重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.doc

1、湖 南 水 利 水 電 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課題名稱潘家口水庫(kù)水庫(kù)重力壩及設(shè)計(jì)適用專業(yè)： 水利工程 指導(dǎo)老師： 丁瓊 設(shè)計(jì)開(kāi)始日期： 年 月 日設(shè)計(jì)結(jié)束日期： 年 月 日水利工程系編潘家口水庫(kù)水庫(kù)重力壩設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、 了解任務(wù)書及分析原始資料設(shè)計(jì)任務(wù)及原始資料是設(shè)計(jì)工作的依據(jù)，因此必須首先全面了解本設(shè)計(jì)的任務(wù)。熟悉該河流的一般自然地理?xiàng)l件，壩址附近的水文、氣象特性、樞紐及水庫(kù)的地形、地質(zhì)條件.當(dāng)?shù)夭牧?、?duì)外交通及有關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，只有在熟悉資料的基礎(chǔ)上才能正

2、確地選擇建筑物的類型，進(jìn)行樞紐布置、主要水工建筑物設(shè)計(jì)，因此應(yīng)該把必要的資料整理到說(shuō)明書中去，了解每一項(xiàng)資料在設(shè)計(jì)中的用處，通過(guò)對(duì)資料的了解和分析，初步掌握原始資料中對(duì)設(shè)計(jì)和施工有較大的影響的主要因素和關(guān)鍵性的問(wèn)題，為以后設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行和進(jìn)一步深入掌握資料打下基礎(chǔ)。二、壩軸線選擇    根據(jù)壩址地形、地質(zhì)、建筑材料、施工條件、工程量、投資并結(jié)合樞紐布置，進(jìn)行方案比較，選定一條有利的壩軸線. 三、壩型選擇    選取三種或以上壩型，根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、氣候條件、施工情況及工程量、投資等方面，綜合比較，選定最優(yōu)壩

3、型。 四、樞紐布置    根據(jù)選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)用等方面大致確定建筑物的相對(duì)位置、建筑物形式，并加以定性分析和論述，確定樞紐工程的等別及建筑物級(jí)別. 五、建筑物設(shè)計(jì)    1、主要建筑物壩工設(shè)計(jì)，每個(gè)同學(xué)都要詳細(xì)設(shè)計(jì)。    （1） 選擇壩線、壩型。選定樞紐布置方案:    根據(jù)規(guī)范要求，參照已建工程并結(jié)合壩址處氣候，日氣溫變化,各條壩線的河谷不對(duì)稱或?qū)ΨQ，河谷寬度與壩高之比,壩基及兩岸巖層是否夾有軟弱巖層或夾泥層等等情

4、況說(shuō)明該處不宜修建拱壩或其它類型的輕型混凝土壩。繪出壩的剖面及平面布置圖。（2)對(duì)樞紐布置也應(yīng)進(jìn)行方案比較。主要比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。例如某樞紐有如下兩個(gè)方案：方案I。主河槽從右到左為溢流壩、底孔及電站,兩岸為溢流壩。優(yōu)點(diǎn)是電站進(jìn)口緊臨底孔,可利用底孔沖沙。缺點(diǎn)是建筑物擁擠,底孔放水影響電站尾水.電站及其引渠開(kāi)挖量大。方案II：從右到左為溢流壩，底孔，兩岸山坡為非溢流。右岸修建電站引水隧洞.優(yōu)點(diǎn)是利用自然地形增加6m發(fā)電水頭。電站廠房自成系統(tǒng)，場(chǎng)地開(kāi)闊。缺點(diǎn)是增加了隧洞工程量.比較:方案II雖增加一條引水隧洞，相應(yīng)增加了工程費(fèi)用，但由于減少了土石開(kāi)挖方量，且增加了6m發(fā)電水頭，河床的主要建筑物

5、布置相對(duì)容易，故以方案II為推薦方案.2、進(jìn)行非溢流壩的剖面設(shè)計(jì)。（1) 確定擋水重力壩的剖面基本三角形頂點(diǎn)。下游壩面坡比,以水荷載為主要作用依據(jù)，并參考已建工程擬定；確定壩頂高程及壩頂寬度。壩頂高程確定參考教科書或規(guī)范當(dāng)中的確定方法。壩頂寬度常取壩高的1/81/10，最小不低于3m。如需要滿足兩岸交通要求，還需參考公路交通規(guī)范，確定壩頂寬度。實(shí)用剖面，一定的壩頂寬度（見(jiàn)），一定的超高（按規(guī)范規(guī)定或教材)，壩段劃分（1220m）。（2） 壩體強(qiáng)度驗(yàn)算：    計(jì)算方法：材料力學(xué)法，概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。荷載及荷載組合。每個(gè)學(xué)員要求分別對(duì)一種基本組合

6、和一種特殊組合進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算公式見(jiàn)水工建筑物第2章第4節(jié)。    （3） 壩基接觸面抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算計(jì)算方法：安全系數(shù)法。荷載及荷載組合。每個(gè)學(xué)員要求分別對(duì)一種基本組合和一種特殊組合進(jìn)行驗(yàn)算。計(jì)算公式見(jiàn)水工建筑物。成果分析。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，分析所擬斷面是否安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，是否需要修改斷面，最后確定壩體剖面。3、進(jìn)行溢流壩的剖面設(shè)計(jì). (1) 確定溢流壩的剖面；泄流型式單寬流量 堰頂高程 首先由調(diào)洪演算求出設(shè)計(jì)洪水位和相應(yīng)的下泄流量Q。當(dāng)采用開(kāi)敞式溢流時(shí)，堰頂水頭H0由開(kāi)敞式溢流堰泄流能力計(jì)算公式反算得出,由設(shè)計(jì)洪水位減去堰上水頭H0

7、即為堰頂高程。 溢流面體型設(shè)計(jì)組成：頂部曲線段、中間直線段和下部反弧段.頂部曲線可采用WES曲線。Hd為定形設(shè)計(jì)水頭，按堰頂最大作用水頭Hmax的7595計(jì)算.反孤段的反弧半徑R=（410）h ,h為校核洪水位閘門全開(kāi)時(shí)反弧段最低點(diǎn)處的水深。當(dāng)反弧段流速v16m/s時(shí)可取下限，流速越大，反弧半徑也宜選用較大值。中間的直線段與壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度一般與非溢流壩段的下游坡相同。 選擇消能方式（2） 壩體強(qiáng)度驗(yàn)算（與非溢流壩段相同）(3） 壩基接觸面抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算（與非溢流壩段相同）4、細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)    標(biāo)號(hào)分區(qū)設(shè)計(jì)根據(jù)應(yīng)力計(jì)算成

8、果和大壩各部位的工作條件的不同對(duì)強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B、抗熱、抗沖磨等各種性能提出不同要求，并確定各區(qū)的位置、尺寸。廊道、分縫止水、排水設(shè)計(jì)廊道：設(shè)計(jì)斷面尺寸、剖面位置以及平面、立面布置和相互聯(lián)接等。分縫止水：包括橫縫設(shè)計(jì)和溢流壩段、擋水壩段的止水設(shè)計(jì)。排水：包括對(duì)溢流壩段的壩身和壩基排水的布置及排水管(孔）的直徑、間距等的確定。地基處理包括開(kāi)挖清理、灌漿、斷層處理等.開(kāi)挖與清理:提出開(kāi)挖要求、方法和清理標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)一些簡(jiǎn)單的工程問(wèn)題提出解決措施；灌漿：包括帷幕灌漿和固結(jié)灌漿，確定灌漿排數(shù)、深度、孔距、排距、灌漿壓力等；斷層處理：根據(jù)基本資料所給的斷層性質(zhì)和破碎程度以及對(duì)壩體影響的大小分別提出相應(yīng)的處

9、理措施。5、泄水建筑物設(shè)計(jì)每個(gè)同學(xué)選擇做溢洪道設(shè)計(jì)或?qū)Я餍购槎丛O(shè)計(jì)。    A、溢洪道設(shè)計(jì)    B、導(dǎo)流泄洪洞設(shè)計(jì)六、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃內(nèi) 容周 次一、收集基本資料及圖書、規(guī)范1天二、壩型選擇及壩身斷面尺寸確定2天三、主要建筑物的設(shè)計(jì)3天四、壩體穩(wěn)定應(yīng)力分析4天五、壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)2天六、地基處理1天七、繪圖及整理計(jì)算書和說(shuō)明書5天八、機(jī)動(dòng)1天九、答辯1天七、設(shè)計(jì)成果的具體要求：1、文字：(1) 按章節(jié)敘述.要先擬好提綱，然后編寫。（2） 包括基本資料和基本數(shù)據(jù)。(3） 說(shuō)明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)情況及依據(jù)。（4） 闡述設(shè)

10、計(jì)思想、原則及方法.(5) 對(duì)具體設(shè)計(jì)要說(shuō)明設(shè)計(jì)的前提，設(shè)計(jì)原理、方法、主要過(guò)程及階段成果，最后成果。(6) 對(duì)成果的分析及結(jié)論。(7） 要求簡(jiǎn)明扼要、敘述清楚,字跡工整。2、 圖紙：（1） 樞紐平面布置圖1張（2) 壩體斷面圖2張（3） 細(xì)部構(gòu)造圖12張要求圖面合理、設(shè)計(jì)正確、整潔、清晰，繪圖認(rèn)真仔細(xì).不亂改亂寫,圖幅尺寸、規(guī)格、圖的比例、線條、標(biāo)注高程、尺寸符號(hào)和說(shuō)明等均按工程制圖標(biāo)準(zhǔn)。參考書、參考資料：1 DL502193，水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程S 。2 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)丘陵)（SDJ21787)北京：水利電力出版社，1988。3 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水利水電工程水利計(jì)算規(guī)范(SL104-95）北京：水利電力出版社，1995。4 水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)，中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，DL5180-2003。5 水工混凝土結(jié)構(gòu)