【正文】 目 錄 第一章 調(diào)洪演算 ......................................................... 1 調(diào)洪演算的目的 ............................................................ 1 調(diào)洪演算的基本原理和方法 .................................................. 1 調(diào)洪的基本資料 ............................................................ 3 調(diào)洪演算方案 ............................................................ 3 計算工況 ................................................................ 3 調(diào)洪演算過程計算 .......................................................... 3 調(diào)洪演算結(jié)果及其分析 ..................................................... 19 第二章 壩體剖面設(shè)計 .................................................... 20 壩頂高程 ................................................................. 20 壩頂寬度 ................................................................. 22 溢流壩段剖面設(shè)計 ......................................................... 22 上游的直線段 AB ........................................................ 22 下游直線段 CD ........................................................... 23 堰頂曲線段 BC ........................................................... 23 下游消能設(shè)計 ............................................................. 27 水力校核 ................................................................. 29 WES堰面水面線的計算 ...................................................... 31 水面線計算的目的 ....................................................... 31 基本資料 ............................................................... 31 計算過程 ............................................................... 31 成果整理 ............................................................... 35 第三章 荷載計算及組合 ................................................... 36 設(shè)計情況下主要荷載標準值的計算 ........................................... 36 壩體自重 ............................................................... 36 靜水壓力 ............................................................... 37 揚壓力 ................................................................. 38 泥沙壓力 ............................................................... 39 其他荷載 ............................................................... 41 ...................................................... 41 壩體自重 ............................................................... 41 靜水壓力 ............................................................... 42 揚壓力 ................................................................. 42 泥沙壓力 ............................................................... 44 浪壓力 ................................................................. 44 其他荷載 ............................................................... 45 第四章 穩(wěn)定分析 ........................................................ 46 .............................................................. 46 設(shè)計情況下非溢流壩段最高 壩段計算 ......................................... 47 校核情況下非溢流壩段最高壩段計算 ......................................... 47 第五章 應(yīng)力分析 ........................................................ 48 應(yīng)力計算 ................................................................. 48 設(shè)計情況下考慮揚壓力時的應(yīng)力計算 ....................................... 48 校核情況下考慮揚壓力時的應(yīng)力計算 ....................................... 66 第一章 調(diào)洪演算 調(diào)洪演算的目的 根據(jù)水位～庫容曲線以及沙沱壩址設(shè)計洪水過程線，孔口尺寸 、孔數(shù)以及堰頂高程，利用調(diào)洪演算來確定設(shè)計洪水位和校核洪水位，為后面壩頂高程的確定奠定基礎(chǔ)。 調(diào)洪演算的基本原理和方法 (a)根據(jù)庫容曲線 ZV，以及用水力學(xué)公式計算 QZ關(guān)系 3 / 22q B m g H?? 式中： q—— 過堰流量，單位為： 3 /ms B—— 過水斷面寬度，單位為 m； m—— 堰的流量系數(shù)； ? —— 局部水頭損失系數(shù)； H—— 堰頂全水頭，單位為 m。 (b)分 析確定調(diào)洪開始時的起始條件，起調(diào)水位 357m。 (c)本次調(diào)洪計算采用《水能規(guī)劃》書中介紹的列表試算法計算，依據(jù)書中所給的水庫洪水調(diào)節(jié)原理，采用水量平衡方程式 ： 211 2 1 211( ) ( )22 VV VQ q Q Q q q tt? ?? ? ? ? ? ? ??? 式中： 1Q ， 1Q —— 分別為計算時段初、末的入庫流量（ 3/ms）； Q —— 計算時段中的平 均入庫流量（ 3/ms ），它等于 ( 1Q + 1Q )/2； 1q , 2q —— 分別為計算時段初、末的下瀉流量（ 3/ms ）； q —— 計算時段中的平均下瀉流量（ 3/ms ），即 q = ( 1q + 2q )/2； 1V ， 2V —— 分別為計算時段初、末的水庫的蓄水量（ 3m ）； Δ V—— 為 2V 和 1V 之差； Δ t—— 計算時段，一般取 1～ 6小時，需化為秒數(shù)。 采用開敞式溢流時，利用下式計算 3 / 202Q nb m g H?溢 ＝ 式中： Q溢 —— 溢流流量，單位為 : 3/ms n—— 為閘孔數(shù)； b—— 過水斷面寬度，單位為 m； m—— 堰的流量系數(shù)，本設(shè)計中取 ； ? —— 側(cè)收縮系數(shù)，根據(jù)閘墩厚度及 墩頭形狀而定，ε在（ ~）中取值，本設(shè)計中取； 0H—— 堰頂全水頭，單位為 m。 計算說明： a)由洪水資料獲得入庫洪水量； b)時段平均入庫流量：由前、后時的入庫洪水量取平均值得到； c)下泄水量：由水庫水位確定 (水庫水位未知 )； d)時段平均下泄流量：由前、后時的下泄流量取平均值得到； e)時段內(nèi)水庫水量變化 Δ V：由“時段平均入庫流量” “時段平均下泄流量” 3600得到； f)水庫存水量：與水庫水位有關(guān) (水庫水位未知 )。 g)由于水庫水位未知，故采用試算法，先假設(shè)一個水 庫水位，利用3 / 202Q nb m g H?溢 ＝ ,可求出一個對應(yīng)的下瀉流量，即可求出該對應(yīng)時段的平均下瀉流量，水量平衡方程式：211 2 1 211( ) ( )22 VV VQ q Q Q q q tt? ?? ? ? ? ? ? ??? 即可求出水庫蓄水量變化值，亦就可求出水庫存水量。再根據(jù)庫容曲線 ZV曲線，查出水庫水位，若與假設(shè)相同，則假設(shè)正確。 調(diào)洪的基本資料 調(diào)洪演算方案 調(diào)洪演算方案擬定如下，共有兩個方案，詳細情況列于表 11。 表 11 調(diào)洪演算方案 方案 堰頂高程 (m) 孔口尺寸 (m) 孔數(shù) 方案一 346 16? 18 9 方案二 15? 23 7 注： 16? 18表示孔口尺寸 (m)(寬高 )，即寬 16m，高 18m 計算工況 計算工況分校核和設(shè)計兩種，由設(shè)計規(guī)范可知：混凝土壩按 500 年一遇（ P=%）洪水設(shè)計， 2021 年一遇（ P=%）洪水校核。 調(diào)洪演算過程計算 方案一 :溢洪道堰頂高程 345m,采用八孔 16m?20m(寬 ? 高 )的弧形門控制，計算過程如下： 12 最大泄流量計算表 計算公式為： 3 / 202Q nb m g H?溢 ＝ 側(cè)收縮系數(shù) ? = 流量系數(shù) m= z q 2q 3q 4q 5q 6q 7q 8q 9q 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 表 13 設(shè)計工況計算表（ P=%） 時間 入庫洪水量 平均入庫流量 下泄流量 平均下泄流量 時段庫容變換量 庫容 水位 t(h) Q(m3/s) (m3/s) q(m3/s) (m3/s) △ V(億 m3) V(億 m3) z(m) 724 19 9460 724 22 10100 725 1 11100 725 4 12100 725 7 13800 725 10 15300 725 13 16200 725 16 16400 725 19 16500 363 364 365 725 22 16600 726 1 17100 726 4 17800 726 7 18600 726 10 19700 726 13 21000 726 16 22400 726 19 24000