【正文】 1 . 7 2 . 7 5 4 . 6 5n c c c m m? ? ? ? ? 3 1 2 . 6 (0 . 3 1 2 . 6 4 ) 2 2 . 6c i m? ? ? ? ? ? 222 2 . 6 2 2 . 6 0 . 2 3 9 . 6 61 2 1 2 0 . 2 3tgb j mtg ?? ?? ? ?? ? ? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 2 122 2 .6 1 9 .3 212 tgij m mtg ????? 將以上數(shù)據(jù)代入 321 WWW 、 中，得 39。39。3 11 ?? ?????? n d c nn c ccW 面積面積 4 7 2 .7 5 1 2 9 .2 5d h e h m m? ? ? ? ? 2 . 6 4 7 2 . 6 1 2 2 . 2f h e h m? ? ? ? ? 1 2 9 . 2 5 1 2 2 . 2 7 . 0 5d f d h f h m? ? ? ? ? 7 . 0 5 ( 4 2 1 4 0 5 ) 2 . 6 4 8 . 6 5d g d f f g m? ? ? ? ? ? ? 39。2 11 ?? ?????? k c b kc k bcbW 面積面積 2139。39。取單寬重量 1W 、 2W 、 3W ，分別按下式計(jì)算： 3139。為計(jì)算簡(jiǎn)便，上游壩坡取平均值 m=. (1) 1? =, 3? =12186。 計(jì)算簡(jiǎn)圖 αα圖32 上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位：米） α 已知： 1? =35186。 2 穩(wěn)定計(jì)算 （ 1）上游水位大約在壩底以上三分之一壩高處的上游壩坡。 （ 5）控制標(biāo)準(zhǔn) 在本設(shè)計(jì)中，壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)的容許值見(jiàn)下表： 表 3— 2 容許最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 運(yùn)行條件 工程級(jí)別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 、 Ⅴ 正常運(yùn)用 非常運(yùn)用 正常運(yùn)用加地震 穩(wěn)定計(jì)算 1 計(jì)算工況 （ 1）上游水位大約在壩底以上三分之一壩高處的上游壩坡。 非常運(yùn)用情況下： ① 上游校核洪水位與下游相應(yīng)最高水位。 ② 上游校核洪水位與下游相應(yīng)最高水位。本設(shè)計(jì)中壩型為黏土料墻壩，因此采用折線(xiàn)滑動(dòng)面法對(duì)上游壩殼以及斜墻連同上游保護(hù)層一起滑動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定計(jì)算。 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)壩的實(shí)際情況分析，僅做壩底以上 1∕3 壩高處的上游壩坡的穩(wěn)定分析計(jì)算。 （ 2）荷載組合 土石壩應(yīng)對(duì)以下幾種荷載組合情況的壩坡驚醒穩(wěn)定計(jì)算： 正常運(yùn)用情況（設(shè)計(jì)情況）包括： ① 上游為正常蓄水位，下游為相應(yīng)最低水位或上游為設(shè)計(jì)洪水位，下游為相應(yīng)最高水位形成穩(wěn)定滲流時(shí)的下游壩坡； ② 水庫(kù)水位正常降落時(shí)的上游壩坡； ③ 庫(kù)水位最不利時(shí)的上游壩坡，這種不利水位大致在壩底以上 1∕3 壩河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 高處。 m ), 633 10 /qm??? (s m) 總滲流量計(jì)算 已知： 631 10 /qm??? (s 已知 ， 斜墻滲透系數(shù) 80 1 10 /K m s??? ；壩前水深 H1＝ 451405＝ 46m，地基厚度 T＝ 15m，斜墻的平均厚度為： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 4 38 212 m? ??? 截水槽 的平 均 厚度1 8 38 232 m? ???將 δ 、 K0 、 H1 、 T 等代 入 上式 有 ：11022101 s in2 ??? hHTKhHKq ???? 用下式計(jì)算通過(guò)斜墻下游壩體和壩基的單寬流量： 22 222 22K 2 ( ) 0 . 4 4Th H h Hq K TL m H L T??????=f2 (h) 已知壩體滲透系數(shù) K＝ 105m/s；壩基厚度 T＝ 15m； H2＝ 2m； m2＝ ；滲徑長(zhǎng)： ( 4 5 3 4 0 5 ) 2 . 2 5 ( 4 0 9 4 0 5 ) 1 . 5 4 6 2 4 ( 3 8 8 ) 4 2 1 1 . 5Lm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 代入上式有： 51 10q ??? 22 52 2 . 0 1 0 1 52 ( 2 1 1 . 5 2 . 2 5 2 ) 2 1 1 . 5 0 . 4 4 1 5hh ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?=f2 (h) 根據(jù)水流連續(xù)條件有 12qq? ，聯(lián)立求解得： h＝123122 A AAAA ?? 式中?。?K＝ 108cm/s 85 801 22 1 1 0 2 . 0 1 0 9 . 8 1 0s i n 2 1 0 . 3 4 2 1 1 . 5 2 . 2 5 2K KA L m H???? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? 85 602 1 1 1 0 1 5 2 . 0 1 0 1 5 1 . 3 8 1 00 . 4 4 2 3 2 1 1 . 5 0 . 4 4 1 5TKT KTA LT??? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 2 20 1 0 1232 2 18 2 5 2 8 562 2si n 1 10 46 10 2 1 10 15 46 2 10 15 1021 211 .5 2 23 211 .5 15TK H K T HK H K TAL m H L T? ? ?? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 代入上式有： h＝ 則單寬流量 ?q 610?? 3m /（ s計(jì)算長(zhǎng)度： L=(453425)+4+(452425)2= 則 52 10 ()2 hq f h????? 由 21 qq? 得： h= 則單寬流量： 10qm??? /(s m） 633 10 /qm??? （ s m) 總滲流量計(jì)算 已知： 631 10 /qm??? （ s 已知斜墻滲透系數(shù) 80 1 10 /K m s??? ；壩前水深 H1＝ 443405＝ 38m，地基厚度 T＝15m，斜墻的平均厚度為： 4 38 212 m? ??? 截 水 槽 的平 均 厚度1 8 38 232 m? ???將 δ 、 K0 、 H1 、 T 等代 入 上式 有 ：11022101 s in2 ??? hHTKhHKq ???? 用下式計(jì)算通過(guò)斜墻下游壩體和壩基的單寬流量： 22 222 222 ( ) 0 . 4 4Th H h Hq K K TL m H L T??????=f2 (h) 已知壩體滲透系數(shù) K＝ 105m/s；壩基厚度 T＝ 15m； H2＝ 2m； m2＝ ；滲徑長(zhǎng)： ( 4 4 3 4 0 5 ) 2 . 2 5 ( 4 0 9 4 0 5 ) 1 . 5 3 8 2 4 ( 3 8 8 ) 4 1 7 1Lm? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 代入上式有： 51 10q ??? 2 10 152 17 1 17 1 4 15hh?? ? ? ?? ? ?=f2 (h) 根據(jù)水流連續(xù)條件有 12qq? ，聯(lián)立求解得： h＝123122 A AAAA ?? 式中?。?K＝ 108cm/s 85 801 22 1 1 0 2 . 0 1 0 1 . 1 7 1 0s i n 2 1 0 . 3 4 1 7 1K KA L m H???? ???? ? ? ? ? ??? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 85 602 1 1 1 0 1 5 2 . 0 1 0 1 5 1 . 6 9 1 00 . 4 4 2 3 1 7 1 0 . 4 4 1 5TKT KTA LT??? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 20 1 0 1318 2 862si n1 10 38 1 10 15 38 1021 23K H K T HA? ? ??????? ? ? ? ?? ? ? ?? 代入上式有： h＝ 則單寬流量 ?q 610?? 3m /（ s計(jì)算長(zhǎng)度： L=(443425)+4+(443425)2= 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 則 52 10 ()2 hq f h????? 由 21 qq? 得： h= 則單寬流量： 10qm??? /(s 滲流計(jì)算 正常蓄水位 上游水位 443m， 下游相應(yīng)水位 405m 的滲流計(jì)算 分段情況 : 11 斷面高程 425，距左岸 66m； 22 斷面高程 405，距左岸 158； 33 斷面高程 408，距左岸 220m。 4 滲流分析的工況 滲流計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮水庫(kù)運(yùn)行中出現(xiàn)的不利條件，一般需計(jì)算下列幾種工況： （ 1）上游正常蓄水位與下游相應(yīng)最低水位，此時(shí)壩內(nèi)滲流的坡降最大，易產(chǎn)生滲透變形； （ 2）上游設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)最高水位，此時(shí)壩內(nèi)浸潤(rùn)線(xiàn)高，滲流量大；設(shè)計(jì) （ 3）上游校核洪水位與下游相應(yīng)最高水位，此時(shí)壩內(nèi)浸潤(rùn)線(xiàn)最高； （ 4）庫(kù)水降落時(shí)，對(duì)上游壩坡穩(wěn)定最為不利，應(yīng)確定其浸潤(rùn)線(xiàn)， 為穩(wěn)定計(jì)算提供依據(jù)。 3 計(jì)算斷面 總滲流量計(jì)算時(shí)，一般是根據(jù)地形和地基透水層分布情況，將壩體沿壩軸線(xiàn)分成若干曲邊壩段 。 由水流連續(xù)條件 21 qq? 聯(lián)立求解式（ 3— 7）與（ 3— 8）可求得 22 1 3 21A A A Ah A? ? ? ???? ? （ 3— 9） 式中 2201 s in HmL KKA ???? ?? TL TKTKA T ???? ? TL THKTHKHmL KHHKA T i n 21 1022 22103 ??????? ??? 假設(shè)： （ 1）不考慮防滲體上游側(cè)壩殼損耗水頭的作用； （ 2）由于砂石料滲透系數(shù)較大，防滲體又損耗了大部分水頭，逸出水位與下游水位相差不是很大，認(rèn)為不會(huì)形成逸出高度； （ 3）對(duì) 于岸坡斷面，下游水位在壩底以下，水流從上往下流時(shí)由于橫向落差，此時(shí)實(shí)際上不為平面滲流，但計(jì)算仍按平面滲流計(jì)算，近似認(rèn)為下游水位為零。 斜墻與截水槽的單寬滲流量為： 11022101 s in2 ??? hHTKhHKq ???? ?? （ 3— 7） 斜墻與截水槽下游壩體與壩基的單寬滲流量為： TL HhTKHmL HhKq T )(2 22222222 ?????? （ 3— 8） 式中： TKKK 、0 — 分別為防滲體、壩殼材料、河床質(zhì)砂卵石的滲透系數(shù)； 1??、 — 斜墻與截水槽的平均厚度， m； ? — 斜墻的傾角，（ 176。 2 滲流分析方法 選擇水力學(xué)方法解土壩滲流問(wèn)題。 （ 2）計(jì)算壩體與壩基的滲流量，以估算水庫(kù)滲漏損失和確定排水體尺寸。 滲流計(jì)算 計(jì)算說(shuō)明 圖31 滲流計(jì)算 1 土石壩滲流分析的任務(wù) 土石壩的剖面尺寸初步擬定后，必須進(jìn)行滲流分析和穩(wěn)定分析，為確定經(jīng)濟(jì)可靠的壩體剖面提供依據(jù)。（截水槽底部是防滲的薄弱環(huán)節(jié)，為防止發(fā)生幾種滲流，可在巖石表面噴一層混凝土再回填黏土）截水槽設(shè)于距上游壩腳 15m 處。棱體內(nèi)坡率 為 1： ，外坡率取為 1： 。排水體頂寬取 ，以利于行走觀(guān)察。 5 排水體 為了有效地排除壩體和壩基的滲透水，降低壩體的浸潤(rùn)線(xiàn)和壩基的滲透壓力，匯集排走壩坡排水溝的雨水，防止下游尾水沖刷壩腳，并對(duì)壩坡其 一定支撐作用，應(yīng)在壩趾附近 設(shè)置排水體。 設(shè)置馬道以攔截并排除雨水，防止嚴(yán)重沖刷壩面，并兼作交通。下游距壩基高 30m 處變坡一次，變坡處設(shè)馬道，寬 。上游在距壩基高 30m 處變坡一次，上部坡率取 ，下部坡率取 。 3 壩頂長(zhǎng)度 本設(shè)計(jì)中壩頂高程 453m，壩基高程 ，壩高 =48m，在地形圖上 Ⅰ— 壩軸線(xiàn)處，測(cè)量圖上距離，然后按比例換算可得壩長(zhǎng) 。 2 壩頂寬度 壩頂寬度取決于施工、交通、構(gòu)造、運(yùn)行、抗震與防汛等要求。 壩體施工沉陷超高 ，本設(shè)計(jì)取壩高的 ％，即 45％ =。）； H平均水深 ,壩前水深為 67m, e＝ 10 18 1200 1 45 m?? ? ? ???? A安全加高 ,根據(jù)壩的等級(jí)和運(yùn)用情況查教材《水工建筑物》表 111 則： A=，則正常運(yùn)用情況下壩頂超高為 : 正常Y = R e A?? =++= 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 (2) 非常運(yùn)用條件下的壩頂超高（ 非常Y ） R―― 波浪爬高，按蒲田試驗(yàn)站公式計(jì)算： V= 多V ＝ 12m/s h= 0 .4 5221 2 9 .8 1 1 2 0 09 .8 1 1 2???? ????＝ ?? ?? R=20 .7 8 1 0 .1 9 2 4 .7 21 2 .5? ??? = 按 P＝ 1%， Hh ＝ ＝ ，RR＝