【正文】 建重力壩。 綜合以上數(shù)據(jù)，確定水利樞紐工程為Ⅱ等工程，大（ 2）型規(guī)模。和供水保證率為 95%判定，工程屬于Ⅱ等工程，大（ 2）型規(guī)模； 2) 根據(jù)電站裝機(jī) 萬(wàn) KW 判定，工程屬于Ⅳ等工程，?。?1）型規(guī)模； 3) 根據(jù)水庫(kù)設(shè)計(jì)灌溉面積 萬(wàn)畝，工程屬于Ⅲ等工程，中型規(guī)模。 2 壩線、壩型比選 壩型壩軸線的初步選擇 從小黑灘到 牛背脊共勘探了 4 條壩線，它們分別是 I 線、 II 線、 III 線和IV 線，綜合分析各項(xiàng)工程地質(zhì)條件，以 I、 II 線為優(yōu)，結(jié)合考慮水工建筑物布置及工程量等方面的因素，本階段選擇 I 壩線布置混凝土重力壩方案， II 壩線布置混凝土面板堆石壩方案進(jìn)行比較。但混凝土重力壩布置相對(duì)較緊湊，管理運(yùn)行方便。導(dǎo)流費(fèi)用面板壩略大。 綜上所述，兩種壩型 比較，宜采用 I壩線、混凝土重力壩方案。 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)： 設(shè)Z ? ， maxq sm / 3? 。 實(shí)用剖面的確定 （ 1）壩頂寬度 壩頂需要有一定的寬度，以滿(mǎn)足設(shè)備布置、運(yùn)行、交通及設(shè)施的需要。 表 4— 1 安全超高 ch （ m） 荷載組合（運(yùn)用情況） 壩的級(jí)別 1 2 3 5 基本組合（正常情況） 特殊組合（校核情況） 壩頂高程（或壩頂防浪墻頂高程）按下式計(jì)算，并選用其中的較大值。 壩頂高程計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算 書(shū)，最終取壩頂高程 ??壩頂 ，并取防浪墻高度 ，則壩頂部高程為： m4 . . 445 ???? 防浪墻頂 最大壩高為： =。具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)計(jì)算書(shū)。當(dāng)壩面為傾斜時(shí)，為計(jì)算簡(jiǎn)便，常將水壓力分解為水平水壓力和垂直水壓力兩部分進(jìn)行計(jì)算。我國(guó)重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范建議：河床壩段 ~?? ；岸坡壩段 ~?? 。庫(kù)面吹程 )(kmD 系指壩前沿水面至對(duì)岸的最大直線距離，可根據(jù)水庫(kù)形狀確定，本工程中為已知 Km。 這里取 ?30?n? 當(dāng)上游壩面傾斜時(shí)，除計(jì)算水平向泥沙壓力外，尚應(yīng)計(jì)算鉛直向泥沙壓力，即淤沙重。本工程的地震基本烈度小于 6 度，所以不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。 荷載組合 作用在壩上的荷載，按其性質(zhì)可分為基本荷載和特殊荷載兩種。本工程 也只進(jìn)行抗滑穩(wěn)定分析。 當(dāng)滑動(dòng)面為水平面時(shí)，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算 ?? ??? P UWfK )(滑動(dòng)力阻滑力 （ 4— 9） 式中 ?W —— 作用于滑動(dòng)面以上的力在鉛直方向投影的代數(shù)和； ?P —— 作用于滑動(dòng)面上的力在水平方向投影的代數(shù)和； f —— 滑動(dòng)面上的抗剪摩擦系數(shù)； K —— 按摩擦公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表 431采用。其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)由下式計(jì) 算 ?? ????? P ACUWfK )( （ 4— 11） 式中 f? — 壩體與壩基面連接面的抗剪斷摩擦系數(shù)； C? — 壩體與壩基連接面的抗剪斷凝聚力； A — 壩體與壩基連接面的面積； K? — 按抗剪斷公式計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，按表 431 采用。 該水利樞紐工程的 ?f ， ??f ， KPaC 800?? 。 提高抗滑穩(wěn)定性的工程措施 從上述抗滑穩(wěn)定分析可以看出，要提高重力壩的穩(wěn)定性關(guān)鍵在于增加抗滑力。 ③ 利用地形、地質(zhì)特點(diǎn)，在壩踵或壩趾設(shè)置深入基巖的齒墻，用以增加抗力提高穩(wěn)定。用材料力學(xué)法計(jì)算壩體應(yīng)力時(shí)，一般沿壩軸線切取單寬壩體作為固接于地基上的變截面懸臂梁，按平面問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算。 圖 441 壩體應(yīng)力計(jì)算圖 （ 1）水平截面上的邊緣正應(yīng)力 y?? 和 y?? 假定任一水平截面上的垂直正應(yīng)力 y?? 呈直線分布，可用材料力學(xué)偏心受壓公式計(jì)算。根據(jù)力的平衡條件即可求得： np y )( ?? ????? （ 4— 13） mpy )( ???????? ?? （ 4— 14） 上兩式中 p? 、 p? — 計(jì)算截面處上下游壩面的水壓力強(qiáng)度（如有泥沙壓力和地震動(dòng)水壓力時(shí)也應(yīng)計(jì)算在內(nèi)）； n 、 m — 上下游壩面坡率， utgn ?? ， dtgm ?? ， u? 、 d? 為上下游壩面與鉛直面的交角。 圖 442 壩內(nèi)應(yīng)力分布示意圖 （ 1）壩內(nèi)垂直正應(yīng)力 y? 根據(jù) y? 在水平截面上呈直線分布的假定，可得距下游壩面 x 處的 y? 為 bxay ??? （ 4— 29） 式中，系數(shù) a 、 b 可由邊界條件和偏心受壓公式確定。 重力壩壩基面壩踵、壩址的鉛直應(yīng)力應(yīng)符合下列要求 1 運(yùn)用期 在各種荷載組合下（地震荷載除外），壩踵鉛直應(yīng)力不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)力，壩址鉛直應(yīng)力小于壩基容許壓應(yīng)力。 2 施工期 （ 1）壩體在任何截面上的主壓應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土容許壓應(yīng)力。 5 溢流壩剖面 溢流重力壩既要擋水又要泄水，不僅要滿(mǎn)足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，還要滿(mǎn)足泄水要求。由于閘門(mén)承受的水頭較小，所以孔口尺寸可以較大。 大孔口溢流式，上部設(shè)置胸墻，堰頂高程較低。 溢流壩剖面設(shè)計(jì) 溢流壩壩面的體形設(shè)計(jì) 溢流壩面由頂部曲 線段、中間直線段和下部反弧段三部分組成。 由 max ?HHd 查規(guī)范附錄一、附表 2產(chǎn)生最大負(fù)壓為 ,滿(mǎn)足規(guī)范第29條：校核洪水位閘門(mén)全開(kāi)時(shí)出現(xiàn)負(fù)壓，一般要求負(fù)壓值不超過(guò) 3~6m 水柱高。溢流面曲線坐標(biāo) x、 y的原點(diǎn)取在堰頂點(diǎn) O。 ??? xy mx ? my 1 ??? 所以切點(diǎn) B的坐標(biāo)為（ ,） 將 x=0， 1,2,3， ? 代入式中求得相應(yīng)的縱坐標(biāo)，列表得： x 0 1 2 3 4 5 6 7 y 8 9 10 11 12 13 所得的堰面曲線如圖所示。底流消能具有流態(tài)穩(wěn)定，消能效果較好，對(duì)地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強(qiáng)以及水流霧化很小等優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)高、中、低水頭，但護(hù)坦較長(zhǎng)，土石方開(kāi)挖量和混凝土方量大，工程造價(jià)較高。 （ 2）挑流消能設(shè)計(jì)： ①挑流鼻坎型式： 連續(xù)式鼻坎雖然存在水在空氣中擴(kuò)散摻氣的消能作用較差動(dòng)式鼻坎差，沖刷坑較深，引起下游水位波動(dòng)也較劇烈的缺點(diǎn)，但由于它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，水流平順，射程較遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)得到普遍采用，故該工程挑流鼻坎型式采用連續(xù)式。 ④反弧半徑： 設(shè)挑坎頂部的過(guò)流斷面的流速為 v ，平均水深為 h 大壩的流速系數(shù)可有經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 3 K???，? 泄流的單寬流量為 sdbQq / ?????? 因此有 )( ????? sgqK 3 ??? K? 建立大壩上游斷面和挑坎頂部斷面的伯努利方程： 22201 2c os2 ?? gvhgvs ??? 行近流速 0v 很小，可忽略。 ?????? RyPmxx BBo RPyo ?? 239。 ??????? ? mRyy oD o s121 2 o s39。 ? —— 堰面流速系數(shù)。 q —— 單寬流量， m179。 ???? 則 5 39。 平板閘門(mén)的基本尺寸根據(jù)孔口尺寸決定。溢流壩上的露頂式弧形閘門(mén)，可將支撐鉸布置在 13~24門(mén)高處。閘墩的長(zhǎng)度和高度，應(yīng)滿(mǎn)足布置閘門(mén)、工作橋、交通橋和啟閉機(jī)械的要求，平面閘門(mén)多用活動(dòng)式啟閉機(jī)，軌距一般在 10米左右。 溢流堰水面線的計(jì)算 （ 1）水面線計(jì)算的目的 為了設(shè)計(jì)閘墩高度、邊墻頂高程、弧形閘門(mén)門(mén)軸高程的確定，都需要知道溢流面的水面線。 （ 3）計(jì)算過(guò)程 在這里使用《水工設(shè)計(jì)手冊(cè) 6— 泄水與過(guò)壩建筑物》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《手冊(cè) 6》）中提供的計(jì)算水面線的方法。