.3 泄流能力复核橡胶坝的泄洪能力采用《橡胶坝设计规范》（SL227－98）附录A 公式计算：230H g 2m σεB Q = (4-2-1)式中：Q —过坝流量，m 3/s ；B 0—橡胶坝溢流断面的平均宽度，m ； H 0—计入行近流速水头的堰顶水头，m ； g —重力加速度，采用9.81m/s 2；m —流量系数，坝袋完全塌平时视作宽顶堰，取m =0.36；ε—堰流侧收缩系数，按《水闸设计规范》“SL265－2001”附录A 公式计算，近似取定值0.985；σ—堰流淹没系数，查规范“SL265-2001”表A..0.1-2。
在河道行洪时，本橡胶坝需完全坍平，坝泄流按宽顶堰计算。
经复核结果表明，坝前水位较原规划洪水位相差较小，基本不影响上游河道的行洪安全，所确定的尺寸及条件完全能满足过流要求。
1.7.4 溢流能力复核橡胶坝泄流能力，采用《橡胶坝设计规范》(SL227－98)附录 A 双锚固充水橡胶坝公式计算。
计算公式如下：2302H g m B Q σε= (4-3-1)H h 0037.0H H 0951.0H h 0913.01630.0m 201+++= (4-3-2)1210111H h 1088.0H H 7053.0H h 2533.02127.0H H++= (4-3-3) 式中：Q —过坝流量，m 3/s ；B 0—溢流断面的平均宽度，m ； h 0—计入行近流速水头的堰项水头，m ；m —流量系数；ε—堰流侧收缩系数，按规范“SL265-2001”附录A 公式计算，ε=0.98； σ—堰流淹没系数，查规范“SL265-2001”表A.1.2； H 0—坝袋内压水头，m ；H —运行时坝袋充胀的实际高度，m ； h 1—坝上游水深，m ； h 2—坝下游水深，m ； H 1—设计坝高，m 。
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陂头设计计算书目录1 工程概况 (1)1.1陂头布置 (1)1.2水文资料 (2)1.3地质资料 (2)1.4等级及安全系数 (2)1.5地震烈度 (2)2 主要计算公式及工况 (3)2.1主要计算公式 (3)2.1.1 防渗计算 (3)2.1.2 整体稳定及应力计算公式 (3)2.1.3 消能防冲计算 (4)2.2计算工况 (6)2.2.1 防渗计算工况 (6)2.2.2 整体稳定及应力计算工况 (6)2.2.3 消能防冲计算 (7)3 梅岗橡胶坝计算 (9)3.1渗流稳定计算 (9)3.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (9)3.3消能计算 (12)4 双孖橡胶坝计算 (14)4.1渗流稳定计算 (14)4.2橡胶坝整体稳定及应力计算 (14)4.3消能计算 (17)1工程概况1.1 陂头布置本工程拦河陂头有2座，分别是位于肋下河的梅岗陂和甲子河的双孖陂，主要作用是壅水灌溉。
（1）梅岗陂梅岗陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为 5.60m，坝袋净高4.10m，坝袋长20.82m，设计正常挡水位9.70m。
坝底板顺水流方向长度18.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程3.60m，齿槽底高程为3.00m，建筑物基础均坐落在残积土。
两侧边墙墙顶高程为10.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
（2）双孖陂双孖陂采用橡胶坝形式，橡胶坝底板高程为8.50m，坝袋净高3.50m，坝袋长26.0m，设计正常挡水位12.00m。
坝底板顺水流方向长度15.00m，底板厚2.00m，上、下游两端设齿槽，坝体段基面大部高程6.70m，齿槽底高程为6.20m，建筑物基础均坐落在全风化泥质粉砂岩。
左侧边墙墙顶高程为14.00m，右侧边墙墙顶高程为12.50m，为满足坝袋锚固要求，边墙迎水坡坡比为1:0.5，底板与两侧边墙采用U型C25钢筋砼结构。
1.2 水文资料根据水文计算成果，可知陂头的水位资料，详见陂头特征水位表1.2-1。
表1.2-1 陂头特征水位表1.3 地质资料根据地质报告，陂头地基主要物理指标见表1.3-1。
表1.3-1 陂头地基地质主要物理指标表1.4 等级及安全系数陂头为三级建筑物，根据《水闸设计规范》（SL265-2001），水闸整体抗滑稳定安全系数：基本组合Kc＝1.25，特殊组合Kc＝1.10。
土基上闸室基底应力最大值与最小值之比的允许值：基本组合为2.0，特殊组合为2.5。
1.5 地震烈度惠州市基本地震烈度为VI，按《水闸设计规范》（SL265-2001），设计时不考虑地震作用。
2 主要计算公式及工况2.1 主要计算公式2.1.1 防渗计算2.1.1.1渗径长度计算橡胶坝闸基防渗长度可按《水闸设计规范》（SL265-2001）公式计算：H C L ∆⨯=式中 L —防渗长度（m ）； H ∆—上下游水位差（m ）；C —渗径系数，参照规范表4.3.2。
2.1.2 整体稳定及应力计算公式由于该橡胶坝在垂直水流方向的结构布置及受力情况对称，根据《水闸设计规范》（SL265－2001），坝体段地基承受单向偏心荷载的作用，假定坝体基底压力呈线性分布，可按偏心受压公式来计算。
W M A G P ∑∑±=max min （7.3.4－1）式中：max min P ―闸室基底应力的最大值或最小值（kPa ）；∑G ―作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内，kN ）；∑M ―作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（kN ·m ）；A ―闸室基底面的面积（m2）；W ―闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3）。
闸室抗滑稳定性验算按下式计算：[]C C K H G f K ≥∑∑= （7.3.6-1）式中：c K ―沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；f ―闸室基底面与地基之间的摩擦系数；H ∑―作用在闸室上的全部水平向荷载（kN ）。
抗浮稳定计算公式如下：f V K U =∑∑ （7.3.16）式中：f K ―闸室抗浮稳定安全系数；V ∑―作用在闸室上全部向下的铅直力之和（kN ）；U ∑―作用在闸室基底面上的扬压力（kN ）。
不论水闸级别和地基条件，在基本荷载组合条件下，闸室抗浮稳定安全系数不应小于1.10；在特殊荷载组合条件下，闸室抗浮稳定安全系数不应小于1.05。
2.1.3 消能防冲计算先根据《水力计算手册》（武汉水利电力学院水力学教研室编）判别是否需要建立消力池：如跃后水深"c h ＜出池河床水深's h ，则不需建立消力池；如跃后水深"c h ＞出池河床水深's h ，则需建立消力池，根据《水闸设计规范》（SL265－2001）附录B ，消力池深度可按公式（B.1.1-1～B.1.1-4）计算：Z h h d s c ∆--='"0σ（B.1.1-1）25.02132"))(181(2b b gh q h h c c c -+=α （B.1.1-2）0222203=+-ϕαg q h T h c c（B.1.1-3）2"22'2222c s gh q g g q Z αϕα-=∆ （B.1.1-4）式中：d ——消力池深度（m ）；σ0——水跃淹没系数，可采用1.05～1.10，取σ0＝1.1；φ——孔流流量系数，可采用0.95～1.0，取φ＝1.0；"c h ——跃后水深（m ）；h c ——收缩水深（m ）；α——水流动能校正系数，可采用1.0～1.05，取α＝1.05；q ——过闸单宽流量（m 2/s ），q ＝Q /B 0；b 1——消力池首端宽度（m ）；b 2——消力池末端宽度（m ）；T 0——由消力池底板顶面算起的总势能（m ），这里，不计行近流速；ΔZ ——出池落差（m ）；'h——出池河床水深（m）。
s2.2 计算工况2.2.1 防渗计算工况a、梅岗陂上游正常蓄水位9.70m，对应下游无水（即护坦高程5.40m）。
b、双孖陂上游正常蓄水位12.00m，对应下游无水（即水位为6.70m）。
2.2.2 整体稳定及应力计算工况（1）基本资料根据《水闸设计规范》（SL265-2001）规定，土基上的闸室稳定计算应满足下列要求：在各种计算情况下，坝体段基底应力不大于地基允许承载力，最大基底应力不大于地基允许承载力的1.2倍。
坝体段基底应力的最大值与最小值之比不大于《水闸设计规范》7.3.5条规定的允许值。
根据地质资料，地基为中等坚实，查表7.3.5知坝体段基底应力最大值与最小值之比的允许值为：基本荷载组合时为2.0，特殊荷载组合时为2.5。
沿坝体段基底面的抗滑稳定安全系数不小于《水闸设计规范》7.3.13条规定的允许值。
橡胶坝为三级建筑物，查表7.3.13知沿坝体段基底面抗滑稳定安全系数的允许值为：基本组合Kc＝1.25，特殊组合Kc＝1.10。
（2）计算工况a、梅岗陂基本工况：1）完建情况，橡胶坝上下游无水，以确定地基应力。
2）设计工况，上游为正常蓄水位9.70m，下游无水（即底板止水高程5.10m）。
b、双孖陂基本工况：1）完建情况，陂头上下游无水，以确定地基应力。
2）设计工况，上游为正常蓄水位12.00m，下游无水（即底板止水高程8.00m）。
2.2.3 消能防冲计算根据橡胶坝实际运行情况：a、梅岗陂（1）设计洪水期工况，橡胶坝塌坝运行，上下游基本无水头差。
（2）正常运行工况，橡胶坝上过水深度较小，一般情况下不大于0.20m。
（3）正常运行期间塌坝检修工况，此时上游为正常蓄水位9.70m，下游无水（下游护坦高程5.40m），橡胶坝上下游水头差为4.30m。
因此，本次设计选取上下游水头差最大的塌坝检修工况进行消能防冲计算。
b、双孖陂（1）设计洪水期工况，橡胶坝塌坝运行，上下游基本无水头差。
（2）正常运行工况，橡胶坝上过水深度较小，一般情况下不大于0.20m。
（3）正常运行期间塌坝检修工况，此时上游为正常蓄水位12.00m，下游无水（下游护坦高程6.42m），橡胶坝上下游水头差为5.58m。
因此，本次设计选取上下游水头差最大的塌坝检修工况进行消能防冲计算。
3 梅岗橡胶坝计算3.1 渗流稳定计算上游正常蓄水位9.70m，下游无水，即5.40m。
经计算，上下游水位差△H＝4.30m。
根据地质报告得知橡胶坝建基面以下为全风化泥质粉砂岩，其容许渗径系数C=3～5，偏安全考虑，查规范表 4.3.2取C＝5。
则初拟坝基防渗长度为：L=5×4.3=21.50m。
橡胶坝底板水平投影长度为29.00m，其中进口段长7.00m，坝体段长18.00m，斜坡段4.00m。
因此，拟定的橡胶坝基础防渗长度满足防渗要求。
3.2 橡胶坝整体稳定及应力计算根据地质资料显示，地基为全风化泥质粉砂岩，容许承载力【R】＝140~160Kpa，f值取0.3进行计算。
橡胶坝坝体段稳定及应力计算见计算简图及表3.2-1～2图3.2-1 工况一：完建工况P2P1Pf1Pf23.3 消能计算根据双孖橡胶坝的实际运行情况，选取上下游水头差最大的工况进行计算，即塌坝检修工况，此时上游为正常蓄水位9.70m，下游常水位6.60m（下游水深1.20m），橡胶坝上下游水头差为3.10m。
利用PC－1500程序集中“D-25”进行计算。
计算得：取消力池长度为14.00m，深度为0.80m。
计算附稿：**************************************************************************** 底流式消能工水力计算程序 D-25 ****************************************************************************工程名:梅岗一.基本资料1.消能结构类型: 挖深式消力池2.消力池平面型式: 等宽消力池3.以下游河床为基准面的上游总能头 E0:4.3 (米)4.下泄流量 Q: 132.36 (立方米/秒)5.下游水深 Ht: 1.2 (米)6.泄水建筑物的流速系数 f1: 0.957.消力池出口流速系数 f2: 0.958.消力坎流速系数 f3: .99.消力坎流量系数 m: .4210.消力池宽度 B: 20.82 (米)二.计算中采用的基本公式1.收缩水深hc的基本算式E01=Hc+q*q/(2*g*f1^2*Hc^2)式中 q－收缩断面的单宽流量;E01-以消力池底面为基准面的上游总能头.2.共轭水深Hc″A.等宽消力池Hc″=Hc*(SQR(1+8*Fr)-1)/2式中 Fr－收缩断面的弗汝德数 Frc=Vc*Vc/(g*Hc),Vc为收缩断面流速.B.扩散消力池按下列关系式计算(Hc^2-Hc″^2)*(B+Bk)=4*Q*Q*(1/Bk/Hc″-1/B/Hc)/g3.水跃长度LjA.等宽消力池Lj=6.9*(Hc″-Hc)B.扩散消力池Fr<6时, Lj=(1+0.6*Fr)*Hc″Fr>=6时, Lj=4.6*Hc″Fr>17时, Lj=B*L/(B+.1*L*tg)式中L－等宽矩形明渠中水跃长度,L=10.3*Hc(SQR(Fr)-1)^.81.4.消力池长度LkLk=(0.7～0.8)*Lj (采用0.75Lj)5.消力池深度SS=1.05*Hc″－Ht－q1*q1*(1/(f2*Ht)^2-1/(1.05*Hc″)^2)/(2*g) 式中q1－消力池出口断面的单宽流量.三.计算结果1.收缩水深Hc: 0.7467 (米)2.收缩断面的弗汝德数Fr: 9.90743.共轭水深Hc″: 2.9712 (米)4.水跃长度Lj: 15.3496 (米)5.消力池深度S: 0.7119 (米)6.消力池长度Lk: 13.5122 (米)7.消力池宽度B: 20.8200 (米)4 双孖橡胶坝计算4.1 渗流稳定计算上游正常蓄水位12.00m，下游无水，即6.70m。