[工学]刘亮毕业设计计算书.doc

目　录 第1章 坝体基本尺寸的计算 1 1.1 坝高的计算 1 1.1.1 设计洪水位时 1 1.1.2 校核洪水位时 1 1.2 坝轴线上、坝轴线下坝体宽的计算 2 第2章 泄洪隧洞洞身段的优化设计 3 2.1 方案1：左岸圆形有压隧洞的设计计算 3 2.1.1 水力计算 3 2.1.2 左岸圆形有压隧洞的衬砌计算 10 2.1.3 理正岩土计算5.1版软件计算衬砌 11 2.2 方案2：左岸城门洞形无压隧洞的设计计算 12 2.3.1 过流能力计算 12 2.3.2 水面线的计算 13 2.3.3 理正岩土计算5.1版软件计算衬砌 16 2.3 隧洞洞身段的概算 16 2.3.1 单价分析 16 2.3.2 工程量 27 第3章 泄洪隧洞布置岸边选择时的工程量计算 29 第4章 推荐方案的泄洪隧洞设计 30 4.1 进水喇叭口的设计 30 4.2 检修闸门门槽的设计 30 4.3 通气孔的设计 30 4.4 进口渐变段的设计 31 4.4.1 进口渐变段的尺寸设计 31 4.4.1 理正岩土计算5.1版软件计算进口渐变段的衬砌 31 4.5 洞身段的设计 32 4.5.1 洞身段的水力计算 32 4.5.2理正岩土计算5.1版软件计算衬砌 32 4.6 出口渐变段的设计 33 4.7 出口消能段的设计 33 4.7.1 抛物线扩散段 33 4.7.2 挑距的计算 34 4.8 工程概算 36 4.8.1 单价分析 36 4.8.2 工程量 36 第1章 坝体基本尺寸的计算 1.1 坝高的计算 1.1.1 设计洪水位时 坝顶高出静水面的高度按式(1.1)计算： 式(1.1) 式中 ——波浪高度，在设计工况下，18.7m/s，取5B，则D=5×263m＝1.315km。==； ——波浪中心线高出静水位高度按式(1.2)计算： 式(1.2) 在设计工况下，， 则，； ——安全加高，根据坝的级别为3等可知：设计工况时，=0.4m。 由以上可得设计工况下坝顶超高为： 确定设计工况下坝顶高程为： 1.1.2 校核洪水位时 坝顶高出静水面的高度按式(1.1)计算： ——波浪高度，在校核工况下，14m/s，取5B,D=5×263m＝1.315km。； ——波浪中心线高出静水位高度按式(1.2)计算： 在校核工况下，， 则，； ——安全加高，根据坝的级别为3等可知：校核工况时，=0.3m。 由以上可得校核工况下坝顶超高为： 则确定校核工况下坝顶高程为： 计算结果如下表所示： 项目 分类 (m) (m) (m) (m) 计算坝顶高程(m) 设计洪水工况 0.7073 0.1993 0.4 1.3066 343.4366 校核洪水工况 0.4926 0.1291 0.3 0.9217 344.9217 选取345.00m作为坝顶计算高程，因河床高程为288m、河床开挖高程为278m，则坝的计算高度为67m。另外，考虑到地基、坝体的沉降，取坝高的1％作为沉降补充量，所以取346.00m作为坝顶的实际高程，如下图所示： 1.2 坝体宽度的计算 如下表所示： 坝高(m) 上、下游边坡坡度 坝顶宽(m) 坝底宽(m) 坝轴线上、下坝体宽(m) 68 1：0.2；1：0.7 7 54.4 8.04；46.36 第2章 泄洪隧洞洞身段的优化 2.1 方案1：左岸圆形有压隧洞的设计计算 2.1.1 水力计算 1、设计洪水位时的水力计算 (1)过流能力校核 有压隧洞自由出流按式(2.1)计算： 　　　　　　　　 　式(2.1) 式中 ——流量系数，由式(4.2)计算； ——隧洞出口断面面积，88.247m2； ——上游水面与隧洞出口底板高程差及上游行近流速水头之和，一般可认为, ； ——隧洞出口断面水流的平均单位势能，； 其中 ——出口断面洞高，9.40m； ——出口断面平均单位压能，取。 式(4.1)中的流量系数，可由式(2.2)计算： 　　　　　　　　 　式(2.2) 式中 ——隧洞出口断面面积，88.247m2； ——隧洞第i段上的局部能量损失系数，与之相应的流速所在的断面面积为(指上式根号内第二项中的)； ——隧洞第i段的长度，与之相应的断面面积、水利半径和谢才系数分别为(指上式根号内第三项中的)、和。 弯管的局部能量损失系数可由式(2.3)计算： 式(2.3) 式中 ——弯管直径，11.5m； ——弯管转弯半径，35m； ——弯管内侧角度，第一弯段150度，第二弯段120度。 谢才系数C可由式(2.4)曼宁公式计算：