1、目 录第一章调洪演算41.1 调洪演算的原理41.2 泄洪方案的选择41.2.1 对三种泄洪方案进行调洪演算41.2.2 泄洪方案的选择61.2.3 计算坝高6第二章大坝工程量比较82.1 大坝剖面设计计算82.1.1 基本剖面82.1.2 实用剖面82.1.3排水位置82.1.4 荷载计算92.2 工程量比较13第三章第一建筑物大坝的设计计算153.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置153.1.1 坝型选择双曲拱坝153.1.2拱坝的尺寸153.2 荷载组合173.3 拱坝的应力计算173.3.1 对荷载组合，使用FORTRAN程序进行电算173.3.2 对荷载组合进行手算193.4 坝肩稳定
2、验算273.4.1 计算原理273.4.2 验算工况283.4.3 验算步骤28第四章 泄水建筑物设计344.1 泄水建筑物的组成与布置344.2 坝身泄水口设计344.2.1 管径的计算344.2.2 进水口的高程344.3 泄槽设计354.3.1 坎顶高程354.3.2 坎上水深hc354.3.3 反弧半径R354.3.4 坡度354.3.5 挑射角：挑射角=20o354.4 导墙设计354.5 消能放冲计算364.5.1 水舌挑距364.5.2 冲刷坑深度374.5.3 消能率计算37结 语39参 考 文 献40第一章 调洪演算1.1 调洪演算的原理先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口
3、泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲线，再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这几组最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流量分别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线相交得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应的水库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方案孔口最大泄流量应接近并不超过容许值，库水位又相对比较低。1.2 泄洪方案的选择1.2.1 对三种泄洪方案进行调洪演算4表孔+2中孔2浅孔+2中孔(两种)4中孔方案一: 4表孔+2中孔表孔: 堰顶高程179m，孔宽412=
4、48m流量： （其中： mz=0.48 =1 0=0.45k =0.7 圆形进口 =1-0.2n-10+kH0/(nb) ）中孔: 进口高程135m, 出口高程130m, 孔口宽8m, 高9.5m 流量： （其中： 孔口宽度 B=8m Ak=89.5=76m2 喇叭形进口=0.97-0.3D/Hz）表1-1 表中孔方案总结水位（m）182185190表孔堰上水头H3611流量Q1(m3/s)516.7021423.0193373.410中孔孔口中线以上水头H0(m)47.2550.2555.25侧收缩系数0.9100.9130.918流量Q2(m3/s)2105.0092179.3992298
5、.099Q1+Q2(m3/s)4726.725781.827969.61起调流量4726.72m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4表孔+2中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出：最大泄洪流量: 设计 6720 M3/S校核 8030 M3/S最高水位: 设计 187.85M校核 191.20M方案二: 2浅孔+2中孔浅孔: 进口高程164米, 出口高程154米, 孔口宽9.5米, 高9米 流量： （其中： 孔口宽度 B=9.5m Ak=99.5=85.5m2 喇叭形进口=0.97-0.3D/Hz）中孔: 进口高程135米, 出口高程130米, 孔口宽7.5米, 高7米 流
6、量： （其中： 孔口宽度 B=7.5m Ak=7.57=52.5m2 喇叭形进口=0.97-0.3D/Hz）表1-2 浅中孔方案总结水位（m）182185190浅孔H0(m)23.526.531.50.8550.8680.884流量Q1(m3/s)1569.8921692.4461868.60中孔H0(m)48.551.565.50.92670.92920.933流量Q2(m3/s)1500.7881550.7171630.559Q1+Q2(m3/s)6141.366486.336998.32起调流量6141.36m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，2浅孔+2中孔的泄洪能力曲线，
7、由两条曲线的交点可以得出：最大泄洪流量: 设计6740 M3/S校核7000 M3/S最高水位: 设计 187.18M校核191.00M方案三: 4中孔中孔: 进口高程135米, 出口高程130米, 孔口宽7.5米, 高7.5米 流量： （其中： 孔口宽度 B=7.5m Ak=7.57.5=56.25m2 喇叭形进口=0.97-0.3D/Hz）表1-3 全中孔方案总结水位（m）182185190H0(m)48.2551.2556.250.9230.9260.930流量Q(m3/s)6392.276607.56951.46起调流量6392.27m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4
8、中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出：最大泄洪流量: 设计6730 M3/S校核6990 M3/S最高水位: 设计 186.99M校核191.80M1.2.2 泄洪方案的选择由下游容许下泄流量在设计情况下为6750 m3/s,校核情况下为7750 m3/s.选择泄洪方案，即设置两个浅孔，孔口尺寸为9m9.5m，进口底高程为164m，出口底高程154m，两中孔，孔口尺寸为7.0m7.5m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。设计洪水时，设计水位为187.18m，下泄流量为6740m3/s，小于允许流量6750m3/s。校核洪水时，校核洪水位为191.00m，下泄流量为7000m3
9、/s，小于允许下泄流量7750 m3/s。1.2.3 计算坝高坝顶超出水库静水位的高度h为 h=2h1+h0+hc式中 2h1波浪高度 h0波浪中心线高出静水位的高度 hc安全超高2hL=0.0166Vf5/4 D1/3式中 Vf 计算风速 D库面吹程(km)h0=cth设计情况下: Vf =122=24m/s D=4 km 2h1=1.3818m 波长2LL=13.61m h0=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =1.38182/11.3815=0.5270m hc=0.7m h=1.3818+0.5270+0.7=2.6088m校核情况下: Vf =26m/s D=4 .0km
10、 2h1=0.8321m 波长2LL=6.8235m h0=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =0.3118m hc=0.5m h=0.8321+0.3188+0.5=1.6509m 设计情况：187.18+2.6088=189.7888m 校核情况：191+1.6509=192.6509m 取得坝高为193m 由此计算得到的坝顶高程为193m，最大坝高为101m第二章 大坝工程量比较2.1 大坝剖面设计计算混凝土重力坝：坝前最大水深H=191-92=99m最大坝高为193-92=101m2.1.1 基本剖面按应力条件确定坝底最小宽度B=H/(c/0-1)1/2式中 c=24kN/
11、m3 0=10kN/m3 扬压力折减系数1取0.25则B=101/(25/10-0.25) 1/2=67.33m 按稳定条件确定坝底最小宽度B=KH/f(c/0+-1) 式中 K=1.10 f=0.7 =0 1=0.25 则B=1.1101/0.7(25/10+0-0.25)=70.54m又B=（0.70.9）H=（70.790.9）所以取B=74m2.1.2 实用剖面坝顶宽度：取坝高的810%，即（810%）101=(8.0810.1)m,取为9m上游折坡的坡度取为1：0.15 上游设折坡，折坡点距坝底的高度取为坝高的1/32/3范围内，即（1/32/3）101=(33.6767.3)m,取
12、为40m。下游坡度为H/B=95.18/74=1:0.78（0.60.8）坝底宽度为74+400.15=80m2.1.3排水位置设计洪水最大下泄流量为6740m3/s，则Z下=114.28m，水头H=187.18-114.28=72.9m廊道上游壁到上游坝面距离不小于0.050.1倍水头，且不小于45m， 即 （0.050.1）72.9=(3.6457.29)m,取为6.5m。图2-1 重力坝基本剖面（单位：m）2.1.4 荷载计算校核洪水位：坝体自重W=（6402+9101+6583.62）25=93650 kN/m水压力垂直水压力 W水上=1/26（99+59)9.81=4649.94 kN/mW水下=1/222.2820.789.81=1899.1706 kN/m水平水压力 P上=1/20H上2=1/29.81(191-92)2=48073.905 kN/m P下=1/20H下2=1/29.8122.282=2434.8342 kN/m扬压力U=(22.28+22.28+19.18)659.81 12=20321.9055 kN/mU=1/215(19.18+22.28+99)9.81=10334.3445 kN/m U= U+ U=30656.25 kN/m浪压力PL=1/4Lm(h1%+hz)=1/49.816.8235(0.8321+0
