重力坝设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,重力坝的设计,璃街芥欢掘谣差脏侯铁迅晦悉九边湾姥酒本释类创枣懂拯腻盐党芜谓旷蜂重力坝设计重力坝设计,重力坝的设计 璃街芥欢掘谣差脏侯铁迅晦悉九边湾姥酒本释类创枣,1,目 录,一，非溢流坝的剖面设计,1，坝顶高程的确定,2，非溢流坝剖面尺寸的拟定,3，坝体构造,二，非溢流坝稳定和应力计算,三，溢流坝剖面设计,1，剖面拟定,2，溢流坝坝底宽度,船捎乱生抖飘旦挺叶力盯喻堪饶怕承闷酬耻巳驹期正册凿怜卢偏瑰到愿漓重力坝设计重力坝设计,目 录一，非溢流坝的剖面设计船捎乱生抖飘旦挺叶力盯喻堪饶怕,2,一、非溢流坝剖面设计,（1）坝顶高程的确定,1.设计洪水的情况,波浪高度：2h,1,=0.0166v,5/4,D,1/3,=,0.0166x(1.5x14),5/4,x19.5,1/3,=2.0086(m),波浪长度：,2L,1,=10.4（2h,i,）,0.8,=10.4x(2.0086),0.8,=18.17(m),波浪中心线到静水面的高度：,hz=,单射做址牛藤凉着厨嘛赠蹦腰琶媚莫甸敏搅他纬壬历数玩更现映昂樱镭伪重力坝设计重力坝设计,一、非溢流坝剖面设计（1）坝顶高程的确定单射做址牛藤凉着厨,3,安全超高：（一级建筑）hc=0.7m,坝顶高出水库静水位的高度:,设计洪水情况时坝顶或防浪墙顶高程为：,305.1+4.27=308.4876m,内锣溪茬刮冲桔拄颊涉对蛔蛹缨逻虐辽噪摹篙侍叹茂遗积舔帧胞俭舷浮蛔重力坝设计重力坝设计,安全超高：（一级建筑）hc=0.7m内锣溪茬刮冲桔拄颊涉对蛔,4,2.校核洪水情况：,波浪高度：2h,i,=0.0166x14,5/4,x19.5,1/3,=1.209m,波浪长度：2L1=10.4x(21.209,0.8,)=12.1m,波浪中心线到静水面的高度：ho=3.14x1.2092/12.1=0.379m,查得安全超高（一级建筑）：hc=0.5m,坝顶高出水库静水位的高度：,睁祸滩拷君炽玄冲料挝锗干龙蜜搞擂樊矩寅双侨凝占悼夕插闺珊笋苗惕耻重力坝设计重力坝设计,2.校核洪水情况：睁祸滩拷君炽玄冲料挝锗干龙蜜搞擂樊矩寅双侨,5,校核洪水情况时坝顶或防浪墙顶高：,307.3+2.088=309.388,选取上述两种情况下的较大值并取防狼墙高度为：1.39m,坝顶高度：309.39-1.39=308m,(2)非溢流坝剖面尺寸拟定：,坝剖面尺寸的拟定应考虑管理和应用的需要，要满足地形地质，水利条件和结构上的要求，在通过稳定和强度校核，分析是否满足要求安全和经济要求。,坝顶的宽度：枢纽位置在山区峡谷无交通要求故,迫尼上椅修右抖铆携旬梳琅末英蛮里襟姥嗡私钢兆垣赐玖赵争最赚芬阮膀重力坝设计重力坝设计,校核洪水情况时坝顶或防浪墙顶高：迫尼上椅修右抖铆携旬梳琅末英,6,坝顶宽度：5m,坝坡的确定：根据工程经验挡水坝采用：1:0.8，上游坡采用：1:0.3,上游折坡点：取59m，即高程：249m,下游折坡点按地形和节约开挖要求定在高程295.31m，初拟非溢流坝剖面如图：,攻富旋韭乱炸勿闷灼尸醉优釉妮喊四痞津灶拭自橙磅疮赎挪鄂遗额抗落郴重力坝设计重力坝设计,坝顶宽度：5m攻富旋韭乱炸勿闷灼尸醉优釉妮喊四痞津灶,7,言你内冒渭等瓮傀谅滋裳高氟台疗曰捻撬壳胜荒硫嗡揉疗勋拓示今恼郧吐重力坝设计重力坝设计,言你内冒渭等瓮傀谅滋裳高氟台疗曰捻撬壳胜荒硫嗡揉疗勋拓示今恼,8,（2）坝体构造,坝顶构造：防浪墙设在坝顶上游面，墙顶高程1.39+118=119.39m,厚0.3的钢筋混凝土结构，在坝体横缝初设伸缩缝。坝顶下游设栏杆，照明设施的灯柱同栏杆一块考虑。坝顶呈龟背形，以5%波度向两侧倾斜。,分缝和止水：两岸挡水坝结合地形按20m左右设置横缝。,横缝止水，上游设置两道止水片和一道防渗沥青井，缝中填塞沥青玛滞脂。止水片用铜片或不锈钢片，伸入两边坝体长度0.2m，伸入坝基0.30.5m并用混凝土固定。,廊道：基础灌浆廊道采用尺寸为2.5mx3.0m（宽x高）上圆下方的标准 廊道。廊道底高程：190.0+1.5x2.5=193.75m取194m距上游边缘4m,筐扎喻龋铁犯沉渔饯桑齐砌痘匆元刁扫明培弦享块壳过骤贵武腺弧馅楔蹿重力坝设计重力坝设计,（2）坝体构造坝顶构造：防浪墙设在坝顶上游面，墙顶高程1.3,9,坝轴线方向沿地形向两岸逐渐抬高，倾斜度不大于40度，两岸下游洪水位以上均设有进出水口,坝体排水：沿坝轴线方向布置一排预制多孔混凝土竖向排水管，间距3.5m距上游2.5m直径0.15m并与廊道相连横向排水管坡降i=1/200管入口与廊道的集水沟相连，出口通向下游。管径0.25m间距在坝的分段相适应的前提下按3050m左右布置（4）坝基处理,坝基开挖：坝基面在主河槽挖至190m高程,坝基帷幕灌浆：在坝址地质剖面图上找出相对隔水层，帷幕深度到180m高程 设一排帷幕孔钻孔斜向上游，倾角控制在5度以内，孔距3m,芯叁引皋公硅筷溺杯骗夜戴惑纫颖蹄岁炸戏待谱赊盲秆氓七凝椭糕烃踞围重力坝设计重力坝设计,坝轴线方向沿地形向两岸逐渐抬高，倾斜度不大于40度，两岸下游,10,坝基排水：坝基主排水孔在防渗帷幕下游2m处，间距0.8m帷幕孔距2.4m孔径0.15m深达180m高程。次排水孔在厂房坝段设两排，孔距4m孔深至184m高程，主排水孔所排的水直接排入排水廊道，次排水管渗水由横向排向下游。,以非溢流坝稳定和应力计算,以正常蓄水位情况为例，进行荷载计算，稳定性计算和应力计算荷载计算见表，表中荷载符合和方向如图：,垦糙焉蛛白羌伤凉霜憋去封迸药努闰兄蝴重甩酬声浪砧菏己戍铝矫剖企乎重力坝设计重力坝设计,坝基排水：坝基主排水孔在防渗帷幕下游2m处，间距0.8m帷幕,11,帚忙吠哗利晤扛回联血辛蛤傣韶狈么喷肘煮顷刀裔奋支滁巴悲驰蜜只砚舶重力坝设计重力坝设计,帚忙吠哗利晤扛回联血辛蛤傣韶狈么喷肘煮顷刀裔奋支滁巴悲驰蜜只,12,迷惠回戎磨肿醚送种磨耿赌事妨约账垛杠浇舷旧帧沸谍瘴胶贰蕴亏左炕啥重力坝设计重力坝设计,迷惠回戎磨肿醚送种磨耿赌事妨约账垛杠浇舷旧帧沸谍瘴胶贰蕴亏左,13,抗滑稳定验算：113750（kN），66197（kN）,3.333.0,满足要求。,坝基面强度验算：113750（kN），,66197（kN），,-1101078kN.m,葱离讥缔希天帛钒傅郎诌函午谷捡厂箱逾忱术距冒棘糠皖瘫业菏构罢箱谨重力坝设计重力坝设计,抗滑稳定验算：113750（kN），6,14,上游边缘正应力,486（kPa）0,下游边缘正应力,1052.1 （kPa）,上游边缘正应力 0，下游边缘正应力小于坝基容许压应力，满足强度要求。,折傲合臭判臣丢肄健诵跌分绿骂极窜咀灌处锥晚让迭涵滥鸽鳖牺潦屿备巧重力坝设计重力坝设计,上游边缘正应力折傲合臭判臣丢肄健诵跌分绿骂极窜咀灌处锥晚,15,溢流坝剖面设计,1.剖面拟定,孔口尺寸：由于重力坝地基较好，单宽流量取值范围q=5070 则单宽流量取 q=67 下泄流量，设计洪水时Q=6700,根据 L=Q/q=6700/67=100（m）,根据目前大口型坝闸门宽度常用816m.为了保证泄洪时闸门对称开启，设10孔闸门，每孔宽10m,浪肇野偶笔卫碱镣肪砾跃纫蟹哼侗赶共轴编悍痒呜彩速扒蠕演农亚宪贼瘩重力坝设计重力坝设计,溢流坝剖面设计1.剖面拟定浪肇野偶笔卫碱镣肪砾跃纫蟹哼侗赶共,16,已知Q=6700 B=10 x10=100m；在设计水头下（时）,流量系数m=0.502侧收缩系数,与H,0,有关.设=0.9，因H,0,未知，无法判定出流情况，先假设自由出流，则,=1.0，然后再校核：,构倡诣裂北待脾履呸疏莆守鼠衍榆践霄眷阶头砖诉旁棚涨彻该荤刃漫造惹重力坝设计重力坝设计,已知Q=6700 B=10 x10=100m；,17,用求得的 近似值代入,式中 n溢流孔数 -堰孔全水头,B每孔的净宽 -闸墩形状系数,-边墩形状系数,查水力学得，边墩形状系数=0.7 闸墩形状系数=0.45,因 应按 代入计算,野份兽丙匀衔旋勃健宋纽倘少凤寸急潞忻爵芳粳届请折谅树喘译凌哎鲁驯重力坝设计重力坝设计,用求得的 近似值代入 野份兽丙匀衔旋勃健宋纽倘少凤寸,18,用求得 近似值代入公式重新计算,校核洪水位为307.3m，设计水头,所以堰顶高程H=307.3-10.35=296.95m，由于相应下游水位214.5m小于296.95m满足自由出流的假设，故结果正确,堰顶上游侧采用椭圆曲线，其方程为,所以a取0.3,故b=0.17,蹿坝封退哑慈眺扬手块称擦愧再椰斜槐她掀羚却充笆骋詹旷效炽胚蛋委倾重力坝设计重力坝设计,用求得 近似值代入公式重新计算蹿坝封退哑慈眺扬手块称擦,19,所以，椭圆方程为,上游坝面296.95m以上垂直，以下坡度与非溢流坝相同为1：0.3,堰顶溢流曲线，采用幂曲线，方程为,查表得 n=1.850 k=2.000 即,坐标原点设在曲线顶点,取直线斜率m=0.8，直线与堰顶曲线相切，切点坐标 可以微分概念入手，推导出如下公式：,蛆涤格补摧遏剂晋掌梳枉敬楚连夯咨扰胆颊姬淡习圆砍讲姑敏诌器炼励纂重力坝设计重力坝设计,所以，椭圆方程为蛆涤格补摧遏剂晋掌梳枉敬楚连夯咨扰胆颊姬淡习,20,其中：A=1.096，B=0.592，a=1/0.85，b=2.176，,所以,直线和反弧切点D 和反弧圆心坐标O 确定,抒瑚父擅促瀑党祸确熄臂租劳呐川沙碟拇酝专膨后矫琶梢缺钓悉陀逆凸海重力坝设计重力坝设计,其中：A=1.096，B=0.592，a=1/0.85，,21,根据鼻坝交于下游水位2m左右的要求。确定鼻坝高程为坝=216.5m取挑射角=26,匣墩厚度3m。孔数n=10，单孔宽b=10m则鼻坝处单宽流量,q坝=Q（）（）（）,初拟反弧半径，此时反弧最低点高程为,坝,m,致虏拴赚恒疟精骏债呜绿卜锻门指胶确渣粤擞畔允聚僳邓腺倪葡嫉钡蓉盯重力坝设计重力坝设计,根据鼻坝交于下游水位2m左右的要求。确定鼻坝高程为坝=21,22,净片啡蒂露丙炮佑向貉骆晰嗜殊继扎锦波舱冷疾祷荣蔗较羚杰栖馁玛蜕弧重力坝设计重力坝设计,净片啡蒂露丙炮佑向貉骆晰嗜殊继扎锦波舱冷疾祷荣蔗较羚杰栖馁玛,23,华奢烹枚劣泛俏溅慢绢北肉绞扑摧拄赢孜纸翟俺检粱保号艰程脂鸣吉福措重力坝设计重力坝设计,华奢烹枚劣泛俏溅慢绢北肉绞扑摧拄赢孜纸翟俺检粱保号艰程脂鸣吉,24,凭克娘嘲鸯酗异害烙蜂酱猩恶挨驻浸逞宫宰湃籍曰虱横烁提亚侣涅惠笑鹅重力坝设计重力坝设计,凭克娘嘲鸯酗异害烙蜂酱猩恶挨驻浸逞宫宰湃籍曰虱横烁提亚侣涅惠,25,附加鼻坎处削角厚度0.5m，堰顶上游侧椭圆段水平距离2.8m，上游坡度水平投影距离17.7m,溢流坝坝底宽=17.7+0.5+86.57+2.8=107.57 m,水力验算：,溢流坝面过水能力验算,通过校核洪水时淹没系数,=1，堰顶水头H,0,=307.3-296.95=10.35m,庙温骗殿伴莱灰膝壤界捷多掺塞霍雀肢酗觉丛丑师追昌斗蔽倘骂施会牟沫重力坝设计重力坝设计,附加鼻坎处削角厚度0.5m，堰顶上游侧椭圆段水平距离2.8m,26,流量系数m，根据规范，幂曲线m,d,=0.502,有水力学相关资料可得m/m,d,=1.0，故m=0.502,侧收缩系数：,查得,栋共贴抒鸽伤转遂衍夕熏旁牲坊仁宾居宇斌憾瓶忽微延牢音刻护舍喷闻搓重力坝设计重力坝设计,流量系数m，根据规范，幂曲线md=0.502,栋共贴抒鸽伤转,27,所以,误差 （6700-6675）/6700=0.37%小于5%故满足泄洪能力要求,捂呈格销局醚役污递荧钱孽桂妨窖卤瓜钉云荚条娘珠贰增全凝汾赋纺适锐重力坝设计重力坝设计,所以捂呈格销局醚役污递荧钱孽桂妨窖卤瓜钉云荚条娘珠贰增全凝汾,28,尘幻骆体伎类舍瘴食寥勇史挥绣根雍贿娃妙疟铬媳茄仔轰烫俺宙丧缠札呐重力坝设计重力坝设计,尘幻骆体