泰安抽水蓄能电站水利枢纽——上水库库盆、材料及导流建筑物设计计算书

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目录第一章坝体计算................................................................................................................................. - 3 -1.1防浪墙顶高程及坝顶高程确定 (3)1.1.1防浪墙顶高程确定............................................................................................................... - 3 -1.1.2 防浪墙底高程的确定........................................................................................................ - 5 -1.1.3 坝顶高程的确定................................................................................................................ - 6 -1.1.4 坝顶面宽度的确定............................................................................................................ - 6 -1.2防浪墙应力稳定计算及配筋计算 (6)1.2.1 防浪墙应力稳定计算........................................................................................................ - 6 -1.2.2 防浪墙配筋计算................................................................................................................ - 9 -1.3面板的计算 (10)1.3.1 面板的厚度计算.............................................................................................................. - 10 -1.3.2 面板的配筋计算...............................................................................................................- 11 -1.4结论 (11)第二章趾板计算............................................................................................................................. - 12 -2.1趾板剖面尺寸 (12)2.1.1河床连接板 ........................................................................................................................ - 12 -2.1.2岸坡趾板段 ........................................................................................................................ - 12 -2.2趾板配筋 (14)2.2.1连接板 ................................................................................................................................ - 14 -2.2.2趾板 .................................................................................................................................... - 14 -2.3结论 (15)第三章坝体稳定和变形计算........................................................................................................... - 16 -3.1边坡稳定计算 (16)3.1.1 计算公式.................................................................................................................... - 16 -3.1.2 计算程序 ..................................................................................................................... - 19 -边坡稳定计算的FORTRAN语言程序................................................................................................... - 19 -3.1.3 计算成果.................................................................................................................. - 37 -3.2变形计算 (38)3.2.1 坝顶沉降值估算............................................................................................................ - 38 -3.2.2 施工期坝体自重引起的垂直沉降计算........................................................................ - 39 -3.3面板最大挠度估算 (40)3.3.1 根据原型观测资料估算面板挠度.................................................................................. - 40 -3.3.2 用半经验公式估算挠度.................................................................................................. - 40 -3.4结论 (40)第四章导流隧洞的计算..................................................................................................................... - 41 -4.1进水口体型计算 (41)4.2洞身断面尺寸 (43)第一章坝体计算1.1防浪墙顶高程及坝顶高程确定1.1.1防浪墙顶高程确定防浪墙顶高程由水库静水位加波浪爬高,壅高及安全超高决定,坝顶高程计算分别考虑正常情况和非常情况,取所得坝顶高程的较大值。

即坝顶高程=设计洪水位+Δh设坝顶高程=校核洪水位+Δh校其中,正常情况下坝顶高程应高于静水位0.5m以上,非常情况下不低于静水位。

由于坝顶设防浪墙,超高计算采用重力坝超高计算公式(图1-1)=∆2(1-1)+h+hhhc1式中:Δh——水库静水位以上的超高(m)——累计频率1%的波浪高度(m)2h1h——波浪中心线高出静水位的高度(m)hc ——取决于坝的级别和计算情况的安全超高(m),由表1-1确定。

表1-1 土坝坝顶安全超高值(m)本工程坝的级别为Ⅰ级,故安全超高正常情况下取1.5m,非常情况下为0.7m 由于计算风速<20.0m/s,吹程D<20km,所以计算中波浪要素采用官厅公式:)(0166.023/14/5m D V h fl = (1-2) )()4(2h .102L 0.8l l m = (1-3) )(24120m L H cth L h h ll l ππ= (1-4) 其中,Vo 为计算风速,设计情况采用洪水期多年平均最大风速的1.5~2倍,校核情况采用洪水期多年平均最大风速;库面吹程D (km )指坝前沿水面至对岸的最大直线距离,根据水库形状确定.本设计多年平均最大风速16.6m/s,库面吹程为1.19km (由图中量得)。

本工程正常蓄水位为409.4m,设计洪水位409.8m,校核洪水位409.9m.正常蓄水位下坝前水深34.4m 。

下面分别计算设计和校核情况确定的坝顶高程值。

1.1.1.1 设计洪水位情况3/14/50166.02D V h f l ==0.0166*(16.6*2.0)5/4*(1.19)1/3=1.40m0.8l l )4(2h .102L ==10.4*(1.40)0.8=13.63ml l l L H cth L h h 12024ππ==453.0)88.15(13.631.40(2=⨯⨯cth )πm c h =1.5mc 0l h h 2h h ++=∆=1.40 +0.453 +1.5=3.35m由此所得防浪墙顶高程为:409.8+3.35=413.2m1.1.1.2 校核洪水位情况3/14/50166.02D V h f l ==0.0166*0.0166*(16.6*1.0)5/4*(1.19)1/3=0.589m0.8l l )4(2h .102L ==10.4*(0.589)0.8=6.81ml l l L H cth L h h 12024ππ==160.0)72.31(6.810.589(2=⨯⨯cth )πm c h =0.7mc 0l h h 2h h ++=∆=0.589+0.160+0.7=1.45m故防浪墙顶高程为:409.9+1.45=411.4m综合以上两种情况,取较大值,则防浪墙顶高程取为▽=413.2m。