【正文】 1. 邊緣正應(yīng)力計(jì)算 ⑴ . 上游邊緣正應(yīng)力 計(jì)揚(yáng)壓力： ? yˊ =∑ W/T+(6∑ M/T2) =＋ (6 ) = (kPa) 不計(jì)揚(yáng)壓力 ? yˊ =＋ 6 ) = (kPa) ⑵ . 下游邊緣正應(yīng)力 計(jì)揚(yáng)壓力 ： ? y〞 = － (6 ) = (kPa) 不計(jì)揚(yáng)壓力： ? y〞 = － (6 ) = (kPa) T： 計(jì)算截面沿上下游方向的寬度。 325《水工建筑物》高職高專教材第一章第四節(jié)。 )＜ 1/ rd R( S( ) 即 基本組合時(shí)，滿足設(shè)計(jì)要求。 方法 2 ： 取持久狀況對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)系數(shù)ψ =， rd = r0 ψ S( 水壓力、水重、自重、浮托力的分項(xiàng)系數(shù)均取，滲透壓力、淤沙壓力、均取 。/ 2 ) 揚(yáng) U 1 1 0 4 8 . 1 8 0壓 U 2 9 . 2 5 4 3 . 1 8 / 2 4 3 . 1 8 ( 2 / 3 ) 2 4 . 0 9 = 4 . 7 0 力 U 3 9 . 2 5 5 . 0 U45 . 0 2 7 . 7 5 / 2 荷 載 計(jì) 算 式自重合計(jì) 垂 直 力（KN） 水 平 力（KN）對(duì) 壩 底 中 點(diǎn) 力 臂（m）力 矩 （KN θ 2=25176。 ) (+)= 泥沙 P m1 1 / 2 9 . 5 2 4 . 52tg2( 4 5 176。 c o s 5 1 . 3 4 186。 ㈠ . 荷載組合計(jì)算 泄水 重力壩 校校 核核 洪洪 水水 位位 情況荷載計(jì)算表 堰頂高程： 壩基面高程： 上游水位高程： 下游水位高程： 反弧中心角： θ 1=176。 sin25 176。 v1= √ 2gH0 ρ： 流速系數(shù) 。本設(shè)計(jì) 取 α =25176。則連續(xù)式挑流鼻坎的最低高程取。在我國的工程實(shí)踐中，連續(xù)式鼻坎應(yīng)用較為廣泛。 ⑵ .缺點(diǎn)： 對(duì)下游河床的沖刷有較大影響；下游易形成亂流，影響發(fā)電出力；易形成水霧，影戲周邊建筑物。 ㈡ . 常用的消 能方式 挑流式、底流式、面流式、戽流式消能。 = （ m） ④ . 中間直線段與反弧段切點(diǎn) C坐標(biāo) ▽ y=▽ 壩頂 ▽ 0 = = yC=▽ y+Rcosθ 1 =+176。 H ：堰上水頭，以 m計(jì)。 ① . 反弧半徑 反弧半徑視下游消能設(shè)施而定。在此 k =2 ， n =。 ⑴ . 三段弧坐標(biāo)系數(shù) R1= Hd= 10=5 R2= Hd= 10=2 R3= Hd= 10= xR1= Hd=() 10= xR2= Hd=() 10= xR3= Hd=() 10= ⑵ . 堰頂下游堰面曲線 邊坡系數(shù) m 取 ，則 相應(yīng)夾角正切 tgα =1/=， 夾角 α =176。 1. 頂部曲線段 WES 型溢流堰堰頂曲線以堰頂為界，分上游段和下游段兩部分。 3. 閘門 閘門 寬度取孔口寬度 10m，高度與 Hd相應(yīng)取 10m；查閘門行譜，取標(biāo)準(zhǔn)閘門高度 13m。 已知本水利樞紐為高水頭樞紐，則設(shè)大壩為高壩，即 P/ Hd＞ ，故可略去行近流速水頭，即 H0=H=Hd，則流量系數(shù)為 m=md=。 d=2m. ⑷ . 前緣總凈寬 L0 算兩邊邊墩在內(nèi)： L0 =L+(n+1)d = +6 2 = 不算邊墩： L0=L+(n1)d = +4 2 = 2. 堰頂高程 上游校核洪水位 ，相應(yīng)下游水位為 。 m) ⑶ . 確定孔口數(shù) n、每孔凈寬 b和閘墩厚度 d 在我國目前大、中型壩每孔凈寬常用 b=8~16m，有排泄漂浮物要求時(shí)，可加大到 18~20m。 m)；對(duì)較好巖石取 q=50~70m3/(s正常運(yùn)行時(shí)取 ~， 校核情況時(shí)取 。 ⑶ . 通過方案比較以及實(shí)際情況，選用壩頂溢流式孔口，設(shè)露頂閘門。于大、中型水庫的溢流壩孔口一般均設(shè)有閘門。 ⑴ . 壩頂溢流式（開敞式）： 此型式溢流孔除宣泄洪水外，還能排除冰凌和其他漂浮物。 294《水工建筑物》中專教材第一章第六節(jié)； 中國水利水電出版社出版，書號(hào)為： ISBN7801243102/TV帷幕在可能發(fā)生滲透變形的地段采用兩排。根據(jù)本工程地形地質(zhì)條件，在壩基上、下游應(yīng)力較大的地區(qū)進(jìn)行固結(jié)灌漿外，還在地質(zhì)巖性較差的地區(qū)進(jìn)行。 、 ㈣ . 廊道 碾壓混凝土壩壩體內(nèi)盡量少設(shè)廊道和孔洞。 本設(shè)計(jì)壩型澆筑面積不大，不設(shè)縱縫。預(yù)制塊高 ，厚10cm. 在橫縫止水設(shè)備下游設(shè)排水孔。 ⑶ .止水設(shè)備 適應(yīng)橫縫張開或閉合的伸縮性以及日后補(bǔ)強(qiáng)的可能性。本設(shè)計(jì)取 15m。 ㈡ . 分縫 1. 橫縫 橫縫垂直于壩軸線布置，沿壩體的整個(gè)高度將壩體分割成若干獨(dú)立壩段。 2. 欄桿 壩頂下游側(cè)做欄桿，以保護(hù)行人行車的安全。 )= [ 六 .提高壩體抗滑穩(wěn)定的工程措施 ： 1. 設(shè)置傾斜的上游壩面，利用壩面上水重增加穩(wěn)定； 2. 采用有利的開挖輪廓線； 3. 設(shè)置齒墻； 4. 抽水降壓措施； 5. 加固地基。 ) = MPa r0 ψ S( ) =（ 1/） = （ kPa） = MPa r0 ψ S( 2. 邊緣剪應(yīng)力計(jì)算 ① . 上游邊緣剪應(yīng)力 σˊ ＝（ Pˊ － ? yˊ ） n ＝（ ） = (kPa) ② . 下游邊緣剪應(yīng)力 σˊ ＝（ ? y〞 P〞） m ＝（ ） = (kPa) 3. 邊緣主應(yīng)力計(jì)算 ① . 上游邊緣主應(yīng)力 ? xˊ = Pˊ －（ Pˊ － ? yˊ ） n 2 =（ ） =(kPa) ② . 下游邊緣主應(yīng)力 ? x〞 = P〞 +（ ? y〞 P〞） m 2 =+（ ） =(kPa) ㈡ . 壩體內(nèi) 部應(yīng)力計(jì)算 五 .強(qiáng)度校核 考慮揚(yáng)壓力時(shí)： 基本組合： ∑ W=305 ， ∑ M==（ KN m） ； 不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)， ∑ W=400 ， ∑ M==（ KN 四 .應(yīng)力分析 （依據(jù)： 中國水利水電出版社出版，書號(hào)為： ISBN7801245202/TV )= =124 （ kN） 1/ rd R( )、 R( )=1/ rd （ f R?∑ W+ ? R?A） =( + )/ =253 （ kN） r0 ψ S( K ： 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。摩擦系數(shù) f Rk?、粘聚力 f Rk?的材料性能分項(xiàng)系數(shù)分別為 、 。m） 合計(jì) 對(duì) 壩 底 中 點(diǎn) 力 臂（m）Pl自重水重荷 載 計(jì) 算 式垂 直 力（KN） 擋水 重力壩 校校 核核 洪洪 水水 位位 情況荷載計(jì)算表 壩頂高程： 壩基面高程： 上游水位高程： 下游水位高程： + W15 5 7 . 5 2 4 W21 / 2 5 2 . 5 4 2 2 4 2 / 3 4 2 2 7 . 3 9 = 0 . 6 1 W31 / 2 3 8 . 3 3 7 . 7 7 2 4 = 水壓 P1 1 / 2 5 5 . 321 0 1/3 47= 力 P2 1 / 2 2 0 . 6 521 0 1/3 10= Q17 . 7 7 1 6 . 9 7 1 0 Q21 / 2 7 . 7 7 3 8 . 3 3 1 0 Q3 1 / 2 0 . 8 2 0 . 6 521 0 （ 10） = 浪壓 1 / 2 （1 0 . 2 0 8 / 2 + 0 . 9 7 7 + 0 . 2 9 3 ）（1 0 . 2 0 8 / 2 ）1 0 +1/3 (++)= 力 1 / 2 （1 0 . 2 0 8 / 2 ）21 0 4 7 2 / 3 1 0 . 2 0 9 = 4 0 . 1 9 4 泥沙 Pm1 1 / 2 9 . 5 2 4 . 52tg2( 4 5 176。穩(wěn)定計(jì)算采用的荷載組合情況有： 正常高水位情況、校核洪水位情況。 325《水工建筑物》高職高專教材第一章第二節(jié)至第四節(jié)。 三 . 抗滑穩(wěn)定計(jì)算 抗滑穩(wěn)定計(jì)算按抗剪斷公式計(jì)算。 4. 壩基面高程 壩基面要求： ⑴ 具有足夠的抗?jié)B性，以滿足滲透穩(wěn)定，控制流量； ⑵ 具有足夠的強(qiáng)度，以承受壩體的壓力； ⑶ 具有足夠的整體性和均勻性，以滿足壩基的抗滑穩(wěn)定和減少不均勻沉陷； ⑷ 具有足夠的耐久性，以防止巖體性質(zhì)在水的長期作用下發(fā)生惡化。用 B表示， 則 壩頂寬取 5m 。 由于大壩等級(jí)為四級(jí)，則 校核洪水位下 he= ，校核洪水位為 m, 設(shè)計(jì)洪水位下 he= , 設(shè)計(jì)洪水位為 。（ m） he ：安全超高。 △ h按下式計(jì)算： △ h=2hc+ho+he 2hc=（ 5/4） D（ 1/3） ho = cth 2LL =（ 2hc） 2hc ：波浪高度?？梢岳蒙嫌蚊娴乃卦鰪?qiáng)穩(wěn)定，但α小到一定程度，在庫滿時(shí)合力可能超出底邊的三分點(diǎn)， 在上游面會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。 325《水工建筑物》高職高專教材 第一章第五節(jié) 重力壩的剖面設(shè)計(jì) P40~P43） ㈠ . 設(shè)計(jì)原則 重力壩斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在滿足穩(wěn)定、強(qiáng)度要求前提下，力求工程量小、外形輪廓簡單、便于施工、運(yùn)用方便等。 ，可能導(dǎo)致壩體裂縫。需采用防滲 排水設(shè)施及溫控措施。 第三部分 設(shè)計(jì)部分 第四章 水工建筑物設(shè)計(jì) 本樞紐主要的水工建筑物有擋水壩、發(fā)電進(jìn)水口、放空沖砂孔、導(dǎo)流孔。 2. 二期導(dǎo)流建筑物 利用沖砂孔進(jìn)行導(dǎo)流，同時(shí)利用沖砂孔兼做放空孔。 那岸電站工程概算單價(jià)表： 建筑工程 壩型 項(xiàng)目 單位 實(shí)體重力壩 寬縫重力壩 重力拱壩 150砼 溢流壩 M179。 二 . 壩型及其它主要建筑物型式選擇 ㈠ . 壩型選擇 壩是水利樞紐工程的主體，壩型的合理性對(duì)樞紐工程的設(shè)計(jì)、施工、投資、運(yùn)用和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)將產(chǎn)生決定性的影響。 綜合上訴資料，本工程壩址選擇 壩軸線選擇 選地形圖上所示的軸線 NN，該軸線所在的地形較寬闊，不利于降低壩的造價(jià)和工程量，但是有利于泄水建筑物、電站廠房、施工導(dǎo)流和施工場地的布置，河流的水流條件也較好，對(duì)發(fā)電、過壩建筑物是有利的。 場內(nèi)交通以右岸對(duì)外交通的永久公路直通壩址， 壩頂無交通要求。質(zhì)量尚好，但數(shù)量不能滿足要求，需要到崇左要砂。 本工程位于石灰?guī)r峽谷地區(qū)，河道坡降大、河谷呈 V 型，壩址左岸陡峻，右岸為二級(jí)臺(tái)階，壩軸線較短，地形條件詳見 1/500壩址地形圖。 ⑵ 壩址為薄層硅質(zhì)灰?guī)r，堅(jiān)硬，喀斯特化微弱，溶洞不發(fā)育，河谷狹窄，巖層狹窄，巖層微傾上有，斷裂構(gòu)造呈較發(fā)育，但均為膠結(jié)良好。 155m高程以上，單位吸 水量ω =—— 30 公升 /分， 155m高程以下，ω＜ /分。 壩左肩 —— 230m高程，分布兩排層面溶蝕洞，洞高 —— ，寬達(dá) 2—— 4m,發(fā)育穿過壩肩與巴河相聯(lián)系，暴洪期間，呈股流溢出。次為走向 N30—— 70E，傾向 SE，傾角 75—— 77度的一組，而者傾向 SW，傾角 4—— 9 度，但構(gòu)造層附近有達(dá) 17—— 23度。 后層灰?guī)r，分布于河谷右岸 F 大斷裂層上盆，為淺灰色不純灰?guī)r，中細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，節(jié)理、裂隙發(fā)育，但多為次生礦物所充填。 由于構(gòu)造斷裂破碎帶和其相伴相生的喀斯特現(xiàn)象，對(duì)水庫雖然有一定影響，但興建水庫的條件還是具備的。 庫區(qū)及分水嶺所出露的地下水位標(biāo)高均高于正常高水位，有許多甚至以懸掛水補(bǔ)給河流，故庫區(qū)水文地質(zhì)條件較好。 溶洞：多分布于峰林中或喀斯特洼地，溶槽兩側(cè)，一般規(guī)模不大，直徑３ —— １０ m，深５ ——２０ m , 高程在２７０ m左右。 庫內(nèi)主要為中尼盤系東崗嶺灰?guī)r和榴江組薄層灰?guī)r。 二 . 壩址選擇 壩址的選擇從以下幾方面考慮： ㈠ . 樞紐地質(zhì)條件 壩址地質(zhì)條件是水利樞紐設(shè)計(jì)中重要問題之一，是建庫建壩的基礎(chǔ)。 ２．治澇、灌溉面積等均指設(shè)計(jì)值。 1. 水利樞紐的分類 水利樞紐有高、中、低水頭之分，一般以水頭 70m 以上者為高水頭樞紐， 3070m 者為中水頭樞紐， 30m以下者為低水頭樞紐。亦應(yīng)考慮到分期開發(fā)，在樞紐布置時(shí)，應(yīng)滿足高壩規(guī)劃、低壩施工的要