某江水利枢纽拱坝设计计算书毕业论文

某江水利枢纽拱坝设计计

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目录

第一章调洪演算 (3)

1.1调洪演算的原理 (3)

1.2泄洪方案的选择 (3)

1.2.1 对三种方案进行调洪演算 (3)

1.2.2 对三种方案分别计算坝顶高程 (7)

1.2.3 对三种方案进行比较 (9)

第二章大坝工程量比较 (10)

2.1大坝剖面设计计算 (10)

2.2工程量比较 (16)

第三章第一建筑物——大坝的设计计算 (18)

3.1拱坝的剖面设计以及拱坝的布置 (18)

3.1.1 坝型选择双曲拱坝 (18)

3.1.2 拱坝的尺寸 (18)

3.2荷载组合 (19)

3.3拱坝的应力计算 (20)

3.3.1 对荷载组合⑴，⑵，⑶使用FORTRAN程序进行电算 (20)

3.3.2 对荷载组合⑷进行手算 (22)

3.4坝肩稳定验算 (31)

3.4.1 计算原理 (31)

3.4.2 验算工况 (31)

3.4.3 验算步骤 (32)

第四章泄水建筑物的设计 (38)

4.1泄水建筑物的型式尺寸 (38)

4.2坝身进水口设计 (38)

4.2.1 管径的计算 (38)

4.2.2 进水口的高程 (38)

4.3泄槽设计计算 (39)

4.3.1 坎顶高程 (39)

4.3.2坎上水深h c (39)

4.3.3反弧半径R (40)

4.3.4 坡度（直线段）：与孔身底部坡度一致。 (40)

4.3.5 挑射角θ=20° (40)

4.4 导墙设计 (40)

4.5消能防冲计算 (41)

4.5.1水舌挑距 (41)

4.5.2冲刷坑深 (42)

参考文献 (45)

附录一 (46)

附录二 (47)

第一章 调洪演算

1.1 调洪演算的原理

先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线相交得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应的水库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方案孔口最大泄流量应接近并不超过容许值，库水位又相对比较低。

1.2 泄洪方案的选择

1.2.1 对三种方案进行调洪演算

⑴4表孔+2中孔 ⑵2浅孔+2中孔 ⑶4中孔

方案一: 4表孔+2中孔

表孔: 堰顶高程179m ，孔宽12m

流速系数m=0.48 , 孔口面积B=4×12=48m 单孔流量2

/30

12H g mB Q =

中孔: 进口高程135m, 出口高程130m, 孔口宽7.5m, 高7m

闸门开度a=7.0m, 孔口宽度B=2×7.5=15m, μ=0.96-0.227a/H 0 单孔流量2

/10

22H g aB Q μ=

表1—1 4表孔+2中孔方案

表1—2

图1-1 4表孔+2中孔方案

起调流量3533.483m³/s，用列表试算法进行洪水调节，根据以上表格可以得出：

最大泄洪流量: 设计 6235.7m 3/s 校核 7483.2m 3/s 最高水位: 设计 188.42m 校核 190.9m 方案二: 2浅孔+2中孔

浅孔: 进口高程164米, 出口高程158米, 孔口宽9.0米, 高8.0米 侧收缩系数μ=0.96-0.227a/H 0

单孔流量012gH aB Q μ=

m a 0.8= m B 0.1820.9=⨯=

中孔: 进口高程135米, 出口高程130米, 孔口宽7.5米, 高7.0米

侧收缩系数μ=0.96-0.227a/H 0 单孔流量022gH aB Q μ=

m a 0.7= m B 1525.7=⨯=

表1—3 2浅孔+2中孔方案

表1—4

图1-2 2浅孔+2中孔方案

起调流量5482.713m ³/s ，用列表试算法进行洪水调节，根据以上表格可以得出：

最大泄洪流量: 设计 6534m 3/s 校核 6873m 3/s 最高水位: 设计 .81m 校核 .89m 方案三: 4中孔

中孔: 进口高程135米, 出口高程130米, 孔口宽7.6米, 高7.0米 单孔流量022gH aB Q μ= 侧收缩系数μ=0.96-0.227a/H 0

m a 0.7= m B 4.3046.7=⨯=

表1-5 4中孔方案

表1—6

图1-3 4中孔方案

最大泄洪流量: 设计 6532m /s 校核 66m /s 最高水位: 设计 .97m 校核 .9m

1.2.2 对三种方案分别计算坝顶高程

坝顶超出水库静水位的高度△h 为

h h h h c z ++=∆-%10%5

式中 %10~%5h ——波浪高（ｍ） g

V gD V h 3

/12012/230%10~%5)

/(0076.0=

其中2

0/V gD ＝20~250时为累积频率5%的波高%5h ，2

0/V gD =250~1000时为累积频率10%的波高%10h