粘土斜心墙土石坝设计计算书.doc

1、目 录第一章 调洪计算- 2 -第二章 坝顶高程计算- 8 -第三章 土石料的设计- 10 -3.1粘性土料的设计- 10 -3.1.1计算公式- 10 -3.1.2 计算结果- 11 -3.1.3 土料的选用- 11 -3.2 砂砾料设计133.2.1 计算公式133.2.2 计算成果13第四章 渗流计算174.1计算方法174.2.计算断面与计算情况174.3 逸出点坡降计算：21第五章 大坝稳定分析215.1 计算方法225.2源程序（VB）235.3 工况选择与稳定计算成果28第六章 细部结构计算286.1 反滤层的设计计算：286.1.1 防渗墙的反滤层：286.1.2 护坡设计：2

2、9第七章 隧洞水力计算307.1 设计条件307.2 闸门型式与尺寸317.3平洞段底坡317.4 隧洞水面曲线的计算：31第八章 施工组织设计378.1 施工导流计算37第一章 调洪计算主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。正常运用（设计）洪水重现期100年；非常运用（校核）洪水重现期200年。采用隧洞泄洪方案水库运用方式：洪水来临时用闸门控制下泄流量等于来流量，水库保持汛前限制水位不变，当来流量继续加大，则闸门全开，下泄流量随水位的升高而加大，流态为自由泄流。调洪演算原理 采用以峰控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，得出设计与校核洪水过程线.图 1-1拟定几组不同堰顶高程

3、及孔口宽度B的方案。堰顶自由泄流公式Q=Bm(2g)1/2H3/2可确定设计洪水和校核洪水情况下的起调流量Q起，由Q起开始，假定三条泄洪过程线（为简便计算，假设都为直线），在洪水过程线上查出Q泄，并求出相应的蓄水库容V。根据库容水位关系曲线可得相应的库水位H，由三组（Q泄，H）绘制的QH曲线与由Q=Bm(2g)1/2H3/2绘制的QH曲线相交，所得交点即为所要求的下泄流量及相应水位。 方案一：=2811m, B=8m起调流量=0.80.50289.6=370.19 m3/s设计洪水时：Q设 =1680 m3/s计算QH曲线列表如下：表1-1假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水

4、库总水量V（10）水库水位H（m）70031.86462.562825.0956037.57468.452825.3542044.07474.952825.64QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =490.0m3/s，H=2825.5 m校核洪水时： Q校=2320 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-2假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）87051.12482.002285.9567761.64492.522826.4148373.06503.942826.74图1-2QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点

5、为：Q泄 =555.0m3/s，H=2826.6 m。方案二：=2814m, B=8m起调流量=0.80.50289.6=423.29m3/s设计洪水时：Q设 =1680 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-3假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）64534.71384.712820.457531.05381.052828.151027.83377.832821.4QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 575.0m3/s，H=2821.0m校核洪水时： Q校=2320 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-4假设泄水流量

6、Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）72055.63405.632822.360860.48410.482822.551565.53415.532822.8图 1-3QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =665.0 m3/s，H=2822.2m方案三：=2808m, B=8m起调流量=0.790.5810.5=476.2 m3/s设计洪水时：Q设 =1680 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-5假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）67030.19380.192820.860032

7、.63382.632821.053035.37385.372821.2QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =650.0 m3/s，H=2820.9m校核洪水时： Q校=2320 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-6假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）83050.95400.952822.073053.90403.902822.263558.53408.532822.6图 1-4QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =760.0 m3/s，H=2822.0m方案四：=2809m, B=8m起调流量=

8、0.810.589.5=420.2 m3/s设计洪水时：Q设 =1680 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-7假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）67031.56381.562821.060034.15384.152821.253037.05387.052821.2QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =665.0m3/s，H=2821.0m校核洪水时： Q校=2320 m3/s计算QH曲线列表如下：表 1-8假设泄水流量 Q泄 （/s）水库拦蓄洪水 V（10）水库总水量V（10）水库水位H（m）83052.43402

9、.432822.273056.85406.852822.463561.69411.692822.6图 1-5QH曲线与Q=Bm(2g)1/2H3/2 的交点为：Q泄 =760.0m3/s，H=2822.0m第二章 坝顶高程计算风壅水面高度e= （2-1） 式中 e-计算点处的风壅水面高度，m；D-风区长度，m；K-综合摩阻系数，取3.6；-计算风向与坝轴线法线的夹角，（22.5）波浪平均波高和平均周期gh/W2 =0.0076W-1/12(gD/ W2)1/3 (2-2)gLm/W2=0.331W-1/2.15(gD/ W2)1/3.75 (2-3)式中 h,gD/W2 在20250之间,为累

10、积频率5%的波高h5，gD/W2 在2501000之间,为累积频率10%的波高h10，累积频率P的波高hp与平均波高hm的比值可由表查到。平均波浪爬高 (2-4)设计波浪爬高值应根据工程等级确定，2级坝采用累积频率为1%的爬高值.正向来波在单坡上的平均波浪爬高可按下式或有关规定计算:式中 Rm平均波浪爬高m单坡的坡度系数,若坡角为a,即等于cota K斜坡的糙率渗透性系数，根据护面类型查规范得0.78 Kw经验系数,查规范得1.01.坝顶超高 y=R+e+A (2-5)式中y坝顶超高R最大波浪在坝坡上的爬高，m（按规范二级大坝设计情况为1.0,山区丘陵去校核情况0.5） e最大风壅水面高度 A

11、安全加高（按规范二级大坝设计情况为1.0,山区丘陵校核情况0.5）2.坝顶高程 计算结果见表2-1表2-1 坝顶高程计算成果图项目设计+正常运用正常+正常运用校核+非常运用正常+非常运用+地震上游静水位2824.72823.62825.62823.6河底高程2750275027502750坝前水深Hm74.773.675.673.6吹程D15000150001500015000风向与坝轴线夹角22.522.522.522.5风速w21211414平均波长Lm17.0019117.0019111.3274811.32748平均波高hm1.075251.075250.6477320.647732护

12、坡粗糙系数K0.780.780.780.78上游坝面坡脚m2.752.752.752.75经验系数kw1111平均波浪爬高Rm1.1397191.1397190.7220360.7220361%波浪爬高R1%2.5415732.5415731.6101391.610139安全超高A110.51风浪引起坝前壅高e0.0150120.0152360.0065920.006772超高y3.5565853.5568102.1167322.616911坝顶高程2828.2572827.1572827.7172826.217坝高78.2565977.1568177.7167376.21691坝顶高程沉陷后0.3%2828.4912827.3882827.952826.446沉降后坝高78.4913577.3882877.9498876.44556坝顶高程2829m，坝高79m。第三章 土石料的设计3.1粘性土料的设计3.1.1计算公式粘性土料的填筑密度以压实干容重为设计指标，并按压实度确定：P = gd/gdmax (3-1)式中：P填土的压实度； gd设计填筑干容重；gdmax