【正文】 導(dǎo)水墻頂部厚度取 。具體計(jì)算過程參見計(jì)算書。 定型設(shè)計(jì)水頭 Hd，按堰頂最高 水頭的 75～ 95%計(jì)算 Hd= 校核水位： ； 對應(yīng)單寬下泄流量： q=； 要求計(jì)算校核水位情況下的水面線。邊墩或?qū)敻叱虘?yīng)應(yīng)根據(jù)計(jì)算水面線加 ~ 的超高確定。 則取 W=1m,D=。 這里取中墩寬 4m，邊墩寬 3m,閘墩中間設(shè)橫縫分開，閘墩的上端為半圓弧，下端為矩形。 閘墩的設(shè)計(jì) 閘墩的上游端常采用半圓或橢圓形，下游端一般用流線型或圓弧曲線，有的用半圓形，閘墩厚度與閘門形式有關(guān)，采用平板閘門時(shí)需設(shè)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(qiáng)度，弧形閘門閘墩的最小厚度為 ~2m ,檢修閘門最小尺寸為 ?；⌒伍l門的弧形半徑通常用 ( ~ )RH? ，H 為門高?；⌒伍l門的支鉸座一般布置在閘墩側(cè)面的牛腿上?；⌒伍l門擋水面為圓柱面，支撐鉸位于圓心，啟閉時(shí)閘門繞支撐鉸 轉(zhuǎn)動。在本工程中主要選擇有平板閘門和弧形閘門。 ～＞??ktL 說明挑流消能形成的沖坑不會影響大壩的安全 （ 7）鼻坎的末端做成 14 圓弧，半徑取為 1 米，使鼻坎減少水流磨損。 所以 mt k 0 8 ) 6 5 2( ????? mt k 5 5 )3 5 6 3(0 8 39。/s。kt —— 沖坑深度 , m。 所以 ? ?)( i n6 6 o s6 6 o s25s i n6 6 1 222 ??????????????L ? ②最大沖坑水墊厚度估算 參見《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL3192020 中附錄 A Hkqtk ? 39。 2h —— 坎頂至河床面高差， m， mh 153503652 ??? 。 ??????? ? （ 6）挑距和沖刷坑的估算 ①連續(xù)式挑流鼻坎的水舌挑距 L 按水舌外緣計(jì)算： 根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL3192020 中附錄 A 中公式 ： ? ?)(2s i nco sco ss i n1 21221121 hhgvvvgL ???? ???? 式中 L —— 水舌拋距， m。 ??? （ 5）直線段下端點(diǎn) D ),( DD yx mRxx oD 3 1 i n126 8 i n39。 ?? ，即 ?? ? ； P2 為下游堰高， 取 36544125c o s1(12)c o s1(12 ????????????? ）鼻堰?RPP ? 則 mx o 6 8 o t12)1 4 2 ( 3 39。 oo yx ，則： )21 8 0c o t ()(239。此外， 1sh? ,故有 鼻坎處水流平均速度 v按下式計(jì)算 12gsv ?? ? —— 堰面流速系數(shù) 1s —— 庫水位至坎頂?shù)母? 所以 smv /)3 6 5 2( ????? 鼻坎平均水深為： mvqh ?? 反弧段半徑 mhR ~)10~4( ?? ，取 mR 12? （ 3）設(shè)反弧段圓弧圓心的坐標(biāo)為 ),( 39。該工程下游最高水位為校核洪水位相應(yīng)的下游水位 米，則可選取鼻坎高程為 365 米。 ②鼻坎挑設(shè)角度： 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，鼻坎挑射角度一般采用 0020 ~ 25? ? ，可選取 025?? ，如圖所示。 因?yàn)樵搲沃坊鶐r情況較好，下游水也不是很深，下落有一定水墊深度，同時(shí)挑流消能具有結(jié)構(gòu)簡單，工程投資少，檢修施工方便等特點(diǎn)，故該工程可以選用挑流消能。 挑流消能是利用泄水建筑物出口的挑流鼻坎，將下泄的急流拋向空中，然后落入離建筑物較遠(yuǎn)的河床，與下游水流相銜接的消能方式。 底流消能是通過水躍將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變成緩流，以消除多余動能的消能方式。 ． 2 消能防沖設(shè)計(jì) （ 1）選擇消能方式：消能方式有面流消能、底流消能和挑流消能。 則 AO 段橢圓方程： 12 222 )( ?? ? yx （ 2） O點(diǎn)下游的曲線方程為： ( )dyxHH?d， 即 BO 段 WES 曲線方程為： 1 xy ?? 則 39。 WES 曲線方程： yKHx ndn 1?? 由于上游面為鉛直的， ?K , ?n ， 則： maH d ??? ， mbH d 6 9 ??? 。 （ 1）橢圓曲線方程： 12222)( )()( ?? ?ddd bH ybHaHx 式中 ?a ， ?b 。 ②選擇堰頂曲線段： 堰頂曲線常用的有克 — 奧曲線和 WES 曲線，由于 WES 壩面曲線的流量系數(shù)較大，且剖面較瘦，工程量較省，壩面曲線用方程控制，比克 — 奧曲線用給定坐標(biāo)值的方法設(shè)計(jì)、施工都比較方便，所以選擇 WES 曲線。該壩堰頂高程為 441 米，校核洪水位為 米，則： mH 4 126..4 5 2 ??堰頂 ， 得到 mH d ~)%95~%75( ?? 堰頂，取 mHd ? 。堰頂上游做成橢圓曲線，下游做成 WES 曲線，反弧段末端接挑流鼻坎。 綜合以上情況，本工程本樞紐屬大中型工程，所以為使水庫有較大的泄洪能力，本設(shè)計(jì)采用開敞式溢流。這種形式的溢流孔可根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，加大蓄洪庫容，從而提高了調(diào)洪能力。閘門在頂部，操作方便，易于檢修，工作安全可靠，所以，開敞溢流式得到了廣泛的采用。當(dāng)閘門全開時(shí)，下泄流量與堰頂水頭 H0 的 3/2 次方成正比。堰頂可以設(shè)閘門，其閘門頂高于正常蓄水位，堰頂高程較低可以調(diào)節(jié)水庫水位和下泄流量，減少上游淹沒損失和非溢流壩的工程量。因此，需要有足夠的孔口尺寸、較好體形的堰型，以滿足泄水的要求；并使水流平順，不產(chǎn)生空蝕破壞。 由以上數(shù)據(jù)可知，兩截面在設(shè)計(jì)和校核情況下，強(qiáng)度均滿足要求，各點(diǎn)的應(yīng)力也滿足規(guī)范要求。 （ 2）在壩體下游面，允許有不大于 的主拉應(yīng)力 成果分析 邊緣應(yīng)力成果表 設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期 校核工況運(yùn)行期 鉛直正應(yīng)力б yu 鉛直正應(yīng)力б yd 181 剪應(yīng)力τ u 剪應(yīng)力τ d 99 第一主應(yīng)力б 1u 第一主應(yīng)力б 1d 第二主應(yīng)力б 2u 第二主應(yīng)力б 2d 附：單位 kpa 內(nèi)部應(yīng)力成果表 11 截面 22 截面 設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期 校核工況運(yùn)行期 設(shè)計(jì)工況運(yùn)行期 校核工況運(yùn)行期 鉛直正應(yīng)力бyu 鉛直正應(yīng)力бyd 181 剪應(yīng)力τ u 71 剪應(yīng)力τ d 99 第一主應(yīng)力б1u 第一主應(yīng)力б1d 第二主應(yīng)力б2u 第二主應(yīng)力б2d 0 0 附：單位 kpa 壩基容許承載力為 2MPa，該水利工程選用 C15 號混凝土，允許抗壓強(qiáng)度為。 （ 2）壩體最大主應(yīng)力，不應(yīng)大于混凝土的容許壓應(yīng)力。 2 施工期 壩址鉛直應(yīng)力允許有小于 MPa 的拉應(yīng)力。當(dāng)采用材料力學(xué)方法分析壩體應(yīng)力時(shí)， SL3192020《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的強(qiáng)度指標(biāo)如下。采用的 x 、 y 見圖 442。因此重力壩上游坡面率 n 一般很小乃至為零，以防止上游壩面出現(xiàn)拉應(yīng)力。 （ 3）鉛直面上的邊緣正應(yīng)力 x?? 和 x?? 求得 ?? 和 ?? 以后，由上下游壩體微元體的平衡條件 ? ?0xF 可求得 x?? 和 x?? 。 （ 2）邊緣剪應(yīng)力 ?? 和 ?? 求出 y?? 和 y?? 以后，可在上下游邊緣 A 、 B 點(diǎn)分別切取三角形微元體。 假定任一 水平截面上的垂直正應(yīng)力 y? 呈直線分布。計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模和具體情況，沿壩高方向每隔一定高度（或斷面輪廓有突變處）切取水平截面作為計(jì)算截面。圖 441表示非溢流壩橫斷面的計(jì)算簡圖，并規(guī)定坐標(biāo)方向，作用力及應(yīng)力的正方向如圖所示，即水平外力以指向上游為正，鉛直外力以向下