【正文】 以下是關(guān)于幾個荷載計算的說明 : ① 自重 W1的計算 在荷載圖上， 1w 橫截面為 14 橢圓圖形，查《建筑結(jié)構(gòu)計算手冊》求圖形的面積和形心 (見圖 42)。 當來水方向與過堰水流方向一直時 , aK 取 ，由《水力學》查取 PK ， H0/Hd=，閘墩采用半圓形墩頭時，得 PK =，則： （ 2）確定流量系數(shù) ? ? )13( ?????????? mHH z 9 8 0?? mmm s )( ?????? ???Sm 2/32 OOm HgmBQ ??? 2/ 9 1 ??????? sm /1091 3? 誤差為 %5%%1001091 %100 ??????? ??Q ,則滿足泄洪能力的要求。） 根據(jù)閘門布置要求：取 a＝ , b=，即： 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 30 )()( )()( 222222???? ????ddbHaH 故得橢圓曲線方程： 1 )( 22 ??? yx 根據(jù)橢圓曲線方程求點的坐標，計算結(jié)果見表 41 所示： y x 堰頂下游段堰面曲線 下游段曲線當壩體上游為鉛直時，采用堰面曲線方程如下： yKHx nn d 1?? （ 42） 式中 Hd— 定型設(shè)計水頭，取堰頂最大作用水頭 Hamx 的 75%～ 95%； K,n— 與上游面傾斜坡度有關(guān)的參數(shù)，當上游垂直時 K=， n=； x,y— 以溢 流壩頂點為坐標原點的坐標， x 以指向上游為正， y以向下為正。 溢流堰的堰面曲線 WES 型溢流堰頂部為曲線以堰頂為分界分為上游段和下游段。 壩址和壩踵應(yīng)力核算 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范 》（ DL51081999） 規(guī)定采用以下公式（ 39）計算： 26 T MTWdyuy ?????? （ 39） 式中 uy? — 上游面垂直正應(yīng)力， KPa； dy? — 下游面垂直正應(yīng)力， KPa； T— 壩體計算截面沿上下游方向的水平寬度， m； W? — 計算截面以上所有垂直分力的代數(shù)和（包括揚壓力，下同），以向下為正， KN； M? — 計算截面以上所有作用力對計算截面形心的力矩代數(shù)和，以逆時針方向為正，； 已知計及揚壓力時壩基面上的 W? =2115KN ， M? = 3053? ；不計揚壓力時壩基面上的 W? =3353KN ， M? = 1421? 。c 。 18176。 ／ 2 114 － ／ 3= 632 浮托力 U1 736 0 0 0 滲透壓力 U2 ／ 2 171 － － ／ 3=﹣ 93 U3 153 － ／ 2= 738 U4 () ／ 2 178 － ／ 3= 987 浪壓力 Pl1 (++) ／ 2 171 － ＋ (＋ ＋ )／3= 2535 Pl2 178。本計算取 n? = ?18 。 ① 壩踵垂直正應(yīng)力（計揚壓力） 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 22 0)( 6 29 5 ( 9 6 4 )69 5 2 6 7 76 22 ????????? K P aT MTWuy? ② 壩趾垂直正應(yīng)力（計或不計揚壓力） 不計揚壓力 )( 1 89 5 )2 7 9 4(69 5 3 2 3 96 22 K P aT MTWdy ?????????? 計揚壓力 )( )964( 2 6 7 76 22 K P aT MTWdy ?????????? 遠小于壩壩基和壩體允許壓應(yīng)力。 其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)由式（ 38）計算： PWfKs ??? （ 38） 式中 sK — 按抗剪強度公式計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)； f — 壩體混凝土與壩基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)； W? — 作用于壩體上全部荷載（包括揚壓力，下同）對滑動平面的法向分值， KN； P? — 作用于壩體上全部荷載對滑動平面的切向分值， KN。／ 2)／ 2 91 ／ 3= 252 合計 3239 562 233 1323 10613 9649 總計 2677 1090 ﹣ 964 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 21 壩體與壩基接觸面的抗滑穩(wěn)定性計算 當壩基內(nèi)不存在可能導(dǎo)致沿基礎(chǔ)巖石內(nèi)部滑動的柔弱結(jié)構(gòu)面時，應(yīng)按下列抗剪斷強度公式計算壩基面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 ／ 2 233 － 2／ 3= 2040 水平泥沙壓力 Pn1 5 178。 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 17 壩基防滲與排水設(shè)施的擬定 初步擬定帷幕排水孔中心線在壩基面處距離壩踵的距離 ，壩基排水幕中心線距上游面距離為 ，則折減系數(shù)取 。 ② 2/12020 )(03 vgDvgL M ? 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 16 )()( 202/120 gvvgDLm ? )()18 2 0 0 (0 3 8 22/12??? = ③ 當壩前水深 H1= 156= ?Lm m，則浪壓力應(yīng)按深水波計算。由于 V0=25 m/s（取 50 年一遇的風速） , D=20xxm，設(shè)計洪水位為 ，宜按官廳水庫公式計算： ① 3/1206/1020 %2 )(006 vgDvvgh ? )()(0 0 6 2 203/1206/1%2 gvvgDVoh ? )()25 2 0 0 (250 0 6 2 23/126/1 ????? = 220???vgD ,在 20～ 250 之間，為累積頻率 5%的波高，所以轉(zhuǎn)化為 %1h 的波高，則 %1h = =?？筛鶕?jù)《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》，由下式計算壩頂高程，應(yīng)選擇兩者中最高者的高程作為選定的壩頂高程。本設(shè)計的右邊坡度采用 40176。) V (萬 m179。/s) 時段末出庫流量 q (m179。) V (萬 m179。/s) 時段末出庫流量 q (m179。 表 32 庫容 V 0 水位 Z 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 庫容 V 水位 Z 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 1551601651701751800 50 100 150 200 250 300 350 400庫容（萬m ^ 3 )水位（m) 圖 32 水位 Z與庫容 V 關(guān)系 曲線 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 10 （ 3）水庫調(diào)洪計算。） (1)計算并繪制水庫的 qv 關(guān)系曲線。 本設(shè)計采用 WES 實用堰型式，總凈寬為 30m，共為 3 孔，每孔寬度為 10m。 （ 4）消能方式選擇 根據(jù)本工 程壩高不大，發(fā)生校核洪水時，下游水位較高，下游兩岸有一定抗沖能力等特點，擬采用消能效果較好、工程量及投資較省的底流消能方式。 經(jīng)過計算：壩頂高程由校核洪水位加安全超高和風浪爬高控制，計算壩頂高程為 176m，考慮壩頂不設(shè)防浪墻，確定壩頂高程為 176m。 4．擋水及泄水建筑物 大壩布置 樞紐的擋水建筑物，從右岸至左岸依次為右岸重力壩段、進水口段、沖砂壩段、溢流閘壩段和左岸重力壩段。 廠房主要由主副廠房、升壓開關(guān)站等建筑物組成。溢流壩段位于河床中央偏左，長 40m，泄洪閘尺寸為 3孔 10 7m（寬高），堰頂高程 ，下游采用底流消能，福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 6 消力池底高程 ，溢流壩底寬 。因此，根據(jù)本工程特點及壩址的 地形特性，不進行壩型 進行 比較。左、右岸擋水壩段共長 ，壩頂總長 ，最大壩高 。 河谷底高程約 158m，底寬約 36m， 正常蓄水位 處谷寬約 70m，左岸山坡坡度約 30 o 50o，山坡弱風化基巖裸露，上部覆蓋層分布厚約 2m，河床地處為少量沖洪積砂礫卵石、漂石覆蓋。 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 5 綜上所述，推薦 A壩線作為本工程壩軸線。 A、 B 壩線工程地質(zhì)條件接近，壩基均可坐落于弱風化基巖上，壩基巖體內(nèi)無不良構(gòu)造穿過，不存在壩基深層滑動的邊界條件，壩基穩(wěn)定性好。右岸山坡 30～ 40176。經(jīng)大壩壩址現(xiàn)場踏勘和初步比選，認為壩址位于原尖祠水電站廠房下游 80～ 140m 處河段較為合適，該段河谷比較寬闊，兩岸山坡地表覆蓋層薄，地質(zhì)條件較好，在此河段建壩，攔河壩壩軸線較長，便于布置溢流段和廠房。 設(shè)計洪水標準 根據(jù)《防洪標準》 GB5020194 的規(guī)定，攔河壩和廠房的防洪標準按 30 年一遇洪水設(shè)計，200 年一遇洪水校核。廠房位于河流右岸，為河床式廠房，總裝機容量 4000kW，多年平均發(fā)電量 963 萬 kWh，保證出力 420kw，年利用小時 。剪摩 f′＝ ～ 。 從區(qū)域上看，本區(qū)為“龍巖山字型”的構(gòu)造的東翼部位，其主控構(gòu)造是北東向斷層，次級構(gòu)造為北向斷裂。新鮮巖體細密堅硬。水庫岸邊山體穩(wěn)定，多基巖裸露，未見滑坡坍塌現(xiàn)象。屬低山～丘陵區(qū)。 壩址各頻率洪水特征值，通過水文站的洪水統(tǒng)計參數(shù)的地區(qū)綜合線，經(jīng)計算易緣水電站壩址 P=%的設(shè)計洪峰流量 1222m3/s； P=%的校核洪峰流量 1810m3/s。多全年平均水面蒸發(fā)量為 1000～1100mm，年平均相對濕度 77%。降水年內(nèi)分配亦級不均勻，春夏多雨，夏秋季節(jié)受臺風影響頻繁，多造成洪水， 4～ 9 月份的降雨約占全年降水量的 76%。 2．水文資料 本流域地處亞熱帶季風氣候區(qū)，溫暖濕潤，是四季分明的山地氣候，兼具大陸性和海洋性氣候特點，夏長而不酷熱，冬短又不嚴熱，氣候溫和濕潤，雨量充沛。溪南溪河道流域面積為 655km2，主河道總長 67km，河道平均坡降 ‰。 福建水利電力職業(yè)技術(shù) 學院 某 水電站攔河壩工程設(shè)計 II 目 錄 摘要 第一章 基本資料 ...............................................................................................................................1 1．緒言 ......................................................................................................................................... 1 2．水文資料 .................................................................................................................................. 1 3．庫區(qū)工程地質(zhì) ........................................................................................................................... 2 第二章 工程布置及建筑物 ...............................................................................................................4 1．設(shè)計依據(jù) ................................................................................................................................