【導(dǎo)讀】主要建筑物為2級，次要建筑物為3級，臨時建筑物為4級。制水位不變，當(dāng)來流量繼續(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。擬定幾組不同堰頂高程?I及孔口寬度B的方案。1/2H3/2可確定設(shè)計洪水和校核洪水情況下的起調(diào)流量Q起，由Q起開。泄，并求出相應(yīng)的蓄水庫容V。根據(jù)庫容水位關(guān)系曲線可得相應(yīng)的庫水位H，由。交，所得交點(diǎn)即為所要求的下泄流量及相應(yīng)水位。

　　

【正文】 需要設(shè)置二層反濾層。 各料場的土料都 不能直接應(yīng)用充當(dāng)反濾層，需要另外制備。 壩殼與棱體排水，以及地基與棱體排水之間的反濾層的設(shè)計 反濾層所保護(hù)的為無粘性土，不均勻系數(shù)為 uC =? 8， 5mm 的含量為46%? 40%，按規(guī)范要求取 5mm以下的細(xì)顆粒（滿足 uC ? 5）的 85d ， 15d 作為計算粒徑。 ????dD 第一層反濾層的級配： 548515 ??dD ； 51515 ?dD 由這兩個條件可以求得 15D ? ， 15D ? — ，取 D50=50mm,t=. 第二層反濾層的級配： 548515 ??dD ； 51515 ?dD 土石壩 斜心墻 01 級水工三班 29 熊翰文 由這兩個條件可以求得 15D ? ， 15D ? 276345 ，取 D50=150mm,t=. 在料場中沒有合適的土料可供使用，故 需要人工配置。 護(hù)坡設(shè)計 本工程采用開挖出的石料作為上游護(hù)坡材料，砌石護(hù)坡在最大浪壓力下所需要的球形直徑和質(zhì)量，平均粒徑平均質(zhì)量和厚度的計算 pwt wt hmmmKDD )1( 250 ????? ?? ? 其中 m =，取 tK =， ph 累計頻率 5%的波高。 D = 質(zhì)量： Q = Q = DK? = 厚度為： ?pmhL? 15 DKt t? tK = ??t = 取 t=50cm. 下游按施工要求依據(jù)經(jīng)驗(yàn)取 t=20cm.。 第七章 泄水建筑物的計算 （以堰頂為坐標(biāo)原點(diǎn)） 采用 WES 型堰面曲線 ,壩面鉛直，方程為： 2 dHxy ? 其中 Hd= m 上游連接段采用三圓弧法： 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 01 級水工三班 30 – 熊翰文 R1== b1= Hd= R2== b2= Hd= R3== b3== 隧洞的水力計算 平洞底坡的確定： 3 23 2 ?? gqhc ? = cccc BCgi ?? 2? 611RnCc? 其中 糙率 n = q =80 m3/s c? = A= cC = ci = 設(shè)計平洞底坡為陡坡，取 ci =。 202200 2 cc hg qhT ??? = 20220 80 cc hh ???? 式中： T0—— 堰前總有效水頭； ?—— 流速系數(shù)； 0ch —— 反弧段最低點(diǎn)水深； 經(jīng)過試算得： 0ch = 土石壩 斜心墻 01 級水工三班 31 熊翰文 表 71 平洞段水面曲線計算表 h1 h2 Q v1 v2 r1 r2 V R C L h2 lgσ Δ h ha 560 100 560 200 560 300 560 332 經(jīng)整理得出平洞段水面曲線，見表 72： 表 72 平洞段水面曲線 L (m) 332 H (m) Ha(m) 由于隧洞泄流時流速較大（最大達(dá) ），應(yīng)次必須考慮高速水流摻氣的影響。摻氣后的水深按以下公式計算： Ha = h+△ h △ h=khgRv2 式中： V、 R—— 為不計摻氣時斷面的平均流速和水力半徑； Ha—— 考慮摻氣后的水深。 K—— 摻氣系數(shù)取 按上式計算結(jié)果如表 72 出口消能計算 1. 擴(kuò)散角 為減小單寬流量，減輕下游沖刷，利于消能，隧洞出口采用擴(kuò)散段布置。為防止高速水流脫離邊壁而發(fā)生空蝕，擴(kuò)散角不宜過大。按經(jīng)驗(yàn)最終確定擴(kuò)散角θ =5186。，擴(kuò)散段布置見圖 71。 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 01 級水工三班 32 – 熊翰文 圖71 挑流坎詳圖摻氣孔 挑距 L 可用下面公式估算公式： L = g1 [V12sinαcosα+ V1cosα )(2s in 21221 hhgV ??? ] 式中： L—— 挑距（ m） ，鼻坎末端至 沖坑最深點(diǎn)的水平距離； V1—— 坎頂水面流速（ m/s） ，可取為坎頂平均流速的 倍； α —— 鼻坎挑射角度； h1—— 坎頂平均水深 h 在鉛直方向投影，即 h1 = hcosα ； h2—— 坎頂至河床表面高差； g—— 重力加速度。 已知：反弧起始位置， h=,v= 由能量方程： gVhzgVh 22 222211 ?? ???? 22222 hh ???????? 2h = 求得 L= （ 3）沖坑深度 沖坑穩(wěn)定深度 tr 與水流沖刷能力和河床抗沖能力有關(guān)，采用以下估算公式： tr = Kr t 土石壩 斜心墻 01 級水工三班 33 熊翰文 tr = 式中： t—— 下游水位； H—— 上下游水位差；設(shè)計中，考慮到隧洞較長，沿程水頭損失很大，H 以坎頂水流的總有效水頭計算； Kr—— 沖刷坑系數(shù)。對于堅硬巖石取 Kr=～ ；堅硬但不完整巖石Kr =～ ；軟弱破碎的巖石 Kr=～ 。設(shè)計中取 Kr=。 計算得出最大沖刷坑深度為 tr =。 （ 4）計算結(jié)果分析 L/tr = 安全挑距以確保沖坑不會危及建筑物的安全 ,一般安全挑距約為沖刷坑深度的～ 倍。本設(shè)計中沖坑離鼻坎邊界的挑距 L = m,L/tr =，滿足設(shè)計要求。 第八章 施工組織設(shè)計 導(dǎo)流建筑物所保護(hù)的主要建筑物是 2 級土壩，淹沒損失較小，圍堰高度 25m,使用年限 1 年，確定為 4 級。按照 20 年一遇的洪水設(shè)計。在壩址選擇時進(jìn)行多方案技 術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終選擇隧洞導(dǎo)流的方案。上游圍堰與壩體結(jié)合，以節(jié)省費(fèi)用。 粘土開挖： 11 12 1 2 3 4 日歷天數(shù) 30 31 31 29 31 30 因氣溫停工天數(shù) 0 0 0 0 0 0 因雨停工天數(shù) 4 3 3 3 3 4 假日天數(shù) 4 3 3 6 4 3 有效工日 22 25 25 20 24 23 總計 139 粘土填筑： 11 12 1 2 3 4 水利水電工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 01 級水工三班 34 – 熊翰文 日歷天數(shù) 30 31 31 29 31 30 因氣溫停工天數(shù) 0 0 0 0 0 0 因雨停工天數(shù) 2 2 2 2 2 3 假日天數(shù) 6 4 4 7 5 4 有效工日 22 25 25 20 24 23 總計 139 沙石料的開采： 11 12 1 2 3 4 日歷天數(shù) 30 31 31 29 31 30 因氣溫停工天數(shù) 0 0 0 0 0 0 因雨停工天數(shù) 1 1 1 1 1 1 假日天數(shù) 4 5 5 7 6 6 有效工日 25 25 25 21 24 23 總計 143 沙石料的填筑： 11 12 1 2 3 4 日歷天數(shù) 30 31 31 29 31 30 因氣溫停工天數(shù) 0 0 0 0 0 0 因雨停工天數(shù) 1 1 1 1 1 1 假日天數(shù) 4 5 5 7 6 6 有效工日 25 25 25 21 24 23 總計 143 粘土斜心墻按照每天上升 的強(qiáng)度施工，在洪水來臨是最低大壩的臨時擋水?dāng)嗝婵梢陨仙? ,現(xiàn)在定在 。所以度汛是安全的。 施工控制性進(jìn)度 施工控制點(diǎn)有：開工，截流，攔洪，封孔，初期發(fā)電，竣工。 工程擬定 2021 年開工，初定工期 4 年， 2021 年全部竣工。宜盡早完工，縮短工期，盡早蓄水發(fā)電，產(chǎn)生效益。施工程 序如次。 1. 截流準(zhǔn)備工作。 擬定 2021 年 3 月 1 日開工，用 9 至 10 個月時間完成壩頭清理工作、隧洞和鋪蓋工程。 隧洞進(jìn)出口明挖可有一個月時間，繼而洞身開挖，平均日成洞進(jìn)尺 4m，月均土石壩 斜心墻 01 級水工三班 35 熊翰文 成洞 120m，全部完工需 6 個月。混凝土襯砌可落后于開挖日期 2 天時間，預(yù)計完工在 2021 年 9 月?；靥罟酀{在襯砌完成一周后進(jìn)行，固結(jié)灌漿在回填灌漿一周后進(jìn)行。隧洞工程完工在截流前 1 月時間，導(dǎo)流時混凝土襯砌已具有 28d 強(qiáng)度。 。 擬定 2021 年 10 月下旬至 11 月上旬截流合龍，具體時間屆時決定。合龍后盡快閉氣， 并抽出基坑積水，進(jìn)行基礎(chǔ)處理工作和防滲墻施工。與此同時，填筑上游圍堰殼體及粘土斜墻。因圍堰攔洪流量的水位對應(yīng)高程 ，取 2m超高，所以尚須填筑全斷面 。在 2021 年 5 月 1 日開始攔洪擋水。 。 2021 年 4 月須完成主體工程即Ⅱ期壩體至 ，與溢洪道堰頂齊平。在此期間并應(yīng)完成泄洪洞、放空洞和溢流堰工程。同期，上游移民、庫區(qū)清理，工程設(shè)備拆遷；水電站工程基本完工，包括引水隧洞、調(diào)壓室、廠房、副廠房以及部分機(jī)電設(shè)備安裝工程。 2021 年 5 月 1 日導(dǎo)流隧洞 封孔蓄水。 4. 初期發(fā)電。 按一定保證率的流量過程線進(jìn)行蓄水，預(yù)計 2021 年 9 月上旬可至初始發(fā)電水位（ 70%工作水深上下即 ，高于死水位）。同期，首批發(fā)電機(jī)組必須安裝完備，開關(guān)站、高壓輸電工程等必須完工。考慮到發(fā)電試運(yùn)行時間，預(yù)計 10 月 1日電站可并網(wǎng)發(fā)電。 5. 工程竣工。 從 2021 年 5 月 1 日起，可進(jìn)行壩體Ⅲ期施工，按 4m/月的填筑速度上升，在同年 8 月即可全部竣工。