【正文】 巖基較完整，堅硬， f， c 值較大，可不借助上游壩面水重幫助壩體維持穩(wěn)定，故上游壩坡做成鉛直，上游邊坡系數(shù) n取 0， m 取 。 壩面坡度 壩址區(qū)的巖體質(zhì)量基本一致。一般地，壩頂寬度取最大壩高的 8%— 10%，并且不小于 3 米。風區(qū)長度 ； L—— 波長， m； 南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 安全加高表 荷載組合（運用情況） 壩的級別 1 2 3 5 基本組合（正常情況） 特殊組合（校核情況） 本工程 hc取 壩頂高程（或壩頂防浪墻高程）按下式計算，并選用其中的較大值。 V0—— 計算風速， m/s，正常蓄水位和校核洪水位時宜用相應(yīng)洪水期多年平均 最大風速的 ～ 倍。 hz 為波浪中心線高于靜水位的高度，對于山區(qū)水庫，波浪要素按官廳公式計算如下 : hl=（ 42） L= （ 43） hz =（π hl2/L） cth（ 2π H/L） （ 44） H為壩前水深， m。） 16 泥沙浮容重（ KN/ m3） 11 重度 砼（ KN/ m3） 24 鋼筋砼（ KN/ m3） 25 漿砌石（ KN/ m3） 22 18 泥沙（ KN/ m3） 18 水（ KN/ m3） 滲透壓力強度系數(shù) 設(shè)防滲帷幕及排水孔（河床壩段） 設(shè)防 滲帷幕及排水孔（岸坡壩段） 設(shè)防滲帷幕及排水孔（排水管帷幕處） 非溢流壩段剖面設(shè)計 壩頂高程 壩頂高程應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂?shù)母叱?，?yīng)高于防浪頂高程。 7） 材料容重：混凝土γ c24KN/ m鋼筋混凝土γ 025KN/m3 、漿砌石塊 22KN/m3，水的容重γ 。 5） 工程地質(zhì)參數(shù)：詳見本說明書第三章。 設(shè)計基本資料 特征水位及流量 校核水位（ P=%） = ； Z下游水位 = Qmax下泄 =設(shè)計水位（ P= %） = ； Z下游水位 = 南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 Qmax下泄 = 水文氣象資料 1） 多年平均降水量為 ；多年平均氣溫為 ℃； 2） 極端最高氣溫為 ℃；極端最低氣 溫 ℃； 3） 多年平均最大風速為 20m/s；吹程為 。 根據(jù)交通和運行管理的要求，壩頂應(yīng)有足夠的寬度。根據(jù)工程經(jīng)驗，一般情況下，上游壩坡常做成鉛直；下游壩坡坡率 m=～ ；底寬為壩高的 ～ 倍。 16 第四章 壩體剖面設(shè)計 剖面設(shè)計原理 混凝土重力壩設(shè)計的原則是：①滿足穩(wěn)定和強度要求，保證大壩安全；②力求斷面較小，工程量?。虎圻\行方便；④便于施工。左右岸非溢流壩選擇重力壩壩型。上壩線即為預可階段推薦壩線，下壩線距上壩線下游 。為改善下泄水流的出流條件，防止河道拐彎對水流的頂托，影響消力池水流流態(tài)，壩軸線向下游方向應(yīng)保證其消力池后有一定長度的順直河道。從地質(zhì)上，應(yīng)使兩岸壩基基巖的風化深度盡可能淺，以盡量減小岸坡壩段的壩體長度，降低岸坡壩段壩高，并盡量縮短帷幕線；河床壩段應(yīng)座落在較完整的弱風化巖石上。 2） 壩軸線擬定 南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 壩址兩岸地形和地質(zhì)條件是壩軸線選擇的關(guān)鍵因素之一。 壩軸線擬定 1） 壩軸線比選范圍 預可行性研究報告審查意見同意設(shè)計推薦的上壩址作為選定壩址，并要求進一步查明各建筑物的工程地質(zhì)條件，通過對工程地質(zhì)條件、樞紐布置、施 工、工程量和投資等方面綜合比較，最終選定壩軸線。 選定壩型為碾壓混凝土重力壩，樞紐泄洪為開敞式溢流表孔。 水庫正常蓄水位 ，死水位 。 14 第三章 樞紐布置、壩址選擇 壩址選擇 壩軸線的選擇 壩軸線選擇原則 石堤水電站預可行性研究報告審查意見中同意設(shè)計推薦的上壩址。 2） 計算工況 計算工況分校核和設(shè)計兩種，由設(shè)計規(guī)范可知：混凝土壩按 500 年一遇（ P=%）洪水設(shè)計， 2020 年一遇（ P=%）洪水校核。逐時段依次試算的結(jié)果即為調(diào)洪計算的成果。這樣多次演算求得的 222 , VqZ 值就 是下一時段的 111 , VqZ 值。若 39。2V 對應(yīng)的 39。通過水量平衡方程（ 33）可以求得 V? 和 39。 在計算過程中，每一時段的 Q1， Q2， q1,V1 均 為已知。 （ 3）決定開始計算的時刻和此時刻的 V1， q1 值，然后列表計算，計算過程中，對每一計算時段的 V2， q2值都要進行試算。 列表式算法的步驟為： 根據(jù)已知的水位容積關(guān)系曲線 V=f（ Z）和泄洪建筑物方案，用式（ 31）求出下泄流量與庫容的關(guān)系曲線 q=f（ V）。一般取 1～ 6小時，需化為秒數(shù)。 m3/s V V2—— 入庫水量，下泄流量。 《水資源規(guī)劃及利用》書中介紹的列表試算法計算，依據(jù)書中所給的水庫洪水調(diào)節(jié)原理，采用水量平衡方程式 （ Q1+ Q2）Δ t/2（ q1+q2）Δ t /2=V2 V1=Δ V （ 22) q=f（ V） （ 23） 式中： Q Q2—— 計算時段初始，末段的入庫流量。 調(diào)洪演算的基本原理和方法 ZV，以及用水力學公式計算 QZ 關(guān)系 q=mδε B（ 2g） 1/2H3/2 （ 21） 式中： q—— 過堰流量，單位為： m3/s； B—— 過水斷面寬度，單位為 m； m—— 堰的流量系數(shù)； ε —— 局部水頭損失系數(shù)； H—— 堰頂全水頭，單位為 m。樞紐建筑物中的溢流壩、非溢流壩、混凝土閘和電站廠房等主要建筑物屬于 2 級建筑物，導墻、護岸等次要建筑物為 3級建筑物，臨時建筑物為 4 級建筑物。 水庫及水能主要指標 表 水庫主要指標 序號 名稱 單位 數(shù)量 備注 1 水庫水位： m 2 正常蓄水位 m 290 3 死水位 m 284 4 正常蓄水位時水庫面積 m2 5 回水長度 m 6 水庫容積： 億 m3 7 總庫容 億 m3 8 正常蓄水位以下庫容 億 m3 9 調(diào)節(jié)庫容 億 m3 10 死庫容 億 m3 11 調(diào)節(jié)特性 季調(diào)節(jié) 表 壩址水位與流量關(guān)系曲線 水位 (m) 248.5 249.0 249.5 250.0 250.5 251.0 251.5 252.0 流量 (m3/s) 109 180 259 350 459 576 706 水位 (m) 252.5 253.0 253.5 254.0 254.5 255.0 255.5 256.0 流量 (m3/s) 840 977 1100 1220 1390 1610 1830 2040 水位 (m) 256.5 257.0 257.5 258.0 258.5 259.0 259.5 260.0 流量 (m3/s) 2250 2470 2680 2900 3130 3370 3630 3890 水位 (m) 260.5 261.0 261.5 262.0 262.5 263.0 263.5 264.0 流量 (m3/s) 4160 4440 4750 5060 5380 5730 6140 6550 水位 (m) 264.5 265.0 265.5 266.0 266.5 267.0 267.5 268.0 流量 (m3/s) 6960 7390 7830 8270 8740 9240 9710 10200 南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 水位 (m) 268.5 269.0 269.5 270.0 271.0 272.0 — — 流量 (m3/s) 10600 11100 11600 12100 13100 14200 — — 樞紐的組成建筑物及工程等級 樞紐建筑物組成 根據(jù)山湘水電站樞紐的開發(fā)任務(wù)，該樞紐組成建筑物包括：攔河大壩、泄水建筑物、引水發(fā)電廠房。根據(jù)《防洪標準》 GB5020194 及《水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標準 》 DL51802020 的有關(guān)規(guī)定，本工程為Ⅱ等大（ 2）型工程。南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 第二章水文水能計算 工程等級 水庫正常蓄水位 ，相應(yīng)庫容 億 m3，總庫容 億 m3，調(diào)節(jié)庫容 億 m3，為季調(diào)節(jié)水庫，電站總裝機容量 120MW，保證出力 ，年利用小時 3283h，年發(fā)電量 億 kW 土料場分布在壩址兩岸的臺地、緩坡上，分布高程 m~，總儲量 19 萬m3，有效儲量為 16 萬 m3。巖性為奧陶系下統(tǒng)紅花園組 (O1h)生物碎屑灰?guī)r和分鄉(xiāng)組（ O1f）白云質(zhì)灰?guī)r，料場風化層薄。 天然建筑材料 秋水河床基巖裸露，天然砂礫料貧乏，工程所需混凝土骨料需人工軋制。 根據(jù)導流洞圍巖特征，進、出口段的巖體為Ⅲ ~Ⅳ類，以卸荷裂隙發(fā)育地段較差。 隧洞沿線地質(zhì)構(gòu)造以節(jié)理裂隙為主，多方解石脈膠結(jié)，未見斷層等分布，洞室圍巖大部分呈弱 ~微風化，巖體完整，穩(wěn)定條件較好。強風化帶水平深 ~，弱風化帶水平深 ~。邊坡坡角下部較緩，上部為懸崖，邊坡基本穩(wěn)定。強風化帶水平深 ~，弱風化帶水平深~。 ~40176。 導流洞 南昌工程學院本（專）科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 導流洞全洞段圍巖均為寒武系上統(tǒng)上組（? 323）和（? 324）的灰色、灰黑色厚至巨厚層白云巖、灰質(zhì)白云巖夾少量薄層白云巖，進口邊坡為順向坡，巖層傾角約 15176。地質(zhì)構(gòu)造簡單，以節(jié)理裂隙為主，一般規(guī)模不大，裂隙除表部溶蝕外，基本均有方解石脈充填，膠結(jié)較好。巖石堅硬，巖體較完整，除沿裂隙發(fā)育的溶槽等外，以Ⅱ ~Ⅲ級巖體為主，巖體的抗沖流速 。強風化下限埋深僅 ~；弱風化下限埋深 左右。 消能防沖建筑物 消力池的工程地質(zhì)條件與溢流壩段基本一致。構(gòu)造以節(jié)理裂隙為主，一般規(guī)模不大。廠房地基為寒武系上統(tǒng)上組（? 323）和（? 324）的灰色、灰黑色厚至巨厚層白云巖、灰質(zhì)白云巖夾少量薄層白云巖。右岸防滲端點可銜接至地下水位略高于正常蓄水位的 ZK26 孔處，防滲線路長 ，相對隔水層頂板埋深 ~，幕深 4 ~；左岸防滲線自壩肩經(jīng) ZK31 孔折轉(zhuǎn)至 ZK13 孔，線路長約 ，相對隔水層頂板埋深 ~，幕深 ~。 以進入相對隔水層（透水率 q≤ 3Lu）以下 左右作為壩基巖體防滲標準。巖體質(zhì)量為Ⅱ ~Ⅲ級，少數(shù)構(gòu)造帶或節(jié)理密集帶的巖體質(zhì)量為Ⅳ級。岸坡的卸荷深度一般 m~ 左右。 巖石以面狀風化為主，沿構(gòu)造破碎帶楔形風化，少見全風化巖石，強風化巖石主要分布于兩岸坡上部，下限埋深 : 左岸 m~；河床 m~；右岸 m~。緩傾角結(jié)構(gòu)面主要為層面和層間 錯動帶，一般層面（縫合面）粗糙呈鋸齒狀，吻合較好。未發(fā)現(xiàn)有較大的斷層通過壩址區(qū)，實測的斷層規(guī)模小，且膠結(jié)良好。 /NW∠ 15176。地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖層走向與河床斜交，傾向上游，產(chǎn)狀較穩(wěn)定，為 30176。并分布有殘坡積含礫粉質(zhì)粘土層，厚度 m~。右岸高程 以 下為峻坡，地形略顯零亂，以上為寬 左右的臺地，地形坡度 5176。近河岸均分布有少量的崩積碎、塊石。 表 － 1 壩址水位與流量關(guān)系曲線 水位 (m) 248.5 249.0 249.5 250.0 250.5 251.0 251.5 252.0 流量 (m3/s) 109 180 259 350 459 576 706 水位 (m) 252.5 253.0 253.5 254.0 254.5 255.0 255.5