【正文】 0 4 0 .9 1 .6 6 .5Em? ? ? ? 單寬流量 31. 51 2 /Qq m s mB? ? ? 2233 1 .5 1 2 0 .6 1 69 .8k qhmg? ? ? 47 0 kEh ? 查《水力學(xué) 下》表 知流速系數(shù)φ = 1 查《水力學(xué) 下》圖解 5 得 2 khh ? 所以 2 85co kh h m? ? ? 根據(jù)共軛水深計(jì)算公式： 22238112coco coh qhgh????? ? ??? 得 2222338 1 . 7 8 5 8 1 . 5 1 21 1 1 1 0 . 1 3 62 2 9 . 8 1 . 7 8 5coco coh qhmgh?? ?????? ? ? ? ? ? ? ???????? 由下面的公式先確定下游水深 hd與流量 Q 的關(guān)系，任取 hd值，求出對(duì)應(yīng)的 Q： 斷面面積： A bh? （ b 為壩長 60m） 濕周： 2X b h?? 水力半徑： AR X? 謝才系數(shù)：161CRn?（ n為河床粗糙度，取 ） 流量： Q AC Ri? （ i為水力坡度，取 ） 具體計(jì)算過程： h 下 （ m） A(m2) X(m) R(m) C( 12/ms) Q(m3/s) 36 42 48 48 54 60 66 72 78 84 90 繪制流量與下 游水深曲線，如圖
。hhH00 cs cv 0v 022gZL LLs js jtdph0消力池計(jì)算示意圖 ① 左岸消力池尺寸設(shè)計(jì) 按照橡膠壩壩頂溢流高度為 米， 0 ? 來計(jì)算過壩流量。為此，首先要判斷水流的銜接流態(tài)，這可用下游 46 水深與收縮斷面水深的共軛水深來進(jìn)行比較判斷。因此，在下游應(yīng)設(shè)護(hù)坦保護(hù)壩體。 當(dāng)壩高充至設(shè)計(jì)高度 ， 壩頂溢流時(shí)，流速加大，沖刷力強(qiáng)。 溢流時(shí)水流銜接狀態(tài)：在泄洪時(shí)，橡膠壩是均勻緩慢的坍落。 全部塌落與原河床水流條件近似，故只進(jìn)行全部沖起和塌落過程的水利計(jì)算。水躍有一定程度的淹沒，對(duì)消能有力；但 當(dāng)壩下游護(hù)坦與底板高程齊平時(shí) ，下游壩腳處易產(chǎn)生 局部 負(fù)壓區(qū)，使壩袋振動(dòng)。 ② 橡膠壩全部充起，壩頂部類似實(shí)用堰。 m 流量系數(shù) ，視為寬頂堰 m=~ ，取 ? 淹沒系數(shù) ，寬頂堰淹沒條件 ? ,則0 shH ? ，查《水力學(xué) 下 》得 ? = ? 堰流側(cè)收縮系數(shù) ， 與邊界條件無關(guān) ，取 1 求得 第 6~ 8 孔 通過的流量： 3 321 3 1 1 0 . 3 6 6 0 2 9 . 8 4 . 0 2 2 9 5 . 0 5 5 /Q m s? ? ? ? ? ? ? ? ? 45 第 1~ 5 孔 孔通過的流量： 3 322 5 1 1 0 . 3 6 6 0 2 9 . 8 5 . 0 5 3 4 5 . 7 2 7 /Q m s? ? ? ? ? ? ? ? ? 通過橡膠壩的總流量為 12 3322 95 .05 5 53 45 .72 7 48 881 28 .78 2 / 81 08 /TQ Q Q Qm s m s? ? ? ? ? ??? 滿足要求。故本橡膠壩底流式采用水躍式消能。橡膠壩水頭低而流量大，下游尾水深，下泄水流接近臨界水流，但不能產(chǎn)生完全水 躍，而形成一系列急流在表面成為波狀水躍。 反濾層設(shè)計(jì) 按照規(guī)范， 左岸河右岸的反濾層均 有三層組成 ， 粒徑沿滲流方向逐漸加大 ， 粗 44 砂墊層厚 10cm,300g/m2 土工布， 1 ~2 碎石墊層厚 20cm 消能防沖設(shè)計(jì) 丘陵 地區(qū)橡膠壩，由于水頭低且河床抗沖能力差，難以采用挑流消能，加上下游水位邊幅往往較大，也無法采用面流消能。 排水設(shè)施：排水形式采用平鋪式排水，用直徑不同的卵石 、 礫石 、碎石等平鋪在 消 力池 首端 上，厚度 取 為 。在橡膠壩上游布置防滲設(shè)施，設(shè)置防滲鋪蓋，用來延長滲徑，減少底板滲透壓力，降低壩基平均滲透坡降。 防滲排水設(shè)施 橡膠壩雖屬小型工程但也存在基礎(chǔ)防滲問題。 （二）右岸抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 經(jīng)計(jì)算的右岸的 0 crJJ? ，也滿足設(shè)計(jì)要求。 0 . 7 8 0 . 1 0 1 0 . 0 7 9ooh h m?? ? ? ? 滲流出口平均坡降 39。 40 a 區(qū)阻力系數(shù) 2323????????????? ）（ TSa? b 區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=0m L= T= ? ? 21????? T SSLb? c 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 4c o tln214c o tln2c??????? ???????? ?? ????? TS d 區(qū)阻力系數(shù) S1= S2= L= T= ? ? ? ? 21d??????? T SSL? 取 1d?? e 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 3 5 14c o tln2e??????? ?? TS??? f區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=0m L=1m T= ? ? 21f????? T SSL? g 區(qū)阻力系數(shù) 41 S=1m T= 14c o tln2g??????? ?? TS??? h 區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=1m L= T= ? ? ? ? 21????????? T SSLh? 取 1h?? i區(qū)阻力系數(shù) S=1m T= 2 4 14c o tln2i??????? ?? TS??? j 區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=0m L= T= ? ? 21????? T SSLj? k 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 14c o tln2k??????? ?? TS??? l區(qū)阻力系數(shù) S1= S2= L= T= 42 ? ? ? ? 21???????? T SSLl? 取 1l?? m區(qū)阻力系數(shù) S= T= 2 9 14c o tln2m??????? ?? TS??? n 區(qū)阻力系數(shù) S1=S2=0m L=1m T= ? ? 21????? T SSLn? o 區(qū)阻力系數(shù) S= T= 1 0 23o ?????????? (2)出口處 滲透壓力的計(jì)算 Hm????? 則出口處滲透壓力為 ? ? ? （ 3）出口水頭損失值的修正 239。 39 抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 （一）左岸抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算 （ 1）阻力系數(shù)的計(jì)算 ① 有效深度的確定 根據(jù)實(shí)際地質(zhì)勘查知，壩基處地下不透水層的埋藏高程為 。 H? 上下游水位差 C 允許滲徑系數(shù)值， （在規(guī)范中查得有濾層的 粗砂 地基允許滲徑系數(shù)為 4~5，取 ） 代入計(jì)算 （ 1）左岸： 4 20Lm? ? ? 地基防滲長度為 0 10 2 12 32 69 1 2 10. 5 2 52. 54 20Lm L m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 設(shè)計(jì)安全?？p寬可采用 2~3cm，本設(shè)計(jì)取 2cm。 為了減少地基不均勻沉降和溫度變化的影響，混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋常設(shè)有順?biāo)飨虻挠谰每p。為了保證鋪蓋的防滲效果和方便施工，橡膠壩鋼筋混凝土鋪蓋采用 ~，一般做成等厚度形式。參照水閘經(jīng)驗(yàn)，橡膠壩鋪蓋長度一般采用上下游最大水位差的 3~5 倍。 （ 1）鋪蓋長度 鋪蓋長度應(yīng)根據(jù)防滲效果大和工程造價(jià)低的原則確定，如果混凝土或鋼筋混凝土鋪蓋兼作阻滑板用，還應(yīng)滿足抗滑 穩(wěn)定要求。應(yīng)根據(jù)不同的壩基 土質(zhì)種類來確定鋪蓋的型式和尺寸。 鋪蓋設(shè)計(jì) 鋪蓋的主要作用是延長滲徑 ，降低滲透壓力和滲透坡降，有時(shí)也有防沖及協(xié)助地板抵抗滑動(dòng)的作用。 橡膠壩底板下土基滲透計(jì)算方法主要有：滲徑系數(shù)法、流網(wǎng)法、改進(jìn)阻力發(fā)和電模擬試驗(yàn)法或數(shù)值計(jì)算方法。壩基的防滲長度即鋪蓋或板樁等防滲設(shè)施及底板與地基接觸線的長度，是壩基滲流的第一條流線長度?！?壩基底面與巖石地基之間的抗剪斷粘結(jié)力， Kpa，可按橡 膠壩工程技術(shù)指南表 49 的規(guī)定采用 .取 P? —— 所有水平力之和 B—— 垂直水流方向的計(jì)算寬度，取 36 L—— 兩齒墻之間的長度。f —— 壩基底面與巖石地基之間的抗剪斷摩擦系數(shù)，可按橡膠 壩工程技術(shù)指南表 49 的規(guī)定采用。39。 a 荷載及彎矩的計(jì)算 荷載 壩袋及水體重 ： mKNW ? 底板重： mKNW ? 靜水壓力： mKNFx 80? mKNFy 5? 揚(yáng)壓力： mKNPu 280? 浪壓力： mKNPw ? 作用在壩底板上的垂直力之和： KNPFWWG uy ?????? 彎矩 作用在底板上的力對(duì)垂直于水流方向底板中心軸產(chǎn)生的 力矩： 34 1W和 W2 產(chǎn)生的彎矩 由（ 1）計(jì)算得 ： mKNM ?? 垂直水壓力產(chǎn)生的彎矩： ? ? ? ?mKNM z?????????????????4 揚(yáng)壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNLPMuu ?????? )3147(280 浪壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNhhPLPM zs ????? ???? 5 7 )0 8 (1 9 )( 水平水壓力產(chǎn)生的彎矩： mKNLFMwp ????? 6 063480 則：地基上的作用力對(duì)基底中心產(chǎn)生的彎矩之和 mKNMMMM uzx ?????? mKNMMM pwy ????? 2 4 4 4 b 基底應(yīng)力的計(jì)算 基底面積 214 mLBA d ??? 壩基底面對(duì)于垂直水流向形心軸的截面矩 322 66 mBLWdx ????? 32 61116161 mBLWy ????? 35 k paWMWMAGyyxx7 16612 446 3 38144 54m a x??????? ?? k p aWMWMAG yyxx i n ????? ?? c 地基反力的平均系數(shù) ? ? m i nm a x ???? ???? ② 右岸正常運(yùn)用期 經(jīng)計(jì)算 ? ? m i nm a x ???? ???? 滿足設(shè)計(jì)要求 地基底板穩(wěn)定計(jì)算 基礎(chǔ)底板的抗滑穩(wěn)定計(jì)算 由于底板下設(shè)有齒墻，所以底板的滑動(dòng)不是沿底板的下表面和地基土壤表面而是沿上下游齒墻最低點(diǎn)的連線的土體中滑動(dòng)。最不利條件是上下游水位差最大的情況。 （ 1） 完建期 :