碾压土石坝计算书_毕业设计(编辑修改稿)

碾压土石坝计算书_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

 溢 （ 11） 根据公式（ 11）可以将不同水位对应的下泄流量得出， 南昌工程学院本科毕业设计 11 1h 时，代入公式（ 11）得 q=，以此类推得出表 111，并画出图 14。 表 111 水库 q~V、 Z~V关系 Z(m) 181 182 183 184 185 V(万 m3) 207 279 堰顶水头 h（ m） 0 1 2 3 4 下泄流量 q（ m3/s） 0 0204060801001201401601802000 50 100 150 200 250 300库容水位010203040506070泄水量水位库容曲线泄水库容曲线 图 14 南山水库 q~V、 Z~V关系曲线 试算法法推求水库出流过程 起始时段的下泄流量 q=0m3/s， V=207 万 m3，先取计算时段△ t=1h。 在时间 t=1h 时查洪水过程线图 12，得到 Q=,于是求的平均值 m3/s，分别填入表 112 的（ 2）、（ 3） 假设 h=，得 Z=181+=， / 4 32/3 q ，将这些数字填入表 112 的 ））、（、（ 54)3( 栏；并可求的 )( 万 tqQV ，填入表 112 的（ 8）栏，得出 V= 万 m3，再在库容水位曲线图 13 读出相应的库容 V,= m3/s，与 V进行比较，知道数值差比较大，故重新假设一个 h，以此类推，试算过程如表 111。 最后得到一个 V 的值与 V的值很接近，在进行下一个时段的试算。 表 112 中 Δt=1h 的出流过程， t=3h 的流量 ， 小于入库流量 ， t=4h的流量 ， 大于入库流量 m3/s。 故流量最大及水位最高是在 3~4 小时之间， 对此第一章 水文水利计算 12 范围缩小时段，取 Δt=，重新进行试算，得 表 111 第一时段 （ 01 小时）的试算过程 表 112 中时刻 t=、 、 、 的泄流量（ 4h 后的流量仍 取 Δt=1h 试算） ，进一步分析知， 最大值发生在 ~ 之间，对此范围缩小时段，取 Δt=，重新进行试算，得表112 中时刻 t= 的泄流量 ， t= 的泄流量等于该时刻的入库流量，该值为所求最大下泄流量，即 qm=。 由各时刻的下泄流量查得各时刻水位 ， 最大下泄流量 qm=， 相应的总库容为104m3， 查图 14 得相应的校核 洪水位 Z 设 =。 表 112 P=%调洪演算过程 时间 t（ h） 入库洪水 量Q(m3/s) 时段平均Q1+Q2/2(m3/s) 下泄流量q(m3/s) 时段平均下泄流量q1+q2/2(m3/s) 时段内水库存水量变化▽ V(104m3) 水库存水量V(104m3) 水库水位 Z(m) 0 0 0 207 1 2 16 3 3 4 5 时间 t（ h） Q (m3/s) Q1+Q2/2 (m3/s) h(m) q (m3/s) q1+q2/2 (m3/s) △V(104m3) V (104m3) Z(m) V, (104m3) （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） （ 9） （ 10） 0 0 0 207 1 南昌工程学院本科毕业设计 13 水位0 1 2 3 4 5 6时间水库水位水位0510152025300 1 2 3 4 5 6时间入库和下泄流量入库洪水下泄洪水 图 15 南山水库调洪计算结果图 同理可得校核况工下的 最大下泄流量 qm=， 相应的总库容为 104m3， 查图 14 得相应的校核 洪水位 Z 设 =。 第二章 大坝剖面确定 14 第二章 大坝剖面确定 正常运行情况下的超高计算 波浪爬高 根据资料知，南山水库多年平均年最大风速为 18m/s，吹程为 1000m，工程等级为 Ⅳ等，大坝为 4 级。 有规范知 正常运行条件下的 2 级坝，采用多年平均年最大风速的 ～ 倍 ， 正常运行条件下的 5 级坝，采用多年平均年最大风 速的 倍 ， 故计算风速 :设计时 W=18=27m/s。 南山水库挡水土坝上游坝坡采用砌石护面，故 K =～ ，取 K =。 上游坝坡系数 m取。 坝前水深 H：设计情况下 H==； 27 gHW，查表 21 得 Kw=。 表 21 经验系数 wK gHV ≤ 1 ≥ wK 1 蒲田试验站的波高和波长计算： 1） 平均波高 mh 用简化公式计算，代入已知参数得： mWgDgWhm 2222  2） 平均周期 Tm按以下公式计算：  mm hT 3） 有经验得知本设计计算平均 mL 按以下公式计算： mTgTLmmm2 6 1 222  所以平均爬高 mR 为： 南昌工程学院本科毕业设计 15 mLhmKKRmmwm122  计算设计爬高值 R。 不同累计频率的爬高 Rp 与 mR 的比，可根据爬高统计分布表 22确定。 设计 爬高值按建筑物级别而定，对于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 级土石坝取累计频率 P=1%的爬高值 R1% ；对于 Ⅳ 、 Ⅴ 级坝取 P=5%的 R5%。 南山水库挡水土坝为 4 级，故本设计中 P=5%，因为 Hhm，所以 mpRR ，则 Rp= mR =1。 84 =。 表 22 爬高统计分布 （ Rp/Rm值） 1 2 4 5 10 15 20 30 50 ～ 风雍高度 根据条件取风向与坝轴线垂线的夹角为 β=0186。 计算坝前最大风壅水面高度 e： mgHDKWem3262 1 0 0 c o s2   正常情况下超高 表 23 安全加高 A 单位： m 计算情况 坝的级别 1 2 3 5 设计 校核 山区、丘陵区 平原、海海区 安全加高值：设计时 A=。 Y=R+e+A=++= P(%) hm/H 第二章 大坝剖面确定 16 故设计水位下的坝顶高程为 ▽ =+=。 非常运行情况下的超高计算 波浪爬高 根据资料知，南山水库多年平均年最大风速为 18m/s，工程等级为 Ⅳ等，大坝为 4 级。 由规范知 非常运行条件下，采用多年平均年最大风速 ，故计算风速 :校核时 W=18m/s。 南山水库挡水土坝上游坝坡采用砌石护面，故 K =～ ，取 K =。 上游坝坡系数 m 取。 坝 前 水 深 H ： 校 核 情 况 下 H== ； 18 gHW ，查表 21 得 Kw=。 蒲田试验站的波高和波长计算： 1） 平均波高 mh 用简化公式计算，代入已知参数得： mWgDgWhm2 7 1 0 0 0 1 0 0 1 2222  2） 平均周期 Tm按以下公式计算：  mm hT 3） 有经验得知本设计计算平均 mL 按以下公式计算： mTgTLmmm222  所以平均爬高 mR 为： mLhmKKRmmwm122  计算设计爬高值 R。 不同累计频率的爬高 Rp 与 Rm的比，可根据爬高统计分布表 22确定。 设计爬高值按建筑物级别而定，对于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 级土石坝取累计频率 P=1%的爬高值 R1% ；对于 Ⅳ 、 Ⅴ 级坝取 P=5%的 R5%。 南山水库挡水土坝为 4 级，故本设计中 P=5%，南昌工程学院本科毕业设计 17 因为 0 5 7 Hhm，所以 mpRR ，则 Rp= mR =1。 84 =。 风雍高度 根据条件取风向与坝轴线垂线的夹角为 β=0186。 计算坝前最大风壅水面高度 e： mgHDKWem3262 1 0 0 c o s2   正常情况下超高 已知条件知本设计是在丘陵地带，故 安全加高值：校核时 A=。 Y=R+e+A=++= 故设计水位下 的坝顶高程为 ▽ =+=。 坝顶高程 坝顶高程等于水库静水位与超高之和，应分别按设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高；校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高，然后取其中最大值为坝顶高程。 应该指出，这里计算的坝顶高程是指坝体沉降稳定后的数值。 因此，竣工时的坝顶高程还应有足够的预留沉陷值。 对于施工质量良好的土石坝，坝顶沉降值约为坝高的 %～%。 本设计采用了 %的沉降计算。 正常情况：施工高程为 3%)13 3( 3  非常情况：施工高程为 3%)13 2( 2  综合考虑，本设计坝顶不设防浪墙，现将计算成果列于表 24 中。 坝顶高程由设计情况控制，设计竣工时坝顶高程为。 第二章 大坝剖面确定 18 表 24 坝顶高程计算表 计算项目 设计情况 校核情况 上游静水位 m 河底高程 m 133 坝前水深 Hm m 吹程 D km 1 风向与坝轴线的夹角β （176。 ） 0 风速 W m/s 27 18 风浪引起雍高 e m 波高 hm 错误 !未找到引用源。 m 土坝上游坝坡坡率 m 上游糙率 n 波浪沿坝坡爬高 Rp m 安全超高 A m 坝顶高程 m 坝顶高程加 %沉陷 m 南昌工程学院本科毕业设计 19 第三章 土石坝渗流计算 计算方法及计算假定 根据坝内各部分渗流特点，将坝体分为若干段，应用达西定理近似解土坝渗流问题，计算假定任一过水断面内各点渗透坡降均相等。 通过防渗体渗流量： 2 )()(q 22101 ThTHK  (31) 通过防渗体后侧坝体渗流量： TThL HhKhL HhK T )( )()(2 )(q 22222    (32) 式中： K ：坝体的渗透系数， m/s； 0K ：截水墙的渗透系数， m/s； TK ：坝基的渗透系数， m/s； 1H ：上游水深， m； 2H ：防渗体下游侧逸出水深， m； h：心墙浸润线的逸出高度， m； T：透水地基厚度， m； δ：心墙平均厚度， m； L ：从。