混凝土重力坝毕业设计计算书
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目 录 1
第1章 非溢流坝设计 2
11坝基面高程de确定 2
12坝顶高程计算 2
121基组合情况： 2
122特殊组合情况： 3
13坝宽计算 4
14 坝面坡度 4
15 坝基de防渗排水设施拟定 5
第二章 非溢流坝段荷载计算 5
21 计算情况de选择 5
22 荷载计算 5
221 重 6
222 静水压力推力 6
223 扬压力de计算 7
224 淤沙压力推力 10
225 波浪压力 11
226 土压力 12
第3章 坝体抗滑稳定性分析 13
32 抗滑稳定计算 15
33 抗剪断强度计算 16
第4章 应力分析 17
41 总 17
411坝垂直应力分析 17
412坝垂直应力满足求 18
42计算截面建基面de情况 19
421 荷载计算 19
422运期（计入扬压力de情况） 20
423运期（计入扬压力de情况） 21
424 施工期 21
第5章 溢流坝段设计 22
51 泄流方式选择 22
52 洪水标准de确定 23
53 流量de确定 23
54 单宽流量de选择 23
55 孔口净宽de拟定 23
56 溢流坝段总长度de确定 24
57 堰顶高程de确定 24
58 闸门高度de确定 25
59 定型水头de确定 25
510 泄流力de校核 26
5111 溢流坝段剖面图 26
5112 溢流坝段稳定性分析 27
（1）正常蓄水情况 27
（2）设计洪水情况 27
（3）校核洪水情况 28
第6章 消防设计 28
61洪水标准相关参数de选定 29
62 反弧半径de确定 29
63 坎顶水深de确定 30
64 水舌抛距计算 31
65 坑水垫厚度坑厚度 32
第7章 泄水孔DE设计 33
71压泄水孔de设计 34
711孔径Dde拟定 34
712 进水口体形设计 34
713 闸门门槽 35
714 渐宽段 35
715 出水口 35
715 通气孔压 35
参考文献 36
毕业设计（文）务书
题 目 车家坝河水利枢纽
(碾压重力坝设计)
（务起止日期 20XX 年 3 月29日~ 20XX年 6月18 日）
院 水利水电 专业 班
学生姓名 学 号
指导教师 教研室
院 领 导
第章 非溢流坝设计
11坝基面高程de确定
混凝土重力坝设计规范知坝高100~50米时重力坝建微风化弱风化中部基岩工程坝高50~100m坝址岩层分布石英砂岩确定坝基面高程8320 m水位—库容曲线查de该库容003×108m3知该工程等级Ⅳ级
12坝顶高程计算
121基组合情况：
1211 正常蓄水位时：
坝顶高程分设计校核两种情况公式进行计算：
波浪素官厅公式计算公式：
库水位de超高：
式中波浪高度m
波浪中心线超出静水位de高度m
安全超高m
计算风速水库正常蓄水位设计洪水位时宜相应洪水期年均风速de15~20倍校核洪水位时宜相应洪水期年均风速ms
D风区长度m
L波长M
H坝前水深
1212 设计洪水位时：
根水库总库容间知坝工程安全级级
计算风速取相应洪水期年均风速de18倍477ms
根公式知波浪高度271m
根公式知波长L2319m
根公式知波浪中心线超静水位高度0994274m
知库水位超高 41m
知坝顶高程89000+418941m 1212 校核洪水位时：
计算风速取相应洪水期年均风速265ms
根公式知波浪高度130m
根公式知波长L70034m
根公式知波浪中心线超静水位高度07577m
知库水位超高 2355m
知坝顶高程89000+2355892355m
122特殊组合情况：
Vo265 ms
莆田试验站公式计算：
643×103
hm04603 m
11146
Tm3011 s
综合（1）（2）知坝顶高程取8941m
13坝宽计算
适应运施工de需坝顶必须定de宽度般坝顶宽度取坝高de8~103m
坝顶宽度6m算出坝底宽 785m
14 坝面坡度
游坝坡采折线面般起坡点坝高de23附建坝基面高程832m折坡点高程8734m 坡度1：02游坡度1：08基三角形de顶点正常蓄水位齐重力坝剖面de游坡延伸应正常蓄水位相交具体尺寸见图
图11 重力坝剖面图
15 坝基de防渗排水设施拟定
防渗de需坝基须设置防渗帷幕排水孔幕基础廊道de布置求初步拟定防渗帷幕排水孔廊道中心线坝基面处距离坝踵55m
第二章 非溢流坝段荷载计算
21 计算情况de选择
作坝基面de荷载：重静水压力扬压力淤沙压力浪压力土压力常取坝长进行计算
22 荷载计算
221 重
重正常蓄水位设计洪水位校核洪水位完全样计算步骤
坝体重de计算公式：
式中：
知：
W10563024981211896 KN
W26621249818772494 KN
W305665573249814485662KN
WW1+W2+W35574847KN
坝体重5574847KN
222 静水压力推力
① 静水压力作水头关正常蓄水位设计洪水位校核洪水位时静水压力相应分计算
② 静水压力作游坝面de荷载计算时常分解水压力垂直压力两种
de计算公式：
式中：
——计算点de作水头
——水de重度常取
（1）基组合：
正常蓄水位情况：
F1059815821650042KN
W105 (58+28) 6981253872KN
设计洪水位情况：
F10598158092 1655167KN
F2－059812172 2309715KN
W105 (5809+2809) 6981 2536277KN
W205 21727125981 2887144KN
（2）特殊组合：
校核蓄水位情况：
F105981603321785277KN
F2－059811752－1502156KN
W105 (6033+3033) 69812668124KN
W205236229525981 3420651KN
223 扬压力de计算
规范：坝基设防渗帷幕排水孔时坝底面游（坝踵）处de扬压力作水头 排水孔中心线处（游（坝趾）处间段次直线连接：
A 坝踵处de扬压力强度坝址处de扬压力强度帷幕灌浆排水孔处de渗透压力（de取值表21示）
B 扬压力de等扬压力分布图de面积
图21扬压力计算图示
表 21 坝底面de渗透压力扬压力强度系数
坝型部位
坝 基 处 理 情 况
（A） 设置防渗帷幕排水孔
（B） 设置防渗帷幕副排水孔抽排
部位
坝 型
渗透压力强度系数α
排水孔前de扬压力 强度系数α1
残余扬压力强度系数α2
河 床 坝 段
实体重力坝
025
02
05
宽缝重力坝
02
015
05
头支墩坝
02
015
05
空腹重力坝
025
岸 坡
实体重力坝
035
宽缝重力坝
03
：帷幕灌浆处de排水孔处de
（1）正常蓄水情况：
H18900－8320580
H20
U1 γH20
U211503981581962981 KN
U3056703981585718249 KN
U40
Ucc（0+1962981+5718249+0）768123 KN
（2） 设计洪水情况：
H18909－83205809
H2217
U1 γH2212877 KN
U21150398158091966027 KN
U305670398158095727122 KN
U40511536392092425 KN
Ucc（212877 +1966027+5727122+2092425）8115269 KN
（3）校核洪水位情况：
H16033
H2175
U1 γH2171675 KN
U21150398160332041839 KN
U305670398160335947965 KN
U40511542832462725 KN
Ucc（171675 +2041839+5947965+2462725）8407751 KN
224 淤沙压力推力
图23 淤沙压力计算图示
（1）水泥沙压力 ：
式中
水方：
（2）竖直方：
Psv73605(178+4) 480224KN
225 波浪压力
波浪压力计算公式：
式中：
（1）基组合（设计正常情况）：
Hz07577m
Lm70m
h1130m
（2）特殊组合（校核）：
Hz005402m
Lm2488m
h10207m
226 土压力
（1）正常蓄水情况：
（2）设计校核洪水位情况：
第三章 坝体抗滑稳定性分析
31 总
A抗剪断强度de计算公式进行计算抗剪断强度公式计算de坝基面抗滑稳定安全系数值应表31规范规定
B认坝体混凝土坝基基岩接触良属交界面
C基础数：
A1785785 m2
时抗滑稳定安全系数de计算公式：
式中：
表 31 坝基面抗滑稳定安全系数 K′
荷 载 组 合
K′
基 组 合
3
特 殊 组 合
(1)
25
(2)
23
表32 全部荷载计算结果
荷载
水力
垂直力
正常工况
设计工况
校核工况
正常工况
设计工况
校核工况
重
14459897
14459897
14459897
水压力
6714454
604266
6033351
902520
147759
1578429
扬压力
2558666
5722222
5998409
波浪力
487
487
159
淤沙力
361442
361442
361442
96413
96413
96413
土压力
80507
4864
4864
66882
451119
451119
总计
6995876
6409453
6399816
13568980
1075850
10587449
32 抗滑稳定计算
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
K′305611>30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
K′3615809>25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
33 抗剪断强度计算
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
> 30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
> 25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
> 23
非溢流坝段抗滑稳定满足设计规范求
第四章 应力分析
41 总
411坝垂直应力分析
根SL3192005混凝土重力坝设计规范列公式进行应力计算：
图41应力计算图示
(1)游面垂直正应力：
(2)游面垂直正应力：
式中：
412坝垂直应力满足求
混凝土重力坝设计规范SL319—2005知：
重力坝坝基面：
运期：
求游面垂直正应力0游面垂直正应力应坝基容许压应力40Mpa4000Kpa
施工期：
坝趾垂直应力允许01Mpa（100Kpa）de拉应力
重力坝坝体截面：
运期：坝体游面出现拉应力（计扬压力）游面垂直正应力应混凝土压应力值采C15混凝土混凝土压应力值154375Mpa3750Kpa
施工期：坝体截面de压应力应混凝土de允许压应力游面允许02Mpa（200Kpa）de拉应力
42计算截面建基面de情况
421 荷载计算
（1） 重力矩
重图示：
图42重力矩计算图示
W1211896 KN
W28772494 KN
W34485662KN
重力矩计算：
M1211896 28315998776 KNm
M287724942422122944 KNm
M344856622039105894KNm
M M1+M2+M33633411KNm
422运期（计入扬压力de情况）
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
423运期（计入扬压力de情况）
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
424 施工期
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
第五章 溢流坝段设计
51 泄流方式选择
水库具较de超泄力采开敞式孔口WES实堰
52 洪水标准de确定
洪水标准de确定：次设计de重力坝Ⅲ级建筑物根GB50201—94表621采50年遇de洪水标准设计500年遇de洪水标准校核
53 流量de确定
流量de确定：根基础资料知设计情况溢流坝de泄流量11575m3s校核情况溢流坝de泄流量176m3s
54 单宽流量de选择
坝址处基础节理裂隙发育岩石软弱综合枢纽de布置游de消防求单宽流量取20 m3（sm）
55 孔口净宽de拟定
孔口净宽拟定分计算设计校核情况溢洪道需de孔口宽度计算成果表：
表51 孔口净宽
计算情况
流量(m3s)
单宽流量q〔m3(sm)〕
孔口净宽B（m）
设计情况
11575
20
579
校核情况
176
20
88
根计算溢流坝孔口净宽取B16m假设孔宽度b8m孔数n2
56 溢流坝段总长度de确定
溢流坝段总长度（溢流孔口de总宽度）de确定：根工程验拟定闸墩de厚度初拟中墩厚d25 m边墩厚t3m溢流坝段de总长度B0：
B0n×b+(n－1)×d+2×t 2×8+（2－1）×25+2×3245(m)
57 堰顶高程de确定
初拟侧收缩系数流量系数m0463堰水流出流
堰流公式计算堰水头Hw计算水位分减相应de堰水头堰顶高程计算公式：
计算成果见表：
表52 堰顶高程
计算情况
流量 （m3s）
侧收缩系数
流量系数
孔口净宽 （m）
堰水头（m）
堰顶高程（m）
设计情况
11575
092
0463
16
757
88352
校核情况
176
092
0463
16
986
88247
根计算取堰顶高程88247m
58 闸门高度de确定
门高正常高水位－堰顶高程+安全超高
89000－88247+0277（m）
规范取门高78m
59 定型水头de确定
堰水头Hmax校核洪水位－堰顶高程89233－88247986（m）
定型设计水头Hd（75～95）Hmax74～94（m）
取Hd84HdHmax84986085查表知坝面负压：03Hd28（m）规范de允许值（超3～6m水柱）
510 泄流力de校核
先水力学公式计算侧收缩系数ε然计算水头作de流量系数m根已知条件运堰流公式校核溢流堰de泄流力
计算成果汇总表：
表53 泄流力校核
计算情况
m
B (m)
H (m)
Q (m3s)
Q` (m3s)
设计情况
0463
092
16
757
142
14195
00352
校核情况
0463
092
16
986
211
20833
12654
满足de求符合规范设计de孔口求
5111 溢流坝段剖面图
图51 溢流坝横剖面图
5112 溢流坝段稳定性分析
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
> 30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
> 25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
> 23
溢流坝段抗滑稳定满足设计规范求
第六章 消防设计
通溢流坝顶泄de水流具de量必须采取效消措施保护游河床免受刷消设计de原：消效果结构防止空蚀磨损保证坝体关建筑物de安全设计时应根坝址形质条件枢纽布置坝高泄流量等综合考虑
61洪水标准相关参数de选定
次设计de重力坝3级水工建筑物根SL252—2000表324消防设计采50年洪水重现期标准设计
根形质条件选挑流消根已建工程验挑射20°
62 反弧半径de确定
反弧半径R：
挑流消式求反弧段de半径
—堰面流速系数取095
H—设计洪水位坎顶高差H8910985104009m (取坎顶高程8510m)
算出V2665ms
Q—校核洪水时溢流坝泄流量(211m3s)
B—鼻坎处水面宽度m处B单孔净宽+2×边墩厚度
B8+2×314m
h1565585(m)
R（4～10）h
R2262～5656（m）
取R32（m）
63 坎顶水深de确定
坎顶水深计算公式：
坎顶水流流速v式计算：
—堰面流速系数取095
H—设计洪水位坎顶高差H8910985104009m (取坎顶高程8510m)
算出V2665ms
Q—50年遇洪水时溢流坝泄流量(105m3s)
B—鼻坎处水面宽度m处B单孔净宽+2×边墩厚度
B8+2×314m
坎顶均水深：
64 水舌抛距计算
根SL2532000溢洪道设计规范计算水舌抛距坑水垫厚度
计算公式：
水舌抛距计算公式：
L：水舌抛距
：
：鼻坎de挑角
：
：坎顶河床面de高差
：堰面流量系数取095
数代入水舌抛距de公式：
65 坑水垫厚度坑厚度
坑水垫厚度公式：
：水垫厚度水面算坑底
：单宽流量前面de计算单宽流量20
：游水位差根资料水位差405m
：刷系数（里根质情况取15）
数代入公式：
坑水垫厚度1435m
坑厚度估算：
图61 坑厚度图示
保证坝de安全挑距应足够dede长度般时认安全de
计算结果n3817满足规范
消防设计符合规范设计求
第七章 泄水孔de设计
71压泄水孔de设计
坝体水压力de作会出现拉应力孔壁需钢板衬砌
711孔径Dde拟定
孔径Dde拟定式：
式中：Q—发电孔引取de流量m3s
vp—孔de允许流速ms发电孔vp50~60ms
712 进水口体形设计
进水口体形应满足水流水头损失de求进水口形状应符合流线变化规律工程中常采椭圆曲线活着圆弧形de三收缩矩形进水口
椭圆方程：
式中 a—椭圆长半轴圆形进口时a圆孔直径：矩形进口时顶面曲线a孔高h侧面曲线a孔宽B
b—椭圆短半轴圆形进口时b03a矩形进口时顶面曲线b（13~14）a
重工程de进水口曲线应通水工模型试验进行修改孔口de高宽（hB）宜太超2
根验流量情况选椭圆曲线de三收缩矩形进水口
知：
ah211m
孔口de高宽孔口设计符合求
713 闸门门槽
压泄水孔般进水口设置拦污栅面检修门出口处设置门槽de弧形闸门
714 渐宽段
压泄水孔控申断面圆形进水口闸门矩形进口闸门需设置渐宽段保持水流
根规范取渐宽段长度528m渐变规律般收缩型采圆角渡
715 出水口
压泄水孔de出口控制着整泄水孔de水压力情况避免空蚀破坏讲出口缩增加孔压力常采压坡段根规范取出口断面面积孔身断面面积de90
知出水口断面面积A2458m2
715 通气孔压
压埋坝体部衡检修闸门两侧谁呀减启门力de输水道水库中引水阀门设廊道压
de直径应根设计充水时间（般超8h）确定
根规范通气孔de断面面积A通0022 m2
参考文献
[1] 索丽生旭华胡明．水利水电工程专业毕业设计指南［M］．中国水利水电出版社2002
[2] 祁庆．水工建筑物［M］．中国水利水电出版社2004
[3] 吴持恭．水力学（册）［M］．高等教育出版社2004
[4] 中华民国电力工业部．DLT 5039—95 水利水电工程钢闸门设计规范． 中国电力出版社19950503
[5] 中华民国水利部．SL 252—2000 水利水电工程等级划分洪水标准． 中国水利水电出版社20000713
[6] 中华民国电力工业部．DL 5077—1997 水工建筑物荷载设计规范．中国电力出版社19971022
[7] 中华民国电力工业部．DLT52062005水电工程预行性研究报告编制规程．中国电力出版社19930901
[8] 中华民国水利部．SL3192005混凝土重力坝设计规范 中国水利水电出版社20050721
[9] 中华民国电力工业部．DL 5180—2003水电枢纽工程等级划分设计安全标准．中国电力出版社20030601
[10] 中华民国电力工业部．DL 5073—2000水工建筑物抗震设计规范．中国电力出版社20010101
[11] URBAN TRANSPORTATION PLANNING ．Michael DMeyer And Eric J Miller
[12] DAMS AND EARTHQUAKES ．Harsh KCupta And BKRastool
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第1章 非溢流坝设计 2
11坝基面高程de确定 2
12坝顶高程计算 2
121基组合情况： 2
122特殊组合情况： 3
13坝宽计算 4
14 坝面坡度 4
15 坝基de防渗排水设施拟定 5
第二章 非溢流坝段荷载计算 5
21 计算情况de选择 5
22 荷载计算 5
221 重 6
222 静水压力推力 6
223 扬压力de计算 7
224 淤沙压力推力 10
225 波浪压力 11
226 土压力 12
第3章 坝体抗滑稳定性分析 13
32 抗滑稳定计算 15
33 抗剪断强度计算 16
第4章 应力分析 17
41 总 17
411坝垂直应力分析 17
412坝垂直应力满足求 18
42计算截面建基面de情况 19
421 荷载计算 19
422运期（计入扬压力de情况） 20
423运期（计入扬压力de情况） 21
424 施工期 21
第5章 溢流坝段设计 22
51 泄流方式选择 22
52 洪水标准de确定 23
53 流量de确定 23
54 单宽流量de选择 23
55 孔口净宽de拟定 23
56 溢流坝段总长度de确定 24
57 堰顶高程de确定 24
58 闸门高度de确定 25
59 定型水头de确定 25
510 泄流力de校核 26
5111 溢流坝段剖面图 26
5112 溢流坝段稳定性分析 27
（1）正常蓄水情况 27
（2）设计洪水情况 27
（3）校核洪水情况 28
第6章 消防设计 28
61洪水标准相关参数de选定 29
62 反弧半径de确定 29
63 坎顶水深de确定 30
64 水舌抛距计算 31
65 坑水垫厚度坑厚度 32
第7章 泄水孔DE设计 33
71压泄水孔de设计 34
711孔径Dde拟定 34
712 进水口体形设计 34
713 闸门门槽 35
714 渐宽段 35
715 出水口 35
715 通气孔压 35
参考文献 36
毕业设计（文）务书
题 目 车家坝河水利枢纽
(碾压重力坝设计)
（务起止日期 20XX 年 3 月29日~ 20XX年 6月18 日）
院 水利水电 专业 班
学生姓名 学 号
指导教师 教研室
院 领 导
第章 非溢流坝设计
11坝基面高程de确定
混凝土重力坝设计规范知坝高100~50米时重力坝建微风化弱风化中部基岩工程坝高50~100m坝址岩层分布石英砂岩确定坝基面高程8320 m水位—库容曲线查de该库容003×108m3知该工程等级Ⅳ级
12坝顶高程计算
121基组合情况：
1211 正常蓄水位时：
坝顶高程分设计校核两种情况公式进行计算：
波浪素官厅公式计算公式：
库水位de超高：
式中波浪高度m
波浪中心线超出静水位de高度m
安全超高m
计算风速水库正常蓄水位设计洪水位时宜相应洪水期年均风速de15~20倍校核洪水位时宜相应洪水期年均风速ms
D风区长度m
L波长M
H坝前水深
1212 设计洪水位时：
根水库总库容间知坝工程安全级级
计算风速取相应洪水期年均风速de18倍477ms
根公式知波浪高度271m
根公式知波长L2319m
根公式知波浪中心线超静水位高度0994274m
知库水位超高 41m
知坝顶高程89000+418941m 1212 校核洪水位时：
计算风速取相应洪水期年均风速265ms
根公式知波浪高度130m
根公式知波长L70034m
根公式知波浪中心线超静水位高度07577m
知库水位超高 2355m
知坝顶高程89000+2355892355m
122特殊组合情况：
Vo265 ms
莆田试验站公式计算：
643×103
hm04603 m
11146
Tm3011 s
综合（1）（2）知坝顶高程取8941m
13坝宽计算
适应运施工de需坝顶必须定de宽度般坝顶宽度取坝高de8~103m
坝顶宽度6m算出坝底宽 785m
14 坝面坡度
游坝坡采折线面般起坡点坝高de23附建坝基面高程832m折坡点高程8734m 坡度1：02游坡度1：08基三角形de顶点正常蓄水位齐重力坝剖面de游坡延伸应正常蓄水位相交具体尺寸见图
图11 重力坝剖面图
15 坝基de防渗排水设施拟定
防渗de需坝基须设置防渗帷幕排水孔幕基础廊道de布置求初步拟定防渗帷幕排水孔廊道中心线坝基面处距离坝踵55m
第二章 非溢流坝段荷载计算
21 计算情况de选择
作坝基面de荷载：重静水压力扬压力淤沙压力浪压力土压力常取坝长进行计算
22 荷载计算
221 重
重正常蓄水位设计洪水位校核洪水位完全样计算步骤
坝体重de计算公式：
式中：
知：
W10563024981211896 KN
W26621249818772494 KN
W305665573249814485662KN
WW1+W2+W35574847KN
坝体重5574847KN
222 静水压力推力
① 静水压力作水头关正常蓄水位设计洪水位校核洪水位时静水压力相应分计算
② 静水压力作游坝面de荷载计算时常分解水压力垂直压力两种
de计算公式：
式中：
——计算点de作水头
——水de重度常取
（1）基组合：
正常蓄水位情况：
F1059815821650042KN
W105 (58+28) 6981253872KN
设计洪水位情况：
F10598158092 1655167KN
F2－059812172 2309715KN
W105 (5809+2809) 6981 2536277KN
W205 21727125981 2887144KN
（2）特殊组合：
校核蓄水位情况：
F105981603321785277KN
F2－059811752－1502156KN
W105 (6033+3033) 69812668124KN
W205236229525981 3420651KN
223 扬压力de计算
规范：坝基设防渗帷幕排水孔时坝底面游（坝踵）处de扬压力作水头 排水孔中心线处（游（坝趾）处间段次直线连接：
A 坝踵处de扬压力强度坝址处de扬压力强度帷幕灌浆排水孔处de渗透压力（de取值表21示）
B 扬压力de等扬压力分布图de面积
图21扬压力计算图示
表 21 坝底面de渗透压力扬压力强度系数
坝型部位
坝 基 处 理 情 况
（A） 设置防渗帷幕排水孔
（B） 设置防渗帷幕副排水孔抽排
部位
坝 型
渗透压力强度系数α
排水孔前de扬压力 强度系数α1
残余扬压力强度系数α2
河 床 坝 段
实体重力坝
025
02
05
宽缝重力坝
02
015
05
头支墩坝
02
015
05
空腹重力坝
025
岸 坡
实体重力坝
035
宽缝重力坝
03
：帷幕灌浆处de排水孔处de
（1）正常蓄水情况：
H18900－8320580
H20
U1 γH20
U211503981581962981 KN
U3056703981585718249 KN
U40
Ucc（0+1962981+5718249+0）768123 KN
（2） 设计洪水情况：
H18909－83205809
H2217
U1 γH2212877 KN
U21150398158091966027 KN
U305670398158095727122 KN
U40511536392092425 KN
Ucc（212877 +1966027+5727122+2092425）8115269 KN
（3）校核洪水位情况：
H16033
H2175
U1 γH2171675 KN
U21150398160332041839 KN
U305670398160335947965 KN
U40511542832462725 KN
Ucc（171675 +2041839+5947965+2462725）8407751 KN
224 淤沙压力推力
图23 淤沙压力计算图示
（1）水泥沙压力 ：
式中
水方：
（2）竖直方：
Psv73605(178+4) 480224KN
225 波浪压力
波浪压力计算公式：
式中：
（1）基组合（设计正常情况）：
Hz07577m
Lm70m
h1130m
（2）特殊组合（校核）：
Hz005402m
Lm2488m
h10207m
226 土压力
（1）正常蓄水情况：
（2）设计校核洪水位情况：
第三章 坝体抗滑稳定性分析
31 总
A抗剪断强度de计算公式进行计算抗剪断强度公式计算de坝基面抗滑稳定安全系数值应表31规范规定
B认坝体混凝土坝基基岩接触良属交界面
C基础数：
A1785785 m2
时抗滑稳定安全系数de计算公式：
式中：
表 31 坝基面抗滑稳定安全系数 K′
荷 载 组 合
K′
基 组 合
3
特 殊 组 合
(1)
25
(2)
23
表32 全部荷载计算结果
荷载
水力
垂直力
正常工况
设计工况
校核工况
正常工况
设计工况
校核工况
重
14459897
14459897
14459897
水压力
6714454
604266
6033351
902520
147759
1578429
扬压力
2558666
5722222
5998409
波浪力
487
487
159
淤沙力
361442
361442
361442
96413
96413
96413
土压力
80507
4864
4864
66882
451119
451119
总计
6995876
6409453
6399816
13568980
1075850
10587449
32 抗滑稳定计算
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
K′305611>30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
K′3615809>25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
33 抗剪断强度计算
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
> 30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
> 25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
> 23
非溢流坝段抗滑稳定满足设计规范求
第四章 应力分析
41 总
411坝垂直应力分析
根SL3192005混凝土重力坝设计规范列公式进行应力计算：
图41应力计算图示
(1)游面垂直正应力：
(2)游面垂直正应力：
式中：
412坝垂直应力满足求
混凝土重力坝设计规范SL319—2005知：
重力坝坝基面：
运期：
求游面垂直正应力0游面垂直正应力应坝基容许压应力40Mpa4000Kpa
施工期：
坝趾垂直应力允许01Mpa（100Kpa）de拉应力
重力坝坝体截面：
运期：坝体游面出现拉应力（计扬压力）游面垂直正应力应混凝土压应力值采C15混凝土混凝土压应力值154375Mpa3750Kpa
施工期：坝体截面de压应力应混凝土de允许压应力游面允许02Mpa（200Kpa）de拉应力
42计算截面建基面de情况
421 荷载计算
（1） 重力矩
重图示：
图42重力矩计算图示
W1211896 KN
W28772494 KN
W34485662KN
重力矩计算：
M1211896 28315998776 KNm
M287724942422122944 KNm
M344856622039105894KNm
M M1+M2+M33633411KNm
422运期（计入扬压力de情况）
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
423运期（计入扬压力de情况）
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
424 施工期
(1)游面垂直正应力：
T10945
(2)游面垂直正应力：
第五章 溢流坝段设计
51 泄流方式选择
水库具较de超泄力采开敞式孔口WES实堰
52 洪水标准de确定
洪水标准de确定：次设计de重力坝Ⅲ级建筑物根GB50201—94表621采50年遇de洪水标准设计500年遇de洪水标准校核
53 流量de确定
流量de确定：根基础资料知设计情况溢流坝de泄流量11575m3s校核情况溢流坝de泄流量176m3s
54 单宽流量de选择
坝址处基础节理裂隙发育岩石软弱综合枢纽de布置游de消防求单宽流量取20 m3（sm）
55 孔口净宽de拟定
孔口净宽拟定分计算设计校核情况溢洪道需de孔口宽度计算成果表：
表51 孔口净宽
计算情况
流量(m3s)
单宽流量q〔m3(sm)〕
孔口净宽B（m）
设计情况
11575
20
579
校核情况
176
20
88
根计算溢流坝孔口净宽取B16m假设孔宽度b8m孔数n2
56 溢流坝段总长度de确定
溢流坝段总长度（溢流孔口de总宽度）de确定：根工程验拟定闸墩de厚度初拟中墩厚d25 m边墩厚t3m溢流坝段de总长度B0：
B0n×b+(n－1)×d+2×t 2×8+（2－1）×25+2×3245(m)
57 堰顶高程de确定
初拟侧收缩系数流量系数m0463堰水流出流
堰流公式计算堰水头Hw计算水位分减相应de堰水头堰顶高程计算公式：
计算成果见表：
表52 堰顶高程
计算情况
流量 （m3s）
侧收缩系数
流量系数
孔口净宽 （m）
堰水头（m）
堰顶高程（m）
设计情况
11575
092
0463
16
757
88352
校核情况
176
092
0463
16
986
88247
根计算取堰顶高程88247m
58 闸门高度de确定
门高正常高水位－堰顶高程+安全超高
89000－88247+0277（m）
规范取门高78m
59 定型水头de确定
堰水头Hmax校核洪水位－堰顶高程89233－88247986（m）
定型设计水头Hd（75～95）Hmax74～94（m）
取Hd84HdHmax84986085查表知坝面负压：03Hd28（m）规范de允许值（超3～6m水柱）
510 泄流力de校核
先水力学公式计算侧收缩系数ε然计算水头作de流量系数m根已知条件运堰流公式校核溢流堰de泄流力
计算成果汇总表：
表53 泄流力校核
计算情况
m
B (m)
H (m)
Q (m3s)
Q` (m3s)
设计情况
0463
092
16
757
142
14195
00352
校核情况
0463
092
16
986
211
20833
12654
满足de求符合规范设计de孔口求
5111 溢流坝段剖面图
图51 溢流坝横剖面图
5112 溢流坝段稳定性分析
（1）正常蓄水情况
∑W5161723 KN
∑P1688985 KN
> 30
（2）设计洪水情况
∑W540679 KN
∑P149532 KN
> 25
（3）校核洪水情况
∑W5444077 KN
∑P1706185 KN
K′3190789>23
> 23
溢流坝段抗滑稳定满足设计规范求
第六章 消防设计
通溢流坝顶泄de水流具de量必须采取效消措施保护游河床免受刷消设计de原：消效果结构防止空蚀磨损保证坝体关建筑物de安全设计时应根坝址形质条件枢纽布置坝高泄流量等综合考虑
61洪水标准相关参数de选定
次设计de重力坝3级水工建筑物根SL252—2000表324消防设计采50年洪水重现期标准设计
根形质条件选挑流消根已建工程验挑射20°
62 反弧半径de确定
反弧半径R：
挑流消式求反弧段de半径
—堰面流速系数取095
H—设计洪水位坎顶高差H8910985104009m (取坎顶高程8510m)
算出V2665ms
Q—校核洪水时溢流坝泄流量(211m3s)
B—鼻坎处水面宽度m处B单孔净宽+2×边墩厚度
B8+2×314m
h1565585(m)
R（4～10）h
R2262～5656（m）
取R32（m）
63 坎顶水深de确定
坎顶水深计算公式：
坎顶水流流速v式计算：
—堰面流速系数取095
H—设计洪水位坎顶高差H8910985104009m (取坎顶高程8510m)
算出V2665ms
Q—50年遇洪水时溢流坝泄流量(105m3s)
B—鼻坎处水面宽度m处B单孔净宽+2×边墩厚度
B8+2×314m
坎顶均水深：
64 水舌抛距计算
根SL2532000溢洪道设计规范计算水舌抛距坑水垫厚度
计算公式：
水舌抛距计算公式：
L：水舌抛距
：
：鼻坎de挑角
：
：坎顶河床面de高差
：堰面流量系数取095
数代入水舌抛距de公式：
65 坑水垫厚度坑厚度
坑水垫厚度公式：
：水垫厚度水面算坑底
：单宽流量前面de计算单宽流量20
：游水位差根资料水位差405m
：刷系数（里根质情况取15）
数代入公式：
坑水垫厚度1435m
坑厚度估算：
图61 坑厚度图示
保证坝de安全挑距应足够dede长度般时认安全de
计算结果n3817满足规范
消防设计符合规范设计求
第七章 泄水孔de设计
71压泄水孔de设计
坝体水压力de作会出现拉应力孔壁需钢板衬砌
711孔径Dde拟定
孔径Dde拟定式：
式中：Q—发电孔引取de流量m3s
vp—孔de允许流速ms发电孔vp50~60ms
712 进水口体形设计
进水口体形应满足水流水头损失de求进水口形状应符合流线变化规律工程中常采椭圆曲线活着圆弧形de三收缩矩形进水口
椭圆方程：
式中 a—椭圆长半轴圆形进口时a圆孔直径：矩形进口时顶面曲线a孔高h侧面曲线a孔宽B
b—椭圆短半轴圆形进口时b03a矩形进口时顶面曲线b（13~14）a
重工程de进水口曲线应通水工模型试验进行修改孔口de高宽（hB）宜太超2
根验流量情况选椭圆曲线de三收缩矩形进水口
知：
ah211m
孔口de高宽孔口设计符合求
713 闸门门槽
压泄水孔般进水口设置拦污栅面检修门出口处设置门槽de弧形闸门
714 渐宽段
压泄水孔控申断面圆形进水口闸门矩形进口闸门需设置渐宽段保持水流
根规范取渐宽段长度528m渐变规律般收缩型采圆角渡
715 出水口
压泄水孔de出口控制着整泄水孔de水压力情况避免空蚀破坏讲出口缩增加孔压力常采压坡段根规范取出口断面面积孔身断面面积de90
知出水口断面面积A2458m2
715 通气孔压
压埋坝体部衡检修闸门两侧谁呀减启门力de输水道水库中引水阀门设廊道压
de直径应根设计充水时间（般超8h）确定
根规范通气孔de断面面积A通0022 m2
参考文献
[1] 索丽生旭华胡明．水利水电工程专业毕业设计指南［M］．中国水利水电出版社2002
[2] 祁庆．水工建筑物［M］．中国水利水电出版社2004
[3] 吴持恭．水力学（册）［M］．高等教育出版社2004
[4] 中华民国电力工业部．DLT 5039—95 水利水电工程钢闸门设计规范． 中国电力出版社19950503
[5] 中华民国水利部．SL 252—2000 水利水电工程等级划分洪水标准． 中国水利水电出版社20000713
[6] 中华民国电力工业部．DL 5077—1997 水工建筑物荷载设计规范．中国电力出版社19971022
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[8] 中华民国水利部．SL3192005混凝土重力坝设计规范 中国水利水电出版社20050721
[9] 中华民国电力工业部．DL 5180—2003水电枢纽工程等级划分设计安全标准．中国电力出版社20030601
[10] 中华民国电力工业部．DL 5073—2000水工建筑物抗震设计规范．中国电力出版社20010101
[11] URBAN TRANSPORTATION PLANNING ．Michael DMeyer And Eric J Miller
[12] DAMS AND EARTHQUAKES ．Harsh KCupta And BKRastool
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