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1、南昌工程学院本科毕业设计目录目录1第一章 调洪演算11.1水文特性11.2水库特性1第二章 大坝设计计算32.1 非溢流坝基本剖面尺寸32.1.1 坝顶高程32.1.2 坝顶宽度52.1.3 防浪墙设计52.2 防浪墙完建情况62.3校核洪水位分析102.4抗滑稳定分析计算152.5渗流计算162.6 坝坡稳定计算182.6.1 计算过程及结果202.7混凝土面板设计212.7.1 面板尺寸设计212.7.2 面板配筋222.8 混凝土趾板设计23第三章 溢洪道设计243.1 溢洪道宽度拟定243.2泄流能力计算243.3溢洪道边墙设计253.3.1进口段及控制段边墙设计253.3.2 陡槽段
2、边墙设计253.3.3溢洪道结构设计283.4消力池设计283.4.1下游退水渠水深计算283.4.2消力池池长、池深计算293.4.3消力池结构设计30参 考 文 献3131第一章 调洪演算因任务书中已告知调洪成果，现将结果列表如下：表1.1 洪水调节成果起调条件无闸门控制、起调水位316.3m频 率0.2%2%最大泄量(m3/s)370545调洪最高水位(m)319.983211.1水文特性利用的水文系列年限 25年（19531982）设计洪水流量( P=2%) 826M/S 洪水总量1303万M校核洪水流量 ( P=0.2%) 1186M/S 洪水总量1793万M施工期洪水流量 (枯水9
3、2月) 12.48M/S ( B=20%)枯水期调节流量 P=90% 1.22M/S 年平均输沙量 5125吨/年1.2水库特性死水位H=289M正常高水位H=316.3M 对应水库面积 1.77 KM设计洪水位H=319.98M 对应的最大下泻流量Q=370.00 M/S 相应下游水位 276.7M校核洪水位H=321.00M 对应的最大下泻流量Q=545.00 M/S 相应下游水位 277.7M 施工期洪水位(P=5%) H=276.40M第二章 大坝设计计算2.1 非溢流坝基本剖面尺寸2.1.1 坝顶高程水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，（1） 坝顶超高按下式计
4、y=R +e+A （式2-1）式中：R最大波浪在坝坡上的爬高，m； e风浪引起的坝前水位雍高，m； A安全加高，正常运用情况取0.7m，非常运用情况取0.4m。 波浪平均波高和平均周期采用莆田实验站公式： （式2-2） Tm=4.438 （式2-3） 式中：hm平均波高，m； Tm平均波周期，S； W计算风速，m/s，校核情况下取15.0 m/s、设计情况下取22.5 m/s； D等效风区长度，m；取200m； Hm水域平均水深，校核情况下取20.28m、设计情况下取19.4m； G重力加速度，取9.81m/s2。 平均波长公式： （式2-4） 设计波浪爬高值： 设计波浪爬高值根据工程等级采用
5、累积频率为5%的爬高值R5%，R5%可根据平均波浪爬高由平均波高与坝迎水面前水深的比值求得。 平均波高在单坡上的平均波浪爬高公式： （式2-5） 式中：平均波浪爬高，m； 斜坡的糙率渗透性系数，查规范表得0.90； 经验系数, 查规范表得校核情况下Kw=1.00，设计情况下Kw=1.00。采用水利部水电规划设计院和天津勘测设计院编制的水利水电工程设计计算程序集中的波浪爬高计算程序计算，其结果见下表。表2-1 超高计算类别频率调洪静水位（m）超高(m)坝顶高程(m)ReAy2%319.981.007460.000360.72.37321.6880.2%321.000.644910.000160.
6、41.37322.045备注最终确定坝顶高程为322.10m，2.1.2 坝顶宽度根据混凝土面板堆石坝设计规范SL22898的相关规定，坝顶宽度宜按照高度不同采用58m，本次设计中，大坝建基面为269.0m，坝顶高程拟为322.10m。故大坝最大坝高H=322.10-269.0=53.1m。2.1.3 防浪墙设计悬臂式挡土墙是将挡土墙设计成悬臂梁的形式。本设计中防浪墙顶高程323.3m，底高程319.3m,坝顶高程322.1m。防浪墙墙4.0m，墙厚0.5m，底板长4.0m，底板厚0.5，防浪墙上游侧底部位设置0.8m宽的小道，以利于检查行走。如图2-1所示：（单位mm）图2-1 防浪墙剖面图
7、2.2 防浪墙完建情况大坝防浪墙所受到的力有防浪墙自重、墙上堆石料重、静水压力、风浪压力、墙后土压力。分别对完建状况受力和校核洪水位状况受力进行分析如下。此状况防浪墙前没有水，所以只有自重，土重，土压力。 防浪墙受力图：下图 2.2 防浪墙受力图1）墙体自重（沿坝轴线方向取单位宽度，即1.0米，下同）： 2）堆石体自重： 3）土压力完建后作用在墙身上的作用力只有墙后土压力计算取单宽1米。由于静止土压力大于主动土压力，为了安全起见，墙后填土压力采用静止土压力。静止侧压力系数为： 式中为内摩擦角 静止土压力标准值为： 4）基底应力的计算 式中： 和-挡墙基低应力最大值或最小值 -作用在挡墙垂直基底
8、面的荷载； -作用在挡墙上的荷载对于挡墙板底部力矩之和； -挡墙基底面的面积（A=14=4m）； -挡墙基底面对于基底面和中点平行前墙的截面矩 （）墙身自重对底板底部中点的弯矩标准值 ： （逆时针）盖土重对于底板底部中点的弯矩值： （顺时针）静止土压力对底板底部中点的弯矩值: （逆时针） （顺时针）经过计算得出结果为：5）I-I截面承受的弯矩值II-II截面承受的弯矩值：（1）土重产生的弯矩值： （顺时针）（2）底板自重产生的弯矩值： （顺时针）（3）底板右侧静止土压力产生的弯矩标准值： 作用点距离挡墙底板的距离为： 合力的作用点距离截面中轴线的竖向距离： (顺时针)（4）基底应力弯矩值： 基
9、地合力作用点距离底板右侧的距离： 基地应力合力作用点距离截面的距离： （逆时针）所以II-II截面承受的弯矩值为： 2.3防浪墙校核洪水位分析此时上游水位为校核洪水位，荷载包括：自重、土重、挡墙后土压力、前趾上水重、挡墙前静水压力及浪压力。受力情况见图2.3。图2.3 防浪墙受力（校核洪水）1）2）前趾上水压力标准值: 3）静水压力标准值： 浪压力标准值： 5）土压力标准值被动土压力系数： 被动土压力： 静止土压力系数为： 故静止土压力为： 基底应力的计算 墙身自重对底板底部中点的弯矩标准值 ： （逆时针）盖土重对于底板底部中点的弯矩值： （顺时针）静止土压力对底板底部中点的弯矩值: （逆时针
10、）上游水重对底板底部中点的弯矩标准值：静止水压力对底板底部中点的弯矩值:浪压力对底板中点的弯矩标准值：计算得：I-I截面承受的弯矩值为作用于墙身上的土压力产生的弯矩值为： (逆时针)作用在墙上的静止水压力的弯矩值为： （顺时针）墙身上浪压力产生的弯矩值： （顺时针）截面所承受的弯矩值为： II-II截面承受的弯矩值（1）土重产生的弯矩值： （顺时针）（2）底板自重产生的弯矩值： （顺时针）（3）底板右侧静止土压力产生的弯矩值: 作用点离挡墙底板的距离 合力作用点离截面中轴线的竖向距离： （逆时针）（4）基地应力产生的弯矩值： 基地应力离底板右侧距离： 基地的应力距离截面的距离： （逆时针）所以
11、II-II截面承受的弯矩值为 结果分析综上所述，两种情况下防浪墙在基底应力都大于零，无拉应力的出现。平均基地的应力都小于地基应许的承载力。而挡墙的基底应力最大值和最小值比都小于规范规定，即小于允许的2.5MPa。所以基地的应力满足设计要求。两种情况下防浪墙的墙身截面和底板截面承受的弯矩设计值如下：承受的弯矩值：完建情况：（逆时针）校核洪水位：（顺时针）。截面承受的弯矩值：完建情况：（顺时针）校核洪水位：（逆时针）。2.4抗滑稳定分析计算根据规范公式得知，防浪墙沿基底面的抗滑安全系数为 （式2-6）式中 -抗滑稳定安全系数 -墙基底面和地基之间的摩擦系数，取f=0.33 -作用在防浪墙上的水平荷载之和校核洪水位情况静止土压力： 土的盖重： 墙自重： ;水平静水压力： 垂直浪压力： 浪压力 ： 求得抗滑稳定安全系数为：在校核洪水位下抗滑
