【正文】 層，不會生管涌。 滲透 穩(wěn)定計算 滲流 逸出點出，逸出坡降公式 : 出J =出LnH 1? 式中 n=100， 出L 取平均流線長 11斷面逸出點處逸出坡降 出J =出LnH 1? = 1100 ?? = 22斷面逸出點處逸出坡降 出J =出LnH 1? = 1100 ?? = 33斷面逸出點處逸出坡降 出J =出LnH 1? = 1100 ?? = 計算匯總表： 校核洪水位 斷面 11 22 33 出J 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，用以填筑心墻防滲體的粘性土料的安全坡降 J一般取為 小于 510，可以看出本設(shè)計的滲透坡降均滿足要求，另外粘土心墻設(shè)有倆道反 濾層，所以在此認為不會發(fā)生滲透破壞。 粘土心墻 滲流逸出段的滲透穩(wěn)定分析 在 滲流過程中，粘土心墻內(nèi)的浸潤線會顯著降低，所以在心墻的逸出點，滲 透坡降會較大， 本 設(shè) 計 采用繪制網(wǎng)流法，計算出逸出 點 坡降 J。由滲流計算結(jié)果的中匯來看，校核洪水位時，各個斷面的逸出水深最大， 單寬滲流量最大，最容易發(fā)生邊坡的破壞。 正常 蓄 水位與下游無水時 1H = ， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q = ， ）（ ）（ 0h102 242 ??? ??? ?q 聯(lián)立 （利用圖解法） 得： h=， q= msm ./10 36? 上游設(shè)計洪水位與下游對應(yīng) 最高水位 1H =58m ， 2H =5m ??? ??? ? h58103 2281 ）（q ， ）（ ）（ 5h102 2242 ??? ??? ?q 聯(lián)立 （利用圖解法） 得： h=， q= msm ./10 36? 上游校核洪水位與下游對應(yīng)最高水位 1H = ， 2H = ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 2242 ??? ??? ?q 聯(lián)立 （利用圖解法） 得： h=， q= msm ./10 36? （二 ）對左岸 22斷面 進行滲流計算 52 壩體剖面計算圖 已知： 1K =3 scm/106? ， 2K =2 scm/102? ， ? =， d= 2m h，?cot =， ?sin =， ??? sin2 22111 ? hHkq =， )(2 22222 hd Hhkq ??? ， ? 下 = 正常蓄水位與下游無水時 1H == ， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 同理 得 ： h= q= msm ./10 36? 設(shè)計洪水位與下游最高水位時 1H == ， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 同理 ?得 ： h= q= msm ./10 36? 校核洪水位與下游最高水位時 1H == ， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 得 ： h= q= msm ./10 36? （ 三）對右岸 33斷面 進行滲流計算 已知 : 1K =3 scm/106? ， 2K =2 scm/102? ， d= 2m h， ?cot =， ?sin =，??? sin2 22111 ? hHkq =， )(2 22222 hd Hhkq ??? ， ? 下 =， ? = 正常 蓄 水位 與下游無水時 1H == ， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 072 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 得 ： h= q= msm ./10 36? 設(shè)計洪水位對應(yīng)下游最高水位時 1H ==， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 072 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 得 ： h= q= msm ./10 36? 校 核洪水位對應(yīng)下游最高 水位 時 1H ==， 2H =0 ??? ??? ? s 2281 ）（q ， ）（ ）（ 072 0h102 2242 ?? ??? ?q 聯(lián)立 得 ： h= q= msm ./10 36? 滲流 計算結(jié)果表 表 51 滲流計算結(jié)果表 計算工況 計算項目 正常蓄水位 設(shè)計洪水位 校核洪水位 上游水深 H1 （ m） 11 22 33 下游水深 H2 （ m） 11 0 22 0 0 0 33 0 0 0 逸出水深 h （ m） 11 22 33 滲流量 q (106m3/s) 11 22 33 注：表中溢出深度表示心墻后浸潤深度溢出下游水位的水深。 左岸 22斷面 上游高程 ， 下游 高程 2790m，計算 時 取平均 高程 右岸 33斷面 上游高程 ，下游高程 2770m，計算時取平均高程 51 大壩地質(zhì)剖面圖 滲流 計算 （一 ） 對 河床中間， 11斷面 進行滲 流 計算： 已知 。滲流計算分為防滲體段和墻后段兩部分。計算簡圖 51， 52，壩體剖面計算圖。 3滲流 為漸變流 ， 任意 過 水?dāng)嗝嫔细? 點的坡降和流速相同。 水力學(xué) （ 一） 基本 假定： 1壩體土料 為均質(zhì)壩體內(nèi)任意一點在各方 向 上的滲透系數(shù) k 相同，且為 常數(shù)。 （ 2）上游 設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)最高水位， 這 時， 壩內(nèi)浸潤 線高，滲 流量 大 。 壩殼 沙礫料選 4上的沙礫 料 ，滲透系數(shù)為 2 scm/102? 。 土石料的要求 適用于 填筑防滲體的土料應(yīng)滿足： 應(yīng)具有一定的不透水性，土料滲透系 數(shù) 一般 小于 1 scm/105? 。 （ 2）土石料 的種類，性質(zhì)應(yīng)滿足壩體 各部位 的 不同 要求，壓實經(jīng)濟合理， 總價低。滲流計算應(yīng)包括以下內(nèi)容： （ 1） 確定壩體浸潤線及其下游出逸點的位置，繪制壩體及壩基內(nèi)的等勢線分布圖或流網(wǎng)圖； （ 2） 確定庫水位降落時上游壩坡內(nèi)的浸潤線位置或孔隙壓力； （ 3） 確定壩體與壩基的滲流量； （ 4） 確定壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降以及不同土層之間的滲透比降； （ 5） 確定壩肩的等勢線滲流量和滲透 比降。 所以 選擇用棱體 排水， 此壩體下游水位最高水位為 2773m，下游最大水深為 8m，棱體頂部高程需高出下游水位 ，取 2m，棱體頂寬度不小于 1m，取 2m，棱體內(nèi)坡由施工條件確定，一般為 1:1 1:,取 1:1；外坡可取 1： 。 棱體排水可降低壩體 浸潤線，防止壩坡 凍漲，保護坡腳免 受 尾水淘刷， 且 對壩坡有支撐作用，增加壩坡的穩(wěn)定性 ， 是一種可靠 有效 ，應(yīng)用廣泛的排水型式。高壩采用高強度混凝土，在此采用 C10 號混凝土，防滲標號 為 S6，其對應(yīng)滲流系數(shù)為 sm/1010? 排水體型 式 常用的壩體排水有以下幾種型式：貼坡排水、棱體排水、褥墊式排水。按施工條件，墻厚一般在 之間，一般為 。 防滲墻厚度根據(jù)防滲、強度 。防滲墻要伸入河床沖積層，底部要嵌入基巖，深度不小于 ，取 1m。截水槽適用于沖積層為 10～15m厚度的地基。主要處理方法有混凝土防滲墻、黏土截水槽、灌漿帷幕和鋪蓋。 綜上所述，選取粘土斜心墻，參考以往工程，斜心墻頂取 5 米（滿足機械化施工要求），上游坡率 m１＝ ，下游坡率 m2＝ ，斜心墻頂高程以設(shè)計水位加 超高并高于校核洪水為原則，最后高程取 2824m。填筑鋪蓋前必須清基，在砂卵石地基上設(shè)置過渡層，以防滲透破壞，頂面應(yīng)設(shè)保護層。 鋪蓋一般由粘土或壤土做成，要求地基與鋪蓋土料滲透系數(shù)一 般在 1000 以上。保護層材料可為砂礫，卵石，塊石，其厚度應(yīng)不小于當(dāng)?shù)乇鶅黾案稍锍潭取? 土質(zhì)斜墻底部的厚度應(yīng)滿足滲透坡降的要求，為了防止斜墻斷裂，其厚度通常比按滲透穩(wěn)定演算確定的數(shù)值要大。心墻頂面必須設(shè)砂礫保護 層，其厚度應(yīng)不小于當(dāng)?shù)乇鶅雠c干燥程度，心墻與地基岸坡必須進行有效的結(jié)合，防止結(jié)合面漏水以及產(chǎn)生嚴重滲流。 壩防滲體有土質(zhì)防滲體及人工防滲體。 防 滲體 型 式 壩體 防滲 壩的防滲體不僅需要滿足將滲透坡降，下游壩體浸潤線以及滲流量減低到允許范圍內(nèi)，還應(yīng)該要滿足結(jié)構(gòu)及施工的要求。取馬道寬度 。取上游 30m以上上游坡比 1： ， 下游坡比 1： ， 30m以 下上游坡比 1： ， 下游坡比 1： 。 邊 坡 選擇 一般 須從 以下 幾方面考慮。 壩頂寬度 壩頂 寬度取決于施工 、 交通 、 構(gòu)造、運行、抗震與防汛等要求，無特殊要求 高壩 最小頂寬為 1015m，中低壩為 510m， 屬于 中 壩，取 10m。 二、計算結(jié)果 利用上述計算公式可得以下計算表 表 51 壩高計算表 工況 設(shè)計 +正常運用 校核 +非常運用 正常蓄水 +地震 備注 ? 注 : (1) 表中各符號同前 (2) Vgh 均小于 1，查《水工建筑物》表 52得 Kw =1； (3) LH 為深水波， L 計算采用公式 46； (4) 計算公式采用式41～46； (5) “ ”代表沒有此數(shù)。因此： 地震安全加高 =+=1m 壩體施工沉降超高 考慮壓縮沉降時，土石壩竣工時的壩頂高程應(yīng)等于設(shè)計高程加壩體施工沉降超高。地震附加沉陷值，根據(jù)海域地震調(diào)查，對 8 9度地震區(qū)，可取壩高的 % %，地震烈度較低時，可相應(yīng)減小，此壩址處地震烈度為 7級，沉陷超高不予考慮。 當(dāng)風(fēng)向與壩軸線垂線夾角為 β 時，波浪設(shè)計爬高 R 應(yīng)乘以折減系數(shù) ?K ,查《水工建筑物》表 54，利用線性插值法（ β= ）得 ?K =. R=P. ?K .R 地震安全加高 地震安全加高 =地震波浪加高 +地震附加沉陷值 +安全加高。 計算波浪平均周期 T ，公式為： T = h （ 46） 計算平均波長 L : 當(dāng) LH 時為深水波 ?? 2 2TgL ≈ T (47) 當(dāng) LH ?? 2 2TgLLHth?2 (47′ ) (2) 計算波浪設(shè)計爬高 R。當(dāng)壩坡系數(shù) m=，平均爬高 R 為： LKKR W hm1 2?? ? (43) 式中： ?K — 與壩坡的糙率和滲透性有關(guān)的系數(shù)，按《水工建筑物》表 51得砌石護面 ?K =； WK — 經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速、壩前水深及重力加速度組成的無維量綱HVg,按《水工建筑物》表 52采用； m — 坡度系數(shù) 。 確定波浪爬高 （波高和波長）、壩坡坡度、坡面糙率、壩前水深、風(fēng)速等因素有關(guān)。 ； A— 安全加高，根據(jù)壩的等級和運用情況。 H— 近似取壩前水深， m。（ ） 設(shè)計洪水位 正常運用情況下的壩頂超高（ ） 校核洪水位 非正常運用情況下的壩頂超高（ 3） 正常蓄水位 +地震安全超高 一、 計算公式 壩頂超高： ARY ??? e (41) ?COSgHDkVe 2 2? (42) 式中： e— 風(fēng)雍高渡， m。 斜心墻壩 斜心墻壩綜合了心墻壩與斜墻壩的優(yōu)缺點：心墻有足夠的斜度，壩殼對心墻的拱效應(yīng)作用減弱；斜心墻對下游支承棱體的沉陷不如斜墻那樣敏感，斜心墻應(yīng)力狀態(tài)較好，工期較短 ，因而最終選擇斜心墻壩方案。本地區(qū)為地震區(qū)，基本烈度為７度，從抗震性能及適應(yīng)不均勻變形來看宜采用心墻壩；從施工及環(huán)境氣候條件來看宜采用斜墻壩。 斜墻壩和心墻壩 塑性心墻壩（以砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體，在壩剖面的中心部位合做心墻）與斜墻壩相比工程量相對較小，適應(yīng)不均勻變形，抗震性能較好，但要求心墻粘土料與壩殼砂礫料同時上升，施工干擾大，工期長，不方便；塑性斜墻壩 (用砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩體上游做斜墻 )的斜墻與壩殼兩者施工干擾相對較小，工期較短，但對壩體、壩基的沉降比較敏感，抗震性能較差，易產(chǎn)生裂縫。 堆石壩