【正文】 發(fā)電進(jìn)水口、船閘等需要排沙的部位。 壩址比較TL水庫壩址，從上游到下游分為3個(gè)壩址。下游第三壩址，位于桃林口舊村與新村之間，曾選有Ⅵ，Ⅶ兩條壩軸線河床為串嶺溝板巖，Ⅳ壩軸線壩基為大紅峪石英砂巖夾砂頁巖。夾層的夾泥厚度5cm左右。溢流堰底孔等泄水建筑物可放在主河床。養(yǎng)麥嶺處天然的單薄分水嶺，是修建溢洪道或泄水洞的有利地形。工程項(xiàng)目多地質(zhì)條件壩基石英砂巖與板巖互層，右岸北西向大裂隙較多，壩基軟弱夾層為泥膜。Ⅲ69壩基有斷層F104通過，破碎帶寬度大，處理工程量大。壩址上游不遠(yuǎn)處是幾個(gè)斷層交匯處。第二壩址中Ⅲ6O，Ⅲ69兩條壩線基巖為灰?guī)r。兩者相比，Ⅲ69好于Ⅲ6O。第三壩址中Ⅵ壩線河槽較寬，右岸壩頭已經(jīng)遠(yuǎn)離較高的山頭，壩軸線拐彎，增加了壩線的長度，從而加大了工程量。綜合比較壩段地形、地質(zhì)及交通條件，最后確定本設(shè)計(jì)以第一壩址的I83壩線。如修建溢洪道，需挖深超過130m，開挖土石方量約1560lO4m3，工程量浩大，故本壩線選用當(dāng)?shù)夭牧蠅畏桨甘遣唤?jīng)濟(jì)的。壩基為石英砂巖與板巖互層，巖層傾向上游，視傾角160～180，壩基建基高程位于弱風(fēng)化巖層，基巖挖深7～15m。缺點(diǎn)是建筑物之間太擠，布置場(chǎng)地緊張，當(dāng)?shù)卓追潘畷r(shí)影響電站尾水位的穩(wěn)定性；遇校核洪水泄洪時(shí)，保護(hù)電站不受淹沒的工程措施復(fù)雜；此外，電站廠房及進(jìn)口引渠土石方開挖的工程量大。其優(yōu)點(diǎn)是利用QL河拐彎處折回的自然地形條件，可增加6m的發(fā)電水頭。故以方案Ⅱ?yàn)橥扑]方案。一般來說，壩頂應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻的高程應(yīng)高于波浪頂高程，其與正常蓄水位或校核洪水位的高差由式 (31)計(jì)算，應(yīng)選擇兩者之中防浪墻頂高程的較大值作為選定高程。校核洪水位時(shí),采用多年平均最大風(fēng)速。第二節(jié) 非溢流壩剖面設(shè)計(jì)非溢流壩剖面尺寸初步擬定主要參考己建工程并考慮與溢流壩的連接等具體情況。一般壩頂寬度取最大壩高的1/8～1/10，且不小于3m。 下游起坡點(diǎn)位置的確定下游起坡點(diǎn)位置應(yīng)根據(jù)壩的實(shí)用剖面形式、壩頂寬度，結(jié)合壩的基本剖面計(jì)算得到（最常用的是其基本剖面的頂點(diǎn)位于校核洪水位處）。 壩段長度壩段長度主要取決于地基特性、河谷地形、溫度變化、結(jié)構(gòu)布置和澆筑能力等。 壩頂?shù)缆穳雾數(shù)缆吩O(shè)計(jì)為：兩側(cè)各設(shè)寬1米行人道，中間為壩頂公路，并且在壩頂?shù)缆穬蓚?cè)布置集水溝，匯集的雨水經(jīng)壩面排水溝排至下游。(1)開敞溢流式 也稱壩頂溢流式，堰頂可以設(shè)閘門，也可不設(shè)。通常大中型工程的溢流壩均裝設(shè)有閘門。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，建議采用開敞溢流式，即：壩頂溢流式，堰頂設(shè)閘門。(2)孔口尺寸 當(dāng)采用開敞式溢流時(shí)，設(shè)計(jì)洪水下泄流量Ｑ=18276 m3/s，校核洪水下泄流量Ｑ校=24527 m3/s。 堰頂高程堰頂水頭H0由開敞式溢流堰泄流能力計(jì)算公式反算得出。檢修閘門和工作閘門之間應(yīng)留有2米的凈距，以便進(jìn)行檢修。檢修閘門采用平面閘門。考慮到分縫。工作橋的平面布置滿足啟閉機(jī)械的安裝和運(yùn)行條件的要求。為減少頂部曲線段的形狀對(duì)泄流能力和流態(tài)的影響，壩頂溢流式孔口采用WES曲線。R太小，水流轉(zhuǎn)向不夠平順，過大又使向下游延伸太長，增加工程量。 中間直線段設(shè)計(jì)中間的直線段與壩頂曲線和下部反弧段相切，坡度一般與非溢流壩段的下游坡相同，即 1:。 堰頂過流根據(jù)溢流壩孔口尺寸可以得出：溢流壩段總寬度為225m，設(shè)計(jì)洪水泄流量Q設(shè)=18276m3/s C=；；，m=, H0設(shè)=；校核洪水泄流量Q =24527m3/s C=；；，=, H0設(shè)=；堰頂過流量計(jì)算公式見水工建筑物教材中的開敞式溢流堰泄流能力計(jì)算公式。 下游反弧段的反弧半徑R=(4～1O)h，h為校核洪水位閘門全開時(shí)反弧段最低點(diǎn)處的水深。取θ=35176。=h—坎頂水深，h2—坎頂至河床面高差，h2== mψ—堰面流速系數(shù)，～；經(jīng)查水力學(xué)717表，取ψ=T—最大沖坑深度，m，由下面（2）項(xiàng)知T = mβ—水舌外緣與下游水面的夾角，取β=40176。+ [176。特殊組合1：校核洪水位時(shí)靜水壓力，揚(yáng)壓力，浪壓力，自重,泥沙壓力。自重W1=1024=20040kNW2=1/224=41438kNW3=1/220424=960kN水壓力上游水平水壓力：P1=1/210=33048kN下游水平水壓力：P2=1/210=2904kN上游垂直水壓力：Q1=410=2448kNQ2=1/242010=400 kN下游垂直水壓力：Q4=1/210=2323kN揚(yáng)壓力壩基設(shè)帷幕灌漿和排水孔， ，排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)為α=。/=2 Ll= /=hz≈ hl= ；壩前水深H1=因gD/V2=52， 故h1%== ；又因?yàn)檎８咚磺闆r下，半個(gè)波長Ll= m；H1Ll,則浪壓力按深水波計(jì)算：P1=γ0 Ll－=－= kN泥沙壓力水平泥沙壓力：P m 1 =TLan2(45176。U1=10=6057kNU2=1/210=7221kNU3=1/2(+)510=2542kN浪壓力，多年平均最大風(fēng)速為V=，水庫吹程為D=3km。/g= －φ/2)=TLan2(45176。將壩體分為3塊，則G1=1024=20040kN h1=G2=1/224=41438kNh 2= m G3=1/220424=960kN h 3= mG=20040＋41438＋960=62798kNH=故：α1=，α2=，α3=則：F1=20040F2=41438F3=960[見附表二 荷載計(jì)算表（特殊組合2）] 作用在溢流壩上的荷載及其組合作用在溢流壩上荷載有：基本組合1：興利水位的靜水壓力，揚(yáng)壓力，浪壓力，自重，泥沙壓力?；窘M合基本組合特殊組合1中荷載相同，只計(jì)算最高水位時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算，即計(jì)算特殊組合1和特殊組合2。自重W1=24=16935kNW2=1/224=56476kNW3=1/230424=1440kN水壓力上游水平水壓力：P1=1/210=41678kN下游水平水壓力：P2=1/210=5814kN上游垂直水壓力：Q1=410=2448kNQ2=1/243010=600 kN下游垂直水壓力：Q4=1/210=4651kN揚(yáng)壓力壩基設(shè)帷幕灌漿和排水孔， ，排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)為α=。/=2 Ll= /=hz≈ hl= ；壩前水深H1=因gD/V2=52， 故h1%== ；又因?yàn)檎８咚磺闆r下，半個(gè)波長Ll= m； H1Ll，浪壓力按深水波計(jì)算：P1=γ0 Ll－=－= kN泥沙壓力水平泥沙壓力：P m 1 =TLan2(45176。U1=10=14623kNU2=1/210=8118kNU3=1/2(+)510=1433kN浪壓力，多年平均最大風(fēng)速為V=，水庫吹程為D=3km。/g= －φ/2)=TLan2(45176。將壩體分為3塊，則G1=24=16935kNh1=G2=1/224=56476kNh 2= m G3=1/230424=1440kN h 3=10 mG=16935＋56476＋1440=74851kNH =故：α1=，α2=，α3=則：F1=16935F2=56476F3=1440[見附表6：荷載計(jì)算表（特殊組合2）]第二節(jié) 擋水壩承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算和正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 壩體抗滑穩(wěn)定性校核采用以下極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：γ0ψS（γGGK，γK，αK）≦R（fK/γm，αK ）式中： γ0－結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)ψ－設(shè)計(jì)狀況系數(shù)S（GK－永久作用標(biāo)準(zhǔn)值。γm－材料性能分項(xiàng)系數(shù)。）= f`RΣW R+c`RA R式中ΣP R－基面上全部切向作用之和，KN；f`R－基面抗剪斷摩擦系數(shù)；c`R－基面抗剪斷黏駿聚力，KPa；ΣW R－基面上全部法向作用之和，KN；特殊組合1： m， m，（1）確定壩體上的荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。（3）計(jì)算壩體上的荷載的設(shè)計(jì)值。S（抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù)R（（6）校核抗滑穩(wěn)定性持久狀況設(shè)計(jì)狀況系數(shù)ψ=，1級(jí)建筑物結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=；基本組合系數(shù)γdl=γ0ψS（）=47966/=39972KN。詳見下表。詳見下表。查表f`，c`。ΣW R =48269KNR（）γ0ψS（ 壩址混凝土抗壓強(qiáng)度極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)下列公式：γ0ψS（）= fc式中S（m。）≦R（）≦R（已知壩基底寬B=，取1m壩段進(jìn)行驗(yàn)算，AR= ，下游壩坡的坡率m2=混凝土選用C10等級(jí)C10，fkc = ,fc = fkc /γm=。）S（）γ0ψS（+=＋=178kpa〉0經(jīng)驗(yàn)算：非溢流壩承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)滿足要求。詳見下表。）=ΣP R∑P R－壩基面上全部切向作用之和，即作用設(shè)計(jì)值水平方向之和，見下表。f`R壩基面抗剪斷摩擦系數(shù)f`R=1/=壩基面抗剪斷黏駿聚力c`R=840/3=280 KPa，壩段取1 m。）=43664+280=55014KN。）=40173=44190KNR（（1）確定壩體上的荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。（3）計(jì)算壩體上的荷載的設(shè)計(jì)值。S（抗滑穩(wěn)定抗力函數(shù)R（（6）校核抗滑穩(wěn)定性偶然狀況設(shè)計(jì)狀況系數(shù)ψ=，1級(jí)建筑物結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0=；基本組合系數(shù)γdl=γ0ψS（）=63128/=52607KN4100352607計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在正常蓄水位地震情況下滿足承載力極限狀態(tài)的抗滑穩(wěn)定要求。）≦R（）≦R（已知壩基底寬B=，取1m壩段進(jìn)行驗(yàn)算，AR= ，下游壩坡的坡率m2=混凝土選用C10等級(jí)C10，fkc = ,fc = fkc /γm=。）S（）γ0ψS（+=＋=223 kpa〉057表一 荷載計(jì)算表（特殊組合1）荷載計(jì)算公式垂直力/KN水平力/KN偏心距/m（距底面形心）力距/KN m（↑）（↓）（←）（→）↘（+）↙（）自重W1=102420040e=247。3=895600下游水平水壓力：P2=1/2102904e=247。3=62372浮托力U1=1016041000滲透壓力U2=1/2107498e=－247。－12176。2=495312自重W2=1/22441438e=247。3=1256上游垂直水壓力Q1=4102328e=247。35=53652滲透壓力U3=1/2(+)5102542e=（+2）247。/2)1507e==11353垂直泥沙壓力P m 2=1/2(+)49454e=—4(+2)247。3=148344自重W3=1/2304241440e=2247。2=86365上游垂直水壓力Q2=1/243010600e=247。3247。3247。3=49362上游水平水壓力P1=1/21038896e=247。3=32652下游垂直水壓力Q4=1/2101459e=247。（+） =51916浪壓力P1=e=+=821浪壓力P2=e==441水平泥沙壓力Pm 1==TLan2(45176。(+)=23362地震慣性力F1=16935819e=31433地震慣性力F2=564762520e=63680地震慣性力F3=144063e=10630合計(jì)24174801721829446698904701358677合計(jì)5599842840468207表七荷載計(jì)算表（特殊組合1）荷載垂直力標(biāo)準(zhǔn)值/KN水平力標(biāo)準(zhǔn)值/KN分項(xiàng)系數(shù)垂直力設(shè)計(jì)值/KN水平力設(shè)計(jì)值/KN力距標(biāo)準(zhǔn)值/KN m力距/設(shè)計(jì)值KN m（↑）（↓）（←）（→）（↑）（↓）（←）（→）↘（+）↙（）↘（+）↙（）自重1693516935468761468761自重5647656476148344148344自重144014404936249362上游水平水壓力4167841678129340701293407下游水平水壓力581458146608666086上游垂直水壓力244824488636586365上游垂直水壓力6006002217022170下游垂直水壓力465146519163091630浮托力2610726107