【正文】 γγ 圖 213 溢流壩壩基處揚(yáng)壓力 kNTHHUUU 5 8 32 )(2)( 2121 ??????????? ?? (4)地震慣性力 kNFWCKQ ZH ?????? (5)上游地震動(dòng)水壓力 kNHCKPZH 220 ??????? ? (6)泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (7)浪壓力 kNPwk ? (8)土壓力 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 主動(dòng)土壓力 ： kNtgEtgCCKEeZHa )()1(39。 查《水工建筑物》教材取 ?? 設(shè)計(jì)洪水位時(shí) smQsmHgmbQ /????????? 設(shè)? 校核洪水位時(shí)， 過(guò)流能力滿足要求 。 所以在 地震情 況下 的 正常蓄水位 時(shí) ，副壩抗滑穩(wěn)定滿足要求。 綜上所述 ， 應(yīng)力 不滿足要求。 所以 校核洪水位下，主壩抗滑穩(wěn)定 不滿足 要求 。 綜上所述 ， 應(yīng)力不滿足要求 。 所以 在正常蓄水位下，副壩抗滑穩(wěn)定 滿足 要求。 浪壓力可近似按直 墻式擋水建筑物的情況計(jì)算 單位寬度上的浪壓力可按下式計(jì)算： )(41 zbmwwk hhLP ?? ? (27) mmz LHcthLhh ?? 22%5? (28) bmbmmcr hL hLLH ??? 22ln4 ??? (29） 式中： Pwk— 單位寬度壩面上的浪壓力， kN/m。 (4)大壩下游無(wú)消能防沖設(shè)施。 通過(guò)水庫(kù)幾十年的運(yùn)行證明：由于該流域面積小，流域內(nèi)地形、地質(zhì)、植被等條件較好，入庫(kù)沙量很少，目前實(shí)測(cè)泥沙淤積高程僅 。 水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇設(shè)計(jì)， 200 年一遇校核。主要內(nèi)容包括擋水壩段的抗滑穩(wěn)定計(jì)算和應(yīng)力復(fù)核，溢流壩段的抗滑穩(wěn)定計(jì)算和應(yīng)力復(fù)核，溢流壩段過(guò)水能力及消能的計(jì)算等三大部分。 型水庫(kù)。年雨量在年內(nèi)分配也很不均勻。 （ 3） 壩基巖性簡(jiǎn)單，巖石裂隙發(fā)育程度不高，無(wú)斷層通過(guò)，裂隙連通性較差，為弱透水層。 正常蓄水位下的壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算與壩基處應(yīng)力計(jì)算 計(jì)算條件： 正常蓄水位時(shí)上游水位 ，下游水位 0m。 計(jì)算 ???PWfK= ][ 5 4 24 5 6 6 ???? K 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 經(jīng)過(guò)計(jì)算求出的 K 大于容許最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 綜上所述 ， 應(yīng)力不滿足要求 。 所以 在設(shè)計(jì)洪水位下，溢流壩抗滑穩(wěn)定 滿足 要求 。 綜上所述，應(yīng)力 滿足要求 。 m） ↓ (+) ↑ () → (+) ← () ↖ (+) ↗ () W 7150 P1 2941 P2 U1 0 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 U2 P0 Q0 Psk Pwk Ea Ep Σ 7150 Σ 總 ↓ → ↗ ① 壩體抗滑穩(wěn)定計(jì)算 ???PWfK= ][ 8 5 2 5 6 6 ???? K 經(jīng)過(guò)計(jì)算求出的 K 大于容許最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 ② 應(yīng)力計(jì)算 k P aT MTWyu )( 22 0 ????????????? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 k P aT MTWyd )( 22 0 ???????????? 壩基允許壓應(yīng)力 [? ]=～ dy?＜ [? ] ， 下游壩趾處 小于壩基允 許壓應(yīng)力， 滿足要求 。 綜上所述 應(yīng)力不滿足要求 。 ② 應(yīng)力計(jì)算 k P aT MTWyu 8 4 ) 6 5 2 0( 5 6 66 22 0 ?????????????k P aT MTWyd 3 8 4 ) 6 5 2 0( 5 6 66 22 0 ????????????壩基允許壓應(yīng)力 [? ]=～ dy?＜ [? ] ， 下游壩趾 處小于壩基允許壓應(yīng)力， 滿足要求 。重力加速度，—；，單寬流量，—水容重，—；反弧段上的平均流速，—；，所對(duì)的中心角，反弧段最低點(diǎn)兩側(cè)弧段—、2332121/22 6 1)./()/(/2555smgqmsmqmsmsmV????? ??????? 由《水力學(xué)》教材中公式 ch 2220 2 cc hgqhE ??? 查表 ?? 計(jì)算得 mhc ? 由 smhqVVhq cc /???? 所以動(dòng)水壓力水平分量為 kNVgqP H )co s( co s 12 ??? ??? 動(dòng)水壓力垂直分量為 kNVgqP V 3 3)s ins in( 12 ??? ??? (5) 泥 沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (6) 浪壓力 kNPwk ? (7) 土壓力 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 主動(dòng)土壓力 ： kNKHEaa 22 ?????? ? 被動(dòng)土壓力 ： kNKHEPp 1 22 ?????? ? 表 29 作用于溢流壩的各力和力矩大小及方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN uy?＜ 0 ， 上游壩踵處出現(xiàn)拉應(yīng)力，不滿足要求。 主壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算與壩基應(yīng)力計(jì)算 荷載計(jì)算 (1) 壩體自重 kNW 71501 ? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 2211 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 kNHP 0 2222 ????? ? (3)基處揚(yáng)壓力 U γγγ 圖 25主壩壩基處揚(yáng)壓力 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 mTmHmH21???壩基長(zhǎng)度下游水面至壩基高度上游水面至壩基高度 kNTHHU )(2)(21 ????????? ?? (4)泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (5)浪壓力 kNPwk ? (6)土壓力 主動(dòng)土壓力 ： 22 ??????aa KHE ?kN 被動(dòng)土壓力 ： 1 22 ??????Pp KHE ?kN 表 24 作用于主壩上的各力及力矩大小和方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN ② 應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)《水工建 筑物》教 材中公式 225 進(jìn)行壩 基截面應(yīng) 力分析 2 0TMTWyu ?? ??? (213) 2 06 T MTWyd ????? (214) 式中： uy?— 用于壩踵垂直應(yīng)力， kPa； dy?— 用于壩趾垂直應(yīng)力， kPa； ?W — 用于壩體上全部荷載（包括揚(yáng)壓力，下同）對(duì)滑動(dòng)平面的法向分值； 0?M— 作用在計(jì)算截面以上的全部荷載對(duì)壩基截面形心 O的力矩總 和； T — 計(jì)算截面沿上下游方向的長(zhǎng)度， m； k P aT MTWyu ) 3 0 1 2( 5 6 66 22 0 ???????????? k P aT MTWyd ) 3 0 1 2( 22 0 ???????????? 壩基允許壓應(yīng)力 [? ]=～ uy?＞ 0 ，上游壩踵處未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足要求。 D— 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度， m；可近似取 D=1075m。 （ 4） 壩基巖土力學(xué)性質(zhì)較好，透水性較弱，不存在滲透破壞的可能性，地基承載力滿足。多年平均氣溫 ℃～ ℃；年極端最高氣溫 42℃；年極端最低氣溫℃。 水庫(kù)大壩為漿砌石重力壩，主壩最大壩高 ，壩頂高程 ，壩頂長(zhǎng) 119m，壩頂寬 ，迎水面壩坡直立，背水面壩坡 1:,。樞紐的主要任務(wù) 以防洪、灌溉和供人畜飲水為主。反弧半徑 4m。 水文 流域范圍內(nèi)無(wú)水文氣象站分布，水庫(kù)于 1978 年開(kāi)始運(yùn)行至今，已有三十多年 的時(shí)間，因水庫(kù)的管理不夠規(guī)范，對(duì)水位、流量等資料均未按水庫(kù)管理要求進(jìn)行觀測(cè)，故沒(méi)有實(shí)測(cè)大洪水資料。 （ 2） 壩頂高程不滿足要求。 由于空氣阻力小于水阻力波浪中心線高于水面一定高度 hz 根據(jù)壩前不同的水深，波浪壓力的分布形式分為深水波、淺水波、破碎波。 副壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算與壩基應(yīng)力計(jì)算 荷載計(jì)算 (1)壩體自重 kNW 605? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 221 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 02?P (3)揚(yáng)壓力 U γ 圖 23 副壩壩基處揚(yáng)壓力 ? ?T mH壩基長(zhǎng)度壩前水面至壩基高度 KNHTU ?????? ? (4)浪壓力 kNPwk ? 表 22 作用于副壩的各力和力矩大小及方向表 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN ② 應(yīng)力計(jì)算 k P aT MTWyu 9 3 ) 6 7 9 4( 3 8 96 22 0 ????????????? k P aT MTWyd 3 9 3 ) 6 7 8 4( 3 8 96 22 0 ???????????? 壩基允許壓應(yīng)力 [? ]=～ dy?＜ [? ] ， 下游壩趾 小于壩基允許壓應(yīng)力， 滿足要求 。 主壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算與壩基應(yīng)力計(jì)算 荷載計(jì)算 (1)壩體自重 kNW 71501 ? (2)水平靜水壓力 上游水平靜水壓力 P1 kNHP 2211 ????? ? 下游水平靜水壓力 P2 kNHP 2 2222 ????? ? (3)基處揚(yáng)壓力 U 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 γγγ 圖 28 主壩壩基處揚(yáng)壓力 mTmHmH521???壩基長(zhǎng)度下游水面至壩基高度上游水面至壩基高度 kNTHHU 9 0 42 )(2)(21 ????????? ?? (4)泥沙壓力 kNtgtghP nnnsk )245(21 2222 ??????? ?? ?? (5)浪壓力 kNPwk ? (6)土壓力 主動(dòng)土壓力 ： 22 ??????aa KHE ?kN 被動(dòng)土壓力 ： 1 22 ??????Pp KHE ?KN 表 27 作用于主壩的各力及力矩大小和方向表 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 荷載 垂直力（ kN） 水平力（ kN） 力臂 (m) 力矩（ kN ② 應(yīng)力計(jì)算 k P aT MTWyu ) 8 5 8 7( 4 1 36 22 0 ?????????????河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 k P aT MTWyd )( 22 0 ???????????? 壩基允許壓應(yīng)力 [? ]=～ dy?＜ [? ] ，下游壩趾處小于壩基允許壓應(yīng)力，滿足要求。 副壩抗滑穩(wěn)定計(jì)算與壩基應(yīng)力計(jì)算 荷載計(jì)算 (1)壩體自重