1、水工建筑物課程設(shè)計(jì)重力壩編寫：田明武水工教研室2009 年1 / 6一、設(shè)計(jì)要求：（一）題目：混凝土實(shí)體重力壩（二）內(nèi)容：1、擬定溢流重力壩（或非溢流重力壩）的典型剖面2、確定溢流壩段前緣寬度、堰頂高程，擬定溢流孔口尺寸。3 挑流消能計(jì)算。4、進(jìn)行一個(gè)典型剖面的穩(wěn)定分析及強(qiáng)度驗(yàn)算。（1）穩(wěn)定分析計(jì)算采用抗剪強(qiáng)度公式。（2）強(qiáng)度驗(yàn)算只計(jì)算壩基面的邊緣應(yīng)力。并考慮揚(yáng)壓力及不考慮揚(yáng)壓力分別計(jì)算。5、繪制 1#工程圖一張（白圖紙或 5075cm方格紙），至少包括大壩平面圖，下游主視圖，一個(gè)或兩個(gè)典型剖面圖及橫縫止水細(xì)部圖。6、編寫說明書，整理計(jì)算書。（二）任務(wù)：1、設(shè)計(jì)內(nèi)容中 1、2、3、5、6 每人

2、必須全部完成。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容中第 4 項(xiàng)內(nèi)容，一大組內(nèi)可分為兩組計(jì)算，一組計(jì)算溢流重力壩，一組計(jì)算非溢流重力壩。（三）時(shí)間：整個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間為一周， 其中設(shè)計(jì)、計(jì)算部分應(yīng)在三天內(nèi)完成，其余時(shí)間用來繪制工程圖，編寫說明書，整理計(jì)算書。二、基本資料2 / 6（一）氣象資料本壩址位于四川仁壽縣境內(nèi)的鯽江上，流域內(nèi)多年平均氣溫17.13，最高氣溫 43，最低氣溫 -4 ，霜期在 11-2 月間，約 100 天，每次霜期約為 3-4 天。流域內(nèi)雨量充沛，多年均雨日 121 天，多年平均降雨量 1036.3mm，雨量年內(nèi)分布不均， 7-8 月雨量占全年總雨量的 50%左右。流域內(nèi)多年平均最大風(fēng)速為20m/s

3、。（二）地形、地質(zhì)壩址位于仁壽縣鯽江上游峽谷地段， 由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕，庫(kù)區(qū)多為平頂圓丘及丘陵間凹地，壩址處河谷不對(duì)稱，谷地寬約為 40m，覆蓋層厚度小于 3m。庫(kù)區(qū)位于龍泉山背斜末端仁壽背斜西翼軸以東， 屬于中生代上侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)地層以及新生代第四紀(jì)沉積。 壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造處于仁壽背斜西翼的單斜層上，地層平緩，一般傾角 5-8 。壩址屬白堊紀(jì)嘉定統(tǒng)，為磚紅色細(xì)粒、中細(xì)粒泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)的塊層砂巖。巖層一般強(qiáng)度不高，易風(fēng)化，風(fēng)化層深度 5-7m。壩址地震設(shè)計(jì)烈度為7 度。（三）有關(guān)技術(shù)指標(biāo)及相關(guān)參數(shù)31、庫(kù)容：總庫(kù)容3.3 億 m3防洪庫(kù)容 0.88 億 m3興利庫(kù)容 2.36 億 m

4、3死庫(kù)容 0.64 億 m3 / 62、水位：正常蓄水位484.0m死水位 468.0m3、淤沙高程： 450.0m淤沙容重： 7.6KN/m3,內(nèi)摩擦角： 184、壩址處河谷底面新鮮基巖面高程：433.0m5、壩頂寬度：根據(jù)交通要求取為6.6m6、流量及水位：設(shè)計(jì)洪水位流量 355 m3/s 相應(yīng)下游水位 440.9m3校核洪水位流量475 m /s7、其他有關(guān)參數(shù)：基巖與壩基面摩擦系數(shù)：f=0.83壩體混凝土容重： 24KN/m壩基揚(yáng)壓力折減系數(shù)：=0.3壩基排水孔中心線距壩踵處6.5m水庫(kù)吹程： 1.22km壩基部分混凝土標(biāo)號(hào)： C15壩址基巖許可應(yīng)力：基本組合 =10.0Mpa 考慮地

5、震 =12.0 Mpa壩址下游基巖允許單寬流量： q=20.0m3/s.m 8、壩軸線已在地形圖中標(biāo)明4 / 6三、建議設(shè)計(jì)步驟（一）泄流計(jì)算1、由設(shè)計(jì)洪水流量及下游基巖允許單寬流量確定溢流前緣寬度。2、由設(shè)計(jì)洪水流量確定溢流壩頂高程。3、確定校核洪水位。4、確定溢流孔口寬度孔數(shù)。（二）確定非溢流壩壩頂高程（三）在壩址河谷斷面圖上布置溢流壩及非溢流壩的位置（注意挑流盡可能落在下游河床中部）（四）擬定非溢流壩剖面。 （建議上游壩坡n 取 0.00-0.20,下游壩坡 m取 0.70-0.80 ）（五）擬定溢流壩剖面1、選定定型設(shè)計(jì)水頭（可取設(shè)計(jì)洪水位） ，檢查校核洪水位時(shí)堰頂負(fù)壓值。2、由 WE

6、S曲線畫出堰面曲線。3、采用挑流消能方式，確定挑坎高程、挑角及反弧半徑，進(jìn)行挑流消能計(jì)算。（六）荷載計(jì)算參考書中各式列表計(jì)算。（七）穩(wěn)定分析按抗剪強(qiáng)度公式驗(yàn)算基本荷載組合下的安全系數(shù)及考慮地震的特殊荷載組合下的穩(wěn)定安全系數(shù)。 如有時(shí)間也應(yīng)驗(yàn)算校核洪水位時(shí)的5 / 6抗滑穩(wěn)定。（分小組，分別計(jì)算溢流重力壩及非溢流重力壩的穩(wěn)定情況）（八）驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算非溢流重力壩或溢流重力壩的的強(qiáng)度。（分小組）只計(jì)算基本組合下的壩基面邊緣應(yīng)力，應(yīng)分別計(jì)入或不計(jì)入揚(yáng)壓力進(jìn)行計(jì)算。（九）根據(jù)穩(wěn)定及強(qiáng)度計(jì)算的成果判斷典型剖面的設(shè)計(jì)是否合理。注意：因?yàn)?f 較小，首先應(yīng)使典型剖面符合穩(wěn)定要求后，再計(jì)算應(yīng)力。（十）繪圖要求：圖面布置合理，投影正確，線條粗細(xì)分明，字跡端正。（十一）編寫說明書1 簡(jiǎn)要說明建筑物概況，如建筑物級(jí)別、壩址基巖、壩高、壩頂長(zhǎng)、溢流壩及非溢流壩布置、消能方式及消能計(jì)算成果等。2、穩(wěn)定、強(qiáng)度計(jì)算說明：采用荷載組合，采用公式、計(jì)算