混凝土重力坝坝顶高程算稿 c z h h h h %1=?
h ? -- 防浪墙顶至正常水位或校核水位的高差(m)
%
1h -- 累积频率为1%的波高(m)
z h -- 波浪中心线正常水位或校核水位的高差(m)
m m z L H L h h ππ2cot
2%1= c h -- 安全超高
表 11.1.1 安全超高 hc
1、蒲田公式：
平均波高计算公式：
}]
)(7.0[013.0)(
0018.0{])(7.0[13.07.020
45
.02
7.020
2
0v gH th v gD th v gH th v gh m m m =
平均波周期计算公式：
5
.020
0)(9.13v gh v gT m m =
hm-- 平均波高（m ） Tm -- 平均波周期（s ） Vo -- 计算风速（m/s ） D -- 风区长度（m ） Hm -- 水或的水深（m ）
g -- 重力加速度(9.81m/s 2)
平均波长L m 与平均波周期T m 计算计算公式：
m m L H
th
gT L ππ222
=
对于深水波，即H≥ 0.5Lm 时：
π22
m
m gT L =
斜坡式的建筑物累积频率为1%的波浪爬高可按下式计算
%
1%1h K K K K R R υ??=
%1R --- 累积频率为1%的波浪爬高
%
1h --- 累积频率为1%的波高 ?
K --- 考虑波浪入射角的折减系数
?K --- 与斜坡护面的结构形式有关的系数。光滑不透水护面采用1.0，砼
护面采用0.9。
υK --- 与计算风速和波速有关的系数
R K --- 相对爬高系数按下式计算
2
/12/1%1)2()(1-=
m
m m L H th h L m M π
]
441[249.2m m m
m
m m L H sh
L H L H th N πππ+=
)25.1exp(09.132.3M M Q -=
一、 计算数据
工程等级: 3
上游设计水位(m) H1= 643.77 上游校核水位(m) H2= 644.5 河 床 高 程 (m) Hg= 628.11
重现期50年的年最大风速(m/s) V= 18 多年平均最大风速(m/s) V= 17 风 区 长 度 (m) F= 500
风区水域设计水位平均水深 (m) H= 15.66 坝面坡比 (1：m) m= 0
风向与坝轴线的法线夹角 (度) r= 48 坝坡面的糙率及渗透性系数(k3) k3= .9 二、 计算公式
采用莆田计算公式 三、 计算结果
1、设计洪水位工况
安全超高 (m) A0= .4
上游水位(m) H0= 643.77 计算风速(m/s) V0=18.00 库前水深(m) d =15.66 水域平均水深(m) H= 15.66 平均波高(m) hm=0.201 周 期(s) T =1.991 波 长(m) L =6.183 浪中心线高(m) Hz=0.118 爬高累积频率 P= 1% P=1% 波高 (m) h1=0.482 坝 顶 超 高(m)Y=1.001 坝顶设计高程(m)H=644.77 2、校核洪水位工况
安全超高 (m) A0= .3 上游水位(m) H0= 644.5 计算风速(m/s) V0=17.00 库前水深(m) d =16.39 水域平均水深(m) H= 16.39 平均波高(m) hm=0.189 周 期(s) T =1.930
波长(m) L =5.809
浪中心线高(m) Hz=0.111
爬高累积频率P= 1%
P=1% 波高(m) h1=0.454
坝顶超高(m)Y=0.865
坝顶设计高程(m)H=645.37 四、结论
建议坝顶高程应＞645.37
取645.4m
一、工程概况 本水库是该流域水利水电建设规划中的主体工程之一。坝址位于某乡上游3km处，控制流域面积317km2，坝址处多年平均流量11.1m3/s，年径流总量3.5×108m3。本工程是一座兼有防洪、灌溉、发电、水产养殖效益的综合开发的水利枢纽工程。 工程总库容为1.6×108m3，正常高水位130.0m，死水位112.0m，设计洪水位130.74m，校核洪水位132.4m，水库有效库容达1.0×108m3，为年调节性水库。 该工程拦河坝的坝型为砼重力坝，电站布置在河床右侧的非溢流坝段的后面，为坝后式布置，坝顶全长315m，坝顶高程135m，其中左非溢流坝坝段长度为100m，溢流坝段长度为48m，右非溢流坝段长度167m，溢流坝段布置在河床中部偏左岸，设有3孔6m×12m的弧形工作闸门，堰顶高程124m，坝底最大宽度为54m，消能方式为挑流消能，在坝后式厂房处，非溢流坝段的最大底度为46.6m，厂房最大宽度为13.7m，厂坝联结段为4m。 电站装机容量为2×3200KW。引水压力钢管设在非溢流坝段，进水口底板高程为95.0m，管径1.75m，采用单机供水的布置方式。水轮机安装高程85.0m，设计工作水头36.0m，最大工作水头45.0m，最小工作水头27.0m。 工程枢纽处地形及工程布置见图1。 二、基本资料 1.工程水文资料 该水库库容在1×108m3以上，主坝工程为二级建筑物，坝址设计洪水过程线，是根据上游3km处水文观测站实测某年最大一次洪水典型加以修正，以洪峰、洪量控制进行放大而得。现将各设计频率洪水过程线、施工设计洪水等水文资料列于表1～表5。 3 3 3
一、工程概况 本水库就是该流域水利水电建设规划中得主体工程之一。坝址位于某乡上游３ｋm处，控制流域面积317km2,坝址处多年平均流量１1．1m３／s，年径流总量3、５×10８m3。本工程就是一座兼有防洪、灌溉、发电、水产养殖效益得综合开发得水利枢纽工程。 工程总库容为１、6×108m3,正常高水位13０.0m,死水位1１２.0m,设计洪水位1３0.7４m，校核洪水位132.4m,水库有效库容达１、0×1０8m3,为年调节性水库。 该工程拦河坝得坝型为砼重力坝，电站布置在河床右侧得非溢流坝段得后面，为坝后式布置,坝顶全长31５ｍ,坝顶高程1３５m,其中左非溢流坝坝段长度为１０0m，溢流坝段长度为4８m，右非溢流坝段长度１67m,溢流坝段布置在河床中部偏左岸,设有3孔６m×１2ｍ得弧形工作闸门,堰顶高程124m，坝底最大宽度为５4ｍ,消能方式为挑流消能,在坝后式厂房处，非溢流坝段得最大底度为4６.6m,厂房最大宽度为13.7m,厂坝联结段为4m。 电站装机容量为2×3２００KＷ。引水压力钢管设在非溢流坝段内,进水口底板高程为95.０m,管径1.75m,采用单机供水得布置方式。水轮机安装高程85．0m,设计工作水头３6.0m,最大工作水头45．0m，最小工作水头27.0m。 工程枢纽处地形及工程布置见图1。 二、基本资料 1、工程水文资料 该水库库容在1×108m3以上,主坝工程为二级建筑物,坝址设计洪水过程线,就是根据上游３km处水文观测站实测某年最大一次洪水典型加以修正,以洪峰、洪量控制进行放大而得。现将各设计频率洪水过程线、施工设计洪水等水文资料列于表1~表５。 3 3 单
重力坝稳定及应力计算 书 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
重力坝剖面设计及原则 5.1.1剖面尺寸的确定 重力坝坝顶高程，坝高H=。为了适应运用和施工的需要，坝顶必须要有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取坝高的8%～10%，且不小于2m。若有交通要求或有移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。综合考虑以上因素，坝顶宽度m 。 B10 考虑坝体利用部分水中增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡坡率n=0～，下游边坡坡率m=0～。故上游边坡坡率初步拟定为，下游边坡坡率初步拟定为。上游折坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄洪孔等建筑物的进口高程来定，一般折坡点在坝高的1/3～2/3附近，故初拟上游折坡点高程为。下游折坡点的位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处），故初拟下游折坡点高程为。 5.1.2剖面设计原则 重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持抗滑稳定；同时依靠坝体自重产生压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。 非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量小，造价低；③结构合理，运用方便；④利于施工，方便维修。 遵循以上原则拟订出的剖面，需要经过稳定及强度验算，分析是否满足安全和经济的要求，坝体剖面可以参照以前的工程实例，结合本工程的实际情况，先行拟定，然后根据稳定和应力分析进行必要的修正。重复以上过程直至得到一个经济的剖面。 重力坝挡水坝段荷载计算 5.2.1基本原理与荷载组合 重力坝的荷载主要有：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、冰压力、地震荷载等。本次设计取单位长度的坝段进行计算。相关荷载组合见表。 表荷载组合表
《混凝土重力坝电算》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级： 2010级水利(2)班 指导教师： 二○一三年六月二十一日
目录 1 课程设计目的 (2) 2 课程设计的任务和内容 (2) 3 课程设计的要求成果 (2) 4 基本资料 (3) 5 课程设计报告内容 (4) 6 课程设计总结 (24) 7 结论 (24) 参考文献 (24) 附录I 主要电算成果原始文件 (25)
1. 课程设计的目的 1、巩固和加强学生对《水工建筑物》这门课程知识的理解；借助课设这一环节，培养学生综合运用已所学的理论知识和专业知识来解决基本工程设计问题的初步技能。 2、学会初步设计重力坝基本剖面，通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面；计算坝体应力，并满足规范要求；培养设计计算、绘图、编写设计文件和应用计算机的能力。 3、在课设中查阅和应用相关参考文献和资料，培养按规范设计的良好习惯。 2. 课程设计的任务和内容 1、设计任务： 碧流河水库混凝土挡水段第28号坝段剖面设计。 2、设计内容： 1）通过稳定、强度分析，拟定坝体经济断面尺寸； 2) 通过坝基水平截面处坝体内部应力分析，定出坝体混凝土分区方案； 3) 坝体细部构造设计：廊道布置、坝体止水、坝体排水及基础防渗和排水等。 3. 课程设计的要求成果 1) 设计计算说明书一份； 2) A3设计图纸二张。
4. 基本资料 1、 流域概况及枢纽任务 碧流河水库位于碧流河中游干流上，坐落在新金县双塔镇与庄河县荷花山镇的交界处沙河口，距大连170公里。总库容亿3m 。是一座以供水为主，兼顾防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的大II 型水库，是大连城市用水的主要水源。 2、地形地质 坝址处的岩体可大致分为新鲜岩石、微风化及覆盖层。河槽高程为m ，河槽处为半风化的花岗岩，风化层厚度为 2 m ，基岩具有足够的抗压强度，岩体较完整，无特殊不利地质构造。两岸风化较深呈带状，覆盖层较少，坝址两岸均为花岗岩，岩石坚硬，裂隙不发育。河床可利用基岩高程定为m 。 坝基的力学参数：坝与基岩之间抗剪断系数为93.0'=f ,kPa c 430'=；坝与基岩之间抗剪摩擦系数值为；基岩的允许抗压强度15000kPa 。 地震的基本烈度为7度，设计烈度为8度。 3、建筑材料 砂料、卵石在坝址上、下游均有，坝址下游5km 以内砂储量丰富，可供建筑使用。 4、特征水位 经水库规划计算，坝址上、下游特征水位如下： P=%校核洪水位为m ，相应下游水位为m ； P=1% 设计洪水位为m ，相应下游水位为m ； 正常挡水位为m ，相应下游水位为m ； 死水位为m ； 淤沙高程为m ； 总库容亿3m . 5、气象 坝址洪水期多年平均最大风速s m /7.19，洪水期50年重现期最大风速 s m /27，坝前吹程校核洪水位时m D 1500=,设计洪水位时m D 1300=。 6、其它有关资料 淤沙干容重3/14m kN sd =γ，空隙率4.0=n ，淤沙内摩擦角016=?。坝体材料为混凝土,其容重采用3/24m kN c =γ。 5 课程设计报告内容
1 目录 目录 (1) 第1章非溢流坝设计 (4) 1.1坝基面高程的确定 (4) 1.2坝顶高程计算 (4) 1.2.1基本组合情况下： (4) 1.2.2特殊组合情况下： (5) 1.3坝宽计算 (6) 1.4 坝面坡度 (6) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (7) 第二章非溢流坝段荷载计算 (8) 2.1 计算情况的选择 (8) 2.2 荷载计算 (8) 2.2.1 自重 (8) 2.2.2 静水压力及其推力 (8) 2.2.3 扬压力的计算 (10) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (12) 2.2.5 波浪压力 (13) 2.2.6 土压力 (14) 第3章坝体抗滑稳定性分析 (16) 3.2 抗滑稳定计算 (17) 3.3 抗剪断强度计算 (18) 第4章应力分析 (20) 4.1 总则 (20) 4.1.1大坝垂直应力分析 (20) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (21) 4.2计算截面为建基面的情况 (21) 4.2.1 荷载计算 (22) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (23) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (23)
4.2.4 施工期 (23) 第5章溢流坝段设计 (25) 5.1 泄流方式选择 (25) 5.2 洪水标准的确定 (25) 5.3 流量的确定 (25) 5.4 单宽流量的选择 (25) 5.5 孔口净宽的拟定 (26) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (26) 5.7 堰顶高程的确定 (27) 5.8 闸门高度的确定 (27) 5.9 定型水头的确定 (28) 5.10 泄流能力的校核 (28) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (29) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (29) （1）正常蓄水情况 (29) （2）设计洪水情况 (30) （3）校核洪水情况 (30) 第6章消能防冲设计 (31) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (31) 6.2 反弧半径的确定 (31) 6.3 坎顶水深的确定 (32) 6.4 水舌抛距计算 (33) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (34) 第7章泄水孔的设计 (36) 7.1有压泄水孔的设计 (36) 7.11孔径D的拟定 (36) 7.12 进水口体形设计 (36) 7.13 闸门与门槽 (37) 7.14 渐宽段 (37) 7.15 出水口 (37) 7.15 通气孔和平压管 (38) 参考文献 (39)
XXXXXX 继续教育学院 毕业论文 题目 XXX水库 混凝土重力坝枢纽设计 专业水工 层次专升本 姓名 学号
前言 关键词：重力坝剖面稳定应力细部构造地基处理 本次设计内容为河南南潘家口水利枢纽，坝型选择为混凝土重力坝，坝轴线选择和枢纽布置见1号图SG-01潘家口水库平面图所示。 整座重力坝共分53个坝段，主要有非溢流挡水坝段、溢流表孔坝段、溢流底孔坝段和电站厂房坝段。其中非溢流挡水坝段每坝段宽15米，分布于大坝两端；厂房坝段每段宽16米，布置在靠近右岸的主河床上，装机3台机组；底孔坝段每段宽22米，布置在厂房坝段左侧的主河床上；溢流坝段每段宽18米，布置在滦河主河床上。详见1号图SG-02下游立视图。 挡水坝段最大断面的底面高程为128米，坝顶高程为228米，防浪墙高1.2米，最大坝高为101.2m，属高坝类型。坝顶宽12米，最优断面的上游坝坡坡率为1:0.2，上游折坡点高程为181米，下游坝坡坡率为1:0.7，下游折坡点高程688.98英尺，详细情况参见1号图SG-03挡水坝剖面图。 溢流坝段最大断面的底面高程为126米，堰顶高程210米，溢流堰采用WES曲线设计，直线段坡率为1：0.7，反弧段半径取25.0米，鼻坎高程取159米，上游坝坡坡率取1：0.2，折坡点高程为181米，上游坝面与WES曲面用1/4椭圆相连，详细情况见1号图SG-02溢流堰标准横断面图所示。 本枢纽溢流堰采用挑流方式消能，挑角取250。止水采用两道紫铜中间加沥青井的形式。坝基防渗处理（主要依据上堵下排的原则），上游帷幕灌浆（两道），下游侧设置排水管。 以非溢流挡水坝段为计算选择断面，进行了抗滑稳定分析和应力分析，分别采用抗剪断计算法和材料力学法计算法进行计算，最终验算满足抗滑稳定，上游坝踵没有出现拉应力，设计剖面合理可行。 本次设计只是部分结构物设计，考虑问题较单一，采用基础资料一般以书本为主，跟实际情况难免有出入，敬请读者批评指正。 编者 2008.9
重力坝混凝土浇筑施工技术措施 右岸重力坝混凝土施工技术措施 1．概述 香河水库拦水坝从左至右分为1#、2#、3#、4#、5#、6#坝段，布置在板老河床岸坡及台地上，沿坝轴方向总长94.0m，最低建基面高程448.0m。 根据施工进度安排要求在20xx年5月12日前完成EL76.0m 以下砼浇筑，20xx年9月12日完成重力坝混凝土浇筑施工。在重力坝上游侧布置一台DMQ540/30低架门机（1#门机）负责重力坝段混凝土施工，混凝土采用砼搅拌车从左岸拌和楼经迁江大桥运抵1#门机接料平台，经1#门机吊3m卧罐入仓。 重力坝凝土施工见附图《重力坝混凝土施工布置及分层分块图》。 2．施工布置 2.1施工道路布置 根据业主提供的场内交通条件，利用开挖出渣道路并作适当改建，本标混凝土施工主要运输线路如下： 左岸混凝土拌和系统→左岸对外公路→迁江大桥、迁江镇→右岸对外公路→右岸上坝公路→上游出渣路→ 1#门机取料平台，运距约4000m：主要为右岸重力坝段供料。 2.2施工机械布置
在重力坝段上游布置1台型号为MQ540/30型的低架门机，编号为1#门机，1#门机平行坝轴线布置，运行中心线桩号为上 0+011.50m，行走范围:0+016.00～0＋056.00，安装高程 EL80.0m，起重臂杆变幅18.00m～37.00m,能控制整个重力坝。 1#门机于20xx年3月25日安装完成，安装前先用石渣填筑一个安装平台，采用50t汽车吊进行安装。1#门机负责浇筑重力坝全部混凝土18879m，20xx年9月12日完成重力坝混凝土浇筑后,采用汽车吊将1#门机拆除。 3 3 3．混凝土施工程序及施工方法 3.1混凝土施工工艺流程 配合比试验原材料检验工作面清碴、冲洗立模前测量放样基底清理下一仓混凝土验基测量放样单元工程施工准备工作钢模、木模准备模板安装钢筋制作钢筋定位安装钢筋、模板调整止水片、预埋件加工止水片、预埋件安装和观测仪器埋设混凝土生产检查验收不合格混凝土运输与入仓混凝土浇筑、振捣过程质量检验过程检验养护、拆模资料整理单元工程完工验收混凝土工程施工工艺流程图 （1）施工准备工作 1）钢模、木模准备 根据混凝土结构物的特点及施工单位的材料、设备和工艺条件，在本工程的混凝土施工中宜优先采用钢模板。对大面积的表
毕业设计（论文） 开题报告 题目榆林王圪堵水库枢纽 布置及重力坝设计 专业水利水电工程 班级 学生 指导教师 2013 年 一、毕业设计(论文)课题来源、类型
本设计题目来源于王圪堵水库工程实际，属设计类课题。王圪堵水库坝址位于榆林市横山县城关镇西北12km，榆靖高速公路无定河大桥以上2.5km、芦河入无定河口以上5.5km处的无定河干流上，距榆林市区60km。按照榆林能源化工基地建设要求及治黄大局的拦沙要求，确定水库任务是供水、拦沙和灌溉等综合利用。在本次设计中所用到的主要工程相关资料都来源于实际工程的设计资料。 二、选题的目的及意义 1. 选题目的 本次毕业设计是对大学四年所学知识的总结和运用，通过对王圪堵水库的了解和个人知识的掌握，本次毕业设计选择《榆林王圪堵水库枢纽布置及重力坝设计》作为题目。本课题主要解决a.水库的枢纽布置，包括坝址选择，电站厂房的选址，各种水工建筑物的选型等一系列布置问题。b.混凝土重力坝的专题设计，包括坝型的选择比较，大坝尺寸的设计，抗滑稳定的计算，大坝结构图的绘制等。通过本次设计，运用几年来所学的理论知识及专业知识，结合毕业设计的任务进行思考、分析应用，提高我们独立思考与独立工作的能力，同时也加强了计算、绘图、编写设计文件、使用规范、手册能力的培养，使我们成为合格的水利人才。 2. 选题意义 (1).王圪堵水利枢纽主要由大坝、泄洪洞、溢洪道、放水洞、坝后电站等建筑物组成。它是无定河中游的一项水沙控制工程，按照《陕西省水资源开发利用规划》、《陕西省榆林能源化工基地供水水源规划》和《黄河治理开发规划纲要》对无定河开发治理的要求，项目开发的目标是在流域水土保持综合治理基础上，河流生态基流不受影响的前提下，调蓄无定河水资源，并经优化配置，以供定需就近向榆横煤化学工业区、鱼米绥盐化学工业区供水，缓解工业区近中期用水矛盾，向14.6万亩农田灌溉补水，提高灌区灌溉保证率，改善农业生产条件，支撑榆林能源化工基地建设和发展，拦蓄泥沙、减少入黄泥沙，为治黄大业作贡献。按照无定河开发治理要求以及项目开发目标，王圪堵水库的建设任务是供水、拦沙和灌溉等综合利用。在工程建设过程中主要存在以下几个问题：水库区存在淹没农田、村庄、道路、桥梁等现象，浸没面积约756亩，库区两岸不存在永久性渗漏问题，水库蓄水后预计塌岸总方量约9259万m3，塌岸问题较为突出；坝址区河床
目录 第一章调洪演算 ........................ - 3 - 1.1 调洪演算的原理.......................................... - 3 - 1.2 调洪方案的选择.......................................... - 3 - 1.2.1对以下四种方案进行调洪演算......................... - 3 - 1.2.2方案比较........................................... - 7 - 1.2.3 2浅孔+2中孔方案选定后坝顶高程的计算 .............. - 8 -第二章大坝工程量比较 .................. - 10 - 2.1 大坝剖面设计计算....................................... - 10 - 2.1.1混凝土重力坝设计.................................. - 10 - 2.2 大坝工程量比较......................................... - 17 - 2.2.1重力坝工程量...................................... - 17 - 2.2.2拱坝工程量........................................ - 18 - 2.2.3重力坝与拱坝工程量比较............................ - 19 -第三章第一主要建筑物的设计 ............ - 19 - 3.1 拱坝的型式尺寸及布置................................... - 19 - 3.1.1坝型选择.......................................... - 19 - 3.1.2拱坝的尺寸........................................ - 19 - 3.2 荷载组合............................................... - 23 - 3.2.1 正常水位+温降 .................................... - 23 - 3.2.2 设计水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.3 校核水位+温升 .................................... - 23 - 3.2.4 正常水位+温降+地震 ............................... - 23 - 3.3 拱坝的应力计算......................................... - 23 - 3.3.1对荷载组合1，2，3使用FORTRAN程序进行电算........ - 23 - 3.3.2对荷载组合4进行手算.............................. - 24 - 3.4 坝肩稳定验算........................................... - 37 - 3.4.1计算原理.......................................... - 37 - 3.4.2验算工况.......................................... - 38 - 3.4.3验算步骤.......................................... - 38 - 4.1泄水建筑物的型式尺寸 ................................... - 42 - 4.2坝身进水口设计 ......................................... - 42 - 4.2.1管径的计算........................................ - 42 - 4.2.2进水口的高程...................................... - 42 - 4.3泄槽设计计算 ........................................... - 43 - 4.3.1坎顶高程.......................................... - 43 - 4.3.2坎上水深h ........................................ - 43 - c 4.3.3反弧半径R ........................................ - 44 -
5.1重力坝剖面设计及原则 5.1.1剖面尺寸的确定 重力坝坝顶高程1152.00m，坝高H=40.00m。为了适应运用和施工的需要，坝顶必须要有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取坝高的8%～10%，且不小于2m。若有交通要求或有移动式启闭设施时，应根据实际需要确定。综合考虑以上因素，坝顶宽度m B10 。 考虑坝体利用部分水中增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡坡率n=0～0.2，下游边坡坡率m=0～0.8。故上游边坡坡率初步拟定为0.2，下游边坡坡率初步拟定为0.8。上游折坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄洪孔等建筑物的进口高程来定，一般折坡点在坝高的1/3～2/3附近，故初拟上游折坡点高程为1138.20m。下游折坡点的位置应根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面计算得到（最常用的是其基本剖面的顶点位于校核洪水位处），故初拟下游折坡点高程为1148.50m。 5.1.2剖面设计原则 重力坝在水压力及其他荷载的作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持抗滑稳定；同时依靠坝体自重产生压应力来抵消由于水压力引起的拉应力以满足强度要求。 非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全；②工程量小，造价低；③结构合理，运用方便；④利于施工，方便维修。 遵循以上原则拟订出的剖面，需要经过稳定及强度验算，分析是否满足安全和经济的要求，坝体剖面可以参照以前的工程实例，结合本工程的实际情况，先行拟定，然后根据稳定和应力分析进行必要的修正。重复以上过程直至得到一个经济的剖面。 5.2重力坝挡水坝段荷载计算 5.2.1基本原理与荷载组合 重力坝的荷载主要有：自重、静水压力、扬压力、泥沙压力、浪压力、动水压力、冰压力、地震荷载等。本次设计取单位长度的坝段进行计算。相关荷载组合见表4.5。 表4.5 荷载组合表 组合情况相关 工况 自 重 静水 压力 扬压 力 泥沙 压力 浪压 力 冰压 力 地震 荷载 动水 压力 土压 力 基本正常√√√√√√
《水工建筑物课程设计》 题目：混凝土重力坝设计 学习中心：江苏扬州市邗江区教师进修学校奥鹏学 习中心[11]VIP
1 项目基本资料 1.1 气候特征 根据当地气象局50年统计资料，多年平均最大风速14 m/s，重现期为50年的年最大风速23m/s，吹程：设计洪水位 2.6 km，校核洪水位3.0 km 。 最大冻土深度为1.25m。 河流结冰期平均为150天左右，最大冰厚1.05m。 1.2 工程地质与水文地质 1.2.1坝址地形地质条件 （1）左岸：覆盖层2～3m，全风化带厚3～5m，强风化加弱风化带厚3m，微风化厚4m。 （2）河床：岩面较平整。冲积沙砾层厚约0～1.5m，弱风化层厚1m左右，微风化层厚3～6m。坝址处河床岩面高程约在38m左右，整个河床皆为微、弱风化的花岗岩组成，致密坚硬，强度高，抗冲能力强。 （3）右岸：覆盖层3～5m，全风化带厚5~7m，强风化带厚1～3m，弱风化带厚1～3m，微风化厚1～4m。 1.2.2天然建筑材料 粘土料、砂石料和石料在坝址上下游2~3km均可开采，储量足，质量好。粘土料各项指标均满足土坝防渗体土料质量技术要求。砂石料满足砼重力坝要求。 1.2.3水库水位及规模 ①死水位：初步确定死库容0.30亿m3，死水位51m。 ②正常蓄水位：80.0m。 注：本次课程设计的荷载作用只需考虑坝体自重、静水压力、浪压力以及扬压力。 表一 本设计仅分析基本组合(2)及特殊组合(1)两种情况： 基本组合(2)为设计洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙
压力+浪压力。 特殊组合(1)为校核洪水位情况，其荷载组合为：自重+静水压力+扬压力+泥沙压力+浪压力。 1.3大坝设计概况 1.3.1工程等级 本水库死库容0.3亿m3，最大库容未知，估算约为5亿m3左右。根据现行《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》（DL5180-2003），按水库总库容确定本工程等别为Ⅱ等，工程规模为大（2）型水库。枢纽主要建筑物挡水、泄水、引水系统进水口建筑物为2级建筑物，施工导流建筑物为3级建筑物。 1.3.2坝型确定 坝型选择与地形、地质、建筑材料和施工条件等因素有关。确定本水库大坝为混凝土重力坝。 1.3.3基本剖面的拟定 重力坝承受的主要荷载是水压和自重，控制剖面尺寸的主要指标是稳定和强度要求。由于作用于上游面的水压力呈三角形分部，所以重力坝的基本剖面是三角形，根据提供的资料，确定坝底宽度为43.29m（约为坝高的0.8倍），下游边坡m=0.8，上游面为铅直。
第一章设计基本资料及任务 第一节设计基本资料 一、枢纽任务 本工程同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合利用。水电站装机容量为21.75万kW，装3台机组。正常蓄水位为110.5m，死水位为86.5m，三台机满载时的流量为405m3/s。采用坝后式厂房。工程建成后，可增加保灌面积90万亩，减轻洪水对下游城市和平原的威胁。在遇P=0.02%和P=0.1%频率的洪水时，经水库调节后，洪峰流量可由原来的18200m3/s、14100 m3/s分别削减为6800 m3/s和6350 m3/s；水库蓄水后形成大面积水域，为发展养殖业创造有利条件。 二、基本资料 1、规划数据 本重力坝坝高86.9m，坝全长368m，溢流坝位于大坝中段长度73米，非溢流坝分别接溢流坝两侧各147.5m，坝顶宽度8m，坝底宽度80.5m，坝底高程28m，坝顶高程114.9m，正常蓄水位110.5m，死水位86.5m。 坝址处的河床宽约120m，水深约1.5～4m。河谷近似梯形，两岸基本对称，岸坡取约35o。 2、工程地质 坝基岩性为花岗岩，风化较深，两岸达10m左右。新鲜花岗岩的饱和抗压强度为100～200MPa，风化花岗岩为50～80Mpa。坝址处无大的地质构造。 3、其他资料 - 1 -
（1）风向吹力：实测最大风速为24m/s，多年平均最大风速为20m/s，风向基本垂直坝轴线，吹程为4km。 （2）本坝址地震烈度为7度。 （3）坝址附近卵砾石、碎石及砂料供应充足，质量符合规范要求。 三、表格 表1比选数据 - 2 -
表2岩石物理力学性质 四、参考文献 1．混凝土重力坝设计规范水利电力部编 2．水工建筑物任德林河海大学出版社 3．水工设计手册泄水与过坝建筑物水利电力出版社 4．混凝土拱坝及重力坝坝体接缝设计与构造水电部黄委会编 第二节设计任务 一、枢纽布置 （1）拟定坝址位置 - 3 -
某混凝土重力坝施工导流设计 一、工程概况 本水库是该流域水利水电建设规划中的主体工程之一。坝址位于某乡上游3km处，控 制流域面积317km2，坝址处多年平均流量11.1m3/s，年径流总量3.500击。本工程是一座兼有防洪、灌溉、发电、水产养殖效益的综合开发的水利枢纽工程。b5E2RGbCAP 工程总库容为1.6X 108m,正常高水位130.0m,死水位112.0m,设计洪水位130.74m, 校核洪水位132.4m,水库有效库容达1.0 X 108m,为年调节性水库。p1EanqFDPw 该工程拦河坝的坝型为砼重力坝，电站布置在河床右侧的非溢流坝段的后面，为坝后式布置，坝顶全长315m 坝顶高程135m其中左非溢流坝坝段长度为100m溢流坝段长度为48m右非溢流坝段长度167m溢流坝段布置在河床中部偏左岸，设有3孔6m X 12m的弧形 工作闸门，堰顶高程124m坝底最大宽度为54m消能方式为挑流消能，在坝后式厂房处，非溢流坝段的最大底度为46.6m,厂房最大宽度为13.7m,厂坝联结段为4m。DXDiTa9E3d 电站装机容量为2X 3200KW引水压力钢管设在非溢流坝段内，进水口底板高程为 95.0m,管径1.75m，采用单机供水的布置方式。水轮机安装高程85.0m，设计工作水头 36.0m,最大工作水头45.0m，最小工作水头27.0m。RTCrpUDGiT 工程枢纽处地形及工程布置见图1。 二、基本资料 1.工程水文资料 该水库库容在1X 108m以上，主坝工程为二级建筑物，坝址设计洪水过程线，是根据上游3km处水文观测站实测某年最大一次洪水典型加以修正，以洪峰、洪量控制进行放大而得。现将各设计频率洪水过程线、施工设计洪水等水文资料列于表1?表5。5PCzVD7HxA 表1 坝址设计洪水过程线单位：m3/s 表3 水文站实测历年月平均流量单位：m/s
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目： TL混凝土重力坝设计 学习中心：奥鹏远程教育 层次：专科起点本科 专业：水利水电工程
内容摘要 重力坝是一种古老而迄今应用很广的坝型，因主要依靠自重维持稳定而得名。重力坝的断面基本呈三角形，筑坝材料为混凝土或浆砌石。在中国的坝工建设中,混凝土重力坝也占有较大的比重。 本次设计为TL混凝土重力坝设计，设计的准备工作主要包括基本资料的分析、坝型选择和枢纽布置。设计的主要内容首先是进行坝体的设计，进行坝型选择，设计采用混凝土重力坝方案，设计内容包括挡水坝段的设计，溢流坝段的设计，底孔坝段的设计等。然后是细节构造与坝基处理，有坝基清理、坝基加固、坝基防渗及坝基排水设计、断层处理等。 关键词：水利工程；混凝土重力坝；剖面设计；荷载计算；应力分析 目录
引言1 1 设计资料2 1.1 某重力坝基本资料2 1.1.1 流域概况2 1.1.2 地形地质2 1.1.3 建筑材料2 1.1.4 水文条件2 1.1.5 气象条件3 1.2 某重力坝工程综合说明3 2 坝型及坝址选择5 2.1 坝型选择5 2.2 坝址选择5 3 挡水建筑物设计7 3.1 非溢流坝剖面设计7 3.1.1 坝顶高程的拟定7 3.1.2 坝顶宽度的拟定9 3.1.3 坝坡的拟定9 3.1.4 上、下游起坡点位置的确定9 3.2 荷载计算及组合9 3.2.1 自重10 3.2.2 静水压力10 3.2.3 扬压力10 3.2.4 泥沙压力11 3.2.5 浪压力11 3.2.6 荷载组合12 3.2.7．荷载计算成果14 3.3 抗滑稳定分析20 3.4 应力分析21
一、非溢流坝设计 ( 一) 、初步拟定坝型的轮廓尺寸 (1)坝顶高程的确定 ①校核洪水位情况下: 波浪高度 2h l=0.0166V5/4D1/3=0.0166×185/4×41/3=0.98m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×0.980.8=10.23m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×0.982/10.23=0.30m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.3m 坝顶高出水库静水位的高度△h校=2h l+ h0+ h c=0.98+0.30+0.3=1.58m ②设计洪水位情况下: 波浪高度2h l=0.0166(1.5V)5/4D1/3=0.0166×(1.5×18)5/4×41/3=1.62m 波浪长度 2L l=10.4×(2h l)0.8=10.4×1.620.8=15.3m 波浪中心线到静水面的高度h0=π(2h l)2/ 2L l=3.14×1.622/15.3=0.54m 安全超高按Ⅲ级建筑物取值 h c=0.4m 坝顶高出水库静水位的高度△h设=2h l+ h0+ h c=1.62+0.54+0.4=2.56m ③两种情况下的坝顶高程分别如下: 校核洪水位时: 225.3+1.58=226.9m 设计洪水位时: 224.0+2.56=226.56m 坝顶高程选两种情况最大值226.9 m, 可按227.00m设计, 则坝高227.00-174.5=52.5m。
(2)坝顶宽度的确定 本工程按人行行道要求并设置有发电进水口, 布置闸门设备, 应适当加宽以满足闸门设备的布置, 运行和工作交通要求, 故取8米。 (3)坝坡的确定 考虑到利用部分水重增加稳定, 根据工程经验, 上游坡采用1: 0.2, 下游坡按坝底宽度约为坝高的0.7～0.9倍, 挡水坝段和厂房坝段均采用1: 0.7。 (4)上下游折坡点高程的确定 理论分析和工程实验证明, 混凝土重力坝上游面可做成折坡, 折坡点一般位于1/3~2/3坝高处, 以便利用上游坝面水重增加坝体的稳定。 根据坝高确定为52.5m, 则1/3H=1/3×52.5=17.5m, 折坡点高程=174.5+17.5=192m; 2/3H=2/3×52.5=35m, 折坡点高程=174.5+35=209.5m, 因此折坡点高程适合位于192m~209.5m之间, 则取折坡点高程为203.00m。挡水坝段和厂房坝段的下游折坡点在统一高程216.5m处。 (5)坝底宽度的确定 由几何关系可得坝底宽度为T=( 203-174.5) ×0.2+8+(216.5-174.5) ×0.7=43.1m (6)廊道的确定 坝内设有基础灌浆排水廊道, 距上游坝面6.1m, 廊道底距基岩面4m, 尺寸 2.5× 3.0m( 宽×高) 。 (7)非溢流坝段纵剖面示意图
《水工建筑物》结构模型教学实验重力坝断面结构模型试验 李桂荣 2013-3-22
混凝土重力坝断面结构模型试验 1． 模型试验的原理 模型试验的理论基础就是相似原理。我们研究的对象主要是水利和土建工程中的混凝土建筑物及地基。需要通过模型模拟的主要有荷载的类型及大小，建筑物的几何形状和材料的物理力学性能。为了使模型上产生的物理现象与原型相似，模型材料、模型形状和荷载等必须遵循一定的规律，这个规律就是相似原理。 水工结构模型试验要解决的问题，是将原型水工建筑物上的力学现象缩小到模型上，从模型上模拟出与原型相似的力学现象中，量测应力、位移和安全度等，再通过一定的相似关系推算到原型建筑物。模型试验如果能正确地解决模拟问题，同时又采用了精确的量测方法，则其所得成果就可能较好地反映原型的实际情况。 2.试验任务 对所取坝段的断面结构模型进行一次应力试验，提供大坝在上游正常蓄水位作用下的坝基面上应力的分布和坝体位移变化情况的试验成果。 3．原型的基本资料： 坝型为混凝土实体重力坝，坝高为81m ，坝顶宽12m ，坝底宽60m ，下游坝坡1：0.75。坝体混凝土弹性模量E 1=19200Mpa,坝基岩体弹性模量E 2=19200Mpa ，E 3=11600Mpa ，基岩材料分布图4-1。混凝土与基岩材料的泊松比均为μ1=μ2=0.2，坝体混凝土容重3/24m KN r ,上游正常蓄水位78m 。 4.模型设计 4.1相似常数 根据线弹性模型的相似要求结合本次试验，原型（P ）与模型（M ）各物理量之间保持下列相似关系： 几何比尺： C L =L P /L M =100 弹性模量比尺： C E =E P /E M =6 容重比尺： C γ=γP /γM = C ζ/ C L 应变比尺： C ε=εP /ε M =1 应力比尺： C ζ=ζP /ζM =6
水库混凝土重力坝设计书 第1章基本资料 一、枢纽工程概况： P水库位于TS和CD两地区交界处，坝址位于X河桥上游十公里干流上。控制流域面积3.37万km2，总库容为14.39亿m3。 P水库枢纽由主坝、电站及泄水底孔等组成，水库主要任务是调节水量，供TJ和TS地区工农业用水和城市人民生活用水，结合引水发电。并兼顾防洪，要求：尽可能使其工程提前受益，尽早建成。 根据水库的工程规模及其在国民经济中的作用，枢纽定为一等工程，主坝为Ⅰ级建筑物，其它均按Ⅱ级建筑物考虑。 二、气象： P库区年平均气温为10℃左右，一月份最低月平均气温为零下6.8℃，绝对最低气温达零下21.7℃(1969年)；7月份最高月平均气温25℃，绝对最气温高达39℃(1955年)，多年平均气温见下表（表五）。 表一多年平均气温、水温表单位：℃ 本流域无霜期较短(90—180天)，冰冻期较长(120—200天)，P站附近河道一般12月封冻，次年3月上旬解冻，封冻期约70—100天，冰厚0.4—0.6米，岸边可达1米。流域冬季盛行偏北风，风速可达七、八级，有时更大些，春秋两季风向变化较大，夏季常为东南风，多年平均最大风速为21.5m/s，水库吹程D=3km。
流域多年平均降雨量约为400—700mm，多年平均降水天数及降水量见表六： 表二多年月平均降水天数及降水量表单位：mm 三、水文分析： 1、年径流：栾河水量较充沛，多年平均年径流量为24.5亿m3，占全流域的53%。年分配很不均匀，主要集中汛期七、八月份。丰水年时占全年50—60%，枯水年占30—40%，而且年际变化也很大。 2、洪水：多发生在七月下旬至八月上旬，有峰高量大涨落迅速的特点，据调查，近一百年来有六次大洪水。其中1883年最大，由洪痕估算洪峰流量约为24400—27400 m3/s，实测的45年资料中最大洪峰流量发生在1962年为18800 m3/s。洪峰历时三天左右，由频率分析法求得：几个重现期所对应的洪峰流量值（见下表表三、表四所示）。 表三 表四
混凝土重力坝施工导流 设计方案 一、工程概况 本水库是该流域水利水电建设规划中的主体工程之一。坝址位于某乡上游
3km处，控制流域面积317km2，坝址处多年平均流量11.1m3/s，年径流总量3.5×108m3。本工程是一座兼有防洪、灌溉、发电、水产养殖效益的综合开发的水利枢纽工程。 工程总库容为1.6×108m3，正常高水位130.0m，死水位112.0m，设计洪水位130.74m，校核洪水位132.4m，水库有效库容达1.0×108m3，为年调节性水库。 该工程拦河坝的坝型为砼重力坝，电站布置在河床右侧的非溢流坝段的后面，为坝后式布置，坝顶全长315m，坝顶高程135m，其中左非溢流坝坝段长度为100m，溢流坝段长度为48m，右非溢流坝段长度167m，溢流坝段布置在河床中部偏左岸，设有3孔6m×12m的弧形工作闸门，堰顶高程124m，坝底最大宽度为54m，消能方式为挑流消能，在坝后式厂房处，非溢流坝段的最大底度为46.6m，厂房最大宽度为13.7m，厂坝联结段为4m。 电站装机容量为2×3200KW。引水压力钢管设在非溢流坝段内，进水口底板高程为95.0m，管径1.75m，采用单机供水的布置方式。水轮机安装高程85.0m，设计工作水头36.0m，最大工作水头45.0m，最小工作水头27.0m。 工程枢纽处地形及工程布置见图1。 二、基本资料 1.工程水文资料 该水库库容在1×108m3以上，主坝工程为二级建筑物，坝址设计洪水过程线，是根据上游3km处水文观测站实测某年最大一次洪水典型加以修正，以洪峰、洪量控制进行放大而得。现将各设计频率洪水过程线、施工设计洪水等水文资料列于表1～表5。 表1 坝址设计洪水过程线单位：m3/s
1 兵团广播电视大学开放教育（专科） 题目：混凝土重力坝设计 分校： 姓名： 学号： 专业： 指导教师：
目录 目录 (1) 第一章非溢流坝设计 (5) 1.1坝基面高程的确定 (5) 1.2坝顶高程计算 (5) 1.2.1基本组合情况下： (5) 1.2.1.1 正常蓄水位时： (5) 1.2.1.2 设计洪水位时： (6) 1.2.2特殊组合情况下： (6) 1.3坝宽计算 (7) 1.4 坝面坡度 (7) 1.5 坝基的防渗与排水设施拟定 (8) 第二章非溢流坝段荷载计算 (9) 2.1 计算情况的选择 (9) 2.2 荷载计算 (9) 2.2.1 自重 (9) 2.2.2 静水压力及其推力 (9) 2.2.3 扬压力的计算 (11) 2.2.4 淤沙压力及其推力 (13) 2.2.5 波浪压力 (14) 2.2.6 土压力 (15) 第三章坝体抗滑稳定性分析 (17) 3.1 总则 (17) 3.2 抗滑稳定计算 (18) 3.3 抗剪断强度计算 (19) 第四章应力分析 (21) 4.1 总则 (21) 4.1.1大坝垂直应力分析 (21) 4.1.2大坝垂直应力满足要求 (22) 4.2计算截面为建基面的情况 (22)
3 4.2.1 荷载计算 (23) 4.2.2运用期（计入扬压力的情况） (24) 4.2.3运用期（不计入扬压力的情况） (24) 4.2.4 施工期 (24) 第五章溢流坝段设计 (26) 5.1 泄流方式选择 (26) 5.2 洪水标准的确定 (26) 5.3 流量的确定 (26) 5.4 单宽流量的选择 (27) 5.5 孔口净宽的拟定 (27) 5.6 溢流坝段总长度的确定 (27) 5.7 堰顶高程的确定 (28) 5.8 闸门高度的确定 (29) 5.9 定型水头的确定 (29) 5.10 泄流能力的校核 (29) 5.11.1 溢流坝段剖面图 (30) 5.11.2 溢流坝段稳定性分析 (30) （1）正常蓄水情况 (30) （2）设计洪水情况 (31) （3）校核洪水情况 (31) 第六章消能防冲设计 (32) 6.1洪水标准和相关参数的选定 (32) 6.2 反弧半径的确定 (32) 6.3 坎顶水深的确定 (33) 6.4 水舌抛距计算 (34) 6.5 最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 (35) 第七章泄水孔的设计 (37) 7.1有压泄水孔的设计 (37) 7.2孔径D的拟定 (37) 7.3 进水口体形设计 (37) 7.4 闸门与门槽 (38) 7.5渐宽段 (38)