【正文】 1）滲透量：大壩在校核洪水位的可容為 億 3m ，而每日的滲流量?jī)H為 m ，故滿足防滲要求。 （ 3）逸出高度及浸潤(rùn)線的繪制 :按下式計(jì)算逸出高度： mmkqh 1 5 )( )(23620 ???? ???? ???。 (1) 計(jì)算簡(jiǎn)圖：如圖（ 16）所示） 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 46 圖 16 剖面計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 2） 單寬滲流量：上游水位 ，下游無(wú)水，壩底高程 420m，無(wú)排水設(shè)備，用下式計(jì)算通過(guò)心墻的單寬滲流量。 繪制浸潤(rùn)線 ： mhe ? ； mH ? ， 故浸潤(rùn)線近視一條直線。 經(jīng)試算： mhe ? 時(shí)兩式近似相等。 22222 ???? （ 17） 已知壩殼滲透系數(shù) scmK /103 3??? ；下游水深 mH ??? 3 7 5 . 5 8 m42324 0 . 0 1 21 . 52 9 0 . 8 6 )( 3 1 0 . 0 42 . 7 5 3 1 0 . 0 4 )( 3 7 5 . 2 2 42 . 53 7 5 . 2 2 4 )( 4 2 5 . 2 2 42 . 2 54 2 5 . 2 2 4 )( 4 7 5 , 2 2 4130 . 6L ????? ???????? 修正系數(shù) 1 2 39。 已知： scmk /102 60 ??? ； mH ? ； 地基厚度 mT 8? 。 分段情況：根據(jù)壩軸線地址剖面圖的地形、地址情況，沿壩軸線分三段進(jìn)行計(jì)算。故不重復(fù)勞動(dòng)） 滲流計(jì)算的水位組合情況如下： (1)上游為校核洪水位 ，下游為最 高水位 。 滲流計(jì)算包括以下水位組合情況： 上游正常蓄水位與下游相應(yīng)的最低水位； 上游設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)的水位； 上游校核洪水位與下游相應(yīng)的水位； 庫(kù)水位降落時(shí)上游壩坡穩(wěn)定最不利的情況。 滲流計(jì)算 土石壩的滲流計(jì)算主要是為了確定壩體的浸潤(rùn)線的位置，為壩體的穩(wěn)定分析和布置觀測(cè)設(shè)備提供依據(jù)，同時(shí)確定壩體與壩基的滲透流量，以估算水庫(kù)的滲漏損失，而且還要確定壩體和壩圖 14 棱體排水 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 體滲流區(qū)的滲透坡降，檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性，以便 采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧? 壩體排水和設(shè)備 采用堆石棱體排水設(shè)備。 壩基防滲 壩基防滲采用粘土截水墻，上部厚度與心墻厚度為 ，下部厚度取為 〉H/4=。心墻頂高程為 ，設(shè)計(jì)洪水位為： ，頂部保護(hù)層厚度為 =，心墻頂寬設(shè) 3m，自頂向下逐漸加厚，邊坡為 1:，計(jì)算點(diǎn)水頭為 H = – = ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取允許滲透坡降 [J] = 4，底部厚度 H/[J] = ，滿足要求。下游也采用干砌石護(hù)坡，厚約 ，下面也設(shè) 的碎石墊層。 壩坡及馬道 壩坡 參考已建工程，初擬上游壩坡為 1:，下游壩坡為 1:， 1:， 1:。 則非常運(yùn)用情況下壩頂超高為 ： △ h = + + = 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 壩頂高程及壩高： 正常運(yùn)用條件下的壩頂超高為： += ； 非正常運(yùn)用條件下的壩頂超高為： += ； 考慮在上游側(cè)設(shè)置 高的防浪墻，用防浪墻頂部代替壩頂高程，則壩頂高程 為： = ，壩高為： = ； 以壩高的 1%為預(yù)留沉陷值，則施工高程為： +1%= 表 11 超高計(jì)算結(jié)果表 參數(shù) 工況 R(m) e(m) A(m) Y(m) 正常運(yùn)用情況 非常運(yùn)用情況 表 12 壩頂高程計(jì)算結(jié)果表 參數(shù) 工況 超高 Y （ m） 壩頂高程 (m) 取值 （兩種取其大值） 設(shè)計(jì)洪水位 正常運(yùn)用條 件 √ 校核洪水位 非常運(yùn)用條件 正常蓄水位 壩頂寬度 參照原華東水利學(xué)院主編的《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 4~58 頁(yè)規(guī)定：壩高 100 米以上，壩頂寬度宜用下計(jì)算： B= H 式中： B ——壩頂寬度（ m）； 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 H ——壩高（ m）。查規(guī) 范表得折減系數(shù) kβ=1， m=。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 則正常運(yùn)用情況下壩頂超高為 ： 2 . 1 5 5 6 m1 . 50 . 0 0 0 60 . 6 5 5 0 ????? h 計(jì)算非常運(yùn)用條件下的壩頂超高： 非常運(yùn)用條件下的壩頂超高計(jì)算公式與正常情況下一樣，所不同的是風(fēng)速采用多年平均最大風(fēng)速 v = ，壩前水深 H = – = ，水庫(kù)平均水深 H/2 = 。 (2) 計(jì)算風(fēng)雍水面高度： 風(fēng)雍水面高度按下式計(jì)算 ?cos22mgHDKve ? （ 13） 式中綜合摩阻系數(shù) K 值變化在（ ～ ） ? 10 6? 范圍中，計(jì)算時(shí)取 K = ? 106? ；水庫(kù)平均水深 mH 近似取為 mHm ??。 平均波高： mh = 22 )(vgDgv = 22 ) 9 0 ( 0 1 ? = 平均波長(zhǎng) ： mL = 25 mh = 25? = 將 上式各值代入 R =mmW LhmKK 21??得 : R = 2 ???? ?。已知風(fēng)速 ：長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 H==,取 g為 ,求得無(wú)維量： ???ghv 查規(guī)范《碾》表 Kw = ； 取風(fēng)向與壩軸線垂線的夾角為 0186。 （ 1） 計(jì)算波浪爬高 R：波浪爬高按蒲田試驗(yàn)站公式計(jì)算 .先計(jì)算平均爬高 R ,再計(jì)算設(shè)計(jì)爬高 R,平均爬高按下 式計(jì)算： 當(dāng) m = ～ 時(shí) R = mmW LhmKK 21?? （ 12） 式中： R ——平均波浪爬高， m； mh ——平均波高 ,m； mL ——平均波長(zhǎng) ,m； m ——單坡的坡度系數(shù)； ?K ——斜坡的糙率滲透性系數(shù) ,根據(jù)護(hù)面類(lèi)型由表 查得； wK ——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按表 查得。所有受力鋼筋采用 Ⅱ 級(jí)筋。 下平段位于陡坎以外與廠房相接部位均采用壓力鋼管襯砌形式，內(nèi)徑 (相應(yīng)額定流量時(shí)的流速為 )，其中廠房前 50m 為明管，采用 610MPa 級(jí)高強(qiáng)鋼材，外包 1m 厚 C25 鋼筋混凝土，其余為埋管，采用 16MnR 級(jí)鋼材，外包 厚 C20 素混凝土。起始段兩洞軸線長(zhǎng)間距 ，經(jīng)平面彎段 1 后軸線間距變?yōu)?18m，再經(jīng)平面彎段 2 后變?yōu)?，凈距均滿足大于 1 倍的開(kāi)挖洞徑要求。0′0″，與主廠房縱軸線成 60176。17′24″，再經(jīng)平面彎段 2(轉(zhuǎn)彎半徑 50m，轉(zhuǎn)角 176。12′″，經(jīng)平面彎段 1(轉(zhuǎn)彎半徑 50m，轉(zhuǎn)角 176。)、下平段幾部分組成。)、斜井 (與水平面夾角 50176。 引水洞 引水隧洞采用一洞一機(jī) 的單獨(dú)供水方式供水。工作橋采用強(qiáng)度等級(jí)為 C25 的混凝土簡(jiǎn)支橋。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 邊坡采用 厚的混凝土護(hù)坡。事故閘門(mén)由設(shè)在啟閉機(jī)平臺(tái)的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制，檢修閘門(mén)及攔污柵清污起吊均由頂部的門(mén)機(jī)控制。事故閘門(mén)后設(shè)一直徑為 的圓形通氣孔。事故閘門(mén)及檢修閘門(mén)均為平板閘門(mén)，其孔口尺寸均為5m，兩個(gè)孔口中心間距 7m。每個(gè)進(jìn)水口設(shè)置兩扇攔污柵，柵槽孔口尺寸為 18m，柵前流速最大為 。 進(jìn)水口主體建筑物尺寸為 27m(長(zhǎng) 寬 高 )，進(jìn)水口頂部平臺(tái)高程 (同壩頂高程 )，底板高程 ，建基面高程 ，底板厚度 4m，引水渠底板高程為 405m。各機(jī)組進(jìn)水口從上游到下游分別設(shè)置一道攔污柵、喇叭口、一道檢修閘門(mén)、一道工作閘門(mén)、一個(gè)通氣孔。進(jìn)水口建筑物分兩個(gè)孔段，每臺(tái)機(jī)組一個(gè)孔段，兩個(gè)孔段并排布置，孔段軸線間距 ，軸線方位角為 51176。 按常用經(jīng)濟(jì)管徑的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 彭德舒公式： 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 D＝ (Q3/H)1/7 ＝ ()1/7＝ （ 111） 考慮到本工程引水洞長(zhǎng)度較長(zhǎng) (近 600m)，根據(jù)初步的調(diào)節(jié)保證計(jì)算，為滿足不設(shè)調(diào) 壓井的要求，需適當(dāng)擴(kuò)大洞徑，同時(shí)壓力鋼管內(nèi)徑應(yīng)適當(dāng)減小，以節(jié)約投資，最終進(jìn)行了如表 111 所示的四組經(jīng)濟(jì)洞徑比較： 表 111 經(jīng)濟(jì)洞徑比較方案 比較方案 鋼筋混凝土段內(nèi)徑 m 壓力鋼管段內(nèi)徑 m 一 二 三 四 對(duì)以上管徑進(jìn)行動(dòng)能經(jīng)濟(jì)分析，根據(jù)年費(fèi)用最小原則，最終選擇方案三的引水洞直徑，即鋼筋混凝土段引水洞直徑為 ，壓力鋼管段直徑為 。引水管線為：進(jìn)水口位于左壩頭上游約 100m處，引水洞位于左岸山體內(nèi)，其 上平段繞過(guò)左壩肩，用斜井將上、下平段相連，下平段穿過(guò)左岸陡坎進(jìn)入位于⒂號(hào)沖溝上游側(cè)布置的地面主廠房，經(jīng)機(jī)組尾水管流入溇水河。廠房位于⒂沖溝上游側(cè) 50m 處，供水方式為一機(jī)一洞獨(dú)立供水，進(jìn)水口形式采用岸塔式獨(dú)立進(jìn)水口。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖（ 108）。 邊墻 邊墻高度為摻氣后水深與邊墻超高之和，根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》邊墻超高一般取 ～，本設(shè)計(jì)取 ，則邊墻高度見(jiàn)下表（ 104）。 止水銅片示意圖見(jiàn)下（ 107）。 底板構(gòu)造 分縫采用錯(cuò)縫布置，橫縫間距為 10m，做成撘接縫。因此，在任意假定計(jì)算意義不大。m） ） 挑流坎頂高程 （ m） 0Z （ m） ? （176。m）； Z ——上下游水位差， m； k ——綜合沖刷系數(shù)，見(jiàn)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL253—2020）表 。 鼻坎的平均流速： 02gZv ?? （ 1019） 式中： 0Z ——鼻坎末端斷面水面以上的水頭， m； ? ——流速系數(shù) ， 參見(jiàn)《水力學(xué)》教材 表 85 折線堰取 ～ 。 （ 3） 消能計(jì)算 ① 挑距公式為： ? ?2 2 21 1 1 1 21 si n c os c os si n 2 c osL v v v g h hg ? ? ? ? ???? ? ? ??? （ 1018） 式中： L——自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舍外緣挑距， m； θ——挑流水舌水面射出角，近似可取用鼻坎挑角，（ 176。 （ 2）挑流鼻坎設(shè)計(jì) 按《水工建筑物》挑流消能部分規(guī)定，鼻坎坎頂高程應(yīng)高于下游水位一般 1～ 2m 為宜，故取。 依次向下游計(jì)算得 摻氣 水深，見(jiàn)下表（ 102)： 表 102 斷面流速及摻氣水深 斷面號(hào) 1 2 3 4 斷面距離（ m） 0 200 水深（ m） 6 過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（ m2） 流速（ m/s） 摻氣水深（ m） 消能段 （ 1）消能型式 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 溢洪道的消能防沖設(shè)施的型式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、泄流條件、運(yùn)行方式、下游水深及河床抗沖刷能力，消能防沖要求、下游水流銜接及對(duì)其它建筑物影響等因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。 ( 2 ) 水面曲線 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 以漸變段末端為起始位置，水面曲線按分段求合法進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式如下： 22212122vvhhggliJ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? （ 109） 其中： gavhEs 2 2?? （ 1010） RCvJ