【正文】 (d 10H)，堰寬由流量方程求得，具體計(jì)算見表 。初步擬定泄槽坡率 i=1/4，矩形斷面，寬 b=90m，長 21 4 33 .2 13 7lm? ? ? ?。 qv h= ， 22vj CR= ， 12fE iL E h+ = + ， 21112vEhga=+， 22222vEhga=+ 式中： 1E —— 11 斷面的比能， m； 2E —— 22 斷面的比能， m； 1h 、 2h —— 11 及 22 斷面水深， m； fh —— 沿程水頭損失， m； 1v 、 2v —— 11 及 22 斷面的平均流速， m/s； L —— 斷面間的長度， m； iL —— 11 及 22 斷面的底部高程差， m； n—— 泄槽糙率，底板是混凝土襯砌石，側(cè)壁為干砌石，取 n=。 表 摻氣水深計(jì)算結(jié)果 計(jì)算情 況 L（ m） h v x ah 設(shè)計(jì)洪水 校核洪水 由計(jì)算結(jié)果知摻氣水深均小于溢洪道的邊墻頂部的高程，水流均不會溢出，滿足要求 消能防沖計(jì)算 選擇挑流消能進(jìn)行消能。 表 水舌挑射距離計(jì)算結(jié)果 3）沖刷坑深度的計(jì)算（由河床表面至坑底） q Ha= ， 0. 5 0. 25 2kt q H H????， 式 中： kt —— 水墊厚度，自水面算至坑底， m； kt? —— 沖坑深度， m； q—— 單寬流量， 3 /( )m s m? ； H —— 上下游水位差， m； 2H —— 下游水深， m； a—— 沖坑系數(shù)，堅(jiān)硬完整的基巖 ~ = ，堅(jiān)硬但完整性較差的基巖 ~ = ，軟弱破碎、裂隙發(fā)育的基巖 ~ = 。 堰頂處來自水重和底板的重量較大，泄槽段高速水流的沖擊作用也 較大，再加上此處的巖芯獲得率較小，故需進(jìn)行地基處理，初步擬定采用局部水泥灌漿，挑流消能的鼻坎由連接面板（即泄槽襯砌之延續(xù)）和齒墻兩部分組成，起到防滑兼防滲的作用。 1/ dPH=； 查表取值： m= ②溢流孔的設(shè)置 為了調(diào)節(jié)水位和流量，在溢流堰頂上設(shè)溢流孔，兩孔之間設(shè)置閘墩，在與岸邊連接處設(shè)置邊墩，以便安設(shè)閘門 。 基本計(jì)算公式 流段距離：222 2 1 12112c o s c o s22vvhhggl iJ?????? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ， 224 / 3nvJR? 式中： 堰下收縮斷面處起始計(jì)算水深 1 012 ( c o s )qh g H h??? ?， qv h? ， 00 2LhR ?? ? 。113 .5 74. 3 39. 274. 3 62. 5 11. 8q m s mHmtm? ? ? ?? ? ?? ? ? 代入公式求得： ? 則 / 75 / ~ ? ? ?滿足要求。 。 a) 鼻坎型式：平順連續(xù)式； b) 反弧半徑 R：為（ 6~10） h，取 10m； c) 鼻坎高程：高出下游最高水面 1~2m，取 76m； d) 挑射角 ? ：取 25 水舌挑射距離： 221 1 1 1 21 [ s in c o s c o s s in 2 ( ) ]L v v v g h hg ? ? ? ?? ? ? ? 沖刷坑深度（由河床表面至坑底）： 0. 5 0. 25kt q H t??? L水舌挑距； g重力加速度； v1坎頂水面流速 ,約為鼻坎處平均流速 v 的 倍，取 24=； θ 挑射角度 ,取 25 ； h1坎頂平均水深 h 在鉛直方向的投影； h2坎頂至河床面的高差； 12si n 6 , c os 3c os 3 2 hhh?????? ? ? ?? ? ? ? 代入公式求得： L= 28 。 泄槽泄流時(shí)的水面線可用水力學(xué)上明渠變速流的有關(guān)公式及方法進(jìn)行計(jì)算，以求得各種流量情況下，各典型斷面的流速和水深。 2)確定堰剖面 BO 段各圓弧參數(shù)為： 1 H m? ? ? ?， 1 H m? ? ? ?； 2 0 .2 0 .2 4 .8 0 .9 6dR H m? ? ? ?， 2 H m? ? ? ?； 3 H m? ? ? ?， 3 H m? ? ? ?； OC 段滿足方程： ddyxHH??? ????? ??? ????整理得： ? C 點(diǎn)坐標(biāo)： 1. 17 7 1. 17 96 / 96 / H m c? ? ?= 2. 17 7 2. 17 92 / 92 / H m c? ? ?= D 點(diǎn)坐標(biāo)、 E 點(diǎn)坐標(biāo)反、弧圓心點(diǎn) n 的坐標(biāo)： 均通過作圖法求得。襯砌縱向接縫采用平接縫，沿水流向橫縫采用搭接型式。 sin = ， cos = ， 1 = ， 1 coshhq= ， s= 。 2）摻氣水深計(jì)算 計(jì)算公式： (1 )100a vhhx=+ 式中： h—— 未計(jì)入波動及摻氣的水深， m； ah —— 計(jì)入 波動及摻氣的水深， m； v —— 未計(jì)入波動及摻氣計(jì)算斷面上的平均流速， m/s； x—— 修正系數(shù)，一般取 ～ ， s/m,視流速和斷面收縮情況而定，當(dāng)流速大于 20m/s 時(shí)宜采用較大值，此處取 x=。 泄槽水面線的計(jì)算 1）基本公式 23k qh g=， Qq B= ，2 kk kkgi CBc=， kk kAR c=， kkA bh= ， 161kkCRn= 式中： hk—— 臨界水深， m； Q—— 槽內(nèi)泄量， m3/s； q—— 單寬流量， m3/（ s由地形地質(zhì)平面圖上 量得堰頂?shù)较掠? 120m，高差為，故從堰頂?shù)较掠嗡孢B一直線，直線的斜率大約等于 。 控制段 217 其作用是控制泄洪能力。 工程布置 引水渠 引水渠的作用是將水流平順的引至溢流堰前。 1R1φ2R3φPW 21WPCβBA22c l 1 1c l θ2φδβED 圖中所示各物理量之間滿足以下方程： 215 1122( ) ( ) ( 1 ) ( ) 0WWc tg c tg tg? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1()ctgtg k?? ???? ， 1 2()ctgtg k?? ???? ， 1 3()ctgtg k?? ???? 。 222qy x Hk=+ ， 2222ehHqk L= 大壩剖面圖1 : 3 . 01 : 3 . 251 : 3 . 51 : 2 . 51 : 2 . 751 : 3 .01: 1: 2 . 02 . 02 . 02 . 0浸潤線 單寬流量 將心墻看作等厚的矩形，則其平均寬度為： )(21)(2121 ?????? ???。下游壩殼的浸潤線也較平緩，接近水平，水頭主要在心墻部位損失。 2）鉆 2到右岸河灘：上部巖層裂隙較發(fā)育，巖芯獲得率只有 12%。綜合考慮選用漿砌石塊石。 壩頂排水 壩頂設(shè)有防浪墻，為了便于排水，壩頂做成自上游傾向下游的坡，坡度為 2%，將壩頂雨水排向下游壩面排水溝。護(hù)坡范圍從壩頂一直到壩腳，厚度為 40cm，下部設(shè)厚度均為 20cm 的碎石和粗砂墊層。 設(shè)計(jì)結(jié)果 由于設(shè)計(jì)原始資料中沒有提供各土、砂、石料的顆粒級配情況，這里無法用計(jì)算的方法進(jìn)行反濾層的設(shè)計(jì)，只能參考相關(guān)規(guī)范和已建工程進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 的顆粒含量為 40%～ 85%的粘性土按式 D15≤ 設(shè)計(jì)反濾層。 式中： D15—— 反濾料的特征粒徑，小于該粒徑的土占總土重的 15%； d1 d85—— 被保護(hù)土的控制粒徑和特征粒徑，小于該粒徑的土分別占總重的 15%及 85%。 綜合以上分析選擇棱體排水方式。 防滲體保護(hù)層 29 心墻頂部應(yīng)設(shè)保護(hù)層，防止冰凍和干裂。 所以滿足要求。 A—— 安全加高， m，根據(jù)壩的等級和運(yùn)用情況，按表 確定。 1）上游壩坡 ：從壩頂至壩踵依次為 1： ； 1： ； 1： 。由于不透料（土料）位于上游，不便于土料上壩；土質(zhì)斜墻靠在透水壩殼上，如果壩殼沉降大，將使斜墻開裂；與岸坡及混凝土建筑物連接不如心墻壩方便，斜墻與地基接觸應(yīng)力比心墻小，同地基結(jié)合不如心墻壩；斷面較大，特別是上游坡較緩，壩腳伸出較遠(yuǎn)，填筑工程量較心墻大。 1）均質(zhì)壩 。 施工導(dǎo)流洞及水庫放空洞：布置在左岸的山體內(nèi)。 3）過壩建筑物 主要是筏道，采用干筏道。 2）拱壩方案 修建拱壩理想的地形條件是左右岸地形對稱，岸坡平順無突變，在平面上向下游收縮的河谷段；而且壩端下游側(cè)要有足夠的巖體支撐，以保證壩體的穩(wěn)定。 41′ 12 1 105 坡土 22176。 水庫規(guī)劃資料 1） 正常水位（設(shè)計(jì)洪水位）： ； 2） 最高洪水位（校核洪水位）： ； 3） 死水位： m（發(fā)電極限工作深度 8m）； 4） 灌溉最低庫水位： ； 5） 總庫容： 億 m3； 6） 水庫有效庫容： 億 m3； 7） 庫容系數(shù)： ； 8） 發(fā)電調(diào)節(jié)流量 Qp=，相應(yīng)下游水位 ； 9） 發(fā)電最大引用流量 Qmax=28 m3/s，相應(yīng)下游水位 ； 10） 通過設(shè)計(jì)洪水位流量（ Q1%）時(shí)，溢洪道最大泄水量 Qmax=1340 m3/s，相應(yīng)下游最高洪水位 。 壩址覆蓋層沿壩軸線厚度達(dá) ~，Ｋ＝１ ? 104 cm/s，浮容重 γ′=，內(nèi)摩擦角 22 Φ=35?。 20 《壩工課程設(shè)計(jì)》 河洛 水利樞紐設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 姓 名 班 級： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 目錄 1 基本資料及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ..........................................................................................................................1 基本資料 ...................................................................................................................................1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) .....................................................................................................................................2 2 樞紐布置 ..............................................................................................................................................4 樞紐的組成建筑物及等級 ........................................................................................................4 各組成建筑物的 選擇 .................................................................................................................4 樞紐總體布置方案的確定 ......................................................................................................5 3 土石壩設(shè)計(jì) .......