【正文】 11 斷面的滲流計算 1）計算簡圖如圖 所示 2）計算單寬滲流量 14 通過防滲心墻和地基截水槽的單寬滲流量 q1: ? ? ? ??2 2211 ThTHkq o ???? （ 33） 式中： Ko — 心墻滲透系數(shù)， m/s； H1 — 壩前水深， m； T — 地基厚度， m； h — 心墻后水深， m； б — 心墻平均厚度，心墻與截水墻厚度的加權(quán)平均值， m； 已知： Ko=1 106cm/s； H1==； T==4m；心墻厚度為 ? ? ? ? ? ? ? ?22??????????? 將σ代入公式得 ? ? ? ? ? ?hfhq 122261 ?? ?????? ?? 為確 定式中的 q1 及 h 值，用下式計算通過墻后段的滲流量 q2 ? ?? ? ? TTL HhKHmL HhKq T )2 222 2222 ???? ?? 式中： K — 壩殼滲透系數(shù)， m/s； H2 — 下游水深， m； L — 計算長度， m； M2 — 下游壩坡坡率； KT — 壩基滲透系數(shù)， m/s； 已知 K=1 102cm/s； H2==； KT=1 102cm/s； T=4m； 計算長度 L=+； m2= ? ?? ? ? ? ? ?hfhhq 22222222 ???????????? ???? ???? 根據(jù)水流連續(xù)條件， q1=q2=q，聯(lián)立等式 f1(h)、 f2(h)，用試算法求得 h=，將 h 分別代入 q q2，解得 q1= 106≈ q2= 106m3/，故 h=， q= 106 （ m3/） 3）繪制浸潤線：由于 h=，而下游水深 H2=，故浸潤線近似一直線，如圖 所示。 3. 計算總滲流量 Q ??? ni iilqQ 1 （ 36） ? ? ? ? ? ?? ?smQ / 3466????? ?????????? 滲透穩(wěn)定驗算 ：大壩在校核洪水位 的庫容 108m3，設計洪水位的庫容 108m3；日滲漏量 34 mQ ?????? ? ，故滿足防滲要求。 穩(wěn)定計算 穩(wěn)定計算目的、方法及原理 1. 穩(wěn)定計算的目的是：保證壩體在自重、各種情況下的孔隙壓力和外荷載作用下，具有足夠的穩(wěn)定性，不致發(fā)生通過壩體或壩體連同地基的剪切破壞，即核算所擬壩的剖面是否安全經(jīng)濟。 本次設計壩型為心墻壩，出現(xiàn)失穩(wěn)情況多為心墻壩非黏性土壩坡形成拆線滑動面，故采用折線滑動法進行土石壩穩(wěn)定計算。； α α 2— 滑動面與水平面夾角，176。；假定α 1=33176。24699723, a nt a n 22 ???????? mmHccm ? 則mm E DNDmcmEDmBCmcED a )()(10t a n241?????????????????????? ???? 18 ? ?2222 7 92121 7 mSmSmSmSB C D E BN D A NE D N EB N D C B??????????????? 已知濕重度 31 / mKN?? ，飽和重度 3/ mKNsat ?? ，則浮容重32 / mKNws a t ????? ??? 則KNG KNG ??????? ???? 代入安全系數(shù)計算公式得 ? ??????????????????????????????0)1033c os (10s 31t a n1033s in131t a n10c 031t a n33c 111PPKKKPccc 整理后解得： Kc= 2）假定上游水位為 、 ， ，再假定不同α α 2分別計算 Kc值，計算結(jié)果見表 所 示。 2. 上游為校核洪水位及下游為相應水位的下游壩坡 已知校核洪水位為 ，相應的下游水位為 ，假設不同的 α α 2，采用折線法分別計算 Kc值，得：α 1=26176。見表 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表。） α2 （176。 IV— IV 溢洪道堰頂設計高程 757m，其相應的地質(zhì)情況為沿建筑物軸線巖層傾向下游，巖性主要為堅硬的細砂巖，其中軟弱層為透鏡體，溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件較好。 表 IV— IV 剖面數(shù)據(jù)表 高程（ m） 710—720 720—730 730—740 740—750 750—760 760—770 770—780 780—780 780—770 水平距離（ m） 12 10 12 48 32 44 68 92 28 高程（ m） 770—760 760—750 750—740 740—730 730—720 720—710 710—690 690—680 水平距離（ m） 18 12 24 20 12 12 20 68 溢洪道的設計 溢流堰尺寸的確定 溢流壩的孔口設計涉及很多因素，單寬流量是決定孔口的重要指標。 m），根據(jù)可知為較好基巖， q 取 70m3。工作閘門槽深 — ，寬 1— 4m，門槽處的閘墩厚度不得小于 1— ，以保證有足夠的強度，因此平面閘門閘墩的厚度約為 — 。則溢流前緣總寬度 L=nb＋（ n1） d=3 8＋ 2 3=30m，考慮到便于施工，本工程擬采用駝峰堰。為了使水流平順，泄槽在平面上沿水流方向，宜盡量采取直線、等寬、對稱的布置。 表 h ξ V hb 則邊墻高度： H=＋ = 消能段的設計 1．消能形式的選擇 形式 內(nèi)容 底流式消能 挑流消能 優(yōu)點 它具有流態(tài)穩(wěn)定，消能效果好，對地質(zhì)條件和尾水變幅適應性強及水流霧化小。 適用條件 中、低壩或基巖軟弱的河道，高壩采用底流消能需經(jīng)論證。 3. 鼻坎高程的確定 由于下游校核洪水位高程為 ，考慮到反弧 段與陡坡末段（高程為 ）相連，鼻坎高程定為 。 、沖刷坑深度的確定 水墊厚度： Tk== (－ )= 沖刷深度： T=()= 坎頂水面流速： V1=ψ (2gH)=△ L=Ttanβ = tan30＝ h1=h/cos30=h2 =720699=21m L=1/g[V12sinθ cosθ＋ V1cosθ +(V12sin2θ＋ 2g(h1＋ h2))] = 挑距： L’ =L＋△ L=＋ =＞ 44m L’ /T=＞ 滿足規(guī)范及設計要求 . 溢洪道的結(jié)構(gòu)設計 溢洪道的結(jié)構(gòu)設計，應根據(jù)布置、水力、地基及運用條件，結(jié)合防滲、排水、止水及錨固等工程措施，在滿足安全、耐久的前提下，選用經(jīng)濟合理的的結(jié)構(gòu)型式和尺寸。基本組合有基本荷載組成；特殊組合由基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成閘基底面的抗滑由于時間緊迫，此處抗滑穩(wěn)定計算略。 25 后 記 本設計書是根據(jù)“水利水電工程建筑”專業(yè)的畢業(yè)設計任務要求編寫的，是中國農(nóng)業(yè)大學網(wǎng)絡教育水利水電工程專業(yè)的實踐內(nèi)容之一。 26 參考文獻 1 黃河水利委員會勘測規(guī)劃設計研究院，碾壓式土石壩設計規(guī)范，出版社：中國水利水電出版社， 2020。 5 水利部，開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范，出版社：中國計劃出版社， 2020。 2020． 7 1 附圖 ： 2 附圖 ： 3 附圖 ： 4 附圖 ： 5 附圖 ： 6 附圖 ： 7 附圖 ： 8 附圖 ： 9 附圖 ： 10 附圖 ： 11 附圖 ： 12 附圖 ： 13 溢流壩 : 水面曲線邊墻斷面圖(單位:cm) 1:100 駝峰堰斷面圖(單位:mm) 1:200IVIV溢流剖面圖(單位:m) 1:8001:3 。 7 中華人民共和國水利部， 水利水電建設工程驗收規(guī)程 ，出版社：水利水電出版社， 2020。 3 全國勘察設計注冊工程師水利水電工程專業(yè)管理委員會、中國水利水電勘測設計協(xié)會，水利水電工程專業(yè)知識，出版社：黃河水利出版社， 2020。本設計書共分四章，對土石壩、溢洪道的分析方法、構(gòu)造特點與布置原則等要求對壩體進行了綜合考 慮，并擬定出最合理的壩體剖面尺寸、溢洪道的形式等。泄槽底板的厚度為 50cm。 控制段的抗滑穩(wěn)定分析是壩體設計中一項重要內(nèi)容，其目的是核算壩體沿壩基面或沿地基深層軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全性能。～ 35176。 hc 計算見表 。 缺點 工程量大，不宜排漂或排冰。 則 i=（ ） /= 堰頂單寬流量： `q=1815/24=（ m3/m*s） 堰頂 EO=P1＋ HO＝（ 757－ 754）＋ ＝ 堰頂流速系數(shù)：ψ = hc=q/[ψ（ 2g（ EOhc）） ] hc 的計算見表 表 hc 的迭代計算 hc（ m）的迭代計算 hc q ψ g EO hc 0 則 Hc= 22 沿陡坡段每 做一斷面，算出其各斷面水面流速及水面高度，具體見表 。 Q=mε L（ 2g） 其中： m= L=24m ε = g= Q=1815 21 則 HMAX= Hd== = P== = 取堰高 3m，則駝峰研堰底高程為 7573=747m 當在校核水量下，