【正文】 號分區(qū)設計根據(jù)應力計算成果和大壩各部位的工作條件的不同對其強度、抗凍、抗?jié)B、抗熱、抗沖磨等各種性能提出不同要求，并確定各區(qū)的位置、尺寸，這里應注意：(1)。(4)成果分析。要求畫出計算簡圖，且盡量采用表格計算。(3) 穩(wěn)定應力計算。注：對于基本組合2和特殊組合1，溢流壩設計無浪壓力，擋水壩設計無動水壓力。特殊組合1：校核洪水位時(靜)動水壓力，揚壓力(浪壓力)，自重，泥沙壓力等。荷載組合分基本組合和偶然組合，可考慮以下幾種組合情況：基本組合1：興利水位的水壓力，揚壓力，浪壓力，自重，泥沙壓力等。對穩(wěn)定和應力的計算原理，要求論述計算方法的基本假設和所采用的公式，說明公式來源和符號意義，控制標準則根據(jù)工程等級和計算情況按有關(guān)規(guī)范規(guī)定指標選取。壩體強度驗算和壩基接觸面及深層抗滑穩(wěn)定驗算(1) 計算原理和控制標準。③閘墩尺寸的擬定：包括閘門型式選擇、工作橋、交通橋的布置及閘墩的型式、長度、高度、厚度等尺寸的擬定。堰頂過流量計算采用教材《水工建筑物》第2章的公式(267)。圖32 堰 頂 堰 面 曲 線消能方式 根據(jù)本工程的實際情況，建議采用挑流消能方式。當反弧段流速υ16m/s時可取下限，流速越大，反弧半徑也宜選用較大值。反弧段的反弧半徑R=(4~10)h，h為校核洪水位閘門全開時反弧段最低點處的水深。溢流面頂部曲線可采用WES曲線，曲線的具體形式見圖32。由開敞式溢流堰泄流能力計算公式反算得出，由設計洪水位減去堰上水頭Ho即為堰頂高程。堰頂高程 首先由調(diào)洪演算求出設計洪水位和相應的下泄流量Q。m)，校核水位時取105115m3/(s單寬流量的確定 一般首先考慮下游河床的地質(zhì)條件，在沖坑不危及壩體安全的前提下選擇合理的單寬流量。(2)溢流壩剖面擬定分三個方面的內(nèi)容①斷面尺寸的擬定：參考已建工程，初步確定堰面曲線、上下游邊坡、消能方式及尺寸等。壩體上游面建議取為鉛直面，下游壩坡根據(jù)穩(wěn)定和應力要求確定，一般在1:—1:。壩頂寬度可根據(jù)設備布置、運行、檢修、施工和交通等需要確定，并應滿足抗震、特大洪水時搶護等要求?！鱤=h1%+hz+he (3—1)式中△h——防浪墻頂與正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)；h1%——波高(m)；hz——波浪中心線與正常蓄水位或校核洪水位的高差(m)；he——安全超高，按表36計算。壩頂高程主要根據(jù)重力壩的級別、庫區(qū)風浪作用，按照混凝土重力壩設計規(guī)范確定。 (三) 壩體剖面設計內(nèi)容與要求壩體剖面設計要求作溢流壩最大壩高壩段的設計和擋水壩最大壩高壩段的設計。施工場地狹窄同 左壩址位于低山丘陵地帶。下游離建昌營~秦皇島大斷裂較近。右壩頭有F7通過。滲透性小，為天然防滲帷幕，溢洪道位于蕎麥嶺壩基為石英砂巖，巖性堅硬。Ⅲ69壩基有斷層F104通過，破碎帶寬度大，處理工程量大。左岸F122斷層通過壩肩混凝土壩基為灰?guī)r，巖性不均一，左壩頭可能漏水。工程項目多地質(zhì)條件壩基石英砂巖與板巖互層，右岸北西向大裂隙較多，壩基軟弱，夾層為泥膜。右岸山低脊薄。蕎麥嶺處天然的單薄分水嶺，是修建溢洪道或泄水洞的有利地形?？稍黾?m發(fā)電水頭。(1) 壩段比較(2) 壩線選擇 壩段地形、地質(zhì)等條件比較壩 段類 別第一壩段第二壩段第三壩段地形條件河谷較窄，適于修建混凝土壩；溢流堰底孔等泄水建筑物可放在主河床。通過對工程概況的了解以及基本資料的分析，使同學們掌握工程要點，自然條件特征，搞清楚其與工程設計和施工的關(guān)系，為以后各階段的設計工作打下基礎(chǔ)。對于低水頭工程或失事?lián)p失不大的工程，其水工建筑物級別經(jīng)論證可適當降低。確定水工建筑物級別時，如該建筑物同時具有幾種用途，應按最高級別考慮，僅有一種用途時，則按該項用途所屬級別考慮。我國常用的設計標準見附錄。(二) 設計標準為使工程的安全可靠性與其造價的經(jīng)濟合理性有機地統(tǒng)一起來，水利樞紐及其組成建筑物要分等分級，即按工程的規(guī)模、效益及其在國民經(jīng)濟中的重要性，將水利樞紐分等，而后將樞紐中的建筑物按其作用和重要性進行分級。(6)工程建設單位提供的有關(guān)使用要求和生產(chǎn)工藝等資料。(4)地質(zhì)部門提供的地質(zhì)勘察資料，對工程建設地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、巖土介質(zhì)的物理力學特性等加以描述與說明。(2)經(jīng)國家或行業(yè)主管部門批準的設計任務書。二、設計依據(jù)和設計標準(一) 設計依據(jù)我國規(guī)定，大中型水利工程建設項目必須納入國家經(jīng)濟計劃，遵守先勘測，后設計，再施工的必要程序。需要對社會經(jīng)濟現(xiàn)狀及中長期發(fā)展規(guī)劃進行全面了解，包括：人口、土地、種植面積、品種，工業(yè)產(chǎn)品、產(chǎn)量，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值，主要資源情況，文物古跡，動力、交通、投資環(huán)境等。包括：降水、蒸發(fā)、氣溫、風向、風速、冰霜、冰凍深度等氣象要素的特點，站網(wǎng)布設和資料年限。包括：水文站網(wǎng)布設、資料年限、徑流、洪水、泥沙、冰情以及人類活動對水文的影響等。包括：區(qū)域地質(zhì)、庫區(qū)和樞紐工程區(qū)的工程地質(zhì)條件，如：地層、巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地震烈度、不良地質(zhì)現(xiàn)象，水文地質(zhì)情況，巖石(土)的物理力學性質(zhì)，天然建筑材料的品種、分布、儲量、開采條件，工程地質(zhì)評價與結(jié)論。包括：工程所處的地理位置、行政區(qū)域、地形、地貌、土壤植被、主要山脈、河川水系、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在的問題等。(二)設計基本資料在制訂流域規(guī)劃和編制設計文件之前，需要進行必要的勘測、試驗和社會經(jīng)濟調(diào)查。按照國際慣例，施工圖應由施工單位或業(yè)主委托的咨詢公司負責。施工詳圖是工程施工的依據(jù)，也是工程承包或工程結(jié)算的依據(jù)。要做到投標者能根據(jù)圖紙、技術(shù)規(guī)范和工程量表確定投標報價。施工投標單位，也可據(jù)此進行投標報價和編制施工方案及技術(shù)保證措施。根據(jù)招標設計圖所確定的各類工程量和技術(shù)要求以及施工進度計劃，可以進行施工規(guī)劃并編制出工程概算，作為編制標底的依據(jù)。招標設計招標設計是在批準的可行性研究報告的基礎(chǔ)上，將確定的工程設計方案進一步具體化，詳細定出總體布置和各建筑物的輪廓尺寸、材料類型、工藝要求和技術(shù)要求等。設計單位必須嚴格保證設計質(zhì)量，承擔初步設計的合同責任。設計單位根據(jù)咨詢論證意見，對初步設計文件進行補充、修改、優(yōu)化。初步設計任務應擇優(yōu)選擇有項目相應資格的設計單位承擔，依照有關(guān)初步設計編制規(guī)定進行編制。項目可行性報告批準后，應正式成立項目法人，并按項目法人責任制實行項目管理。審批部門要委托有項目相應資格的工程咨詢機構(gòu)對可行性研究報告進行評估，并綜合行業(yè)歸口主管部門、投資機構(gòu)(公司)、項目法人(或項目法人籌備機構(gòu))等方面的意見進行審批?？尚行匝芯繄蟾?，按國家現(xiàn)行規(guī)定的審批權(quán)限報批。經(jīng)過批準的可行性研究報告，是項目決策和進行初步設計的依據(jù)。水電工程設計階段的劃分為：項目建議書、可行性研究、初步設計、招標設計、施工詳圖設計等階段。 m3/s。跌水崖水電站的10kv輸電線路從左壩肩通過，可作為該工程施工期的電源。 m3/s。水庫大壩防洪標準為50年一遇設計，相應的洪峰流量為：Q=104m3/s；500年一遇校核，相應的洪峰流量為：Q=227m3/s。其儲量12萬m3。c）砌石料，由于質(zhì)量合格的石英砂巖儲量貧乏，開采困難，建議采用長石砂巖。首選料場為烏雞灘（J2）和瑤鎮(zhèn)外貿(mào)站（J1），其次為河則溝（J9），最后為長勝彩擋（J10）料場。g）建議對下更新統(tǒng)（Q1laL）堆積的中砂層滲透變形參數(shù)進行復核。e）副壩兩端由于粗粒土均會發(fā)生繞壩滲漏和滲透變形問題，建議予以清除，中部Q1eoL+PL砂壤土較密實，滲透性極微，可按擋水層對待，直接用作壩基。d）壩基巖石從挖10m深的豎井看到，～、透鏡式，泥巖單層厚度1～2cm，呈棕色及灰色，不連續(xù)分布于砂巖中，夾層帶厚度10～50cm；～，漏水量較大；～10m深，沒有看見泥巖夾層，巖石比較完整。c）Q12eoL+PL、Q1laL地層因干裂或裂隙作用發(fā)育，存在滲漏與滲透變形問題。mb）長石砂巖易風化崩解，建議施工時復核巖體風化深度。 壩址a）壩基巖體較完整，屬Ⅳ軟巖，力學指標較低，且有透鏡狀泥巖夾層，巖體抗沖能力較差。b）在不考慮庫尾壅水和淤積抬高的水位條件下，水庫末端和左岸烏雞灘村存在浸沒問題，面積約為600畝，主要居民點為楊家圪塔村及少部烏雞灘。石料質(zhì)量評價表序 號項目規(guī)范指標西溝J4料場石盆子J7料場古今灘J8料場1濕抗壓強度40Mpa凍融后30Mpa2軟化系數(shù)3凍融損失率1%004容重5評 價抗壓強度，軟化系數(shù)偏小，巖石質(zhì)量較差。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在被當?shù)亻_采利用的除西溝（J4）料場外，還有石盆子（J7）料場與古今灘（J8）料場，巖性分別為淺藍灰色的長石砂巖與肉紅色的中細粒結(jié)構(gòu)的長石砂巖。砂料的開采條件見下表砂料場開采條件評價表料場名稱（編號）距壩址距 離（km）儲 量（萬m3）顆分室內(nèi)定名無用層厚度（m）及巖性有用層分布特征質(zhì)量優(yōu)劣相對程度有用層厚度（m）瑤鎮(zhèn)外貿(mào)站（J1）細砂～中厚邊薄的透鏡體式優(yōu)良烏雞灘（J1）細砂～窩狀線裝分布，可利用的有五塊最優(yōu)～河則溝（J9）細砂～窄條帶狀分布，厚度較穩(wěn)定最優(yōu)～長勝彩擋（J10）細砂～中厚邊薄的透鏡體式較差～，滿足2倍以上設計用量。對可研階段勘察的烏雞灘料場作了詳查。兩料場均分布于壩區(qū)禿尾河左岸，交通方便。故瑤鎮(zhèn)水庫初設階段新選擇了4個料場，其中砂料、石料各兩個料場。由于該層屬極弱透水層，可不作防滲處理，但其上部覆蓋層，為了減少繞壩滲漏量，保證下游風積砂層的滲透穩(wěn)定性應作截滲處理。 壩基工程地質(zhì)條件評價壩基范圍內(nèi)所有砂土均屬弱透水性，存在繞壩滲漏與滲透變形問題應予以處理。副壩線地下水埋藏于基巖中，～，向河床排泄，一般埋深大于15m。⑸　兩岸泥巖形成的層間軟弱夾層帶，因其更易風化崩解，在砂巖中形成風蝕穴，因此建議開挖回填混凝土。⑶　巖體抗沖能力較差，對受沖刷的巖體應采取必要的防護措施。下部的半膠結(jié)細砂，屬中等透水性，蓄水后將會發(fā)生繞壩滲漏，同時飽水狀態(tài)的抗滑能力差，不利壩肩穩(wěn)定，建議清除，將基礎(chǔ)置入基巖約1m左右。m，屬極微透水層。d）巖體的滲透性根據(jù)壩段區(qū)27個鉆孔，47段壓水試驗資料得知，基巖單位吸水率ω≤c）巖石物理力學性質(zhì)試驗成果表明，長石砂巖吸水性大，強度低，易軟化。但根據(jù)探槽、坑探揭露發(fā)現(xiàn)其次生裂隙較發(fā)育，不宜直接作為壩肩基礎(chǔ)。 砌石壩基巖土體試驗指標與評價 巖體試驗指標a） Q12eoL+PL黃土狀壤土該層已鈣化，主要分布于兩壩肩。壩基巖體屬較完整的軟巖，質(zhì)量分級屬Ⅳ類。傾角86176。傾角88176。⑶ 裂隙少：發(fā)現(xiàn)的兩組剪切裂隙位于左岸神廟處，間距一般為1～。環(huán)境水對砼無腐蝕性。兩岸地下水位高于河水并補給河水。兩壩肩覆蓋層為下更新統(tǒng)的鈣化黃土狀壤土與半膠結(jié)細砂，呈不對稱分布，右岸厚約3m。基巖出露高程，～；右岸基巖高程1152m。不具備庫區(qū)水庫誘發(fā)地震的地質(zhì)和構(gòu)造環(huán)境。～。右岸河床至坡頂，均為全新統(tǒng)風積沙，坡角最大45176。～10176。滲漏量估算：庫區(qū)滲漏的主要通道位于右岸，約占該河流常流量（3m3/s）%。庫區(qū)滲漏除古河道為主要途徑外，其它岸坡因地下水位較高，產(chǎn)生滲漏的可能性很小。經(jīng)過地質(zhì)勘測發(fā)現(xiàn)庫區(qū)兩岸均埋藏有禿尾河的古河道，古河道由左岸北東向穿過禿尾河，環(huán)繞右岸，于下游的神樹溝流出庫區(qū)。左岸庫岸邊地下水位高程為1157~1168m，沙丘地下水位估計高于正常蓄水位，產(chǎn)生滲漏的水動力條件較差，因此滲漏的可能性小。 d) 沙丘沉積物：巖性為中細砂，厚度不等，在本地區(qū)廣泛分布。右岸發(fā)現(xiàn)三處較大古河道進口，基巖埋藏較深。巖石為長石砂巖，較完整。左右，蓄水后存在塌岸問題，集中在壩址上游200～900m范圍內(nèi)。不存在塌岸問題。3 地質(zhì)左岸岸坡平緩，一般坡角為5176。表1—1 瑤鎮(zhèn)水庫洪峰、洪量頻率計算成果表頻 率（%）1210/3510洪 峰 流 量（m3/s）267227177139104796236一日洪水總量（萬m3）4914113102381711189449三日洪水總量（萬m3）756643499393296224179106瑤鎮(zhèn)水庫屬沙漠水庫，河水主要由沙漠