渡槽设计
专业与班级：09水利水电建筑工程2班
学生姓名：谢梓恒
完全学号：090310203
指导教师姓名：李存老师
设计提交日期：2012年1月
目录
一、基本资料 (1)
二、槽身的水力设计 (3)
1.槽身过水断面尺寸的确定 (3)
①渡槽纵坡i的确定 (3)
②槽身净宽B0和净深H0的确定 (4)
③安全超高 (4)
2.进出口渐变段的型式和长度计算 (4)
①渐变段的型式 (5)
②渐变段长度计算 (5)
3.水头损失的计算 (5)
①进口水面降落Z1 (5)
②槽身沿程水头损失 (6)
③出口水面回升 (6)
④渡槽总水头损失 (6)
4.渡槽进出口底部高程的确定 (6)
三、槽身的结构设计 (7)
1.槽身横断面形式 (7)
2.槽身尺寸的确定 (7)
3.槽身纵向内力计算及配筋计算 (8)
①荷载计算 (8)
②内力计算 (8)
③配筋计算 (9)
④底部小梁抗裂验算 (10)
⑤底部小梁裂缝宽度验算 (10)
4.槽身横向内力计算及配筋计算 (11)
①荷载计算 (11)
②内力计算 (11)
③底板配筋计算 (12)
④底板横向抗裂验算 (13)
⑤侧墙配筋计算 (13)
⑥侧墙抗裂验算 (14)
四、槽架的结构设计 (15)
1.槽架尺寸拟定 (15)
2.风荷载计算 (17)
①作用于槽身的横向风压力 (17)
②作用于排架的横向风压力 (17)
3.作用于排架节点上得荷载计算 (17)
①槽身传递给排架顶部的荷载 (17)
②作用于排架节点上得横向风压力 (19)
4.横向风压力作用下的排架内力计算 (19)
①计算固端弯矩 (19)
②计算抗变劲度 (19)
③计算分配系数和查取传递系数 (19)
④计算杆端弯矩 (19)
⑤计算剪力和轴向力 (20)
5.横杆配筋计算 (20)
①正截面承载力计算 (20)
②斜截面承载力计算 (21)
6.立柱配筋计算 (22)
①正截面承载力计算 (22)
②斜截面承载力计算 (22)
一、基本资料
某灌溉工程干渠需跨越一个山谷，山谷两岸地形对称。按规划，在山谷处修建钢筋混凝土梁式渡槽。山谷谷底与渠底间最大高差8m，岩石坚硬。渡槽混凝土槽壁表面较光滑（n=0.014），设计流量1m3/s，加大流量1.1m3/s，渡槽长度为80m，每跨长度取为10m，共8跨。渡槽上游渠道为矩形断面，宽1.2m，设计水=0.98m，上游渠底高程25.00m。渡槽下游渠道为矩形断面，宽1.2m，渠道深h
1
=0.92m。
糙率n=0.025，设计水深h
2
二、槽身的水力设计
（一）槽身过水断面尺寸的确定
1.渡槽纵坡i的确定
在相同的流量下，纵坡i大，过水断面就小，渡槽造价低；但i大，水头
损失大，减少了下游自流灌溉面积，满足不了渠系规划要求，同时由于流速大可能引起出口渠道的冲刷。因此，确定一个适宜的底坡，使其既满足渠系规划允许的水头损失，又能降低工程造价，常常需要试算。一般常采用底坡i=1/500～1/1500,槽内的经济流速1～2m/s 。
初定取底坡i=1/800。 2.槽身净宽B 0和净深H 0的确定
因L=80m>15h 1，即按明渠均匀流计算：
2/31/21
n
Q AR i =
式中 A ——槽身的过水断面；
R ——槽身的水力半径 n ——槽身的粗糙系数 i ——槽身纵坡。
首先根据通过加大流量m Q 槽中为满槽水情况拟定B 0和H 0值。
净深H 0 净宽B 0
过水断面A 湿周x
水力半径R
纵坡i
流量Qm
深宽比h/b
0.7600 1.2000 0.9120 2.7200 0.3353 0.00125 1.1116 0.63 0.8000 1.1000 0.8800 2.7000 0.3259 0.00125 1.0525 0.73 0.8400 1.1000 0.9240 2.7800 0.3324 0.00125 1.1197 0.76 0.8300 1.1000 0.9130 2.7600 0.3308 0.00125 1.1028 0.75 0.8200 1.1000 0.9020 2.7400 0.3292 0.00125 1.0860 0.75 由Q m =1.1m 3/s ，n=0.014，H 0/ B 0 =0.75，i=1/800，试算得出B 0=1.1m ，H 0=0.83m 。计算所得流量稍大于加大流量，故满足要求。 再由B 0=1.1m ，试算正常水深。
净深h 0
净宽B
过水断面A 湿周x
水力半径R
纵坡i
流量Qm
深宽比h/b
0.7000 1.1000 0.7700 2.5000 0.3080 0.00125 0.8869 0.64 0.7500 1.1000 0.8250 2.6000 0.3173 0.00125 0.9692 0.68 0.7600 1.1000 0.8360 2.6200 0.3191 0.00125 0.9858 0.69 0.7700 1.1000 0.8470 2.6400 0.3208 0.00125 1.0025 0.70 0.7800 1.1000 0.8580 2.6600 0.3226 0.00125 1.0191 0.71 由Q m =1m 3/s ，n=0.014，H 0/ B 0=0.70，i=1/800，试算得出h 0=0.77m 。计算所得流量稍大于设计流量，故满足要求。 3.安全超高h ?
为了防止因风浪或其他原因而引起侧墙顶溢水，侧墙应有一定的超高。按建筑物的级别和过水流量不同，超高h ?可选用0.2～0.6m 。 本渡槽安全超高取h ?=0.2m 。 （二）进出口渐变段的型式和长度计算
1.渐变段的型式
本渡槽选用圆弧直墙渐变段。 2.渐变段长度计算
渠道与渡槽的过水断面，在形状和尺寸均不相同，为使水流平顺衔接渡槽进出口均需设置渐变段。本渡槽采用圆弧直墙式，渐变段的长度Lj 通常采用经验公式计算。
L j =C （B1－ B2）
式中 C ——系数，进口取C=1.54～2.57；出口取C=2.57～3.56；
B1——渠道水面宽度； B2——渡槽水面宽度。
进口渐变段长度
L 1=C （B1－ B2）=2.0×（1.2－1.1）=0.2m 出口渐变段长度
L 2=C （B1－ B2）=3.0×（1.2－1.1）=0.3m 进口渐变段长度取L1=0.2m ；出口渐变段长度取L2=0.3m 。
（三）水头损失的计算
水流经过渡槽进口段时，随着过水断面减少，流速逐渐加大，水流位能一部分转化为动能，另一部分因水流收缩而产生水头损失，因此进口段将产生水面降落Z 1；水流进入槽身后，基本保持均匀流，沿程水头损失Z 2=iL ；水流经过出口段时，随着过水断面增大，流速逐渐减小，水流动能因扩散而损失一部分，另一部分则转化为动能，而使出口水面回升Z 2，从而与下游渠道相衔接（如图所示）。
1.进口水面降落Z1 进口段水面降落
g v v Z 2/))(1(2
1211
-+=ζ
式中 v 1、v ——分别为上游渠道及渡槽内的平均流速；
1ζ——进口段局部水头损失系数，与渐变段形式有关。圆弧直墙为0.2，
门槽损失系数为0.05。
上游渠道流速
v 1=Q/A1=1/(1.2×0.98)=0.850m/s
槽内的流速
v=Q/A=1/(1.1×0.77)=1.1806m/s
进口水面降落
1Z =（1+0.25）（22850.01806.1-）/（2?9.81）=0.0428m 2.槽身沿程水头损失 Z 2=iL
式中i 、L ——槽身纵坡和长度。 槽身沿程水头损失
2Z =iL=80/800=0.1m
3.出口水面回升
g v v Z 2/))(-1(2
2223-=ζ
式中 v 2、v ——分别为上游渠道及渡槽内的平均流速；
2ζ——出口段局部水头损失系数，与渐变段形式有关。圆弧直墙为0.5。 下游渠道流速
V 2=Q/A2=1/(1.2×0.92)=0.9058m/s
出口水面回升
3Z =（1-0.5）（229058.01806.1-）/（2?9.81）=0.0146m 4.渡槽总水头损失
321Z Z Z Z -+=?=0.028+0.1－0.0146=0.1134m
（四）渡槽进出口底部高程的确定
已知渡槽上游渠道出口断面高程3?=25.00m ，通过设计流量时水深1h =0.98m,槽中水深h=0.77m ，进口渐变段水面降落=1Z 0.0428m ，槽身沿程水面降落
2Z =0.1m ，出口渐变段水面回升3Z =0.0146m ，下游渠道水深m h 92.02=。
将以上各值代入，可求得：
进口槽底高程：h Z --+?=?1131h
=25.00+0.98-0.0428-0.77=25.1672m
进口槽底抬高：
h Z y --=?-?=11311h
=25.1672-25=0.1672m
出口槽底高程：iL Z -?=-?=?1212 =25.1672-0.1=25.0672m 出口渠底降低：
h Z y --=322h
=0.92-0.0146-0.77=0.1354m
出口渠底高程：232224h Z h y -++?=-?=?
=25.0672-0.1354=24.9318m
三、槽身的结构设计
（一）槽身横断面形式
本渡槽采用矩形断面。 （二）槽身尺寸的确定
根据前面计算结果，槽内净宽B ＝1.1m ，加大水深H=0.83m,安全超高h ?=0.2m ，设底板厚0.12m ，侧墙厚0.10m ，底部小梁高0.10m.
侧墙高H1=0.83＋0.2＋0.12+0.10=1.25m 。
矩形槽身的侧墙兼做纵梁用，但其薄而高，且需承受侧向水压力作用，因此，设计时除考虑强度外，还考虑了侧向稳定要求。以侧墙厚度t 与墙高1H 的比值作为衡量指标，其经验数据为（对于设拉杆的矩形槽）：1/12—1/16。因本渡槽不设拉杆，侧墙适当加厚，侧墙厚度t 取0.10m 。贴角450，边长0.10m 。
槽身基本尺寸
（三）槽身纵向内力计算及配筋计算
根据设计流量0.7m3/s<5 m3/s，工程级别为5级，渡槽的设计标准为5级，所以渡槽的安全级别Ⅲ级，则安全系数为γ
=0.9，钢筋混凝土重度为γ=25kN/m3，正常运行期为持久状况，其设计状况系数为ψ=1.0，荷载分项系数为：永久荷载
分项系数γ
G =1.05，可变荷载分项系数γ
Q
=1.20，结构系数为γ
d
=1.2。纵向计算
中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力/槽中水体的重力。
1.荷载计算
槽身的自重标准值
g
k1
=25×［2×（0.10×1.25)＋0.12×1+2*0.1×0.1/2］=9.5kN/m 槽中水体的重力标准值
g
k21
=0.83×1×9.81=8.14 kN/m
永久标准荷载标准值
g
k
=9.5＋8.14=17.64 kN/m
永久标准荷载设计值
g=γ
G g
k
=1.05×17.64=18.52 kN/m
2.内力计算
纵向内力计算简图
梁式渡槽的单跨长L=10m ，槽高B=1.1m ，则跨宽比L/B=10/1.1=9.09≥4.0 故可按梁理论计算，沿渡槽水流方向按简支梁计算应力及内力： 结构安全级别为Ⅲ级，则安全系数为γ0=0.9； 正常工作时，设计状况系数ψ=1.0
跨中截面弯矩设计值 M=γ0ψ×81gl 2=0.9×1.0×8
1
×18.52×102
=208.35 KN ·m
支座边缘截面剪力设计值V=γ0ψ×21gl =0.9×1.0×21
×18.52×10
=83.34kN
3.配筋计算
对于简支梁式槽身的跨中部分底板处于受拉区，故在强度计算中不考虑底板的作用。
渡槽处于露天（二类环境条件），则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mm a s 35=，则截面的有效高度
mm a h h s 12153512500=-=-=。
γ
d
——结构系数，γd =1.20；
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f c =12.5N/mm ； b ——矩形截面宽度；
x ——混凝土受压区计算高度； h 0——截面有效高度；
f y ——钢筋抗拉强度设计值，取f y =310N/m ㎡； A s ——受拉区纵向钢筋截面面积；
20bh f M
c d s γα==
068.0121510025.121035.2082.12
6
=?????
544.0070.0068.0211211=<=?--=--=b s ξαξ
2686310/1215070.02005.12mm f h b f A y
o
c s ≈???==
ξ
%15.0%282.01215
200686m in =>=?==
ρρo s bh A 选4φ16 A S =804（mm 2） 4.底部小梁抗裂验算
2/N 75.125C mm f tk 混凝土强度标准值，为—— 24/N 1080.225C mm E c ?混凝土的弹性模量，为—— 25/N 100.2mm E s ?—钢筋的弹性模量，为—
55.1性系数，为—矩形截面抵抗矩的塑—m r
143.7)108.2/(100.2/45=??==c s E E E α
%33.0)1215200/(804)/(0=?==bh A s ρ
mm h y E 52.6371250%)33.0143.7425.05.0()425.05.0(0=???+=+=ρα
4
1033010429.31250200%)33.0143.719.00833.0()19.00833.0(mm bh I E ?=????+=+=ρα46.155.1)1250/3007.0(55.1)/3007.0(=?+=?+=h r m
荷载效应的长期组合，取70.0=ct α
m KN y h I r f W r f m tk ct m tk ct ?=-????=-=13.10052
.637125010429.346.175.170.010000αα
底部小梁不满足抗裂要求。
5. 底部小梁裂缝宽度验算
长期荷载组合时，[]mm r 25.0,9.0m ax 0==?
受弯构件0.11=α，变形钢筋0.12=α，荷载长期组合6.13=α，mm a s 35=，c=25mm 有效配筋率057.0200
352804
2=??===
b a A A A s s te s te ρ 按长期组合验算最大裂缝宽度
26
0/2.245804
121587.01035.20887.0mm N A h M s sl =???==σ
[]mm
mm d
c E te
s
sl
25.020.0)
057.016
1.0253(102
2.2456.10.10.1)1
.03(max 5
3
21max =<=?+????
??=+=?ρσαααω 满足要求。
（四）槽身横向内力计算及配筋计算 1.荷载计算
按沿水流方向与垂直水流方向取单位长度来计算。
永久荷载设计值=永久荷载分项系数r G ×永久荷载标准值G k （其中r G ＝1.05）， 沿槽身纵向取1.0m 常的脱离体，按平面问题进行横向计算。
作用在脱离体上的荷载两侧的剪力差（△Q ＝Q 2－Q 1）平衡，侧墙与底板交结处可视为铰接。
2.内力计算
横向内力计算简图
当水深h=0.76m 侧墙下部及底板上部最大负弯矩设计值：
m kn rh M M b a ?=????===84.083.081.96
1
0.19.061330ψγ （r 为水的重
度）
底板跨中正弯矩设计值c M ：
)
(41.0935.06.0)12.02583.081.9(210.19.061)(212320为混凝土的重度δδψγm
kn rh l r rh M h c ?=?
?
?
???-??+???=?
?
?
???-+=
轴向拉力设计值
m kn rh N N b a /041.383.081.9210.19.021220=????=??
?
???==ψγ
当水深h 为一半计算跨度时，底板跨中最大正弯矩设计值c M ：
m
kn rh l r rh M h c ?=??
?
???-??+???=?
?
?
???-+=78.0117.06.0)12.0255.081.9(210.19.061)(212320δψγ
3.底板配筋计算
渡槽处于露天（二类环境条件），则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ，排两排钢筋，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mm a s 35=，则截面的有效高度mm a h h s 85351200=-=-=。
γ
d
——结构系数，γd =1.20；
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f c =12.5N/mm ； b ——矩形截面宽度； h 0——截面有效高度；
f y ——钢筋抗拉强度设计值，取f y =310N/m ㎡； A s ——受拉区钢筋截面面积；
（1）底板上部配筋
20bh f M
c d s γα==
01.08511005.121084.02.12
6
=????
544.001.001.0211211=<=?--=--=b s ξαξ
238310/8501.011005.12mm f h b f A y
o
c s ≈???==
ξ
%15.0%04.085
110038min =<=?==
ρρo s bh A %4.085
1100335=?==
o s bh A ρ 选受拉钢筋为φ8@150 A S =335（mm 2）选分布钢筋φ6@150 A S =188（mm 2）
在板的常用配筋率0.4%—0.8%的范围内，钢筋选定合理。 （2）底板上部配筋
底板下部所受到的最大弯矩比上部受到的最大弯矩略小，故配筋与上部相同，选受拉钢筋为φ8@150 A S =335（mm 2）选分布钢筋φ6@150 A S =188（mm 2）。
4.底板横向抗裂验算
2/N 75.125C mm f tk 混凝土强度标准值，为—— 24/N 1080.225C mm E c ?混凝土的弹性模量，为—— 25/N 100.2mm E s ?—钢筋的弹性模量，为—
55.1性系数，为—矩形截面抵抗矩的塑—m r
143.7)108.2/(100.2/45=??==c s E E E α
%36.0)851100/(335)/(0=?==bh A s ρ
mm h y E 31.61120%)36.0143.7425.05.0()425.05.0(0=???+=+=ρα
4
8330106762.11201100%)36.0143.719.00833.0()19.00833.0(mm bh I E ?=????+=+=ρα荷载效应的长期组合，取70.0=ct α
m
kN m KN y h I r f W r f m tk ct m tk ct ?>?=-????=-=71.04.531
.61120106762.155.175.170.08000αα底板满足抗裂要求。
5.侧墙配筋计算
渡槽处于露天（二类环境条件），则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ，排两排钢筋，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mm a s 35=，则截面的有效高度mm a h h s 65351000=-=-=。
γ
d
——结构系数，γd =1.20；
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f c =12.5N/mm ； b ——矩形截面宽度； h 0——截面有效高度；
f y ——钢筋抗拉强度设计值，取f y =310N/m ㎡； A s ——受拉区钢筋截面面积；
2
0bh f M
c d s γα==017.065
11005.121084.02.126
=????
544.0017.0017.0211211=<=?--=--=b s ξαξ
249310/65017.011005.12mm f h b f A y
o
c s ≈???==
ξ
%15.0%07.065
110049min =<=?==
ρρo s bh A 选受拉钢筋为φ8@150 A S =335（mm 2）选分布钢筋φ6@150 A S =188（mm 2） %47.065
1100335
=?=
=o
s bh A ρ
在板的常用配筋率0.4%—0.8%的范围内，钢筋选定合理。 6.侧墙抗裂验算
2/N 75.125C mm f tk 混凝土强度标准值，为—— 24/N 1080.225C mm E c ?混凝土的弹性模量，为—— 25/N 100.2mm E s ?—钢筋的弹性模量，为—
55.1性系数，为—矩形截面抵抗矩的塑—m r
143.7)108.2/(100.2/45=??==c s E E E α
%47.0)651100/(335)/(0=?==bh A s ρ
mm h y E 43.51100%)47.0143.7425.05.0()425.05.0(0=???+=+=ρα
4
733010865.91001100%)47.0143.719.00833.0()19.00833.0(mm bh I E ?=????+=+=ρα荷载效应的长期组合，取70.0=ct α
m
kN m KN y h I r f W r f m tk ct m tk ct ?>?=-????=-=65.086.343
.5110010865.955.175.170.07000αα
侧墙满足抗裂要求。
槽身剖面图四、槽架的结构设计
（一）槽架尺寸拟定
排架及板基结构布置图
单排架两立柱中心距取决于槽身的宽度，由槽身传过来的荷载P 应与柱中心线一致，以使立柱为中心受压构件。立柱断面尺寸：长边（顺槽向）1b 为排架总高的（1/20~1/30），所以取1b 为（0.27~0.4m ），取0.4m ；短边（横槽向）1h =（0.5~0.8）1b ，所以取1h 为（0.2~0.32m ）
，取0.25m 。 取立柱间距为1.35m ，净距为1.1m.
排架立柱间设横梁，横梁间距可等于或略大于立柱间距。横梁高2h 可为跨度
（即立柱间距）的1/6~1/8，2h 取0.3m ，梁宽2b 为（0.5~0.7）2h ，所以取2b 为（0.15~0.21），取0.2m 。横梁与立柱连接处设承托，以改善交角处的应力状况，承托高10cm ，其中布置斜筋。为支承槽身，排架顶部在顺水流方向设短悬臂梁
式牛腿，悬臂长度m b c 2.02/1==，高度h=0.2，倾角o 45=θ
（二）风荷载计算
1.作用于槽身的横向风压力
作用于槽身的风荷载强度按下式计算：o t z s z z W W μμμβ= 式中：
2
2
/36.01600/241600/2
m kN v W o
===；s μ为风载体形系数，对于矩形槽身高宽比为1，取s μ=1.97；z μ为风压高度变化系数，因槽身迎风面形心距地面高度约为8m ，近似取z μ=0.92；t μ为地形、地理条件系数，去t μ=1；z β为风振系数，由于渡槽高度不大，可不计风振影响，取z β=1。作用于槽身的风荷载强度为：
2/6525.036.0192.097.11m kN W W o t z s z z =????==μμμβ
已知槽身高度1.18m ，一节槽身长10m ，则作用于槽身上得横向风压力为：
kN
P z 16.81025.16525.0=??=
2.作用于排架的横向风压力
考虑前柱对后柱的挡风作用，排架的风荷载强度按下式计算：
o
t z s z p W W μμμβη)1(+= 。式中：风载体形系数s μ取1.3；风压高度变化系数z μ按排架迎风面积形心距地面高度（约4m ）选取，近似取z μ=0.8；t μ及z β的取值与槽身相同。η的大小与两立柱净距和立柱迎风面宽度之比1.1/0.4=2.75<10，η值在0.2~1.0之间变化。从安全角度出发，不考虑前柱对后柱的挡风作用，取η=1。作用于排架的风荷载强度为：
2/7488.036.018.03.11)11()1(m kN W W o t z s z p =?????+=+=μμμβη
（三）作用于排架节点上得荷载计算
1.槽身传递给排架顶部的荷载
作用于槽身的横向风压力z P 通过支座的摩阻作用，以水平力形式传到排架顶部；同时，z P 距排架顶高度1.25/2+0.1=0.725m(支座高度0.1m),z P 对排架顶高程所产生的力矩将转化为一对方向相反的集中力，分别作用于两立柱顶部，迎
风面力的方向向上背风面力的方向向下。槽身自重及槽中水重也通过支座传到排架顶部。
一跨槽身自重kN N 981025)1.01.012.01.125.121.0(1=???+?+??=
满槽水重kN N 42.811081.9183.02=???=
1）满槽水+横向风压力情况
kN P N N G z 98.8007.116.82/)42.8198(675.0/725.02/)(211=?-+=?-+= kN P N N G z 47.9807.116.82/)42.8198(675.0/725.02/)(212=?++=?++= kN
P Q Q z 08.42/16.82/21====
2）空槽+横向风压力情况
kN P N G z 27.4007.116.82/98675.0/725.02/11=?-=?-=6
kN P N G z 73.5707.116.82/98675.0/725.02/12=?+=?+= kN P Q Q z 08.42/16.82/21====
2.作用于排架节点上得横向风压力（即与结点相邻的上半柱与下半柱的横向风压力之和）
k W P P
629.01.24.07488.0)1.045.0(4.01=??=+???=
kN W P P
198.144.07488.044.02=??=??= （四）横向风压力作用下的排架内力计算
排架的内力可以分解为竖向荷载作用及横向荷载作用两种情况进行计算，然后再叠加。竖向荷载作用下，只在排架立柱中产生轴向力。横向风压力作用下的内力，可采用“无切力分配法”按下述步骤计算。
1.计算固端弯矩（下述计算中，弯矩以顺时针为正）
m kN Q P M M F F ?-=?-=?+-==79.823945.42/4)5.0(112112
m
kN P M M F F ?-=?+-==36.92/4)08.45.0(22112
2.计算抗变劲度
对于立柱 12/0063.012/25.040.03?=??=E E EI h 对于横梁 12/0054.012/3.02.03?=??=E E EI l 取相对劲度 0.1'''21
2312===K K K 则横梁各杆端的相对劲度为
079.54
12
/0063.0/675.012/0054.04/675.0'''22'11=??===E E EI EI K K h l
3.计算分配系数和由结构力学书中查取传递系数 1
717
.0)11079.5/(079.5)'''/('141.0)11079.5/(1)'''/('165
.0)1079.5/(1)''/('835
.0)1079.5/(079.5)''/('2321122321'22'22'222321'2221232112'11121212'11'11'11-====++=++==++=++===+=+==+=+=C C C K K K K K K K K K K K K K K μμμμμ 4.计算杆端弯矩 计算过程见下表。 杆端弯矩（Kn ·m ）计算表 结点 1 2 3 杆端
11’ 12 21 22’ 23 32 相对劲度 分配系数μ 5.079 0.835 1 0.165 1 0.141 5.079 0.717 1 0.141 传递系数 -1 -1 -1 固端弯矩F M
-8.79
-8.79
-9.36 -9.36 分配与传递
7.340 1.450 -2.764 -1.450 2.764 14.053
2.764
-2.764
2.308 0.022 0.456 -0.026 0.004 -0.456 0.064 -0.004 0.001
0.327 0.002
0.064 0.001
-0.064 -0.001
∑
9.67
-9.67
-7.871
14.382
-6.531
-12.189
5.计算剪力和轴向力
由上表的计算成果中横杆的杆端弯矩为：
m 382.14 m 67.9'22'11?=?=kN M kN M
取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为：
kN M V 33.14675.0/67.9675.0/'111=== kN M V 31.21675.0/382.14675.0/'222===
按以上方法，即可求得横向荷载P 和Q 作用下左半部分排架各个位置的内力。右半部分排架各相应位置的内力，可以根据反对称关系求得。 （五）横杆配筋计算
1.正截面承载力计算
,
11横杆弯矩较大，按m 382.14'11?=kN M 进行配筋计算。
γd ——结构系数，γd =1.20；
f c ——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则f c =12.5N/mm ； b ——矩形截面宽度； h 0——截面有效高度；
f y ——钢筋抗拉强度设计值，取f y =310N/m ㎡； A s ——受拉区钢筋截面面积； ,s A ——受压区钢筋截面面积； s a ——保护层厚度。
设受压、受拉钢筋为一层；取 mm a a s s 35,
==,则mm a h h s
265353000=-=-= 396
.0098.02652005.1210382.142.12
6
20=<=????==sb c d s bh f M
αγα
2
26,
0,20,
1)35265(3102652005.12098.010382.1420.1)
(mm a h f bh f M r A s y c s d s
≈-????-??=--=α
544.0103.0098.0211211=<=?--=--=b s ξαξ
渡槽的设计设计
渡槽毕业设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
目录 第一章、设计基本资料 (3) 1.1、基本资料 (3) 1.1.1、工程概况： (4) 1.1.2、地形资料： (5) 1.1.3、地质资料: (5) 1.1.4、水文资料: (8) 1.1.5、总干渠设计参数: (12) 1.1.6、对外交通运输条件: (12) 1.1.7、渡槽设计参数: (12) 1.2、设计要求 (14) 1.2.1、工程总体布置: (14) 1.2.2、水力计算: (14) 1.2.3、槽身设计: (14) 1.2.4、支承结构设计: (14) 1.2.5、基础设计: (14) 1.2.6、其他结构设计: (14) 1.3、主要参考规范及书籍 (15) 第二章、渡槽总体布置 (15) 2.1、建筑物轴线选择 (15) 2.2、建筑物型式选择 (15) 2.3、槽身断面尺寸选择 (16) 2.4、渡槽长度确定及其组成部分 (17) 2.4.1、总干渠的横断面结构确定及左、右岸堤防高程的确定: (17) 2.4.2、渡槽各组成部分的确定：槽身段、上游进口段和下游防冲段等: (17) 第三章、水力计算 (17) 3.1、矩形槽身过水断面的确定 (17) 3.2、计算侧墙总高度 (18) 3.3、渡槽水头损失的计算 (19) 3.3.1、拟定上游渠道断面尺寸: (19) 3.3.2、校核过水能力: (19) 3.3.3、渠道、槽身水流速： (20) 3.3.4、进口水面降落Z计算： (20) 3.3.5、槽身沿程水头损失Z1： (20) 3.3.6、出口水面回升Z2： (21) 3.3.7、渡槽总水头损失： (21) 3.4、渡槽各控制点的高程、消力池前的水位确定 (21) 3.5、渡槽前后长度及总长度 (22) 第四章、槽身结构计算 (22) 4.1、槽身断面尺寸拟定 (22) 4.2、横向结构计算 (23) 4.2.1、确定槽深结构计算简图及作用荷载: (23) 4.2.2、拉杆轴向力计算： (24) 4.2.3、拉杆拉力: (25) 4.2.4、侧墙内力计算: (25) 4.2.5、底板内力计算: (27) 4.3、纵向结构计算 (30) 4.3.1、槽身荷载计算: (30)
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1 工程概况 (4) 1.1工程概况 (4) 1.1.1 流域概况 (4) 1.1.2 流域开发概况 (4) 1.1.3 该枢纽的兴建在国民经济中的意义 (4) 1.2水库及主要建筑物的特征 (4) 2 基本资料 (6) 2.1水文特征 (6) 2.1.1 年径流 (6) 2.1.2 设计洪水 (6) 2.1.3 年沙量及气象 (7) 2.2工程地质 (7) 2.2.1地质概况 (7) 2.2.2 厂区工程地质条件和问题 (8) 2.2.3 对外交通 (9) 3水轮机选型设计 (10) 3.1机组台数与单机容量的选择 (10) 3.1.1机组台数的选择 (10) 3.1.2单机容量的选择 (11) 3.2水轮机特征水头的确定 (11) 3.2.1 最大水头Hmax (11) 3.2.2最小水头Hmin (12) 3.2.3设计水头Hr (12) 3.2.4加权平均水头Ha (12) 3.3水轮机型号及主要参数的选择 (12) 3.3.1水轮机型号与装置方式的选择 (12) 3.3.2 HL220型水轮机方案的主要参数选择 (13) D的计算 (13) 3.3.2.1 转轮直径1 3.3.2.2转速器的计算 (13) 3.3.2.3出力校核 (13) 3.3.2.4 吸出高度的计算 (14) 3.3.2.5水轮机的安装高程 (14) 3.3.2.6工作范围的检验 (15)
3.3.3 HL230型水轮机方案的主要参数选择 (15) 3.3.3.1 转轮直径1D的计算 (15) 3.3.3.2 确定水轮机的转速 (15) 3.3.3.3 出力校核 (16) 3.3.3.4 吸出高度的计算 (16) 3.3.3.5水轮机的安装高程 (17) 3.3.2.6工作范围的检验 (17) 3.4蜗壳的形式和尺寸的确定 (18) 3.4.1 蜗壳形式的选择 (18) 3.4.2 金属蜗壳设计理论 (18) 3.4.3 蜗壳尺寸的计算 (19) 3.5尾水管形式和尺寸的确定 (22) 3.5.1尾水管形式的选择 (22) 3.5.2尾水管尺寸的确定 (22) 3.6调速器和油压装置的选择 (24) 3.7发电机的选择 (24) 3.7.1 水轮发电机的尺寸和重量 (25) 4.水电站枢纽的总体布置 (29) 4.1厂房枢纽布置 (29) 4.2厂房建筑物的组成 (29) 4.2.1 水电站厂房建筑物的组成 (29) 4.2.2 水电站厂房内部布置 (29) 5水电站厂房设计 (31) 5.1厂房构造 (31) 5.2主厂房的上部结构 (31) 5.2.1 屋顶 (31) 5.2.2 构架 (31) 5.2.3 吊车梁 (32) 5.2.4 外墙 (32) 5.2.5 楼板 (32) 5.3主厂房的下部结构 (32) 5.4主厂房平面设计 (32) 5.4.1 主厂房长度的确定 (32) 5.4.2 主厂房宽度的确定 (33) 5.5主厂房剖面设计 (34) 5.5.1 机组的安装高程 (34) 5.5.2 尾水管顶部高程 (34) 5.5.3 尾水管底板高程 (34) 5.5.4 基础开挖高程 (35)
龙潭冲渡槽位于湖北省浠水县白莲河灌区西干渠上游处，桩号为1+800，竣工年限在1961年~1962年，经过三十多年的运行，该渡槽出现严重的老化问题，加之灌区面积增加和流量增大，该渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务，根据白莲河水库灌区续建配套与节水改造规划成果(2003年），要求重建白莲河渡槽。考虑到原渡槽所在渠道位于一较大的冲谷处，该段渠道在山洪期间常受洪水危胁。经灌区重新规划，将原山谷下的沿山渠道进行截弯取直，在截弯处新建新的龙潭冲渡槽，工程为III等工程，主要建筑物为3级。 新建的渡槽采用矩形拱式渡槽，拱跨87m，共两跨，槽底宽为4.0m，侧墙高3.92m，设有间距为1.5m，高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有1m 宽的人行板。本设计布置等跨的间距为15m的单排架共12跨，与渐变段连接处采用浆砌石槽台。排架与地基的连接采用整体基础。槽身、排架、拱圈以及基础采用预制吊装形式。 引言 0.1、研究背景及意义 渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一，除用于输送渠水外还可排洪和导流等之用。 我国幅员辽阔，但水资源十分短缺，且由于地形和气候的影响，水资源在时空上分布不均匀，有一半的国土处于缺水或严重缺水状态。无论是资源性缺水还是工程性缺水，工程手段作为优化配置的方法之一，主要就是在水源处修建取水工程，然后通过输水工程把水送到不同的用户，如南水北调工程、引滦入津、引
滦入唐、引黄济青、引黄入晋和东北的北水南调工程等等都是如此。渡槽便是其中一种重要渠系建筑物。 本次毕业设计为白莲河灌区龙潭冲输水渡槽的初步设计。目的在于培养我们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤，通过设计，能够较熟练地运用和巩固有关专业课、专业基础课及基础课所学的理论知识，并锻炼运用所学理论去解决实际水利工程问题的能力，并提升编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。 0.2、国内外关于渡槽设计课题的研究现状和发展趋势 世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。公元前29 世纪前后,埃及在尼罗河上建考赛施干砌石坝,坝高15 m,坝长450m,是文献记载最早的坝,并建渠道和渡槽,向孟菲斯城供水。 公元前700 余年,亚美尼亚已有渡槽。公元前703 年,亚述国王西拿基立(Sennacherib)下令建一条483 km 长的渡槽引水到国都尼尼微。渡槽建在石墙上,跨越泽温的山谷。石墙宽21 m ,高9 m ,共用了200 多万块石头。渡槽下有5个小桥拱,让溪水流过。 渡槽在我国已有悠久的历史。古代,人们凿木为槽用以引水,即为最古老的渡槽。据《水经·渭水注》:长安城故渠“上承泬水于章门西,飞渠引水入城,东为仓池,池在未央宫西。”“飞渠”即为渡槽,建于西汉,距今约2000 年。或说公元前246 年兴建的郑国渠“绝”诸水即利用了渡槽。这说明渡槽在中国已有2000 年以上的历史。我国古代比较著名的渡槽有:古代陕西关中地区大型引泾灌区—郑国渠,是中国古代最宏大的水利工程之一。公元前246 年(秦始皇元年)由韩国水工郑国主持兴建,约十年后完工。它位于泾水和渭水的交会处,干渠西起泾阳,引泾水向东,下游入洛水,全长150 余km ,其间横穿了好几道天然河流,可能使用了“渡槽”技术。郑国渠的建成,使关中干旱平原成为沃野良田,粮食产量大增,直接支持了秦国统一六国的战争。 我国从20世纪50年代开始建造渡槽,目前国内已建的各类渡槽有很多。 m/ 其中单槽过流量最大的为1999 年新建的新疆乌伦古河渡槽,设计流量1203 s ,为预应力混凝土矩形槽。单跨跨度最大的为广西玉林县万龙渡槽,拱跨长126
几种大型渡槽设计要点 张宁 摘要：本文通过作者参与设计的几种大中型渡槽的介绍，对在渡槽结构设计中需要注意的关键性问题进行了较为详尽的阐述。设计采用SAP84结构通用设计 软件进行结构设计。 关键词：渡槽上部结构下部结构止水裂缝 1.渡槽简介 渡槽是渠系建筑物中应用最广泛的交叉建筑物之一，随着农业、工业及生活用水的不断增长的需要，渡槽的输水流量由过去的几个立方米每秒发展到上百个立方米每秒。渡槽的结构型式主要有梁式、拱式、桁架式、斜拉式以及组合式等几大类。 下面就工程中设计的几种预应力混凝土渡槽的结构设计进行简要的阐述。 1. 引黄入晋水泉河渡槽 山西省万家寨引黄入晋工程，是中国最大的引水工程之一。一期工程中有沙峁东沟、沙峁西沟、水泉河及东小沟等四座渡槽设计，单槽流量48m3/s 。 渡槽于1995年～2000年间设计完成，其中最长的水泉河渡槽总长367.477m，最大跨度为25m的预应力混凝土槽身。 水泉河渡槽标准断面
2.东深供水渡槽 东深供水工程，全称东江——深圳供水工程，跨越中国广东省东莞市和深圳市境内，水源取自东江，是为香港供水的大型调水工程。东深供水线中的输水渡槽主要有旗岭渡槽和樟洋渡槽。渡槽设计流量达90m3/s。，于2000年～2003年间设计完成。 东深供水渡槽 3.银川市唐徕渠跨北塔湖大型渡槽 唐徠渠跨北塔湖渡槽工程位于宁夏回族自治区银川市唐徕渠K75+500桩号处，是唐徕渠跨北塔湖景观河道的永久水工输水建筑物，计流量80m3/s，加大流量90m3/s。
由于渡槽流量较大，且渡槽处连通河的旅游通航及景观的需要，渡槽选择3跨简支双向预应力双矩形并联槽结构，单跨长度为21m。横向过水面净宽为2x7.5m。每跨墙身纵向2道侧墙和1道中墙为主受力结构，边墙腹板厚度为40cm，并在外侧设有肋板，中墙腹板厚度为45cm，中墙和边墙设1860级钢绞线作为渡槽纵向预应力筋。为加快施工进度，渡槽边墙和中墙设计为预制吊装构件，吊装就位后再与底板和拉杆现浇成整体。底板采用预应力混凝土肋板结构，板厚0.2m，每隔2m设置1道肋条。下部结构采用钢筋混凝土实体槽墩及槽台，基础为双排钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径为1.2m。 唐徕渠渡槽在设计上采用了 4.河北段南水北调左岸排洪渡槽 2009年完成了南水北调中线一期六座左岸排水渡槽工程施工图设计，设计流量在50～180 m3/s，最大跨度24米，均为纵向有黏结单向后张拉预应力梁式渡槽。 5.南水北调澎河渡槽 2011年完成了南水北调中线工程澎河渡槽施工图设计，渡槽为涵洞式渡槽，设计输水流量320m3/s，加大流量为380 m3/s，校核水深6.503m，渡槽按1级建筑物进行设计，工程总长度202m。
一、综述 1.1工程概况 平山水库位于省某县平山河中游，该河系睦水（长辽的支流）的主要支流，全长284m，流域面积为556㎞2，坝址以上控制流域面积491㎞2；平山河是山区河流，河床比降为0.3%，沿河有地势较为平坦的小平原，最低高程为62.5m左右。 1.2枢纽任务 枢纽主要任务以灌溉发电为主，并结合防洪、航运养殖、给水等任务进行开发。 1.3设计基本数据 1)正常蓄水位113.0 2)设计洪水位：113.10m； 3)校核洪水位：113.50m； 4)死水位：105.0m（发电极限工作深度8m）； 5)灌溉最低库水位：104.0m； 6)总库容：2.00亿m3； 7)水库有效库容：1.15亿m3；
8)发电调节保证流量Qp=7.35m3/s，相应下游水位63.20m； 9)发电最大引用流量Qmax=28 m3/s，相应下游水位68.65m； 10)通过调洪演算，溢洪道下泄流量Q1%=840 m3/s，相应下 游水位72.65m。 11)校核情况下，溢洪道下泄流量Q0.1%=1340 m3/s，相应下 游水位74.30m。 12)水库淤积高程85.00m。 二、坝址水文特性 暴雨洪峰流量Q0.05%=1860m3/s，Q0.5%=1550m3/s，Q1%=1480m3/s。 多年平均流量13.34m3/s,多年平均来水量4.22亿m3。多年平均最大风速10m/s，水库吹程8km，多年平均降雨次数48次/年，库区气候温和。 三、枢纽及库区地形地质条件 3.1坝址、库区地形地质及水文地质 平山河流域多为丘陵地区，在平山枢纽上游均为大山区，河谷山
势陡峭，河谷边坡一般为60°~70°，地势高差都在80~120m，河床宽一般为400m，河道弯曲很厉害，尤其枢纽布置处更为显著形成S 形，沿河沙滩及两岸坡积层发育，坝址处两岸河谷呈马鞍形，其覆盖物较厚，基岩产状凌乱。 靠近坝址上游是泥盆纪五通砂岩，坝下游为二迭纪炭岩，坝轴线位于五通砂岩上面。 在平山咀以南，即灰岩与砂岩分界处，发现一大断层，其走向近东西，倾向大致向北西，在坝轴线左岸的五通砂岩特别破碎，产状凌乱，岩隐裂隙很发育。岩的渗水率都很小，两岸多为0.001~0.01升/分，坝址处沿坝轴线是1.5-5.0m厚的覆盖层，k=10-4cm/s，γ浮=10kN/m3，ψ=35 坝区地震为5~6度，设计时可不考虑。 3.2筑坝材料 枢纽大坝采用当地材料筑坝，据初步勘察，土料可以采用坝轴线下游1.5～3.5公里的丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般质量尚佳，可作筑坝之用。砂料可在坝轴线下游1～3公里河滩围及平山河出口处两岸河滩开采。料可以用采场开采，采场可用坝轴线下游左岸山沟较合适，其质为灰岩、砂岩，质量良好，质地坚硬，岩出露，覆盖浅，易开采。
曲庄沟排水渡槽外部结构设计毕业论文 目录 设计总说明 (1) Design General Information (2) 第一章基本资料及工程概况 (5) 1.1工程概况 (5) 1.1.1南水北调中线工程简介 (5) 1.1.2 曲庄沟排水渡槽概况（略） (6) 1.2基本设计资料与数据 (6) 1.2.1天然河沟资料 (6) 1.2.2建筑物轴线处引水总干渠资料 (7) 1.2.3渡槽指标 (7) 1.2.4地质资料 (7) 1.2.5采用系数 (7) 1.2.6渡槽进口挡土墙稳定计算基本资料 (7) 1.2.7计算出口段基本资料 (8) 第二章曲庄沟渡槽型式选择 (8) 2.1渡槽断面型式的选择 (8) 2.2渡槽支承的选择 (9) 2.2.1 槽身纵向的支承型式 (9) 2.2.2 槽身的支承结构 (9) 2.3渡槽基础形式的选择 (10)
2.4渡槽与上下游渠道的连接形式 (10) 第三章槽身断面设计 (10) 3.1断面截面尺寸确定 (10) 3.1.1 水力计算 (10) 3.1.2 水头损失验算 (11) 3.1.3 进出口高程确定 (12) 3.1.4 进出口渐变段布置 (13) 3.2U型渡槽截面其他尺寸确定 (13) 3.3横杆、人行便道及端肋尺寸确定 (14) 3.4其他资料 (14) 第四章槽身的结构计算 (15) 4.1荷载计算 (15) 4.2槽身结构计算 (17) 4.2.1 抗滑稳定验算 (17) 4.2.2 抗倾覆稳定验算 (18) 4.3槽身纵向结构计算 (18) 4.3.1 力计算 (19) 4.3.2 纵向配筋计算 (20) 4.3.3 正截面的抗裂验算 (20) 4.3.4 斜截面承载力计算 (21) 4.4槽身横向结构计算 (22) 4.4.1满槽水情况下的力计算（取） (23)
设计基本资料 一．设计题目：钢筋混凝土渡槽(设计图见尾页) xx灌区干渠上钢筋混凝土渡槽，矩形槽身设计，支撑排架和基础结构布置二．基本资料 1.地形：干渠跨越xx沟位于干渠桩号6+000处，沟宽约75m，深15m左右。根据地形图和实测渡槽处xx沟横断面如下表; 桩号6+000 6+015 6+025 6+035 6+045 6+055 6+065 6+090 6+100 地面高 程（m） 97.80 92.70 87.66 83.85 83.80 87.60 89.90 97.68 97.70 2.干渠水利要素：设计流量Q 设 =10 m3/s、加大流量Q 加 =11.5 m3/s，纵坡 i=1/5000，糙率n=0.025.渠底宽B=2m，内坡1：1，填方处堤顶宽2.5m，外坡1：1.干渠桩号6+000处渠底高程为95.00m。 3.地质：该处为第四纪沉积层，表面为壤土深2米，下层为细砂砾石深度为10米，再下层为砂壤土。 经试验测定，地基允许承载能力（P）=200KN/ m2 4.水文气象：实测该处地面在10米高处，三十年一遇10分钟统计平均最大风速为24m/s。 设计洪水位，按二十年一遇的防洪标准，低于排架顶1m，洪水平均流速为 2m/s，漂浮物重50KN。 5.建筑物等级：按灌区规模，确定渡槽为三级建筑物。 6.材料：钢筋Ⅱ级3号钢，槽身采用C25混凝土，排架及基础采用C20混凝土。 7.荷载： 1）自重：钢筋混凝土Υ=25 KN/ m3水Υ=10 KN/ m3 2）人群荷载： 3 KN/ m3
3）施工荷载： 4 KN/ m3 4）基础及其上部填土的平均容重为20 KN/ m3 三．设计原则与要求 1.构件强度及裂缝计算应遵守“水工钢筋混凝土结构设计规范“（SDJ20-78） 2.为了减少应力集中，构件内角处应加补角，但计算可以忽略不计。 3.计算说明书要求内容完全、书写工整。 4.图纸要求布局适当、图面清洁、字体工整。 四．设计内容 1.水力计算：确定渡槽纵坡、过水断面尺寸、水面衔接、水头损失和上下游链接。 2.对槽身进行纵向、横向结构计算，按照强度、刚度和构件要求配置钢筋。 3.拟定排架及基础尺寸。 4.两岸链接和布置。 五．设计成果 1.计算说明书一份 2.设计图纸一张（A1） 总体布置图：纵剖面及平面图 一节槽身钢筋布置图：槽身中部、端部剖面，侧墙钢筋布置及底板上、下层钢筋布置图，并列处钢筋用量明细表。排架和基础尺寸，钢筋布置等。 六．参考书 1.《水工建筑物》 2.《工程力学》 3.《建筑结构》 4.《水工钢筋混凝土》 5. 《工程力学与工程结构》
摘要 本文为面混凝土面板堆石坝设计说明书，根据所给基本资料及面板堆石坝的特点进行调洪演算，本设计中一共选取了四种方案，经过调洪演算并结合下游防洪要求及经济因素等的考虑，最终选择方案四，即选择堰宽为75m的方案。 本设计主要进行了调洪演算、坝体分区设计、溢洪道设计、溢洪道水面线计算、坝体渗流分析及坝体稳定计算等几个方面。本设计中河岸溢洪道布置在河流右岸，为正槽溢洪道。大坝高71.3m，上游坝坡坡度为1.4，下游坡度为1.3坝轴线长度为449.4m，布置在河流转弯处。经坝体稳定分析和渗流计算，本方案满足要求。 关键词：混凝土面板堆石坝调洪演算坝体设计渗流计算稳定验算河岸溢洪道
ABSTRACT This paper for the surface of concrete face rockfill dam design specifications, according to the basic information and given the characteristics of concrete face rockfill dam for flood regulating calculation, the total selection in the design of the four kinds of solutions, through the combined with the downstream flood control requirements for flood regulating calculation, and economic factors, finally four options, which chooses the plan of dam is 75 m wide. This design mainly for flood regulating calculation, design, design of spillway, the surface spillway dam partition line, dam seepage analysis and dam body stability calculation. The design and arrangement of the spillway in the Banks of the river on the right bank of the river, spillway was right in the groove. 71.3 m high dam, the upstream dam slope degree is 1.4, the downstream slope 1.3 dam axis length of 449.4 m, decorate in the bend. This scheme by the dam seepage calculation, stability analysis and meet the requirements. Keywords: concrete face rockfill dam, flood routing, design of dam body ,seepage calculation, Stability calculation, The bank spillway II
佛岭灌区渡槽设计 学生：孙广超 指导老师：彭云枫 三峡大学水利与环境学院 1工程概况 佛岭水库灌区引水干渠控制灌区农田面积4330hm2，经黄家沟时经比较采用渡槽方案，工程为III等工程，主要建筑物为3级。 1.1渡槽形式及尺寸 修筑的渡槽采用矩形梁式渡槽，槽底宽为2.0m，侧墙高1.71m，设有间距为2.0m，高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有0.85m宽的人行板。 1.1.2地形 黄家沟顶宽约有120m，沟深约为8m，属狭长V形断面，无常流水，沟内有良田，可种植经济作物。耕作深度1.0m。 1.1.3构造要求 本设计布置等跨的间距为8m的单排架共13跨，与渐变段连接处采用浆砌石槽台。排架与地基的连接采用整体基础。槽身、排架以及基础采用预制吊装形式，为使预制时简单、方便，将排架分为三组。 2本工程设计的目的和意义 2.1渡槽的历史 世界上最早的渡槽诞生于中东和西亚地区。公元前 29 世纪前后,埃及在尼罗河上建考赛施干砌石坝,坝高15 m,坝长450m,是文献记载最早的坝,并建渠道和渡槽,向孟菲斯城供水。 公元前 700余年,亚美尼亚已有渡槽。公元前 703年,亚述国王西拿基立(Sennacherib)下令建一条 483 km 长的渡槽引水到国都尼尼微。渡槽建在石墙
上 ,跨越泽温的山谷。石墙宽 21 m,高9 m,共用了200多万块石头。渡槽下有5个小桥拱,让溪水流过。 2.2渡槽在我的应用 渡槽在我国已有悠久的历史。古代,人们凿木为槽用以引水,即为最古老的渡槽。据《水经·渭水注》:长安城故渠“上承泬水于章门西,飞渠引水入城 ,东为仓池,池在未央宫西。”“飞渠”即为渡槽,建于西汉,距今约 2000 年。或说公元前 246 年兴建的郑国渠“绝”诸水即利用了渡槽。这说明渡槽在中国已有2000 年以上的历史。我国古代比较著名的渡槽有:古代陕西关中地区大型引泾灌区—郑国渠 ,是中国古代最宏大的水利工程之一。公元前 246 年(秦始皇元年)由韩国水工郑国主持兴建,约十年后完工。它位于泾水和渭水的交会处,干渠西起泾阳,引泾水向东,下游入洛水,全长 150 余 km ,其间横穿了好几道天然河流,可能使用了“渡槽”技术。郑国渠的建成,使关中干旱平原成为沃野良田 ,粮食产量大增,直接支持了秦国统一六国的战争。 我国从20世纪50年代开始建造渡槽,目前国内已建的各类渡槽有很多。其中单槽过流量最大的为 1999 年新建的新疆乌伦古河渡槽,设计流量 1203m/ s ,为预应力混凝土矩形槽。单跨跨度最大的为广西玉林县万龙渡槽,拱跨长126 m。2002 年完成的广东东江——深圳供水改造工程在旗岭、樟洋、金湖的 3 座渡槽上采用了现浇预应力混凝土 U 型薄壳槽身,为国内首创。 2.3渡槽的形式 根据目前我国渡槽的发展状况，渡槽在横断面上,以 U型和矩形槽应用较为广泛,特别是随着施工方法的改进,如采用预制吊装的渡槽,越来越广泛的采用各种更轻、更强、更巧、更薄的结构,即槽身趋向采用U型、半椭圆型、环型、抛物线形等薄壳结构或薄壁肋箱等。 在支承型式上,除梁式渡槽和拱式渡槽外,又发展了一种拱梁组合式,拱梁式渡槽是从20世纪90年代逐步发展起来的,是在折线拱和桁架梁渡槽的基础上,经过研究改进发展起来的一种新型渡槽结构形式。它具有结构轻巧,受力状态良好,外形美观,便于施工,安全可靠,经济适用等特点。如湖南岳阳地区的凉清渡槽,槽身全长75.2 m,由一跨50.4 m的拱梁组合式结构与两端各一跨12.4 m的简支
目录 摘要 (2) 前言 (2) 1 设计基本资料 (3) 1.1 基本概况 (3) 1.2 自然条件 (4) 2工程综合说明 (8) 2.1工程等级及防洪标准 (8) 2.2水库特征水位 (9) 2.3枢纽主要建筑物组成 (9) 3 水闸设计 (10) 3.1闸址、闸型选择 (10) 3.2闸孔尺寸及闸墩厚度拟定 (11) 3.3闸底高程的确定 (13) 3.4闸顶高程的确定 (14) 3.5 水闸消能防冲设计 (14) 3.6 闸室布置与构造 (24) 3.7闸室稳定计算 (30) 3.8 闸室防渗排水设计 (37) 3.9 上下游连接建筑物设计 (42) 4 两岸挡水坝段设计 (42) 4.1 剖面设计原则 (42) 4.2 基本剖面拟定 (43) 4.3 实用坡面的设计 (43) 4.4 各项荷载的计算（单位长度） (45) 5基础及库岸边坡处理 (48) 5.1 连接坝顶的地基处理 (48) 5.2水闸基础加固处理 (50) 5.3 库岸边坡处理 (50)
6引水发电系统的简要布置 (52) 6.1 引水系统设计 (52) 6.2 发电厂房的布置 (54) 7结论 (55) 总结与体会 (56) 谢辞 (57) 参考文献 (58) 附录 (59)
摘要 本设计结合兴马电站基本资料，采用岸边引水式方案进行首部枢纽初步设计，主要内容包括首部枢纽建筑物的布置、水闸设计、引水和发电建筑设计、两岸挡水坝段设计、基础及库岸边坡处理。本设计参照相关规范和书籍资料重点进行挡泄水建筑物设计，首先根据设计资料确定闸坝及建筑物等级，由地质资料确定坝址，进行水利枢纽工程的总体布置；然后进行水闸设计，确定水闸等别、闸坝高程，进行闸孔设计、闸室布置及稳定计算、消能防冲设计、防渗排水设计、两岸连接物的设置等；接着对引水和厂房进行了简要设计，然后对两岸挡水坝段进行设计，采用重力式方案确定挡水坝段剖面尺寸，并进行稳定验算；最后对基础及边坡防护进行简要的说明。 关键词：兴马电站；首部枢纽；河床式厂房；水闸；挡水坝段 Abstract This design unifies the xinma power, using the shore basic data plan first hub diversion type, the main contents include the preliminary design of layout, first hub building design, water diversion and power generation locks architectural design, the cross-strait block dam section design, foundation and library shore slope processing. This design related standards and reference books material with the focus on the building design, discharge water retaining first according to determine the passage and building design information, the geological data to determine level of dam site, the overall arrangement of water conservancy hub project; Then, determine such damages to the gate design elevation, passage: don't, the sluice hole design, chamber arrangement and stability calculation and elimination of can prevent blunt design, anti-seepage and drainage design, cross-straits connectives Settings etc; Then the water diversion and building a brief design, then sections of cross-strait block dam design, adopted a gravity type plan against dam section profile, and stability checking size; Finally based and for slope protection for briefly. Keywords: xingma power station; First hub; Riverbed workhouse; Sluices; Block dam section 前言 水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多用于河道,渠系及水
骊瑶渡槽设计任务书
毕业设计任务书 毕设题目：骊瑶渡槽设计 指导老师：刘会欣 学生姓名： 专业班级： 起止时间：年月日 至月日系主任：张红光
目录 1 毕业设计目的 2 设计基本要求 3 设计成果及具体要求 4 时间安排 5 基本资料 6 个人设计任务
1 毕业设计目的 本毕业设计是本专业教学大纲所规定的重要教学内容，是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的。 1、巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识； 2、培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握进行水利枢纽和水工建筑物的设计思想、设计程序、设计原则、步骤和方法； 3、培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图、概算和编写设计说明书等项能力的基本技能训练； 4、通过毕业设计使学生了解我国现行的基本建设程序，建立工程设计的技术和经济的政策正确观点； 5、因此，要求每个同学在长达15周的毕业设计中，抓紧时间，遵守纪律，努力学习工作，认真踏实，一丝不苟，实事求是，举一反三，充分发挥个人的主动性和创造性，独立的和高质量的完成本次设计，以便在今后的生产实践中当一名出色的工程师，为我国的水利事业也是为国民经济的基础设施和基础产业而做出贡献。 2 设计基本要求 （1）设计者必须发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验； （2）设计者对待设计计算、绘图等工作应具有严肃认真一丝不苟的工作作风，以使设计成果达到较高的水平； （3）设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式）A1图纸4-5份（文本版+光盘）。
一、设计基本资料 1.1工程综合说明 根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。渡槽按4级建筑物设计。 1.2气候条件 槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。地区最大风力为9级，相应风速v = 24 m / s。 1.3水文条件 根据水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2—0.4 m3/S之间，有时断流。洪水多发生在每年7、8月份；春汛一般发生在每年3月上旬，但流量不大。经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量 Q = 698 m3/S；最高洪水位为1243.83m，相应流量 Q = 1075 m3/S。据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲畜，最大不超过400 kg。在春汛中无流冰发生。 槽址处小禹河两岸表层为壤土分布；表层以下及河床为砂卵石分布（见渡槽轴线断面图）。地基基本承载力壤土为34 t / m2；砂卵石为43 t / m2。 1.4工程所需材料要求 在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。 1.5上、下游渠道资料 根据灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡降均为1/5000。渠道底宽按设计流量计算2.7 m，边坡1：1.5，采用混凝土板衬砌。渠道设计流量6立方米每秒, 加大流量7.5立方米每秒。渠道堤顶超高0.5m。 根据灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。渠口位置见渡槽槽址地形图。
毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 班级××级水利水电自考助学班 指导老师李云强 题目重力坝剖面构造设计 荆州理工职业学院 2012年11 月 28 日
1、选题的目的理论价值和现实意义 本次毕业设计是对大学两年以来所学知识的一次总结，通过对鄂——01水利枢的了解和对个人所掌握相关知识的考虑，本次选择《重力坝剖面构造设计》作为毕业设计的题目。 鄂——01水利枢纽的河道J水发源于山区,流经H,C等县市,而于H市附近汇入S江,其于流总长197公里,流域积3356平方公里,坝址控制流域面积711平方公里,占全流域面积的21%,J水属于山区性河流,流域内多为山区和丘陵区,起河床比降为: 上游河段:由河源至石门 1.21% 中游河段:由石门至神山头0.44% 下游河段:由神山头至河口0.24% 流域内雨量充沛,H市站多年平均雨量为1447.7公里,且雨量多集中于3~8月份,约占全年平均雨量的70%,尤以4~6月份雨量集中,每到雨季,山洪爆发,流域内中,下游地区农田(50余万)和城乡人口(30余万人)经常遭到洪水灾害和威胁,甚至造成生命财产的重大损失 本次水利枢纽是一座以发电，防洪，改善航道为主的综合性利用水库，建成后，可保护下游中等城市，减少减轻洪水威胁。 本次选题丰富了重力坝的设计理念，加深了对设计实例的了解，方便了今后对于重力坝的研究。 2、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力满足稳定要求：同时依靠坝体自重产生的压应力来抵消由于水压力所引起的拉应力，以满足强度要求。由于混泥土重力坝自重大，温控难度高，所以在严寒或者温差大的地区应对重力坝在严寒地区施工的温度应力问题进行分析。 混泥土重力坝在严寒地区施工的温度应力问题研究现状: 2.1、按设计的坝体建立一个完整的模型 (即竣工后的完整坝体 ) ,并按实际施工过程中的薄层碾压混凝土建立相应的层单元。
湖南工业大学 本科毕业设计（论文）开题报告 （2013届） 学院（部）：土木工程学院 专业：道路与桥梁 学生姓名：吴泽力 班级：土木095 学号09403100138 指导教师姓名：胡忠恒职称副教授 职称
2013年5 月7 日
题目：汨罗二级公路设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述 1.1公路建设的意义 公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。高等级公路在中国内地的出现和发展走过了几十年的历程，在今天，高等级公路和全国公路网正在为中国经济和社会的发展提供着便捷、和高效率的运输服务。 美国前总统艾森豪威尔年轻时曾参加横跨美国大陆的汽车旅行，亲身体验到落后的道路意味着“浪费、危险和死亡”。当选总统后，他立即着手绘制美国公路建设的蓝图。美国公路的发展促进了人员、信息和货物的流通，刺激了生产的发展。 要想富，先修路。公路作为一种现代化的公路运输通道在当今社会经济中正在发挥着越来越重要的作用。实践证明公路作为基础设施对沿线的物流、资源开发、招商引资、产业结构的调整、横向经济联合起到积极的促进作用。 几十年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。 因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高在技术领域的研究，发展道路建设的经济性，耐久性，并重点考虑道路建设的可持续性，防污，防噪，及生态平衡性，这都将是在今后一段时间内中国道路发展要着重解决的问题。 汨罗二级公路对于地方的意义：汨罗二级公路横穿岳阳县和汨罗市，使两地的经济，文化和政治得到更充分的交流。同时对于各自的县市而言，汨罗市二级公路成为了促进了工业与农业，城市和乡村，生产与消费的重要纽带。 1.2 二级公路设计资料 二级公路：是连接政治、经济中心或大工矿区的干线公路、或运输繁忙的城郊公路，双车道二级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为5000--15000辆。 二级公路分为汽车专用二级公路和一般二级公路两种。汽车专用二级公路能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车4500——7000辆的年平均昼夜交通量，为连接政治、经济中心或大工矿区、港口、机场等地的专供汽车行驶的公路。
西安理工大学毕业设计（论文） 题目铜钱坝坝水利枢纽布置 及泄水建筑物设计 专业水利水电工程 班级工082班 学生王勋 指导教师王飞虎 2012
铜钱坝水利枢纽工程布置及泄水建筑物设计 摘要 铜钱坝水库坝址位于汉江支流玉带河下游，该水库是以供某工厂工业用水为主，兼补偿下游农田灌溉用水，以及防洪、发电、养鱼等综合利用水利枢纽工程。本次毕业设计分析了坝址的地形和地质条件，对比几种坝型最终选取常态混凝土重力坝和坝轴线并进行了枢纽布置。枢纽建筑物包括泄水建筑物、挡水大坝、底孔、供水管道和电站等。然后对该工程的溢流坝及底孔的形式和消能及防冲进行了设计。坝体剖面的稳定和应力计算，荷载组合取了基本组合和特殊组合两种不同的情况，以正常蓄水位时的荷载组合作为基本组合；以校核荷载和地震荷载作为特殊组合。设计中选取了坝基面和廊道底部截面作为计算截面，对坝体的两种稳定和强度都进行了计算，结果都满足要求。本次设计的主要成果有：设计说明书1份，设计图纸6张以及其他相关附图附表等。 关键词：常态混凝土重力坝；溢流坝；底孔；设计。
Copper cash dam water conservancy hub project layout andWater discharge building design ABSTRACT Copper cash dam located in hanjiang river dam site tributary jade belt linked to the downstream, the reservoir for a factory in industrial water is given priority to, and compensation of farmland irrigation water downstream, and flood control, power generation, fish, and other comprehensive use of water conservancy hub project. The graduation design analysis of the dam site topographical and geological conditions, compared several dam type selection ultimately normal concrete gravity dam and dam axis and the general layout.Hub buildings including outlet structure,Block water dam,underport,Water supply pipe and power stations.Then the spillway and bottom outlet in the form of engineering and the energy dissipationand scour protection design.The stability of the dam profile and stress calculation, the load combination to take thebasic combinations and special combination of two different situation, normal water level of theload combination as the basic combination; c hecking loads and seismic loads as special combinations.In the design of the dam foundation and corridor on the surface as the section at the bottom section on the dam two stability and strength are calculated, the result is meet the requirements. The design of the main achievements are: a design specifications, design drawings and other relevant drawings six pictures schedule, etc. Keywords: normal concrete gravity dam; Overflow dam; underport; Design.