【正文】 m取實用堰情況，為 3202Q mB g H??? = 3 21 . 0 1 . 0 0 . 4 0 6 0 2 9 . 8 0 . 9? ? ? ? ? ? = 3/ms 橡膠壩基本流態(tài)的判定： P=4m 0h =，故不記行進流速。護坦的設置范圍，要考慮溢流水深 、 流量上下游水位差下游水深流速等因素。溢流開始時，水位差最大， 隨著壩袋坍落，單寬流量逐漸增加，下游水深相應增加，水位差減小 ，當壩袋坍平后，水位差接近于零。 ③ 橡膠壩未充到設計高度，或在坍落過程中，壩型類似于寬頂堰，壩頂溢流時，水流具有兩個自由表面的跌差：一個在上游面的頂端，一個在下游面的頂尾。 消能設計計算 橡膠壩泄流一般有以下三種流態(tài)： ① 橡膠壩全部坍落，袋面行洪，水流比較平穩(wěn)，流速與原河床流速相近。在泄量相同條件下，橡膠壩單寬流量比常規(guī)水閘小，躍后水深也比常規(guī)水閘小，底流消能可適應較大范圍內的變動過壩流量和下游水位，同時在平面上也易擴散。排水設施和地基土壤接觸處易發(fā)生滲透破壞因設置反濾層。底板的地下輪廓布置均應按照防滲與排水相結合的原則。00 0 . 0 7 9 0 . 1 9 7 0 . 20 . 4 crhJJS? ? ? ? ? 滿足設計要求。 001 0 1 4 7 . 4 3 1 . 48 8 . 6 8 7 . 2 1 0 1 1 . 4LmSm? ? ? ?? ? ? ? L0 壩基水平投影長度 S0 壩基垂直投影長度 所以 00 ? ? ? 查《水工建筑物》得0005 5 31. 4 24. 507 88. 6 83. 49 1 54 2eLT m mLS?? ? ? ? ? ???? 所以按實際透水層深度 T= ② 簡化地下輪廓 圖 鋪蓋、底板用其平均厚度代替，其下齒墻用板樁代替并移至兩端，如圖 。 滲徑長度的計算 : L C H?? 式中： L 壩基滲徑長度 m，即壩基輪廓線防滲部分水平段和垂直段長度的總和。該工程左右岸均取 。從滲流觀點看，鋪蓋過短，不能滿 38 足防滲要求；但鋪蓋過長，其單位長度效果也會降低，同時也不經(jīng)濟。防滲鋪蓋可有混凝土、鋼筋混凝土、漿砌石、粘土和土工膜等不透水材料筑成。要經(jīng)濟、合理的設計地下輪廓以及與之相應的防滲排水設施。取 C39。 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計算采用： ? ?cc KPACWfK ??? ?? 39。 取為 1 米作為計算單元 a 荷載及彎矩的計算 壩袋重： mKNW ? 水體壓力： mKNF ? 底板重： mKNW ? mKNFWWG ????? 彎矩 壩袋重量對底板形心產(chǎn)生的彎矩： 32 mKNLWM ????? ）（ 壩袋水體對底板形心產(chǎn)生的彎矩： mKNLWM ????? ）（ 底板重對底板形心產(chǎn)生的彎矩為 30. 5 10. 5 1 1 25 ( 5 1 ) 0. 5 1 1 25 ( 5 1 )2310. 5 1 1 25 ( 5. 5 1 )371 .8 75 /MKN m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? mKNMMMM ?????? b 壩基應力計算 基底面積 214 mLBA d ??? 壩基底面對垂直水流向形心軸的截面矩 322 66 mBLWx ????? K P aWMA G xx a x ????? ?? K P aWMA G xx i n ????? ?? c 地基反力的平均系數(shù) ? ? m i nm a x ???? ???? 滿足設計要求 ② 右岸 完建期 經(jīng)計算 ? ? m i nm a x ???? ???? 滿足設計要求 （ 2） 正常運用期 ① 左岸正常運用期 33 橡膠壩建成后，一般上游水位與壩頂齊平，下游無水。因此，在進行壩底板穩(wěn)定計算時，首先應分析在施工和運 用過程中可能出現(xiàn)的工作狀態(tài)，并選出其中起控制作用的情況，作為穩(wěn)定計算的條件。 a．平均波高和平均波周期可按蒲田公式計算 }])([)(00 {])([2022020VgHthVgDthVgHthVghmmm ? 式中： mh —— 平均波高 0V —— 計算風速，參與荷載基本組合時用重現(xiàn)期為 50 年的最大風速， 29 風速取為 20 sm D —— 風區(qū)長度取河道寬 ，為 mH —— 風區(qū)內平均水深，為 4m 代入上式： ?mh 200 )( VghVgT mm ? sTm )20 ( ????? mT 平均波周期 查 《堤防工程設計規(guī)范》 表 得 mLm ? b．由建筑物的級別為三級，查《水閘設計規(guī)范》 SL265— 2020 表 得 波列累積頻率 P=5%。 壩袋充滿水后擋水部分為曲面，靜水壓力可分為水平分力和垂直分力。在橡膠壩結構使用的建筑材料，主要有混凝土和鋼筋混凝土。但齒墻深度不宜超過 ，否則施工 有困難。由于基礎地基為土基，鋼筋混凝土底板順水流向的永久縫的縫距不宜大于 35m。充 水 壩 只適用于平底板，且平底板施工方便，本設計采用 鋼筋混凝土 平底板。因此，在不影響泄流的情況下，壩底板高程比上 游河床地形平均高程適當抬高 ，這不但可使整個高程造價降低，檢修條件改善和便于觀測，而且可防止過壩推移質泥沙隨水流卷入壩袋底部，從而減輕壩袋的磨損。ＳＬ 22798《橡膠壩技術規(guī)范》建議，壩底厚度常采 ｍ，應滿足管路布置和結構需要，對有防凍和特殊要求的工程可適當加厚。 底板順水流方向的長度 底板順水流方向的長度即底板寬度應滿足壩袋坍落線的寬度要求，并在上下游應留有足夠的安裝檢修的交通道。 (一 )左岸壩袋展開圖 a 為錨固長度， 本設計定 a= 則壩袋長度 A = 60 m E=52m F = 4 m 壩袋寬度的計算 : 根據(jù)《橡膠壩設計指南》充水 壩采用穿孔式鋼壓板錨固，錨固長度為 60cm，即 1a = B =S1+S+2a=+2= C=S1+S=+= D=(BC)/2= 壩袋展開圖如圖 22 圖 (二 )右岸壩袋展開圖 A = 60 m E = 52 m mF 4? maSSB 4 8 0 4 8 ???????? maXnXnSSC)(1)(2)( 01??????????????? mD 8 9 8 6 8 0 ??? 23 圖 24 4 壩基土建工程設計 橡膠壩 的土建工程包括基礎底板、邊墩 (岸墻 )、中墩、上下游翼墻、上下游護坡、上游防滲鋪蓋、下游消力池 、 護坦、海漫、防沖槽等。 壩袋為 兩 布 三 膠，膠布層數(shù)為 三 層，外層膠厚為 內層膠厚為，夾層膠厚為 。 壩袋為一布兩膠，膠布層數(shù)為兩層，外層膠厚為 內層膠厚為 。 在具體計算壩袋強度安 全系數(shù)時 ， 直接采用壩袋膠布名義強度值計算時 ， 應扣 13 除 15%25%的膠布強度損失 。 橡膠壩的壩袋的設計內外壓比取為 。 從運用角度出發(fā)，沒有特別要求時，內壓比無需選擇太大。 壩袋的內外壓比 壩袋的設計內外壓比是指壩袋的內壓高度與壩袋設計高度的比。 12 3 壩袋設計 壩袋結構型式設計 壩袋結構型式的選擇 : 壩袋的結構 ， 從外形上可分為袋式 ， 帆式和混合式。 DN1000 電動蝶閥 4 個，單個功率為 ； DN500 電動蝶閥 3 個， 11 單個功率為 。 泵房機電設備的選型 1～ 4 號水泵選用便拆式管道離心泵，型號為 ，單泵配套功率為 55kw，流量為 1200 立米 /h，揚程為 米。 即橡膠壩袋和錨固結構，用水將壩袋充脹后即可調節(jié)水位和控制流量。 本橡膠壩設計為八 孔 充水式，邊墩為直墻式，每孔壩長 60 米 （ 3）工程結構 橡膠壩整個工程結構主要由三部分組成： ① 基礎土建部分 包括基礎底板、邊墩、上下游翼墻、上下游護坡、上游防滲鋪蓋、下游護坦、海漫、防沖槽等。 壩長是指兩岸端墻之間的壩袋的距離。確定壩高時應考慮壩袋坍肩和褶皺處溢流的影響。 本設計為橡膠壩樞紐設計 工程規(guī)模。水電站裝機總容量 890KW,由兩臺 320KW 和一臺250KW 水輪機組成。橡膠壩采用同標準，即設計標準為 50 年一遇洪水，壩址處設計洪峰流量為 Q=8108m3/s。該層性質穩(wěn)定，承載力較高，為良好的基礎持力層。重要工程應有水工模型實驗論證。 （ 4）壩址選擇還應考慮施工導流 .交通運輸 .基坑排水 .施工供水及電源條件 .。 7 （ 2）壩址應選擇在水流平順及河岸岸坡穩(wěn)定的河段，不應選在河流水流條件發(fā)生突然變化的河段。 （ 2）據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020），場區(qū)地震動參數(shù)峰值加速度為 ，反應譜特征周期為 ，相應于地震基本烈度為Ⅵ度。土層淺，質地適中等。第四系孔隙水多在山前沖 6 洪積扇前緣溢出?？紫端饕植加诘谒南?；中洪積物中，主含水層為砂層。土壤性質多為砂土、亞砂土、砂壤土。 工程地質 大汶河流域以上多為山區(qū)，下游為丘陵平原。 風向和風力隨季節(jié)變化很大 ，冬季多偏北風，夏季多偏南風，泰安、肥城、寧陽為最大，風速達 20m／ s。該工程的興建，對加快大汶河攔蓄工程建設步伐，使大汶河成為泰安市的水上觀光帶、綠色生態(tài)帶、文化傳承帶、快速發(fā)展帶，具有重要的意義。 4 2 工程規(guī)劃 基本資料 大汶河流域位于山東省中部，北以泰山山脈與小清河及南北大沙河分流，東以魯山，南以蒙山支脈與沂河、泗河毗鄰，西界黃河。該工程的興建，對加快大汶河攔蓄工程建設步伐，使大 汶河成為泰安市的水上觀光帶、綠色生態(tài)帶、文化傳承帶、快速發(fā)展帶，具有重要的意義。 Dam bag design。橡膠壩是一座中型的橡膠壩，有灌溉、防洪、旅游、生態(tài)等效益。橡膠壩采用多跨、堵頭、充水型橡膠壩。 Of the dam foundation in civil engineering。工程建成后，可形成“一眼觀六橋”的泰安“南大門”水景觀，能有效抬升沿河兩岸“汶陽田”地下水位； 可在不修復磚舍壩的情況下，解決肥城南部四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾十萬畝農(nóng)田灌溉； 為寧陽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)提供生態(tài)環(huán)境支撐和水資源保障；同時結合大汶河文化遺址保護項目建設，帶動當?shù)芈糜挝幕a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 流域東西長 208km，南北寬 30～100km，行政區(qū)劃包括濟南、泰安、萊蕪、淄博、濟寧 5個市地的 11 個縣市區(qū)，流域面積 9069km2，約占全省面積的 6％。工程建成后，可形成“一眼觀六橋”的泰安“南大門”水景觀，能有效抬升沿河兩岸“汶陽田”地下水位； 可在不修復磚舍壩的情況下，解決肥城南部四個鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾十萬畝農(nóng)田灌溉，能有效抬升沿河兩岸“汶陽田”地下水位； 為寧陽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)提供生態(tài)環(huán)境支撐和水 資源保障；同時結合大汶河文化遺址保護項目建設，帶動當?shù)芈糜挝幕a(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 據(jù)市氣象局資料統(tǒng)計，流域多年平均蒸發(fā)量為 ，月蒸發(fā)量 9 月份最高，自東向西為 ～ 。山區(qū)約占總控制面積的 75%，丘陵平原約占 25%。設計河段的右岸自舊縣至岱道庵有一條東南西北的大斷層。裂隙水主要分布于泰山群變質巖和石灰?guī)r系的砂巖、礫巖的構造裂隙和風化裂隙中，分布不均勻，季節(jié)性變化較大。 大汶河攔蓄工程項目區(qū)域土壤主要有砂土、砂壤土、輕壤土、中壤土和重壤土等五種，其中砂土主要分布在匯河及苗河下游，面積較小，土質松散，粘粒含量少，孔隙度大，透水性好。中壤土主要分布于沿河階地以外的平原綏崗地，粘粒含量較高，土層厚度不均，透水性較差，但易保水肥。 （ 3）勘察場地地勢平坦，河道內勘探孔口高程最大值 ，最小值 ，地表相對高差 ，表層以中粗砂為主，部分基巖裸露，其下為寒武系灰?guī)r、頁巖