非溢流重力坝设计

3.1 基本剖面设计3.1.1 剖面设计原则重力坝的设计断面应由基本荷载组合控制，并以特殊荷载组合复合。设计断面要满足强度和强度要求。非溢流坝剖面设计的基本原则是：①满足稳定和强度要求，保证大坝安全;② 工程量最小；③优选体形，运用方便；④便于施工，防止出现不利的应力状态。3.1.2 基本剖面拟定重力坝的基本剖面是指坝的基本剖面是指在自重、静水压力〔水位与坝顶齐平〕和扬压力三项主要荷载作用下，满足稳定和强度要求，并使工程量最小的三角形剖面，如图 3.1。在已知坝高 H、水压力 P、抗剪强度参数 f、c 和扬压力 U 的条件下，根据抗滑稳定和强度要求，可以求的工程量最小的三角形剖面尺寸。3.1.3 实用剖面的拟定一、坝顶高程的拟定坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程。坝顶高程由静水位+相应情况下的风浪涌高和安全超高定出。即 V=静+Ah 式中：Ah=h+h+h。式 lzc中：h为波浪高度；h为波浪中心线超出静水位的高度；h为安全超高。lzc1、超高值 Ah的计算〔1〕基本公式坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，Ah 可由式计算，应选择三者中防浪墙较高者作为选定高程。Ah=h+h+h〔2.1〕1%zc式中 Ah—防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差 m；h—累计频率为 1%的波浪高度 m；1%h—波浪中心线至设计洪水位或校和洪水位的高差 m；zh——安全超高；c——h 的取值，根据下表 3.1c表 3.1安全级别IIIIII运用情况〔1 级〕〔2 级〕〔3 级〕设计洪水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3故本设计坝的级别为 2 级，所以设计安全超高为 0.5m，校核安全超高为 0.4m。对于 h 和 h 的计算采用官厅公式计算：l%zh=0.0166V5/4D1/3，L=10.4(h)0.8l0cT兀 h2r2 兀 Hh=—cth 式中：zLLV0计算风速，m/s,在计算 h 和 h 时，设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风01%z速值。计算风速在水库正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用多年平均最大风速的 1.5~2.0倍，校核洪水位时宜采用相应多年平均最大风速。D 吹程，km;L 波长，m；H 坝前水深，m；〔2〕正常蓄水位 Ah 时计算风速采用 C 江地区多年平均风速的 1.5〜2.0 倍，即：风速 V=14x2=28m,吹程 D=5km。0/s各波浪计算要素计算如下:波高 h=0.0166V5/4D1/3=0.0166x285/4x51/3=1.828ml0由于 gD/V2=20~250 之间，则为累计频率 5%的波高，根据换算累计频率为 01%的波高为 h=1.24xh=1.24x1.828=2.267m。1%5%波...