土石壩畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)是各工科高校為大學(xué)生安排的最后一次全面性、總結(jié)性的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，既是學(xué)生在教師指導(dǎo)下運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，解決具體問(wèn)題的一次嘗試，也是學(xué)生走向工作崗位前的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。以期通過(guò)設(shè)計(jì)達(dá)到以下幾個(gè)目的：1.鞏固、充實(shí)、加深、擴(kuò)大所學(xué)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)；2.提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題的能力；3.敢于創(chuàng)新，正確地將創(chuàng)新精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合；4.養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以提高學(xué)生多方面的能力，包括綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)能力、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題能力、資料查詢(xún)及協(xié)調(diào)合作能力等。

本次設(shè)計(jì)的題目為新月水庫(kù)初步設(shè)計(jì)（粘土斜墻防滲，溢洪道無(wú)閘），樞紐的任務(wù)是以防洪、灌溉為主。本次設(shè)計(jì)主要進(jìn)行壩體設(shè)計(jì)、泄水及輸水建筑物設(shè)計(jì)。全文從調(diào)洪計(jì)算、壩體設(shè)計(jì)、滲流計(jì)算、穩(wěn)定分析、泄水及輸水建筑物設(shè)計(jì)等方面介紹了整個(gè)水庫(kù)的設(shè)計(jì)理念。
設(shè)計(jì)中根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)以及當(dāng)?shù)夭牧希瑳Q定筑建土石壩。由于現(xiàn)場(chǎng)粉質(zhì)粘土較為豐富，所以采用粘土心墻防滲。設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到一系列比較復(fù)雜的計(jì)算，借助于excel進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算中所涉及到的方法以及依據(jù)，參考各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，在書(shū)上所介紹的內(nèi)容以外，加上自己對(duì)實(shí)際工程的理解。
在設(shè)計(jì)大壩尺寸的過(guò)程中，必須考慮其邊坡穩(wěn)定以及滲流穩(wěn)定，以使壩體達(dá)到穩(wěn)定要求，滿(mǎn)足使用要求。

目 錄
前 言 1
設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2
1 設(shè)計(jì)資料 3
1.1 流域概況 3
1.2 庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件 3
1.3 庫(kù)區(qū)水文地質(zhì)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(fēng)速及風(fēng)向 3
1.4.5 吹程 3
1.5 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 4
1.6 水位流量關(guān)系 4
1.7 當(dāng)?shù)亟ㄖ牧霞捌湮锢硇再|(zhì) 5
1.7.1 土料 5
1.7.2 土壤的物理性質(zhì) 5
1.8 其它資料 6
1.8.1 水庫(kù)綜合利用要求 6
1.8.2 水位~庫(kù)容曲線(xiàn) 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(shí)最大干容重 6
1.8.7 振實(shí)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(nèi)摩擦角 7
2 庫(kù)容設(shè)計(jì) 7
2.1 新月水庫(kù)防洪計(jì)算任務(wù) 7
2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 7
2.3 擬定溢洪道尺寸方案 8
2.4 溢洪道的調(diào)洪分析 9
2.5 方案比較及設(shè)計(jì)方案的選擇 9
3 壩體設(shè)計(jì) 10
3.1 壩型選擇 10
3.2 筑壩材料及其設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)成果 11
3.3 壩體防滲結(jié)構(gòu) 12
3.4 壩基防滲措施 12
3.5 土石壩外形輪廓設(shè)計(jì) 12
3.5.2 壩頂寬度 13
3.5.3 壩頂設(shè)計(jì) 13
3.5.4 壩坡及戧道 13
3.5.5 護(hù)坡設(shè)計(jì) 13
3.5.6 壩體排水設(shè)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(nèi)容 15
3.6.2 滲流計(jì)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(jìn)行邊坡穩(wěn)定計(jì)算 20
3.7.3 穩(wěn)定校核 21
4 溢洪道設(shè)計(jì) 21
4.1 型式選擇 21
4.2 位置選擇 21
4.3 溢洪道設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 26
5.1 輸水涵洞的布置和構(gòu)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(jìn)出口高程 27
5.2.4 涵洞斷面尺寸的確定 27
5.2.5 消能設(shè)計(jì) 27
設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 30
1 庫(kù)容計(jì)算 31
1.1 庫(kù)容及水位的確定 31
1.2 調(diào)洪計(jì)算 31
1.2.1 下泄流量計(jì)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(shè)計(jì)計(jì)算 42
2.1 土料設(shè)計(jì)計(jì)算 42
2.1.1 粘性土料設(shè)計(jì) 42
2.1.2 壩殼砂礫料設(shè)計(jì) 42
2.2 壩頂高程計(jì)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(jì)算 47
2.3.1 水位分析 47
2.3.2 水位降落時(shí)的滲流計(jì)算 51
2.4 穩(wěn)定計(jì)算 52
2.4.1 用程序計(jì)算 52
2.4.2 穩(wěn)定校核 55
3 溢洪道設(shè)計(jì)計(jì)算 55
3.1 寬頂堰尺寸計(jì)算 55
3.2 漸變段計(jì)算 56
3.2.1 漸變段的長(zhǎng)度 56
3.2.2 漸變段的進(jìn)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(lèi)型 58
3.3.2 陡坡長(zhǎng)度 59
3.3.3 水面曲線(xiàn) 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(shè)計(jì)計(jì)算 63
4.1 涵洞水力計(jì)算 63
4.1.1 下游渠道的水力計(jì)算 63
4.1.2 計(jì)算水面降落及洞內(nèi)水深 64
4.1.3 確定輸水洞比降 65
4.1.4 確定涵洞的進(jìn)出口高程 65
4.1.5 涵洞斷面尺寸的確定 65
4.1.6 消能計(jì)算 66
參考文獻(xiàn)： 69
附錄 71