水工建筑物课程设计书

水工建筑物课程设计书内容摘要：

足灌浆作业的要求，一般宽为 ～ 3m,高为 3～4m，底面距基岩面不宜小于 倍廊道宽度。 廊道随坝基面由河床向两岸逐渐升高，坡度不宜陡于 40176。 ～ 45176。 检查和坝体排水廊道 在靠近坝体上游面沿高度每隔 15～ 30m 设置检查和排水廊道，断面形式采用城门洞形，最小宽度 ，最小高度 ，至上游 面的距离应不小于 ～ 倍水头，且不小于 3m，上游侧设排水沟。 坝顶上游设置防浪墙，与坝体连成整体，其结构为钢筋混凝土结构。 防浪墙在坝体横缝处留有伸缩缝，缝内设止水。 墙高为 ，厚度为 30cm，以满足运用安全的要求。 坝顶采用混凝土路面，向两侧倾斜，坡度为 2%，两边设有排水管，汇集路面的雨水，并排入水库中。 坝顶公路两侧设有宽 1m 的人行道，并高出坝顶路面 20cm，坝顶总宽度为 5m，下游侧设置栏杆及路灯。 地基处理 DL 5108— 1999《混凝土重力坝设计规范》要求：混凝土重力坝的建基面应根据岩体物理性质，大坝稳定性，坝基应力，地基变形和稳定性，上部结构对地基要求，地基加固处理效果及施工工艺、工期和费用等经济技术条件比较确定。 原则上应在考虑地基加固处理后，在满足坝的强度和稳定性的前提下减少开挖量。 坝高超过 100m时，可建在新鲜、微风化的或弱风化下部基岩上；坝高在 50～ 100m时，可建在微风化致弱风化上部基岩上；坝高小于 50m时，可建在弱风化中部至上部基岩上；两岸岸坡较高部位的坝段，其利用基岩的标准可适当放宽。 灌浆 固结灌浆也一般布置在应力较大的坝踵和坝址附近，以及节理裂隙发育和破碎带范围内。 灌浆也呈梅花状或方格状布置，孔距、排距和孔深取决于坝高和基岩的构造情况。 孔距和排距一般从 10～ 20m 开始，采用内插逐步加密的方法，最终约为 3～ 4m。 孔深 5～ 8m，必要时还可适当加深，帷幕上游区的孔深一般为 8～ 15m。 DL 5108— 1999《混凝土重力坝设计规范》规定：岩体相对隔水层的透水率 q 根据不同坝高可采用下列标准：坝高 100m 以上， q=1～ 3Lu[1Lu=(min m)]；坝高 在 100～ 50m 之间，q=3～ 5Lu；坝高在 50m 以下， q=5Lu。 排水孔幕与防渗帷幕下游面的距离，在坝基面处不宜小于 2m。 排水孔幕一般略向下游倾斜，与帷幕成 10176。 ～ 15176。 交角。 排水孔孔距为 2～ 3m，孔径约为 150～ 200mm，不宜过小，以防堵塞。 孔深一般为帷幕深度的 ～ 倍，高、中坝的排水孔深不宜小于 10m。 溢流重力坝和泄水孔的孔口设计 选用表面溢流式，表面溢流孔泄流能力大，宣泄同样的流量，表面溢流孔造价远小于深水泄水孔。 口设计 溢流坝的孔口设计涉及很多因素，如洪水设计标准、下游防洪要求、库水位壅高有无限制、是否利用洪水预报、泄水方式以及枢纽所在地段的地形、地质条件等。 洪水标准 洪水标准包括洪峰流量和洪水总量，是确定孔口尺寸、进行水库调洪演算的重要依据，可根据 SL 2522020《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》的标定，参照下表选用。 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准 [重现期 (年 )] 由水文计算可知：校核洪水最大下泄流量 1100m3/s，设计洪水下泄流量 690m3/s。 孔口型式 选用开敞溢流式。 这种型式的溢流孔除宣泄洪水外，还能用于排除冰凌和其他飘浮物。 须设闸门，其闸门顶略高于正常蓄水位，堰顶高程较低，可以调节水库水位和下泄流量，减少上游淹没损失和非溢流坝的工作量，且当遭到意 外洪水时可有较大的超泄能力。 孔口尺寸 （ 1）单宽流量的确定 通过调洪演算，可得出枢纽的总下泄流量 总Q ，通过溢流孔口的下泄流量应为 0Q  总溢 式中 0Q 为经过电站和泄水孔等下泄的流量；  为系数，正常取用时取 ～ ，校核运用时取。 项目 水工建筑物级别 1 2 3 4 5 设计 1000～ 500 500～ 100 100～ 50 50～ 30 30～ 20 校核 5000～ 2020 2020～ 1000 1000～ 500 500～ 200 200～ 100 设 L 为溢流段净宽（不包括闸墩的厚度），则通过溢流孔口的单宽流量为 LQq /溢 对一般软弱岩石或裂隙发育岩石，  msmq  /50~30 3 左右；对较好的岩石， msmq  /70~50 3 ；对坚硬或完整岩石， )/(1 5 0~1 0 0 3 msmq 。 （ 2）孔口尺寸 有闸门的溢流坝，需用闸墩将溢流段分隔为若干个等宽的孔口。 若孔口宽度为 b ，则孔口数 bLn / ,一般选用略大于计算值的整数。 令闸墩厚度为 d ，则溢流前沿总长 0L 应为  dnnbL 10  再利用下式求堰顶水头 0H ： 2302 HgmnbQ 溢 式中：  为闸墩侧收缩系数，与墩头型式有关； m 为流量系数，与堰顶型式有关； g 为重力加速度， 2sm。 设计洪水位减去 0H 即为 堰顶高程。 闸门和启闭机 工作闸门选用平面闸门，优点：结构简单，闸墩受力条件好，各孔口可共用一个活动式启门机。 启闭机选用活动式启闭机，可以兼用于启吊工作闸门和检修闸门。 闸墩和工作桥 闸墩形状上游端采用半圆形，下游端采用方形。 工作闸门槽深 ~ ，宽 m4~1 ，门槽处的厚度不得小于 ~1。 溢流面由顶部曲线段、中间直线段和反弧段三部分组成。 设计要求：①有较高的流量系数，泄流能力大；②水流平顺，不产生不利的负压和空蚀破坏；③体形简单、造价低、便于施工等。 顶部曲线段 选用 WES 型溢流堰顶部曲线，因为其流量系数较大且剖面较瘦，工程量较省，坝面曲线用方程控制。 上游段曲线方程： ddd HxHxHy 下游段曲线方程： yHx d  反弧段 根据 DL 51081999《混凝土重力坝设计规范》规定：对于挑流消能，  hR 10~4 ， h 为校核洪水闸门全开时反弧段最低点处的水深。 也可采用经验公式： hFrR 2332 ghvFr 中间直线段 中间直线段与坝顶曲线和下部反弧段相切，坡度与非溢流坝段的下游坡相同。 剖面设计 溢流重力坝剖面与其邻近的非溢流重力坝的基本剖面相适应。 上游坝面设计成铅直的，并与非溢流重力坝的上游坝面相一致。 由溢流坝下泄的水流具有巨大的能量，必须妥善进行。