【正文】 山區(qū)，丘陵部分)》，綜合考慮水庫總庫容、防洪效益、灌溉面積，電站裝機容量，工程規(guī)模由庫容5030萬m3控制，屬中型。35176。多年平均最大風(fēng)速Vmax=12m/s，水庫最大吹程：。本地區(qū)多年平均降雨量為950mm，但年內(nèi)及年際的分配極為不均，多集中在雨季，8月份降雨量占全年降雨量的68%，多年平均徑流深336mm，多年平均徑流量5920萬m3，根據(jù)實測暴雨資料，利用綜合單位線，結(jié)合歷史洪水調(diào)查推算求得壩址百年一遇洪水為2080m3/s，千年一遇洪水為2710m3/s，洪水特點是峰高而歷時短，持續(xù)時間不到一天，主要集中在汛期發(fā)生。壩址處右岸山坡高峻，巖體完整，風(fēng)化作用較輕，左岸山坡相對低矮平緩，巖石風(fēng)化較重河床右邊寬度30m，中上部坡積層厚數(shù)米，下部為褐紅粘土膠結(jié)的砂卵石厚10m，不含泥，基巖表面有較多的裂隙，情況不如右邊，但仍是良好的地基，河床中部約90m范圍內(nèi)的砂卵石厚5～15m，內(nèi)部夾有薄層灰色淤泥，使砂卵石的力學(xué)性質(zhì)有所降低，下部基巖表層節(jié)理發(fā)育，鉆探所得巖心多為碎塊，～，但鉆進中不漏漿，說明基巖透水性不大，河床中有垂直方向的斷層，走向約為北45176。32176。 建筑物類型及樞紐布置方案比較及選定 建筑物類型1 壩型選擇影響壩型選擇的因素很多，最主要的是壩址附近的建筑材料，還有地形、地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理、抗震要求等。拱壩理想的地質(zhì)條件時基巖堅硬致密，質(zhì)地均勻，有足夠的強度，透水性小，抗風(fēng)化能力強，無大的斷裂構(gòu)造和軟弱夾層。對于泄洪隧洞，為了縮短長度，減小工程量，泄洪隧洞布置在右岸，而將溢洪道布置在左岸山坡。由于較低抗剪強度的防滲體位于上游面，故上游壩坡較緩，工程量大。H沿水庫吹程方向的平均水域深度，初擬時，可近似取壩前水深，m；H==；經(jīng)驗系數(shù),由風(fēng)速V=18m/s,壩前水深H==,查教材《水工建筑物》表52得=V風(fēng)速，正常運用條件下的Ⅲ級壩采用V= =12=18m/s折減系數(shù),取風(fēng)向與壩軸線垂直的夾角為00，查教材《水工建筑物》表54可知：=1m壩坡系數(shù)，為壩坡傾角，初擬時取m=。5 排水體為了有效地排除壩體和壩基的滲透水，降低壩體的浸潤線和壩基的滲透壓力，匯集排走壩坡排水溝的雨水，防止下游尾水沖刷壩腳，并對壩坡其 一定支撐作用，應(yīng)在壩趾附近設(shè)置排水體。由于河床沖積層的作用，岸坡實際上不會形成逸出點，計算時假定浸潤線末端為壩址。m)2－2 斷面的滲流計算單寬滲流量：用下式計算通過斜墻和截水墻的單寬流量　　　　 h：斜墻后滲水深。②庫水位驟降時本設(shè)計中，穩(wěn)定分析計算主要針對上游距壩基1∕3高水位上游校核洪水位與下游相應(yīng)最高水位的工況進行。時，取得=。埡口下游有沖溝能使洪水很快泄入原河道。襯砌采用混凝土材料，粗糙系數(shù)取n=。在本設(shè)計中，泄水槽不設(shè)漸變段，泄槽直接與控制堰相連，底寬與堰頂寬度相等，擬斷面為矩形；其平面布置為直線、等寬、左右對稱。表4—6 溢洪道水位—流量計算流量Q（）(m)（m）堰頂高程（m）水位（m）1350719508（2）溢洪道水面線計算基本公式 （4—13） （4—14） （4—15） （4—16） （4—17） (4—18)式中：—臨界水深，m；Q— 槽內(nèi)流量，；q— 單寬流量，；— 臨界坡度；C— 泄槽首段寬度，m；— 重力計算速度，取g=；— 相應(yīng)臨界水深的水面寬，m。由挑距L===。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)期間所學(xué)知識的綜合總結(jié)。 溢洪道縱剖面（見附圖）參考文獻【1】馬文英、劉健中、李顯軍編著，水工建筑物（上冊），第一版，黃河水利出版社，2003【2】成都科技大學(xué)水力學(xué)教研室主編，水力學(xué)（上、下冊），第二版，高等教育出版社，1982【3】河海大學(xué)、大連理工大學(xué)、西安理工大學(xué)、清華大學(xué)合編，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)，第三版，中國水利水電出版社，11996【4】華東水利學(xué)院編《水工設(shè)計手冊》第四卷 水利水電出版社1987【5】華東水利學(xué)院編《水工設(shè)計手冊》第五卷 水利水電出版社1987【6】華東水利學(xué)院編《水工設(shè)計手冊》第六卷 水利水電出版社1987【7】水電部五局東北院編《土壩設(shè)計》水利水電出版社1987【8】土石壩設(shè)計規(guī)范 水利出版社【9】水力計算手冊 水利部【10】水利水電工程制圖 水利部【11】水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 水利電力出版社【12】 Structure Design and ，1982【13】Litle , ,Experiences with instrumentation for embankment dam, Field Instrumentation in Geotechnical Engineering, Butterworth’s London,1973謝辭為期兩個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這里特別感謝給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，由于你們的支持，我的設(shè)計才能順利的完成。(2) 沖坑計算沖坑最大水墊深度計算公式： （421）式中：— 自下游水面至坑底的最大水墊厚度，m；— 沖坑系數(shù)，～，；— 上下游水位差，m；—單寬流量。Q—流量，；—寬頂堰的流量系數(shù)，=；—包括行近流速水頭的堰上水頭，m。堰頂寬度計算公式 （4—1）式中：Q—流量，；m—堰的流量系數(shù)，～；—不包括行進水頭的堰上水頭，m。側(cè)槽式溢洪道：溢流堰下游有一側(cè)槽，其內(nèi)水流摻混紊動劇烈，為此側(cè)槽需修建在完整堅實的巖基上，要有質(zhì)量較好的襯砌。按此標(biāo)準(zhǔn)天然砂礫料不能滿足要求，須對土料進行篩選。, =13186。（4）計算工況壩坡穩(wěn)定分析計算時應(yīng)考慮水庫運行中的不利條件，一般需計算下列幾種工況：正常運用情況下：①上游為正常蓄水位與下游相應(yīng)最低水位。m）, （s根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流狀況的特點，應(yīng)用達西定律近似解土壩滲流問題，計算假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點滲透坡降均相等。變坡處設(shè)馬道。為防止發(fā)生集中滲流在槽底設(shè)混凝土齒墻。這種壩適應(yīng)變形的條件較好，特別是當(dāng)兩岸壩肩很陡時，是應(yīng)優(yōu)先選用的壩型。3 樞紐布置方案確定擋水建筑物選擇土石壩。且壩底面積大，因而揚壓力也較大，對穩(wěn)定不利。郭莊水利樞紐組成包括：擋水建筑物、泄水建筑物和發(fā)電站建筑物。表17 土石料的物理力學(xué)指標(biāo)指標(biāo)單位壩基砂卵石壩體土料(均質(zhì)壩)土料(心、斜墻壩)砂卵石風(fēng)化料堆石水上水下水上水下水上水下飽和快剪φ度30176。全年無霜期180天，結(jié)冰期約90天，河道一般十二月封凍，次年三月上旬解凍，~，岸邊可達1米。郭莊水庫主要任務(wù)是調(diào)節(jié)水量，供平陽縣的生活用水，以灌溉為主，結(jié)合引水發(fā)電、水面養(yǎng)殖、洪水錯峰等，可得到綜合利用的效果。東，屬受擠壓產(chǎn)生的，破碎帶寬數(shù)米，裂隙閉合。40176。應(yīng)選擇幾種比較優(yōu)越的壩型，擬定剖面輪廓尺寸，進而比較工程量、工期、造價，最后選定技術(shù)上可靠、經(jīng)濟上合理的壩型。（2） 拱是推力結(jié)構(gòu)，有利于發(fā)揮工材料的抗壓性性能，可使壩體做得較薄，一般可節(jié)省同高重力壩工程量的1/3～2/3，節(jié)省材料，減小造價，增加工程效益。第3章 土壩設(shè)計 壩型選擇土石壩是由黏性土、非黏性土、堆石等材料組成。正因為防滲體處在上游，故壩殼可單獨領(lǐng)先上升，施工比心墻壩容易，基礎(chǔ)處理干擾較小，雨季施工亦便于安排，攔洪度汛也較容易。D水庫吹程，m；由本設(shè)計資料查得D=1200m；平均坡高，=波浪平均周期； 平均波長,假設(shè)，故為深水波；平均爬高: =波浪設(shè)計爬高R按建筑物的級別確定,對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ土石壩取保證率P=1%的波浪爬高值，該土石壩等級屬于Ⅲ級，故P=1%。本設(shè)計采用棱體排水，能在一定程度上降低下游壩體浸潤線。3 計算斷面總滲流量計算時，一般是根據(jù)地形和地基透水層分布情況，將壩體沿壩軸線分成若干曲邊壩段。已知，斜墻滲透系數(shù)；壩前水深H1＝451405＝46m，地基厚度T＝15m，斜墻的平均厚度為：截水槽的平均厚度將δ、K0、HT等代入上式有：用下式計算通過斜墻下游壩體和壩基的單寬流量：=f2 (h) 已知壩體滲透系數(shù)K＝105m/s；壩基厚度T＝15m；H2＝2m；m2＝；滲徑長：代入上式有：=f2 (h)根據(jù)水流連續(xù)條件有，聯(lián)立求解得：　　　h＝ 式中取：K＝108cm/s代入上式有：h＝則單寬流量 （s（5）控制標(biāo)準(zhǔn)在本設(shè)計中，壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的容許值見下表：表3—2 容許最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)運行條件工程級別ⅠⅡⅢⅣ、Ⅴ正常運用非常運用正常運用加地震1 計算工況（1）上游水位大約在壩底以上三分之一壩高處的上游壩坡。由上述計算成果知：，；，因此所擬定的土壩斷面尺寸是合理的，滿足穩(wěn)定要求。出口又離下游壩腳較遠，適于布置正槽式溢洪道。溢洪道為3級建筑物，采用100年一遇，1000年一遇校核的洪水標(biāo)準(zhǔn)?？v坡坡度i=1/12。表4—7 陡坡判定計算情況Q（）設(shè)計洪水1350校核洪水1950計算結(jié)果都小于1/12,判定為陡坡。沖坑對溢洪道下游穩(wěn)定性無影響。它不僅考察了我們對基礎(chǔ)知識的掌握程度，還對分析問題和解決問題的能力提出了更高要求。本設(shè)計橫向排水是在溝槽內(nèi)放置鋼瓦管，管徑D=10cm，管接口不封閉，以便收集滲水，周圍用1～2cm碎石填滿，頂部蓋混凝土板或瀝青油毛氈等，以防止?jié)仓炷習(xí)r灰漿進入造成阻塞，具體構(gòu)造見附圖。 消能計算（1）溢洪道出口消能計算任務(wù)是：估算下泄水流的挑射距離，選擇挑流鼻坎形式，確定挑流鼻坎方式、反弧半徑、挑射角及尺寸，以保證達到最優(yōu)的消能效果；估算下游沖刷坑的深度和范圍。A—過水?dāng)嗝婷娣e，；n— 引水渠糙率，n=； (4—6) (4—7)式中：—淹沒系數(shù)，=；b — 堰頂寬度，m。堰頂厚度δ擬為40m（δ10H，H—堰頂水頭）。壩址附近需要有馬鞍形的埡口，埡口高程接近于水庫正常蓄水位，或某一壩端地形平緩，下游有階狀臺地或沖溝能使下泄洪水順利歸河。岸坡與壩坡交接處也設(shè)置排水溝，以匯集雨水，防止雨