钟吕水利枢纽复合土工膜防渗面板堆石坝设计计算书.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.方案选择81.2 防浪墙顶高确定81.2.1设计洪水位+正常运用情况81.2.2正常蓄水位+正常运用情况91.2.3校核洪水位+非常运用情况101.2.4防浪墙顶高程的确定11第二章 L型挡墙计算122.1 L型挡墙尺寸设计122.2工况分析122.2.1 L型挡墙完全露出在水面以上122.2.2 L型挡墙在设计洪水情况下132.2.3 L型挡墙在校核洪水情况下152.3 基础承载力验算162.4 抗滑稳定验算172.5 抗倾覆验算182.6 配筋计算18第三章 坝坡稳定计算213.

2、1坝体边坡拟定213.2堆石坝坝坡稳定分析213.2.1计算公式213.2.2计算过程及结果21第四章 复合土工膜计算234.1复合土工膜与垫层间的抗滑稳定计算234.2复合土工膜的应力校核计算23第五章 趾板设计265.1设计趾板剖面265.2趾板剖面的计算26第六章 副坝设计286.1 副坝顶宽验算286.2 强度和稳定验算286.2.1 荷载计算296.2.2 稳定验算29第七章 拦洪水位确定307.1洪水调节原理307.2隧洞下泄能力曲线的确定307.3 P=5%洪水调洪计算317.4计算结果32第八章 施工组织设计（专题）348.1主体工程量计算348.1.1 计算公式及大坝分期说明

3、348.1.2 计算过程358.2 工程量清单计算378.2.1 堆石坝工程量计算378.2.2 副坝工程量计算388.2.3 趾板工程量计算408.2.4 L型挡墙工程量计算408.3堆石体施工机械选择及数量计算408.3.1 机械选择408.3.2 机械生产率及数量计算408.4 开挖机械选择428.5混凝土工程机械数量计算428.5.1 趾板428.5.2 L型挡浪墙428.5.3 素混凝土及无砂混凝土428.5.4 副坝438.5.5 混凝土工程机械选择数量计算438.6 导流隧洞施工计算438.6.1 基本资料438.6.2 开挖方法选择438.6.3钻机爆破循环作业项目及机械设备的

4、选择448.6.4开挖循环作业组织44参考文献47附图一：水库水位-库容关系曲线48附图二：坝址水位-流量关系曲线49附图三：设计洪水过程线(P=2%)50附图四：校核洪水过程线(P=0.1%)51附图五：调洪演算QH曲线(设计)52附图六：拦洪水位确定54附图七：0.4mm土工膜厚度验算54附图八：0.6mm土工膜厚度验算55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： (1-1)式中 , 计算时段初、时段末的入库流量，m3/s；, 计算时段初、时段末的平均下泄流量，m3/s； 时段初、时段末水库蓄水量之差，

5、m3； 计算时段，一般取16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1.1.2.1调洪演算原理由于本设计中资料有限，仅有p=2%、p=0.1%的流量及相应的三日洪水总量，无法准确画出洪水过程线。设计中采用三角形法模拟洪水过程线。根据洪峰流量和三日洪水总量，可作出一个三角形，根据水量相等原则，对三角形进行修正，得到一条模拟的洪水过程线，如图1-1,图1-2 。根据本工程软弱岩基，选用单宽流量约为2050m3/s，允许设计洪水最大下泄流量245m3/s，故闸门宽度约为4.9m12.5m，选择四种宽度进行比较，假定堰宽分别为

6、8m、10m和12m,并假定两个堰顶高程，由于假定的堰顶高程比较接近，故根据公式求得的也非常接近，所以每个堰宽中只选择一种堰顶高程及其相应的作出HQ关系曲线。正常蓄水位275.5m，对应库容为1879.0万m3。通过洪水资料，作出设计情况和校核情况下的洪水过程线；假定堰高、堰宽，确定各情况下的起调流量；假定不同的下泄流量q,由洪水过程线求出库容V，由库容V，查水位-库容曲线，找出相应的水位H，从而，对于每一组情况下可作出一条QH水位上升曲线；根据公式,又可作出一条QH泄流曲线；对应于每一种情况，可从QH图中确定相应的Q和H值。1.1.2.2计算公式 (1-2)式中：侧收缩系数，取=0.9；m流

7、量系数，m=0.5； B溢流孔口净宽； H堰上水头。由于河床比较软弱，岩层褶皱和挠曲常见，断层裂隙发育。所以取溢洪道单宽流量。 (1-3)式中：B 溢流孔口净宽； 最大下泄限制流量；260； Q 单宽流量。1.1.2.3调洪演算过程（1）洪水过程线图1-1 P=2%的洪水过程线图1-2 P=0.1%的洪水过程线（2）泄水建筑物泄流能力曲线计算方案一：堰顶高程274m表1-1，堰顶=274.0时流量与库水位关系计算表假定流量qi（m3/s）面积Si （2）增加库容总库容V相应水位Z（m）Vi（万m3）（万m3）设计情况245.2 868.9 312.8 2098.7 277.7 192.4 10

8、87.0 391.3 2177.1 278.4 148.8 1280.7 461.1 2246.9 279.0 104.0 1505.0 541.8 2327.7 279.7 校核情况400.0 1246.8 448.8 2234.7 278.9 290.4 1687.7 607.6 2393.4 280.3 228.8 1962.7 706.6 2492.4 281.2 172.0 2250.2 810.1 2595.9 282.2 方案二：堰顶高程273m表1-2，堰顶=273.0时流量与库水位关系计算表假定流量qi（m3/s）面积Si （2）增加库容总库容V相应水位Z（m）Vi（万m3）

9、（万m3）设计情况245.2 868.9 312.8 2036.6 277.1 192.4 1087.0 391.3 2115.1 277.8 148.8 1280.7 461.1 2184.8 278.5 104.0 1505.0 541.8 2265.6 279.2 校核情况400.0 1246.8 448.8 2172.6 278.4 290.4 1687.7 607.6 2331.4 279.8 228.8 1962.7 706.6 2430.4 280.7 172.0 2250.2 810.1 2533.9 281.6 方案三：堰顶高程272m表1-3，堰顶=272.0时时流量与库水

10、位关系计算表假定流量qi（m3/s）面积Si （2）增加库容总库容V相应水位Z（m）Vi（万m3）（万m3）设计情况245.2 868.9 312.8 1974.5 276.6 192.4 1087.0 391.3 2053.0 277.3 148.8 1280.7 461.1 2122.8 277.9 104.0 1505.0 541.8 2203.5 278.6 校核情况400.0 1246.8 448.8 2110.6 277.8 290.4 1687.7 607.6 2269.3 279.2 228.8 1962.7 706.6 2368.3 280.1 172.0 2250.2 81

11、0.1 2471.8 281.0 方案四：堰顶高程271m表1-4，堰顶=271.0时流量与库水位关系计算表假定流量qi（m3/s）面积Si （2）增加库容总库容V相应水位Z（m）Vi（万m3）（万m3）295.2 668.2 240.6 1840.2 275.4 设计情况245.2 868.9 312.8 1912.4 276.0 192.4 1087.0 391.3 1991.0 276.7 148.8 1280.7 461.1 2060.7 277.4 104.0 1505.0 541.8 2141.4 278.1 校核情况400.0 1246.8 448.8 2048.5 277.2

12、290.4 1687.7 607.6 2207.2 278.7 228.8 1962.7 706.6 2306.2 279.6 172.0 2250.2 810.1 2409.7 280.5 表1-5，根据公式作出HQ关系曲线的计算列表：H0B1Q1B2Q2B3Q3H(271)H(272)H(273)H(274)1 8 17.5 10 21.9 12 26.4 272.0 273.0 274.0 275.0 2 8 48.6 10 61.1 12 73.7 273.0 274.0 275.0 276.0 3 8 87.6 10 110.7 12 133.8 274.0 275.0 276.0 277.0 4 8 132.3 10 167.9 12 203.5 275.0 276.0 277.0 278.0 5 8 181.5 10 231.2 12 280.9 276.0 277.0 278.0 279.0 6 8 234.0 10 299.3 12 364.7 277.0 278.0 279.0 280.0 7 8 289.1 10 371.5 12 453.8 278.0 279.0 280.0 281.0 8 8 346.2 10 446.8 12 547.4 279.0 280.0 281.0 282.0 9 8 413.1 表1-