设计

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第六章 坝工设计

6.1坝型确定

根据所给资料,选择大坝型式,还应根据地形、地质、建筑材料、工程量以及施工条件等综合方面确定坝型。

水库处于平原与丘陵地区。由基本资料可知,库区土料丰富,料场距坝址较近,运输条件良好。施工简便,地质条件合理,造价低。通过以上几方面的综合分析比较,所以选用土石坝方案。

6.2挡水坝体断面设计

6.2.1坝顶高程确定

1、风区长度

由题目已知该流域多年平均最大风速为24.4m/s,水库最大吹程为1.7km。 2、坝顶高程计算

坝顶在静水位以上的超高值按下式计算;

y?R?e?A

式中 y—坝顶超高,m;

R—最大波浪在坝坡上的爬高,m; e—最大风壅水面高度,m; A—安全加高,m ;

由上可知等效吹程1.7km>1.6m,近似估计R+e在0.9~1.2之间。 所以,正常运行条件时 R+e 取1.2 非常运行条件时 R+e 取0.9 由基本资料可知大坝级别为5级

安全加高取值表

运用情况 设 计 山区、丘陵区 平原、滨海区 1 1.50 0.70 1.00 2 1.00 0.50 0.70 3 0.70 0.40 0.50 4、5 0.50 0.30 0.30 表6-1 校核 28

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正常运行条件时 安全加高 A取0.3 非常运行条件时 安全加高 A取0.3

坝顶高程等于水库静水位与超高之和,应按下列四种情况计算,并取其中最大值; 设计洪水位+正常情况的坝顶超高; H=608.4+1.5=609.9m

正常蓄水位+正常情况的坝顶超高; H=607.4+1.5=608.9m

校核洪水位+非常情况的坝顶超高; H=609.4+1.2=610.6m

正常蓄水位+非常情况的坝顶超高; H=607.4+1.2=608.6m

由计算可知,计算坝顶高程为610.6m,考虑坝顶上设与防渗体紧密连接的1.2m高防浪墙,取设计坝顶高程为609.4m。

坝顶应预留竣工后沉降超高。沉降超高值按规范规定确定。各坝段的预留沉降超高应根据相应坝段的坝高而变化。预留沉降超高不应计入坝的计算高度。

3、 坝顶宽度

坝顶宽度根据构造、施工等因素确定,由《碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)》[5] 高坝选用10~15 m,中低坝可选用5~10 m,根据所给资料,初步拟定坝体断面,坝顶宽度为8m见图6-1。

图6-1 坝顶结构图

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4、 上下游边坡 上下游边坡比见表6-2。

上下游边坡比

表6-2 坝高(m) 〈10 10~20 20~30 〉30 上游 1:2~1:2.5 1:2.25~1:2.75 1:2.5~1:3 1:3~1:3.5 下游 1:1.5~1:2 1:2~1:2.5 1:2.25~1:2.75 1:2.5~1:3 根据资料,大坝为中低坝,故定上游坝坡1:3.0 ,下游坝坡1:2.5。 5、 马道

为了拦截雨水,防止坝面被冲刷,同时便于交通、检测和观测,并且利于坝坡稳定,下游常沿高程每隔10~30 m设置一条马道,其宽度不小于1.5 m,马道一般设在坡度变化处,均质坝上游不宜或少设马道,故本坝不设马道。

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第七章 坝体渗流计算

渗流计算方法采用有限深透水地基上设灌浆帷幕的土石坝渗流,帷幕灌浆的防渗作用可以用相当于不透水底板的等效长度代替。

渗流分三种情况:上游为设计洪水位、校核洪水位、正常蓄水位和相应的下游水位见图7-1。

图7-1 各水位示意图

设计洪水位时坝顶高程为609.6m,设计洪水位为608.4m,河床高度为591.3m,坝顶宽度为8m,坝高为18.3m,m1=3.0m2=2.5。

L=△L+ m1(609.6-608.4)+B+ m2·H =

m1H1+5.1m1+B+ m2·H

2m1?1=87.1m L1=L-L3=80.9m

上游水深H1=37.58m 下游水深H2=1.5m。 h=L1?(H1?H2)2?L1 =7.68 m

k22[H?(H?h)]12?'q=2L

2=6.8×10

?6m3s?m

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