【正文】 ard,the influence dam body should the factor ( inculd the foundation to transform, the section outline mutation,construction method and cent expect to start construction etc.),limited unit method and the experiment method and dint distribute is in the gravity dam should dint analyze of application. Draft basic principle of the gravity dam section. The basic section and practical section of the gravity concept that section is excellent to credibility design of the gravity dam,the credibility design principle,the extreme limit appearance design method. The section that leaks water the gravity dam arrange,leaking water the work characteristics of the gravity dam and leaking water the way。The choice of the single breadth discharge。The structure characteristics of the empty stomach dam。水庫(kù)主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，供秦皇島市和港口碼頭、鋼鐵基地及灤河下游地區(qū)農(nóng)業(yè)用水，結(jié)合引水發(fā)電、水面養(yǎng)殖、洪水錯(cuò)峰等，可得到綜合利用的效果。 I83壩線采用重力壩，紅層壩線采用當(dāng)?shù)夭牧蠅?。主要建筑物按一?jí)設(shè)計(jì)，輔助建筑物按三級(jí)，臨時(shí)建筑物按四級(jí)設(shè)計(jì)，洪水控制標(biāo)準(zhǔn)，混凝土攔河壩（一級(jí)建筑物）按千年一遇設(shè)計(jì)，五千年一遇校核，萬(wàn)年 一遇保壩。一次洪水歷時(shí)一般為 3~6天。 流域內(nèi)洪水地區(qū)分布主要在土門子以下。其間來(lái)沙量約占桃林口以上總輸沙量的 60~70%。從泥沙的組成情況來(lái)看，泥沙顆粒較粗，中值粒徑為 0． 0375毫米，淤沙浮容重 9kN/m3/立方米，內(nèi)摩擦角為 12度。離壩址較近的遷安站實(shí)測(cè)最高氣溫 39186。 青龍河在本區(qū)內(nèi)河曲發(fā)育，側(cè)蝕能力很強(qiáng)。 A、地質(zhì)構(gòu)造與地震烈度 桃林口水庫(kù)處于燕山沉降的中部。 秦皇島 — 建昌營(yíng)大斷裂系層深大斷裂，在壩址下游小暖泉村穿過(guò)青龍河。唐山地震以后，沿該斷層時(shí)有余震發(fā)生?？紤]樞紐重要性和水庫(kù)激發(fā)地震，大壩設(shè)計(jì)烈度提高1186。 B、庫(kù)區(qū)共策劃能夠地質(zhì)條件 地形地貌 構(gòu)造剝蝕 — 中低山地形 ,不對(duì)稱 “U” 形峽谷，右岸較陡，左岸較緩，階地不發(fā)育。如采用當(dāng)?shù)夭牧蠅畏桨?，其黏性土料的?chǔ)量足以滿足施工要求。各項(xiàng)施工輔助企業(yè)、倉(cāng)庫(kù)及生活用房等臨建設(shè)施布置在壩址下游兩岸。 灌溉效益 （見(jiàn)表 ）。 發(fā)電效益 以水電的價(jià)格代替水電的效益，按 。其中 I83 壩線為大紅峪第一層的石英砂巖與板巖互層。 3個(gè)壩段 11 條壩線的位置見(jiàn)圖 、 。厚度在3~5mm，位于基巖以下深 30m 以內(nèi)。 表 三 壩段地形、地質(zhì)、交通等條件比較表 壩 類 段 別 第一壩段 第二壩段 第三壩段 地 形 條 件 河谷較窄，適于修建混凝土壩；溢流表孔、底孔等泄水建筑物可放在主河床。蕎麥嶺處天然單薄分水嶺，是修建溢洪道或泄水洞的有利地形。工程項(xiàng)目多。壩址上游不遠(yuǎn)處是幾個(gè)斷河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 條 件 向下游。滲透性小，是天然的防滲帷幕，溢洪道位于左岸蕎麥嶺。施工場(chǎng)地狹窄。相比之下，在三道河村附近，右岸巖層傾向上游，層次分明較為完整，條件較好，故以 I83壩線作為第一壩段的代表。但從兩壩線地形、地質(zhì)等條件看，左岸都存在大暖泉、滲漏情況及單薄分水嶺（蕎麥嶺），蓄水以后的穩(wěn)定情況難以把握。最厚達(dá) 8cm，性質(zhì)松軟，表面潤(rùn)滑，摩擦系數(shù)較低且?guī)r層走向與河流平行，不宜作為壩基。 IV 壩線，位于現(xiàn)存小溢流壩下游 80 米處，壩基巖層為石英砂巖，夾有少數(shù)幾層砂質(zhì)頁(yè)巖，巖層抗壓強(qiáng)度及抗滑摩擦系數(shù)比板巖要大。 壩型選擇 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 桃林口水庫(kù)，位于北緯 40 度地區(qū)。初步考慮采用混凝土重力壩和當(dāng)?shù)夭牧蠅蝺煞N壩型作為樞紐工程壩型比較的依據(jù)。 經(jīng)過(guò)上述比較分析， I83 壩線以混凝土重力壩為宜。 因?yàn)榉且缌鲏味螢橐患?jí) 建筑物，查表 1— 11得，正常洪水位時(shí)， he =，非常洪水位時(shí)， he = (1)設(shè)計(jì)洪水位時(shí)， V=?=（ m\s）， D=3km h=?? 31 =, L=? = h0= Lh2? =178。 上游 排水管幕至上游壩面距離為作用水頭的1 15? ~1 25? 且不小于 2m，取 。 （ 2）自樁 號(hào) 0+ 至 0+； 其中溢流孔數(shù)為 15孔，每孔凈寬 15m。1y。 ( 12)178。規(guī)范規(guī)定，反弧半徑 R 可按（ 4~10） h選用， h 為校核洪水位閘門全開(kāi)時(shí)反弧段最低點(diǎn)處的水深。 洪水流量 校核 根據(jù) 21。 底流消能計(jì)算 由 《 水工建筑物 》 ??45得躍后水深 ＂ = 2 (√1 + 8 1。消力池 L=6( ＂ ? )即得 ??1 , ??2 ??3 。178所述計(jì)算校核水位的水面曲線上切點(diǎn)坐標(biāo) (17,11,43)，下切點(diǎn)坐標(biāo) (41,77,)。 得 ， h= + + (2)當(dāng) x= 時(shí)， y=, , 查 《 水工設(shè)計(jì)手冊(cè) 6》 圖 2727得 L= 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 ( )。 （ 4） 計(jì)算壩頭部點(diǎn) ?? ?? ? , ?? ? 12 , H==,查表2724由內(nèi)差法得，溢流壩頂點(diǎn)至上邊緣最大距離為 ，上切點(diǎn)為（ 17,11,43） 在 CAD 中繪出上述圖形，對(duì)一些偏差較大點(diǎn)舍去不用曲線坐標(biāo)如下： ?? ? ?? ? X 0 4 .8 Y X 0 Y X Y 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 溢流堰 面曲線形狀見(jiàn)圖 4— 1 工作閘門 本設(shè)計(jì)中采用弧形閘門，尺寸寬 高 =15 ，弧形閘門的主要特點(diǎn)是啟閉力較小，閘墩較薄，無(wú)門槽；水流平順，不易空蝕。取 h 軸 =9m。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 （ 1） 位置確定 ： 檢修閘門和工作閘門之間應(yīng)留有 1~3m 的凈距，以便檢修，即工作閘門的最凸點(diǎn)距檢修門 1~3m，本設(shè)計(jì)取 1m?？p設(shè)在閘墩中間，各壩段產(chǎn)生不均勻沉陷，不影響閘門啟閉，工作可靠，缺點(diǎn)是閘墩厚度增大。閘門最大提升高度▽ 下沿 ? ▽ 較河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 此處取▽ 下沿 =▽ 較 設(shè)弧形閘門的圓心角為 Q。 ? 90176。并將這部分做到了溢流壩頂以下約一半溢流深度處， 高程為 ，坡度為： 1:1，閘墩長(zhǎng)度可由 cad中量取 。 T型梁的高度， h=（ 81~101 ） l 跨 ， l 跨 =18m，則 h=（ 81~101 ） 18=~ 取 h=2m。 工作橋截面圖見(jiàn)圖 4— 2 圖 4— 2 （ 3） 交通橋 布置在上游側(cè)取寬 7m，交通橋上有對(duì)準(zhǔn)檢修閘門的活動(dòng)面板，以便檢修閘門提升檢修閘門用門機(jī)設(shè)備，不設(shè)專門啟閉設(shè)備， T 型梁梁肋中距 =行車軌道軌距，梁高 h=2m,梁肋寬 ??寬 。根據(jù)以上情況和資料選定工作閘門上用 15 臺(tái) 2 45T 的卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，檢修閘門用門機(jī)設(shè)備，不設(shè)專門的啟閉設(shè)備。 說(shuō)明：由于底孔水頭很高，故孔內(nèi)水流流速較高，容易產(chǎn)生負(fù)壓，空蝕和振動(dòng)，因此，必須精心進(jìn)行體形設(shè)計(jì)，保證水流平順，減少或避免產(chǎn)生負(fù)壓，空蝕和振動(dòng)等不利現(xiàn)象。式中， A為圓孔直徑， a取 ；泄水孔斷面為矩形時(shí)，對(duì)于進(jìn)口底曲線 A為孔高 h， a取 ? ?41~31 ；對(duì)于進(jìn)口兩側(cè)壁曲線， A為孔寬，a采用 1 3? 。 底孔消能計(jì)算 : 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 由《水工建筑物》 ??45得躍后水深， ＂ 2 (√1 + 8 1。 得 ? 12， ， +12 + , 得 d=。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 洞身設(shè)計(jì) ： 采用矩形斷面，孔頂為圓形時(shí)，其拱腳距水面高度可取大流量時(shí)不摻氣水深 20％30％ ,詳見(jiàn) 《 水工建筑物 》 ??55,水面不摻氣高度為 6m，孔頂?shù)墓澳_距水面高度為,在此取 ， 拱頂 90+ 6++ 52 100m。 根據(jù) 2 小時(shí)內(nèi)充滿檢修閘門和工作閘門中間的空間來(lái)計(jì)算 d，充水體積取 F點(diǎn)以上棱臺(tái)體積。 , q= 3 ? , ＂ 。 進(jìn)口橢圓段曲線坐標(biāo)如下： x 6 5 4 3 2 1 0 y 0 無(wú)壓明流段設(shè)計(jì) ： 由《水工建筑物》 ??55得泄水孔底坡按拋物線 x=√ 設(shè)計(jì)。 ： 進(jìn)水口曲線體型設(shè)計(jì) ： 為使水流平順，減少局部水頭損失，提高泄洪能力，防止孔壁空蝕，進(jìn)水口表面輪廓應(yīng)盡量符合流線變化規(guī)律。 底孔的位置 ： 進(jìn)口高程取為 90m，從上游立視圖面，從左岸樁號(hào)為 0+ 到樁號(hào) 0+，共長(zhǎng) 44m， 4個(gè)底孔，其斷面尺寸為 5 6m(寬高 )。 交通橋截面見(jiàn)圖 4— 3 工作橋 1河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 圖 4— 3 啟閉設(shè)備 水工建筑物對(duì)啟閉設(shè)備的主要要求為：（ 1）工作安全可靠 （ 2）機(jī)械效率高（ 3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量小，造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用低：（ 4）操作方便（ 5）外觀整潔，體積小，占地面積等。 本設(shè)計(jì)中采用的是固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，需在啟閉機(jī)基礎(chǔ)螺栓位置設(shè)置中橫梁，其截面尺寸可稍小些，其梁肋中距應(yīng)與啟閉機(jī)基礎(chǔ)羅栓位置相吻合，因?yàn)檫x的是（ 2 45T）固定式啟閉機(jī)，根據(jù)資料可得其縱向螺栓距離為 2m，橫向 ，故縱梁的中距可取 2m，中橫梁梁肋中距 。 （ 2） 工作橋 弧形閘門一般采用固定式啟閉機(jī)，為將閘門吊至溢流水面以上，需將工作橋提高工作橋的每孔用兩根預(yù)制得 T梁 裝配而成，梁高一般可取為跨度的（ )81~101 肋寬約為梁高的（ )~41 。 ， 即 o 則工作橋下緣距門軸高度（即閘墩頂距門軸的高度）為： h 墩 =h4+1= 其高程為：▽ 墩 =+h 墩 = （ a） 閘墩長(zhǎng)度的計(jì)算 根據(jù)已建工程經(jīng)驗(yàn)：為保證門軸的穩(wěn)定，們軸距閘墩后沿要保留大于 3m的距離，此處取為 l 后沿 =4m。 ,得 176。因此壩址延時(shí)基本完整，堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度較高，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，所以產(chǎn)生不均勻沉降小，故可采用縫設(shè)在溢流孔跨中，可使閘墩較薄，圓弧形閘門，閘墩厚度最小為 ~，本設(shè)計(jì)取墩厚 b=4m。 閘墩 （ 1） 斷面形狀 ： 閘墩的斷面形狀應(yīng)使水流平順，減少入口水流的側(cè)收縮和出口水流的沖擊波，閘墩上有做成半圓形，下游段做成流線型。全部檢修孔通常備用 1~2 個(gè)檢修閘門，交替使用。閘門一般設(shè)在溢流堰頂點(diǎn)或堰頂稍下游些。 ， H+= o + 2 , , h= + 。 取 K=, ()。 為了設(shè)計(jì)閘墩高度，邊墻高程及選定弧形閘門門軸高程，需知道水面線，水面以上安全超高采用 — 本設(shè)計(jì)中取 1m。 ,q=109 3 ? , + 25 n + 15 n 2， 得 ＂ ， ? (1) C= ＂ ??1 q=109 3 ? ＂ ??1 ( √2 )2 3? ? 2 （ ） 令 ?? 1 , 則 ??1 即 C= ? 01 +??10 其中 ??10 ( √2 )2 3? 得 01 + √109 01 1 + 2 = 1 + 109 2 得