虞江心墙土石坝水利枢纽设计
The design of Hydraulic complex of Earth-rock dam with central core of Yu-river
目 录
第一章 调洪计算 .......................................................... 1
1.1 方案一： ............................................................ 1 1.2 方案二： ............................................................ 2 1.3 方案三： ............................................................ 4 1.4 方案四： ............................................................ 5 第二章 大坝高程的确定 .................................................... 7
2.1 坝顶高程计算方法 .................................................... 7 2.2 计算过程 ............................................................ 8 第三章 土石料的设计 ..................................................... 14
3.1 粘土料的设计 ....................................................... 14 3.2 坝壳砂砾料设计 ..................................................... 15 第四章 渗流计算 ......................................................... 20
4.1 渗流计算应包括以下内容: ............................................ 20 4.2 渗流计算应包括以下水位组合情况： ................................... 21 4.3 逸出点坡降计算 ..................................................... 34 第五章 稳定分析 ......................................................... 35
5.1 计算方法 ........................................................... 35 5.2 计算过程 ........................................................... 37 5.3 工况选择与稳定计算成果 ............................................. 57 5.4 稳定成果分析 ....................................................... 57 第六章 细部结构计算 ..................................................... 58 第七章 泄水建筑物的计算 ................................................. 60
7.1 隧洞的水力计算 ..................................................... 60 7.2 出口消能计算 ....................................................... 63
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南昌工程学院本科毕业设计
第一章 调洪计算
主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。
（设计）洪水重现期100年；非常运用（校核）洪水重现期2000年。永久建筑物洪水标准：正常运用
泄洪方案：采用隧洞泄洪方案。
水库运用方式：洪水来临时用闸门控制下泄流量等于来流量，水库保持汛前限制水位不变，当来流量继续加大，则闸门全开，下泄流量随水位的升高而加大，流态为自由泄流。
调洪演算原理
采用以峰控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，得出设计与校核洪水过程线。 拟定几组不同堰顶高程?∩及孔口宽度B的方案。堰顶自由泄流公式Q??mB2gH可确定设计洪水和校核洪水情况下的起调流量Q起，由Q起开始，假定三条泄洪过程线（为简便计算，假设都为直线），在洪水过程线上查出Q泄，并求出相应的蓄水库容V。根据库容水位关系曲线可得相应的库水位H，由三组（Q泄，H）绘制的Q～H曲线与由Q??mB2gH绘制的Q～H曲线相交，所得交点即为所要求的下泄流量及相应水位。
32321.1 方案一：
?I =2809m, B=7m
起调流量Q起??mB2gH=0.9?0.5?7?2?9.81?11.5=543.86 m3/s 1.1.1 设计洪水时：
Q设 =1680 m3/s
计算Q～H曲线列表1-1如下：
表1-1 Q～H曲线计算列表
3232假设泄水流量 对应方格 Q泄 （m3/s） 纸的面积 550 590 650 890
水库拦蓄洪水水库总水量V 水库水位H（m） （106m3） 57.68 57.08 56.80 55.89 2821.6 2821.45 2821.37 2821.0 ?V（106m3） 39.8 33.8 31.0 21.9 -1-
26.30 22.34 20.51 14.51 南昌工程学院本科毕业设计
Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =650m/s，H=2821.37 m。 1.1.2 校核洪水时：
Q校=2320 m3/s
计算Q～H曲线列表1-2如下：
表1-2 Q～H曲线计算列表
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假设泄水流量 对应方格纸的水库拦蓄洪水 水库总水量V 水库水位H（m） Q泄 （m3/s） 面积 560 750 960 34.01 26.32 21.97 32?V（106m3） （106m3） 71.1 55.0 49.5 608.1 592.0 582.9 2822.8 2822.60 2822.10 Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =728 m3/s，H=2822.65 m
方案一2824上游水位(m)2823282228212820020040060080010001200Q-H曲线设计情况校核情况流量(m3/s)
1.2 方案二：
?I =2810m, B=7m
起调流量Q起??mB2gH=0.9?0.5?7?2?9.81?10.5=474.49m3/s 1.2.1 设计洪水时：
Q设 =1680 m3/s
计算Q～H曲线列表1-3如下：
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3232南昌工程学院本科毕业设计
表1-3 Q～H曲线计算列表
假设泄水流量 对应方格纸的水库拦蓄洪水 水库总水量V 水库水位H（m） Q泄 （m3/s） 面积 490 560 760 930 24.54 22.79 19.43 13.95 32?V（106m3） （106m3） 37.1 34.5 39.4 21.1 574.1 571.5 566.4 558.1 2821.9 2821.75 2821.4 2821.2 Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =582 m3/s，H=2821.7m 1.2.2 校核洪水时：
Q校=2320 m3/s
计算Q～H曲线列表1-4如下：
表1-4 Q～H曲线计算列表
假设泄水流量 对应方格纸的水库拦蓄洪水 水库总水量V 水库水位H（m） Q泄 （m3/s） 面积 496 773 967 32.67 25.54 21.43 32?V（106m3） （106m3） 68.2 53.3 44.8 605.2 590.3 581.8 2823.1 2822.70 2822.45 Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =656m3/s，H=2822.85m。
方案二2824上游水位(m)2823282228212820Q-H曲线设计情况校核情况0200400600流量(m/s)380010001200
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南昌工程学院本科毕业设计
1.3 方案三：
?I =2811m, B=8m
起调流量Q起??mB2gH=0.9?0.5?8?2?9.81?9.5=466.68m3/s 1.3.1 设计洪水时：
Q设 =1680 m3/s
计算Q～H曲线列表1-5如下：
表1-5 Q～H曲线计算列表
3232假设泄水流量 对应方格纸的水库拦蓄洪水 水库总水量V 水库水位H（m） Q泄 （m3/s） 面积 490 560 700 980 24.89 23.08 19.68 14.07 32?V（106m3） （106m3） 37.6 34.9 29.8 21.3 574.6 571.9 566.8 558.3 2821.82 2821.73 2821.50 2821.35 Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =574 m3/s，H=2821.7m 。 1.3.2 校核洪水时：
Q校=2320 m3/s
计算Q～H曲线列表1-6如下：
表1-6 Q～H曲线计算列表
假设泄水流量 对应方格纸的水库拦蓄洪水 水库总水量V 水库水位H（m） Q泄 （m3/s） 面积 530 750 960
Q～H曲线与Q??mB2gH的交点为：Q泄 =676 m3/s，H=2822.88m 。
32?V（106m3） （106m3） 68.3 53.4 44.8 605.3 590.4 518.8 2823.0 2822.80 2822.50 32.72 25.57 21.45 -4-
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