【正文】 兩岸連接擋水重力壩段 如 下 圖 所示 ： 抗滑穩(wěn)定計算 1） .計算情況 （ 1）完建情況 （ 2）校核洪水情況 四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 29 。壩頂寬 10m，壩底寬 26m，前后分別設 3m長的齒墻。背水面的上部（高程 以上）垂直， 同迎水面同建一牛腿。該壩段壩頂高程 （同閘室段），壩擋水面向內(nèi)削掉 2m以利用水重幫助壩體滿足穩(wěn)定要求，同時減少水泥用量，減少壩體自身 重 量以減少壩基應力。 結(jié)構(gòu)尺寸 兩岸連接擋水重力壩段為軟基上的加筋混凝土重力壩。 在水閘工程中，兩岸連接建筑物在整個工程中所占比重較大，有的可達工程總造價的15%~40%，閘孔愈少，所占比重愈大。 4） 控制 通過閘身兩側(cè)的滲流，防止與其相連的按坡或土墻產(chǎn)生滲透變形。 2） 當水閘泄水或引水時，上游翼墻主要用于引導水流平順進閘，下游翼墻使出閘水流均勻擴散，減少沖刷。 6 兩岸連接擋水重力壩段 。在正常運用中，閘門提起后，可用鎖定 裝置掛在閘墩上。 閘墩的長度和高度，應滿足布置閘門、工作橋、交通橋和啟閉機械的要求。 采用平面閘門是需設閘門槽，工作閘門槽深 ~，寬1~4m，門槽處的閘墩厚度不得小于 1~，以保證有足夠的強度。在下游端為了減少墩后水流的水冠和沖擊波，同樣采用半圓形。 四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 27 閘墩 ： 閘墩承受閘門傳來的水壓力，也是壩頂橋梁的支承。此設計中采用底板厚度 3m，在上下游端各設置 1m 深 3m寬的齒墻。 L=21m~28m。 L= 14/=28m。 底板 順水方向的長度，取決于上部結(jié)構(gòu)布置并滿足結(jié)構(gòu)強度和抗滑穩(wěn)定要求。 為了適應地基不均勻沉陷和減少底板內(nèi)的溫度應力，在沿水流方向用橫縫將底板閘室分為 2部分。 （ 2）水深為 H時 ，單位寬度上水平靜水壓力 P 為 221 HP ?? 式中 P單位寬度上水平靜水壓力， kN ? 水的容重，本設計中含沙量多，采用 10kN/ 3m H水面以下深度， m （ 3）波浪作用 深水波 )(4zll hhLP ?? ? 波高 Dkvh ?? 四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 24 波長 ?DkvL ? 波浪中心線超過靜水位的高度 20 2 2hh L?? 式中 lP 深水波波浪壓力 ， kN h波浪高度 ， m L波長 ， m 0h 波浪中心線超過靜水位的高度， m D吹程（ km） k順吹程方向的浪高增長系數(shù)，可按下式計算 vek ?? ? 波浪陡度，粗略的可取 151~101?? 10v 計算風速， 根據(jù)靜水位以上 10m 高度處歷年實測的最大風速（非結(jié)冰期） 進行頻率分析求得的， m/s （ 4）滲透壓力 ))((211 LLhHU s ?? ??? 式中 U作用于閘底板底面上的滲透壓力， kN/m 1L 防滲墻到閘底板底面上游端的水平距離， m ? 滲透壓力強度系數(shù)，本設計采用 ， L閘底板底面的水平投影長度， m 5） .計算成果： （ 1）校核情況 泄洪閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要求 沖沙閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要求 （ 2）正常高水位情況 泄洪閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要 求 沖沙閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要求 （ 3）地震荷載情況 泄洪閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要求 沖沙閘段： Kc= 閘室抗滑穩(wěn)定滿足要求 地基應力計算： 荷載組合同前 四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 25 1） .計算公式： （ 1）結(jié)構(gòu)布置及受力情況對稱時（泄洪閘）： BA MAG ???? ?? 6? 式中 ? 閘室基底應力的最大值或最小值， kPa ?G 作用在閘室上的全部豎向荷載（包括閘室基礎底面上的揚壓力在內(nèi)， kN ?M 作用在 閘室上全部豎向和水平向荷載對于基礎底面垂直水流方向的形心軸力矩， kN 4 閘室設計 抗滑穩(wěn)定計算 1） .設計條件 上游水位 （正常高水位） 下游水位 攔河閘不泄流時，下游無水。 綜合考慮，取泄洪閘共 18m， 分 3孔，每孔 6m。 4） .按“穩(wěn)定河寬”排沙 標準確定閘總寬度 3B 由第一造床流量 550 sm/3 計算閘總寬度 3B ， ??? 313 BBB 。 1） .按“門前清”排沙標準確定沖沙閘尺寸 閘軸線枯水期河床平均高程為 1621m，沖沙閘底板高程為 1622m,進水口攔沙坎高取2m，進水口寬 15m，水深 3m，進水口流速 1m/s 設計引水位 =1622+2+3=1627m 2） .沉沙槽進口尺寸計算 在設計引水條件下，沉沙槽進口斷面寬度 0B 由下式計算： 20 hvQBz? 式中 0B 沉沙槽進口斷面寬度， m Q進水口引用流量， sm/3 zv 為限制進入進水口泥沙最小粒徑 mind 的止動流四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 22 速， m/s 2h 沉沙槽進口斷面水深， m 又 ? kv 泥沙啟動流速， m/s 本設計選用沙莫夫公式計算，即： 61231m in . hdvk ? 選用 mind =3mm， 則 zv = 所以沉沙槽進口寬度： 0B =15m 3） .沖沙閘寬度 1B 的確定 開啟沖沙閘，沉沙槽 進口斷面流速能夠沖洗槽內(nèi)全部淤沙及隨沖沙水流帶如槽內(nèi)的群體泥沙，其沖沙流速 cV 為： 61231 .)~( hdV cpc ? 式中 cV 沖沙 流速， m/s cpd 沖沙流量相應的河道推移質(zhì)的平均粒徑， m 選用 cpd = 則 cV =（ ~） m/s 取 cV =3m/s 沖沙流量 smbhVQ c /120.. 3121 ?? 1b 槽內(nèi)沖沙時過水斷面計算寬度（ 8m）。 綜合考慮以上因素，本設計中定閘底板高程為 。 一般情況下，泄洪閘和沖沙閘的底板頂面可與河底齊平。當然底板高程也不能定得太低，否則，由于單寬流量加大，將會增加下游消能防沖的工程量。對于中小型水閘，由于兩岸連接建筑物 在整個工程量中所占比重較大，因而總的工程造價可能是經(jīng)濟的。 閘底板應位與較為堅實的土層上，并應盡量利用天然地基。因此，本設計種堰型選擇選用實用堰。 堰型選擇 常用的堰型有寬頂堰和實用堰，寬頂堰是水閘中最常采用的一形形式。 閘基防滲措施： 采 用在閘 底板上游 40m 的水平防滲 防沖 鋪蓋（不做防滲要求），和加在閘底板前端齒墻下一道深度 13m的垂直防滲墻。底板高程均為 1622m。 閘型的選定： 根據(jù)閘址河谷窄，河床覆蓋層深的特點，又由于閘址處地基土層結(jié)構(gòu)比較簡單，軟基閘的抗滑穩(wěn)定，沉陷及防滲等問題均是可以解決的，而且軟基閘工程量又較小，所以采用軟基閘方案。 閘軸線的選擇： 在初步設計階段，曾對Ⅱ上閘軸線和Ⅲ ’ 上 閘軸線進行對比，由于引水遂洞線選在熊貓河右岸，且Ⅱ上閘軸線持力層較Ⅲ ’ 上 閘軸線小，還有局部架空現(xiàn)象，Ⅱ上閘軸線左岸局部有危巖，河床下伏基巖有局部裂隙承壓水。 2 攔河閘 攔河閘布置方案的選定 攔河閘布置已在上節(jié)敘述。墻頂高程 1637m，墻長 ，平面軸線呈弧線形。護坦末端的齒墻設計深 ，護坦末端齒墻下游河床用開挖的大塊石回填護底。 泄洪閘和沖沙閘下游的消能方式為急流消能，護坦長 50m，縱坡 1： 。 閘基的防滲措施是在閘上游設長 40m 的水平鋪蓋，在閘前端設一道垂直防滲墻，兩岸基巖做帷幕灌漿 。工作閘門前均有檢修門槽，泄洪閘共用一套 PQY2x25 型號的起閉機。 五個閘孔的工作閘門均為平板鋼閘門，分別設固定起閉機，泄洪閘工作閘門采用 QPQ2x80 型號的起閉機，沖沙閘工作閘門采用 QPQ2x40 型號的起閉機。閘段在閘墩中間分縫。兩四川大學本科畢業(yè)設計 魚潭水電站閘壩樞紐工程 20 岸擋水重力壩段 為加筋混凝土重力式結(jié)構(gòu)。水庫校核洪水位為 1627m（汛期限制運行水位）。 攔河閘全長 ，包括左岸擋水壩段長 ，中部三孔泄洪閘段 30m，右岸兩孔沖沙閘段 ，以及右岸擋水壩段 。首部樞紐在巖基上的主要建筑物按七度設防，軟基上的主要建筑物按八度設防。 漂卵石層中無成層的砂層分布，在閘址的下游鉆孔內(nèi)進行了簡易抽水試驗，測得其滲透系數(shù)為 ／ d，屬強透水層。閘址河谷寬 ~， 枯水期水面寬 30m左右。并在庫底凹岸（右岸）布置了傾斜向左岸的導流墻，以增強彎道的環(huán)流作 用。在選定攔河閘閘孔數(shù)目，閘孔尺寸和閘底板高程時，以盡量是泄洪流態(tài)接近河道天然流態(tài)為原則。由于水庫庫容小和電站采用高水頭機組，（設計水頭 最大水頭為 60m，單機額定流量為 15 sm/3 ），因此，首部樞紐對于水庫放淤和引水防沙有突出要求。 熊貓河為山區(qū)河流，坡陡流急，汛期河水挾沙量大，且推移質(zhì)多（參見設計資料綜合說明）。首部 樞紐有沖沙閘，泄洪閘，引水遂洞閘前進水口等組成。 根據(jù)設計基本資料《表 4閘軸線工程地質(zhì)條件比較表》選Ⅲ ’ 上 閘軸線 ，具體詳細對比參見第二章第四節(jié)。 對于壩型，基本資料 中設計要求 已經(jīng)給定為閘壩 全閘方案 。從施工條件來看，壩址附近要有足夠數(shù)量的建筑材料；下游要有較大的平坦地區(qū)，便于施工場地的布置； 具有必要的對內(nèi)、對外的交通條件；要考慮施工機械化的程度和施工技術水平等。 壩址選擇與河谷形狀、工程地質(zhì)條件、施工條件、樞紐布置要求等因素有關，在滿足樞紐布置和施工導流要求的前提下，壩軸線應盡可能短，以節(jié)省工程量。 在河道上建造攔河閘，為解決施工導流 問題，常將閘址選在彎曲河道的凸岸，利用原河道導流，裁彎取直，新開上、下游引水和泄水渠。分洪閘一般設在彎曲河段的凹段或順直河道的深槽一側(cè)。在以攔河閘為主，兼