拱坝课程设计计算
拱桥设计计算方法
拱桥设计计算内容及方法拱桥实用计算——计算内容需要计算的部位：主拱、拱上建筑；组合体系拱：主拱圈、系梁、吊杆；桁架拱：上下弦杆、斜杆；主要荷载：结构重力、预应力、活载、常年及日照温差、拱脚水平位移推力；计算项目：主拱强度设计、验算；拱上建筑强度设计、验算；系梁、吊杆强度设计、验算；横梁、桥面板强度设计、验算；主拱稳定性验算；主拱变形计算、预拱度计算；关键局部应力验算；主拱内力调整计算。
拱桥实用计算——计算方法合理拱轴线：按照拱轴线的形状直接影响主拱截面内力大小、分布的原则选取拱轴线。
尽可能降低由于荷载产生的弯矩值，使拱轴线与拱上各种荷载的压力线相吻合，也就是合理拱轴线。
有推力主拱自重内力：无支架施工拱桥：按实际结构尺寸计算恒载集度，按施工方法确定各种荷载作用的体系与截面。
有支架施工拱桥：按一次落架计算，常采用弹性中心法。
有推力拱活载内力:利用弹性中心法公式查表计算，利用影响线加载计算。
多肋式主拱以及拱上建筑为排架的双曲拱必须考虑横向分布作用，箱形截面应作箱梁应力析。
有推力拱温差及拱脚水平位移内力：利用弹性中心法公式查表计算，或利用有限元结构计算程序进行。
拱上建筑计算：进行拱上建筑的计算时应该考虑联合作用的影响，否则是不安全的。
联合作用的计算必须与拱桥的施工程序相适应。
若是在拱合拢后即拆架，然后再建拱上建筑，则拱与拱上建筑的自重及混凝土收缩影响的大部分仍有拱单独承受，只有后加的那部分恒载和活载及温度变化影响才由拱与拱上建筑共同承担；如果拱架是在拱上建筑建成后才拆除，那么全部恒载和活载以及其它影响力可考虑都由拱与拱上建筑共同承受；拱与拱上建筑的联合作用计算是解高次超静定问题，可以应用平面杆件系统程序进行计算。
组合体系拱桥恒载内力：高次超静定结构必须采用有限元结构程序进行计算。
最优吊杆张拉力:通过吊杆张拉力和系梁内预应力大小的调整可以使主拱与系梁基本处于受压状态。
组合体系拱活载内力计算：采用影响线加载计算包络图，拱肋也必须用横向分布系数考虑车列的偏载。
混凝土拱坝设计规范
混凝土拱坝设计规范
一、概述
混凝土拱坝是一种工程结构形式，是按照某种规定的形状，用混凝土、钢筋或石膏护壁体系或桩筒体系，实现挡水功能的建筑物。
混凝土拱坝的
设计充分考虑坝体的水力稳定性，保证安全可靠的工程运行，以及尽可能
减少建筑物的成本和运行费用。
二、基本要求
（1）坝体整体结构形式及抗滑安全系数应满足设计要求。
（2）施工断面及大小尺寸应符合工程要求，以保证设计造价与预算。
（3）地质勘测完全，地基土、混凝土、混合土及岩质均有充分的承
载能力。
（4）坝体结构应有一定的耐磨损性，以减少坝体维修成本。
（5）混凝土应符合生产标准，保证坝体结构质量。
（6）混凝土拱坝的设计要求应当考虑建筑物的适用性，以及防护工程、地下水治理等环境质量要求。
（7）设计应满足安全性要求，考虑洪水、渗漏等极端情况下的坝体
安全性，以及放空水面的抗垂直拱力能力。
（8）坝体承压及抗拉能力应满足计算要求，采取必要的防水、抗滑
以及抗扰动措施以保证坝体的完整性。
三、施工要求
（1）坝体施工高度、体量、坝形状，以及排水沟、过流槽等设计必。
拱坝的应力分析
坝
很小，几乎可忽略不计，对中等的 Nhomakorabea厚度拱坝和重力拱坝来说，应考
应
虑自重的作用。
力
截面A 1 、A 2 间的坝体自重G
分
可按辛普森公式进行计算：
析
G
=
1 6
g cDZ ( A1
+
4 Am
+
A2 )
G
=
1 2
g cDZ ( A1
+
A2 )
2.水平径向荷载
主要为静水压力，其
拱 坝
次有泥沙压力、浪压力、 冰压力等，由拱和梁共同 承担。分担荷载的比例须
应
力
分
析
当t<t封时：坝体收缩，坝轴线缩短，使坝体向下游变 形，拱端上游侧和拱冠下游侧受拉，产生
拱
的弯矩和剪力与水压影响相同，轴力与水
坝
压影响相反。
的
温降对坝体应力不利，对坝肩稳定有利
应
力
分
析
拱坝温度变化的组成：
(1)均匀温度变化tm—引起
拱
坝体均匀伸长或缩短
坝 (2)沿坝厚温度梯度变化
的
td—引起挠曲
对应力而言
基本组合：正常水位下相应荷载+温降
拱 特殊组合：正常水位下相应荷载+温降+地震
坝
高温+运行低水位
的
应 对稳定而言
力 分 析
基本组合：设计水位下相应荷载+温升 特殊组合：校核水位下相应荷载+温升
2.3.3 拱坝的应力分析方法概况
拱
拱坝实质上是一个变厚度、变曲率而边界
坝
条件又很复杂的壳体结构。影响坝体应力的因
拱坝的主要参数及拱坝的形式.doc
拱坝的主要参数及拱坝的形式（一）控制拱坝形式的主要参数有：拱弧的半径、中心角、圆弧中心沿高程的迹线和拱厚。
（二）按不同的标准可对拱坝做分类：按拱圈厚度：1.根据拱坝在最大高度处的坝底厚度和坝高的比值，即厚高比TB/H，拱坝可分为：薄拱坝，TB/H0.2.中厚拱坝，TB/H0.2~0.35.重力拱坝，TB/H0.35.2.按水平拱的厚度变化，拱坝又可分为：等厚度拱，水平截面为厚度不变的水平拱。
变厚度拱，水平截面为变厚度的水平拱（变厚拱坝的应力条件较好，但设计和施工较为复杂，一般用于高、中拱坝）按拱圈轴线形式：1.圆弧拱：轴线为圆弧拱轴线的圆拱坝，水平截面是单心的圆弧水平拱，设计和施工较简单，但拱圈中压力线偏离中心线较大，拱端推力方向与岸坡边线的夹角往往较小，不利于坝肩岩体的抗滑稳定。
圆拱一般适用于中、低拱坝。
2.变曲率拱坝：包括抛物线、椭圆形或对数螺旋形的水平拱圈，拱圈中间段曲率较大，可改善拱中部应力，近两岸曲率较小，有利于坝肩岩体的抗滑稳定。
变曲率拱坝适用于不同河谷形式，设计和施工较为复杂，多用于高、中拱坝。
3.多心拱：包括二心拱、三心拱、四心拱，五心拱等，多心拱可以适应河谷形状，减少或加大拱端的曲率半径，用以改善坝身应力或增加坝肩稳定。
按拱圈间的几何关系：（1）定圆心、定外（内）半径拱坝在U形河谷中，采用定圆心，定外（内）半径拱坝较为适宜。
（2）变圆心，变半径拱坝按拱坝的体形：（1）单曲率拱坝特点：①结构简单，设计、施工方便。
②下部拱圈的中心角较小，拱的作用不明显。
（2）双曲率拱坝特点：拱冠梁在（1/5~1/3）坝高处，向上游鼓出，利用壳体结构的力学特点，使材料的强度能充分发挥悬臂梁的倒悬造成的预压应力，可平衡水压力产生的拉应力，施工难度较大。
其它形式的拱坝：周边缝拱坝，空腹拱坝。
水利计算课程设计
课程设计(综合实验)报告( 2012 -- 2013 年度第一学期)名称：课程或实验名称题目：天福庙水库防洪复核计算院系：可再生能源学院班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：2周成绩：日期：2013年1月8日目录一．课程设计的目的与要求 (1)1.......................................................................................................................................... 设计任务 (1)二．设计正文 (1)1.......................................................................................................................................... 流域自然地理概况，流域水文气象特性 (1)2.......................................................................................................................................... 防洪标准选择 (2)3.......................................................................................................................................... 峰量选样及历史洪水调查 (3)4.......................................................................................................................................... 设计洪水计算 (4)5.......................................................................................................................................... 设计洪水调洪计算 (7)6.......................................................................................................................................... 坝顶高程复核计算 (8)三．课程设计总结 (9)四．附录 (10)1. 分乡站历史洪水成果(附录1) (10)2. 天福庙水库洪峰、洪量系列表（附录2） (10)3. 典型洪水过程线（1984.7.26—28）（附录3） (11)4. 天福庙水库库容曲线和泄洪建筑物泄流曲线（附录4） (11)5. 混凝土拱坝安全超高hc （附录5） (12)6. 水利水电枢纽工程的等级（附录6） (13)7.水工建筑物的级别（附录7） (13)8.水库工程建筑物防洪标准（附录8） (13)9.天福庙1978-2001年峰量系列1d洪量与洪峰关系（附录9） (14)10.天福庙1978-2001年峰量系列3d洪量与洪峰关系（附录10） (15)11.天福庙历史洪水成果（附录11） (16)12.天福庙峰量频率计算表（附录12） (17)13.洪峰频率曲线配线过程（附录13） (19)14.1d洪量频率曲线配线过程（附录14） (20)15.3d洪量频率曲线配线过程（附录15） (21)16.P=2%典型洪水过程线（1984.7.26—28）（附录16） (22)17.P=0.2%典型洪水过程线（1984.7.26—28）（附录17） (25)18.Z-V关系图（附录18） (28)19.q-V关系图（附录19） (29)20.泄流过程试算编程代码（利用MATLAB编程）（附录20） (31)21.设计洪水调洪计算（附录21） (32)22.校核洪水调洪计算（附录22） (35)天福庙水库洪峰、洪量系列表（附录2）1974 240 0.0813 0.1589 1996 487 0.2341 0.4334 1975 848 0.1483 0.248 1997 544 0.1383 0.3186 1976 272 0.0931 0.138 1998 974 0.2262 0.4135 1977 162 0.0915 0.1795 1999 170 0.0734 0.1686 1978 299 0.1525 0.2812 2000 613 0.2113 0.3157 1979 634 0.288 0.5393 2001 471 0.1913 0.2986典型洪水过程线（1984.7.26—28）（附录3）时段( 流量时段( 流量时段( 流量时段( 流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）（m3/s）0 96.6 19 216.3 38 43.5 57 23.51 572 20 183.5 39 41.7 58 22.82 1085 21 156 40 40 59 22.13 1345 22 138 41 38.3 60 21.54 1568 23 121 42 36.6 61 20.65 1791 24 103.9 43 34.8 62 19.36 2090 25 108.4 44 33.1 63 18.27 2389 26 91.5 45 32.2 64 17.38 2138.7 27 83.5 46 31.3 65 16.19 1465.5 28 68.6 47 30.4 66 15.310 1005.1 29 53.3 48 29.5 67 14.411 768.8 30 40.9 49 28.7 68 13.512 494.3 31 51 50 27.8 69 12.613 584.9 32 61 51 27.2 70 11.814 421.2 33 54.8 52 26.6 71 1115 358.7 34 48.5 53 26 72 10.616 344.8 35 46.3 54 35.417 313.7 36 45.2 55 24.818 232.5 37 44.2 56 24.2天福庙水库库容曲线和泄洪建筑物泄流曲线（附录4）库容左岸溢洪道q1 坝顶溢洪道q2 合计泄洪量q 库水位（×104m3）（m3/s）（m3/s）（m3/s）398 3460 0 0 0399 3670 37 0 37400 3890 107 0 107401 4100 216 0 216402 4325 365 0 365403 4545 530 25 555混凝土拱坝安全超高h c（附录5）单位：m防洪标准选择物的类别混凝土坝、浆砌石坝及其他水工建筑土坝、堆石坝一1000～500 5000～2000 可能最大洪水（PFM）或10000～5000300～100 2000～1000二500～100 2000～1000 5000～2000 100～50 1000～300 三100～50 1000～500 2000～1000 50～20 300～100 四50～30 500～200 1000～300 20～10 100～50 五30～20 200～100 3000～200 10 50～20天福庙1978-2001年峰量系列3d洪量与洪峰关系（附录10）序号年份洪峰流量（m3/s）1d洪量（×108m3）3d洪量（×108m3）1 1935 2995.2 0.6826 1.02762 1984 2389 0.5489 0.85183 1826 2390.4 0.5591 0.84724 1930 2387.2 0.5584 0.84625 1958 1803 0.6237 0.9968天福庙峰量频率计算表（附录12）序号洪峰Qm（m3/s）1d洪量W1（）3d洪量W3（）PM(%) Pm(%)M mI 2995.2 0.6826 1.0276 0.56II 2390.4 0.6237 0.9968 1.13III 2389 0.5591 0.8518 1.69IV 2387.2 0.5584 0.8472 2.26V 1803 0.5489 0.8462 2.821 1036 0.3727 0.6594 5.082 974 0.288 0.5725 7.343 851 0.2832 0.5393 9.604 848 0.2635 0.4334 11.865 838 0.2341 0.4135 14.126 804 0.2334 0.3288 16.387 774 0.2262 0.3223 18.64洪峰频率曲线配线过程（附录13）频率第一次配线第二次配线P(%) Q=510.56,Cv=0.81,Cs=3.0Cv=2.43 Q=510.56,Cv=0.81,Cs=3.5Cv=2.835Kp Qp Kp Qp0.2 5.63 5.5603 2838.866768 6.01 5.8681 2996.0171361 3.81 4.0861 2086.199216 3.97 4.2157 2152.3677922 3.02 3.4462 1759.491872 3.11 3.5191 1796.711696 5 2.01 2.6281 1341.802736 2.01 2.6281 1341.802736 10 1.26 2.0206 1031.637536 1.21 1.9801 1010.959856 20 0.54 1.4374 733.878944 0.46 1.3726 700.794656 30 0.13 1.1053 564.321968 0.06 1.0486 535.373216 40 -0.15 0.8785 448.52696 -0.2 0.838 427.84928 50 -0.35 0.7165 365.81624 -0.38 0.6922 353.409632 60 -0.51 0.5869 299.647664 -0.51 0.5869 299.647664 75 -0.68 0.4492 229.343552 -0.64 0.4816 245.885696 90 -0.795 0.35605 181.784888 -0.702 0.43138 220.2453728 95 -0.82 0.3358 171.446048 -0.71 0.4249 216.936944频率第一次配线第二次配线P(%) w1=0.1686,Cv=0.61,Cs=3.0Cv=1.83 w1=0.1686,Cv=0.61,Cs=3.5Cv=2.135Kp wp Kp wp0.2 5.01 4.0561 0.68385846 5.33 4.2513 0.716769181 3.5 3.135 0.528561 3.66 3.2326 0.545016362 2.85 2.7385 0.4617111 2.93 2.7873 0.46993878 5 1.98 2.2078 0.37223508 2 2.22 0.374292 10 1.32 1.8052 0.30435672 1.29 1.7869 0.30127134 20 0.64 1.3904 0.23442144 0.59 1.3599 0.22927914 30 0.24 1.1464 0.19328304 0.19 1.1159 0.18814074 40 -0.05 0.9695 0.1634577 -0.1 0.939 0.1583154 50 -0.28 0.8292 0.13980312 -0.32 0.8048 0.13568928 60 -0.48 0.7072 0.11923392 -0.49 0.7011 0.11820546 75 -0.72 0.5608 0.09455088 -0.71 0.5669 0.09557934 90 -0.94 0.4266 0.07192476 -0.869 0.46991 0.079226826 95 -1.02 0.3778 0.06369708 -0.911 0.44429 0.074907294频率P(%)第一次配线第二次配线w3=0.2736,Cv=0.61,Cs=3.0Cv=1.83 w3=0.2736,Cv=0.61,Cs=3.5Cv=2.135 Kp wp Kp wp0.2 5.01 4.0561 1.10974896 5.33 4.2513 1.163155681 3.5 3.135 0.857736 3.66 3.2326 0.884439362 2.85 2.7385 0.7492536 2.93 2.7873 0.762605285 1.98 2.2078 0.60405408 2 2.22 0.60739210 1.32 1.8052 0.49390272 1.29 1.7869 0.4888958420 0.64 1.3904 0.38041344 0.59 1.3599 0.3720686430 0.24 1.1464 0.31365504 0.19 1.1159 0.3053102440 -0.05 0.9695 0.2652552 -0.1 0.939 0.256910450 -0.28 0.8292 0.22686912 -0.32 0.8048 0.2201932860 -0.48 0.7072 0.19348992 -0.49 0.7011 0.1918209675 -0.72 0.5608 0.15343488 -0.71 0.5669 0.1551038490 -0.94 0.4266 0.11671776 -0.869 0.46991 0.128567376 95 -1.02 0.3778 0.10336608 -0.911 0.44429 0.121557744P=2%典型洪水过程线（1984.7.26—28）（附录16）时段（）典型流量（m3/s）放大倍比放大流量修匀流量0 96.6 4.7058 454.6 454.60 96.6 0.6565 63.4 454.61 572 0.6565 375.5 375.52 1085 0.6565 712.3 712.33 1345 0.6565 883.0 883.068 13.5 4.7058 63.5 63.569 12.6 4.7058 59.3 59.370 11.8 4.7058 55.5 55.571 11 4.7058 51.8 51.872 10.6 4.7058 49.9 49.961 20.6 7.1768 147.8 147.862 19.3 7.1768 138.5 138.563 18.2 7.1768 130.6 130.664 17.3 7.1768 124.2 124.265 16.1 7.1768 115.5 115.566 15.3 7.1768 109.8 109.867 14.4 7.1768 103.3 103.368 13.5 7.1768 96.9 96.969 12.6 7.1768 90.4 90.470 11.8 7.1768 84.7 84.771 11 7.1768 78.9 78.972 10.6 7.1768 76.1 76.1Z-V关系图（附录18）q-V关系图（h>402.4m）（附录19）q-V关系图（398m<h<402.4m）泄流过程试算编程代码（利用MATLAB编程）（附录20）a=[......];V1=6045;q1=0;for m=1:72q2=2000;q=0;n=q2-q;while abs(n)>0.0001q2=(q+q2)/2;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1;while V2<0q2=q2-10;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1;endif V2<4430.5q=-1.263*10^(-9)*V2^3+0.000403*V2^2-2.657*V2+4423; elseq=-1.7*10^(-8)*V2^3+0.0005317*V2^2-2.606*V2+3011; endif q>=0n=q2-q;endendif V2<6045V2=6045;q2=(a(m)*10^4-(V2-V1)*10^4)/1800-q1;endif q2<0q2=0;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1;endb(m)=q2;V1=V2;q1=q2;endc=b';注：a[…..]矩阵中值为（Q1+Q2）*△t/2。
拱坝的材料和坝体构造课件
利用数学模型进行应力分析、变形分析、稳定性分析等计算，以确 定坝体的几何形状、尺寸和材料等。
拱坝设计的分析方法
采用有限元法、有限差分法、离散元法等数值分析方法，对坝体进 行应力、变形和稳定性等方面的分析。
施工工艺与流程
基础处理
根据地质条件，进行基础加固 或处理，以确保坝体的稳定性 和安全性。
拱坝通常采用混凝土或钢筋混凝土建造，具有较好的耐久性和稳定性。
拱坝的结构与组成
拱坝主要由拱圈、拱座、坝肩、溢流道 、消能设施等组成。
消能设施是拱坝下游的泄水通道，通常 设置在拱圈下方，用于消减水流能量， 防止水流对下游河床和岸坡造成破坏。
溢流道是拱坝上方的泄水通道，通常设 置在拱圈上方，用于排放上游的水流。
材料
该拱坝的主要材料是混凝土，具有足够的 强度和耐久性。
06 总结与展望
拱坝技术的总结与评价
拱坝技术发展历程
概述拱坝技术的起源、发展和应用， 重点介绍关键技术和工程实践的突破 。
拱坝工程实例
列举国内外典型的拱坝工程案例，分 析其设计理念、施工难点和运行效果 。
01
02
拱坝结构特点
阐述拱坝的结构特点、优势和适用范 围，包括在地震、洪水等自然灾害下 的性能表现。
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感谢您的观看
钢材的耐腐蚀性能较差，需要 进行防锈处理。
钢材的价格相对较高，不适合 用于大型拱坝的建设。
复合材料
复合材料由两种或两 种以上的不同材料组 成，具有各自材料的 优点。
复合材料在拱坝中的 应用可以提高拱坝的 性能和寿命，同时降 低成本。
常用的复合材料有钢 筋混凝土、预应力混 凝土、玻璃纤维增强 塑料等。
水工建筑物课程设计
水工建筑物课程设计一、引言水工建筑物是指用于控制、利用和改变水资源的工程构筑物，广泛应用于水利工程、水资源管理和环境保护等领域。
水工建筑物课程设计旨在培养学生掌握水工建筑物的设计原理、方法和技术，为实际工程项目的设计和施工提供理论和实践基础。
本文将从水工建筑物的概念、分类、设计原理以及实际案例等方面进行探讨。
二、水工建筑物的概念和分类水工建筑物是指用来改变水流动状态、控制水体运动、调节水位、提供水资源利用和保护环境的工程构筑物。
按照功能和用途的不同，水工建筑物可以分为以下几类：1. 水坝：用于拦截、堵塞水流，形成水库，储存水资源，供应生产和生活用水。
常见的水坝有重力坝、拱坝、土石坝等。
2. 水闸：用于控制水流量、调节水位、分洪、排涝等。
水闸根据结构形式可以分为移门式水闸、斗门式水闸等。
3. 泵站：用于提升、输送水体，供应特定区域的用水需求。
泵站通常包括水泵、输水管道、控制设备等。
4. 渠道：用于引导和分配水流，向特定地区输送水源。
渠道可以分为主渠、支渠、排水渠等。
5. 塘坝：用于水库蓄水、灌溉和养殖。
塘坝一般是由土石材料构筑而成，根据不同的用途可以有不同的形状和尺寸。
三、水工建筑物的设计原理水工建筑物的设计需要考虑多个因素，包括水文学、土力学、结构力学、材料力学等知识。
设计过程需要遵循以下原则：1. 安全性原则：水工建筑物必须具备足够的强度和稳定性，能够承受水压、水流、地震等外力作用。
2. 经济性原则：水工建筑物的设计应尽量减少成本，提高效益。
在满足安全要求的前提下，选取合适的材料和结构形式，降低建设和维护成本。
3. 可持续性原则：水工建筑物的设计应考虑环境保护和资源利用的问题，减少对自然环境的影响，提高水资源的利用效率。
四、水工建筑物设计实例以某水库大坝设计为例，介绍水工建筑物的设计过程和要点：1. 水文数据分析：收集并分析水文数据，包括降雨量、径流量、洪水过程等。
确定设计洪水位和设计洪水量。
浆砌石拱坝渗漏量计算公式
浆砌石拱坝渗漏量计算公式浆砌石拱坝是一种常见的水利工程结构，用于拦截河流水流，防止洪水泛滥，供给农田灌溉和城市供水等。
然而，由于坝体的渗漏问题，会导致水库水位下降，影响水库的蓄水能力和安全性。
因此，对浆砌石拱坝的渗漏量进行准确计算是非常重要的。
渗漏量是指单位时间内通过坝体渗漏的水量，通常用单位时间内渗漏的体积来表示，常用的单位为立方米每秒。
渗漏量的计算需要考虑坝体的材料特性、水压、坝体结构等因素，因此需要一个相应的计算公式来进行准确计算。
浆砌石拱坝的渗漏量计算公式通常可以通过以下步骤来推导：1. 首先，考虑坝体的渗透系数，即坝体材料对水的渗透能力。
渗透系数通常可以通过实验来确定，不同类型的坝体材料有不同的渗透系数。
2. 其次，考虑水压对渗漏量的影响。
水压越大，渗漏量也会越大，因此需要考虑水压对渗漏量的影响。
3. 再次，考虑坝体的结构特性，如坝体的厚度、孔隙率等因素对渗漏量的影响。
基于以上考虑，可以得到浆砌石拱坝渗漏量的计算公式如下：Q = K A H。
其中，Q为单位时间内的渗漏量，单位为立方米每秒；K为坝体的渗透系数，单位为米每秒；A为坝体的截面积，单位为平方米；H为水压，单位为米。
通过这个公式，我们可以比较准确地计算出浆砌石拱坝的渗漏量，从而评估坝体的渗漏情况，及时采取相应的措施进行修复和加固，确保水利工程的安全运行。
在实际工程中，为了更准确地计算浆砌石拱坝的渗漏量，需要对坝体的材料特性、水压、结构特性等因素进行详细的调查和实验，以确定相应的参数值。
同时，还需要考虑坝体的运行环境、气候条件等因素对渗漏量的影响，进行综合分析和计算。
除了计算渗漏量，还需要对浆砌石拱坝的渗漏情况进行定期检测和监测，及时发现和处理渗漏问题，确保坝体的安全运行。
因此，渗漏量的计算不仅仅是一个理论问题，更是一个实际工程中需要重视的问题。
总之，浆砌石拱坝的渗漏量计算公式是一个非常重要的工程计算公式，可以帮助工程师们更准确地评估坝体的渗漏情况，及时采取相应的措施进行修复和加固，确保水利工程的安全运行。
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拱坝课程设计计算 水 工 建 筑 物 课 程 设 计 设计题目：拱坝 学院：土木建筑工程学院 班级：水电061 姓名：徐 君 学号：060807110296 指导老师：肖良锦老师 第一章 工程概况 某工程位于排坡河中游河段，以发电为主。电站装机2X630Kw，坝址以上流域面积151Km2。枢纽主要建筑物有混凝土拱坝，坝后引水式厂房等。大坝为五等5级建筑物。设计洪水（三十年一遇）367m3/s，校核洪水（二百年一遇）572m3/s。 坝址河床为较对称的V型河谷，两岸坡较陡。河床及漫滩砂砾石层厚为0~3m，弱风化层厚2~2.5m。坝后冲刷坑范围以内河床为炉山组中至厚层白云岩，其岩性坚硬致密，隐节理发育，抗冲刷强度高。 上游坝址溢流堰顶高程375.00m。 电站额定引用流量2X2.69m3/s。 该电站位于我省东部多暴雨地区，洪水强度大，流域坡度陡，汇流快，洪水陡涨陡落，枢纽建筑物布置多集中于河床。确定正常蓄水位与溢流堰顶高程平齐。 课程设计任务 根据以上提供的基本情况及地形图，布置设计混凝土拱坝。步骤如下： 1、拱坝布置的原则在地形图上布置双曲拱坝。选 择7层拱圈，坝肩及河床的开挖深度按5m，坝顶无通行汽车要求。根据布置的尺寸进行拱坝应力分析，直至满足应力要求为止。（时间2天） 2、选择坝顶溢流方式及消能方式，进行相应水力学计算。确定；孔口尺寸、闸墩宽度、上游设计水位、校核水位、下游设计水位、校核水位、工作桥。（时间1天） 3、根据布置及计算结果，要求提供以下成果。（时间2天） 拱坝平面布置图（建议比例1：200） 溢流坝剖面图（建议比例1：200） 非溢流坝剖面图（建议比例1：200） 拱坝下游立视图或展视图（建议比例1：200） 设计计算书1份
第二章 拱坝的体形和布置 2.1设计参数 坝体材料：C20混凝土，容重2.4t/m3,弹模为25.5×109(坝体弹模考虑徐变的影响，取为瞬时弹性模量的0.6--0.7)，泊松比0.167，线胀系数1×10-5/℃，导温系数3m2/月。 坝基：白云岩，容重2.5t/m3,弹模29.82×109，泊松比0.17，线胀系数1.4×10-5/℃，导温系数3m2/月。淤沙浮容重按1.3t/m3,内摩擦角14°。 温度荷载按规范(SD145-85)计算，封拱灌浆温度取8～12℃。 2.2控制指标 大坝拱肩稳定及应力控制指标均严格按照《混凝土拱坝设计规范》（SD145-85）执行，见表2-1、2-2。 表2-1 抗滑稳定安全系数表 类 别 荷载组合情况 安全系数 抗剪断强度'sK 基本组合 3
特殊组合 2.5
表2-2 大坝允许应力表 类 别 荷载组合情允许应 况 力 允许拉应力(kg/cm2) 基本组合 12
特殊组合 15 允许压应力(kg/cm2) 基本组合 50 特殊组合 55
2.3坝顶高程的拟定 2.3.1设计洪水位计算：
62.36169.223670QQQ总溢sm/
3
,取单宽流量
q=50sm/3，
23.750/62.361/qQL溢
m，
校核洪水位计算：
62.56669.225720QQQ总溢sm/
3
，
mqQL33.1150/62.566/溢
，
所以取L=12m, n=3, b=4m。 通过EXCEL计算，设计水位382.00，校核水位386.00
设计洪水位的计算 水位H 孔口数n 流量系数m 堰宽b 6 3 0.49 0.9 4 344.3299082 6.05 3 0.49 0.9 4 348.6429865 6.1 3 0.49 0.9 4 352.9739246 6.15 3 0.49 0.9 4 357.3226489
侧收缩系数2/3
2HgnbmQ流量 6.2 3 0.49 0.9 4 361.6890871 6.22 3 0.49 0.9 4 363.4406062 6.24 3 0.49 0.9 4 365.1949436 6.26 3 0.49 0.9 4 366.9520946
取H=7m,河底高程349.00，再往下开挖5m,坝底高程344.00堰顶高程375.00，设计水位382.00. 校核洪水位的计算 8 3 0.49 0.9 4 530.1305738 8.1 3 0.49 0.9 4 540.10152 8.2 3 0.49 0.9 4 550.1342068 8.3 3 0.49 0.9 4 560.2282565 8.4 3 0.49 0.9 4 570.3832984 8.41 3 0.49 0.9 4 571.4021431 8.42 3 0.49 0.9 4 572.4215937
所以取H=9m，堰顶高程375.00，校核水位384.00.
2.3.2坝顶高程根据各种运行情况的水库静水位加上相应超高后的最大值确定。
顶超高值Δh按下式计算(官厅水库公式) Δh=hl% + hz + hc
式中：Δh………坝顶距水库静水位高度(m)
hl%………累计频率为1%时的浪高(m) hz………波浪中心线至水库静水位的高度(m) hc………安全超高(m)：正常运用情况取0.3m，非常运用情况取0.2m。 2.3.3 波浪要素按“官厅水库”公式计算： hl = 0.0166 V5/4 D 1/3 L = 10.4(hl ) 0.8
22lzhHhcthLL
式中： L ……… 波长（m）；
D ………吹程，由坝前沿水面至对岸的最大直线距离(km) ,取为5倍坝长。 V0………计算风速(m/s)，据资料取15m/s。 2.3.4坝顶高程计算成果见下表： 计算情况 设计情况 校核情况 相应水位（m） 382 384 V0（m/s） 15 15 D（km） 0.046 0.046 hc（m） 0.3 0.2 hl%（m） 0.18 0.18 hz（m） 0.04 0.04 Δh（m） 0.52 0.042 坝顶高程（m） 382.52 384.42
结论：综合考虑后，取坝顶高程为385.0m 河床底部高程为349.0m，按地质提供的基本资料，开挖按5.0m计，则坝高为41.0m，属于中坝，在坝顶高程385.0m开挖后的河谷水平宽度为56.90m。
2.4拱坝体型设计
根据美国垦务局的建议公式进行计算：
2.4.1 坝顶厚度Tc
Tc =0.01（H+1.2L1）
式中 Tc —— 坝顶厚度（m）
H —— 最大坝高（m）= 43.7 L —— 顶拱弦长（m）= 194.50 经计算得Tc = 0.01×(41.0+1.2×56.90)=1.09m，据工程经验，拱坝顶部宽度Tc
不小于3m,取Tc =5m。
2.4.2 拱圈厚度 （1）、底拱厚度TB /1223B12T0.0012()122HHHLL
式中TB —— 坝底厚度（m） H —— 拱冠梁的高度（m）= 41.0 L1 —— 坝顶高程处拱端可利用岩基面间的河谷宽度（m）=56.90 L2-——坝底以上0.15H，即350.15高程处拱端可利用岩基面间的河谷宽度（m）=11.12 经计算得TB =2.78m。 综合考虑后，取坝底厚度为TB = 7.0m 。 （2）、0.45H高度，即高程362.45处的厚度T0.45H T0.45H=0.95TB
经计算得到T0.45H=6.65m。
2.4.3 上游面曲线初拟 参考其他工程经验及规范要求进行设计：
设 11201ZSSHDHZA
一般情况下有： β1 = 0.6 ~0.7 β2 = 0.15~ 0.2 S = 0.15 ~ 0.3 综合考虑后取参数计算如下：
mSZSmHDmHZA87.2)65.260.41(20.000.70.4117.065.260.4165.011210
由此可知，A、D、B三点的坐标为：
点号 Y Z C 0 0
A -7.0 -26.65
B -4.13 -41.0 定出A、B、C三点位置后，可按二次抛物线方程221zazay，通过三点定出上游曲线，下游用曲线拟合定出。 解出0113.0,564.021aa，计算各点坐标如下表：
Z -1.0 -3.0 -5.0 -10.0 -15.0 -20.0 -25.0 Y -0.553 -1.590 -2.538 -4.510 -5.189 -6.76 -7.038 Z -27.0 -30.0 -35.0 37.0 40.0 -41.0
Y -6.990 -6.750 -5.898 -5.398 -4.480 -4.129
2.5 拱坝布置 布置原则：坝体轮廓力求简单，基岩面、坝面变化平顺，避免有任何突变。 布置基本步骤：
1.将地形图上可利用的基岩线确定后，试定顶拱轴线位置。顶拱轴线半径可用R轴 =0.6L(L为顶拱高程处拱端可利用基岩面间的河谷宽度)拟定。将顶拱轴线在地形图上移动，调整位置，尽量使拱轴线与岩基面等高线在拱端处的交角