非溢流壩剖面設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u16302非溢流壩剖面設計計算案例 1156131.1工程等級確定 1130191.2壩型選擇 1303491.3確定壩頂高程 2121621.4確定壩高 4237291.5壩頂寬度 5246821.6壩坡的確定 5146221.7壩底寬度 61.1工程等級確定由基本資料給定的數據結合表1.1可得該工程的工程等級為Ⅳ級，工程規(guī)模為?。?）型。表1.1水利水電工程指標工程等別工程規(guī)模水庫總庫容/億m3防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)重要性保護農田/萬畝治澇面積/萬畝灌溉面積/萬畝供水對象重要性裝機容量/萬kwⅣ?。?）型0.01~0.1一般5~303~150.5~5一般1~51.2壩型選擇壩型的選擇需要依據水文資料，地形地質施工條件，壩體主要功能以及建筑材料運輸費用等綜合考慮，選擇合理的壩型，做到安全經濟。重力壩由于自身體積龐大，且需要使用的筑壩材料重度大且材料的數量多，所以壩體自身重力大，會產生巨大的壓力；由于水庫中的蓄水量水多也產生對整個壩體有害的拉應力，這些由壩體自重產生的壓力用來抵消水庫中的水產生的拉應力。是傳統的壩型。重力壩有以下多種特點：(1)安全、可靠、經濟、耐用。（重力壩安全程度高，可利用廢舊材料，適用性高）；(2)設計技術簡單，可滿足預定的效益，作用明確，（可供參考的工程實例多）；(3)適應負雜的地形地質情況，（適應不同的地基，應用廣泛）；(4)可以滿足泄洪和導流的要求。在施工時導流問題解決起來比較方便簡單，（壩體導流和明渠導流）；(5)重力壩施工比較簡單，可以使用大型機械（包括進行放樣、立模、混凝土澆筑等工程操作）；(6)壩體尺寸較大，致使材料不能充分地利用，（可以分區(qū)澆筑，達到節(jié)省材料，降低建筑成本的目的）；(7)產生的揚壓力隨體積的變大而增大。(8)體積大，建設工期較長，溫度控制要求嚴格。與其它壩體相比，實體重力壩設計簡單，施工簡便，應用比較廣泛?？梢猿浞掷脡误w的自重用來維持穩(wěn)定，強度要求容易滿足，實體重力壩不但可以適應不同地形，而且可以適應不同地質條件，基本條件的要求較低。引排水維護問題、施工和導流問題、發(fā)電和泄洪問題都容易得到解決。綜上所述，考慮到壩體不高且接觸面積不大，重力壩的優(yōu)點可以得到利用，而缺點容易避開，因此，本此設計選用實體重力壩。1.3確定壩頂高程（1）高差的計算 (1.1)式中：—防浪墻高程和水庫水位高程之間的高差，m;—波高，m；—波浪中心線的高程和水庫水位高程之間的的高差，m；—安全超高，m，見表1.2表1.2安全超高單位：m運用情況壩的安全級別123設計洪水位（基本情況）0.70.50.4校核洪水位（特殊情況）0.50.50.3查基本資料：該水庫D=1250m，。結合基本資料中的已知條件，可以知道本次設計的是結構安全級別為3級的重力壩工程。查表2-2得設計洪水位情況＝0.4m；校核洪水位情況＝0.3m。按官廳公式計算，。（1.2）（1.3）波高：，為累計頻率的波高由規(guī)范得，當已經求得累計頻率的波高后，可得（1.4）先計算，，。①設計洪水位時：風速采用，吹程D=1250m。波高：波長：壅高：因，；；②校核洪水位時：風速采用，吹程D=1250m。波高：波長：壅高：因，；；（2）壩頂高程計算①②選用其中較大值是設計洪水位時的情況997.46m。為保證壩體的運行安全，根據規(guī)范設置防浪墻的高度是1.2m，1.2m的防浪墻可以減小1.2m壩體高度，減小整體重力壩的總工程量，減小工程質量。綜上所述，擬定該重力壩壩頂高程為997.46-1.2=996.26m。1.4確定壩高根據工程設計規(guī)范中SL319-2018《混凝土重力壩設計規(guī)范》，結合目前已知的壩頂的高程和下游的尾水位高程，我們基本可以確定本次工程設計的混凝土重力壩大概高度可以控制在50-100m之間，大壩壩體可以建在微風化至弱風化中部基巖上。在滿足重力壩壩體強度和穩(wěn)定性的基礎上，對地基進行加固處理，可以減少地基開挖的方量，達到減小工程造價的目的。查資料得，微風化至弱風化中部基巖的厚度大概為大于4m,本次設計開挖5m，達到挖除存在局部工程地質缺陷的基礎的目的，擬定壩底的高程為▽937.00m。綜上所述，本次設計最大壩高為996.26-937.00=59.26m。1.5壩頂寬度壩頂需要布置壩頂設施，這些設施的布置運行，檢查施工需要足夠的作業(yè)空間；同時壩頂也要連接兩岸的交通；大壩要滿足抗震要求；發(fā)生特大洪水需要維護時能有安全的操作空間。根據SL319-2018《混凝土重力壩設計規(guī)范》，規(guī)范規(guī)定壩頂寬度大概在壩體高度的8%~10%之間，本次取10%計算59.26×10%=5.926m，壩頂要連接兩岸的交通，布置照明設施，可能需要安裝起重設備。將壩頂適當加寬擬定壩頂寬度為6.0m，以滿足需要。1.6壩坡的確定本次設計壩體剖面基本形態(tài)按上游壩面下部三分之一向上游傾斜，下游壩面向下游傾斜的形式。因為該形式有比較豐富的工程經驗，可以找到很多相似的工程實例拿來比較，方便我們進行設計和后期的施工，提高工作的效率和質量，如圖1.1所示。圖2.1壩剖面形態(tài)簡圖根據SL319-2018《混凝土重力壩設計規(guī)范》，根據基本資料以及通過對比其他類似的混凝土重力壩工程設計，本次設計分別擬定上游的壩坡坡率n=0.15，擬定下游的壩坡坡率m=0.7。因為上、下游坡率m=0.7、n=0.15以及壩頂高程▽=996.26m。上游起點高度為壩高的1/3，即上游起點高程為：937.0+59.26/3=956.75m下游起波點高程為：(995.13-937)×0.7=58.13×0.7=40.69m(40.69-6)/0.7=49.56m937.00+49.