某大壩水利樞紐壩型選擇計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1397某大壩水利樞紐壩型選擇計(jì)算案例 1171721.1壩型初選 1156981.2方案比較 161401.3壩體形態(tài)選擇 413861.4廠房及引水系統(tǒng)布置 41.1壩型初選1.1.1土石壩本壩址處條件不宜建土石壩。1.1.2重力壩優(yōu)點(diǎn)：①可在壩頂布置溢洪道、壩身設(shè)置泄水孔，無(wú)需另設(shè)泄水；②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于機(jī)械化施工；③安全性較高；缺點(diǎn)：①不能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度；②水泥用量多，熱脹冷縮易開裂，削弱壩的整體性。1.1.3拱壩優(yōu)點(diǎn)：①受力條件好②可充分發(fā)揮混凝土抗壓性能，減小體積③超載能力強(qiáng)④抗震性能好。缺點(diǎn)：①施工要求高②地基處理嚴(yán)格③要另開導(dǎo)流隧洞一次斷流④一定要保證壩肩巖體穩(wěn)定。1.2方案比較1.1.1計(jì)算最大壩高（1）官?gòu)d水庫(kù)公式2hL=0.0166Vf5/4h0=cth式中：V設(shè)計(jì)和校核情況分別采用洪水期多年平均最大風(fēng)速的1.5～2倍和1倍D——庫(kù)面吹程（2）壩頂高程計(jì)算公式壩頂高程=Max｛設(shè)計(jì)洪水位+△h其中：△h=2hL2hL——hh（3）壩頂高程計(jì)算過(guò)程設(shè)計(jì)情況下:Vf=12×1.5=18m/sD=4.0km2h1=0.9770m波長(zhǎng)2LL=9.6252mh0=4πh12cth(πH1/LL)/(2LL)=π×0.97702/9.6252=0.3156mhc=0.7m△h=0.9770+0.315+0.7=1.9926m校核情況下:Vf=12m/sD=4.0km2h1=0.5885m波長(zhǎng)2LL=6.7546mh0=4πh12cth(πH1/LL)/(2LL)=0.1613mhc=0.5m△h=0.5885+0.1613+0.5=1.2498m設(shè)計(jì)情況：186.34+1.9926=188.3326m校核情況：191.25+1.2498=191.4998m取壩頂高程為193m由此計(jì)算得壩頂高程為193m，最大壩高為101m1.1.2工程量的比較采用簡(jiǎn)化方法計(jì)算。重力壩方案中重力壩剖面確定，穩(wěn)定校核拱壩方案上游面曲線方程：（計(jì)算過(guò)程見下一章）z=?52.95下游面曲線方程：拱壩工程量計(jì)算:利用下式分別對(duì)四個(gè)壩塊進(jìn)行計(jì)算：V=(AA△h——分塊高度Aθ——為該層拱圈中心角；RA1=π×（1952-1872）×104.5/360=2786.872m2A2=π×（165.72-153.22）×99.5/360=3461.266m2A3=π×（143.12-126.12）×94.5/360=3774.011m2A4=π×（113.32-91.82）×93.5/360=3598.016m2A5=π×（89.32-63.32）×56.8/360=1966.634m2VⅠ=（A1+A2）×△h/2=(2786.872+3461.266)×25.25/2=78881.74m3VⅡ=（A2+A3）×△h/2=(3461.266+3774.011)×25.25/2=91345.37m3VⅢ=（A3+A4）×△h/2=(3774.011+3598.016)×25.25/2=99307.18m3VⅣ=（A4+A5）×△h/2=(3598.016+1966.634)×25.25/2=70253.71m3拱壩工程量:V2=VⅠ+VⅡ+VⅢ+VⅣ=78881.74+91345.37+99307.18+70253.71=339789m3比較計(jì)算可見拱壩節(jié)省工程量（V1-V2）/V1=（584373.55-339789）/584373.55=41.85%從工程量和地質(zhì)地形條件看，選混凝土拱壩方案。1.3壩體形態(tài)選擇按壩體形態(tài)可分為下述兩種1.3.1單曲拱壩本壩址處地形使底部拱作用減小，不采用。1.3.2雙曲薄拱壩可按本壩址處地形采用變半徑變中心角的雙曲拱壩使各層拱圈內(nèi)外弧的圓心聯(lián)線均為光滑的曲線。較單曲拱壩的優(yōu)點(diǎn)：①梁系兼具垂直拱作用，在水平荷載下能減少梁的彎矩加大軸向力，使壩體拉應(yīng)力降低；②在水壓力作用下，其中部垂直梁應(yīng)力與自重部分抵消。1.4廠房及引水系統(tǒng)布置管徑計(jì)算壓力管道直徑的初步確定可用彭德舒公式：D=(5.2Q3max/H)1/7Qmax——鋼管的最大設(shè)計(jì)流量(mH——設(shè)計(jì)水頭Qmax=338/4=84.5mH=186.34-103.5=81.84mD=(5.2Q3max/H)1/7=(5.2×84.53/81.84)1/7=4.509m故取D=4.5m進(jìn)水口的高程本設(shè)計(jì)采用有壓進(jìn)水口，用戈登公式計(jì)算高程：ScrSC——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般在0.55——0.73之間；本設(shè)計(jì)取0.66V——閘門斷面的水流流速；D——閘門孔口高度。V=Qmax/S=84