淤地坝设计说明书

精品文档工已知基本资料1. 流域沟道坝址地形图一张（1/1000）；2. 坝址以上集水面积5km2;3. 经勘测计算，求得坝高H与库容V、淤地面积A的关系见图；4. 流域年侵蚀模数K=10000t/km2,20年一遇设计洪水流量Qo=105r3/s,洪水总量W洪=10万m3,200年一遇设计洪水流量Qoo=180mVs,洪水总量Wft=17万m3;5. 沟道无常流水；6. 坝址附近有充足的筑坝土料，土壤内摩擦角0=20,内聚力c=0.8t/m27. 放水洞设计流量Q=0.5m3/s:、设计任务、要求1. 掌握中小型淤地坝设计方法、步骤；2. 在1/1000地形图上进行枢纽布置；3. 拟定淤地坝断面形状及尺寸；4. 进行坝坡稳定分析计算（k=1.25）；5. 设计溢洪道及放水建筑物（卧管放水孔水深可取台阶高度）；6. 绘制设计图；7. 编写设计计算说明书。三、设计步骤1 .淤地坝坝型选择因为坝址附近有充足的筑坝土料，所以选择土坝；淤地坝对防渗性的要求小于水库的要求，沟道无常流水，故可采用施工方便的均质土坝。坝址附近没有充足的水资源，故选用碾压坝。2 .坝址选择在流域沟道坝址地形图中有两个轴线位置可以选择，其中轴线二处沟谷狭窄，上游地形开阔平坦，并处于口小肚大的葫芦口地形处，在轴线二处筑坝工程量小、库容大、淤地面积大。因此，选中在轴线二处筑坝。3 .拟定淤地坝断面形状及尺寸(1)坝高H=Hn+H滞+/H拦泥库容和拦泥坝高的确定KF(1%)TV拦根据公式rs，代入坝库排沙比ns=0,淤积年限T=5,丫s=1.3,流域年平均侵蚀模数K和流域面积F由已知条件给出，计算得拦泥库容V拦=19.23*104m3查H-V关系曲线得，拦泥坝高H拦=810.5-797.9=12.6m滞洪库容和滞洪坝高的确定采用试算法，拟定多个H滞，由计划淹没水深假设H滞，再由H-V曲线求得V滞，按公式Q泄=。洪（1V滞/W洪），求出Q泄，、一、，.3/2，一.一一一按堰流公式Q=MBH求溢洪道宽度B,得出多组数据坝高计算H滞/mV滞/m3Q泄/m3/sB/m24900053.5511.831.54500057.7519.652.560000426.642.35500047.258.47经过多次假设计算，对工程作经济、技术比较，确定h滞为2.3米时合适，该h滞所对应的B、Q泄，V滞即为调洪计算所求。安全超高土坝安全加高值表坝高h（m）V1010-2020安全加高H（城0.5-1.01.0-1.51.5-2.0根据土坝安全加高值表，确定设计安全加高力H为1.5m坝高校核由W00=17万m3,算出Q校核二71.03m3/s，根据公式Q/uMBH!,求出H校核=3.02m,H滞+/H-H校核=0.721.2，土坡稳定4.溢洪道设计(1)位置选择河道右岸(上游向下游方向)边坡坡度较陡，左岸边坡坡度较缓；从地形上看，在左岸建设溢洪道工程量较小，相比较右岸节约资金，选择左岸设置溢洪道。(2)布置形式设计的淤地坝集水面积较大，泄洪量较大，按照工程安全的原则，选择堰流式溢洪道设计。(3)水力计算溢流堰尺寸计算设计堰顶宽度为8.5m,因为堰上水深为H滞=3.3m,设计堰长=5*H滞=16.5m陡坡段尺寸计算计算临界水深hk因为陡坡段为土基，所以设计断面为梯形_口%-根据公式现，采用试算法求hk,临界水深计算HKQHkQ5欢血下载精品文档128.28811.448.0527961.132.841051.3947.5089161.237.655571.3846.9675481.342.72732求得hk=1.39m计算临界底坡ik-_gXk_L1k2F一iza&-SkGkJ冗匕a”Kr计算得过水断面面积3k=13.75itf,XK=12.42mRik=0.00411,所以陡坡水流为急流，可按照陡坡计算。计算陡坡长度L0加=产+（马士1根据公式计算得Lo=88.7m计算正常水深H0=AC/R使用明渠均匀流公式：-C=-RA为过水断面面积，A=（B+HH,B=8.5m;C为谢才系数，血，n为粗糙系数，n=0.02;R为水力半径，）Xk为湿周，一；i为底坡坡度，i=0.2。代入数据使用试算法求H0正常水深计算H0 Q0.212.945620.440.998520.325.40896HO Q0.4549.87210.4448.0420.4346.23939一3，所以当Q泄=47.25m/s时，H0=0.44m计算水面曲线22根据公式L=(h2.V2)(h山iJ22可(%)2CiRC2R式中：L为溢洪道陡坡段相邻两过水断面的水深，单位mi为底坡比降，i=1:5;J为溢洪道陡坡段相邻两过水断面水力坡度的平均值；h1,h2为溢洪道陡坡段相邻两过水断面的水深，单位日V1,V2为溢洪道陡坡段相邻两过水断面的平均流速，单位m/s；a1、a2为相邻两过水断面动能修正系数，取1.0计算数据如下表格水面曲线计算hAVXJJALL1.3924.172571.95469512.41980.003714001.2918.971852.49053212.13780.0045010.0041070.1092560.1092561.1914.91853.16720811.85580.0054510.0049760.4877860.5970431.0911.753914.0199411.57380.0065980.0060251.0948331.6918760.999.2788375.09223311.29180.0079830.0072912.0653323.7572080.897.33966.43768111.00980.0096540.0088193.6126317.3698390.795.8174478.1221210.72780.0116690.0106616.07380313.443640.694.62048610.226210.44580.0140980.0128839.98146523.425110.593.677512.848410.16380.0170250.01556116.1783539.603450.492.93320416.108679.88180.0205520.01878826.001765.605160.452.68114517.623079.7690.0221570.02135514.3504279.955570.442.62173318.022439.74080.0225780.0223674.02831883.983890.432.56369418.430449.71260.0230060.0227924.22137188.20526根据数据绘制水面曲线图如下从数据得0.44m时的L=83.9888.70,由此可以说明陡坡段末端水深达到正常水深。陡坡终点水深ha和末端流速Va计算因为求出的水面曲线的长度L=83.98m洪道陡坡段长度88.7m,所以陡坡段末端水深ha=F常水深h0=o.44mi5Q泄=47.25m3/s,过水断面面积A=(B+H)H=(8.5+0.44)乂0.44=3.93m2,Va=47.25/3.93=11.75m/s陡坡边墙高度H确定H=h+%+!边墙高度H计算公式为为了计算和施工的方便，陡坡侧墙的高度由陡坡起始端侧墙高度H始与陡坡末端侧墙高度H末两点连线确定，因此，只需要计算出H始和H末两个数值即可。、，一3一H始计算：hk=1.39m,VHt=0.87m,所以必须修建消力池精品文档消力池深度计算使用经验公式：S=1.25(h-Ht)其中：h一以陡坡段末端水深ha为跃前水深计算出的跃后水深，单位mx,Ht一尾水渠正常水深，单位m代入数据得S=3.38m所以消力池深度设计为3.38m。消力池长度计算消力池长度由以下公式计算L=-h1)式中：平为折减系数，取值0.8;h”为跃后水深，h”=3.57m;h为跃前水深，h=0.44m计算得L=0.8*6.9*(3.57-0.44)=17.28m所以消力池长度为17.28m(4)溢洪道结构设计进口段设计引水渠因为修建地点为土基，选择梯形明渠并用混凝土衬砌，边坡采用1:2渐变段使用扭曲面作为导流墙，用厚度为0.3m的浆砌石衬砌，墙顶超高1m，底板上游端做防渗齿墙，齿墙深入地基约1m，厚0.5m,底板砌厚0.5m溢流堰设计的淤地坝地基为土基，所以设计为宽顶堰，底板厚0.4m,横截面为梯形，。堰体底板与渐变段底板相连，连接处做一深13厚0.5m的防渗抗滑齿墙。堰边墙用浆砌石建造，为挡土墙形式，墙高2mm顶宽0.5m,基础厚0.4m。陡坡段设计陡坡段比降i设计为1:5，陡槽断面为梯形断面，边坡为1:1，陡梢侧墙和底板用浆砌石建造，厚0.4m。为了防止不均匀沉降，陡梢沿着纵坡每隔10m留一沉陷缝。每段陡梢的起始端都设置深1m,厚0.5m的防渗抗滑齿墙。对底板使用厚度为0.5m的块石进行衬砌，为了防止陡槽底板冰冻发生裂缝，还需在底板下铺设0.2m的砂卵石垫层反滤排水及纵向排水沟。由于陡槽中水的流速较大，动水压力可能使底板产生振动，为了稳定起见，需按下述公式校核底板厚度d是否满足要求。d阳0.03avyh式中：d为底板厚度（mi）;a为地基条件系数，密实黏土a=0.8;v为梢中流速；h为梢中水深d始=0.03*0.8*3.44*，1.39=0.0970.4d末=0.03*0.8*12.02*，0.44=0.1910.4所以d=0.4符合要求出口段设计出口段包括消力池、渐变段和尾水渠三部分。渐变段和尾水渠与进口段结构相同，尾水渠即是一般明渠。尾水渠宽度8.5m,边坡1:1。消力池用浆砌块石修筑，池底厚1m,池前端设置齿墙，深0.7m,厚0.3m,底板下设反滤排水孔和反滤层，侧墙构造同于陡梢。底板池底厚度d使用如下公式校核：d*K,V4式中：d为底板厚度；hc为收缩断面处水深，可取跃前水深；Vc为收缩断面处流速；K为系数，K=0.03+0.175sina,a为陡梢末端射流与水平面夹角。tana=0.2,Vc=Va=11.75m/s,hc=0.44m/s,K=0.03+0.175sina=0.03+0.175*0.196=0.0643dK-VSh则=0.0643x11.75x0.44八0.5=0.5m因为d=0.50.4mi不符合要求，所以同一台阶设两个孔代入数据算出d=0.27m0.4m,符合要求卧管涵洞断面尺寸计算卧管涵洞断面尺寸按照加大流量计算，Q加=1.25Q设=1.25X0.5=0.625m3/s,设计断面为矩形，设计断面宽度B=1m门(麻木0=皿屈Q=应用谢才公式的变形形式求断面高度，使用试算法得出数据13 欢迎下。精品文档断面高度计算QHQH2.40374910.610170.350.9921260.50.6345340.360.7337620.40.6590830.370.4913890.3所以H=0.36mi卧管涵洞高度是正常水深的3倍，则H卧=0.36*4=1.44m1.2m;宽度B=1m0.6rp都符合要求消力池水力计算应用Q设=0.5m3/s,根据公式求出bc=1+0.4=1.4m,根据谢才q二Q和水深的关系数公式的变形形式1.1,满足要求(5)工程结构设计卧管结构设计设计使用条石做盖板，根据以下公式求出盖板厚度盖板跨中最大弯矩为：二Q*=:厘晶盖板跨中最大剪力：-M大=0.125*20*12.6*1.05*1=33.07kN/mQ大=0.5*20*12.6*1.05*1=132.28kN/m根据下述公式式中：h为板厚；b为盖板单宽，取1.0m;S为条石允许拉应力,S=7.7Mpa;St为条石允许剪应力，ST=7.8Mpa分别求出M大和Q大对应的h,取其中的较大值即为所求盖板厚度。Hv=(6*33.07/7700/1)八0.5=0.160mHQ=1.5*132.28/7800/1=0.025m所以盖板厚度为0.16m输水涵洞结构设计坝下输水涵洞设计为砌石方涵，底板厚d为0.5m,侧墙顶厚a为0.5m,侧墙基础厚c为0.8m,输水7B洞高h为1.8m。15欢迎下欢迎您的下载，资料仅供参考！致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求