土石壩畢業(yè)設計計算書

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畢業(yè)設計是各工科高校為大學生安排的最后一次全面性、總結性的教學實踐環(huán)節(jié)，既是學生在教師指導下運用所學知識和技能，解決具體問題的一次嘗試，也是學生走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習。以期通過設計達到以下幾個目的：1.鞏固、充實、加深、擴大所學基礎理論和專業(yè)知識；2.提高運用所學知識，解決實際問題的能力；3.敢于創(chuàng)新，正確地將創(chuàng)新精神與科學態(tài)度相結合；4.養(yǎng)成嚴肅認真、刻苦鉆研、實事求是的工作作風。畢業(yè)設計可以提高學生多方面的能力，包括綜合應用所學知識能力、發(fā)現(xiàn)和解決問題能力、資料查詢及協(xié)調合作能力等。

本次設計的題目為新月水庫初步設計（粘土斜墻防滲，溢洪道無閘），樞紐的任務是以防洪、灌溉為主。本次設計主要進行壩體設計、泄水及輸水建筑物設計。全文從調洪計算、壩體設計、滲流計算、穩(wěn)定分析、泄水及輸水建筑物設計等方面介紹了整個水庫的設計理念。
設計中根據(jù)當?shù)氐匦?、地質以及當?shù)夭牧希瑳Q定筑建土石壩。由于現(xiàn)場粉質粘土較為豐富，所以采用粘土心墻防滲。設計過程中涉及到一系列比較復雜的計算，借助于excel進行計算。計算中所涉及到的方法以及依據(jù)，參考各種設計手冊，在書上所介紹的內容以外，加上自己對實際工程的理解。
在設計大壩尺寸的過程中，必須考慮其邊坡穩(wěn)定以及滲流穩(wěn)定，以使壩體達到穩(wěn)定要求，滿足使用要求。

目 錄
前 言 1
設計說明書 2
1 設計資料 3
1.1 流域概況 3
1.2 庫區(qū)工程地質條件 3
1.3 庫區(qū)水文地質條件 3
1.4 氣象 3
1.4.1 氣溫 3
1.4.2 日照 3
1.4.3 霜凍 3
1.4.4 最大風速及風向 3
1.4.5 吹程 3
1.5 壩址區(qū)工程地質條件 4
1.6 水位流量關系 4
1.7 當?shù)亟ㄖ牧霞捌湮锢硇再| 5
1.7.1 土料 5
1.7.2 土壤的物理性質 5
1.8 其它資料 6
1.8.1 水庫綜合利用要求 6
1.8.2 水位~庫容曲線 6
1.8.3 粘土斜墻滲透系數(shù) 6
1.8.4 砂礫石壩殼滲透系數(shù) 6
1.8.5 滲透分析 6
1.8.6 振實最大干容重 6
1.8.7 振實最小干容重 6
1.8.8 壩體材料的不均勻系數(shù) 7
1.8.9 壩體材料內摩擦角 7
2 庫容設計 7
2.1 新月水庫防洪計算任務 7
2.2 設計標準 7
2.3 擬定溢洪道尺寸方案 8
2.4 溢洪道的調洪分析 9
2.5 方案比較及設計方案的選擇 9
3 壩體設計 10
3.1 壩型選擇 10
3.2 筑壩材料及其設計 10
3.2.1 用作斜墻的土料 10
3.2.2 筑壩材料 11
3.2.3 土料設計成果 11
3.3 壩體防滲結構 12
3.4 壩基防滲措施 12
3.5 土石壩外形輪廓設計 12
3.5.2 壩頂寬度 13
3.5.3 壩頂設計 13
3.5.4 壩坡及戧道 13
3.5.5 護坡設計 13
3.5.6 壩體排水設備和壩坡排水 14
3.5.7 土壩與壩基的連接 15
3.6 滲流分析 15
3.6.1 滲流分析的內容 15
3.6.2 滲流計算 15
3.7 穩(wěn)定分析 19
3.7.1 穩(wěn)定分析考慮的情況 19
3.7.2 用程序進行邊坡穩(wěn)定計算 20
3.7.3 穩(wěn)定校核 21
4 溢洪道設計 21
4.1 型式選擇 21
4.2 位置選擇 21
4.3 溢洪道設計 21
4.4.1 寬頂堰 21
4.4.2 漸變段 21
4.4.3 陡坡段 22
4.4.4 消能段 25
5 輸水建筑物設計 26
5.1 輸水涵洞的布置和構造 26
5.2 涵洞水力要素分析 26
5.2.1 下游渠道的水力要素 26
5.2.2 確定輸水洞比降 27
5.2.3 確定涵洞的進出口高程 27
5.2.4 涵洞斷面尺寸的確定 27
5.2.5 消能設計 27
設計計算書 30
1 庫容計算 31
1.1 庫容及水位的確定 31
1.2 調洪計算 31
1.2.1 下泄流量計算 31
1.2.2 溢洪道寬度的確定 31
1.2.3 各參數(shù)選擇 42
2 壩體設計計算 42
2.1 土料設計計算 42
2.1.1 粘性土料設計 42
2.1.2 壩殼砂礫料設計 42
2.2 壩頂高程計算 43
2.2.1 壩頂超高 43
2.2.2 壩頂高程 45
2.2.3 壩頂超高 45
2.2.4 壩高確定 46
2.3 滲流計算 47
2.3.1 水位分析 47
2.3.2 水位降落時的滲流計算 51
2.4 穩(wěn)定計算 52
2.4.1 用程序計算 52
2.4.2 穩(wěn)定校核 55
3 溢洪道設計計算 55
3.1 寬頂堰尺寸計算 55
3.2 漸變段計算 56
3.2.1 漸變段的長度 56
3.2.2 漸變段的進口水深 56
3.2.3 漸變段出口水深 56
3.3 陡坡段 58
3.3.1 判斷底坡類型 58
3.3.2 陡坡長度 59
3.3.3 水面曲線 59
3.3.4 流速及摻氣水深 61
3.3.5 邊墻高度 61
3.3.6 消能段 61
4 輸水建筑物設計計算 63
4.1 涵洞水力計算 63
4.1.1 下游渠道的水力計算 63
4.1.2 計算水面降落及洞內水深 64
4.1.3 確定輸水洞比降 65
4.1.4 確定涵洞的進出口高程 65
4.1.5 涵洞斷面尺寸的確定 65
4.1.6 消能計算 66
參考文獻： 69
附錄 71