【正文】 4 13 0 0 0 5035 1328 0 188 3 13 0 0 0 3806 2641 0 2 13 0 0 0 2579 3549 0 1 13 0 0 0 1350 4084 0 0 13 0 0 0 123 4258 0 0 1 13 0 0 00 0 0 2991 0 0 213 00 00 0 0 1216 0 0 Σ 1677 17800 K工況：正常蓄水位降至死水位 圓心：O4 半 徑：128 .97 m 土 條寬度：13m 滑 坡位置：上游坡（ KN)Wnsin α n土條總重Wncn180。 同理得，其他幾種工況下的最小穩(wěn)定安全系數(shù)，見表 4 43。和 Wnsinα n，填入 1 20 欄 。在 CAD圖上量得土條各區(qū)的高度，并填入表 41中 3～7 欄。在壩坡中點引出兩條線，一條為鉛直線，另一條魚壩坡線成 85186。 荷載計算： 土石壩壩體自重分浸潤線以上、浸潤線以下與下游水面線以上、下游水面線以下 3 種情況來考慮。 滲透坡降的計算公式： ?HJ ?? 式中 ： ??： 上游 水深減逸出水深； ?： 防滲體的平均厚度。（注：坐標(biāo)原點的選取和校核情況的一致） 表 37 工況 2 h 和 q 試算表 h(m) q1(105m2/s) q2（ 105m2/s) 所以心墻后水深 h=，通過壩基和壩身的總單寬流量 q= 105m2/s。 然后將 q= 105m2/s， H1=h=、 K= 106m/s、 KT=3 106m/s 和 T=入公式 （ 33）求出下游壩殼內(nèi)的浸潤線方程： )2 8 ,0( 2 2 ??? yyx ， 代入一定的 y 值求得對應(yīng)的 x 值，描出一些點，再用光滑的線連接，即為浸潤線。 1. 工況 3的滲流計算 1）滲流計算的簡化圖 由基本資料知，透水層地基厚度在 ～ 之間，現(xiàn)取透水層厚度 T=15m，因此根據(jù)規(guī)范知地基的防滲體不能采用單一的粘性土截水槽，在本設(shè)計中地基的防滲處理采用粘 土截水槽和混凝土防滲墻組成的防滲體。 通過防滲體滲流量： ?2 )()(q 22101 ThTHK ???? (31) 通過防滲體后側(cè)壩體滲流量： TThL HhKhL HhK T )( )()(2 )(q 22222 ?? ??? ?? (32) 式中： K ：壩體的滲透系數(shù)， m/s； 0K ：截水墻的滲透系數(shù)， m/s； TK ：壩基的滲透系數(shù)， m/s； 1H ：上游水深， m； 2H ：防滲體下游側(cè)逸出水深， m； h：心墻浸潤線的逸出高度， m； T：透水地基厚度， m； δ：心墻平均厚度， m； L ：從防滲體滲流逸出處到浸潤線與排水棱體上游坡交點的水平距離， m。因此，竣工時的壩頂高程還應(yīng)有足夠的預(yù)留沉陷值。 設(shè)計爬高值按建筑物級別而定，對于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級土石壩取累計頻率 P=1%的爬高值 R1% ；對于 Ⅳ 、 Ⅴ 級壩取 P=5%的 R5% 。 Y=R+e+A=++= P(%) hm/H 第二章 大壩剖面確定 16 故設(shè)計水位下的壩頂高程為 ▽ =+=。壩前水深 H：設(shè)計情況下 H==； 27 ???gHW，查表 21 得 Kw=。 表 112 中 Δt=1h 的出流過程， t=3h 的流量 ， 小于入庫流量 ， t=4h的流量 ， 大于入庫流量 m3/s。 2.、繪制水庫容積曲線 Z－ V。即得地下流量過程線。各轉(zhuǎn)折點的坐標(biāo)如表16 第 1， 2 欄。由第 3 欄按公式 Qt=∑ht/t 計算各時段相應(yīng)流量填于第 4 欄。 t ) (6 0 . 9 0 . 8 1 0 . 8 0 . 9 0 . 9 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 1 . 6 2 9 . 3H 24 ( 3. 33 % ) (7 0 0 0 0 0 0 0 . 2 0 . 2 0 . 3 1 . 1 4 . 8 6 . 2 14 72 1 3 . 4 2 . 4 2 . 4 1 . 4 1 . 4 0 . 4 0 . 4 1 2 0 . 724 合計20 21 22 2316 17 18 1912 13 14 158 9 10 114 5 6 7序號 1 2 3 時段 ( 6 0 mi n ) 序號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合計h t ( 前后相鄰大小排列 )(17 2 . 1 14 1 3 . 4 6 . 2 4 . 8 2 . 4 2 . 4 1 . 4 1 . 4 1 . 1 0 . 4 0 . 4 0 . 3 0 . 2 0 . 21 2 0 . 7∑h t ( mm ) (2 7 2 . 1 8 6 . 1 9 9 . 5 1 0 5 . 7 1 1 0 . 5 1 1 2 . 9 1 1 5 . 3 1 1 6 . 7 1 1 8 . 1 1 1 9 . 2 1 1 9 . 6 120 1 2 0 . 3 1 2 0 . 5 1 2 0 . 7∑h t / t ( mm / h ) (3 7 2 . 1 4 3 . 1 3 3 . 2 2 6 . 4 2 2 . 1 1 8 . 8 1 6 . 5 1 4 . 6 1 3 . 1 1 1 . 9 1 0 . 9 1 0 . 0 9 . 3 8 . 6 8 . 0Q t (m 3 / s ) (4 2 4 . 1 1 4 . 4 1 1 . 1 8 . 8 7 . 4 6 . 3 5 . 5 4 . 9 4 . 4 4 . 0 3 . 6 3 . 3 3 . 1 2 . 9 2 . 7表1 4 流域Q t ~ t 計算表 第一章 水文水利計算 6 設(shè)計 24 小時凈雨過程的計算 1）扣除初損求時段總徑流量 由附圖 31 產(chǎn)流分區(qū)知，該工程地點在產(chǎn)流第 Ⅱ 區(qū)。由設(shè)計頻率 P=%和 CS= 查附表 52 得 )(25 2)(25 m i n606??????????????KKPP 。北緯 25176。 參照《 手冊 》， 計算步驟如下 （說明：以下所用附圖均來自于手冊） ： 工程地點流域特征值 工程地點流域面積 F=，主河道長度 L=，主河道 比降 J=。 由流域面積 F= 和暴雨歷時 t=60min， t=3h， t=6h 分 別查附圖 51，得點面系數(shù)a60min=， a3=， a6=。在附表 32（ Ⅱ ），得相應(yīng)各時段累積徑流 ∑R總，填于表 13 第 4 欄。 應(yīng)用第 Ⅱ 區(qū)經(jīng)驗公式 （手冊表 23） 或直接查附圖63（ Ⅱ ）計算參數(shù) m。以此時間為地下流量峰頂位置，按下列公式計算地下流量峰值。并得設(shè)計洪峰流量 Qm = /s。因為溢洪道自由泄洪，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）可以將不同水位對應(yīng)的下泄流量得出， 南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 11 1?h 時，代入公式（ 11）得 q=，以此類推得出表 111，并畫出圖 14。 表 112 P=%調(diào)洪演算過程 時間 t（ h） 入庫洪水 量Q(m3/s) 時段平均Q1+Q2/2(m3/s) 下泄流量q(m3/s) 時段平均下泄流量q1+q2/2(m3/s) 時段內(nèi)水庫存水量變化▽ V(104m3) 水庫存水量V(104m3) 水庫水位 Z(m) 0 0 0 207 1 2 16 3 3 4 5 時間 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 13 水位0 1 2 3 4 5 6時間水庫水位水位0510152025300 1 2 3 4 5 6時間入庫和下泄流量入庫洪水下泄洪水 圖 15 南山水庫調(diào)洪計算結(jié)果圖 同理可得校核況工下的 最大下泄流量 qm=， 相應(yīng)的總庫容為 104m3， 查圖 14 得相應(yīng)的校核 洪水位 Z 設(shè) =。 設(shè)計 爬高值按建筑物級別而定，對于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級土石壩取累計頻率 P=1%的爬高值 R1% ；對于 Ⅳ 、 Ⅴ 級壩取 P=5%的 R5% 。 南山水庫擋水土壩上游壩坡采用砌石護(hù)面，故 ?K =～ ，取 ?K =。 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。 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)計壩頂不設(shè)防浪墻，現(xiàn)將計算成果列于表 24 中 。 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。因為 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。 代入一定的 x 值求得對應(yīng)的 y 值，描出一些點，再用光滑的線連接，即為浸潤線。 mL ??????? smL HHkq 252262221 ?? ??? ?????? ）（）（ 在將 q= 105m/s， H1= K= 106m/s 代入式 xKqHy 221 ??得浸潤線方程： ),0( 265221 ???? ?????? ?? xxxxkqHy ， 上游壩殼浸潤線只繪出壩體內(nèi)部的那段，壩外部分不必繪出，現(xiàn)將壩內(nèi)浸潤線列于表310，繪于圖 36。假定滑裂面為一個圓柱面（剖面上是一個圓?。?，安全系數(shù)定義為土條在滑裂面上所提供的抗滑力矩和滑動力矩之比。 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。 圖 41 尋求最危險滑弧位置示意圖 （ 2） 用 1:1000 的比例尺繪出壩體橫斷面，取其厚度 1 米，將計算的浸潤線繪于圖上。將土條分段條塊重量求出后分別填入表的 8～ 12 欄中，再計算土條總重 nW 填入 13欄中。ln ，分別對圓心 O 取力矩，滑動力矩為 RWnsinα n，抗滑力矩為 R（（ Wncosα nun） tanφn180。算得的結(jié)果如下表 第四章 土石壩壩坡穩(wěn)定計算 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)計水位 校核水位 正常蓄水位將至死水位 由上述計算成果可知：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。（ KN)Wnsin α n工況：設(shè)計 圓心：O2 半徑：11 4m 土條寬度：11m 滑坡位置：下游坡（ KN)Wnsin α n土條滑弧長ln（m ）孔隙水壓un（K N凝聚力c ＇（ K P a）cn180。 ???H具體計算 ) 8 1( 8 12 ????H ， ???h 溢流堰底部長度 L=，上游水深