【正文】 下游坡穩(wěn)定滲流期（正常）穩(wěn)定滲流期（設(shè)計）穩(wěn)定滲流期（校核）正常蓄水位+地震 穩(wěn)定成果分析根據(jù)計算成果表可看出大壩上下游坡穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求，由于上游壩坡較緩，穩(wěn)定滲流期以及庫水位降低期，不考慮地震時，Kmin=，考慮地震時，Kmin=；下游坡情況也類似，正常情況Kmin=，壩的穩(wěn)定安全系數(shù)偏大，就此而言，實(shí)際安全系數(shù)可能要小些，故而不改變壩坡，維持原擬訂的剖面。（2） 防滲墻的型式、材料及布置根據(jù)以往經(jīng)驗，對于透水層厚度為3060m的情況，采用槽板式混凝土防滲墻比較合適，設(shè)計中采用這種型式。第二層反濾料的選擇也按上述辦法進(jìn)行。還與導(dǎo)流洞結(jié)合設(shè)置了放空洞。所以曲線方程為：。，；根據(jù)以往工程經(jīng)驗挑角取θ=25176。由于泄洪隧洞流速較大（），因而必須考慮摻氣的影響。隧洞通過斷層破碎帶部位，襯砌厚度加大一倍；為防止不均勻沉陷而開裂，襯砌突變處設(shè)橫向沉降縫，見細(xì)部構(gòu)造圖。壩址附近山坡陡峻，不宜采用明渠道導(dǎo)流，山巖大部分為堅硬玄武巖，故而采用隧洞導(dǎo)流方案。 導(dǎo)流工程規(guī)劃布置隧洞及圍堰型式和尺寸選擇，是個技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。寬7m，高11m，隧洞底坡i=。得到1%，下泄量1030m3/s（雖大于900m3/的安全泄量，但施工期間，工程未發(fā)揮效益，可認(rèn)為是容許的）。下游圍堰不作為壩體，布置在離壩不遠(yuǎn)而河床又比較狹窄的地方，還考慮離開導(dǎo)流洞出口一定的安全距離。施工進(jìn)度由粘土上升速度控制。按4m/月的速度上升，在2010年底實(shí)現(xiàn)大壩填筑完成。上游移民，工程設(shè)備拆遷，庫內(nèi)清理等工程，引水隧洞工程，含進(jìn)口段明渠段開挖、洞身開挖、洞身進(jìn)口混凝土、襯砌及進(jìn)口設(shè)備安裝；基礎(chǔ)處理工程應(yīng)保證蓄水；完成溢洪道工程，保證蓄水或泄水；大壩進(jìn)度必須趕在洪水前面。圍堰工程及排水；基礎(chǔ)開挖及防滲墻施工。實(shí)際發(fā)電日期根據(jù)當(dāng)時水文、氣象條件及水情進(jìn)行調(diào)整。為安全起見在大壩上升至泄洪隧洞進(jìn)口高程以后進(jìn)行封孔。防滲鋪蓋的尺寸經(jīng)過滲流計算而定。=1680/，按規(guī)范采用5%洪水，=1180/s。如果按這個尺寸進(jìn)行調(diào)洪計算,得出上游水位(攔洪水位)。（3）攔洪后填筑大壩到開始封孔畜水。放空洞中后部與泄洪洞結(jié)合，見平面布置圖。（2），取1/12洞徑。以控制，擴(kuò)散角取為50。 洞內(nèi)水面曲線由能量方程：計算得收縮斷面水深。 出口消能段，由于下游出口離電站和大壩較遠(yuǎn)，較大的沖坑不致影響大壩及電站的安全，且地質(zhì)條件容許，因此采用挑流消能。L—漸變段的長度；—進(jìn)口洞頂?shù)剿矶错數(shù)母叱滩?。由于兩岸山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價較高，故采用了隧洞泄洪方案。在排水體與壩體、壩基之間設(shè)置反濾層；下游戧道設(shè)置排水溝，并在壩坡設(shè)置橫向排水溝以匯集雨水，岸坡與壩坡交接處也設(shè)置排水溝，以匯集岸坡雨水，防止雨水淘刷壩坡，見細(xì)部構(gòu)造設(shè)計圖。由于防滲墻兩側(cè)沖積層易沉陷，引起防滲墻頂部粘土心墻與兩側(cè)粘土心墻的不均勻沉陷而導(dǎo)致裂縫。在滑動面上抗剪強(qiáng)度的發(fā)揮是一樣的，安全系數(shù)的表示方式為 ； ； ；式中：3為實(shí)驗得到的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。 計算結(jié)果。砂礫料場上下游共8處，總量為1850萬立方米，大壩工程在400萬立方米左右。10180。1下和3料場的塑性指數(shù)小于20，從壓的角度宜采用1下和3料場的粘土料，所以可將1下和3料場作為主料場，其余幾個料場作為輔助料場。運(yùn)用下式作校核：≥～式中：──土料場的自然干容重；對2級壩，還應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗，以便復(fù)核，并據(jù)以選定施工碾壓參數(shù)。由于最優(yōu)含水量隨壓實(shí)功能的大小而變，故在土料的設(shè)計中常根據(jù)土料的實(shí)際施工機(jī)具的壓實(shí)功能，選擇相應(yīng)的最優(yōu)含水量作為填筑土料的含水量。該壩體采用粘土斜心墻，其底部最小厚度由粘土的允許坡降而定，本設(shè)計允許滲透坡降[J]=5，墻的厚度B﹥，斜心墻的頂部寬度取為5ｍ（滿足大于3ｍ機(jī)械化施工要求），粘土斜心墻的上游壩坡的坡度為1:～1:，有資料研究認(rèn)為，斜心墻向上游傾斜的坡度為1:～1:，本次設(shè)計取為1:，下游坡度取為1:，粘土斜心墻的頂部高程以設(shè)計水位加一定的超高（～）并高于校核洪水位為原則，,，并粘土斜心墻頂部向下游傾斜。一般是參考已建成類似工程的經(jīng)驗擬定壩坡，再通過計算分析，逐步修改確定。 壩頂超高計算成果表工 況水位(m)設(shè)計風(fēng)速(m/s)平均波長(m)平均波高(m)平均波浪爬高(m)風(fēng)浪壅高（m）設(shè)計爬高(m)安全加高(m)壩頂超高(m)設(shè)計(P=1%) 校核(P=%) 由于水庫所在地區(qū)地震基本烈度7176。故還需考慮正常蓄水位加非常運(yùn)用時的壩頂超高再加上地震涌浪高度，最后取以上四種工況最大值，同時并保留一定的沉降值。斜心墻壩和心墻壩基本類似，并且可以改善壩體應(yīng)力狀態(tài)，能顯著減弱壩殼對心墻的“拱效應(yīng)”，其抗裂性能優(yōu)于心墻壩和斜墻壩。本設(shè)計限于資料只作定性的分析來確定土石壩壩型。通過各種不同的壩型進(jìn)行定性的分析比較，綜合考慮地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩的方案。 E江水庫泄洪設(shè)施不同方案的泄流能力曲線表堰頂水頭H(m)b=6m泄流量(m3/s)堰頂水頭H(m)b=7m泄流量(m3/s)堰頂水頭H(m)b=8m泄流量(m3/s) 調(diào)洪演算根據(jù)地形和地質(zhì)資料泄洪洞布置時進(jìn)口地高程為可取2800m，因此需要確定泄洪洞進(jìn)口堰頂高程，以滿足泄洪洞產(chǎn)生無壓過流以、工程經(jīng)濟(jì)性和下游防洪限制泄量的要求，本設(shè)計擬訂五組方案進(jìn)行比較。 E江水庫高程~容積~面積表高程H（m）庫容V（萬m3）面積A（km2）高程H（m）庫容V（萬m3）面積A（km2）27701000 282036700 27751400 38500 27802800 282342000 27854700 282546200 27906700 282750900 27959500 282957600 280012900 283364900 280517000 283570000 281022200 283775000 281528600 284081600 泄洪方式本樞紐攔河大壩初定為土石壩，故需另設(shè)壩外泄洪建筑物。庫區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可開采的礦產(chǎn)。00′36176。40′4＃上35176。30′35176。沙礫料料場位于壩址上下游各有四處，總量達(dá)1850萬m3。上述節(jié)理主要在砂巖、泥灰?guī)r與玄武巖之類的巖石內(nèi)產(chǎn)生。34′25176。顆粒組成以卵礫石為主，砂粒和細(xì)小顆粒為數(shù)很少。由于玄武巖成分不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)亦異，可分為堅硬玄武巖、多孔玄武巖，破碎玄武巖、軟弱玄武巖、半風(fēng)化玄武巖和全風(fēng)化玄武巖。經(jīng)頻率分析，、。 氣象降雨（1） 氣象本區(qū)域氣候特征是冬干夏濕，每年11月至次年四月特別干燥，其相對濕度在51%－73%之間，夏季因降雨日數(shù)較多，相對濕度隨之增大，一般變化范圍為67%－86%。因此第一臺機(jī)組發(fā)電日期定為2010年10月1日。(2)封孔及發(fā)電日期，鑒于流量資料不足。由于兩岸山坡陡峻，無天然埡口如采取明挖溢洪道的泄洪方案，開挖量大，造價較高，故采用了隧洞泄洪方案。 大壩設(shè)計根據(jù)方案比較分析，斜心墻壩綜合了心墻壩與斜墻壩的優(yōu)缺點(diǎn)，斜心墻有足夠的斜度，能減弱壩殼對心墻的拱效應(yīng)作用；斜心墻壩對下游支承棱體的沉陷不如斜墻那樣敏感，斜心墻壩的應(yīng)力狀態(tài)較好，本次設(shè)計大壩壩型采用粘土斜心墻壩。 工程等別及建筑物級別根據(jù)SDJ121978《水利水電樞紐工程等級劃分設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)，丘陵區(qū)部分）》之規(guī)定，水利水電樞紐工程根據(jù)其工程規(guī)模﹑效益及在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性劃分為五類，綜合考慮水庫的總庫容、防洪庫容、灌溉面積、電站的裝機(jī)容量等，工程規(guī)模由庫容決定，估計校核情況下的庫容不會超過10億m3，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（SDJ121978），該工程等別為二等，工程規(guī)模屬于大（2）型，主要建筑物為2級，次要建筑物為3級，臨時性建筑物級別為4級。通過畢業(yè)設(shè)計可以進(jìn)一步培養(yǎng)和訓(xùn)練我們分析和解讀工程實(shí)際問題及科學(xué)研究的能力。該斜心墻土石壩設(shè)計大致分為：洪水調(diào)節(jié)計算、壩型選擇與樞紐布置、大壩設(shè)計、泄水建筑物的選擇與設(shè)計等部分。根據(jù)資料統(tǒng)計分析得100年一遇設(shè)計洪峰流量為=（p=1%），2000年一遇校核洪峰流量為=2320m3/s，（）。根據(jù)規(guī)范規(guī)定與實(shí)際結(jié)合，下游在2800m、2775m高程處各變坡一次。根據(jù)調(diào)洪演算和計算比選確定溢流孔口尺寸7m，根據(jù)以往經(jīng)驗溢流孔口后以1:1坡度連接，—隧洞縱坡面布置。施工進(jìn)度由粘土上升速度控制。按4m/月的速度上升，在2010年底實(shí)現(xiàn)大壩填筑完成。 月平均氣溫統(tǒng)計表（℃）月份123456月平均氣溫月份789101112氣溫 平均溫度日數(shù)（天）月溫度（℃）123456789101112＜06000000000～30253031303131303130＞30000000000000（2） 降雨該地區(qū)最大年降水量可達(dá)1213mm，最小為617mm，多年平均降水量為905mm。 工程地質(zhì) 水庫地質(zhì)庫區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等。（2） 火山角礫巖角礫為玄武巖，棱角往往不明顯，直徑為2～15cm，膠結(jié)物仍為玄武巖質(zhì)，膠結(jié)緊密者抗壓強(qiáng)度與堅硬玄武巖無異，其膠結(jié)程度較差者極限抗壓強(qiáng)度低至350Mpa。 沖積層剪力試驗成果表土壤名稱項目計算值容重（控制）KN/m3含水量（控制）三軸剪力（塊剪）應(yīng)變控制浸水固結(jié)快剪內(nèi)摩擦角凝聚力KPa內(nèi)摩擦角凝聚力KPa含中量細(xì)粒的礫石次數(shù)17128822最大值47176。試驗時土樣的容重為控制容重。m）。10－2cm/s。00′37176。30′1＃下34176。10′35176。4 洪水調(diào)節(jié)計算 防洪標(biāo)準(zhǔn)該工程主要建筑物級別為2級，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）規(guī)定2級建筑物土壩堆石壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)采用100年一遇設(shè)計，2000年一遇校核，水電站廠房防洪標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇設(shè)計，500年一遇校核。 防洪限制水位及水庫運(yùn)用方式，該水庫防洪限制水位取與正常水位重合。5 壩型選擇與樞紐布置 壩址及壩型選擇 壩址選擇根據(jù)地質(zhì)資料，經(jīng)過比較選擇地形圖所示河彎地段作為壩址，并選擇I—I、II—II兩條較有利的壩軸線，兩軸線河寬基本相近，因而大壩工程量基本相近，由地質(zhì)剖面圖上可以看出：I—I剖面，河床覆蓋層厚平均20m,河床中部最大達(dá)32m，壩肩除10m左右范圍的風(fēng)化巖外，還有數(shù)十條的破碎帶，其余為堅硬的玄武巖，地質(zhì)構(gòu)造總體良好（對土石壩而言），II—II剖面除與I—I剖面具有大致相同厚度的覆蓋層及風(fēng)化巖外，底部玄武巖破碎帶縱橫交錯，若將壩建于此，則繞壩滲流可能較大，進(jìn)行地基處理工程量會加大，綜合考慮以上因素，壩軸線選擇I—I處。 泄水建筑物—泄洪隧洞泄洪采用隧洞方案，為縮短長度、減小工程量，泄洪隧洞布置在凸岸（右岸），這樣對流態(tài)也較為有利，考慮到引水發(fā)電隧洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠(yuǎn)離壩腳和廠房為宜，為減少泄洪時影響發(fā)電，進(jìn)出口相距80~100m以上，沖沙放空洞位于泄洪隧洞與水電站引水隧洞之間。碾壓式土石壩根據(jù)土料配置的位置和防滲體所用材料種類的不同，又分為均質(zhì)壩和土質(zhì)防滲體分區(qū)壩、非土質(zhì)材料防滲體分區(qū)壩。多種土質(zhì)壩施工工序復(fù)雜，相互干擾較大，施工易受氣候影響，在此不予采用。平均波浪爬高Rm參照“規(guī)范”，初步擬定水庫大壩上游壩坡為m=，故波浪平均爬高按“規(guī)范”：式中：——斜坡的糙率滲透性系數(shù)，護(hù)面類型為砌石護(hù)面確定=；——經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速W、坡前水深H、重力加速度g所組成的無維量，：=；校核條件：=；m——斜坡的坡度系數(shù)。在壩坡改變處，尤其在下游坡，～2ｍ寬的馬道（戧道）以使匯集壩面的雨水，防止沖刷壩坡，并同時兼作交通、觀測、檢修之用。設(shè)計干容重為：式中： ——設(shè)計干容重，（ｇ/㎝3）； ——在相應(yīng)擊實(shí)功能下的平均最大干容重，（ｇ/㎝3）；ｍ ——施工條件系數(shù)（或稱壓實(shí)系數(shù)）。 186。在地震區(qū)要求更高。36186。 計算方法選擇水力學(xué)方法解土壩滲流問題。滲透坡降的計算公式：式中：──上游水深減逸出水深；──防滲體的平均厚度.： 各種工況滲流逸出點(diǎn)坡降斷 面