水利工程学课程设计

水利工程学课程设计内容摘要：

算相同，在水平方向上的计算按土力学公式计算： Ps=12rsbhs2tg2(450ψ s2 ) (311) 式中 rsb— 淤泥的浮容重， kN/m3。 根据经验取 kN/m3. hs— 泥沙淤积厚度。 有资料计算 215x104x35= 亿 m3，再查高程库容表知淤泥高程为 208m，则淤泥厚度为 208134=74m。 ψ 0— 淤沙的内摩擦角，在 26176。 ~30176。 之间，取 26176。 6）地震作用力 根据《水工建筑物抗震设计规范》规定：对于地震烈度小于 6 度的，在 计算地震荷载时可以不考虑。 荷载组合及计算值表： 荷载 类型 标准值 设计值 对截面形心的力臂 力矩 标准值 （顺时针为正） 力矩 设计值 （顺时针为正） 竖直 方向 (下为正 ) 水平 方向 (右为正 ) 竖直 方向 (下为正 ) 水平 方向 (右为正 ) 自重 W1 W2 W3 11760 23250 73657 11760 23250 73657 599850 40511 599850 40511 静水 Px1 Px2 55113 183 55113 183 1947142 1947142 压力 Pz1 Pz2 9751 128 9751 128 374926 8209 374926 8209 浪压力 Pl 70 84 106 7420 8904 泥沙 压力 PsH PsV 5187 10156 204316 300658 245179 小计 123733 65156 663120 扬压力 U1 U2 U3 U4 6272 3136 7110 5295 6272 8532 6354 0 244420 113837 20477 0 244420 0 小计 20813 337780 356452 总计 101920 65156 1000900 五、 坝基面抗滑稳定分析 抗剪断公式验算 Ks=f（ ∑W −U） /∑P (311) f 为 接触面间的摩擦系数，取 ，代入数据得 ： Ks=（ 12373320813） /65156= 所以满足稳定要求。 抗剪断公式验算 Ks’= f’[(∑W −U)+ c’A]/ ∑P A— 坝体混凝土与基岩的接触面积。 f’— 抗剪断参数，查表可取 c’— 抗剪断凝聚力，查表可取 代入数据得 Ks’=3 所以稳定满足要求。 六、 坝体应力分析 按坝体强度极限状态法计算坝址应力状态，用正常使用极限状态计算坝踵的应力状态。 实际洪水条件下 γ0=，ψ =， γd=。 m=， B=。 则 （ 1） 坝址处： γ0ψ S (Fd， ak)= γ0ψ (∑WB 6∑MB2 )（ 1+m2） =**（ + 6∗ ）（ 1+） = kPa 混凝土抗压强度材料分项系数为 ，选用 c10混凝土，则设计值 Rd=1000/=7143 kPa 1γd R(fd， ak)= 1γdRd = x 7143 = 5495 kPa 由上式计算可知，设计洪水情况下，坝址处的应力符合要求。 (2)坝踵处： γ0 S(.) =γ0 (∑WB + 6∑MB2 ) =( ) = kPa 0 由以上计算可知，设计洪水情况下，坝踵处的应力符合要求。 综合上述应力分析计算，说明坝体的应力满足要求。 第二节 溢流坝的设计计算 一、 选择堰型 重力坝的泄水主要方式有开敞式和孔口式溢流，开敞式溢流除泄洪外还可以排除冰凌或其他漂浮物。 设置闸门时，闸门顶高程大致与正常蓄水位齐平，堰顶高程较低，可利用闸门的开启高度调节水位和下泄流量，所以在这里采用开敞式 实用堰 溢流。 二、 定型设计水头的计算 坝宽确定 ： 本工程地基岩石比较坚硬，单宽流量取 350 ~ 100 /( )q m s m。 由/L Q q 溢 确定净宽。 列表如下： 孔口净宽计算表 类型 泄流量 单宽流量 净宽 校核情况 4800 50~100 48~96 设计情况 6400 50~100 64~128 由上面计算，溢流坝前沿净宽取 65m， 取 孔口数为 5 个，每个孔宽度为 13m。 闸墩的墩头形状为上游采用半圆形，下游采用圆弧曲线型。 中墩厚度 d 取 5m，边墩宽度 t 为 3m， 则前沿总宽为 ： B0=nb+(n1)d+2t=5x13+4x5+2x3=91 堰顶高程的确定 由堰流公式 3 / 202Q mL g H溢 ，初定 5, 02m ，则 2 / 30 2QHmL g 溢 忽略行进流速水头，即 0HH ，则堰顶高程为计算水位减去相应的堰上水头。 堰顶高程计算表 计算情况 流量 侧收缩系数 流量系数 孔口净宽 对应上游水位 堰上水头 0 堰顶高程 校核情况 4800 13 设计情况 6400 13。