【正文】 ：計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表411：表411 泄洪能力校核表堰上水頭流量系數(shù)側(cè)收縮系數(shù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算流量誤差設(shè)計(jì)洪水位76%校核洪水位130%由上表可知，泄流量誤差在5%以內(nèi)，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)泄流量稍小于設(shè)計(jì)流量，但還有梯形放水孔補(bǔ)充泄洪，且開(kāi)敞式溢流堰超泄能力強(qiáng)，所以泄洪能力能夠滿足設(shè)計(jì)要求。取定型設(shè)計(jì)水頭為：根據(jù)，查《規(guī)范SL253》，得到堰面最小壓力水頭與定型設(shè)計(jì)水頭的比值，則堰面最大負(fù)壓，滿足要求。 定型設(shè)計(jì)水頭根據(jù)《規(guī)范DL5108》，一般取校核洪水位時(shí)堰上水頭的75%~95%，并且校核洪水位時(shí)堰面出現(xiàn)的水壓力不得低于。左側(cè)導(dǎo)水墻長(zhǎng)度取大于進(jìn)水口水深的兩倍，向上游延伸出6m，邊墻厚度取1m。溢流堰不設(shè)閘門，堰頂高程由資料給出，為正常蓄水位149m，根據(jù)地形取引水渠底高程為146m。4 泄水建筑物溢洪道主要根據(jù)《規(guī)范DL5108》以及《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2532000（后文簡(jiǎn)稱《規(guī)范SL253》）進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在地震情況下應(yīng)力滿足規(guī)范要求。（3）地震情況根據(jù)根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL50732000規(guī)定，在抗震強(qiáng)度計(jì)算中，材料動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值可較其靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)值提高30%。a 壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=滿足要求。計(jì)算結(jié)果表明，重力壩在設(shè)計(jì)洪水位情況下應(yīng)力滿足規(guī)范要求。a 壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)值：壩址抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)抗力值為：=壩體最大主應(yīng)力按壩趾主應(yīng)力計(jì)算，小于壩體材料容許壓應(yīng)力，且壩趾鉛直壓應(yīng)力小于壩基容許壓應(yīng)力，滿足要求。 材料性能工程壩址處壩基及主要建壩石料為砂巖，其飽和抗壓強(qiáng)度為40~60MPa，膠凝材料用混凝土C15，砌石體毛石占30%，塊石占70%，根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》。壩體上下游面拉應(yīng)力正常使用極限狀態(tài)：（1）壩踵垂直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力： (323)式中：——壩底截面上全部法向作用之和，向下為正；——全部作用對(duì)壩底截面形心的力矩之和，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎弧獕蔚捉孛嫘涡妮S到上游面的距離，；——壩底截面對(duì)形心軸的慣性矩，；——壩底截面的面積。壩體選定截面或壩底下游端點(diǎn)的抗壓強(qiáng)度承載能力極限狀態(tài)：（1）作用效應(yīng)函數(shù)： (321)式中：——計(jì)算截面上全部法向作用之和，向下為正；——全部作用對(duì)計(jì)算截面形心的力矩之和，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?；——?jì)算截面形心軸到下游面的距離，；——計(jì)算截面對(duì)形心軸的慣性矩，；——計(jì)算截面的面積。對(duì)壩體應(yīng)力的計(jì)算采用材料力學(xué)法。綜上所述，大壩穩(wěn)定驗(yàn)算符合要求。因此各種情況下壩基沿壩基面的抗滑穩(wěn)定均符合要求。（3）地震情況根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL50732000規(guī)定，當(dāng)采用擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí)，動(dòng)態(tài)抗剪強(qiáng)度參數(shù)取靜態(tài)均值。（2）校核洪水位校核洪水位情況荷載為偶然組合。（1）設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)洪水位情況荷載為基本組合。，根據(jù)《漿砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)抗剪斷系數(shù)的參考值。其作用效應(yīng)函數(shù)為： (320)式中：——所有水平向作用荷載設(shè)計(jì)值之和。（2）正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式為：γ0 S(，) (319)式中：——作用的標(biāo)準(zhǔn)值；——材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值；——結(jié)構(gòu)功能的極限值。) ——作用效應(yīng)函數(shù)；——作用的設(shè)計(jì)值；——材料性能的設(shè)計(jì)值；R(表331 水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別水工建筑物級(jí)別水工建筑物結(jié)構(gòu)安全級(jí)別1Ⅰ3Ⅱ5Ⅲ本大壩建筑物級(jí)別為3級(jí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為II。(2) 正常使用極限狀態(tài)：按材料力學(xué)方法進(jìn)行壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算，必要時(shí)進(jìn)行壩體及結(jié)構(gòu)變形計(jì)算；復(fù)雜地基局部滲透穩(wěn)定驗(yàn)算。設(shè)計(jì)洪水位情況見(jiàn)表324：表324 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（） （）水壓力() ()()11 ()揚(yáng)壓力() ()() ()() （）總和（）（）（）（）校核洪水位情況見(jiàn)表325：表325 校核洪水位時(shí)的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）（）()()水壓力()()()()揚(yáng)壓力() ()續(xù)表325 校核洪水位時(shí)的荷載揚(yáng)壓力() ()() ()總和()（）()()地震情況見(jiàn)表326表326 地震情況時(shí)的荷載荷載分項(xiàng)系數(shù)豎向力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），水平力標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），力臂（）力矩標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計(jì)值），↓↑→←↘↙+自重31296（31296）()（）（）水壓力（）10（）（）（）揚(yáng)壓力（）（）（）（）（）（）地震荷載總和148271(148271)（）()() 穩(wěn)定分析 結(jié)構(gòu)分析規(guī)定結(jié)構(gòu)分析根據(jù)《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》DL51081999（后文簡(jiǎn)稱《規(guī)范DL5108》），采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)原則，以分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。因大壩迎水面與水平面傾斜，按式316算得的地震動(dòng)水壓力代表值應(yīng)乘以折減系數(shù)：= (317)式中：——迎水面與水平面的夾角，本設(shè)計(jì)為。對(duì)于第三部分揚(yáng)壓力的計(jì)算，由于壩底水平截面下游處的揚(yáng)壓力強(qiáng)度均為0，因此還須把壩底梯形截面分成一個(gè)長(zhǎng)方形和兩個(gè)三角形部分分別計(jì)算，如下圖322：圖322 揚(yáng)壓力計(jì)算壩底分塊圖三角形部分，沿上下游方向距離截面y軸為x處的長(zhǎng)度可表示為： (313)得三角形區(qū)域的揚(yáng)壓力值為：== (313)對(duì)軸產(chǎn)生的彎矩為：= 得= (313)因此有=力臂設(shè)計(jì)洪水位時(shí)：從而：校核洪水位時(shí)：從而：正常蓄水位時(shí)：從而：（4）地震荷載工程地區(qū)的地震烈度為7度，水平加速度取為，根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL20397，當(dāng)采用擬靜力法計(jì)算地震作用效應(yīng)時(shí),沿建筑物高度作用于質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力代表值應(yīng)按下式計(jì)算： (314)式中：——作用在質(zhì)點(diǎn)i的水平向地震慣性力代表值；——地震作用的效應(yīng)折減系數(shù),除另有規(guī)定外,；——集中在質(zhì)點(diǎn)i的重力作用標(biāo)準(zhǔn)值；——質(zhì)點(diǎn)i的動(dòng)態(tài)分布系數(shù),應(yīng)按本規(guī)范各類水工建筑物章節(jié)中的有關(guān)條文規(guī)定采用；g——重力加速度.其中質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布系數(shù)按下式計(jì)算： (315)式中——壩體計(jì)算質(zhì)點(diǎn)總數(shù)；——壩高，溢流壩應(yīng)算至閘墩頂；——質(zhì)點(diǎn)的高度；——質(zhì)點(diǎn)的高度；——產(chǎn)生地震慣性力的建筑物總重力作用的標(biāo)準(zhǔn)值。壩踵處揚(yáng)壓力強(qiáng)度， (312)排水孔幕處揚(yáng)壓力強(qiáng)度， (313)式中：——排水孔幕處揚(yáng)壓力折減系數(shù)。其值見(jiàn)表322；——水的重度。任意處的水平截面梯形部分的形心到其上游邊的距離為： = (37)則其形心至壩底形心軸的水平距離為：= + (38)則可表示為：[ +] (39)代入、得=()= (順時(shí)針?lè)较?對(duì)軸的力臂為：=（2）靜水壓力靜水壓力是作用在上下游壩面的主要荷載，計(jì)算時(shí)常分解為水平水壓力和垂直水壓力兩種。在計(jì)算部分體積時(shí)由于大壩水平截面沿高程其梯形截面不斷變化，可以根據(jù)其尺寸函數(shù)積分求得其體積；—壩體材料的重度(本設(shè)計(jì)中漿砌石的重度為)。 、揚(yáng)壓力按正常蓄水位時(shí)計(jì)算。本次設(shè)計(jì)考慮的基本荷載組合為設(shè)計(jì)洪水位；特殊組合為校核洪水位和地震情況。特殊組合屬校核情況或非常情況，由同時(shí)出現(xiàn)的基本荷載和一種或幾種特殊荷載組成。荷載組合可分為基本組合與特殊組合兩類。 擬定實(shí)用剖面根據(jù)前面控制數(shù)據(jù)，上游邊長(zhǎng)12m，下游邊長(zhǎng)4m，理論上相鄰兩垛間接觸厚度為0，但實(shí)際上需要一定的接觸厚度，考慮壩頂寬度為4m，如圖312所示：圖312 梯形壩實(shí)用剖面對(duì)于任意高程的梯形水平截面，與壩底梯形截面在水平投影相對(duì)位置及計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖313，其水平投影梯形兩側(cè)邊延長(zhǎng)線分別通過(guò)壩底截面下游邊兩端點(diǎn)：圖313 梯形截面尺寸計(jì)算簡(jiǎn)圖任意高程水平截面尺寸按下式計(jì)算： (33) (34)式中：——截面高程與壩底高程的差值，m；——水平截面沿上下游方向長(zhǎng)度，m；——壩垛連接厚度，m；——水平截面上游邊寬度，m；——水平截面下游邊寬度，m；——上下游壩面坡度。對(duì)于梯形截面的下游寬度，越薄則工程量越少，但過(guò)薄對(duì)應(yīng)力和穩(wěn)定不利，且壩體側(cè)向剛度也不足。根據(jù)梯形壩與大頭壩自重與形式相似的特點(diǎn)，初步擬定上游坡面為1：，下游坡面1：。3 上下游面坡度由于梯形壩較實(shí)體重力壩工程量減少20~30%，自重較輕，需要借助一部分水重來(lái)滿足抗滑穩(wěn)定分析，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，大頭壩的上游坡度在1：~1：，下游坡度在1：~1：。但過(guò)大的厚度，又容易產(chǎn)生收縮、沉降裂縫。2 壩段寬度梯形壩由于水平截面是梯形，所以其剖面設(shè)計(jì)不僅要擬定橫截面，還需確定水平梯形截面尺寸，所以要先擬定大壩的橫縫分段?！l墩形狀系數(shù)，本設(shè)計(jì)不予考慮。挑射角挑出，設(shè)計(jì)與校核洪水流量分別為和，經(jīng)水庫(kù)調(diào)節(jié)后的下泄流量為和。1 壩頂高程本設(shè)計(jì)泄洪方式為正槽溢洪道，開(kāi)敞式溢洪道首部為實(shí)用斷面堰，堰頂高程149m，溢流前緣長(zhǎng)20m，堰下接縱坡1：，陡槽在平面上有10176。 剖面控制數(shù)據(jù)梯形壩高m，壩基最低高程119m。做任意一個(gè)水平截面，它總是一個(gè)梯形，如圖中的AA和BB截面，壩軸線處寬度不變，上游寬度根據(jù)橫縫分段而定。 梯形壩的基本剖面梯形壩是介于寬縫重力壩及大頭壩之間的一種支墩壩，其基本斷面與其它重力壩一樣為一個(gè)三角形，但又有所區(qū)別。3 非溢流壩設(shè)計(jì)非溢流壩的設(shè)計(jì)主要任務(wù)為剖面設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算、穩(wěn)定分析及應(yīng)力分析。 放水建筑物放水設(shè)備用于在需要時(shí)放空水庫(kù)，以便對(duì)大壩進(jìn)行檢修；或?qū)ο掠窝a(bǔ)水以滿足下游用水要求。本設(shè)計(jì)選用正槽溢洪道，主要原因?yàn)椋簤屋S線右岸有一鞍形埡口，只要略節(jié)開(kāi)挖便可形成正槽溢洪道，把來(lái)水直接泄入下游龍?zhí)?，有利于減少開(kāi)挖量，降低造價(jià)；此外，該處可緊鄰右岸重力壩設(shè)置溢洪道，把水直接導(dǎo)進(jìn)下游龍?zhí)叮阌谵r(nóng)業(yè)用水，樞紐布置緊湊，設(shè)置合理。布置上根據(jù)應(yīng)用條件應(yīng)考慮盡可能滿足多種用途的需要。側(cè)槽式溢洪道的主要特點(diǎn)是：溢洪堰大致沿等高線布置，水流經(jīng)過(guò)溢洪堰后，流入與溢洪堰大致平行的側(cè)槽，然后進(jìn)入泄槽或隧洞泄往下游。泄水建筑物簡(jiǎn)述：1 河岸溢洪道河岸溢洪道分為正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道和虹吸式溢洪道等（1） 正槽溢洪道正槽溢洪道通常由引水渠、控制段、泄槽、出口消能段及尾水渠等部分組成，溢流堰軸線與泄槽軸