【正文】 下游河道的電站、橋梁等建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，水庫控制下流量為 2022 秒立米。但蓄水位按不超超過百年設(shè)計洪水位考慮，確定汛末興利水位為 141 米。. . . . .學(xué)習(xí)參考 (Ⅱ )調(diào)節(jié)性能的選定灌溉保證率選取 P=75%，水庫上游來水，首先滿足灌區(qū)工農(nóng)業(yè)用水，電站則利用余水發(fā)電，從年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)兩方案的水電量利用系數(shù)和壩高都相差不大，但是多年調(diào)節(jié)性能的水庫能提供的電量和裝機利用小時都較年調(diào)節(jié)性能水庫提高 20%。由統(tǒng)計分析得知，某站多年平均淤沙量為 389t,多年平均含沙量為 ，多年平均侵蝕模數(shù)為 。根據(jù)徑流年內(nèi)和年際變化特征，分別選擇 1986 年，2022 年和 2020 年為設(shè)計水平年。一次洪水持續(xù)時間一般 3—5 天。多年平均降雨量為 700mm，且多集中在夏季七、八月份。河床壩基巖石構(gòu)造較為發(fā)育，開挖揭露出斷層 40 余條，其中相對較大的有 10 多條。水庫壩址選在青龍河下游的山谷河段上，共選出 2 條壩線，經(jīng)過比較，確定第一壩線，出露巖性為大紅峪組石英砂巖與板狀粉細(xì)砂巖互層，巖石堅硬、構(gòu)造簡單、滲透性小。庫區(qū)外巖層抗風(fēng)化作用較強，庫岸基本上是穩(wěn)定的。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)工程地質(zhì)條件 水庫位于高山區(qū)，構(gòu)造剝蝕地形。之后對壩體細(xì)部構(gòu)造設(shè)計，滿足大壩的功能要求。設(shè)計時注意的事項是：以嚴(yán)肅的態(tài)度對待資料，不自行修改或增減，一切必要的補充或修改必須征得指導(dǎo)教師的同意。 stability analysis。 through the analysis, on the possible options, determine the hub of the building form, dimensions and water conservancy hub layout plan made in detail。根據(jù)防洪要求，對水庫進行洪水調(diào)節(jié)計算，確定壩頂高程及泄洪建筑物尺寸；通過分析，對可能的方案進行比較，確定樞紐組成建筑物的形式、輪廓尺寸及水利樞紐布置方案；詳細(xì)作出大壩設(shè)計，通過比較，確定壩的基本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案與壩身構(gòu)造，進行水力、靜力計算；對泄水建筑物進行設(shè)計，選擇建筑物的形式、輪廓尺寸，確定布置方案。通過對青龍河地形地質(zhì)、水文資料、氣候特征的分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧希O(shè)計適合的樞紐工程來幫助流域地區(qū)實現(xiàn)很好的經(jīng)濟效益。Homogeneous earth dam pivot building design123456 (Institute of water conservancy and Hydropower Engineering of Gansu Agricultural University)Abstract: Appropriate construction of dam can be achieved in a basin area of power generation, flood control, irrigation benefit. D river is located in our country southwest, through to its geological, hydrological data, climate analysis, bined with the local building materials, design suitable for the project to help the region to achieve good economic benefit. According to the requirement of flood control, flood regulation putation of reservoir, to determine the crest elevation and release flood waters building size。 create favorable conditions for development of aquaculture. Key words: Dam design；Seepage analysis。基本原則是：設(shè)計應(yīng)滿足功能要求，并力求經(jīng)濟、安全、施工便利和美觀，根據(jù)可能的和合理的方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較來選定建筑物的型式、材料、布置。由水文，氣象資料初步擬定壩體剖面后，經(jīng)過滲流分析，穩(wěn)定分析后驗證壩體的穩(wěn)定性性指標(biāo)。1 基本資料 地形地質(zhì) 地形地質(zhì) 見 1:2022 壩址地形圖。河道蜿蜒曲折，河谷寬度 400~100m 不等，河道比降 1/400~1/600。經(jīng)過對庫區(qū)斷層的分析，水庫向外流域及下游滲漏的可能性很小。河床寬約 300米，河床地面高程 85m，河床砂卵石覆蓋層平均厚度 5—7 米，滲透系數(shù) K=1102 厘米/秒。右岸下游形成半島狀，因河流側(cè)向侵蝕，使右岸形成陡壁，近于直立，已查明的小段層有 67 條，軟弱夾層有 13 條；左岸山坡平緩，覆蓋著 31m 厚的山麓堆積物，有斷層一條。多年平均氣溫約 10℃，℃，最高氣溫為 ℃，月平均溫度變化較大，離壩址較遠的遷安站實測最高氣溫 39℃。. . . . .學(xué)習(xí)參考 水文分析 洪水 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)，相差 12 倍，流域洪水峰高、歷時短，陡漲陡落?？紤]到流域內(nèi)人類活動對產(chǎn)流的影響，分別對未來規(guī)劃年 2022 年和 2020 年流域內(nèi)耗水量進行了預(yù)測，得到個規(guī)劃年的徑流系列，如表 11 所示。年際間泥沙量的變化懸殊。按二十年淤積高程，選定死水位 104m。七、八月以后可重復(fù)利用一部分防洪庫容蓄水興利以不降工程防洪標(biāo)準(zhǔn)，以防洪興利兼顧為原則，確定九、十月限制水位，提高為 米汛末可以多蓄水。由于采用的洪水計算數(shù)值中未考慮歷史特大洪水的影響，故用萬年一遇洪水作非常保壩標(biāo)準(zhǔn)對水工建筑物進行復(fù)核。 (Ⅴ )水庫排沙和淤沙計算某水庫回水長 25 公里，河道彎曲，河床比降為 %，河床寬 300 米左右，是個典型的河道型水庫。 (Ⅵ )水庫工程特征值A(chǔ). 樞紐下泄流量及相應(yīng)下游水位水庫上游設(shè)計洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為 108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為 1024m3/s；上游校核洪水位為 ，相應(yīng)下游水位為 ，庫容為. . . . .學(xué)習(xí)參考108m3，溢流壩相應(yīng)的泄量為 1159 m3/s；上游正常蓄水位為 141m（與汛限水位同高） ，相應(yīng)下游水位為 ；死水位為 ，相應(yīng)的庫容為 108m3；表 13 水庫技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表序號 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注1 水庫水位校核洪水位 (P=%) 米 考慮淤積 20 年設(shè)計洪水位(P=1%) 米 考慮淤積 20 年興利水位 米 考慮淤積 20 年汛限水位 米 考慮淤積 20 年死水位 米 考慮淤積 20 年2 水庫容積總庫容 億立米 校核洪水位設(shè)計洪水位庫容 億立米 序號 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注防洪庫容 億立米 興利庫容 億立米其中共用庫容 億立米死庫容 億立米3 庫容系數(shù) %4 調(diào)節(jié)特性 多年 建筑材料及筑壩材料技術(shù)指示的選定 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。具有中等壓縮性，強度指標(biāo)見下頁表。沙石料廠設(shè)在水庫下游 13km 的鹿尾山，大楊莊、薛莊，總儲量 1176 萬 m3. 筑壩材料技術(shù)指標(biāo)的選定本工程經(jīng)過試驗，并參考有關(guān)文獻資料及其他的工程的經(jīng)驗，最后選定其筑壩材料的各項技術(shù)指標(biāo)見表 15。據(jù)此采用的技術(shù)指標(biāo)見下表。；毛家村 =37176。j 堆石指標(biāo)一般 值在 39176。～45176。如表 16 所示。二期建成，可調(diào)節(jié)水量 億 m3,年均發(fā)電量 9330 億 kwh，可全面解決冀東鋼鐵基地建設(shè)用水。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。選在河谷的狹窄段，這樣壩軸線短，工程量小，但要綜合考慮對于兩岸壩段要有足夠?qū)挾群透叨?。透水性較小，也沒有發(fā)現(xiàn)溝通庫內(nèi)外的大斷層。青龍河為山區(qū)性河流，兩岸居民及耕地分散，除庫水位以下有一定淹沒外，浸沒問題不大，且?guī)靺^(qū)亦未發(fā)現(xiàn)重要礦產(chǎn)。全年無霜期約 180 天，結(jié)冰期約 120 天，河道一般在 12 月封凍，次年三月上旬解凍，凍層厚 —，岸邊可達 。 砂礫料 主要分布在河灘上，儲量為 205 萬立米，扣除漂石及圍堰淹沒部分，可利用的約100—151 萬立米。但其缺點是：壩體剖面尺寸大，材料用量多，壩體應(yīng)力較低，材料強度不能充分發(fā)揮，壩體與地基接觸面積大，相應(yīng)壩底揚. . . . .學(xué)習(xí)參考壓力大，對穩(wěn)定不利，壩體體積大，在澆筑混凝土?xí)r，需要有較嚴(yán)格的溫度控制。 土石壩：對地質(zhì)的要求：河谷兩岸的巖基必須能承受由拱端傳來的推力，要在任何情況下都能保證穩(wěn)定，不致危害壩體的安全。減少工地的外線運輸量，能適應(yīng)不同的地形、地質(zhì)和氣候條件。本設(shè)計限于資料制作定性分析確定土石壩壩型選擇。高、中壩和地震區(qū)的壩，不得采用布置在非巖石地基上的壩下埋管型式，低壩采用非巖石地基上的壩下埋管時，必須對埋管周圍填土的壓實方法，可能達到的壓實密度及其抵抗?jié)B透破壞的能力能否滿足要求進行保證。附近有豐富的筑壩材料，便于布置泄水建筑物。 樞紐中的泄水建筑物應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范的運用條件和要求。當(dāng)泄水建筑物出口消能后的水流沖刷下游壩坡時，要比較調(diào)整尾水渠和采取工程措施保護壩坡腳的可靠性和經(jīng)濟性，可采取其中一種措施，也可同時采用兩種措施。從地質(zhì)地形圖可知壩體左岸地質(zhì)條件好，且有天然的石料廠，上下游均有較緩的灘地，兩岸巖體條件好，施工起來更快捷更經(jīng)濟合理。 壩頂高程計算壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，按以下四種計算條件計算，取其大值：①設(shè)計洪水位加正常運用條件的壩頂超過；②正常蓄水位加正常運用條件的壩頂超高；③校核洪水位加非常運用條件的壩頂超高；④常蓄水位加非常運用條件的壩頂超高，再加地震安全加高。. . . . .學(xué)習(xí)參考涉及的壩頂高程是針對壩沉降以后的情況而言的，因此，竣工時的壩頂高程應(yīng)預(yù)留足夠的沉降量。由平面布置圖可知壩址處河床高程為 ,向下開挖 7m 清除砂卵石覆蓋層后期高程為 ，則壩高為 =，考慮到要預(yù)留 1%的沉降里，則壩高為 ?（1+1% ）=，取壩高為 ，壩頂高程為。上游壩坡長期處于飽和狀態(tài)，加之水庫水位有可能快速下降，是壩坡穩(wěn)定處于不利地位，故其坡率比下游坡率緩。如圖 31所示。棱體排水適用于下游有水壩型，故該壩使用棱體排水，它可以降低浸潤線，防止壩坡凍脹，保護尾水范圍內(nèi)下游壩腳不受波浪淘刷，還可與壩基排水想連接。滲流分析可為壩型初選和壩坡穩(wěn)定分析打下基礎(chǔ)。根據(jù)電擬試驗結(jié)果，上游三角形可用高為 H、寬為 H 的矩形來代替，這一矩形和上?游三角形消耗同樣的水頭，而且通過同樣的滲流量， 值由式 41 計算： （41）m21???式中： 為壩的上游邊坡系數(shù)1m土石壩不透水地基滲透計算，下游有棱體排水時：(1)下游無水時：見圖 41a 所示。式中 換為 、2H 0H11H，即 （42 LHh???2120)(6）計算滲流量 （47hKq2)(20?）用式 41 繪制浸潤線(x 軸與下游水面一致)。由圖中所示三種狀況下的滲流曲線沒有相交，說明滲流分析結(jié)果是合理的。校核兩種工況的上、下游穩(wěn)定：①水庫水位處于正常蓄水位或設(shè)計洪水位，下游為相應(yīng)水位，屬于正常運用條件；②水庫水位處于校核洪水位，下游為相應(yīng)水位，屬于非常運用條件Ⅰ。表 51 壩坡抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)壩的級別 1 2 3 5正常運用條件 非正常運用條件Ⅰ 非正常運用條件Ⅱ 表 51 中的安全系數(shù)適用于計及條塊間作用力的簡化畢肖普和摩根斯頓普萊斯法等。計算時將滑動面以上的土體分成若干鉛直土條，求出各土條對圓弧中心的抗滑力矩之和以及滑動力矩之和。表 52 壩坡坡度表. . . .