TL水庫重力壩樞紐設(shè)計.docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除浙江水利水電學院重力壩設(shè)計說明書 課題名稱： TL水庫重力壩樞紐設(shè)計 專業(yè)年級： 水工11-3 指導教師（簽字）： 溫新麗 學生簽字： 賈斯瑋 學 號： 201128025 設(shè)計時間：2013年 6月14日至7月5日 編寫日期： 2013年6月28日 水利工程系 目 錄第一章 基本資料 .2 第一節(jié)工程概況及工程目的.2 第二節(jié) 基本資料.2(一) 氣象3(二) 水文分析5(三) 工程地質(zhì)5(四) 當?shù)亟ㄖ牧?(五) 交通條件7(六) 施工條件7(七) 效益(以1984年價格水平及費用標準計算)7(八) 地形圖和地質(zhì)剖面圖8第二章 樞紐布置9第一節(jié)壩軸線選擇9第二節(jié) 壩型選擇9第三節(jié) 樞紐布置9（一）樞紐布置原則：10（二）主要壩段及主要建筑物的布置10第三章 壩體剖面設(shè)計 11第一節(jié) 壩體高程確定 11第二節(jié) 溢流面剖面設(shè)計 20第四章 壩體細部構(gòu)造設(shè)計與基礎(chǔ)處理24第一節(jié) 壩頂構(gòu)造24（一） 非溢流壩壩頂構(gòu)造24（二） 溢流壩壩頂構(gòu)造24（三） 分縫與止水24（四） 廊道系統(tǒng)24（五） 壩體的防滲與排水25（六） 壩基排水25（七） 地基處理25（八） 混凝土材料分區(qū)25參考文獻26第一章 基本資料第一節(jié) 工程概況及工程目的TL水庫位于QL河上，控制流域面積5 060km2，占全流域的80%。QL河水量充沛，但年內(nèi)及年際的水量分配極不均勻，必須興建大型的控制工程進行調(diào)節(jié)，豐富的水資源方可得到充分地利用。水庫主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活提供水量，結(jié)合引水發(fā)電、水面養(yǎng)殖、洪水錯峰等，可以綜合利用。供水原則是：在滿足城市生活、工業(yè)用水的同時，對農(nóng)業(yè)也給予一定的重視，特別是移民遷建灌區(qū)用水應優(yōu)先保證。樞紐工程在三個壩址選擇了二條壩線，二種壩型。I83壩線采用混凝土重力壩?！凹t層”壩線采用當?shù)夭牧蠅?。樞紐建筑物包括主壩、泄水設(shè)施及電站等。樞紐工程的推薦方案為I83壩線混凝土壩方案(見壩址位置圖1)。根據(jù)本工程的規(guī)模及其在國民經(jīng)濟中的作用，按設(shè)計規(guī)范規(guī)定，水庫樞紐工程屬大(一)型。主要建筑物按一級設(shè)計，輔助建筑物按三級設(shè)計，臨時建筑物按四級設(shè)計。第二節(jié) 基本資料(一) 氣象全流域?qū)儆诩撅L大陸性氣候，冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，年平均降水量約700mm，且多集中在夏季七、八兩月。流域多年平均氣溫為10左右，日溫度變化較大。離壩址較近的氣象站實測最高氣溫39。全年無霜期約180d，結(jié)冰期約120d，河道一般12月封凍，次年3月上旬解凍，冰厚為0.40.6m，岸邊可達1m。多年平均最大風速為23.7m/s，水庫吹程為3km。圖1 壩址位置圖 (二) 水文分析(1) 年徑流：QL河流域水量豐沛，年徑流主要由年降雨產(chǎn)生。年徑流在地區(qū)與時間上的分布與年降水基本一致。徑流在年際間變化懸殊。根據(jù)實測資料，19561982年的27年中，豐水年1977年來水量達21.34108m3，枯水年1981年僅1.667108m3，相差19.37108m3，約合12.8倍，且豐、枯水年常連續(xù)發(fā)生。壩址處多年平均年徑流量為9.6108m3。(2) 洪水：洪水一般由暴雨形成。本地區(qū)暴雨歷時短、強度大、地面坡度陡，洪峰陡漲陡落。一次洪水歷時一般為35d。洪水具有峰高量大的特點。本流域洪水多發(fā)生在七、八兩月，出現(xiàn)在七月的占34%，出現(xiàn)在八月的占66%。多年平均69月洪量占年徑流量的70%左右，三天洪量占六天洪量的70%以上，大水年尤為集中。如1962年最大六天洪量占年徑流量的比例達70%。由頻率分析法求得不同頻率的洪水結(jié)果，見表1。表1 洪水計算成果表項 目洪峰流量/(m3.s-1)洪量/108m31d3d6d30d特征值均 值2 0001.402.202.805.37CV1.351.351.351.251.00CS/CV2.502.502.502.502.50頻率(%)0.0132 04022.4335.2439.9655.400.0229 60020.7532.6536.9051.500.122 48015.7424.7328.3440.500.219 68013.7821.6524.9236.200.516 00011.2317.6020.4130.40113 2809.3014.5017.1426.10210 6807.4811.7513.9221.7057 3605.158.109.8016.20105 0003.505.506.8312.10202 9202.043.214.178.18(3) 泥沙。流域植被較好，泥沙來源在地區(qū)上分布和洪水在地區(qū)上的分布是一致的。泥沙在年內(nèi)分配比徑流更集中。汛期輸沙量約占年輸沙量的95%，而汛期沙量又都集中在幾次大洪水中。年際之間沙量變化懸殊。由統(tǒng)計分析得知，壩址處多年平均輸沙量為386104t，多年平均侵蝕模數(shù)為762t/km2，多年平均含沙量為4.0kg/m3。從泥沙的組成情況來看，泥沙顆粒較粗，中值粒徑為0.075mm，淤沙浮重度為9kN/m3，內(nèi)摩擦角為1.2。(三) 工程地質(zhì)(1) 區(qū)域地質(zhì)該水庫庫區(qū)屬中高山區(qū)，構(gòu)造剝蝕地形。QL河在本區(qū)內(nèi)河曲發(fā)育，側(cè)蝕能力較強，沿河形成不對稱河谷，由于構(gòu)造運動影響，河流不斷下切，于堆積岸形成階地，侵蝕岸形成陡岸。組成本區(qū)地層計有：太古界、下元古界、震旦系、侏羅系及火成巖侵入體和第四紀等，其中分布最廣的為震旦系地層。以太古界、震旦系、侏羅系三者與工程關(guān)系密切，為庫區(qū)的主要巖層。(2) 地質(zhì)構(gòu)造與地震本地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復雜，全區(qū)地震頻繁，特別是壩址區(qū)南段尤為突出。庫區(qū)及其周邊控制性的斷層有兩條大斷裂。第一條在壩址下游小暖泉村穿過QL河，沿線有泉群出現(xiàn)。從控制泉群、控制地貌及巖相作用分析，列為活動性斷裂較合適。第二條向北東方向延伸，在距TL水庫庫區(qū)67km處尖滅。屬第四紀以來活動性較強的斷裂，沿該斷層時有地震發(fā)生。這二條活動性斷裂在三壩址以西5km處匯而不交。按斷層交匯部分易發(fā)震的原則，這種匯而不交是值得注意的。近期壩址地區(qū)未發(fā)生大于4級以上地震，鄰區(qū)地震活動有一定影響。1983年8月經(jīng)省級地震局鑒定確定，一、二壩址位于北區(qū)，屬相對穩(wěn)定區(qū)，基本烈度為6度，三壩址位于區(qū)，基本烈度為7度。鄰區(qū)強震的影響，烈度可高達67度。(3) 庫區(qū)工程地質(zhì)條件庫區(qū)左岸非可溶性巖層廣泛分布，其中主要由云母千枚巖、石英砂巖、砂質(zhì)頁巖等組成，其透水性較小，也沒有發(fā)現(xiàn)溝通庫內(nèi)外的大斷層。因此，在非可溶性巖層分布區(qū)，沒有向庫外滲漏的可能性。庫區(qū)可溶性巖層分布不至于影響水庫蓄水，即水庫蓄水以后，向鄰谷沙河滲漏的可能性不大。經(jīng)過對庫內(nèi)斷層，灰?guī)r地區(qū)的勘探分析，水庫向外流域及下游漏水的可能性很小。庫區(qū)內(nèi)巖層抗壓強度較高，抗風化能力較強，未發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生塌滑的巖體，庫岸基本上是穩(wěn)定的。庫區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有開采價值的礦藏，不存在對庫周邊產(chǎn)生的浸沒問題。(4) 壩址壩線工程地質(zhì)條件壩址內(nèi)出露的斷裂構(gòu)造如F103、F105、F108、F112、F114、F117、F122等大小斷層共十余條，斷層走向以北西為主，北東者少，多為高角度正斷或平移正斷層。(i) F103斷層，產(chǎn)狀走向近EW，傾向N，傾角4050，逆斷層。大紅峪組第三段礫巖被切割。下盤有牽引褶曲，破碎帶寬約1020m。出露于I83壩線右岸上游約150200m，寬約1020m。(ii) F105斷層，產(chǎn)狀走向NW310，傾角8090，為平移斷層。水平斷距400m，兩側(cè)巖石破碎嚴重、無膠結(jié)現(xiàn)象，出露于I83壩線右岸壩頭附近。(iii) F108斷層，產(chǎn)狀走向NW345，傾向NE，傾角56，逆斷層。由大紅峪組第一段薄層板巖、石英砂巖逆于大紅峪組第二段中厚石英砂巖之上。破碎帶寬約6.0m、未見膠結(jié)現(xiàn)象。其中夾有30cm厚的斷層泥。斷層兩盤巖石影響帶寬10.4m。在上盤薄層板巖夾石英砂巖中有牽引褶曲。巖層有直立或倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象，具有強烈擠壓特征。(iv) 根據(jù)壩址兩岸構(gòu)造，地層巖性出露分析，推測河床中可能有順河斷層通過。原因是兩岸出露的斷裂構(gòu)造均未過河，如F103斷層走向近東西，規(guī)模較大，左岸無跡象；且地層出露兩岸高程有明顯差異。I83壩線主要工程地質(zhì)條件見表2。表2 I83壩線主要工程地質(zhì)條件地形地貌構(gòu)造剝蝕中低山地形，不對稱“U”型峽谷，右岸較陡，左岸坡緩，階地不發(fā)育。壩線長480m。覆蓋層河床57m砂石層，左岸山麓堆積31.0m。地層巖性震旦系大紅峪組第一、二段，為中厚層石英砂巖與板巖互層。巖層產(chǎn)狀層面傾向上游。軟弱夾層據(jù)平洞、豎井資料，右岸有軟弱夾層13條，系順層夾泥。左岸順層夾泥6條，切層泥3條。建議磨擦系數(shù)f0.20.24。風化情況弱風化下限、河床1028m深(高程：左邊75m，右邊55m)。左岸弱風化下限為115105m高程，右岸為120908m高程。地質(zhì)構(gòu)造右岸小斷層67條：左岸F122斷層一條。構(gòu)造簡單，基本地震烈度為6度。巖層透水層壩基下部80100m深的范圍內(nèi)W值均大于0.02l/m.min，均需灌漿處理。巖 溶I83壩線上游2km處，馬圈子電站附近見溶洞。穩(wěn)定性右壩肩上、下游存在I、II號不穩(wěn)定巖體。巖石力學指 標石英砂巖單塊巖石室內(nèi)指標：抗壓強度134338MPa.彈性模量50010 000MPa。泊桑比0.110.13。各巖層層面磨擦系數(shù)的估計建議值：(1) 石英砂巖層面磨擦系數(shù)為0.600.65，凝聚力0.380.50 MPa(2) 板巖層面磨擦系數(shù)為0.40.45，凝聚力0.330.38MPa(3) 層面夾泥膜磨擦系數(shù)為0.30.35，凝聚力0.200.27 MPa(4) 切層泥層磨擦系數(shù)為0.20.24，凝聚力0.150.18 MPa(四) 當?shù)亟ㄖ牧咸烊唤ㄖ牧戏植加趬沃穮^(qū)上、下游河灘及兩岸階地。其中土料場主要有七處。地下水位以上儲量為1 183.44104m3。砂礫卵石料場主要有八處。地下水位以上儲量為1 088.95104m3，全部儲量有待進一步探查。各料場材料的物理性質(zhì)，試驗指標等基本滿足技術(shù)要求，可作大壩混凝土骨料及圍堰土料。如采用當?shù)夭牧戏桨?，其粘性土料的儲量足以滿足施工要求。(五) 交通條件施工現(xiàn)場對外交通方便，僅需將工地與交通要道的連線公路修通即可。壩頂無重要交通要求。(六) 施工條件采用低圍堰、底孔導流、分期施工的導流方法進行施工。各項施工輔助企業(yè)、倉庫及生活等臨時建筑布置在壩址下游兩岸?；炷凉橇先∽韵掠瘟蠄觥Ｊ┕び秒娪蓜⑻锴f引接。(七) 效益(以1984年價格水平及費用標準計算)水庫建成以后，除了滿足城市生活、工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水外，還可獲得發(fā)電、防洪、養(yǎng)魚等效益，總效益是顯著的。(1) 灌溉效益。灌溉效益分析成果見表3。表3 灌溉效益分析成果表項 目旱地灌溉旱改水稻墾荒水稻灌區(qū)不灌產(chǎn)值差(元/畝)162.00354.20412.00分攤系數(shù)法畝效益(元/畝)81.00177.10206.00單方水效益(元/m3)0.250.170.17減去成本法畝效益(元/畝)124.00378.00261.00單方水效益(元/m3)0.390.260.22(2) 城市及鋼鐵基地供水效益按城市總凈產(chǎn)值中水的效益分攤系數(shù)以10%計，則每立方米水的效益為0.53元/m3。(3) 防洪效益防洪效益按建庫以后，與臨近水庫聯(lián)合運用。在削峰、錯峰過程中減少下游地區(qū)洪水災害的效益計算。水庫年平均效益為443.16萬元/年。(4) 發(fā)電效益以水電的價格代替水電的效益按0.093元/kWh計算。本水庫的規(guī)劃及建筑物特性指標見表2-4。(八) 地形圖和地質(zhì)剖面圖壩址處地形圖見附圖1，I83壩軸線地質(zhì)剖面圖見附圖2。表 水庫規(guī)劃及建筑物特性指標項 目單 位指 標備 注水位校核供水位m156.30P=0.02%P=0.1%發(fā) 電設(shè)計供水位m153.70正常蓄水位m153.20死 水 位m110.00校核尾水位m99.10設(shè)計尾水位m97.00正常尾水位m84.10壩前堆砂高程m97.60庫容總 庫 容108m314.93調(diào)洪庫容108m32.11興利庫容108m310.33死 庫 容108m30.94堆沙庫容108m311.66主壩壩 型混凝土實體重力壩壩頂高程m157.24最大壩高m89.24壩頂長度m519.00壩頂溢流孔數(shù)孔15堰頂高程m141.70每孔凈寬m15.00工作閘門尺寸mm15125啟閉機(245t固定式)臺15設(shè)計洪水下泄能力m3.s-118 276.00校核洪水下泄能力m3.s-124 527.00進水口進口底高程m90.00底孔數(shù)及尺寸孔mm456弧形工作閘門扇mm456工作門啟閉機臺4設(shè)計水位泄水能力m3/s3584校核水位泄水能力m3/s3663第二章 樞紐布置第一節(jié) 壩軸線選擇壩軸線以直線型為主，亦可適當調(diào)為彎曲型。經(jīng)論證，該庫區(qū)有三條壩線可供選擇，它們分別是83，69，50，因后兩條壩線距上下游較遠而天然建筑材料分布于壩址區(qū)上、下游河灘及兩岸階地而且后兩種壩線處于破碎巖層帶，施工較為困難，經(jīng)綜合考慮，選擇第一種壩線，天然材料中土料場主要有七處。地下水位以上儲量為1 183.44104m3。砂礫卵石料場主要有八處。地下水位以上儲量為1 088.95104m3，全部儲量有待進一步探查。各料場材料的物理性質(zhì)，試驗指標等基本滿足技術(shù)要求，可作大壩混凝土骨料及圍堰土料。如采用當?shù)夭牧戏桨?，其粘性土料的儲量足以滿足施工要求。第二節(jié) 壩型選擇該水庫庫區(qū)位于中高山區(qū)，構(gòu)造屬剝蝕地形。QL河在本區(qū)內(nèi)河曲發(fā)育，測蝕能力較強，沿河形成不對稱山谷， 重力壩主要依靠壩體自重產(chǎn)生的抗滑力來滿足穩(wěn)定要求;同時依靠壩體自重產(chǎn)生的壓力來抵消由于水壓力所引起的拉應力以滿足強度要求。其優(yōu)點是：相對安全可靠,耐久性好，抵抗?jié)B漏、洪水 重力壩漫溢、地震和戰(zhàn)爭破壞能力都比較強；設(shè)計、施工技術(shù)簡單，易于機械化施工；對不同的地形和地質(zhì)條件適應性強，任何形狀河谷都能修建重力壩，對地基條件要求相對地說不太高；在壩體中可布置引水、泄水孔口，解決發(fā)電、泄洪和施工導流等問題。缺點是：壩體應力較低，材料強度不能充分發(fā)揮；壩體體積大，耗用水泥多；施工期混凝土溫度應力和收縮應力大，對溫度控制要求高。拱壩是一種建筑在峽谷中的攔水壩,做成水平拱形,凸邊面向上游,兩端緊貼著峽谷壁。是指一種在平面上向上游彎曲，呈曲線形、能把一部分水平荷載傳給兩岸的擋水建筑，是一個空間殼體結(jié)構(gòu)。在平面上呈凸向上游的拱形擋水建筑物，借助拱的作用將水壓力的全部或部分傳給河谷兩岸的基巖。與重力壩相比，在水壓力作用下壩體的穩(wěn)定不需要依靠本身的重量來維持，主要是利用拱端基巖的反作用來支承。拱圈截面上主要承受軸向反力，可充分利用筑壩材料的強度。因此，是一種經(jīng)濟性和安全性都很好的壩型。拱壩主要的缺點是對壩址河谷形狀及地基要求較高。土石壩的優(yōu)點是：就地取材，節(jié)省鋼材水泥木材等重要建筑材料，從而減少了建壩過程中的遠途運輸；結(jié)構(gòu)簡單，便于維修和加高擴建；壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu)，有適應變形的良好性能，因此對地基的要求低；施工技術(shù)簡單，工序少，便于組合機械快速施工。缺點是壩身一般不能溢流，施工導流不如混凝土壩方便，粘性土料的填筑受氣候條件影響較大等。綜合以上各壩優(yōu)缺點，考慮該庫區(qū)位于河谷且所選壩址處于巖層破碎帶，需要部分壩段溢流，當?shù)刂尾牧陷^為豐富，因此壩型選擇實體重力壩。第三節(jié) 樞紐布置（一）樞紐布置原則：樞紐布置應遵循的一般原則是：(1) 壩址、壩及其他主要建筑物的型式選擇和樞紐布置要做到施工方便，工期短，造價低；(2) 樞紐布置應當滿足各個建筑物在布置上的要求，保證其在任何工作條件下都能正常工作；(3) 在滿足建筑物強度和穩(wěn)定的條件下，降低樞紐總造價和年運轉(zhuǎn)費用；(4) 樞紐中各建筑物布置緊湊，盡量將同一工種的建筑物布置在一起，以減少聯(lián)結(jié)建筑；(5) 盡可能使樞紐中的部分建筑物早期投產(chǎn)，提前發(fā)揮效益(如提前蓄水，早期發(fā)電或灌溉)；(6) 樞紐的外觀應與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。（二）主要壩段及主要建筑物的布置1溢流壩段的布置布置原則：溢流壩的位置應使下泄洪水時與下游平順連接，不致沖淘壩基和其他建筑物的基礎(chǔ)，其流態(tài)和沖淤不致影響其他建筑物的使用。溢流壩段分15每段長15m，2 泄水孔及導流底孔布置布置原則：泄水孔一般設(shè)在河床部位的壩段內(nèi)，進口高程、孔數(shù)、尺寸、形式應根據(jù)主要用途來選擇。狹窄河谷泄水孔宜與溢流壩段相結(jié)合，寬敞河谷二者可分開；排沙孔應盡量靠近發(fā)電進水口、船閘等需要排沙的部位。3非溢流壩的布置布置原則：非溢流壩通常布置在河岸部分并與岸坡相連，非溢流壩與溢流壩或其他建筑物相連處，常用邊墻、導墻隔開。第三章 壩體剖面設(shè)計第一節(jié) 壩頂高程確定（一）壩頂高程的擬定壩頂高程分別按設(shè)計和校核兩種情況計算。壩頂高程主要根據(jù)重力壩的級別、庫區(qū)風浪作用，按照混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范確定。一般來說，壩頂應高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻的高程應高于波浪頂高程，其與設(shè)計洪水位或校核洪水位的高差，由公式(1)計算，應選擇兩者之中防浪墻頂高程的較大值作為選定高程。 h=h1%+hz+he (1)式中 h防浪墻頂至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)； h1%波高(m)； hz 波浪中心線至正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)； he 安全超高，按表6計算。防浪墻的高度一般可取1.2m。表6 安全超高he (m)相應水位壩的安全級別IIIIII設(shè)計洪水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.3 分別按設(shè)計洪水位、校核洪水位計算：設(shè)計風速，校核風速Vo吹程3km，且， ，h為累計頻率5%的波高，由公式 設(shè)計=1.01m校核=0.71m= 1.25m =0.88m = 0.47m =0.3m安全超高由表6知he設(shè)計=0.7 he校核=0.5則設(shè)計=設(shè)+hz設(shè)計+h1%設(shè)計=153.42m校核=校+ hz校核+h1%校核=155.48m實際壩頂高程取兩者中的較大值=155.48實際壩頂高程取156m，擬定最大壩高為90（二） 壩頂寬度擬定壩頂寬度的擬定。為了適應運用和施工的需要，壩頂必須有一定的寬度。一般地壩頂寬度取最大壩高的8%10%，且不小于3m。若有交通要求或移動式啟閉設(shè)施時，應根據(jù)實際需要確定。初擬壩頂寬度為9m（三）壩坡的擬定壩體上游面取鉛直面，下游壩坡根據(jù)穩(wěn)定和應力要求確定，一般在1:0.61:0.8之間（四）上游起坡位置確定 下游起坡點的位置應根據(jù)壩的實用剖面型式、壩頂寬度，結(jié)合壩的基本剖面計算得到(最常用的是其基本剖面的頂點位于校核洪水位處)。由于起坡處的斷面發(fā)生突變，故應對該截面進行強度和穩(wěn)定校核。初擬以校核洪水位作為起坡點。壩段長度一般為1520m，主要取決于地基特性、河谷地形、溫度變化、結(jié)構(gòu)布置和澆筑能力等。（五）畫出圖形1-1（六）抗滑穩(wěn)定應力分析1.61設(shè)計情況下的應力分析計算式垂直力水平力對壩底截面形心的力臂(m)力矩(KN.m)荷載+-自重8*(156-66)*2416128.00 25.19 406242.97 (143.63-66)*(143.63-66)*0.75*24*0.554189.49 (0.54)(29100.29)（125.63-66）*（125.63-66）*0.15*24*0.58042.51 33.05 265788.16 水平水壓力P11/2*(151.7-66)2*1031157.00 26.57 827737.67 P21/2*(95-66)2*102595 7.67 19893.05 垂直水壓力Q1（143.63-66）*0.15*40*102477.31 34.98 86650.06 Q21/2*（151.7-125.63）*（151.7-125.63）*0.15*10466.71 36.91 17225.06 Q31/2*（95-66）*（95-66）*0.75*102205.53 34.25 75538.76 揚壓力U175.17*(95-66)*1018396.21 0.00 U21/2*(75.17-10)*0.3*(151.7-95)*9.85968.26 (6.92)(41312.93)U3(151.7-95)*0.3*10*9.81668.68 35.77 59682.58 U41/2*(151.7-95)*0.7*10*9.811946.79 34.10 66385.02 浪壓力Pw1/2*10*(LM/2)*(LM/2+hz+h1%)-1/8*10*LM244.50 Y1=c23-c21-(c38/2+c39+c40) Y2=c23-c21-2/3*(c38/2)3650.660594淤沙壓力Pskh=1/2*9.81501.26 493.745047.87 39.19 19646.04 3884.13 合計78360.00 33129.50 31695.25 2595 1187946.70 593964.24 45230.50 29100.50 (593982.45)抗滑穩(wěn)定校核： 33滿足抗滑穩(wěn)定要求強度校核 ：計入揚壓力時 1090.870滿足抗壓強度要求18.630滿足要求108.910滿足要求259.110滿足要求128.930滿足要求293.26134Mpa滿足要求第二節(jié) 溢流壩的剖面設(shè)計（一）溢流孔口設(shè)計擬定q設(shè)計=q校核=100 m3 /s*mQ設(shè)=QS=18276 m3 /s Q校=Qs=24527 m3 /sB設(shè)= Q設(shè)/q=18276/100=182.76 m3 /s B校= Q校/q=24527/100=245.27 m3/sb設(shè)= B設(shè)/n=182.76/15=12.184 m3/sb校= B校/n=245.27/15=16.35 m3/s 取最大的 b=16.35 m3/sH0設(shè)=10.75 mH0校=13.09 m堰頂高程=154.3-13.09=141.21 m閘門頂高程=正常蓄水位+0.3-0.5=151.2+0.5=151.7 m門高=閘門頂高程-堰頂高程=151.7-141.21=10.49 m門高取11 m堰上最大水頭Hmax=校核洪水位-堰頂高程=154.3-141.21=13.09 m定型設(shè)計水頭Hs=(75%-95%)Hmax Hmax=9.82-12.44取Hs=11 m, 11/13.09=0.84泄洪能力校核閘墩用半圓形0=0.45 k=0.4 , =1-0.2(n-1) 0+k) 設(shè)=0.94 校=0.93擬定流量系數(shù)m=0.49（二）溢流壩剖面設(shè)計溢流壩面曲線上游堰面曲線a.b-系數(shù)，a=0.28-0.30 ，=0.87+3a 根據(jù)計算為Hs=11 m，取a=0.28.代入公式計算得b=0.16橢圓方程為：WES曲線設(shè)計。原點下游采用WES曲線，其方程為n.k-系數(shù).上游面垂直時,n=1.85, k=2.0 Hs定型設(shè)計水頭.m.其坡度一般與非溢流壩下游坡率相同,即為1:0.85 =12.53 m反弧半徑確定。根據(jù)工作經(jīng)驗，挑射角為25度。挑流鼻坎應高出下游最高水位1-2m，鼻坎高程為97.1+1=98.1 m上游水面至挑坎頂部的高差H0=校核水位-坎頂高程=154.3-98.1=56.2 m B0=287.25流能比 =0.06壩面流速系數(shù)=0.92 =19.7坎頂水深 =4.33 m反弧段半徑 R=（4-10）h=17.33-43.34 取R=20 m m挑流消能計算 =71.46 m最大沖坑水墊厚度按下式估算 =85.39 由公式得 tK=27.95 消能防沖驗算 =38.62 2.5驗算滿足要求（三）溢流壩頂部布置1、閘墩閘墩的墩頭形狀，上下游均采用半圓型，其中上游布置于工作橋頂部，高程取非溢流壩壩頂高程，總長14.3m，中墩邊敦厚均取3m，溢流壩分縫設(shè)在閘孔中間，故沒有分縫，工作閘門槽深0,.8m寬1.3m，檢修閘門槽深0.5m，寬0.5m, 2、工作橋布置工作橋布置固定或移動式啟閉機，本工程采用固定式啟閉機，寬7m,高程為156m.導墻布置，邊墩向下游延伸成導墻，其中延伸挑流鼻坎末端，導墻需分縫，間距為15m,其橫斷面為梯形，頂寬厚0.5m.3.畫出圖型第四章 壩體細部構(gòu)造設(shè)計與基礎(chǔ)處理第一節(jié) 壩頂構(gòu)造（一） 非溢流壩壩頂構(gòu)造壩頂上游側(cè)應設(shè)置防浪墻，宜采用與壩體連成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻身應有足夠的厚度以抵擋波浪及漂浮物的沖擊，墻高為1.01.2m，在壩的橫縫處應留有伸縮縫，并設(shè)置止水。下游側(cè)應設(shè)置欄桿、燈柱，以保護行人和行車安全。壩頂路面應有適當?shù)臋M向坡度，并設(shè)置相應的排水設(shè)施，以便排除路面雨水。路面排水應與壩體排水連通或直接排入壩體內(nèi)。（二） 溢流壩壩頂構(gòu)造溢流壩重力壩的上部構(gòu)造，應根據(jù)運行要求布置。有交通要求時，應按公路等級設(shè)置交通橋；無交通要求時，需設(shè)置人行道。對大中型工程溢流壩，壩頂常設(shè)置門、閘墩、工作橋、啟閉機等。1、閘門布置。在工作實踐中，常把工作閘門布置在壩頂點稍偏向下游一點，以便閘門部分開啟時，能壓低水舌，使其形成貼面流，以免形成局部負壓，檢修閘門應布置在工作閘門之后。2、閘墩。閘墩形狀應使水流平順，并盡量減小對泄流能力的影響，一般采用半圓形墩頭、流線形墩尾，墩高與非溢流壩壩頂齊平或略高。墩厚應滿足強度、穩(wěn)定及門槽布置要求，弧形閘門閘墩的最小厚度為1.52.0m，如果是縫墩，墩厚要增加0.51.0m。墩長應滿足上述結(jié)構(gòu)布置要求。工作門槽寬14m；檢修門槽最小尺寸為0.5*0.5m。3、工作橋。多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，大跨度的工作橋也可采用預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。工作橋上布置啟閉機，采用移動式啟閉機時，工作橋和交通橋可以合二為一，當采用固定式啟閉機時，二者宜分開布置。工作橋和交通橋相互間的位置，應由非溢流那的交通要求確定。橋面高程:最大洪水的摻氣水面不得淹沒橋面，并使閘門吊起最后點與溢流壩水面線保持足夠的距離。（三） 分縫與止水橫縫、間距、縫寬等橫縫與壩軸線垂直。將壩體分成若干壩段，橫縫間距一般為1520m?？p距大小主要取決于地基地質(zhì)特性、河谷地形、混凝土的澆筑能力、結(jié)構(gòu)布置和溫度變化等。橫縫有永久性的和臨時性的兩種。縱縫縱縫是平行于壩軸線方向的縫，其作用是為了適應混凝土的澆筑能力、散熱和減小施工期的溫度應力，按其布置形式可分為：豎直縱縫錯縫斜縫止水、設(shè)置止水片、防水瀝青止水片及瀝青井需伸入基巖內(nèi)3050cm，止水片必須延伸到最高水位以上，瀝青井須延伸到壩頂。止水后面有時設(shè)排水孔，必要時還設(shè)檢查井，檢查井的斷面尺寸一般為1.2m*0.8m，井內(nèi)設(shè)爬梯、休息平臺，并與檢查廊道相同。（四） 廊道系統(tǒng)為了滿足帷幕灌漿、排水、觀測和檢修壩體的需要，須在壩體內(nèi)設(shè)置各種廊道或豎井，構(gòu)成廊道系統(tǒng)。基礎(chǔ)灌漿廊道設(shè)置在上游壩踵處，廊道上游側(cè)距上游壩面的距離約為0.050.1倍水頭，且不小于45m，廊道底面距基巖面不小于1.5倍廊道寬度，廊道斷面一般采用城門洞形，其寬度為2.53.0