【正文】 立米/秒7600當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧戏植荚趬沃返貐^(qū)上、下游河灘及兩岸階地。壩址區(qū)石料較多，儲量可滿足需要，溢洪道、導(dǎo)流洞出碴也可利用。表22 永久性水工建筑物的級別工程等級 主要建筑物 次要建筑物 Ⅰ 1 3 Ⅱ 2 3 Ⅲ 3 4 Ⅳ 4 5 Ⅴ 5 5綜合考慮以上因素，按表21知水庫屬Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物攔河壩、溢流堰、拉沙底孔為2級建筑物，查22知主要建筑物等級為Ⅱ級時，相應(yīng)的次要建筑物等級為3級，則引水道、消能防沖、導(dǎo)墻、擋墻為3級，廠房按裝機(jī)也屬3級，導(dǎo)流圍堰、明渠等臨時建筑物為4級。壩址地形條件與壩型選擇和樞紐布置有著密切關(guān)系。壩址區(qū)為剝蝕——中低山地形，河流經(jīng)壩址處急轉(zhuǎn)彎向北流向下游，由于受喬麥嶺背斜控制，巖層傾向上游，呈單斜構(gòu)造狀。（2）土石壩 優(yōu)點：就地取材，節(jié)約材料，能很好的適應(yīng)較差的地質(zhì)條件，抗震性較好，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，使用壽命長。當(dāng)?shù)靥烊唤ㄖ牧戏植荚趬沃返貐^(qū)上、下游河灘及兩岸階地。由以上壩型的選擇可知此設(shè)計采用常態(tài)混凝土重力壩。對于狹窄河道，泄水重力壩常與水電站廠房在布置上發(fā)生矛盾，解決矛盾的辦法是加大泄水重力壩的泄流單寬流量以縮短泄流前沿長度或采用泄水重力壩與電站廠房重疊布置。深水泄水孔雖然泄水能力不及表面泄流孔，但進(jìn)水淹沒在水面以下，放水條件好，給水庫運用帶來很大靈活性，可提高水庫的利于率和安全程度。壓力鋼管遂洞內(nèi)徑為6m，灌溉支洞的內(nèi)徑為3m。壩頂上、。堰頂設(shè)有4個中墩，其厚度為4m，2個邊墩，厚為3m，橫縫設(shè)在閘墩上，溢流堰面采用WES曲線，過堰水流采用連續(xù)式鼻坎底流消能。設(shè)計的主要內(nèi)容是:剖面設(shè)計、穩(wěn)定分析、應(yīng)力分析、構(gòu)造設(shè)計。三角形剖面的重心低，剖面寬度隨水深的增加而加大，應(yīng)力小，穩(wěn)定性最好，還具有外形簡單，易于施工等優(yōu)點。為了適應(yīng)地形地質(zhì)條件或為了樞紐布置上的要求，也可成折線或折率不大的拱向上游的拱形。下游壩坡坡率m =～，～。其中Δh = h1% + hz + hc (32)Δh—防浪墻頂與設(shè)計洪水位或校核洪水位的高差，m；h1% —累計頻率為1%時的波浪高度，m；hz —波浪中心線至設(shè)計洪水位或校核洪水位的高差，m；hc —安全加高，按表3－1選用表31壩的安全加高h(yuǎn)c運用情況壩的級別123設(shè)計情況（基本情況）校核情況（特殊情況）此水庫為2級，故設(shè)計情況的安全加高h(yuǎn)c=,校核情況的安全加高h(yuǎn)c=.波浪要素按官廳公式計算 (33)L=（hl）； (34)hz=（πhc2/L）cth（2πH/L） (35)L—波長,m。波高h(yuǎn)l，當(dāng)gD/V02=20—250時，為累計頻率的5%的波高h(yuǎn)5%；當(dāng)gD/ V02=250—1000為累計頻率10%的波高h(yuǎn)10%。 壩面坡度上游壩采用折線面，一般情況下，上游壩坡坡率n=0~，起坡點在（1/3～2/3）H處，其高程為103m，坡度為1：；下游剖面采用基本三角形頂點與校核洪水位齊平的剖面形式，則有折坡處向上延伸與校核洪水位相交。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可初步擬定非溢流壩剖面如圖32：圖32非溢流壩剖面示意圖 （單位：m） 荷載組合及其計算（以下各組合情況均取單位壩長計算）作用是指外界環(huán)境對水工建筑物的影響，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時，如果開始即可用一個明確的外力來代表外界對環(huán)境的影響，則此作用（外力）可稱為荷載。 圖4—1壩體應(yīng)力計算圖B=，B1=8m， B2= m,：,壩身自重： (41)=824=1/242024=960 kN1/224= kN，；下游水自重：上游水自重：W1作用點至O點的力臂為：+4=W2作用點至O點的力臂為：+8+4/3=W3作用點至O點的力臂為：W4作用點至O點的力臂為：W5作用點至O點的力臂為：+8+2=豎向力對O點的彎矩（順時針為“－”，逆時針為“+”）：2. 靜水壓力（水平力） （42）式中：r——水的容重 H——水深P1作用點至O點的力臂為：P2作用點至O點的力臂為：靜水壓力對O點的彎矩（順時針為“－”，逆時針為“+”）：揚壓力示意圖請見下圖：圖42 揚壓力示意圖揚壓力包括滲透力和浮托力兩部分，滲透力是由上下游水位差產(chǎn)生的滲流在壩內(nèi)或壩基上形成的水壓力，浮托力力是由下游水面淹沒設(shè)計截面而產(chǎn)生的向上的水壓力。水深小于半平均波長而大于臨界水深Ho,即時，波浪運動受到庫底的影響，稱為淺水波。Υsb——淤沙的浮容重,hs——壩前淤積厚度,m——淤沙的內(nèi)摩擦角，一般在之間。水深小于半平均波長而大于臨界水深Ho,即時，波浪運動受到庫底的影響，稱為淺水波。 抗滑穩(wěn)定驗算與強(qiáng)度驗算抗滑穩(wěn)定分析是重力壩設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，其目的是核算壩體沿壩基面或壩基內(nèi)部傾角軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全度。而抗剪段強(qiáng)度公式適用于比較完整的巖體；將壩體與巖基間看成是一個膠結(jié)面；判斷標(biāo)準(zhǔn)只考慮建筑物的荷載組合。表41壩基面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷 載 組 合壩的級別123基 本 組 合特 殊 組 合(1)(2) 設(shè)計洪水位情況抗滑穩(wěn)定驗算：∑WU= kN ∑P= kN 此設(shè)計壩的級別為2級，故滿足穩(wěn)定要求。強(qiáng)度驗算：計算壩體應(yīng)力時，SL 319—2005《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)如下：在各種荷載組合下（地震荷載除外），壩踵鉛直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力。在水利樞紐中，它可承擔(dān)泄洪，向下游輸水，排沙，放空水庫和施工導(dǎo)流等任務(wù)。設(shè)置閘門時，閘門頂高程大致與正常高水位齊平，堰頂高程較低，可利用閘門的開啟高度調(diào)節(jié)水位和下泄流量，適用于大中型工程，所以為是水庫有較大的泄洪能力，本設(shè)計采用溢流壩與泄洪孔聯(lián)合泄洪。分別計算設(shè)計和校核情況下溢流壩和泄洪孔所需的孔口寬度。溢流表孔閘門高度的確定門高=正常蓄水位堰頂高程+（～） （52）=+（～）=取按照《水工鋼閘門設(shè)計規(guī)范》取為18m。=76m校核洪水位情況試算出H0=61m,上游水位分別減去相應(yīng)的堰上水頭即為堰頂高程。設(shè)計要求：（1）、有較高的流量系數(shù)，泄流能力大；（2）、水流平順，不產(chǎn)生不利的負(fù)壓和空蝕破壞；（3）、體型簡單、造價低、便于施工等。圖51 WES型曲線圖 中間直線段中間直線段于壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度與非溢流壩段的下游坡相同，即邊坡系數(shù)為1:。當(dāng)流速小于16 m/s時，取下限；流速大時，宜采用大值。淤沙的容重及內(nèi)摩擦角于淤積物的顆粒及沉積過程有關(guān)。計算成果見表55表55校核情況下荷載計算成果表序號荷載效應(yīng)方向力標(biāo)準(zhǔn)值力矩標(biāo)準(zhǔn)值分項系數(shù)力設(shè)計值力矩M設(shè)計值1自重↓為正2靜水壓力←為正3揚壓力↓為正4浪壓力←為正5淤沙壓力←為正抗滑穩(wěn)定系數(shù)按公式Ks=f(∑WU)/ ∑P計算；上游邊緣正應(yīng)力按公式Gyu=(∑W180?！Q直方向合力；B—壩底寬度；∑M—對壩截面形心的總力矩。強(qiáng)度驗算：下游邊緣正應(yīng)力〉0上游邊緣正應(yīng)力〈滿足強(qiáng)度要求。水文、施工和運用等條件確定。由于本壩段尾水較深、基巖較為均一、堅硬及溢流前沿較長，所以鼻坎形式確定為連續(xù)坎。～25186。/s)；—鼻坎處水面寬度。反弧半徑R=（8～10）R=～7（m）根據(jù)SL2532000《溢洪道設(shè)計規(guī)范》，計算水舌挑距和最大沖坑水墊厚度?！?（m）。故，其消能防沖設(shè)計符合規(guī)范設(shè)計要求。進(jìn)口處設(shè)置事故閘門（兼做檢修閘門用），工作閘門布置在出口，孔的斷面為圓形，孔內(nèi)用鋼板襯砌。檢修閘門緊貼上游壩面布置。漸變段可采用在矩形4個角加圓弧的辦法逐漸過渡，當(dāng)工作閘門布置在出口時，出口斷面也需做成矩形，因此在出口需設(shè)漸變段，如圖71所示。—流量系數(shù)；Ac—泄水孔出口斷面面積，m2；H—庫水位與出口水面之間的高差。頂上游設(shè)置防浪墻，與壩體連成整體，其結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。圖81非溢流壩段壩頂結(jié)構(gòu)圖 溢流壩溢流壩的上部設(shè)有閘門、閘墩、門機(jī)、交通橋等機(jī)構(gòu)和設(shè)備。其上游布置工作橋，；下游布置交通橋。 止水壩體設(shè)有兩道止水片和一道防滲瀝青井。縱縫兩側(cè)相鄰壩塊的水平縫錯開布置，上下層混凝土澆筑間歇為3~7d，上層混凝土澆筑前對下層混凝土鑿毛，并沖洗干凈，鋪2cm厚的水泥砂漿。平行于壩軸線方向廊道向兩岸沿地形逐漸升高，坡度不大于40。在廊道近下游側(cè)設(shè)有集水井。檢查廊道分別布置布置于非溢流壩和溢流壩內(nèi)，縱向排水廊道沿不同高程分設(shè)自流式排水設(shè)備。圖86 廊道布置圖圖87壩體混凝土分區(qū)圖 壩體混凝土分區(qū) 壩體各部位的工作條件不同，對混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍、抗沖刷、抗裂等性能的要求也不同。壩址處的河床砂卵石覆蓋層平均厚度5—7米，地基開挖時應(yīng)該將其挖掉， 天然地基，由于經(jīng)受長期的地質(zhì)作用，一般都有風(fēng)化、節(jié)理、裂隙等缺陷，有時還有斷層、破碎帶和軟弱夾層，所有這些都需要采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧鼗幚淼闹饕蝿?wù)是：（1）防滲；（2）提高基巖的強(qiáng)度和整體性。以上部分全部清除。、帷幕灌漿（節(jié)理裂隙防滲處理）帷幕灌漿目的帷幕灌漿的目的是：降低壩底滲透壓力，防止壩基內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，減少壩基滲流量。鉆孔方向一般為鉛直，必要時也可有一定斜坡，以便穿過主節(jié)理裂隙，但角度不宜太大，一般在100以下，以便施工。 壩基的防滲處理在基礎(chǔ)灌漿廊道內(nèi)鉆設(shè)防滲帷幕和排水孔幕。壩基的排水孔幕在防滲帷幕的下游，向下游豎直，孔距取3m，孔徑為200mm，孔深為10～15m，沿壩軸線方向設(shè)置一排。因此，在壩踵、壩址附近采用固結(jié)灌漿。如果破碎帶與水庫相同，還會使壩底的滲透壓力加大，甚至產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)管涌，危及大壩安全。如難以避開，也可用混凝土塞，但其開挖深度要比近于順河流流向的大，約為1/10～1/4壩底寬度，如圖94（b）。如不可避免，也可采用上述方法進(jìn)行處理。（2）對于埋藏較深、較厚，傾角較緩的軟弱夾層，可在夾層內(nèi)設(shè)置混凝土洞塞。庫區(qū)兩岸基巖出露高程大部分在200米左右，庫區(qū)左岸非可溶性巖層分布廣泛，其中主要由絹云母、千枚巖、石英、砂質(zhì)頁巖組成。庫區(qū)外巖層抗風(fēng)化作用較強(qiáng)，庫岸基本上是穩(wěn)定的。青龍河洪水由暴雨形成，據(jù)統(tǒng)計七～八月發(fā)生最大洪峰流量的機(jī)會占88%，而且年際變化很大，實測最大洪峰流量為2200秒立米(1962年)，最小洪峰流量184秒立米(1965年)，一次洪水持續(xù)時間一般3—5天。施工用電青龍山雙山子變電所架設(shè)110kv輸電線路供電，電力保障可靠。工程二期的縱向圍堰利用一期的縱向混凝土圍堰，上、下游橫向圍堰采用土石圍堰，二期導(dǎo)流的洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇（即P=5%）。（1）圍堰布置因為本工程大壩采用混凝土澆筑，所以一期的圍堰形式全部采用混凝土圍堰。 1混凝土的水平運輸大量混凝土的水平運輸以有軌機(jī)車拖運裝載料罐的平臺車更普遍。設(shè)棧橋的目的在于過大起重機(jī)的工作范圍，增加澆筑高度，為起重，運輸機(jī)械提供行駛路線，避免干擾，以利于安全高效施工。有時為了縮小跨度，可在壩肩岸邊塊提前澆筑好，然后敷設(shè)纜機(jī)軌道。（3）混凝土的澆筑方式1豎縫分塊豎縫分塊是用平行于壩軸線的鉛直縫吧壩段分成若干柱狀體，采用豎縫分塊時，分縫間距越大，塊體水平斷面越大，豎縫數(shù)目和縫的總面積越小，按縫灌漿及模板作業(yè)工作量越少；但溫度控制要求越嚴(yán)。因豎縫不貫通，也不需要按縫灌漿。由于澆筑尺寸大，對澆筑設(shè)備能力，尤其對于溫度控調(diào)的水平提出了更高的要求。從一開始的茫然無措到如今的喜見成果，我享受過程中的一點一滴，不斷回味著其中酸甜苦辣的感覺。在此，我非常感謝老師在設(shè)計過程中給予我細(xì)致、耐心的指導(dǎo)和幫助，沒有他為我排疑解惑，我的畢業(yè)設(shè)計不會這么順利完成