【文章內(nèi)容簡介】 225 下游每 25m 變坡一次 在壩坡改變處尤其在下游坡通常設(shè)置 15－ 2m 寬的馬道戧道以使匯集壩面的雨水防止沖刷壩坡并同時兼作交通觀測檢修之用考慮這些因素其寬度取為 20m 103 坡頂高程 壩頂高程分別按設(shè)計工況校核工況及正常加震情況下的三種方案來計算大壩的高程最后計算出數(shù)據(jù)取量 大值同時并保留一定的沉降值壩頂高程在水庫正常運用和非常運用期間的靜水位以上應(yīng)該有足夠的超高以保證水庫不漫頂其超高值 d 按下式而定 d hBea 式中 hB 波浪沿著壩坡的爬高 m e 壩前庫水因風浪引起的壅高 a 安全加高 m 根據(jù)壩的等級及運用情況按下表選用 土壩壩頂?shù)陌踩鸶咧? 運用情況 壩的級別 I II III IVV 正常 15 10 07 05 非常 07 05 04 03 e 0036 Vf2 D cosα Hcm 式中 Vf 為風速 ms D 為庫面吹程 kmD＝ 12km α風向與壩軸線方向所成的夾角α＝ 25176。 H 為壩前的水深 m 波浪的爬高可按下述公式計算 hB＝ 32K 2h1 tanθ 式中 h1 為波高 K 為壩坡的粗糙系數(shù)塊石取 K＝ 075－ 08 混凝土板取 K＝ 09－ 10 θ為上游的壩面坡角θ＝ arctan125＝ 218176。 2h1 00166Vf54D13 Vf當計算為設(shè)計工況時風速取多年平均最大風速的 15倍當計算為校核工況時風速取多年平均最大風速 結(jié)果取兩者之大者并預(yù)留一定的沉降值結(jié)果見下表設(shè)計竣工時壩頂高程為2825m 坡頂高程計算成果表 計算項目 計算情況 設(shè)計情況 校核情況 上游靜水位 m 282172 282308 河地變程 m 2750 壩前水深 Hm 7172 7308 吹程 Dkm 12 風向與壩軸線夾角θ176。 25 風浪引起壩前高 em 00063 00062 風速 vms 15 15 波高 2hm 1122 1122 護坡粗糙系數(shù) 078 上游壩面坡角 218176。 波浪沿壩坡爬高 m 1120 1120 安全超高 Am 10 05 壩頂高程 m 282385 282471 壩頂高程加 04 沉陷 m 282415 2825 式中波浪在壩坡上的最大爬高 m 最大風壅水面高度即風壅水面超出原庫水位高度的最大值 m 001m 安全加高 m根據(jù)壩的等級和運用情況按表 11確定壩前水域平均水深粗略估計為 50m 綜合摩阻系數(shù)其值變化在 612 之間計算時一般取 b 風向與水域中線的夾角計算風速和水庫吹程 表 11 安全加高 單位 m 運用情況 壩的級別 1 級 2 級 3 級 45 級 正常 15 10 07 05 非常 07 05 04 03 104 壩體排水 本地區(qū)石料比較豐富采用堆石棱體排水比較 適宜它可以降低壩體浸潤線防止壩坡凍漲和滲透變形保護下游壩址免受尾水淘刷并可支撐壩體增加下游壩坡的穩(wěn)定性 按規(guī)范棱體頂面高程高出下游最高水位 1m 為原則下游校核洪水時下游水位可由壩址流量水位曲線查得為 以往工程堆石棱體內(nèi)坡取 115外坡取 120頂寬20m 下游水位以上用貼坡排水 105 大壩防滲體 大壩防滲體的設(shè)計主要包括壩體防滲和壩基防滲兩個方面 1 壩體的防滲 壩體防滲的結(jié)構(gòu)和尺寸必須滿足減小滲透流量降低浸潤線控制滲透坡降的要求同時還要滿足構(gòu)造施工防裂穩(wěn)定等方面要求該壩體采用粘土斜心墻其底部最小厚度由粘土的允許 坡降而頂本設(shè)計允許滲透坡降 [J]＝ 5 上游校核洪水時承受的最大水頭為 7308m墻的厚度 B 73085＝ 14616m參考以往工程的經(jīng)驗斜心墻的頂部寬度取為 5m 滿足大于 3m 機械化施工要求粘土斜心墻的上游壩坡的坡度為104－ 110 之間根據(jù)第十一屆國際大壩會議上瑞典和南斯拉夫等論文介紹斜心墻的上游坡度為 104－ 106 之間較好最后本設(shè)計取為 106 下游坡度取為 102 底寬取3493m 大于 14616m 粘土斜心墻的頂部高程以設(shè)計水位加一定的超高超高 06m 并高于校核洪水位為原則最終取其墻頂高程為 28231m 墻頂?shù)纳喜款A(yù)留有 19m 的保護層并將粘土斜心墻稍斜向上游 106 壩基防滲體 河床中部采用瀝青混凝土防滲墻兩岸坡同樣用混凝土防滲墻厚度取 08m 由強度和防滲條件定防滲墻伸入心墻的長度由接觸面允許滲透坡降而定上下游最大水頭差為 679m 正常水位時取 [J]＝ 50 則 L＝ 6795＝ 1358m 設(shè)計伸入 75m 這樣接觸面長度為 2 7508＝ 158m 防滲墻位置在心墻底面中心中部偏上岸坡混凝土防滲墻底厚沿岸坡逐漸變化大壩的剖面圖如下圖所示 11 設(shè)計洪水與校核洪水 本河流屬典型山區(qū)河流洪水暴漲暴落設(shè)計洪峰流量取 100 年一遇即 Q 設(shè)＝1680m3Sp＝ 1校核洪峰流量取 2020年一遇即 Q校＝ 2320m3sp＝ 005采用以洪峰控制的同倍比放大法對典型洪水進行放大得設(shè)計洪水與校核洪水過程線 設(shè)計計算書 第四部分調(diào)洪演算 12 調(diào)洪演算與方案選擇 121 泄洪方式及水庫運用方式 本樞紐攔河大壩初定為土石壩需另設(shè)壩外泄水建筑物由于壩址兩岸山坡陡峻如采取開敞溢洪道的方案可能造成開挖量太大而不經(jīng)濟因而采用隧洞泄洪并考慮與施工導(dǎo)流結(jié)合 水庫運用方式洪水來臨時用閘門控制下泄流量等于來流量水庫保持汛前限制水位不變當來水流量繼續(xù)加大則閘門全開下泄流量隨水位的升高而加大流態(tài)為自由泄 流 流量隨水位的升高而加大流態(tài)為自由泄流 122 防洪限制水位的選擇 防洪限制水位取與正常水位重合這是防洪庫容與興利庫容全不結(jié)合的情況因為山區(qū)河流特點是爆漲爆落整個汛期內(nèi)大洪水隨時都可能出現(xiàn)任何時刻都須留一定的防洪庫容是必要的 123 調(diào)洪演算 本設(shè)計擬訂四組方案進行比較調(diào)洪演算成果見下表 調(diào)洪演算成果表 方案 孔口尺寸 工況 Qm3s V 106m3 上游水位 z 超高 z 一 △ z 2810m B 7m 設(shè)計 565 398 282172 162 校核 669 420 282308 298 二 △ z 2809m B 7m 設(shè)計 648 398 282172 162 △ 校核 740 418 282291 281 三 △ z 2810m B 8m 設(shè)計 653 397 28216 15 △ 校核 750 413 282277 267 四 △ Z 2811m B 8m 設(shè)計 600 399 282187 177 校核 698 421 28231 300 124 方案選擇 以上方案均能滿足泄流量 Q 900m3s 上游水位最高△ Z 35m 的要求從這個角度上看四種方案都是可行的因而方案的選擇就應(yīng)該通 過技術(shù)經(jīng)濟比較選定同時也應(yīng)結(jié)合導(dǎo)流問題一般來說△ Z大壩增高從而壩的工程量加大 B大則增加隧洞的開挖及其他工程量而 QB越大消能越困難襯砌要求也高后兩種方案量 QB的水頭較小可降低閘門及其啟閉設(shè)備的造價但△ ZB 較大主體工程量較大故而不予采用第一方案與其它方案比較雖然超高△ Z較大但流量 Q較小水頭 H也較小故采用第一方案即堰頂高程△ Z＝ 2810m 溢流孔口凈寬 B＝ 7m 設(shè)計水位 282172m 校核水位282308m 設(shè)計泄洪流量 565m3s 校核泄洪流量 669m3s 13 滲流計算 131 滲流計算的基本假定 心墻采用粘土 料滲透系數(shù)壩殼采用砂土料滲透系數(shù)兩者相差倍可以把粘土心墻看做相對不透水層因此計算時可以不考慮上游楔行降落水頭的作用 土體中滲流流速不大且處于層流狀態(tài)滲流服從達西定律平均流速 v等于滲透系數(shù)Ｋ與滲透比降 i 的乘積 v Ki 發(fā)生滲流時土體的空隙體積不變飽和度不變滲流為連續(xù)的 2 滲流計算條件 流計算時應(yīng)考慮以下組合情況取其最不利情況作為控制條件 1 上游正常水位下游相應(yīng)的最低水位 2上游校核洪水位相應(yīng)的下游最低水位 3對上游壩坡最不利的庫水降落后的落差 由于缺乏資料所以擬定如下工況進行計算設(shè)計洪水位 取與正常蓄水位11310m相應(yīng)的下