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1、目 录第一章 概况 第一节 基本情况 第二节 兴建该工程的目的和作用 第2章 水文计算第3章 工程设计 第一节 枢纽组成 第二节 土坝设计 一.坝高、库容、面积曲线（附表） 二.坝高计算 三.大坝设计 1.坝型选择 2.坝顶宽度 3.坝坡 4.排水沟 5.结合槽 6.坝基和岸坡处理 7.护坡 8.坝体排水 9.大坝稳定性分析 第三节 淤地坝溢洪道设计 一.位置选择 二.布置形式 三.水利计算 1.溢流堰尺寸计算 2.陡坡段尺寸计算 2.1计算临界水深 2.2计算临界底坡 2.3按陡坡计算用试算法计算正常水深 2.4计算陡坡长度 2.5计算水面曲线 2.6确定陡坡侧墙高度 3.出口段尺寸计算 4
2、.陡坡段和出口段的厚度计算 第四节 放水建筑物设计 一.卧管设计 1.放水孔孔径的计算 2.卧管结构尺寸的确定 3.卧管末端消力池断面尺寸确定 3.1判断是否需要设消力池 3.2消力池断面尺寸确定 4.消力池结构尺寸确定2. 盖板厚度计算 三.涵洞设计 1.涵洞内水深计算 2.涵洞断面尺寸确定 3.涵洞结构尺寸确定 四.涵洞出口消能段设计 1.明渠段水力计算 2.涵洞出口明渠段结构尺寸确定 3.明渠末端消力池设计 3.1判断是否需要设消力池 3.2消力池断面尺寸计算 3.3消力池结构尺寸确定第一章 概况第一节 基本情况 1.坝址以上集水面积5km2; 2.经勘测计算，求得坝高H与库容V、淤地面
3、积A的关系见图； 3.流域年侵蚀模数K=10000t/ km2,20年一遇设计洪水流量Q20=105 m3 /s，洪水总量W洪10万m3,200年一遇设计洪水流量Q200=180 m3 /s，洪水总量W洪17万m3； 4.沟道无常流水； 5.坝址附近有充足的筑坝土料，土壤内摩擦角20，内聚力c=0.8t/ m2 ; 6.放水洞设计流量Q=0.5 m3 /s 。第二节 兴建该工程的目的和作用 兴建该坝的主要目的是拦蓄泥沙，防止水土流失，抬高侵蚀基准点，提高坝系整体的防洪能力，改善当地生态环境，拦泥淤地。 该坝建成10年后，拦蓄泥沙约39万m3，可新增坝地104亩，治理有显著的促进作用。第二章 水
4、文计算拦泥库容计算： V栏= FK(1- NS)T/rS式中：F淤地坝控制的流域面积， km2，取5 km2. K年平均侵蚀模数K=10000t/ km2. NS坝库排沙比，此处取为0.rS淤积泥沙的干容重，t/m3,淤积泥取1.3t/m3.Tm3设计淤积年限，N=10.2年.第3章 工程设计第一节 枢纽组成 通过调查坝址处地形、经多方案比较,确定中型淤地坝的枢纽组成为大坝，溢洪道和放水建筑物(卧管、涵洞、明渠及消力池)三大件。放水建筑物布置在大坝右岸。坝址附近有足够的土料，其储量足以满足填筑坝体的需要,故坝型选择为均质碾压土坝。第二节 土坝设计 一.坝高、库容、面积曲线（附表）根据坝高、库容
5、、面积曲线，结合地形图量算出不同高程的的库容，淤地面积： 沟底高程=797.5m高程（m）淤地坝高(m)淤地库容(万m3)淤地面积（亩）淤地年限（年）812.515.022.0575.72813.516.023.5586.11814.517.025.5606.63815.518.027.0667.03816.519.028.0707.28817.520.031.0787.54818.521.033.5858.71819.522.034.5918.87820.523.037.5989.75821.524.039.010410.14822.525.042.011010.92823.526.044.
6、512011.57824.026.545.512411.83824.527.047.512812.35 二.坝高计算采用公式：H=h拦+h滞+h安式中：H总坝高，m. h拦拦泥坝高,m. h滞滞洪坝高,m. h安安全超高,m.由坝高库容曲线逐一进行试算后，确定拦泥坝高： 取 h拦=24m，相应拦泥高程为821.5，淤地面积约为104亩，淤地年限约为10年。滞洪坝高确定：查规范知，设计洪水重现期为20年，校核为200年，处于中性淤地坝。据此 20年一遇设计洪水流量Q20=105 m3 /s，洪水总量W洪10万m3， 确定溢洪道顶坎高程，由于沟道无常流水，故采用顶坎与淤地面同高，即顶坎高程为821
7、.5m。（1）按生产防洪标准确定溢洪道尺寸，采用生产防洪设计洪水标准为20年一遇，取坝地允许淹没深度为1m,此时坝地水面高程为24+1=25m，相应的库容为42万m3，滞洪库容为1.5万m3 ，溢洪道泄流量Q泄为： Q泄=Q洪（1-V滞/(W洪-W拦)）W拦计划淤积库容中的部分拦泥库容（m3），按下情况估算：当设计淤积年限T10年时，W拦=10%设计淤积库容。当按T10年时，W拦=10%设计淤积库容，计算的溢洪道泄流量很小，可以忽略，可以不需要修溢洪道。 （2）按工程安全防洪标准确定溢洪道尺寸进行校核200年一遇设计洪水流量Q200=180 m3 /s，洪水总量W洪17万m3， 设滞洪坝高h滞
8、=2.5m,则由H-V曲线查得相应的V滞=6.5万m3洪道尺寸，此时溢洪道设计洪水标准为200年一遇时： 溢洪道泄流量： Q泄=Q洪（1-V滞/(W洪-W拦)） Q泄=Q洪（1-V滞/(W洪-W拦)）=180（1-6.5/(17-3920%)）=52.83 m3 /s 溢洪道的宽度 B= Q泄/(M h滞3/2） M 流量系数，取1.6 B= Q泄/(M h滞3/2）=52.38/（1.62.53/2）8.35m根据工程安全考虑，加上安全超高1.5m，此此时的淤地坝总高为H=24+2.5+1.5=28m。取最大坝高为28m,相应坝顶高程为825.5m,沟底高程为797.5m。 三.大坝设计1.
9、筑坝土料丰富，故选用均质土坝筑坝土料设计，用碾压法筑坝，筑坝土其有机质含量小于2%，水溶盐含量小于5%，需满足碾压土坝对土质的要求。施工时土料的最优含水量应控制在12%-15%。坝体干容重不应小于1.55t/m3，取1.6 t/m32.坝顶宽度 设坝顶有交通要求，查规范 ,坝顶宽度B=5m。3.坝坡 因坝高28m，查规范,取在下游13m处设马道,上游马道以上坡比1:2.25,马道以下坡比1:2.3；下游马道以上坡比为1:1.8,马道以下坡比为1:2.1。马道宽1m。4.排水沟 为防止暴雨冲刷坝面，在坝体与岸坡结合处设纵向排水沟，将坝面流水送出坝脚以外。排水沟为矩形断面，尺寸为30 30cm（深
10、 宽），边墙、底板厚均为20cm，用M5.0水泥砂浆浆砌块石砌筑,M10水泥砂浆勾缝。5.结合槽 为增加坝体稳定性，防止土坝与沟底结合面上透水，沿坝轴线方向从沟底到岸坡开挖一道梯形断面结合槽。结合槽底宽1.0m，深1m，边坡比1：1，结合槽用黄土人工回填夯实。6.坝基和岸坡处理 坝体填筑前，必须对坝基和岸坡进行处理，清基范围应超出坝的坡脚线0.6m，清基平均深度为30cm，凡在清基范围内的地面表土、乱石、草皮、树木、腐殖质等均要清除干净，不得留在坝内做回填土用。与坝体连接的岸坡应开挖成平顺的正坡，土质岸坡不陡于1：1.5。7.护坡:在土坝上游淤面以上及下游坝坡设置草皮护坡,种植柠条,防止雨水冲
11、刷。8.坝体排水：选用棱式反滤体排水，反滤体高度为坝高的1/5,即高度为5.6m。9.大坝稳定性分析:比例jN1H（m）1:2.2523.5200.003148.11:2.323200.0028158.81：1.827.76200.02517.81：2.126.6200.00949.4查泰勒稳定数图表知当大坝上下游的坡度分别为1:2.25，1:2.3，1：1.8，1：2.1时是稳定的。第4节 淤地坝溢洪道设计 一.位置选择 溢洪道是淤地坝中最主要的建筑物之一，根据对地形图的分析，沟道的右岸坡度较陡，左岸坡度较缓，地形较平缓故选择在沟道的左岸，同时溢洪道的进口布设在距坝端10m以外处，出口布设坝坡坡脚线20-50m以外处。 二.布置形式 根据此流域的集水面积，及泄流量情况，采用堰流式溢洪道，用浆砌石建造。根据地形及工程量大小选用陡坡正堰式溢洪道，由进口段，陡坡段，出口段三部分组成。 三.水力计算1. 溢流堰尺寸计算 此处采用宽顶堰采用Q=MBH03/2计算由于溢洪道堰顶与淤地面齐平，故Q=Q泄，H0=2.5m,B=8.4m,M=1.62. 陡坡段尺寸计算 （1）计算临界水深 我们采用的溢洪道断面为矩形，则临界水深为： =其中，临界水深，m.流速分布不均匀系数，取1.0.
