【正文】 圖上量得土條各區(qū)的高度，并填入表 41中 3～7 欄。經(jīng)試算，確定最小穩(wěn)定安全系數(shù)滑裂面圓弧半徑 R=，圓心 O3，作用圓弧滑裂面。在壩坡中點(diǎn)引出兩條線，一條為鉛直線，另一條魚壩坡線成 85186。 計(jì)算過程 南山水庫擋 水土壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算分析采用的計(jì)算斷面和計(jì)算工況與滲流計(jì)算一樣，在這僅以工況 3 即上游為校核洪水位，下游為相應(yīng)的最高水位時(shí)，在穩(wěn)定滲流情況下的下游壩坡的穩(wěn)定計(jì)算為例進(jìn)行說明。 荷載計(jì)算： 土石壩壩體自重分浸潤線以上、浸潤線以下與下游水面線以上、下游水面線以下 3 種情況來考慮。將可能滑動(dòng)面以上的土體劃分成若干鉛直土條，不考慮土條間相互作用力的影響，可以計(jì)算出作用于土條底面的法向力和切向力。 滲透坡降的計(jì)算公式： ?HJ ?? 式中 ： ??： 上游 水深減逸出水深； ?： 防滲體的平均厚度。值得注意的是：在穩(wěn)定分析時(shí)死水位以上上游浸潤線以下的土體均為飽和狀態(tài)。（注：坐標(biāo)原點(diǎn)的選取和校核情況的一致） 表 37 工況 2 h 和 q 試算表 h(m) q1(105m2/s) q2（ 105m2/s) 所以心墻后水深 h=，通過壩基和壩身的總單寬流量 q= 105m2/s。（注：心墻浸潤線是以圖 33 所示 O 點(diǎn)位坐標(biāo)原點(diǎn)描點(diǎn)）計(jì)算 結(jié)果如表 33，繪圖 33。 然后將 q= 105m2/s， H1=h=、 K= 106m/s、 KT=3 106m/s 和 T=入公式 （ 33）求出下游壩殼內(nèi)的浸潤線方程： )2 8 ,0( 2 2 ??? yyx ， 代入一定的 y 值求得對(duì)應(yīng)的 x 值，描出一些點(diǎn)，再用光滑的線連接，即為浸潤線。 2）計(jì)算參數(shù) 心墻滲透系數(shù) K0=6 108m/s，透水地基滲透系數(shù) KT=3 106m/s，下游壩殼土的滲透系數(shù) K= 106m/s；上游水深 H1=，下游水深 H2=，透水層厚度 T=， L=；心墻的平均厚度 δ =心墻總面積247。 1. 工況 3的滲流計(jì)算 1）滲流計(jì)算的簡化圖 由基本資料知，透水層地基厚度在 ～ 之間，現(xiàn)取透水層厚度 T=15m，因此根據(jù)規(guī)范知地基的防滲體不能采用單一的粘性土截水槽，在本設(shè)計(jì)中地基的防滲處理采用粘 土截水槽和混凝土防滲墻組成的防滲體。心墻內(nèi)的浸潤線按式（ 55），心墻后浸潤線可按式（ 58）計(jì)算。 通過防滲體滲流量： ?2 )()(q 22101 ThTHK ???? (31) 通過防滲體后側(cè)壩體滲流量： TThL HhKhL HhK T )( )()(2 )(q 22222 ?? ??? ?? (32) 式中： K ：壩體的滲透系數(shù)， m/s； 0K ：截水墻的滲透系數(shù)， m/s； TK ：壩基的滲透系數(shù)， m/s； 1H ：上游水深， m； 2H ：防滲體下游側(cè)逸出水深， m； h：心墻浸潤線的逸出高度， m； T：透水地基厚度， m； δ：心墻平均厚度， m； L ：從防滲體滲流逸出處到浸潤線與排水棱體上游坡交點(diǎn)的水平距離， m。 壩頂高程由設(shè)計(jì)情況控制，設(shè)計(jì)竣工時(shí)壩頂高程為 。因此，竣工時(shí)的壩頂高程還應(yīng)有足夠的預(yù)留沉陷值。 計(jì)算壩前最大風(fēng)壅水面高度 e： mgHDKWem3262 1 0 0 c o s2??????? ????? ? 正常情況下超高 已知條件知本設(shè)計(jì)是在丘陵地帶，故 安全加高值：校核時(shí) A=。 設(shè)計(jì)爬高值按建筑物級(jí)別而定，對(duì)于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級(jí)土石壩取累計(jì)頻率 P=1%的爬高值 R1% ；對(duì)于 Ⅳ 、 Ⅴ 級(jí)壩取 P=5%的 R5% 。上游壩坡系數(shù) m 取 。 Y=R+e+A=++= P(%) hm/H 第二章 大壩剖面確定 16 故設(shè)計(jì)水位下的壩頂高程為 ▽ =+=。南山水庫擋水土壩為 4 級(jí)，故本設(shè)計(jì)中 P=5%，因?yàn)? ???Hhm，所以 ?mpRR ，則 Rp= mR =1。壩前水深 H：設(shè)計(jì)情況下 H==； 27 ???gHW，查表 21 得 Kw=。 第二章 大壩剖面確定 14 第二章 大壩剖面確定 正常運(yùn)行情況下的超高計(jì)算 波浪爬高 根據(jù)資料知，南山水庫多年平均年最大風(fēng)速為 18m/s，吹程為 1000m，工程等級(jí)為 Ⅳ等，大壩為 4級(jí)。 表 112 中 Δt=1h 的出流過程， t=3h 的流量 ， 小于入庫流量 ， t=4h的流量 ， 大于入庫流量 m3/s。 表 111 水庫 q~V、 Z~V 關(guān)系 Z(m) 181 182 183 184 185 V(萬 m3) 207 279 堰頂水頭 h（ m） 0 1 2 3 4 下泄流量 q（ m3/s） 0 0204060801001201401601802000 50 100 150 200 250 300庫容水位010203040506070泄水量水位庫容曲線泄水庫容曲線 圖 14 南山水庫 q~V、 Z~V 關(guān)系曲線 試算法法推求水庫出流過程 起始時(shí)段的下泄流量 q=0m3/s， V=207 萬 m3，先取計(jì)算時(shí)段△ t=1h。 2.、繪制水庫容積曲線 Z－ V。 表 18 該流域三十年一遇設(shè)計(jì)洪水過程計(jì)算表 序號(hào) 時(shí)間 Qm 地面（ m2/s） Qm 地下（ m2/s） Qτ（ m2/s） T(h) △ t(h) 1 2 3 4 5 6 ⑴ 0 0 0 0 ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 0 ⑹ 1 ⑺ 1 ⑻ 1 ⑼ 1 ⑽ 1 ⑾ 1 0 0 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 三十年一遇設(shè)計(jì)洪水過程線0 00510152025300 2 4 6 8 10 12tQ系列1 圖 12 三十年一遇的洪水過程線 按照這種方法可以得到三百年一遇校核洪水線見圖 13，并得到校 核洪峰流量 Qm = /s。即得地下流量過程線。 Qm 地下 =R 下 各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的坐標(biāo)如表16 第 1， 2 欄。 用經(jīng)驗(yàn)公式 m= 計(jì)算，得 m=。由第 3 欄按公式 Qt=∑ht/t 計(jì)算各時(shí)段相應(yīng)流量填于第 4 欄。計(jì)算各時(shí)段徑流量 ∑R總 ，填于表 13 第 5 欄。 t ) (6 0 . 9 0 . 8 1 0 . 8 0 . 9 0 . 9 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 2 9 . 3H 24 ( 3. 33 % ) (7 0 0 0 0 0 0 0 . 2 0 . 2 0 . 3 1 . 1 4 . 8 6 . 2 14 72 1 3 . 4 2 . 4 2 . 4 1 . 4 1 . 4 0 . 4 0 . 4 1 2 0 . 724 合計(jì)20 21 22 2316 17 18 1912 13 14 158 9 10 114 5 6 7序號(hào) 1 2 3 時(shí)段 ( 6 0 mi n ) 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合計(jì)h t ( 前后相鄰大小排列 )(17 2 . 1 14 1 3 . 4 6 . 2 4 . 8 2 . 4 2 . 4 1 . 4 1 . 4 1 . 1 0 . 4 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 21 2 0 . 7∑h t ( mm ) (2 7 2 . 1 8 6 . 1 9 9 . 5 1 0 5 . 7 1 1 0 . 5 1 1 2 . 9 1 1 5 . 3 1 1 6 . 7 1 1 8 . 1 1 1 9 . 2 1 1 9 . 6 120 1 2 0 . 3 1 2 0 . 5 1 2 0 . 7∑h t / t ( mm / h ) (3 7 2 . 1 4 3 . 1 3 3 . 2 2 6 . 4 2 2 . 1 1 8 . 8 1 6 . 5 1 4 . 6 1 3 . 1 1 1 . 9 1 0 . 9 1 0 . 0 9 . 3 8 . 6 8 . 0Q t (m 3 / s ) (4 2 4 . 1 1 4 . 4 1 1 . 1 8 . 8 7 . 4 6 . 3 5 . 5 4 . 9 4 . 4 4 . 0 3 . 6 3 . 3 3 . 1 2 . 9 2 . 7表1 4 流域Q t ~ t 計(jì)算表 第一章 水文水利計(jì)算 6 設(shè)計(jì) 24 小時(shí)凈雨過程的計(jì)算 1）扣除初損求時(shí)段總徑流量 由附圖 31 產(chǎn)流分區(qū)知，該工程地點(diǎn)在產(chǎn)流第 Ⅱ 區(qū)。 則 30 年 一遇 60 分鐘， 3 小時(shí)， 6 小時(shí)面暴雨量為： mmaPPmmaPPmmaPP 4 39 9 9 4 4 1 39 9 9 1 4 9 9 6%)(6%)(63%)(3%)(3m i n60%) i n (60%) i n (60??????????????? ③ 列表計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨時(shí)程分配 將表 11 控制時(shí)段雨量的百分?jǐn)?shù)列于表 12 第 7 欄。由設(shè)計(jì)頻率 P=%和 CS= 查附表 52 得 )(25 2)(25 m i n606??????????????KKPP 。 設(shè)計(jì)暴雨的查算 求 三十年 一遇 24 小時(shí)點(diǎn)暴雨量 根據(jù)工程地理位置查附圖 24，得流域中心最大 24 小時(shí)點(diǎn)暴雨值 P24=。北緯 25176。44180。 參照《 手冊(cè) 》， 計(jì)算步驟如下 （說明：以下所用附圖均來自于手冊(cè)） ： 工程地點(diǎn)流域特征值 工程地點(diǎn)流域面積 F=，主河道長度 L=，主河道 比降 J=。 ② 查算 30 年一遇 60 分鐘， 3 小時(shí)， 6 小時(shí)暴雨參數(shù) 根據(jù)工程地理位置分別查附錄圖 26 和附圖 28，得流域中心最大 6 小時(shí)和 60 分鐘點(diǎn)暴雨量， P6=72mm； P60min=；查附圖 27 和附圖 29，得 Cv6=； Cv60min=。 由流域面積 F= 和暴雨歷時(shí) t=60min， t=3h， t=6h 分 別查附圖 51，得點(diǎn)面系數(shù)a60min=， a3=， a6=。 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 表 11 以 60 分鐘為時(shí)段的雨型分配表 時(shí)段 （ 60min） 控制 時(shí)段雨量 (mm) 占控制時(shí) 段雨量的百分?jǐn)?shù)（ %） 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 P60min （ 1） 100 P3~P60min （ 2） 60 40 P6~P3 （ 3） 20 40 40 P24~P3 （ 4） 5 5 5 5 5 5 0 0 0 10 10 10 9 9 8 5 5 4 第一章 水文水利計(jì)算 4 表 12 流域 30 年 一遇 24 小時(shí)暴雨時(shí)程分配計(jì)算表 (1 100 100(2 7 8 . 7 7 8 . 2(3 60 40 100(4 2 1 . 1 1 4 . 1 3 6 . 7(5 20 40 40 100(6 6 12 12 31(7 5 5 5 5 5 5 0 0 0 10 10 10 9 9 8 5 5 4 100(8 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 0 0 0 4 . 6 4 . 6 4 . 6 4 . 1 4 . 1 3 . 7 2 . 3 2 . 3 1 . 8 4 5 . 9(9 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 2 . 3 0 0 0 4 . 6 4 . 6 4 . 6 6 12 12 2 1 . 1 7 8 . 7 1 4 . 1 4 . 1 4 . 1 3 . 7 2 . 3 2 . 3 1 . 8 1 8 9 . 8設(shè)計(jì)24 小時(shí)暴雨各時(shí)段雨量位置及所占百分?jǐn)?shù) 23 24 合計(jì)（△ t = 6 0 m i n ）19 20 21 2215 16 17 1811