【正文】 ，必須遵循以下三個原則：（ 1）壩體沿最危險破壞面的最小 抗滑穩(wěn)定安全系數不小于規(guī)范規(guī)定值；（ 2）壩體上游面最小主壓應力不小于規(guī)定值；（ 3）壩體總工程量為最小。 （ 6）下游折坡點 根據基本三角形理論，基本三角形的頂點應在上游校核水位處。同時在滿足穩(wěn)定和應力條件的情況下， 取能使整個壩的工程量最小的 n和 m值。一般的情況下，折坡點高度頂在壩高的 1/3～2/3處。 （ 4）上游折坡點高程 為盡量利用水重來提高抗滑穩(wěn)定，在滿足應力的前提下，上游坡應盡可能的緩。 182 .04151 .00136 .00 圖 61 擋水壩形式 第六章 擋水建筑物設計 16 壩高 H=，壩頂寬度要求有 =。 （ 2）壩基面高程和壩高的確定 由河谷地形圖上量得河谷高程（除掉河沙卵石）為 138m。 本樞紐的重力壩采用如圖 61 所示的形式，即上游面上部鉛直，而下部是傾斜的，這是因為該處的地基較好，做出斜面以利用一部分水重來協(xié)助自身的抗滑穩(wěn)定。 第五章 樞紐布置 14 溢流壩深 孔廠房壩段船 閘廠房壩段 圖51 樞紐布置方案一 廠房壩段深 孔溢流壩船 閘 圖52 樞紐布置方案二 表51 主體建筑物寬度(單位：米) 船 閘 15 1 15 電 站 15 3 45 深 孔 12 1 12 溢 流 15 3 45 壩段 寬度 個數 總寬 第六章 擋水建筑物設計 15 第六章 擋水建筑物設計 擋水建筑物形式的選擇 由 。各壩段的尺寸見后面的詳細設計。選用方案一。右岸地勢較緩，船閘開挖會很大，閘室所需要的混凝土澆注量較大；溢流壩泄水影響電站的尾水。 缺點 右岸地勢較緩，電站開挖會進一步加大；深孔泄水影響電站的尾水。 優(yōu)點 已經有公路在右岸，方便進廠公路的修建；右岸地勢平坦，便于布置生活區(qū)等設施；左岸地勢較陡，有利于船閘的閘室穩(wěn)定和混凝土澆注量的減少。 樞紐布置方案比選 根據上述基本原則，現擬訂兩個方案： 表 51 樞紐布置方案比較 方案 方案一（如圖 111） 方案二（如圖 112） 特點 溢流壩居于中間，左岸布置船閘，右岸依次布置深孔和電站壩段。廠房尾水能通暢的排出，避免因尾水雍高而減小發(fā)電水頭； （ 4） 過壩建筑物，為了避免互相干擾，船閘和電站應盡可能的分置于兩岸，并注意安排交通路線和泊船碼頭。 表 43 經調洪演算得到的水利水能資料 上游水位 (m) 庫容 (億 m3) 最大下泄流量 (m3/s) 下游水位 (m) 正常 設計 校核 第五章 樞紐布置 13 第五章 樞紐布置 樞紐布置的基本原則 （ 1） 擋水建筑物，擋水建筑物通常布置成直線，使壩軸線最短，壩身體積最??； （ 2） 泄水建筑物，對于溢流壩，其前沿應正對上游來水主方向，以使壩前流速均勻分布。 表 42 調洪演算成果表 方案 孔寬 (m) 起調流量 工況 qmax(m3/s) vmax((m3) zmax(m) qmax+q 電 方案一 36 校核 設計 方案二 33 校核 設計 在考慮設計和校核允許下泄流量的情況下 ,只有方案二才能滿足限制條件，選用該方案，即堰頂高程 ，設 3個孔 ,每孔 12米的方案。 調洪演算方案 總共有兩個方案，詳細情況列于表 41。 參加泄洪的不包括放空流量 ,要求計入發(fā)電的流量 .。 此處采用列表試算法 (電算 )。 調洪演算的方法：定幾組溢洪道尺寸，建立出流量和水位的關系，水位和來流量的關系，水位和庫容的關系，以及他們和時段的關系，從而找到預期目標。 （ 1） 水庫水量平衡方程：在一定時段 t? 內，入庫水量減出庫水量，應等于該時段內水增加或減少的蓄水量，由此可寫出如下的水量平衡方程： 122121 VVts qqt2 ????????? 式中 Q1,Q2—— 時段 t? 始末的入庫流量， q1,q2—— 時段 t? 始末的出庫流量， V1,V2—— 時段 t? 始末的水庫蓄水量， t? —— 計算時段。 調洪演算的基本原理是：水庫調洪是在水量平衡和動力平衡的支配下進行的。 第四章 調洪演算 11 第四章 調洪演算 、基本原理及方法 調洪演算的目的 :確定溢洪道尺寸 ,滿足最大下泄流量及下游防洪要求 。 綜上，使用無壓深孔來作為放空建筑物。而從目前國內外已建成和正在建設的工程來第三章 壩型選擇與主要建筑物的選擇 10 看，無壓深孔選用較多，經驗豐富。 在開挖立模澆筑等工序無壓洞較優(yōu) 。 結構條件 需要斷面全襯砌，要有一定埋深，當有外水 壓或者圍堰抗力較大時經濟 無需襯砌與埋深，山巖壓力小時， 較為有利。 水流條件 流速小，流態(tài)穩(wěn)定，其他問題不大，斷面要 求也比無壓洞小，較優(yōu)。 表 33 有壓孔和無壓孔的比較 形式 項目 有壓孔 無壓孔 工程布置 布置靈活，水平彎角不大即可，較優(yōu) 要求兩側順直，以免渦流。根據泄水孔中的水流的狀態(tài)，可分為無壓孔和有壓孔。 放空建筑物 在重力壩樞紐中多用深孔來放空水庫。 由于該樞紐位于丘陵地區(qū)，引流量較大，河床較窄 ，壩體經過經濟剖面選擇后壩體比較單薄，下游水位也較低，壩后式水電站優(yōu)先被采用。 引水式電站：引水道較長，并用之集中水電站的全部或大部分的水頭。當河谷較窄而水電站機組較多、溢流壩和 廠房并排布置有困難時，可將廠房 布置在溢流壩下游或讓溢流水舌挑躍廠房頂泄入下游河道，成為挑躍式水電站；或者讓廠房兼做溢洪道宣泄洪水，成為廠房頂溢流式電站。 電站建筑物 電站是樞紐的重要組成部分，是工程建成后的重要的經濟來源。在樞紐中設置溢流壩段，可以很 好的宣泄很大洪水流量；且較其他泄水方式較經濟。另外他不能滿足排沙防空等要求；所以必須根據需要設置防空、排沙等設施。溢流壩結構上簡單，檢修方便；水流平順；便于排除漂浮物，不易堵塞；超泄流潛力大；施工簡單方便。 他們一般常用在拱壩中，本樞紐不優(yōu)先采用。 泄水隧洞總的來說開挖量較大，施工工序多、速度慢、難度大、工作量大、場地狹小、運輸困難 、易發(fā)生事故，切工程投資較大。 表孔的進口屬于堰流，超泄流能力大，結構簡單運行方便可靠。他作為水利樞紐的或渠首的重要組成部分，在水利樞紐中廣泛應用，而且工程規(guī)模越來越大。對于本樞紐明顯不適合。他具有超大的泄流能力；溢洪道檢修方便 ，運行安全可靠；可充分利用地形，減少開挖量。分別將其特點和適用條件列于表 32。 樞紐主要建筑物的選擇 擋水建筑物 由 ，采用實體重力壩。優(yōu)先考慮使用實體重力壩。 第三章 壩型選擇與主要建筑物的選擇 8 從中可看出實體重力壩構造簡單，施工和設計的難度較小，且有大量的 工程事例可供參考，經驗豐富。 結構復雜，施工和設計難度都較大； 需要的鋼筋和模板較多。 缺點 底部揚壓力大； 施工散熱條件差。 揚壓力降低，節(jié)省混凝土； 散熱條件好； 寬縫方便檢查和觀測。 結合該處的地址條件簡單而良好，河谷較為寬廣，在經濟和技術成熟的前提下，優(yōu)選混凝土重力壩。 （ 3）面板堆石壩 優(yōu)點：對自然條件有廣泛的適應性，對地基要求比混凝土壩低，可適應不均勻沉降，抗震性能好，施工不受氣候限制；就地取材，可節(jié)約水泥、木材和鋼材等重要建筑材料；機械化施工，可加速建壩，減小投資；可策劃能夠手承受水頭不太大的壩頂溢流；結構簡單。 （ 2）土石壩 優(yōu)點 ：就地取材，節(jié)約材料；能很好的適應較差的地質條件，抗震性較好，結構簡單，工作可靠，使用壽命長。 （ 1）混凝土重力壩 優(yōu)點：安全可靠，設計及施工簡單，對地形和地質條件的適應性較好，對地基要求不太高，適于各種氣候條件下的修建，受凍害影響較??；經驗豐富，維護修理費用低；施工第三 章 壩型選擇與主要建筑物的選擇 7 導流和永久性泄洪問題容易解決。 壩型的初步選擇 雖然河床較窄，但隨高程的增高兩岸便趨于平坦，整個河谷較寬，首選時排除拱壩。擬采用下壩線，該處地址構造條件簡單，在巖石上層 10～ 18 米深度存在有裂痕和節(jié)理，不嚴重，可以處理。 確定建筑物的等級 根據原水電部 1978 年頒布的《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準山區(qū)、丘陵區(qū)部分 SDJ1278（試行）》，結合楚河水利樞紐的水庫庫容、裝機容量、防洪效益等因素： 正常高水位為 ，查“容積 水位關系曲線”圖（見藍圖）得相應庫容為 億立方米，達到大（ 1）型工程規(guī)模，等別為一等； 電站總裝機為 72022 千瓦，達到中型工程規(guī)模，等別為三等； 防護對象是一中等工業(yè)城市，達到中等工程規(guī)模，等別為三等； 從而確定工 程等別為一等，主要建筑物為 1 級，次要建筑物為 3 級，臨時建筑物為 4級。 3 勞動力：壩址所在專區(qū)，有足夠的農業(yè)勞動力；在滿足的農業(yè)生產的要求下，可以抽調一部分參加樞紐之修建工作。外地材料之運輸，主要靠鐵路、公路，部分可用木船，運輸較方便。 在本河流上游地區(qū)，有部分山區(qū)森林，可做建壩所需木材之用。 （見藍圖） 壩址流量 —— 水位關系如下表 表 25 流量 水位關系 流量 (m3/s) 200 500 1000 2022 水位 (m) 流量 (m3/s) 3000 4000 5000 5500 水位 (m) 當地材料分布情況 在壩址上下游兩岸有大量的河沙和較多的卵石，據初步調查河沙的儲量為 820220立方米，滲透系數 K=4 102厘米 /秒，卵石儲量有 580000立方米，大部分在上游。水土保持生效年限可采用 3