W水库土石坝工程设计
配和坝体砂砾粒的颗粒大小分布情况,坝体D15=0.65mm,反滤层d15=0.1~0.45mm,d85=5~16mm;D15/d85=0.04~0.13≤4~5,D15/d15=1.4~6.5≥5,计算结果表明,不需要再设第二层反滤料。
(二)其它要求
反滤料除考虑滤土及排水外,还应防止采用间断级配的反滤料:设计反滤粒应满足过筛率为60%的粒料中任一粒径的最大值与最小值的比率不大于5。
反滤料级配范围:不均匀系数≤6 计算如下:
最大D10=最大D15/1.2=0.45/1.2=0.375mm 最大D60=6×最大D10=6×0.375=2.25mm 最小D60=最大D60/5.0=0.45mm
式中:D10-反滤粒的粒径,小于该粒径的土重占总土重的10% D60-反滤粒的粒径,小于该粒径的土重占总土重的60% 根据规范,反滤粒最大粒径D100<75mm,最小粒径D5=0.075mm 反滤粒最小D10=最小D15/1.2=0.1/1.2=0.0833mm,据此最大D90=20mm。 据此画出反滤包线,颗粒曲线图详见附件1
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4 溢洪道的设计
溢洪道一般包括进口段、控制段、泄槽段、挑流消能段等,本次仅针对上下游堰面曲线及挑流段进行设计。特性详见表8
4.1 顶部曲线段
4.1.1 上游段曲线
根据《溢洪道设计规范》SL253-2000的相关规定,采用下面型式曲线进行设计:
yxx?0.413()0.625?0.81()1.85 HdHdHd溢洪道为主要建筑物,为2级,按100年一遇的洪水设计,上游设计洪水位110.96m(P=1%),上游校核洪水位113.46m(P=0.5‰),设计堰顶高程104m,溢流堰净宽24m,校核洪水位下泄流量1629.01m3/s,设计洪水位下泄流量1000m3/s,上游引渠底板高程101m,下游底板高程96m,分3孔,上游堰高8m。
(1)定型设计水头Hd选择
溢流堰顶高程为104m,上游堰高P1<1.33Hd,堰上定型设计水头Hd=Hmax(0.65~0.85)=6.15m~8.04m(其中堰上最大水头Hmax=113.46-104=9.46m),故可取堰上定型设计水头Hd=7.0m。
(2)上游段WES曲线确定
y?x??0.413??7?7?0.625?x??0.81???7?1.85
表6 上游段堰面曲线坐标表
X Y 0.05 0.15 0.25 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.13 0.26 0.35 0.51 0.7 0.77 0.76 0.68 0.52 4.1.2 下游段曲线
根据《溢洪道设计规范》SL253-2000的相关规定,下游段曲线方程采用:
x1.85?2.0Hd0.85y
即 x1.85?10.456y
表7 下游段堰面曲线坐标表
X Y 0.5 1.0 1.5 0.2 2.0 3.0 4.0 5.0 8.0 0.03 0.1 0.34 0.73 1.24 1.88 4.48
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4.2 反弧段
根据《溢洪道设计规范》SL253-2000的相关规定,估算下游水位约98m,坡比1: 1.964,反弧半径按(4~10)h确定,R=11.04~27.6m,取为15m,其中h为校核洪水位闸门全开时反弧最低点的水深,初步计算可近似用堰下收缩断面的水深(控制水深)
堰下收缩断面的水深计算公式为
h?试算得:h=2.76m
q?2g(H0?hcos?)
其中q为起始计算断面单宽流量,q=Q校/L=1629.01/24=67.875m3/s H0为起始计算断面渠底以上总水头, H0≈H=109-72.3=36.7m
?为泄槽底坡坡角,为0°;
?为起始计算断面流量系数,取为0.95;
同理,可计算设计洪水位下的收缩断面水深(控制水深), 试算得,h=1.74m 公式中q= 不变。
各典型点坐标见附件3。
Q设/L=1000/71=41.67m3/s,H≈H=109-72.3-2.5=34.2m,其他参数
04.3 直线段
根据《溢洪道设计规范》SL253-2000的相关规定,中间直线段与坝顶曲线和下部的反弧段相切,坡度与非溢流坝段的下游坡相同。
坡度m=0.509的直线段于下游曲线段相切于A点,坐标可求得: 对堰面曲线求一阶导数
dy/dx=0.177x0.85=1.964 即x=8m y=4.48m 表8 溢洪道特性表
堰顶高程 引渠底板高程 消能型式 104m 101m 挑流消能 堰宽 下游底板高程 闸孔数×闸孔宽×闸孔高 3个×8m×8m 24m 96m
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5 结论与总结
通过这次毕业设计,我认识到了理论与实践相结合的重要性,也使我提高了独立思考问题的能力,学到了很多新知识,并且对一些常用规范做到了基本的掌握。在本次毕业设计中,得到了老师极大的帮助,老师为我指点迷津,循循善诱、不拘一格的思路给予我启发,使我领会了基本的思考方式,掌握了通用的设计方法,对老师我表示感谢,在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与相关专业人员交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响,而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的不尽完美,但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。几年的学习光阴在这最后的毕业设计总结划上一个圆满的句号,感觉就在一眨眼之间结束了我的这段学习生涯。毕业,最重要的一个阶段,最能把理论知识运用到实践当中的过程就数毕业设计了,这也是我们从一个学生走向社会的一个转折,另一个工作历程的开始。
同时,感谢同学给我的极大鼓励、帮助和支持!
感谢我的家人和朋友对我的鼓励和支持,感谢所有关心过和帮助过我的人,感谢所有为设计(论文)顺利完成提供帮助的人!
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