【正文】 12 13 147 8 9 103 4 5 6時(shí)段 序號(hào)1 2%) i n (60?PmmPP%) i n (60%)(3??mmPP%)(3%)(6??mmPP%)(6%)(24??)(%)(24mmP 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 表 13 流域 30 年一遇凈雨過程計(jì)算 時(shí)間（ t ） 項(xiàng)目 (m m )P (1 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 79 1 4 . 1 4 . 1 4 . 1 3 . 7 2 . 3 2 . 3 1 . 8 1 8 9 . 8∑P (2 2 . 3 4 . 6 6 . 9 9 . 2 1 1 . 5 1 3 . 8 1 3 . 8 14 14 1 8 . 4 23 2 7 . 6 34 4 5 . 6 5 7 . 6 7 8 . 7 157 172 176 180 183 186 188 190∑P + P a (3 7 2 . 3 7 4 . 6 7 6 . 9 7 9 . 2 8 1 . 5 8 3 . 8 8 3 . 8 84 84 8 8 . 4 93 9 7 . 6 104 116 128 149 227 242 246 250 253 256 258 260∑R 總 (4 0 . 9 1 . 7 2 . 7 3 . 5 4 . 4 5 . 3 5 . 3 5 . 3 5 . 3 7 . 1 8 . 9 1 0 . 8 14 1 9 . 9 2 7 . 7 4 3 . 3 117 132 136 140 143 146 148 150R 總 (5 0 . 9 0 . 8 1 0 . 8 0 . 9 0 . 9 0 0 0 1 . 8 1 . 8 1 . 9 2 . 7 6 . 4 7 . 8 1 5 . 6 74 15 4 4 3 3 2 2 150R 下 ( f c 在附表 32（ Ⅱ ），得相應(yīng)各時(shí)段累積徑流 ∑R總，填于表 13 第 4 欄。由第 1 欄計(jì)算累積值 ∑ht 值填于第 2 欄除于相應(yīng)歷時(shí)得 ∑ht/t 值填于第 3 欄。 應(yīng)用第 Ⅱ 區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式 （手冊(cè)表 23） 或直接查附圖63（ Ⅱ ）計(jì)算參數(shù) m。 Qt～t ,Q τ ～ τ 相關(guān)圖0204060801001201401600 2 4 6 8 10 12 14 16時(shí)間 流量Qt～ τ Qt～t 圖 11 本 流域 t~Qt ， ?? ~Q 相關(guān) 設(shè)計(jì)洪水過程線推求 ① 地面流量過程線的推求 由 (手冊(cè) 表 32)概化五點(diǎn)折腰多邊形過程線推求地面流量過程線。以此時(shí)間為地下流量峰頂位置，按下列公式計(jì)算地下流量峰值。 △ t，分別向后 或 向前填于 表 28 第 5 欄 的第 6~11 行和第 4~1 行。并得設(shè)計(jì)洪峰流量 Qm = /s。 確定起調(diào)水位 入庫(kù)洪水為設(shè)計(jì)洪水，起調(diào)水位取正常蓄水位 ，即堰頂高程為 。因?yàn)橐绾榈雷杂尚购?，故淹沒系數(shù)取 ? =側(cè)收縮系數(shù)均取 ? =，流量系數(shù) m=，則水庫(kù)溢洪道出流公式為： 2323232hhhgmBq???????? ??溢 （ 11） 根據(jù)公式（ 11）可以將不同水位對(duì)應(yīng)的下泄流量得出， 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 1?h 時(shí)，代入公式（ 11）得 q=，以此類推得出表 111，并畫出圖 14。 的值與 V 的值很接近，在進(jìn)行下一個(gè)時(shí)段的試算。 表 112 P=%調(diào)洪演算過程 時(shí)間 t（ h） 入庫(kù)洪水 量Q(m3/s) 時(shí)段平均Q1+Q2/2(m3/s) 下泄流量q(m3/s) 時(shí)段平均下泄流量q1+q2/2(m3/s) 時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量變化▽ V(104m3) 水庫(kù)存水量V(104m3) 水庫(kù)水位 Z(m) 0 0 0 207 1 2 16 3 3 4 5 時(shí)間 t（ h） Q (m3/s) Q1+Q2/2 (m3/s) h(m) q (m3/s) q1+q2/2 (m3/s) △V(104m3) V (104m3) Z(m) V, (104m3) （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） （ 6） （ 7） （ 8） （ 9） （ 10） 0 0 0 207 1 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 水位0 1 2 3 4 5 6時(shí)間水庫(kù)水位水位0510152025300 1 2 3 4 5 6時(shí)間入庫(kù)和下泄流量入庫(kù)洪水下泄洪水 圖 15 南山水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果圖 同理可得校核況工下的 最大下泄流量 qm=， 相應(yīng)的總庫(kù)容為 104m3， 查圖 14 得相應(yīng)的校核 洪水位 Z 設(shè) =。上游壩坡系數(shù) m取 。 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% 。 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 表 23 安全加高 A 單位： m 計(jì)算情況 壩的級(jí)別 1 2 3 5 設(shè)計(jì) 校核 山區(qū)、丘陵區(qū) 平原、海海區(qū) 安全加高值：設(shè)計(jì)時(shí) A=。 南山水庫(kù)擋水土壩上游壩坡采用砌石護(hù)面，故 ?K =～ ，取 ?K =。不同累計(jì)頻率的爬高 Rp 與 Rm 的比，可根據(jù)爬高統(tǒng)計(jì)分布表 22確定。 風(fēng)雍高度 根據(jù)條件取風(fēng)向與壩軸線垂線的夾角為 β=0186。 應(yīng)該指出，這里計(jì)算的壩頂高程是指壩體沉降穩(wěn)定后的數(shù)值。 正常情況：施工高程為 3%)13 3( 3 ???? 非常情況：施工高程為 3%)13 2( 2 ???? 綜合考慮，本設(shè)計(jì)壩頂不設(shè)防浪墻，現(xiàn)將計(jì)算成果列于表 24 中 。 m 土壩上游壩坡坡率 m 上游糙率 n 波浪沿壩坡爬高 Rp m 安全超高 A m 壩頂高程 m 壩頂高程加 %沉陷 m 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 第三章 土石壩滲流計(jì)算 計(jì)算方法及計(jì)算假定 根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流特點(diǎn)，將壩體分為若干段，應(yīng)用達(dá)西定理近似解土壩滲流問題，計(jì)算假定任一過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點(diǎn)滲透坡降均相等 。 根據(jù)水流連續(xù)條件， q=q1=q2，聯(lián)立等式（ 56）和（ 57），可求得心墻后水深 h和 q。在穩(wěn)定計(jì)算里也只取此種情況進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)?粘土截水槽和混凝土防滲墻組成的防滲體的防滲性能比單一的粘土截水槽要強(qiáng)得多。工況 3 試算表如下表 31： 表 31 工況 3 h 和 q 試算表 h(m) q1(105m2/s) q2（ 105m2/s) 2 4 6 8 10 11 12 第三章 土石壩滲流計(jì)算 22 14 16 所以心墻后水深 h=，通過壩基和壩身的總單寬流量 q= 105m2/s。 代入一定的 x 值求得對(duì)應(yīng)的 y 值，描出一些點(diǎn)，再用光滑的線連接，即為浸潤(rùn)線。 圖 35 正常蓄水位下游壩殼內(nèi)的浸潤(rùn)線代表坐標(biāo) y(m) x(m) 表 36 正常蓄水位心墻內(nèi)的浸潤(rùn)線代表坐標(biāo) x(m) y(m) 圖 34 正常蓄水位時(shí)的浸潤(rùn)線圖 第三章 土石壩滲流計(jì)算 24 同理工況 2 通過試算得出對(duì)應(yīng)的逸出點(diǎn)水深 h，及單款流量，試算表格如下（表 37），可以由表 3 39 下游和心墻的代表坐標(biāo)繪出浸潤(rùn)線，如圖 35 所示。 mL ??????? smL HHkq 252262221 ?? ??? ?????? ）（）（ 在將 q= 105m/s， H1= K= 106m/s 代入式 xKqHy 221 ??得浸潤(rùn)線方程： ),0( 265221 ???? ?????? ?? xxxxkqHy ， 上游壩殼浸潤(rùn)線只繪出壩體內(nèi)部的那段，壩外部分不必繪出，現(xiàn)將壩內(nèi)浸潤(rùn)線列于表310，繪于圖 36。而在心墻逸出點(diǎn)滲透坡降較大，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)算。假定滑裂面為一個(gè)圓柱面（剖面上是一個(gè)圓?。踩禂?shù)定義為土條在滑裂面上所提供的抗滑力矩和滑動(dòng)力矩之比。 滑弧面的選擇： 起點(diǎn)在壩頂，與心墻相交，與壩基相切或附近，端點(diǎn)在壩坡腳附近。 穩(wěn)定判斷： 土石壩壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)不小于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。約為 1:，用插值法查表得 R1=， R2=， 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算 28 最大壩高為 H==，所以 R1=， R2=。 圖 41 尋求最危險(xiǎn)滑弧位置示意圖 （ 2） 用 1:1000 的比例尺繪出壩體橫斷面，取其厚度 1 米，將計(jì)算的浸潤(rùn)線繪于圖上。下游壩殼區(qū)內(nèi)浸潤(rùn)線以上的土條高度用 h1 表示，浸潤(rùn)線以下的下游靜水位以上及下游靜水位以下的土條高度分別用 h2 及 h3 表示；棱體排水區(qū)內(nèi)下游靜水位以下的高度 用 h3 表示；壩基區(qū)內(nèi)下游靜水位以下的高度用 h4表示。將土條分段條塊重量求出后分別填入表的 8～ 12 欄中，再計(jì)算土條總重 nW 填入 13欄中。 （ 8） 計(jì)算出（ Wncosα nun） tanφn180。ln ，分別對(duì)圓心 O 取力矩，滑動(dòng)力矩為 RWnsinα n，抗滑力矩為 R（（ Wncosα nun） tanφn180。????????? ?iiiiiiiiWbcubWK????? 滿足穩(wěn)定要求。算得的結(jié)果如下表 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計(jì)算 32 表 45 各工況下最小穩(wěn)定安全系數(shù) 工況 最小穩(wěn)定安全系數(shù) 正常蓄水位 設(shè)計(jì)水位 校核水位 正常蓄水位將至死水位 由上述計(jì)算成果可知：該壩在各工況條件下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的 ，所以初步擬定的大壩斷面尺寸是安全合理的。（Wncosα n un）tan φn180。（ KN)Wnsin α n工況：設(shè)計(jì) 圓心：O2 半徑：11 4m 土條寬度：11m 滑坡位置：下游坡（ KN)Wnsin αn土條總重Wn土條滑弧長(zhǎng)ln（m ）孔隙水壓 un（K N）凝聚力 c＇（cn180。（ KN)Wnsin α n土條滑弧長(zhǎng)ln（m ）孔隙水壓un（K N凝聚力c ＇（ K P a）cn180。 表 51 隨相對(duì)堰高變化的流量系數(shù) m P1/Hd 堰面型式 克 奧Ⅰ型 WES 型 表 52 克 — 奧Ⅰ型坐標(biāo)表 表 53 堰頂曲線坐標(biāo) x 0 y x y 中間斜直線的確定 取切點(diǎn) B 的坐標(biāo)為（ ， ）對(duì)應(yīng)于表 33 的坐標(biāo)為（ ， ）。 ???H具體計(jì)算 ) 8 1( 8 12 ????H ， ???h 溢流堰底部長(zhǎng)度 L=，上游水深