[2017年整理]高阳镇大坝枢纽的设计

高阳镇大坝枢纽的设计姓名: 专业: 指导老师:甘肃农业大学甘肃农业大学20122012届毕业论文答辩届毕业论文答辩日期：2012-55 5部分部分工程等级及建筑物的级别的确定高阳镇水利枢纽工程设计内容12435水文水利计算坝型的选择水利枢纽的布置地基处理1.工程等级及建筑物的级别的确定拟建的高阳镇调节坝是高阳镇河段环境治 理工程的重要工程，主要利用调节坝提高高阳 镇河段的水位，改善环境问题。因此，可以得 到正常蓄水位为162米，在根据坝址水位库 容曲线，查得在正常蓄水位为162米时的库容 为0.12亿m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标 准（SL252-2000），查得该工程为等， 工程规模为中型，其中主要挡水建筑物和泄 水建筑物为3级，次要建筑物为4级。2.水文水利计算2.1重现期的确定根据防洪标准（GB50201-94)可以查 得大坝设计洪水标准为50100年，则该工程 设计重现期为50年一遇，校核洪水为500 1000年，则校核重现期为1000年一遇，消能 建筑物按照30年一遇设计。本工程区内地震动峰加速度为0.05g，相 应的地震基本烈度度，地震动反应谱特征 周期为0.35s，按水工建筑物抗震设计规范 （Sl203-97），本工程不作抗震计算。2.2水文计算利用独立样本法，将最大洪峰流量经验频率从 小到大依次排序，点绘经验频率曲线，从经验频 率曲线上读取3点，Q5%=1900m3/s，Q50%=765m3/s， Q95%=260m3/s。利用三点法求得Q=878.16m3/s ， C=0.597。然后，选配理论频率曲线，采用适线方法， 即调整与C 的关系，选择理论频率曲线与经 验频率点配合较好的作为最后采用的理论频率曲 线。经过多次适线，最终得到当=2C时配线 最好，画出频率曲线，从图上面读出P=2%对应设 计流量Q2%=2256.87m3/s，P=0.1%对应校核流量 Q0.1%=3398.48m3/s，2.3推求洪水过程性采用同倍比放大法，分别求出设计和校核情况下 的放大倍数比值，求出放大洪水流量，根据求得的放 大洪水流量和时段的关系画出洪水过程线。3.坝型的选择3.1 根据地形和地质资料条件，优先考虑修建混 凝土重力坝，然后通过重力坝各种坝型的比较， 最终考虑修建实体重力坝。3.2 在重力坝枢纽中一般多用溢流坝泄流方式。 在枢纽中设置溢流坝段，可以更好的宣泄很大的 洪水流量；并且比其他泄水方式经济，根据各种 泄水方式的适用条件比较，选择溢流坝作为该工 程的泄水方式。4.水利枢纽的布置 4.1非溢流坝段的设计非溢流坝段的理论剖面是上 游校核水位为顶点的三角形h= h1%+hz+hch1%：为累计频率为1%时的波浪高度 hz：为波浪中心线高于静水位的高 hc：安全超高水库水位的超高按公式首先，分别求出设计水位和校核 水位下的超高， h 设计；h校核。然后根据设计水位+h 设计校核水位+h 校核选出最大之作为坝顶高程4.2稳定分析 1.沿坝基面的抗滑稳定分析坝体抗滑稳定计算图首先根据如右图所示，计算 坝体接触面以上的总铅直力G， 总水平力P，总扬压力U。然 后，根据计算得到的数据求抗滑 安全系数KsKs=f（W-U）/P f：接触面的摩擦系数该工程坝体的级别为3级， 则坝基面抗滑稳定安全系数 为1.05，只要求得 Ks1.05，即坝体稳定。4.3溢流坝段的设计目前，国际上均采用WES型 ，溢流面由顶部溢流段、中间 直线段和反弧段组成。溢流坝段顶部溢流段采用 WES曲线（如右图所示）首先 确定定性水头Hd，定性水头为 堰顶最大作用水头的75%95% 计算。堰顶最大水头为校核水位与堰顶高程的差值，从 而求出定性水头，根据定性水头求出WES堰面曲线图的 个数据关系，绘制堰面曲线。WES堰面曲线4.4中间直线段的设计溢流坝的中部为直线段，要求和非溢流坝的基本 三角形的下游边相重合，上端和堰顶曲线相切，下端 和反弧曲线段相切，其作用是使水流平顺的按要求的 消能方式与下游水位衔接4.5消能设计 单宽流量的大小是溢流重力坝设计中的重要控制指标。对于一般的软弱岩石常取q=3050m3/s。根据该 工程的地质条件去取q=40m3/s，则可以确定溢流坝段 的净宽，然后分别计算设计流量和校核流量下，是否 需要修建消能工，当越后水深>下游水深时需要修建 消能工，反之不需要。经过计算需要修建消能工。选择消力池作为该设计的消能措施，然后计算池深，池长5.地基处理1.坝基的开挖与清就是把覆盖层缓和风化破碎的岩石 、砂卵石层和强风化岩体挖掉，使大坝直接建筑在坚 实的岩石上 2.坝基的固结灌浆是提高基岩的整体性和强度，降低 地基的透水性。3.帷幕灌浆是降低坝底渗流压力，防止坝基内产生管 涌，减少坝基渗流量，采用水泥灌浆后化学灌浆。4.坝基排水是为了进一步降低坝底面的扬压力，应在 防渗帷幕后设置排水孔幕。