土石壩畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

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土石壩設(shè)計(jì)方向

畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書

水利水電工程學(xué)院

學(xué)號：01021324姓名：XXX指導(dǎo)教師：XXX評閱人：

日期：2023年06月

水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

中國?南京

目錄

第一章調(diào)洪計(jì)算………3

其次章壩高計(jì)算………9

第三章土料計(jì)算及料場分析…………11

第四章滲流計(jì)算………16

第五章穩(wěn)定分析………20

第六章細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算…………………27

第七章泄水建筑物的計(jì)算……………29

第八章施工組織計(jì)算…………………33

01級水工三班-2–熊翰文

土石壩斜心墻

第一章調(diào)洪計(jì)算

主要建筑物為2級，次要建筑物為3級，臨時(shí)建筑物為4級。

永久建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)：正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）洪水重現(xiàn)期100年；十分運(yùn)用（校核水重現(xiàn)期2000年。

由于明渠開挖量巨大，故采用隧洞泄洪方案

水庫運(yùn)用方式：洪水來臨時(shí)用閘門控制下泄流量等于來流量，水庫保持汛前限制水位不變，當(dāng)來流量繼續(xù)加大，則閘門全開，下泄流量隨水位的升高而加大，流態(tài)為自由泄流。

調(diào)洪演算原理

采用以峰控制的同倍比放大法對典型洪水進(jìn)行放大，得出設(shè)計(jì)與校核洪水過程線如下：

流量16802320流量壩址水文站單位過程線壩址水文站單位過程線×6h×6h

圖1-1設(shè)計(jì)洪水過程線圖1-2校核洪水過程線

擬定幾組不同堰頂高程?I及孔口寬度B的方案。堰頂自由泄流公式Q=Bm?(2g)1/2H3/2可確定設(shè)計(jì)洪水和校核洪水狀況下的起調(diào)流量Q起，由Q起開始，假定三條泄洪過程線（為簡便計(jì)算，假設(shè)都為直線），在洪水過程線上查出Q泄，并求出相應(yīng)的蓄水庫容V。根據(jù)庫容水位關(guān)系曲線可得相應(yīng)的庫水位H，由

01級水工三班-3-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

三組（Q泄，H）繪制的Q～H曲線與由Q=Bm?(2g)1/2H3/2繪制的Q～H曲線相交，所得交點(diǎn)即為所要求的下泄流量及相應(yīng)水位。

方案一：?I=2812m,B=7m起調(diào)流量

流量Q起??mB2gH323=0.9?0.5?8?2?9.81?10=501.74m/s

32流量23202380壩址水文站單位過程線V1=17.71*3.024*10^5=5.37*10^6V2=20.78*3.024*10^5=6.28*10^6V3=22.43*3.024*10^5=6.78*10^6501.74壩址水文站單位過程線123123V1=25.00*4.176*10^5=10.44*10^6V2=27.17*4.176*10^5=11.35*10^6V3=29.83*4.176*10^5=12.46*10^6×6h×6h

圖1-3方案一設(shè)計(jì)洪水過程線圖1-4方案一校核洪水過程線第1組BH正常77777777ΔI2823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.2H水位28122812281228122812281228122812Q2823.22823.72824.22824.72825.22825.72826.22826.7501.7377535.7085570.4131605.8363641.9639678.7824716.279754.441701級水工三班-4–熊翰文

土石壩斜心墻

第1組設(shè)計(jì)VΔV4264264264264264263V總5.376.286.7810.4411.3512.46Q431.4432.3432.8436.4437.4438.5H770630560773.28676.63579.982823.632823.682823.752823.882823.942824校核設(shè)計(jì)流量Q=541.43m/s,水位H=2823.76m校核流量Q=560m/s,水位H=2824m

方案二：?I=2812m,B=8m起調(diào)流量

流量1680323Q起??mB2gH3=0.9?0.5?7?2?9.81?10=573.41m/s

32流量2320壩址水文站單位過程線1573.4V1=16.54*3.024*10^5=5.00*10^6V2=17.88*3.024*10^5=5.41*10^6V3=19.28*3.024*10^5=5.83*10^6573.4壩址水文站單位過程線2312V1=22.11*4.176*10^5=9.23*10^63V2=23.97*4.176*10^5=10.01*10^6V3=25.94*4.176*10^5=10.83*10^6×6h×6h

圖1-5方案二設(shè)計(jì)洪水過程線圖1-6方案二校核洪水過程線第2組BH正常88888ΔI2823.22823.22823.22823.22823.2H水位28122812281228122812Q2823.22823.72824.22824.72825.2573.4145612.2382651.9006692.3843733.67301級水工三班-5-熊翰文

水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

第2組設(shè)計(jì)8882823.22823.22823.22812281228122825.72826.22826.7775.7513818.6046862.2191ΔV426426426426426426V總55.415.839.2310.0110.83Q431431.4431.8435.2436436.8H770700630869.99773.28676.632823.612823.642823.672823.822823.862823.92V校核3m設(shè)計(jì)流量Q=603/s,水位H=2823.60m

校核流量Q=622.86m/s,水位H=2823.89m方案三：?I=2811m,B=7m起調(diào)流量

Q起??mB2gH3233=0.9?0.5?7?2?9.81?11=570.41m/s

3201級水工三班-6–熊翰文

土石壩斜心墻

流量1680流量2320壩址水文站單位過程線1570.4V1=16.54*3.024*10^5=5.00*10^6V2=17.88*3.024*10^5=5.41*10^6V3=19.28*3.024*10^5=5.83*10^6570.4壩址水文站單位過程線2312V1=22.11*4.176*10^5=9.23*10^63V2=23.97*4.176*10^5=10.01*10^6V3=25.94*4.176*10^5=10.83*10^6×6h×6h

圖1-7方案三設(shè)計(jì)洪水過程線圖1-8方案三校核洪水過程線第3組BH正常77777777ΔI2823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.2H水位28112811281128112811281128112811Q2823.22823.72824.22824.72825.22825.72826.22826.7570.4131605.8363641.9639678.7824716.279754.4417793.2592832.7204第3組設(shè)計(jì)ΔV426426426426V總55.415.839.23Q431431.4431.8435.2H770700630869.992823.612823.642823.672823.82V校核01級水工三班-7-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

426426310.0110.84436436.8773.28676.632823.862823.92設(shè)計(jì)流量Q=600m/s,水位H=2823.60m校核流量Q=622.86m/s,水位H=2823.89m

方案四：?I=2811m,B=8m起調(diào)流量

量1680323Q起??mB2gH3=0.9?0.5?8?2?9.81?10=651.9m/s

32量2320壩址水文站單位過程線V1=14.30*3.024*10^5=4.32*10^6V2=15.45*3.024*10^5=4.67*10^612V3=16.65*3.024*10^5=5.03*10^63651.9壩址水文站單位過程線1V1=19.46*4.176*10^5=8.13*10^62V2=21.10*4.176*10^5=8.81*10^63V3=22.80*4.176*10^5=9.52*10^6651.9×6h×6h

圖1-9方案四設(shè)計(jì)洪水過程線圖1-10方案四校核洪水過程線第4組BH正常88888888ΔI2823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.22823.2H水位28112811281128112811281128112811Q2823.22823.72824.22824.72825.22825.72826.22826.7651.9006692.3843733.673775.7513818.6046862.2191906.5819951.680401級水工三班-8–熊翰文

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第4組設(shè)計(jì)VΔV4264264264264264263V總4.324.675.038.138.819.52Q430.3430.7431434.1434.8435.5H840770700966.67870.01773.282823.572823.592823.612823.772823.82823.83校核

設(shè)計(jì)流量Q=684m/s,水位H=2823.59m校核流量Q=706.67m/s,水位H=2823.86m

3其次章大壩高程的計(jì)算

壩頂在水庫靜水位以上的超高按下式確定：

y?R?e?a

其中：y壩頂超高；

R最大波浪在壩頂?shù)呐栏撸?/p>

e最大風(fēng)壅水面高度；

A安全超高。該壩為二級建筑物，設(shè)計(jì)時(shí)取A=1.0，校核時(shí)取A=0.5壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，應(yīng)按以下運(yùn)用條件計(jì)算，取其最大值:

1.設(shè)計(jì)水位加正常運(yùn)用條件下的壩頂超高;

2.正常蓄水位加正常運(yùn)用條件下的壩頂超高;

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3.正常蓄水位加十分運(yùn)用條件下的壩頂超高加地震安全加高。

對于內(nèi)陸峽谷水庫，在風(fēng)速W土石壩斜心墻

表2-2壩頂高程計(jì)算成果計(jì)算狀況設(shè)計(jì)洪水位狀況校核洪水位狀況正常蓄水位+地震情計(jì)算項(xiàng)目況上游靜水位(m)河底高程(m)壩前水深(m)吹程D(Km)68.762823.76282427556968.22823.2150.028282.9680.007141.377——————風(fēng)向與壩軸線夾角(°)30風(fēng)浪引起壩前壅高e(m)風(fēng)速v(m/S)波高2h(m)護(hù)坡粗糙系數(shù)上游壩面坡角(°)波浪沿壩坡爬高(m)安全超高(m)地震超高(m)壩頂高程(m)壩頂高程+0.4%沉陷0.7721.82.201102826.9892827.271.0110.502825.5182825.8————1.52824.72825綜合各種設(shè)計(jì)工況，最終確定壩頂高程為2827m,壩高為77m。

第三章土料的設(shè)計(jì)

3.1粘土土料設(shè)計(jì)

01級水工三班-11-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1.計(jì)算公式

粘性土料的填筑密度以落實(shí)干容重為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并按落實(shí)度確定：P=?d/?dmax

式中：P—————填土的落實(shí)度；?d————設(shè)計(jì)填筑干容重；

?dmax————標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)最大干容重。

對Ⅰ、Ⅱ級壩和各種等級的高壩P應(yīng)不低于0.96～0.99；對Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級壩（高壩除外）應(yīng)不低于0.93～0.96。

設(shè)計(jì)最優(yōu)含水量取在塑限附近略高于塑限，可用下式擬定：ω=ωp+IlIp式中：ωp————土料的塑限；

Ip—————土料的塑性指數(shù)；

Il—————土料的液性指數(shù)，高壩可取0.07～0.1，低壩可取0.10～

0.20。

粘性土料實(shí)際所能達(dá)到的最大干容重為：

?d=?s(1-Va)/(1+w?s/?0)

式中：Va—————落實(shí)土體單位體積中的含氣率，粘土0.05，壤土0.04，砂壤土0.03；

?s—————土粒容重；ω————填筑含水量。

2.計(jì)算結(jié)果

粘性土料設(shè)計(jì)的計(jì)算成果見表6-3。

表6-3粘性土料設(shè)計(jì)成果表料場比重最大容重設(shè)計(jì)干容重GS?dmax?d液限含水量含水ωp率ωp塑限塑性指數(shù)填筑含水量自然含水量孔隙比內(nèi)摩擦角粘聚力滲透系數(shù)Ipeφ10-6ω24.824.225.60.7340.7210.99024.6725.5023.1724.04.31723.04.8025.01.901#下2#下1#上2.6715.7015.612.6716.1915.8623.1442.6019.4624.8022.2043.9021.7024.002.6515.3015.225.0049.5724.5725.0001級水工三班-12–熊翰文

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2#上3#下2.7415.1114.8126.3049.9023.5026.3026.315.91.0930.58021.5028.0038.03.9617.03.002.7017.6617.320.0034.0014.0015.90

3.土料的選用

防滲土料經(jīng)落實(shí)后，應(yīng)具有足夠的防滲性。土料還應(yīng)當(dāng)具有足夠的塑性，使之能適應(yīng)壩體及壩基的變形而不致產(chǎn)生裂縫。

已經(jīng)探明上，下游共有5個(gè)料場，總儲量足夠本工程使用，因地理位置不同，各料場的物理性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也存在一定的差異，土料的采用以“近而好〞為原則。2#下料場有機(jī)質(zhì)含量超標(biāo)，含量大于2%而不采用。其余四個(gè)料場物理，力學(xué)性質(zhì)有一定的差異，基本上能滿足筑壩要求。3#下，1#下料場塑性指數(shù)小于20（其余大于20）1#上，2#上料場塑性指數(shù)偏大，對施工不便，不易保證填筑質(zhì)量，對含水率比較敏感。1下料場的設(shè)計(jì)干容重不滿足γd≥1.02-1.12（γd）o的條件，故也不予采用。所以定3#下料場為料場。

3.2壩殼砂礫料設(shè)計(jì)

1.計(jì)算公式

壩殼砂礫料填筑的設(shè)計(jì)指標(biāo)以相對密實(shí)度表示如下：

Dr=(emax-e)/(emax-emin)

或Dr=(rd-rmin)rmax/(rmax-rmin)rd

式中：emax為最大孔隙比；emin為最小孔隙比；e為填筑的砂、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的孔隙比；rd為填筑的砂、砂卵石或原狀砂、砂卵石干容重。

設(shè)計(jì)相對密實(shí)度Dr要求不低于0.70～0.75；地震狀況下，浸潤線以下土體按設(shè)計(jì)烈度大小Dr不低于0.75～0.80。

2.計(jì)算成果

砂礫料的計(jì)算成果見表6-4和表6-5。

表6-4砂礫料不均勻系數(shù)表料場Cu1#下512#下333#下444#下441#上562#上543#上24.24#上41.7表中Cu分別為不均勻系數(shù)。

表6-5砂礫料計(jì)算成果匯總表

01級水工三班-13-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)料場不均勻系數(shù)>5mm礫石含量比重GS設(shè)計(jì)容重?d孔隙(kN/m3)比e設(shè)計(jì)干保持含水量ω（%）濕容重浮容重內(nèi)摩擦角粘聚力滲透系數(shù)k(10cm/s)-2?w?b(kN/m3)(kN/m3)φ（%）c1.901.821.951.941.901.891.831.181.141.211.201.181.171.171.1435o10036o00035o40036o30035o20036o40035o50037o1002.02.02.02.02.02.02.02.0Cu1#上2#上3#上4#上1#下2#下3#下4#下565454543048415651553358445744542.751.862.741.792.761.912.751.882.751.862.731.852.731.842.721.800.4810.5300.4490.4600.4810.4750.4810.511555555551.88繪出各沙石料場的級配曲線如下：100大于某粒徑砂粒P（%）8060402023000100101#上砂礫石級配曲線10.1100大于某粒徑砂粒P（%）8060402023000100102#上砂礫石級配曲線10.101級水工三班-14–熊翰文

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100大于某粒徑砂粒P（%）8060402023000100103#上砂粒石級配曲線10.1100大于某粒徑砂粒P（%）8060402023000100104#上砂粒石級配曲線10.1100大于某粒徑顆粒P（%）8060402023000100101#下砂粒石級配曲線10.1100大于某粒徑顆粒P（%）8060402023000100102#下砂粒石級配曲線10.101級水工三班-15-熊翰文

表4-2滲流計(jì)算結(jié)果匯總表

計(jì)算狀況計(jì)算項(xiàng)目上游水深H（m）下游水深T1（m）逸出水深H1（m）單寬流量q-63(10m/s.m)Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ總滲流量Q（m3/d）正常蓄水位68.271.223.22.2002.3190.2110.033.673.975.89209.55設(shè)計(jì)洪水位68.7671.7623.764.92005.030.2140.0323.714.036.17213.02校核洪水位6972245005.1110.2150.0323.744.066.3214.684.5滲透穩(wěn)定分析

通過手繪流網(wǎng)計(jì)算滲透坡降。流網(wǎng)圖見附圖1。計(jì)算成果見表4-3

表4-3各種工況滲流出逸點(diǎn)坡降斷面計(jì)算狀況坡降J正常4.441-1設(shè)計(jì)3.85正常4.762-2設(shè)計(jì)4.21正常43-3設(shè)計(jì)3.67

第五章穩(wěn)定分析

5.1.程序說明

以簡化折線滑動(dòng)法為理論基礎(chǔ)，相關(guān)公式見SL274-2023《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》、《土力學(xué)》、《水工建筑物》等水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

j33=j33+2Ifj33kThen

kmin=k

i1=i11:j1=j11'Ai2=i22:j2=j22'Bi3=i33:j3=j33'CExitForEndIfNextkNextj22Nexti22Nexti11

Text1.Text=Str(kmin)EndIfEndIf

Subarea(a1AsSingle,b1AsSingle,c1AsSingle,wAsDouble)'計(jì)算面積DimqAsSingle

Ifa1+b1>c1Andb1+c1>a1Anda1+c1>b1Thenq=(a1+b1+c1)/2

w=Sqr(q*(q-a1)*(q-b1)*(q-c1))s1=wEndIfEndSub

PrivateSubCommand2_Click()'繪制最危險(xiǎn)滑動(dòng)面Picture1.Line(i1/4,j1/4)-(i2/4,j2/4),RGB(0,0,250)Picture1.Line(i2/4,j2/4)-(i3/4,j3/4),RGB(0,0,250)EndSub

PrivateSubCommand3_Click()Combo1.Text=\Combo2.Text=\Text1.Text=\Picture1.RefreshEndSub

01級水工三班-27-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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PrivateSubForm_Activate()DimtempAsInteger

temp=MsgBox(\穩(wěn)定計(jì)算\版權(quán)所有

EndSub

第六章細(xì)部結(jié)構(gòu)計(jì)算

6.1反濾層的設(shè)計(jì)計(jì)算

反濾層的設(shè)計(jì)要滿足兩個(gè)條件：（1）濾土要求；（2）排水要求。

防滲墻的反濾層：依照規(guī)范，被保護(hù)土是粘性土，小于0.075mm顆粒含量71%，在40%到85%之間。

由濾土要求：

D15?0.7mmD15?d15D4，且要滿足15?0.1mm

由排水要求：

求出其上下包線如下表6-1

表6-1反濾層上下包線最大D最小DD10=0.5D10=0.167D15=0.6D15=0.2D60=3D60=0.6D90=20D0=0.07501級水工三班-28–熊翰文

土石壩斜心墻

圖6-1反濾層上下包線及反濾層級配曲線

第一層反濾層與壩殼之間：

D150.5?4?5d85=0.6

D150.5??5d150.35

不滿足反濾要求，還需要設(shè)置二層反濾層。

各料場的土料都不能直接應(yīng)用充當(dāng)反濾層，需要另外制備。壩殼與棱體排水，以及地基與棱體排水之間的反濾層的設(shè)計(jì)反濾層所保護(hù)的為無粘性土，不均勻系數(shù)為

Cu=41.7?8，5mm的含量為

46%?40%，按規(guī)范要求取5mm以下的細(xì)顆粒（滿足粒徑。

d15第一層反濾層的級配：

D15?1.21?4.3?5?80.28

Cu?dd5）的85，15作為計(jì)算

D15由這兩個(gè)條件可以求得

d85?4?5D15；

d15?5

D15?D1.75，15?7.8—9.75，取D50=50mm,t=0.6m.

其次層反濾層的級配：

D15

d85?4?5D15；

d15?5

01級水工三班-29-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

由這兩個(gè)條件可以求得

D15?D3.75，15?276-345，取D50=150mm,t=0.2m.

在料場中沒有適合的土料可供使用，故需要人工配置。

6.2護(hù)坡設(shè)計(jì)

本工程采用開挖出的石料作為上游護(hù)坡材料，砌石護(hù)坡在最大浪壓力下所需要的球形直徑和質(zhì)量，平均粒徑平均質(zhì)量和厚度的計(jì)算

?w1?m2D?0.85D50?1.018Kthp???m(m?1)tw

其中m=2.75，取

Kt=1.35，

hp累計(jì)頻率5%的波高。

D=0.312m

0.85Q500.525?KD3Q質(zhì)量：===0.0475t

厚度為：

Lm?hp9.0?15

1.82DKKtt=1.35

t?

t?1.82?0.4981.35=0.437m取t=50cm.

下游按施工要求依據(jù)經(jīng)驗(yàn)取t=20cm.。

第七章泄水建筑物的計(jì)算

7.1隧洞的水力計(jì)算

1.進(jìn)口堰面曲線（以堰頂為坐標(biāo)原點(diǎn)）采用WES型堰面曲線,壩面鉛直，方程為：

y?x1.85

其中Hd=11.76m>9.0m上游連接段采用三圓弧法：

01級水工三班-30–熊翰文

2Hd0.85

土石壩斜心墻

R1=0.5Hd=5.88mb1=0.175Hd=2.058m

R2=0.2Hd=2.352mb2=0.276Hd=3.246m

R3=0.04Hd=0.470mb3=0.2818Hd=3.314m

7.2隧洞的水力計(jì)算

平洞底坡的確定：

h802c?3?q2g?39.81=8.05m

ig?c1c??C2BC16ccc?nR其中糙率n=0.014?c=22.87mA=68.23m2Cc=86.77

ic=0.0045

設(shè)計(jì)平洞底坡為陡坡，取ic=0.005。

7.3隧洞水面曲線的計(jì)算

2T0?hc0?q2g?2h2

c0h802c0?72.8=

2?9.81?0.92?h2c0

式中：T0——堰前總有效水頭；?——流速系數(shù)；

hc0——反弧段最低點(diǎn)水深；

經(jīng)過試算得：hc0=2.394m

01級水工三班-31-q=80m3/s

熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

表7-1平洞段水面曲線計(jì)算表h1h2Qv1v2r1r2VRCLh2lgσΔhha2.3942.6856033.4229.851.421.5231.631.4776.161002.6822.2551.2843.9642.682.97356029.8526.911.521.6128.381.5676.942002.9732.1421.0934.0662.9733.27156026.9124.461.611.6925.681.6577.643003.272.0620.9454.2163.2713.36856024.4623.751.691.7224.111.778.063323.3672.0420.9044.272經(jīng)整理得出平洞段水面曲線，見表7-2：

表7-2平洞段水面曲線L(m)H(m)Ha(m)0.002.3943.929100.002.683.964200.002.9734.066300.003.2714.2163323.3674.272由于隧洞泄流時(shí)流速較大（最大達(dá)34.02m/s），應(yīng)次必需考慮高速水流摻氣的影響。摻氣后的水深按以下公式計(jì)算：

Ha=h+△h

v2△h=khgR

式中：V、R——為不計(jì)摻氣時(shí)斷面的平均流速和水力半徑；

Ha——考慮摻氣后的水深。K——摻氣系數(shù)取0.008

按上式計(jì)算結(jié)果如表7-2

7.4出口消能計(jì)算

1.擴(kuò)散角

為減小單寬流量，減輕下游沖刷，利于消能，隧洞出口采用擴(kuò)散段布置。為防止高速水流脫離邊壁而發(fā)生空蝕，擴(kuò)散角不宜過大。按經(jīng)驗(yàn)最終確定擴(kuò)散角θ=5o，擴(kuò)散段布置見圖7-1。

01級水工三班-32–熊翰文

土石壩斜心墻

摻氣孔圖7-1挑流坎詳圖2.挑距計(jì)算

挑距L可用下面公式估算公式：

12V1sin2??2g(h1?h2)gL=[V12sinαcosα+V1cosα]

式中：L——挑距（m），鼻坎末端至沖坑最深點(diǎn)的水平距離；V1——坎頂水面流速（m/s），可取為坎頂平均流速的1.1倍；α——鼻坎挑射角度；

h1——坎頂平均水深h在鉛直方向投影，即h1=h·cosα；h2——坎頂至河床表面高差；g——重力加速度。

已知：反弧起始位置，h=4.272m,v=23.75m/s

由能量方程：

h1??V122g?z?h2??V222g

1?23.7528024.272??5?h2?22?9.812?9.81?h2

h2=4.42m

求得L=49.53m（3）沖坑深度

沖坑穩(wěn)定深度tr與水流沖刷能力和河床抗沖能力有關(guān)，采用以下估算公式：tr=Krq0.5H0.25-t

01級水工三班-33-熊翰文水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)

tr=15.629m

H——上下游水位差；設(shè)計(jì)中，考慮到隧洞較長，沿程水頭損失很大，

式中：t——下游水位；H以坎頂水流的總有效水頭計(jì)算；

Kr——沖刷坑系數(shù)。對于堅(jiān)硬巖石取Kr=0.9～1.2；堅(jiān)硬但不完整巖石

Kr=1.2～1.5；柔弱破碎的巖石Kr=1.5～2.0。設(shè)計(jì)中取Kr=1.3。

計(jì)算得出最大沖刷坑深度為tr=15.629m。（4）計(jì)算結(jié)果分析

L/tr=49.53/15.629=3.169

安全挑距以確保沖坑不會(huì)危及建筑物的安全,一般安全挑距約為沖刷坑深度的2.5～5.0倍。本設(shè)計(jì)中沖坑離鼻坎邊界的挑距L=49.53m,L/tr=3.169，滿足設(shè)計(jì)要求。

第八章施工組織設(shè)計(jì)

8.1導(dǎo)流建筑物等級的確定

導(dǎo)流建筑物所保護(hù)的主要建筑物是2級土壩，吞噬損失較小，圍堰高度25m,使用年限1年，確定為4級。依照20年一遇的洪水設(shè)計(jì)。在壩址選擇時(shí)進(jìn)行多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終選擇隧洞導(dǎo)流的方案。上游圍堰與壩體結(jié)合，以節(jié)省費(fèi)用。

8.2工日分析

粘土開挖：日歷天數(shù)因氣溫停工天數(shù)因雨停工天數(shù)假日天數(shù)有效工日總計(jì)粘土填筑：111212341130044221391231033251310332522903620331034244300432301級水工三班-34–熊翰文

土石壩斜心墻日歷天數(shù)因氣溫停工天數(shù)因雨停工天數(shù)假日天數(shù)有效工日總計(jì)日歷天數(shù)因氣溫停工天數(shù)因雨停工天數(shù)假日天數(shù)有效工日總計(jì)日歷天數(shù)因氣溫停工天數(shù)因雨停工天數(shù)假日天數(shù)有效工日總計(jì)3002622139113001425143113001425143123101525131015252290172133101624430016231231015251310152522901721331016244300162331024253102425290272031025243003423沙石料的開采：沙石料的填筑：粘土斜心墻依照每天上升0.3m的強(qiáng)度施工，