B江水利枢纽堆石坝设计计算书（正常蓄水位276.3米）.doc

1、目 录第一章 调洪演算41.1 洪水调节计算41.1.1 洪水调节计算方法41.1.2 洪水调节具体计算41.1.3 计算结果统计61.2 防浪墙顶高确定61.2.1 正常蓄水位和设计设计洪水位状况81.2.2 校核状况8第二章 L型挡墙计算102.1 荷载计算102.1.1荷载计算方法102.1.2工况一：正常蓄水位112.1.3工况二：校核洪水位122.2 最危险工况判定132.3 L型挡墙的抗滑稳定计算132.4 L型挡墙的基底应力计算142.5 L型挡墙抗倾覆稳定计算152.6 L型挡墙配筋计算162.6.1墙身配筋计算162.6.2底板配筋计算17第三章 复合土工膜强度及厚度校核20

2、3.1 0.4mm厚土工膜203.2 0.6mm厚土工膜20第四章 坝坡稳定计算224.1坝体边坡拟定224.2堆石坝坝坡稳定分析224.2.1计算公式224.2.2计算过程及结果23第五章 坝坡面复合土工膜稳定计算245.1混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算245.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算24第六章 趾板设计256.1设计趾板剖面256.2趾板剖面的计算256.2.1岸坡段趾板剖面256.2.2河床段趾板剖面266.3趾板配筋27第七章 副坝277.1副坝设计277.2 强度和稳定验算297.2.1荷载计算297.2.1.1工况一（正常蓄水位）297.2.1.2工况二（设计洪水

3、位）307.2.1.3工况三（校核洪水位）30第八章 溢洪道设计318.1溢洪道基本参数确定318.2堰面曲线32第九章 施工组织设计339.1工程量清单计算339.1.1 工程量计算339.1.1.1 工程量计算的依据及项目划分339.1.1.2主坝工程量计算339.1.1.2.1各剖面工程量339.1.1.2.2各坝段工程量及合计339.1.1.2.3趾板段工程量349.1.1.2.4主坝工程量合计359.1.1.3副坝工程量计算369.1.2工程量清单379.2 拦洪水位确定389.2.1洪水调节原理389.2.2隧洞下泄能力曲线的确定389.3主体工程量计算419.3.1 计算公式及大

4、坝分期说明419.3.2 计算过程439.4 施工机械选择及数量分析479.5混凝土工程量及机械数量计算499.5.1 趾板499.5.2 混凝土面板509.5.3 挡浪墙529.5.4 副坝529.5.5 混凝土工程机械选择数量计算529.5.5.1 混凝土工程最大工作强度计算529.5.5.2 混凝土拌合设备数量计算539.6 导流洞施工计算539.6.1基本资料549.6.2开挖方法选择549.6.3钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择549.6.4开挖循环作业组织549.6.4.1 确定开挖断面面积S549.6.4.2 炮眼数量的确定和布置549.6.4.3 循环作业进尺计算549.6

5、.4.4确定钻孔、出渣机械数量559.6.4.5计算总工期559.6.4.6 隧洞开挖主要机械汇总表55设计洪水过程线(P=0.1%)57校核洪水过程线(P=2%)58堰顶高程271m流量关系曲线59堰顶高程272m流量关系曲线60堰顶高程273m流量关系曲线61堰顶高程272水位流量关系曲线（校核）（B=10m）620.4mm土工膜厚度验算650.6mm土工膜厚度验算67第一章 调洪演算1.1 洪水调节计算1.1.1 洪水调节计算方法利用瞬态法，结合水库特有条件，得出专用于水库调洪计算的实用公式如下： Q-q=v/t （1-1）式中：Q 计算时段中的平均入库流量（m3/s）；q 计算时段中的

6、平均下泄流量（m3/s）；v 时段初末水库蓄水量之差(m3)；t 计算时段，一般取1-6小时，本设计取4小时。即在一个计算时段内，入库水量与下泄水量之差为该时段中蓄水量的变化。1.1.2 洪水调节具体计算用三角形法（高切林法）拟出洪水过程线，如附图3、4。根据本工程软弱岩基，选用单宽流量约为2040 m3/s，允许设计洪水最大下泄流量255 m3/s，故闸门宽度约为6.25m12.5m，选择三种宽度进行比较，假定溢流前缘净宽分别为8m、9m和10m,并假定三个堰顶高程，绘制出ZQ曲线。并根据公式求得的溢流堰的泄水能力曲线。设计时用AutoCAD作图计算，在设计和校核洪水过程线图中，每单位面积代

7、表库容360m3。正常蓄水位276.3m，库容为1969.9万m3；绘图（如附图，列表计算各曲线坐标点参数如下：表1-1 设计洪水水位流量关系曲线高程（m）下泄流量（m3/s）增加库容 （104m3）初始库容（m3）总库容（m3）相应水位（m）271200312.11631030020831300277.50250240.81631030020118300276.85300164.81631030019358300276.16 272 200312.11631030020831300277.50 250240.81631030020118300276.85 300164.81631030019

8、358300276.16273200312.11631030020831300277.50250240.81631030020118300276.85300164.81631030019358300276.16由于B=8,9,10m时计算结果类似故近似相同表1-2 下泄能力曲线闸门宽（m）堰上水头（m）侧收缩系数下泄流量Q(m3/s)堰顶高程271m时水位（m)堰顶高程272m时水位（m)堰顶高程273m时水位（m)800.950.0027127227310.9516.9027227327420.9547.8027327427530.9587.8127427527640.95135.19275

9、27627750.95188.9427627727860.95248.3627727827970.95312.9727827928080.95382.38279280281900.950.0027127227310.9519.0127227327420.9553.7827327427530.9598.7927427527640.95152.0927527627750.95212.5627627727860.95279.4127727827970.95352.0927827928080.95430.182792802811000.950.0027127227310.9521.1327227327

10、420.9559.7627327427530.95109.7627427527640.95168.9927527627750.95236.1827627727860.95310.4527727827970.95391.2127827928080.95477.98279280281注：流量系数m=0.502根据上表数据并在刚刚所绘的HQ图中绘出P=0.1%时的水位下泄量曲线（见附图五、六、七）,两曲线的交点横坐标即为设计状况下最大下泄量,纵坐标即为设计状况下水库水位的最高值.1.1.3 计算结果统计表1-3 方案比较表方案堰顶高程(m)堰顶宽（m）设计洪水位(m)设计下泄流量(m3/s)1271

11、8276.97244.0022719276.71260.10327110276.5275.0042728277.4210.0052729277.21226.00627210277.00225.0072738277.75175.0082739277.6191.00927310277.5207.50注：发电引用最大流量5m3/s，相对较小，在计算时不予考虑。以上方案中，设计下泄流量均不大于允许最大下泄流量255m3/s，因而方案的选择需通过经济技术比较选定。本设计对此只做定性分析。各个方案中应选择在满足最大下泄流量的情况下下泄能力较大的方案。方案2与方案6较好。但是方案2的溢洪道开挖量较大，而下泄

12、能力变化不大，所以选择方案6，即堰顶高程272.0m，溢流孔口净宽10m；表1-4 校核洪水水位流量关系曲线：高程（m）流量（m3/s)增加库容（m3）初始库容（m3）最终库容（m3）水位（m）27220065980001771000024308300279.2525057800001771000023490300279.1030049950001771000022705300278.91根据上表数据并在刚刚所绘的HQ图中绘出P=0.1%时的水位下泄量曲线（见附图八）,两曲线的交点横坐标即为校核状况下最大下泄量,纵坐标即为校核状况下水库水位的最高值.综上所述该方案设计洪水位277m，设计下泄流量225.00 m3/s；校核洪水位278.50m，校核泄洪量360.0m3/s。1.2 防浪墙顶高确定根据碾压式土石坝设计规范,堰顶上游L型挡墙在水库静水位以上高度按下式确定： y=R+e+A （1-2）式中 y坝顶超高 R最大波浪在坝坡上的爬高，按h1%算E最大风雍水面高度，按hz算A安全超高。库区多年平均最大风速12.6 m/s，吹程1.6Km。表1-5 土坝坝顶安全超高值(m)运用情况坝 的 级 别IIIIIIIV、V正常1.51.00.70.