【正文】 q=28m3/s，及前沿寬度 L=21m。 式中： Hd為定型設(shè)計(jì)水頭， m； Hw 為堰上水頭， m。18 3 寧村水庫(kù)重力壩初步設(shè)計(jì)計(jì)算書 一、工程等級(jí)的確定 （一） 原理： 擬定泄水建筑物，進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，求得校核洪水位，再根據(jù)附圖 1（寧村水庫(kù)水位 ~庫(kù)容關(guān)系曲線）查得水庫(kù)總庫(kù)容，最終根據(jù)規(guī)范 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522020 確定工程等級(jí)。 4 三、 擋水壩設(shè)計(jì) 3 （二） 計(jì)算過(guò)程 3 （一） 堰頂高程的擬定 3 （三） 設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位的計(jì)算 8 （三）導(dǎo)墻設(shè)計(jì) 9 （四）壩體強(qiáng)度穩(wěn)定極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 下游河道平均水深 2米左右。 二、孔口尺寸擬定及設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位的確定 （一） 堰頂高程的擬定 因?yàn)槭情_(kāi)敞式溢流壩身泄水，并無(wú)調(diào)節(jié)等要求，因此堰頂高程就是正常蓄水位高程，即為 。故選定方案 四 作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 （二） 建基面高程 的確定 根據(jù)該壩的地形地質(zhì)條件，建基面可設(shè)在弱風(fēng)化處，在高程為 85m~86m 附近，該設(shè)計(jì)取建基面高程為 （三） 壩頂寬度的確定 根據(jù)《混凝土重力壩規(guī)范》 SDJ2178，壩頂寬度應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置運(yùn)行檢修施工和交通等需要確定，并應(yīng)考慮抗震特大洪水時(shí)搶護(hù)以及其他特殊要求。 J 點(diǎn)為下游壩坡坡面延長(zhǎng)線與上游面交點(diǎn) 。 7 ②堰頂曲線段 WES剖面堰頂曲線如右圖。=*(*m2)=*(*)= 求得： xA=， yA=，即 A(， )。當(dāng)流速小于 16m/s 時(shí)，取下限；流速大時(shí)，宜采用較大值。 從而使 上游直線段，堰頂曲線段、下游曲線段、下游直線段以及反弧段得以確定。最終確定最優(yōu)方案為： 表 7 大壩剖面優(yōu)化最優(yōu)方案（單位： m） 壩段 最優(yōu)方案 擋水壩 建基面高程 86 壩頂高程 上游起坡高程 105 上游坡率 下游起坡高程 125 下游坡率 壩頂寬 4 壩底寬 39 溢流壩 建基面高程 86 堰頂高程 上游起坡高程 105 上游坡率 反弧半徑 下游坡率 坎頂高程 95 壩底寬 六、 工程量與 開(kāi)挖量計(jì)算 根據(jù)地形圖以及各壩段在地形圖中的位置，繪出各壩段開(kāi)挖線，計(jì)算開(kāi)挖面積，近似取壩段左右兩斷面的開(kāi)挖面積的平均值為該壩段的開(kāi)挖面積。 STABILITY ANALYSIS OF GRAVITY DAM ********** BY WCT ************ STRESES amp。30118 ************* DSBZCJH1 !PR: GRAVITY DAM trubasic By WCT READ YT,YF,T0,YU,NU,YD,ND DATA ,86,4,.2,.8 READ Y8,Y9,VZ,FD DATA ,27,3 READ Y3,Y4,VF DATA ,94,15 READ RD,YN,RN,NF,UT,UH DATA 24,92,.7,20,6,.25 READ F,FF,FC,RC,YC DATA .7,1,500,14300, READ YG,XG DATA 89,6 NEW SPECIFICATION CONDITION 1 CONDITION 2 CRITICAL STATE LEFT RIGHT LEFT RIGHT Yv*(CP)=1/rd*(f*W/rf+C*A/rc) 12182 14943 13039 14134 [kN] Yv*(W/B6M/B2)(1+m2)=1/rd*(fc/rm) 1330 5296 1506 5296 [kPa] (W/B+6M/B2)=0 300 0 53 0 [kPa] 15 **** STRESES amp。 v1=v=h1=h= h2=9589=6m 9 L=1/{+*[+2*(+6)]1/2}= ②下游沖刷坑深度的計(jì)算 關(guān)于沖刷坑深度，目前還沒(méi)有比較精確的公式，可按下式進(jìn)行估算： t k=α 式中： t k 為水墊厚度，自水面至沖刷坑的距離， m； q 為單寬流量， m3/(s ~25176。 查圖 2 下游水位 ~流量關(guān)系曲線， 校核洪水 （ %） 下，Q=588m3/s 時(shí)的下游水位為 94m。 R1==*= R2==*= R3==*= 三段復(fù)合圓弧水平坐標(biāo)值： =*= =*= =*= 豎直坐標(biāo)值為： y1=， y2=， y3= ② 下游曲線段 該剖面堰頂 O1點(diǎn)下游的曲線由公式 (y/Hd)=k(x/Hd)n計(jì)算，式中系數(shù) k 及指數(shù) n 決定于堰上 游面的坡度，取 k=， n=，代入上述公式得： = 式中的 Hd為不包括行近流速水頭的剖面設(shè)計(jì)水頭， Hd=。 FI=AHAF== 重力壩底寬 DE DE=DH+HE=*+4+*= 圖 1 擋水壩計(jì)算簡(jiǎn)圖 （五） 壩面優(yōu)化 通過(guò)電算對(duì)比分析，可知最優(yōu)方案為：上游起坡高程： 105m；上游坡比： ；下游起坡高程： 125m；下游坡比： ；壩頂寬度： 4m。根據(jù)寧村水庫(kù)工程地質(zhì)條件，初擬n=， m=。 防浪墻頂高程 =設(shè)計(jì)洪水位 +△ h 設(shè) 防浪墻頂高程 =校核洪水位 + △ h 校 其中設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位已計(jì)算得出，只需求 △ h 即可。 與資料給的 設(shè)計(jì)洪水（ 2%） Q 設(shè)=450m3/s 比較，誤差不超過(guò) 1%即可。 則堰頂寬 b=Q/q=588/28=21m 由 Hd=(~) H 校 ， 取 Hd= H 校 即 Hw / Hd= 查圖 3 可得 m=＜ ，滿足要求。11 （二）附表二：溢流壩電算方案 11 七、附表 10 五、大壩剖面優(yōu)化和應(yīng)力穩(wěn)定分析 3 二、 孔口尺寸擬定及設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位的確定 5 （四）上下游壩坡坡率及起坡點(diǎn)位置的確定 5 （一）溢流壩斷面設(shè)計(jì) 預(yù)計(jì)采用消能效果較好的消能工。 （二） 堰頂溢流前沿寬度的擬定 因?yàn)樯皫r中還夾有泥巖、頁(yè)巖等，砂巖本身強(qiáng)度也不高，且不完整，因此從消能防沖考慮，應(yīng)按破碎巖石處理，單寬流量 q=20～ 50m3/s，又綜合考慮了以上四方面的因素，初步選定單寬流量 q=28m3/(s即 H 設(shè) =。 壩頂寬度一般取 (8%~10%)H，且不小于 2m。 F 點(diǎn)為下游起坡點(diǎn)。 堰頂 O1點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)（ 0， 0），曲線采用三段復(fù)合圓弧相接。 x 0 1 2 3 4 5 6 0 1 y 0 ④反弧段 溢流壩面反弧段是使溢流面下泄水流平順轉(zhuǎn)向的工程措施，通常采用圓弧曲線，反弧半徑應(yīng)結(jié)合下游消能設(shè)施來(lái)確定。鼻砍斷面流速為 ，初擬 R=8h=8*=。 （二） 消能防沖設(shè)計(jì) 確定鼻坎高程、反弧半徑、挑角 由 溢流壩斷面設(shè)計(jì)部分 得知： 鼻坎高程為 95m，反弧半徑為 ，挑角為 20176。（見(jiàn)附圖 6） 10 表 8 寧村水庫(kù)開(kāi)挖量計(jì)算 壩段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 面積 (m2) 壩段長(zhǎng) (m) 17 21 21 21 21 20 20 20 20 開(kāi)挖量 (m3) 3461 總開(kāi)挖量 (m3) 表 8 寧村水庫(kù)工程量計(jì)算 壩段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ 面積 (m2) 壩段長(zhǎng) (m) 17 21 21 21 21 23 20 20 20 33 工程量 (m3) 14311 4954 3927 總工程量 (m3) 附錄： 擋水壩工況 DSBSJJH1 !PR: GRAVITY DAM trubasic By WCT READ YT,YF,T0,YU,NU,YD,ND DATA ,86,4,.2,.8 READ Y8,Y9,VZ,FD DATA ,27,3 READ Y3,Y4,VF DATA ,94,15 READ RD,YN,RN,NF,UT,UH DATA 24,92,.7,20,6,.25 READ F,FF,FC,RC,YC DATA .7,1,500,14300, READ YG,XG DATA 89,6 NEW SPECIFICATION CONDITION 1 CONDITION 2 CRITICAL STATE LEFT RIGHT LEFT RIGHT 11 Yv*(CP)=1/rd*(f*W/rf+C*A/rc) 14824 14183 13039 14134 [kN] Yv*(W/B6M/B2)(1+m2)=1/rd*(fc/rm) 1703 5296 1506 5296 [kPa] (W/B+6M/B2)=0 86 0 53 0 [kPa] **** STRESES amp。 SLIDING ON BASE 19 Yu= 105 [m] Nu= .2 Yd= 124 [m] Nd= .8 To= 4 [m] WETHOUT UPLIFT INCLUDING UPLIFT CONDITION Syu [kPa] Syd [kPa] Syu [kPa] Syd [kPa] k Kc 1 358 719 97 676 2 331 748 66 705