【正文】 出口斷面積根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)一般為洞身面積的70%~85%，由于在出口水流由壓力流突然變?yōu)闊o壓流，引起出口附近壓力降低，容易在洞頂產(chǎn)生負(fù)壓，所以出口末端洞頂應(yīng)設(shè)置壓坡段，出口斷面取為8。1) 出口漸變段 有壓隧洞的出口都布置有工作閘門，故出口斷面也要做成矩形。分別列表(54)計(jì)算設(shè)計(jì)及校核洪水位時(shí)所需的洞徑：設(shè)計(jì)及校核洪水位時(shí)洞徑表表54H0(m)μw(m2)Q(m3/s)D(m)設(shè)計(jì)洪水600校核洪水2000比較以上數(shù)據(jù)，考慮一定的安全儲(chǔ)備。洞身段考慮到所選洞線的地形、地質(zhì)情況，并運(yùn)用情況，洞身段長(zhǎng)272m，為了便于施工時(shí)出碴和檢修時(shí)排除積水，坡降i=1/500，順坡。4)、漸變段 為使水流平順過渡，防止產(chǎn)生負(fù)壓和空蝕，設(shè)置漸變段，由于漸變段施工復(fù)雜，故不宜太長(zhǎng)，但是為使水流過渡平順，又不能太短，一般用洞身直徑的2~3倍。3) 、通氣孔 在閘室右部設(shè)置通氣孔，其作用是在關(guān)閉檢修門，打開工作門放水時(shí)，向孔中充氣，使洞中水流順利排出；檢修完畢后，關(guān)閉工作門，向檢修閘門和工作閘門之間充水時(shí)，排出洞中空氣，使洞中充滿水。，深度為100cm，由于高速水流通過平面閘門閘孔時(shí)，水流在門槽邊界突變，容易發(fā)生空化水流，致使門槽及附近的邊墻或底板發(fā)生空蝕。進(jìn)口喇叭口段計(jì)算表表52x(m)0y(m)0 側(cè)面曲線方程為：，用下列坐標(biāo)繪制側(cè)面曲線，見表53。進(jìn)口段：包括進(jìn)口喇叭口段、閘室段、通氣孔、漸變段等。三、工程布置泄洪隧洞由進(jìn)口段、洞身段、出口段三部分組成。同時(shí)有壓隧洞水流較平順、穩(wěn)定，不易產(chǎn)生不利流態(tài)。2 水利計(jì)算成果見表51。5 配合溢洪道渲泄洪水。3 排放泥沙，減小水庫(kù)淤積。第五章 導(dǎo)流泄洪洞設(shè)計(jì)第一節(jié)、導(dǎo)流泄洪洞的基本任務(wù)和基本數(shù)據(jù)一、導(dǎo)流泄洪洞的基本任務(wù)導(dǎo)流泄洪的進(jìn)口全部淹沒在水下，進(jìn)口高程接近河床高程，其擔(dān)負(fù)的任務(wù)如下：1 預(yù)泄庫(kù)水，增大水庫(kù)的調(diào)蓄能力。尾水渠 其作用是將消能后的水流，較平穩(wěn)地泄入原河道。泄槽一段上接收縮段，下接挑流消能段，擬斷面為矩形，寬b=30m，長(zhǎng)L2為300m，底坡為：i=。據(jù)已建工程擬收縮段收縮角θ=12176。泄槽泄槽是渲泄過堰洪水的，槽底布置在基巖上，斷面必須為挖方，且要工程量最小，坡度不宜太陡?？矊捰?jì)算表 表43水 位(m)泄 量（m3/s）H0(m)計(jì)算公式及符號(hào)意義B(m)設(shè)計(jì)洪水位815 式中m’—流量系數(shù)，；H0—堰上水頭，不包括行進(jìn)水頭；Q—泄量；b—控制堰寬。堰厚δ擬為30米（δ10H）。采用弧形閘控制，溢洪道軸線處地形較好，巖石堅(jiān)硬，堰型選用無坎寬頂堰，斷面為矩形。引水渠進(jìn)口段剖面見圖41。進(jìn)水渠斷面擬定尺寸表 表42水位（mm）泄量（m3/s）H(m)B(m)計(jì)算公式（假設(shè)υ=2m/s）設(shè)計(jì)校核8151230Q=υA, A=(B+mh)hA—過水?dāng)嗝娣e；B—渠底寬度由計(jì)算可以擬定引渠底寬B=60米（為了安全）進(jìn)水渠與控制堰之間設(shè)20米漸變段，采用圓弧連接，半徑R=20m，引渠長(zhǎng)L=150米。為提高泄洪能力，渠內(nèi)流速υ，渠底寬度大于堰寬。二、工程布置進(jìn)水渠進(jìn)水渠是將水流平順引至溢流堰前。溢洪道水利計(jì)算成果 表41水 位 （m）泄量（m3/s）正常蓄水位0設(shè)計(jì)洪水位815校核洪水位1230溢洪道開挖后，為減輕糙率和防止沖刷，需進(jìn)行襯砌，糙率取n=。綜上所述，本樞紐溢洪道選上壩線方案。溢洪道開挖出渣路線及棄渣場(chǎng)所應(yīng)能合理安排，是開挖量的有效利用更具有經(jīng)濟(jì)意義。位于好巖基上的溢洪道可以減省工程量，甚至不襯砌。攔河壩兩岸順河谷方向的緩坡臺(tái)地也適合布置溢洪道。一般應(yīng)考慮以下因素：溢洪道應(yīng)位于路線短和土石方開挖量少的地方。第二節(jié)、 溢洪道地質(zhì)資料溢洪道地基為晚元古代第三期侵入混合花崗巖，灰白色肉紅色，巖體風(fēng)化程度均為弱風(fēng)化帶，地下水類型為基巖裂隙水，對(duì)砼無腐蝕性；溢洪道部位斷層規(guī)模均較小，以陡傾角為主，完整性及強(qiáng)度與兩側(cè)巖體相差較??；閘室段基礎(chǔ)巖體中等透水性，完整性較差，應(yīng)進(jìn)行淺層固結(jié)和深部帷幕灌漿防滲處理。地下水類型有兩種，第四系松散層孔隙潛水和前第四系基巖裂隙水。第四章 溢洪道的設(shè) 第一節(jié)、 溢洪道地形資料庫(kù)區(qū)兩岸分水嶺高程均在750m以上。巖石岸坡的其他要求與土質(zhì)岸坡相同。（4）土質(zhì)防滲體與巖石或混凝土建筑物相接觸處，填土應(yīng)略高于最優(yōu)含水量，使其結(jié)合良好并適應(yīng)不均勻沉降?；炷辽w板可兼做灌漿帽。在開挖清理完畢后，用混凝土或沙漿封堵清理后的張開節(jié)理裂隙和斷層。壩體與巖石地基及岸坡的連接壩體與巖石地基及岸坡的連接必須做到：（1）壩斷面范圍內(nèi)的巖石地基與岸坡，應(yīng)清除其表面松動(dòng)石塊、凹處基土和突出的巖石。土質(zhì)岸坡的坡度一般不陡于1：。（4）地基覆蓋層與下游壩殼粒料接觸時(shí)，應(yīng)符合反濾要求，否則必須設(shè)置反濾層，以防止地基土流失到壩殼中。（2）對(duì)壩斷面范圍內(nèi)的低強(qiáng)度、高壓縮性軟土及地震時(shí)易于液化的土層，進(jìn)行清除或處理。帷幕灌漿深度直達(dá)不透水層下1米，沿整個(gè)壩軸線實(shí)行帷幕灌漿。沿壩軸線方向孔126109之間的壩基土層夾有松散的砂層、淤泥層，需將其挖除掉。具體尺寸結(jié)構(gòu)見細(xì)部構(gòu)造圖。沿土石壩與壩坡的結(jié)合處，設(shè)置排水溝以攔截山坡上的雨水。具體尺寸結(jié)構(gòu)見細(xì)部構(gòu)造圖。選頂面高程為707m，采用堆石體，內(nèi)坡為1: ，外坡為1:。 棱體排水結(jié)構(gòu)圖見圖313。大壩為3級(jí)，并使壩體浸潤(rùn)距壩坡的距離大于冰凍深度。選料時(shí)應(yīng)該在滿足必要要求的情況下，盡量減少虧料和棄料以及反濾層數(shù)，最大限度地使用當(dāng)?shù)夭牧希诒ＷC質(zhì)量的前提下，節(jié)約投資。下游反濾為滲水出口，水源充沛，是防滲的關(guān)鍵部位，必須保證反濾料的質(zhì)量。圖312 反濾層示意圖反濾層設(shè)計(jì)包括選定顆粒級(jí)配，層數(shù)，厚度以及透水性，使之滿足以下要求：①被保護(hù)土料不會(huì)流失；②有足夠透水性使?jié)B流順暢排泄；③不被細(xì)粒土淤堵；④控制含水量（〈 〉不超過5%；⑤當(dāng)土質(zhì)防滲體產(chǎn)生裂縫導(dǎo)致集中滲流，能攔阻土粒流失，使縫壁在滲水浸下踏塌自愈。其作用是防止襯砌的護(hù)坡石陷入壩身體中，在上游坡避免沖刷并在庫(kù)水位降落時(shí)把壩體的水排出去又不帶走壩體土料。由于水力坡降往往很大，流速較高，土壤易發(fā)生管涌破壞，為了防止這種滲透破壞，在產(chǎn)生滲流的兩種粗細(xì)明顯不同材料之間應(yīng)設(shè)置反濾層；經(jīng)常設(shè)置反濾層的部位有：土質(zhì)心墻與上下游透水壩殼之間；沙礫壩基與堆石壩殼或與各種壩基排水設(shè)施（如水平褥墊，排水溝，減壓井等）之間；上游護(hù)坡墊層等。具體尺寸結(jié)構(gòu)見細(xì)部構(gòu)造圖。下游坡面上要設(shè)置表面排水系統(tǒng)，縱橫向排水溝及壩坡與岸坡連接處的排水溝。具體尺寸結(jié)構(gòu)見細(xì)部構(gòu)造圖。第五節(jié) 細(xì)部構(gòu)造一、壩頂?shù)臉?gòu)造壩頂上游側(cè)設(shè)置防浪墻，采用漿砌石，其底部與斜墻連接，（）。滑弧穩(wěn)定安全系數(shù)公式為：有效應(yīng)力法：式中 G—土條重量；—作用于土條底面的孔隙壓力；—條塊重力線與通過此條塊底面中心點(diǎn)的半徑之間的夾角；—土條寬度；、—土條底面的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；計(jì)算結(jié)果見附表三（水庫(kù)降水期穩(wěn)定分析）由附表得知，[K]=?？煽紤]水庫(kù)水位自正常蓄水位快速降落到死水位的情況，主要考查不穩(wěn)定滲流對(duì)大壩上游壩坡穩(wěn)定的影響?；》€(wěn)定安全系數(shù)公式為：有效應(yīng)力法：式中 G—土條重量；—作用于土條底面的孔隙壓力；—條塊重力線與通過此條塊底面中心點(diǎn)的半徑之間的夾角；—土條寬度；、—土條底面的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度指標(biāo)；計(jì)算結(jié)果見附表二（穩(wěn)定滲流期穩(wěn)定分析）由附表得知，[K]=該大壩穩(wěn)定滲流期穩(wěn)定。穩(wěn)定滲流期。采用圓弧滑動(dòng)法有效應(yīng)力法進(jìn)行計(jì)算。該階段粘性土體內(nèi)的孔隙水壓力尚未消散，故需要考慮空隙水壓力對(duì)壩坡穩(wěn)定的影響?？煽紤]水庫(kù)水位自正常蓄水位快速降落到死水位的情況，主要考查不穩(wěn)定滲流對(duì)大壩上游壩坡穩(wěn)定的影響。上游為正常蓄水位或設(shè)計(jì)洪水位，下游為相應(yīng)水位時(shí)下游壩坡的穩(wěn)定。計(jì)算下游壩坡的穩(wěn)定。（1）計(jì)算示意圖（2）滲流量計(jì)算①通過斜墻的滲流量計(jì)算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計(jì)算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計(jì)算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤(rùn)線方程計(jì)算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡(jiǎn)化得： y2 +=0從而得:x/m050150300y/m 斷面0+計(jì) 算工 況防滲體平均厚度σ（m）上游水深透水地基厚度T（m）平均有效長(zhǎng)度L（m）浸潤(rùn)線高度h（m）滲流量q（105 m2/S）上游采用正常高水位與下游相應(yīng)的最低水位0(基礎(chǔ)處理后)上游設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)的最高水位0(基礎(chǔ)處理后)上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位0(基礎(chǔ)處理后)四、總滲流量計(jì)算1計(jì)算圖：由公式Q=1/2[q1l1+（q1+ q2）l2+（q2+ q3）l3+（q3+ q4）l4+（q4+ q5）l5+q5l6]列表計(jì)算得：總流量計(jì)算工況q1l1 q2l2q3l3q4l4q5l5l6Q1 224 2 2243 224 注：qn流量單位：105 m2/S；ln長(zhǎng)度單位：m；Q總流量單位：103 m3/s第四節(jié) 土壩穩(wěn)定計(jì)算一、工況選擇 施工期（包括竣工時(shí)）。（1）計(jì)算示意圖（2）滲流量計(jì)算①通過心墻的滲流量計(jì)算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0；②斜墻后的滲流量計(jì)算公式：式中：K=1102cm/s； H2=；L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計(jì)算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q 求得h=； q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤(rùn)線方程計(jì)算公式： 式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡(jiǎn)化得： y2 +=從而得:x/m050150300y/m上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位。（1）計(jì)算示意圖（2）滲流量計(jì)算①通過斜墻的滲流量計(jì)算公式：式中，K0=105cm/s； H1=； δ=（3+）/2=； sinα=； δ1=； T=0；②心墻后的滲流量計(jì)算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計(jì)算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h= q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤(rùn)線方程計(jì)算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=則由上式簡(jiǎn)化得：y2 += 從而得到：x/m050150300y/m上游設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)的最高水位。上游采用正常高水位與下游相應(yīng)的最低水位。基礎(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水?；A(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水?；A(chǔ)采用防滲處理，視為基礎(chǔ)不透水。（1）計(jì)算示意圖（2）滲流量計(jì)算①通過斜墻的滲流量計(jì)算公式：式中，K0=105cm； H1=； δ=（3+）/2=； sinα= δ1=； T=0②斜墻后的滲流量計(jì)算公式：式中：K=1102cm/s； H2=； L=； m2=3； KT=102 cm/s； T=0；③滲流量計(jì)算結(jié)果根據(jù)水流連續(xù)條件，則q1=q2=q求得h=； q=105 m2/S（3）斜墻后的浸潤(rùn)線方程計(jì)算公式：式中，為防滲體斜墻后水位的高程，=h=簡(jiǎn)化得： y2 +=0從而得:x/m050150300y/m 斷面0+計(jì) 算工 況防滲體平均厚度σ（m）上游水深透水地基厚度T（m）平均有效長(zhǎng)度L（m）浸潤(rùn)