【文章內容簡介】 下游有豐富的宜做壩殼和防滲體的砂礫料和壤土，宜采用土石壩；壩址附近有豐富的重粉質壤土；壩址地基覆蓋層較厚，滲透性很高。綜合考慮，最終確定采用碾壓式斜墻土石壩。具體見下表壩型選擇比較表 方案因素土質防滲心墻土質防滲斜墻均質壩地形條件可可可地質條件可可不可工程量較小小大建筑材料充足充足充足施工條件可可可綜上所述，最終確定選用斜墻土石壩。第二節(jié) 擋水壩體斷面設計一、壩頂高程確定壩頂高程時，應考慮正常蓄水情況和校核洪水情況，取其高值作為壩頂高程。土石壩是不允許漫頂溢流的，因此要求水庫靜水位必須有一定的超高Y。Y=R+e+A 《水利水電工程建筑物》(245) Y—壩頂在水庫靜水位以上的超高，m；R—最大波浪在壩坡上的爬高，m；e—最大風雍水面高度，m。A—安全加高，根據(jù)壩的等級和運用情況，查《水利水電工程建筑物》表213。設計洪水位+正常運用情況設計任務書中，屬正常運行情況二級建筑物，取A=，多年平均最大風速9m/s，在設計蓄水位時，~2倍。此取2倍計算公式： 其中：設計風速 v=29=18m/S吹 程 D=由地質剖面圖（附圖6）查得庫底最低高程697m壩前水深H==當β=0度時，cosβ取最大值1。則e=（查《水利水電工程建筑物》246）e=1821/2/由于D≤10km，且v=10~20m/s，（查《土壩設計》612） 上游壩坡較緩初步采用1：，則tayθ=1/=外層上游壩殼為砌石 取k=（查《水利水電工程建筑物》表214）R=2htanθ==《水利水電工程建筑物》247Y=R+e+A=++1=壩頂高程=設計靜水位+波浪超高=+=%~%，%，%=則壩頂防浪墻高程為Y設計=+=。校核洪水位+非常運用情況，屬非常情況下的II級建筑物。土石壩壩頂安全超高值A=多年最大風速v=9m/s 吹程D=壩前水深H==當β=0度時，cosβ取最大值1。則e=（查《水利水電工程建筑物》246）e=921/2/由于3≤D≤30km，且v＜15m/s， (查《土壩設計》64) 2h =上游壩坡較緩初步采用1：=1/=外層上游壩殼為砌石得k=R=(2h)tanθ==Y=R+e+A=++=壩頂高程=校核水位+波浪雍高=+=%~%，%，%=則壩頂防浪墻高程為Y校核=+=。正常蓄水位+非常運用情況+地震安全超高，本區(qū)地震烈度為6度，按7度設防，；++=%~%，%，%=這種情況下壩頂防浪墻頂高程應為Y正常=+=。壩頂防浪墻高程=max{ Y設計，Y校核，Y正常}=。二、壩頂寬度壩頂寬度應考慮構造、交通要求和人防條件，同時還要考慮防汛搶險、抗震、人防需要。對中低壩可選用510m，對于高壩（壩高超過70m），最小寬度，可選用1015m，鑒于本壩無交通等特殊要求，本壩壩頂寬度取12m。圖31 壩頂結構圖三、壩坡上下游邊坡比見表32。 表32 上下游邊坡比壩高(m)上游下游〈101：2～1：1：～1：210～201：～1：1：2～1：20～301：～1：31：～1：〉301：3～1：1：～1：3=()，壩頂高程：，坡度取值為：上游壩坡：1:。下游壩坡：1:。四、馬道為攔截雨水，防止壩面被水沖刷，同時便于交通、檢測和觀測，并且利于壩坡穩(wěn)定，下游常沿高程每隔10～30 m設置一條馬道， m，馬道一般設在坡度變化處，在下游坡，共設置五級馬道。分別在高程767m、752m、737m、722m和棱體排水頂面，高程為707m；馬道寬2m。上游坡不設馬道。五、壩底寬度推算最大底寬為:（+3）+12+10=。六、防滲體尺寸的確定防滲體尺寸確定考慮采用機械施工，防滲體頂面寬度為3m；~，且不低于非常運用情況下的靜水位。，+=；上游坡度均為1:，下游坡度為1:，則底寬為3+（）（）=，滿足斜墻底寬不小于H/5=（）247。5=。因此，本壩防滲體采用碾壓式粘土斜墻，頂寬3m。尺寸確定斜墻頂部和上游坡設保護層，以防沖刷、冰凍和干裂，保護層材料常用砂、礫石或碎石，其厚度不得小于當?shù)乇鶅龊透闪押穸取?（1）上游反濾層本壩將防滲體向下延伸至不透水層形成截水槽，邊坡取1:1，底寬11，深5。斜墻反濾層：上游設三層反濾層第一層：粗砂，粒徑≥15mm。第二層：小卵石或碎石，粒徑15~75mm。第三層：卵石或塊石，粒徑75~250mm，~。斜墻反濾層：下游設一層反濾層：粗砂，粒徑≥15mm。（2）頂部反濾層，采用附近料場的砂礫料。七、排水體本設計采用棱體排水。，選頂面高程為707m，采用堆石體，內坡為1: ，外坡為1:。頂寬為馬道寬2米。八、細部構造設計壩頂構造 壩頂上游側設置防浪墻，采用漿砌石，其底部與斜墻連接。壩頂設壩頂面向下游設2%斜坡。護坡（1）上游護坡 ， 護坡厚40cm，其下設砂礫反濾層110cm，結構為：第一層：粗砂，粒徑≥15mm。第二層：小卵石或碎石，粒徑15~75mm。第三層：卵石或小塊石，粒徑75~250mm。上游下部分為干砌塊石護坡，厚度50cm。（2）下游護坡下游采用碎石和卵石全護坡，厚20cm。第三節(jié) 壩體滲流計算一、土壩滲流計算的目的（1）確定壩體浸潤線和下游逸出點位置，繪制壩體及地基內的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖，為壩體穩(wěn)定核算、應力應變分析和排水設備的選擇提供依據(jù)。以便在不同部位正確采用土壤的容重，抗減強度等物理指標。（2）計算壩體與壩基的滲流量，以便估計水庫滲漏損失和確定壩體、排水設備尺寸。（3）確定壩坡出逸段和下游地基表面的出逸比降，以及不同土層之間的滲透比降，以判斷該處的滲透穩(wěn)定性。（4）確定庫水位降落時下游壩殼內自由水面的位置，估算由此處產生的孔隙壓力，供上游壩坡穩(wěn)定分析之用。二、計算方法滲流計算方法采用有限深透水地基上設灌漿帷幕的土石壩滲流，帷幕灌漿的防滲作用可以用相當于不透水底版的等效長度代替。三、計算組合方式按下列水位組合情況計算：（1）上游采用正常高水位與下游相應的最低水位；（2）上游設計洪水位與下游相應的最高水位；（3）上游校核洪水位與下游相應的最高水位；四、計算壩體做有防滲墻以攔截透水地基上的滲流。計算公式采用有限透水地基上帶截水槽的斜墻的滲流計算方法。（一）最大斷面0+220：。 上游采用正常高水位與下游相應的最低水位。基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0；②心墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h=； q=105m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=則由上式簡化得：y2 +=也即：y=√ x/m050150300y/m上游設計洪水位與下游相應的最高水位?；A采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過心墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα= δ1=； T=0；②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式： 式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡化得： y2 +=從而得:x/m050150300y/m上游校核洪水位與下游相應的最高水位。基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=；δ1=； T=0；②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q 求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=；簡化得： y2 +=0從而得:x/m050150300y/m 斷面0+220滲流工況見下表計 算工 況防滲體平均厚度σ（m）上游水深透水地基厚度T（m）平均有效長度L（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（m2/S）上游采用正常高水位與下游相應的最低水位0(基礎處理后)105上游設計洪水位與下游相應的最高水位0(基礎處理后)105上游校核洪水位與下游相應的最高水位0(基礎處理后)105（二）斷面0+由附圖6得到斷面0+，滲流匯入下游河中。上游采用正常高水位與下游相應的最低水位。基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm/s； H1=； δ=（3+）/2= ； sinα=； δ1=； T=0②心墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=則由上式簡化得：y2 +=也即：y=√ x/m050150300y/m上游設計洪水位與下游相應的最高水位?；A采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過心墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式： 式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡化得： y2 +=從而得:x/m050150300y/m上游校核洪水位與下游相應的最高水位。基礎采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα= δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計算結果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤線方程計算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡化得： y2 +=0從而得:x/m050150300y/m 斷面0+計 算工 況防滲體平均厚度σ（m）上游水深透水地基厚度T（m）平均有效長度L（m）浸潤線高度h（m）滲流量q（105 m2/S）上游采用正常高水位與下游相應的最低水位0(基礎處理后)上游設計洪水位與下游相應的最高水位0(基礎處理后)上游校核洪水位與下游相應的最高水位0(基礎處理后)（三）斷面0+由附圖6得到斷面0+，滲流匯入下游河中。上游采用正常高水位與下游相應的最低水位?；A采用防滲處理，視為基礎不透水。（1）計算示意圖（2）滲流量計算①通過斜墻的滲流量計算公式：式中，K0=105cm/s； H1= δ=（3+）/2=； sinα= δ1=； T=0②心墻后的滲流量計算公式：