水庫樞紐土石壩設(shè)計計算書

PAGEPAGE28土石壩設(shè)計計算算說明書一、基本資料1.1工程概概概況S水庫位于G縣縣縣城西南33公里處的的S河中游，該該該河系睦睦水的的主要支支流，全全長28公里，流流域面積積為5556平方方公公里，壩壩址以以上控制制流域域面積43311平方公里里；；沿河道道有地地勢比較較平坦坦的小平平原，地地勢自西西南向向東由高高變低低。河床床比降降3‰，河流發(fā)發(fā)源源于蘇塘塘鄉(xiāng)大大源錠子子，整整個流域域物產(chǎn)產(chǎn)豐富，土土地地肥沃，下下游游盛產(chǎn)稻稻麥，上上游蘊藏藏著豐豐富的木木材、竹竹子等土土特產(chǎn)產(chǎn)。由于S河為山區(qū)區(qū)區(qū)性河流流，雨雨后山洪洪常給給農(nóng)作物物和村村鎮(zhèn)造成成災害害，另外外，當當雨量分分布不不均時，又又易易造成干干旱現(xiàn)現(xiàn)象，因因此有有關(guān)部門門對本本地區(qū)作作了多多次勘測測規(guī)劃劃以開發(fā)發(fā)這里里的水利利資源源。1.2樞紐任務務務樞紐主要任務以以以灌溉發(fā)發(fā)電為為主，并并結(jié)合合防洪、航航運運、養(yǎng)魚魚及供供水等任任務進進行開發(fā)發(fā)。根據(jù)初步規(guī)劃，本本工程灌溉面面積為20萬畝，裝裝機72000千瓦。防洪洪方面，由于于水庫調(diào)洪作作用，使S河下游不致致洪水成災，同同時配合下游游睦水水利樞樞紐，對睦水水下游也能起起到一定的防防洪作用，在在流域9000m3/s。在航運運方面，上游游庫區(qū)能增加加航運里程220公里，下下游可利用發(fā)發(fā)電尾水等航航運條件，使使S河下游四季季都能筏運，并并擬建竹木最最大過壩能力力為25噸的筏道道。1.3地形、地地地質(zhì)概況況1.3.1地形形形情況庫區(qū)屬于低山區(qū)區(qū)區(qū)，兩岸岸山體體雄厚，分分水水嶺山頂頂高程程在5500mm~7550mm左右。山山體體多呈北北東向向展布，山山高高坡陡，坡坡度度在30°°~~50°°，局局部60°°~~70°°，地地形險峻峻。庫庫區(qū)植被被茂盛盛。沿河河兩岸岸沖溝發(fā)發(fā)育，以以北東—南西向為為主主?；鶐r巖在河河流兩岸岸及沖沖溝處出出露良良好。壩址附近河流流流流向總體體向南南，河床床寬約約8-155mm。兩岸山山體體雄厚，山山頂頂高程在在3770m以上上。壩壩址兩岸岸上、下下游均發(fā)發(fā)育有有沖溝，沖沖溝溝切割深深度220m左右右。1.3.2地質(zhì)質(zhì)質(zhì)情況庫區(qū)地質(zhì)構(gòu)造以以以斷層和和裂隙隙為主，斷斷裂裂構(gòu)造較較為發(fā)發(fā)育，以以小斷斷層為主主，未未發(fā)現(xiàn)有有區(qū)域域性大斷斷裂通通過。庫庫區(qū)主主要發(fā)育育以下下幾組節(jié)節(jié)理裂裂隙：①北東東組：產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)狀N700～80°EE//NW∠65～85°，裂裂面面平直，閉閉合合～微張張，延延伸長短短不一一，約3～4條/m。②北西組：產(chǎn)狀N30～4440°WW/SSW∠50～75°、NE∠65～85°，裂裂面面平直～～稍起起伏，閉閉合～～微張，延延伸伸一般較較短，約約4～5條/m。產(chǎn)狀N60～7770°WW/NNE∠50～75°，裂裂面面平直，閉閉合合～微張張，延延伸一般般較長長，約3～4條/m。壩址區(qū)斷裂構(gòu)造造造不發(fā)育育，勘勘察所發(fā)發(fā)現(xiàn)的的斷層構(gòu)構(gòu)造均均分布在在壩址址下游,有北東和和北北西兩組組。在壩址區(qū)地震折折折射時距距曲線線，未發(fā)發(fā)現(xiàn)明明顯的時時間間間隔變緩緩跳躍躍點，推推測所所測量的的物探探剖面中中沒有有斷裂構(gòu)構(gòu)造帶帶。1.4水文、氣氣氣象1.4.1水文文文該水流域缺乏實實實測洪水水資料料，壩址址的設(shè)設(shè)計洪水水本次次對可行行性研研究階段段推理理公式法法和綜綜合單位位線法法進行復復核計計算。又又采用用C站實測洪洪水水進行水水文比比擬法計計算，作作為比較較復核核其成果果與推推理公式式法十十分相近近，為為使各階階段成成果統(tǒng)一一，仍仍采用推推理公公式法計計算成成果，見見表11。表1設(shè)計洪水洪洪峰峰流量成果果果表（單單位：：m3/ss）頻率（%）0.20.330.5123.33520推理公式法15801470138012301070961871562本工程大壩防洪洪洪設(shè)計標標準為為30年一遇遇，校校核標準準為2200年一一遇遇，因此此，設(shè)設(shè)計洪水水洪峰峰流量為為9661m3/s，校核核洪洪水洪峰峰流量量13800mm3/s.1.4.2氣象象象工程所在地屬亞亞亞熱帶氣氣候，冬冬半年受受東北北季風控控制，氣氣候寒冷冷略干干燥，夏夏半年年受西南南和東東南季風風控制制，氣候候炎熱熱多雨。多多年年平均氣氣溫220.22℃。年極端端最最高氣溫溫399.2℃，年極端端最最低氣溫溫-55.1℃。年平均均降降雨量在在18897..8mmm，最大大降降雨量288559mmm，最最小降雨雨量8827mmm。降降雨量年年內(nèi)分分配不均均，4～9月雨量量占占全年降降雨量量的75%%，10月～3月占全年年的的25%。多多年年平均相相對濕濕度77%%。多年年平均最最大風風速14..33m/ss。多多年平均均蒸發(fā)發(fā)量121100mm。1.5其它(1)壩頂無無無交通要求求(2)對外交交交通情況水路：由B城至至至溪口為為南江江段上水水，自自溪口至至C城系睦水水主主流，為為內(nèi)河河航運，全全長長256公里里，可可通行3~~66噸木船，枯枯枯水季只只能通通行3噸以下船船只只，水運運較為為困難。公路：附近公路路路線為AFF干道，B城至C城段全長長3665Kmm，晴晴雨暢通通無阻阻，但目目前CC城至壩址址尚尚無公路路通行行。鐵路：D城為樂樂樂萬鐵路路車站站，由B城至D城180KKmm，至工地地有有53公里。(3)地震：：：本地區(qū)為為55~6度，設(shè)設(shè)計時可可不考考慮。二、設(shè)計數(shù)據(jù)2.1工程等級級級：根據(jù)據(jù)規(guī)范范自定2.2水庫規(guī)劃劃劃資料(1)正常水水水位：29955m；(2)最高洪洪洪水位（校校核核）：29988.855m；；(3)死水位位位：2855..0m；(4)灌溉最最最低庫水位位：：284..00m；(5)總庫容容容：4444萬m3；(6)庫容系系系數(shù)：0..000177；(7)設(shè)計引引引用流量QQ==9.887mm3/ss(8)風速風向向向多年平均風速111.8mm/ss，多年平平均均最大風風速114.33m//s，歷年年最最大風速速200.7mm/ss。最多風向為東北北北風。(9)吹程可取取取正常蓄水水位位時的河河谷寬寬度的5倍進行計計算算。(10)水位及及及淤砂高程程上游正常蓄水位位位相應下下游最最低水位位：2260..000m上游設(shè)計洪水位位位相應下下游水水位：26699.044m上游校核洪水位位位相應下下游水水位：27700.700m死水位：28555.000m相相應下游游水位位：2600..00mm上游淤砂高程：：：280..000m2.3樞紐組成成成建筑物物(1)大壩：：：布置在11##壩軸線上上；；(2)溢洪道道道：堰頂高高程程為2955mm；(3)水電站站站：裝機容容量量36000千瓦瓦，2臺機組，主主主廠房由由主機機間和安安裝間間兩部分分組成成，其中中主機機間尺寸寸為長長×寬×高=27..00m×116..0m××199.3mm，安安裝間尺尺寸為為長×寬×高=8.9988m×116..0m××199.3mm；(4)灌溉：：：主要灌區(qū)區(qū)位位于河流流右岸岸；(5)水庫放放放空隧洞：：為為便于檢檢修大大壩和其其它建建筑物，擬擬利利用導流流隧洞洞作放空空洞，洞洞底高程程為2277..0mm，洞直徑徑為為1.0mm。2.4筑壩材料料料樞紐大壩采用當當當?shù)夭牧狭现螇?，?jù)初初步勘勘察，土土料可可以采用用壩軸軸線下游游1..5～3.5公里里的的丘陵區(qū)區(qū)與平平原地帶帶的土土料，且且儲量量很多，一一般般質(zhì)量尚尚佳，可可作筑壩壩之用用。砂料料可在在壩軸線線下游游1～3公里河灘灘范范圍內(nèi)及及S河出口處處兩兩岸河灘灘開采采。石料料可以以用采石石場開開采，采采石場場可用壩壩軸線線下游左左岸山山溝較合合適，其其石質(zhì)為為石灰灰?guī)r、砂砂巖，質(zhì)質(zhì)量良好好，質(zhì)質(zhì)地堅硬硬，巖巖石出露露，覆覆蓋淺，易易開開采。(1)土料：：：主要有粘粘土土和壤土土，儲儲量多，質(zhì)質(zhì)量量尚佳，可可作作為筑壩壩材料料，其性性能見見表2；(2)砂土：：：可從壩上上下下游0.33~~3.55公里里河灘上上開采采，儲量量多，可可供筑壩壩使用用，見表表3；(3)石料：：：石質(zhì)為石石灰灰?guī)r及砂砂巖，質(zhì)質(zhì)地堅硬硬，儲儲量豐富富，性性能見表表4。表2土料特特特性表土壤類別干容重()最優(yōu)含水率(%%%)孔隙率n(%)))內(nèi)摩擦角粘聚力C（Kpppa）滲透系數(shù)k（cccm/ss）粘土15.4254037壤土15.814.541.712坡土16.022.539.8(濕)(干)7.5（濕）表3砂土特特特性表土壤類別干容重孔隙率n(%)))內(nèi)摩擦角滲透系數(shù)k（cccm/ss）浮容重砂土1640.610.06表4石料特特特性表干容重()孔隙率n(%)))內(nèi)摩擦角1833三、樞紐布置3.1工程等別別別及建筑筑物級級別3.1.1水庫庫庫樞紐建建筑物物組成根據(jù)水庫樞紐的的的任務，該該樞樞紐組成成建筑筑物包括括：攔攔河大壩壩、溢溢洪道、水水電電站建筑筑物、灌灌溉渠道道、水水庫放空空隧洞洞（擬利利用導導流洞作作放空空洞）、筏筏道道。3.1.2工程程程規(guī)模根據(jù)《水利水電電電樞紐工工程等等級劃分分及設(shè)設(shè)計標準準》以以及該工工程的的一些指指標確確定工程程規(guī)模模如下：：（1）各效益指指標標等別：根根根據(jù)樞紐紐灌溉溉面積為20萬畝，屬Ⅲ等工程；；根根據(jù)電站站裝機機容量7200千瓦，屬Ⅴ等工程；；根根據(jù)總庫庫容為為0.044444億m3，屬Ⅳ等工程。（2）水庫樞紐紐等等別：根據(jù)據(jù)據(jù)規(guī)范規(guī)規(guī)定，對對具有綜綜合利利用效益益的水水電工程程，各各效益指指標分分屬不同同等別別時，整整個工工程的等等別應應按其最最高的的等別確確定，故故本水庫庫樞紐紐為Ⅲ等工程。（3）水工建筑筑物物的級別：：：根據(jù)水水工建建筑物級級別的的劃分標標準，Ⅲ等工程的的主主要建筑筑物為為3級水工建建筑筑物，所所以本本樞紐中中的攔攔河大壩壩、溢溢洪道、水水電電站建筑筑物、灌灌溉渠道道，水水庫放空空隧洞洞等主要要建筑筑物為3級水工建建筑筑物；筏筏道等等次要建建筑物物為4級水工建建筑筑物。3.2各組成建建建筑物的的選擇擇3.2.1擋水水水建筑物物型式式的選擇擇土石壩方案：土土土石壩對對地形形、地質(zhì)質(zhì)條件件要求低低，幾幾乎在所所有的的條件下下都可可以修建建，且且施工技技術(shù)簡簡單，可可實行行機械化化施工工，也能能充分分利用當當?shù)亟ńㄖ牧狭?，因因此造價價相對對較低，所所以以采用土土石壩壩方案，布布置置在壩址址工程程地形地地質(zhì)圖圖的1#上。3.2.2樞紐紐紐其他組組成建建筑物型型式的的選擇（1）溢洪道土石壩最適合采采采用岸邊邊溢洪洪道進行行泄洪洪，在大大壩壩壩體右岸岸，采采用正槽槽式溢溢洪道泄泄洪，泄泄水槽與與堰上上水流方方向一一致，水水流平平順，泄泄洪能能力大，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，運運行行安全可可靠，適適用于各各種水水頭和流流量。（2）灌溉引水水建建筑物采用有壓式引水水水隧洞與與灌溉溉渠首連連接。進進口設(shè)有有攔污污柵、進進水喇喇叭口、閘閘門門室及漸漸變段段；洞身身用鋼鋼筋混凝凝土襯襯砌；出出口段段設(shè)有一一彎曲曲段連接接渠首首，并采采用設(shè)設(shè)置擴散散段的的底流消消能方方式。主主要灌灌區(qū)位于于河流流右岸。（3）水電站建建筑筑物因為土土土石壩不不宜采采用壩式式水電電站，而而宜采采用引水水式發(fā)發(fā)電，所所以這這里用單單元供供水式引引水發(fā)發(fā)電。（4）過過過壩建筑筑物主要是是是筏道，采采用用干筏道道。（5）施施施工導流流洞及及水庫放放空洞洞施工導導導流洞及及水庫庫放空洞洞，均均采用有有壓式式。為便便于檢檢修大壩壩和其其它建筑筑物，擬擬利用導導流隧隧洞作放放空洞洞。3.3樞紐總體體體布置方方案的的確定擋水建筑物————土石壩，按按按直線布布置在在河彎地地段的的1#壩址線上上；；泄水建筑物————溢洪道布布置置在大壩壩右岸岸，堰頂頂高程程為295m；灌溉引水建筑物物物——引水隧洞洞緊緊靠在溢溢洪道道的右側(cè)側(cè)布置置；水電站建筑物————引水隧洞洞、電電站廠房房、開開關(guān)站等等布置置在右岸岸（凸凸岸），廠廠房房布置在在開挖挖的基巖巖上，開開關(guān)站布布置在在廠房旁旁邊；；施工導流洞及水水水庫放空空洞布布置在左左岸的的山體內(nèi)內(nèi)。四、土石壩設(shè)計計計4.1壩型選擇擇擇選擇心墻壩，心心心墻位于于壩體體中間而而不依依靠在透透水壩壩殼上，其其自自重通過過本身身傳到基基礎(chǔ)，不不受壩殼殼沉降降影響，依依靠靠心墻填填土自自重，使使得沿沿心墻與與地基基接觸面面產(chǎn)生生較大的的接觸觸應力，有有利利于心墻墻與地地基結(jié)合合，提提高接觸觸面的的滲透穩(wěn)穩(wěn)定性性；使其其因壩壩主體的的變形形而產(chǎn)生生裂縫縫的可能能性小小，粘土土用量量少，受受氣候候影響相相對小小，粘土土心墻墻冬季施施工時時暖棚跨跨度比比斜墻小小。移移動和升升高較較便利。綜綜合合以上分分析，最最終選擇擇心墻墻壩，心心墻材材料為粘粘土。4.2大壩輪廓廓廓尺寸的的擬定定大壩輪廓尺寸包包包括壩頂頂高程程、壩頂頂寬度度、上下下游壩壩坡。4.2.1壩壩壩頂高程程（1）壩壩壩頂高程程等于于水庫靜靜水位位與壩頂頂超高高之和，應應按按以下4種運用條條件件計算，取取其其最大值值：①設(shè)計洪水水位位加正常常運用用條件的的壩頂頂超高；②正常蓄水水位位加正常常運用用條件的的壩頂頂超高；③校核洪水水位位加非常常運用用條件的的壩頂頂超高；④正常蓄水水位位加非常常運用用條件的的壩頂頂超高，再再加加地震安安全加加高。當當壩頂頂上游側(cè)側(cè)設(shè)有有防浪墻墻時，壩壩頂超高高是指指水庫靜靜水位位與防浪浪墻頂頂之間的的高差差，但在在正常常運用條條件下下，壩頂頂應高高出靜水水位0.5m，在非常常運運用條件件下，壩壩頂不得得低于于靜水位位。（2）壩頂超高高的的計算①正常運用情況況況：河谷谷谷寬度B=844..95m，吹程D=5BB==4244.775m，風速取取多多年平均均最大大風速的1.5倍，W=1..55×144.33=211.445m//s，由莆田試驗站公公公式：其中Hm=111/2((H正正+H設(shè))=1//22(388.33+422.115)==400.233m可解得hm=000.199mTm＝4.4338hh0.55m解得Tm=1.9933s式中hm平均均波波高，m；Tm平平均波周期期期，sW計計計算風速速，m/s；D風風風區(qū)長度度，m；Hm水域平均均水水深，m；g重重重力加速速度，取9.811m/s22。平均波長可按式式式計算：：式中Lm平均波長長，m；H壩壩壩迎水面面前水水深，m。解得Lm=5...82mm式中e計算點處處的的風壅水水面高高度，m；D風風風區(qū)長度度，m；K綜綜綜合摩阻阻系數(shù)數(shù)，取3.6××110－6；β計計計算風向與與壩壩軸線法法線的的夾角，(°)。式中Rm平均波浪浪爬爬高，m；m單單單坡的坡坡度系系數(shù)，若若坡角角為α，即等于cotα；KΔ斜斜坡的糙率率率滲透性性系數(shù)數(shù)，根據(jù)據(jù)護面面類型由由表A.1..112－1查得；Kｗ經(jīng)經(jīng)驗系數(shù)，按按表A.1.112－2查得。表A.1.1222－1糙率及滲滲透透性系數(shù)KΔ護面類型KΔ光滑不透水護面面面(瀝青混凝凝土)1.00混凝土或混凝土土土板0.90草皮0.85～0...90砌石0.75～0...80拋填兩層塊石(((不透水基基礎(chǔ))0.60～0...65拋填兩層塊石(((透水基礎(chǔ))0.50～0...55表A.1.1222－2經(jīng)驗系數(shù)Kｗ≤11.522.533.54≥5Kｗ1.001.021.081.161.221.251.281.30最后可解得：eee=0..00000889mmRRm=0.2277m②非常運用情況況況對于非常運用情情情況，風風速取取多年平平均最最大風速W=144..3m//s，其他數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)均與正正常運運用情況況下相相同，同同理，可可解得：：hm=0.1555mTmm=1..722sLmm=4..622me=0.000004mRm=0.2211m土石壩的安全加加加高A正常運用用情情況取0.7，非正常常運運用情況況取0.4則由d=Rmm++e+A可得d正常運用用情情況下取0.977m，非常運運用用情況取0.611m。綜上，壩頂高程程程應按（1）中的四四種種運用條條件計計算，取取最大大值：①設(shè)計洪水位加加加正常運用用下下的壩頂頂超高高=2988..05++0..97==2999.002mm②正常蓄水位加加加正常運行行條條件下的的壩頂頂超高=2955++0.997==2955.998m③校核洪水位加加加非正常運運用用條件下下的壩壩頂超高=2988..85++0..61==2999.446mm④正常蓄水位加加加非正常運運用用條件下下的壩壩頂超高=2955++0.661==2955.661m根據(jù)規(guī)范，防浪浪浪墻高度度取1-1..22m，取防浪浪墻墻的高度1.2m，所以壩壩頂頂高程299..446-11.22=2998..26m，因壩頂頂高高程低于于校核核洪水位位，故故取壩頂頂高程程為299..55m。壩基面為滿足防防防滲要求求，開開挖至燕燕山三三期巖體體，q>5LLu的分界線線，此此時壩基基面高高程256..77m，壩高42.88m，壩基面面亦亦可以當當做不不透水地地基處處理。4.2.2壩頂頂頂寬度本壩壩頂無交通通通要求，對對中中低壩，壩壩頂頂寬度B取5-100m，這里取B=8m。4.2.3壩坡坡坡根據(jù)土石壩工程程程實踐經(jīng)經(jīng)驗，采采用土料料時，上上游坡率率常用用1:2..55-1::3..5，取1:3..0，下游坡坡率率常用1:2..00-1::3..0，取1:2..55,下游壩坡坡修修建一條條馬道道，馬道道高程程可取277m，寬度可可取2m。經(jīng)計算得上游壩壩壩坡第一種種工況（上游游正正常蓄水水位+下游相應應的的最低水水位）穩(wěn)定定系數(shù)K=1..72>KK’=1.1196第二種工況（上上上游校核核水位位+下游相應應水水位）穩(wěn)定定系系數(shù)K=1..662>KK’=1.11004，故上游游壩壩坡穩(wěn)定定。下游壩坡第一種種種工況（上上游游正常蓄蓄水位位+下游相應應的的最低水水位）穩(wěn)定定系數(shù)K=1..36>KK’=1.1196第二種工況（上上上游校核核水位位+下游相應應水水位）穩(wěn)定定系系數(shù)K=1..330>KK’=1.11004，故下游游壩壩坡穩(wěn)定定。所以，所選坡率率率符合穩(wěn)穩(wěn)定要要求。4.3防滲體設(shè)設(shè)設(shè)計（1）防滲體尺尺寸寸土質(zhì)防滲體的尺尺尺寸應滿滿足控控制防滲滲比降降和滲流流量要要求,還要便于于施施工。心心墻頂頂部考慮慮機械械化施工工的要要求，不不小于于3m，這里取4m。上下游最大作用用用水頭差差，H=29955-2660==35m，粘土心心墻墻的容許許滲透透坡降[J]==4，故心墻墻平平均厚度T=H//[[J]==355/4==8..75m。心墻底寬為8...75××2--4=113..5m，這里取取底底寬為14m，坡率m=1::00.12。（2）防滲體超超高高防滲體頂部在靜靜靜水位以以上超超高，對對于正正常運用用情況況心墻為0.3--00.6m，對3級壩取0.3m，最后防防滲滲體頂部部高程程取為298..005+00.33=2998..35m。（3）防滲體保保護護層根據(jù)SL27744-200001《碾壓式式土土壩設(shè)計計規(guī)范范》知心心墻頂頂部應設(shè)設(shè)保護護層，防防止冰冰凍和干干裂。保保護層可可采用用砂或者者碎石石，其厚厚度不不小于該該地區(qū)區(qū)的凍結(jié)結(jié)或干干燥深度度，由由工程經(jīng)經(jīng)驗取取1.155m，上部碎碎石石厚0.655m，下部礫礫石石石厚0.500m。具體見見壩壩頂構(gòu)造造。（4）排水設(shè)施施選選擇①棱體排水：可可可降低浸潤潤線線，防止止壩坡坡凍脹和和滲透透變形，保保護護下游壩壩腳不不受尾水水沖刷刷，有支支撐壩壩體增加加壩體體穩(wěn)定的的作用用，且易易于檢檢修，是是效果果較好的的一種種排水形形式。由由上可知知，此此處選用用棱體體排水。②堆石棱體排水水水尺寸頂寬2.0m，內(nèi)內(nèi)內(nèi)坡1：1.1，外坡1：1.5，頂部高高程程須高出出下游游最高水水位不不小于0.5m，此處取1m,所以頂部部高高程為270..77+1..0==2711.77m。4.4細部構(gòu)造造造4.4.1頂部部部構(gòu)造壩頂護面采用密密密實的砂砂礫石石、碎石石，以以適應壩壩的變變形，并并對防防滲體起起保護護作用。防防浪浪墻采用C20水泥漿砌砌石石，高于于壩頂頂1.2m，為了便便于于排水，壩壩頂頂做成自自上游游向下游游傾斜斜2%的坡，將將壩壩頂雨水水排向向下游壩壩面排排水溝。墻墻身身每隔15m布置一道道設(shè)設(shè)有止水水的沉沉陷縫。見見下下圖：4.4.2護坡坡坡設(shè)計1、上游護坡：：：由于堆石石護護坡不要要人工工鋪砌，即即可可大大節(jié)節(jié)約人人力，又又可加加快施工工速度度，故采采用堆堆石做上上游護護坡，護護坡范范圍上部部自壩壩頂起與與防浪浪墻連接接，下下部一直直延伸伸至壩腳腳，堆堆石厚度度可取取為0.6m，堆石下下部部設(shè)厚度度為0.255m的碎石和0.2m的粗砂墊墊層層。見下下圖：：2、下游護坡:::下游設(shè)厚厚度度為0.3m的碎石護護坡坡，護坡坡下面面設(shè)厚度度為0.3m的粗砂墊墊層層。見下下圖：：4.4.3馬道道道和壩面面排水水設(shè)計1、馬道下游游游馬道高程程為為277m，寬2m。2、壩面排水水在馬道內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)設(shè)縱向向梯形形排水溝溝，上上寬1.2m，底寬0.4m，深0.3m。壩體與與岸岸坡連接接處設(shè)設(shè)置排水水溝，并并在下游游壩坡坡中央設(shè)設(shè)置一一條橫向向排水水溝，寬0.3m，深0.2m。以排除除岸岸坡上游游下來來的雨水水。見見下圖：：4.4.4壩體體體排水為避免棱體上游游游坡腳出出現(xiàn)銳銳角，將將棱體體上游坡坡面的的下部向向下游游折進一一定的的長度，起起折折點高程程為261..77m，折進坡坡度度為1:1..11.具體見下下圖圖，棱體體與壩壩體以及及土質(zhì)質(zhì)地基之之間均均應設(shè)置置反濾濾層。見見下圖圖：4.4.5反濾濾濾層被保護的土為無無無粘性土土料，由由于原始始設(shè)計計資料中中沒有有提供各各土、砂砂、石料料的顆顆粒級配配情況況，這里里無法法用計算算的方方法進行行反濾濾層的設(shè)設(shè)計，只只能考慮慮相關(guān)關(guān)規(guī)范和和已建建工程進進行初初步設(shè)計計。初初步擬定定分析析結(jié)果為為：垂垂直或傾傾斜反反濾層不不小于于0.5m，取0.8m，反濾層層一一般為1-3層級配均均勻勻的、耐耐風化化的砂、礫礫、卵卵石或碎碎石構(gòu)構(gòu)成每層層粒徑徑隨滲流流方向向而增大大。見見下圖：：4.4.6壩體體體與地基基、兩兩岸的連連接處處理1、河槽處水流流流長年沖刷刷，基基巖裸露露，抗抗風化能能力強強，吸水水量也也較低，故故只只需清除除覆蓋蓋層即可可，挖挖至燕山山三期期不透水水層。壩壩址區(qū)斷斷裂構(gòu)構(gòu)造不發(fā)發(fā)育，地地質(zhì)條件件良好好，無需需特殊殊處理，僅僅對對巖面不不平整整或存在在微小小裂縫處處進行行灌漿處處理。2、壩體與地基基基及岸坡的的連連接：壩壩斷面面范圍內(nèi)內(nèi)的巖巖石壩基基與岸岸坡，應應清除除其表面面松動動的石塊塊，凹凹處積土土和凸凸出的巖巖石。并并對表面面進行行壓實處處理，粘粘土心墻墻與岸岸坡結(jié)合合處，將將心墻加加寬，并并在岸坡坡上修修建混凝凝土齒齒墻，同同時，增增設(shè)反濾濾層。五、滲流計算5.1滲流計算算算的基本本假定定（1）心墻采用用粘粘土料，滲滲滲流系數(shù)k=1××110-6，壩殼殼采采用砂土土料，滲滲流系數(shù)k=1××110-2，兩者者相相差104倍，可以以把把粘土心心墻看看作相對對不透透水層，因因此此計算時時可以以不考慮慮上游游楔形降降落水水頭的作作用。下下游設(shè)有有棱體體排水，可可近近似的假假設(shè)浸浸潤線的的溢出出點為下下游水水位與堆堆石棱棱體內(nèi)坡坡的交交點。下下游壩壩殼的浸浸潤線線也較平平緩，接接近水平平，水水頭主要要在心心墻部位位損失失。（2）土體中滲滲流流流速不大大大且處于于層流流狀態(tài)，滲滲流流服從達達西定定律，即即平均均流速v等于滲流流系系數(shù)k與滲流比比降i的乘積，v=ki。（3）發(fā)生滲流流量量時土體，孔孔隙尺寸不變變，飽和度，滲滲流為連續(xù)的的。（4）滲流計算算條條件。滲流流流計算應應考慮慮以下組組合，取取其兩種種工況況進行驗驗算：：①上游正常蓄水水水位+下游相應應的的最低水水位②上游設(shè)計水位位位+下游相應應的的水位③上游校核水位位位+下游相應應水水位這里?、?、③進進進行滲流流計算算，即：：正常蓄水位29995m，相應下下游游最低水水位260m；校核洪水位29998.885mm，相應下下游游最低水水位270..770m5.2浸潤線的的的計算（1）工況：正正常常運行①壩前水深H111=38..33m，壩后水水深H2=3.33m，防滲體體平平均厚度tc=9m，L=555..63m，k1=10-66cm/s，k2=10-22cm/s，設(shè)逸出出點點的高度度為H,由和聯(lián)立立求出H=3..443m，q=7..886×110--7m3/s。②心墻內(nèi)部浸潤潤潤線的計算算：：采用等等效矩矩形代替替梯形形心墻，其其寬寬度tc=9m，設(shè)L=tc帶入公式式,得到浸潤潤點點，便可可得到到浸潤線線。見見下表：：正常運行下心墻墻墻內(nèi)部浸浸潤線線編號12345678910X（m）0.901.802.703.604.505.406.307.208.109.00H(m)36.3534.2932.1029.7527.1924.3721.1717.4012.543.43③心墻下游側(cè)到到到下游壩坡坡浸浸潤線，也也可可按得到浸浸潤潤點，便便可得得到浸潤潤線。見見下表：：正常運行下心墻墻墻下游側(cè)側(cè)到下下游壩坡坡浸潤潤線編號12345X（m）11.1322.2533.3844.5055.63H（m）3.423.413.413.403.39（2）工況：校校核核情況①壩前水深H111=42..115m，壩后水水深H2=14m，防滲體體平平均厚度tc=9m，L=677..4m，k1=10-66cm/s，k2=10-22cm/s，設(shè)逸出出點點的高度度為H,由和聯(lián)立立求出H=144..05m，q=8..887×110--7m3/s②心墻內(nèi)部浸潤潤潤線的計算算：：采用等等效矩矩形代替替梯形形心墻，其其寬寬度tc=9m，設(shè)L=tc帶入公式式,得到浸潤潤點點，便可可得到到浸潤線線。見見下表：：校核情況心墻內(nèi)內(nèi)內(nèi)部浸潤潤線編號12345678910X（m）0.901.802.703.604.505.406.307.208.109.00H（m）40.2338.2236.1033.8431.4228.7925.9122.6518.8514.05③心墻下游側(cè)到到到下游壩坡坡浸浸潤線，也也可可按得到浸潤點，便便便可得到到浸潤潤線。見見下表表：校核情況心墻下下下游側(cè)到到下游游壩坡浸浸潤線線編號12