【正文】 （ 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。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。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。 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。 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。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。 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 。 南山水庫(kù)擋水土壩上游壩坡采用砌石護(hù)面，故 ?K =～ ，取 ?K =。 表 112 P=%調(diào)洪演算過(guò)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) =。并得設(shè)計(jì)洪峰流量 Qm = /s。 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。 由流域面積 F= 和暴雨歷時(shí) t=60min， t=3h， t=6h 分 別查附圖 51，得點(diǎn)面系數(shù)a60min=， a3=， a6=。北緯 25176。 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(jì)20 21 22 2316 17 18 1912 13 14 158 9 10 114 5 6 7序號(hào) 1 2 3 時(shí)段 ( 6 0 mi n ) 序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 合計(jì)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(jì)算表 第一章 水文水利計(jì)算 6 設(shè)計(jì) 24 小時(shí)凈雨過(guò)程的計(jì)算 1）扣除初損求時(shí)段總徑流量 由附圖 31 產(chǎn)流分區(qū)知，該工程地點(diǎn)在產(chǎn)流第 Ⅱ 區(qū)。各轉(zhuǎn)折點(diǎn)的坐標(biāo)如表16 第 1， 2 欄。 2.、繪制水庫(kù)容積曲線 Z－ V。壩前水深 H：設(shè)計(jì)情況下 H==； 27 ???gHW，查表 21 得 Kw=。 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% 。 通過(guò)防滲體滲流量： ?2 )()(q 22101 ThTHK ???? (31) 通過(guò)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(rùn)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(rùn)線與排水棱體上游坡交點(diǎn)的水平距離， m。 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(rùn)線方程： )2 8 ,0( 2 2 ??? yyx ， 代入一定的 y 值求得對(duì)應(yīng)的 x 值，描出一些點(diǎn)，再用光滑的線連接，即為浸潤(rùn)線。 滲透坡降的計(jì)算公式： ?HJ ?? 式中 ： ??： 上游 水深減逸出水深； ?： 防滲體的平均厚度。在壩坡中點(diǎn)引出兩條線，一條為鉛直線，另一條魚壩坡線成 85186。和 Wnsinα n，填入 1 20 欄 。（ KN)Wnsin α n土條總重Wncn180。由 x= 查表 54，得 B 點(diǎn)的切線斜為 1:，即中間斜直線的斜率為 1:?（ 1:， 1:），滿足設(shè)計(jì)要求 54 斜率值 x y? 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 底部反弧段的確定 反弧的半徑 R 一般?。?～ ）（ P1+H）， H 為校核洪水位的堰上水頭。土條編號(hào)土條寬度（m ）土條高度Hi水面線至浸潤(rùn)線高度h（Wncosα n un）tan φn180。39。 （ 4） 根據(jù)本例具體情況，分為三區(qū)，即下游壩殼區(qū)、棱體排水區(qū)和地基區(qū)。 上游校核洪水位 +下游相應(yīng)的水位 計(jì)算內(nèi)容： 確定下游壩坡的最小 抗滑穩(wěn)定系數(shù)，判斷初擬的剖面是否滿足穩(wěn)定要求。（注：坐標(biāo)原點(diǎn)的南昌工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 選取和校核情況的一致） 表 34 工況 1 h 和 q 試算表 h(m) q1(105m2/s) q2（ 105m2/s) 所以心墻后水深 h=，通過(guò)壩基和壩身的總單寬流量 q= 105m2/s?，F(xiàn)僅以 工況 3 和 工況 5 為例 ， 工況 工況 2 只在數(shù)值方面區(qū)別于 工況 3， 工況 4 也只在數(shù)值方面區(qū)別于 工況 5，而它們的 計(jì)算方法和步驟完全一樣。 壩頂高程 壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與超高之和，應(yīng)分別按設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高；校核洪水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高，然后取其中最大值為壩頂高程。 表 22 爬高統(tǒng)計(jì)分布 （ Rp/Rm值） 1 2 4 5 10 15 20 30 50 ～ 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。最后得到一個(gè) V 自 Qm 地下 開 始 ，向 后 每 增加 一 個(gè) 時(shí)段 （ △ t=1h ）， 其 流 量 隨 之減 少 一 個(gè)地下地下 mTt Q/Q ???? =1/ = ， 向前 每 減少一個(gè)時(shí)段（ △ t），其流量減少一個(gè)地下地下 mTt Q/Q ???? △ Q 地下 =△ t/ = 由表 13 第 5 欄減去第 6 欄即得設(shè)計(jì) 24 小時(shí)凈雨過(guò)程，填入表 13 第 7 欄 推求 30 年 一遇設(shè)計(jì)洪水 求設(shè)計(jì)洪峰流量 Qm 及匯流時(shí)間 ? ① 列表計(jì)算 Qt 值 將 表 13 第 7 欄自最大時(shí)段凈雨開始，按前后相鄰時(shí)段大小連續(xù)排列填于表 14 第 1欄。 則 30 年一遇 24 小時(shí)面暴雨量為： mmaPP 9 9 %)(24%)(24 ????? 求設(shè)計(jì)暴雨 24 小時(shí)的時(shí)程分配 ① 設(shè)計(jì)暴雨 24 小時(shí)雨配 查附表 21，得以 60 分鐘為時(shí)段的雨型分配表，如表 11。附圖 25得 Cv24 = ， 由 設(shè) 計(jì) 頻 率 P=% 和 CS= 查 附 表 52 ，得)( ???????K p 則 30 年 一遇 24 小時(shí)點(diǎn)暴雨量 mmKPP P 8 0 1%)( 242424 ????? 求 30 年 一遇 24 小時(shí)面暴雨量 根據(jù)流域面積 F= 和暴雨歷時(shí) t=24h 查附圖 51，得點(diǎn)面系數(shù) 24a =。 2）扣除穩(wěn)滲求時(shí)段地面徑流量 計(jì)算設(shè)計(jì) 24 小時(shí)平均暴雨強(qiáng)度 I =P 24/24=由 I =， 查 中 表 23，用經(jīng)驗(yàn)公式 fc= 計(jì)算得 fc= =， 取 fc=。 F/=( )/( )=， 填入表 18 第 5 欄 5 行。 在時(shí)間 t=1h 時(shí)查洪水過(guò)程線圖 12，得到 Q=,于是求的平均值 m3/s，分別填入表 112 的（ 2）、（ 3） 假設(shè) h=，得 Z=181+=， / 4 32/3 ???q ，將這些數(shù)字填入表 112 的 ））、（、（ 54)3( 欄；并可求的 )( 萬(wàn)????? tqQV ，填入表 112 的（ 8）欄，得出 V= 萬(wàn) m3，再在庫(kù)容水位曲線圖 13 讀出相應(yīng)的庫(kù)容 V,= m3/s，與 V進(jìn)行比較，知道數(shù)值差比較大，故重新假設(shè)一個(gè) h，以此類推，試算過(guò)程如表 111。 84 =。 Y=R+e+A=++= 故設(shè)計(jì)水位下 的壩頂高程為 ▽ =+=。 壩體下游浸潤(rùn)線方程： xhLh )Hhy 2222 ?? （ （ 33） 第三章 土石壩滲流計(jì)算 20