1、目录第一章导流洞的水力算2第一节洞身水力盘算4第二节上、卑劣水位盘算.5第三节出口过流流量校核.5第二章围堰的水力盘算8第一节卑劣围堰8第二节卑劣围堰9第三章隧洞内力及配筋盘算12第一节山岩压力盘算.第二节隧洞内力及配筋13第四章调洪演算12第一节调洪演算的根来源根基理12第二节调洪演算方法及盘算12第三节坝顶高程的复核盘算13第一章导流洞的水力盘算第一节洞身水力盘算1、导流标准某水库工程是以供水为主统筹农田浇灌跟情况用水的综合应用工程,按水利水电工程品级分别及年夜水标准SL2522022的规那么,按供水范围应为等工程,按照水库总库容为532万m3,应属等工程,其要紧修建物年夜坝、溢洪道、取水
2、口及输水洞为4级修建物,按照颁部标准SDJ338-89的规那么,响应的临时修建物为五级修建物,思索到该工程范围较小,拔取设频率P=20%,响应流量18m3/s。2、洞身水力盘算从导流的安排情况来看,在枯水期一般设为无压隧洞,但为了思索年夜水期度汛时的过流才能,故采纳纵坡i=1.5/100;通过多打算的比较,采纳i=1.5/100比较公正,经济。导流隧洞按明渠平均流打算,由明渠平均流的流量公式:Q=AC(Ri)1/2=Ki1/2式中Q打算流量m3/sA洞身过水断面面积m2R水力半径m,R=A/X,X为过水断面湿周;C谢才系数m1/2/s,其值按曼宁公式盘算,C=R1/6/n,n为糙率。为了思索在
3、第一个年夜水期的泄洪,假设隧洞洞身的断面尺寸如以以下列图所示:洞宽b=3.8m,H=4.3m。流量模数:K=ACR1/2=Q/i1/2那么K=18/(1.5/100)1/2=146.97m3/s糙率n值表衬砌材料n现浇混凝土衬砌预制拆卸式混凝土衬砌浆砌石衬砌通过修整的不衬砌断面未通过修整的不衬砌断面由施工构造打算标准,对现浇砼衬砌,n=0.014那么b采纳初等教诲出书社水力学上册附图,由b/nK与h0/b的关联曲线,当b0/b=0.211,故导流洞中的实践水深为h03.8=0.802m按照假设的隧洞断面图与洞身水力盘算后果,圆拱直墙式断面尺寸为:洞宽b=3.8m;直墙高3.197m;圆拱半径r
4、=2.194m;洞内水深h=0.802m;水面以上净空高度3.498m。净空面积=A总2.121/212002/36000.802=12.05m2那么A/A=12.05/15.1100%=79.81%故净空高度及净空面积均契合明渠标准恳求,同时实践过水断面外形上为矩形,故假设隧洞为明渠是精确的。3/s时的响应临界水深hk及临界坡ik,=Q2/(gb2)1/3hk=11822)1/3=1.32m,h0=0.802m,由h0hk时、Fr1为激流。临界断面面积Ak=bhk=3.81.32=5.016m2临界过水宽度Bk=b=3.8m临界湿周Xk=b2hk=3.821.32=6.44m临界水力半径Rk
5、=Ak/Xk临界谢才系数Ck=RK/61/61/0.014=68.52那么临界纵坡ik=gXk/(Ck2Bk6.44/12由ik=0.35%i=1.5%,因此为陡坡。第二节上、卑劣水位盘算1、卑劣水位由根本材料岔河水库坝下水位流量关联曲线可知,当流量Q=18m3/s时绝对应的水位为1423.01m,故卑劣水位为1423.01m,卑劣打算年夜水静水位为:1423.01m。2、卑劣水位由ik=0.35%i=1.5%,隧洞长L=184.79m,取隧洞出口底板高程为:1426m,那么隧洞出口高程为:1426-Li=1426-184.79因隧洞出口底板高程与卑劣水位高程之差年夜于零,即1423.15-1
6、423.01=0.140。故泄流量为自由出流。采纳中国都会出书社施工构造打算与施工标准有用全书上册,泄流量按短管自由出流,即按非吞没堰流盘算。非吞没堰流公式Q=mBK2g1/2H02/3m流量系数H0计入行近流速的卑劣水头Bk临界水深下的平均过水宽度H0=(Q2/2gm2Bk2)1/3=182/(222)1/3那么卑劣水位:1424.38+2.33+Z=1428.38mZ为河底高程与出口底板之差。故卑劣打算年夜水静水位为:1428.38m。第三节出口过流流量校核采纳中国都会出书社施工构造打算与施工标准有用全书上册以及SL2972022水工隧洞打算标准,出口过流流量按宽顶堰公式盘算:Q=S1mn
7、b(2g)1/2H03/2式中m流量系数3P1P1/H1.63/2.38S吞没系数,自由出流时,S=11侧膨胀系数1=10/(0.2+p1/H)3b/B41b/B=10.19/(0.2+1.63/2.38)3(3.7/4.22)4(13.7/4.22)故Q=1129.81/23/2=3/s18m3/s因此满意恳求。第二章围堰的水力盘算第一节卑劣围堰盘算思索到卑劣围堰挡水保障基坑干地施工,且该工程范围较小,导流时期不同意基坑吞没,故卑劣围堰打算成只是水围堰。查围堰打算标准DL/T50871999,围堰断面打算恳求表7.1.1,只是水围堰堰顶平安超上下限值,关于级土石围堰,=0.5m。表21只是水
8、围堰堰顶平安超上下限值围堰方式围堰级不土石围堰砼围堰0.3土石围堰防渗体顶部在打算年夜水静水位以上的超高值:歪墙式防渗体为0.80.6m;心墙式防渗体为0.60.3m。取防渗体超高值为0.3m。按照标准规那么:无行车恳求的堰顶宽度,当堰高在610m时,堰顶宽度取34m,当堰高10m时堰顶宽度取5m。该工程围堰思索工程自卸汽车运输土石料与推土机任务等要素,堰顶宽为4.55m,取堰顶宽为4.5m。围堰采纳塑性心墙围堰,填筑时做成梯形断面,坡度为1:0.21:0.6的陡坡。心墙的断面是梯形的,上部厚度不小于0.81.0m,下部厚度不小于1/10水头,且不克不及少于3m。由材料可知,河床的掩盖层厚度取
9、1.5m。查坝址处水位流量关联曲线得:当Q=18m3/s时,其响应的水位高程为1423.01m,那么卑劣围堰的堰顶高程为:Hd=hd+ha+hd-卑劣水位高程ha-海浪爬高此处忽略不计-平安超高,按表21选用心墙式防渗体为0.60.3m,即取0.3m,那么顶部高程为1423.31m。那么卑劣围堰的堰顶高程:Hd卑劣围堰高度为:h=Hd1419.34=1423.511419.34=4.17m注:1419.34m为卑劣围堰的河底高程。卑劣围堰的底宽盘算:B=2=19.095m卑劣围堰心墙底宽盘算:B=24.45+2=4.66m第二节卑劣围堰盘算思索到卑劣围堰挡水保障基坑干地施工,且该工程范围较小,
10、导流时期不同意基坑吞没,故卑劣围堰打算成只是水围堰。查围堰打算标准DL/T50871999,围堰断面打算恳求表7.1.1,只是水围堰堰顶平安超上下限值,关于级土石围堰,=0.5m。只是水围堰堰顶平安超上下限值围堰方式围堰级不土石围堰砼围堰0.3土石围堰防渗体顶部在打算年夜水静水位以上的超高值:歪墙式防渗体为0.80.6m;心墙式防渗体为0.60.3m。取防渗体超高值为0.3m。按照施工构造打算标准规那么:无行车恳求的堰顶宽度,当堰高在610m时,堰顶宽度取34m,当堰高10m时堰顶宽度取5m,本工程思索到自卸汽车运输土石料与推土机任务等要素,堰顶宽为4.55m,堰顶宽取4.5m。取卑劣面坡度为
11、1:2.0,卑劣面坡度为1:1.5;围堰心墙的断面是梯形,上部厚度不小于0.81.0m,或由施工恳求决议,下部厚度不小于1/10水头,且不小于3m。塑性心墙围堰心墙围堰用的粘土及粘壤土,或砂跟粘土按比例共同的土料,填筑时做成梯形断面,坡度为1:0.21:0.6的陡坡。因此,本工程的心墙顶宽取为1.5m,双方的坡度取为1:0.3。由材料可知,河床的掩盖层厚度取1.5m。由卑劣水位盘算可知,导流隧洞出口底板高程为1426.00m,按标准恳求,导流隧洞进、出口高程选择需求思索截流、通航、放木恳求,以及封堵前提,泥沙淤积或磨损,便利施工等。导流隧洞进高程平日取枯水位以下1.01.5m。卑劣的水位高程为
12、:1428.33m由i=1.5%,L=184.79m,因此上、卑劣导流隧洞的进、出口的高差为:h=iL=1.5%184.79=2.77m那么导流隧洞的出口高程为:1426.002.77=1423.23m故卑劣围堰的堰顶高程由下式决议:Hu=hdZha式中Hu卑劣围堰堰顶高程,m;Z上下游水位差,m;Hu=hdZha=1423.01(1428.331423.01)0.5=1428.33m卑劣围堰的河底高程为1423.57m,那么卑劣围堰的高度为:1428.831423.57=5.26m卑劣围堰的底宽盘算:B=2=20.28m卑劣围堰心墙底宽盘算:b=24.45+2=4.66m第三章隧洞内力及配筋
13、盘算第一节山岩压力由于山岩压力是不压隧洞衬砌打算中起决议感化的荷载,因此山岩压力值的盘算选定,直截了当关联到衬砌尺寸能否经济公正。采纳水工隧洞打算标准建议的山岩压力盘算,关于类围岩,可以按松动介质平衡实际预算三岩压力。思索到收支口的地质前提不是特别好,属于类围岩,不克不及构成压力拱,当洞室埋深度由衬砌顶部至空中的垂直间隔H小于2倍压力拱高度或小于压力拱跨度的2.5倍。为了运用打算便于平安,关于不克不及构成压力拱的岩体,同意按全体岩柱分量不思索两侧磨阻力来盘算垂直压力,即采纳q=H。分不取隧洞进、出口往里15m所对应的掩盖层厚度分不为H1=m,H2=m。按水利电力出书社高昌侠、熊启钧编著隧洞表3
14、2岩石稳固系数及别的力学目的表查得:关于中等稳固的岩石及稳固的石灰岩,不稳固的沙石跟石灰岩,软砾岩响应的岩石稳固系数f=4,岩石容重=2428KN/m3,取岩石容重=26KN/m3。因此进、出口垂直压力强度为:q1=H1=26m2;q2=H2=2612.49=324.74KN/m2。为了便于盘算,取单元长度盘算,那么进、出口顶部垂直均布荷载Q1=401.70KN/mQ2=324.74KN/m。为了便于盘算,单元的换算关联近似采纳Kg=10KN。故Q1m,Q2=32.474T/m。第二节隧洞衬砌内力及配筋盘算采纳张校订新疆水利厅改编,黄凯申新疆兵团水利局校核隧洞衬砌内力及配筋盘算通用顺序。一、顺序功用