【正文】 基有效深度按照揚(yáng)壓力分布曲線、滲流量、出逸坡降值等不在變化時(shí)的原則確定，其有效深度的計(jì)算可參照林繼鏞主編的《水工建筑物》計(jì)算公式為：當(dāng) / ≥ 5時(shí) = 當(dāng) / ≤ 5時(shí) = 式中： —地下輪廓不透水部分的水平投影長(zhǎng)度，m； —地下輪廓不透水部分的垂直投影長(zhǎng)度，m； —從地下輪廓的最高點(diǎn)鉛直向下起算，m。③改進(jìn)阻力系數(shù)法改進(jìn)阻力系數(shù)法是利用獨(dú)立的函數(shù)將閘基進(jìn)行分段簡(jiǎn)化計(jì)算與此同時(shí)計(jì)算出各分段的阻力系數(shù)最后在將不合適的阻力系數(shù)進(jìn)行修正后再次進(jìn)行分析計(jì)算,這是一種非常綜合的計(jì)算方法，計(jì)算的精度比較其他幾種方法有所提高,是目前采用的比較多的一種方法。很難求得精確的滲流理論值。②流網(wǎng)法流網(wǎng)的繪制可以通過(guò)手繪或?qū)嶒?yàn)來(lái)完成。由它得出的滲流坡降數(shù)值，各處均相同，是平均坡降，故不能用于抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算。其成果雖為近似值，但還是比較接近實(shí)際的。最常用的直線比例法是勃來(lái)法，該法認(rèn)為滲透水頭沿著地下輪廓不透水部分（不論是垂直滲徑，還是水平滲徑）成線形減少，并逐漸消失。防滲長(zhǎng)度的復(fù)核：由L=15+10=25≥CH ==，所以滿(mǎn)足要求。水閘底板長(zhǎng)度取（～）H = ～ m，為方便布置可適當(dāng)加長(zhǎng)底板長(zhǎng)度。底板長(zhǎng)度可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定：對(duì)于砂土和砂壤土，可?。ā〩（H為上、下游最大水位差）。此次設(shè)計(jì)取齒墻為深1m，寬2m，與上下游鏈接的坡度為1:1。深齒墻與底板或鋪蓋連接處均用接縫分開(kāi)，接縫中設(shè)止水，以保證其不透水性。③齒墻作為抗滑穩(wěn)定和防滲的一個(gè)重要設(shè)施，它一般布設(shè)在水閘的上游和下游。鋪蓋與翼墻、底板之間設(shè)沉陷縫，鋪蓋在靠近底板與翼墻的部分，一般都應(yīng)加厚，做成齒墻。為了增加鋪蓋的不透水性，可在混凝土表面涂一層瀝青。②混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋當(dāng)缺乏作鋪蓋的土料時(shí)或水閘必須利用鋪蓋協(xié)助抗滑時(shí)，才采用混凝土、鋼筋混凝土鋪蓋?，F(xiàn)將水平防滲與垂直防滲的具體設(shè)備詳細(xì)說(shuō)明如下：①鋪蓋鋪蓋作為水閘主要的防滲設(shè)施，在水閘的設(shè)計(jì)中有著十分重要的作用，他一般設(shè)置在水閘的上游，主要的作用是延長(zhǎng)滲徑的距離，提高水閘的防滲強(qiáng)度。總的來(lái)說(shuō)，地下輪廓線的布置型式主要有以下四種：1：鋪蓋與板樁結(jié)合布置的型式；2：平底式，主要水平防滲設(shè)施為鋪蓋、淺齒墻等；3：雙向水頭水閘的防滲布置型式；4：平底式結(jié)合排水減壓孔。表71 允許滲徑系數(shù)值排水條件地基類(lèi)別粉砂細(xì)砂中砂粗砂中礫細(xì)砂粗礫夾卵石輕粉質(zhì)砂壤土輕粉質(zhì)砂壤土壤土粘土有反濾層13997755443117955332無(wú)反濾層～～～～～～～～7443地下輪廓線的布置方案與地基土的性質(zhì)密切相關(guān)。7水閘防滲排水設(shè)計(jì)初步擬定的水閘的防滲長(zhǎng)度需要滿(mǎn)足下公式的要求： L≥CH 式中：L—水閘的防滲長(zhǎng)度，及基本輪廓線水平段和垂直段長(zhǎng)度的總和，m ； H—上、下游水位差，m； C—允許滲徑系數(shù)，依地基土的性質(zhì)而定，當(dāng)閘基設(shè)有板樁時(shí)，可采用表71中所列規(guī)定值的小值。 ε—堰流側(cè)收縮系數(shù),b0為閘孔凈寬(m)； —中閘孔側(cè)收縮系數(shù), dz為中閘墩厚度(m)； εb—邊閘孔側(cè)收縮系數(shù)； —邊閘墩順?biāo)飨蜻吘壘€至上游河道水邊線之間的距離(m)； N—閘孔數(shù)； εz—中閘孔側(cè)收縮系數(shù),可按公式計(jì)算求得或由表43查得,但表中bs 為b0 +dz ；表63 ε值b0/≤ε由計(jì)算查表得：=，εb=，所以 ==由公式： =，反算Q。在需要的時(shí)候沖砂閘兼做泄洪閘。 在設(shè)計(jì)洪水工況時(shí)寬頂堰淹沒(méi)系數(shù)計(jì)算： = 同理在校核水位時(shí)寬頂堰淹沒(méi)系數(shù)=， 由于堰頂高程與河床高程基本相同，故為無(wú)坎寬頂堰=，流量系數(shù)m=。 = Q設(shè)/q =258/20= m = Q校/q =359/20= m B0 。 ①單寬流量的選擇過(guò)閘單寬流量的選擇,主要根據(jù)閘后河床的地質(zhì)條件,但也應(yīng)考慮上、下游水深和等因素，單寬流量的經(jīng)驗(yàn)取值見(jiàn)表62。在設(shè)計(jì)洪水工況時(shí)：e/H=≥，所以為堰流。 m m故水流為自由出流。 h=–1853= h = 1853=：,判斷流態(tài)時(shí), 參考李家星主編《水力學(xué)》一書(shū)中的公式： 當(dāng)上式成立時(shí)，為淹沒(méi)出流，否則為自由出流。上游渠道當(dāng)水深為4m時(shí)端面面積可由上下游河道橫斷面圖初步估算出式中：—下游水深，m；—計(jì)入行進(jìn)流速的堰上水頭，m；—上游過(guò)水?dāng)嗝婷娣e；—上游水深，m。具體計(jì)算數(shù)值見(jiàn)下表61。在地基強(qiáng)度滿(mǎn)足要求的條件下，底板高程定的高些，但是考慮到本工程處于覆蓋層上閘底板高程不宜過(guò)高取為▽1853m，沖沙閘兼有泄洪沖沙的作用所以其高程應(yīng)略低于河床高程取為▽1853m。本工程位于凌江上，閘前水位不高，過(guò)閘流量不大，山區(qū)河流陡漲陡落，所以采用開(kāi)敞式水閘?？蛇\(yùn)用的范圍非常的廣，它不僅試用于上、下游水位變幅不大的水閘。考慮到本次工程設(shè)計(jì)的閘址位于覆蓋層上，地質(zhì)條件不好，再加上施工的復(fù)雜性，在此我們選擇平底板結(jié)構(gòu)的寬頂堰作為下閘壩的堰型。他的優(yōu)點(diǎn)在于它十分的有利于洪水的排泄、淤積的沖砂、排污排水也是很厲害的，并且他的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單十分的反方便于施工與設(shè)計(jì)，并且他的泄流能力相對(duì)于其他的堰型來(lái)講十分的穩(wěn)定，這也是很多工程都選擇寬頂堰的一個(gè)重要原因。常用的堰型有：寬頂堰和低實(shí)用堰。在交叉處的止水片運(yùn)用柔性連接。參照《水工建筑物》第5版、張世儒《水閘》以及SL2652001《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》在閘墩中間設(shè)置鉛直止水，邊墩與翼墻間以及上游翼墻本身采用水平止水。同時(shí)還可以大大提高閘室的抗震性能。參照SL2652001《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》將順?biāo)鞣较虻姆挚p設(shè)置在閘墩上，在靠近岸墻處，為了減小岸墻以及墻后填土的不利影響，采用兩閘孔一聯(lián)。并且在工作閘門(mén)前預(yù)留一道檢修閘門(mén)的位置，方便在檢修時(shí)運(yùn)用，本工程采用一臺(tái)檢修閘門(mén)啟閉機(jī)，兩孔泄洪閘共用一道檢修閘門(mén)，由于沖砂閘寬度與泄洪閘不一樣所以各自單獨(dú)用一道檢修閘門(mén)?？紤]到平面閘門(mén)制造簡(jiǎn)單，而且安裝管理方面也十分方便，再者就是維護(hù)上也很方便。因此閘門(mén)位置的選擇是閘門(mén)布置中十分關(guān)鍵的一步。閘門(mén)在閘室中位置的確定也是一個(gè)很關(guān)鍵的步驟，因?yàn)殚l門(mén)位置的確定會(huì)對(duì)地基應(yīng)力的分布產(chǎn)生直接的影響，比如說(shuō)在后面閘室穩(wěn)定計(jì)算中對(duì)于底板形心的選擇就和閘門(mén)位置的選擇有直接關(guān)系，也就是說(shuō)它還會(huì)對(duì)閘室的抗滑穩(wěn)定也要產(chǎn)生重要影響。提及閘門(mén)，首先要考慮的事閘門(mén)形式的選擇，閘門(mén)的選擇要考慮很多因素，首先要考慮的便是下泄流量和閘孔的跨度，這是直接影響閘門(mén)選型的關(guān)鍵因素，因?yàn)榱髁康拇笮?huì)直接影響閘門(mén)的選材以及閘門(mén)強(qiáng)度剛度的確定，再加上閘孔的大小尺寸也是決定這些因素的決定性條件之一。閘墩的長(zhǎng)度與底板長(zhǎng)度一樣采用10m。其中D為閘墩的寬度，所以R=3/2=。閘墩的長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足布置工作橋、公路橋、檢修橋等的需要。底板的具體尺寸詳見(jiàn)水閘防滲設(shè)計(jì)中的布置。過(guò)去為了充分利用混凝土材料的抗壓性能，從而減薄底板的厚度，減少鋼筋的用量，節(jié)省工程投資而在堅(jiān)實(shí)或中等密實(shí)的地基上采用這種底板形式，但是其缺點(diǎn)很突出：其結(jié)構(gòu)受力不明確，計(jì)算比較復(fù)雜困難，之前采用了此種形式底板的工程失事的比較多所以目前已經(jīng)很少采用了。在實(shí)際工程中應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如平底板那么的普及，而且其受力條件十分復(fù)雜。其就跟簡(jiǎn)單、施工反方便，對(duì)于不同的地基都要一定的適應(yīng)性，所以一般情況下都采用這種形式的底板。 水閘的底板的結(jié)構(gòu)型式根據(jù)地基、泄流條件可選用平底板、低堰底板、折線底板、反拱底板結(jié)構(gòu)。因此閘室底板必須具有足夠的整體性、堅(jiān)固性、抗?jié)B性和耐久性。攔河閘閘基位于覆蓋層上，因此必須考慮防滲問(wèn)題，初步擬定采用水平鋪蓋防滲在上下游設(shè)置一定長(zhǎng)度的水平鋪蓋。考慮到泥沙的問(wèn)題所以必須在靠近進(jìn)水口那一岸設(shè)置一道沖沙閘，在必要的時(shí)候沖沙閘兼做泄洪之用。左岸階地發(fā)育，地形平緩，1856m高程為Ⅰ級(jí)階地，河谷呈不對(duì)稱(chēng)“U”型谷。區(qū)內(nèi)出露的基巖地層為黑河組上段第二層灰色薄板狀板巖與中厚層砂質(zhì)灰?guī)r互層，夾少量千枚巖及為砂巖與板巖互層夾千枚巖。接下來(lái)我們將對(duì)整個(gè)攔河閘壩的首部樞紐做一個(gè)簡(jiǎn)單基本的平面布置?；就祥l址?；就祥l址?；就祥l址。河谷左岸階地為沖洪堆積的含漂（塊）砂卵礫石層（Qal+pl），厚約60～70m。河谷左岸階地為沖洪堆積的含漂（塊）砂卵礫石層（Qal+pl），厚約50~60m。小斷層、構(gòu)造破碎帶不甚發(fā)育。河谷與巖層走向交角較大，屬斜橫向谷。左岸上部為基巖斜坡，下部為覆蓋層斜坡，右岸為基巖陡坡，河谷為不對(duì)稱(chēng)的“U”型谷?？菟诤铀鎸?0m，谷寬103m，現(xiàn)代河床偏右岸。綜上所述，本階段初擬下閘址作為推薦方案。并且上閘址對(duì)黑河電站和陵江電站運(yùn)行相互干擾較大，要求兩個(gè)電站基本同步運(yùn)行，對(duì)梯級(jí)電站的調(diào)度要求較高。從以上綜合比較可以看出，上、下閘址水頭、工程地質(zhì)條件接近，均無(wú)制約性因素；工程泥沙在通過(guò)一定工程措施后都可滿(mǎn)足規(guī)范要求。都存在壩基滲漏、繞壩滲漏和滲透變形穩(wěn)定等問(wèn)題，若采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，均具備建閘條件。 上、下閘址地形、地質(zhì)條件相似，右岸均為較陡巖石邊坡，左岸為較寬的覆蓋層坡地，均屬軟基建閘。而且盡量離Ⅰ,Ⅱ公路遠(yuǎn)一些。流量要均勻分布不能出現(xiàn)偏流的情況。還有就是過(guò)閘水利的形態(tài)，如果沒(méi)有處理好將會(huì)對(duì)閘室和下游河床以及邊坡產(chǎn)生很大的沖刷，時(shí)間長(zhǎng)了有可能直接產(chǎn)生閘壩傾覆的可能。在地基條件方面要優(yōu)先選擇天然地基土比較好的地方，地基土的土質(zhì)要盡量適合筑壩，像細(xì)沙、粉砂這類(lèi)地基容易出現(xiàn)液化現(xiàn)象要盡量避開(kāi)。他應(yīng)該從水閘的運(yùn)用要求以及功能特點(diǎn)著手，然后還要綜合考慮所處閘址的地形地貌、地質(zhì)條件、水流情況、周?chē)沫h(huán)境因素、施工管理以及后期的運(yùn)行管理等因素等，最后做出合理的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)分析，選出最理想的閘址。他的選擇將影響到閘壩工程的直接成敗，同時(shí)在造價(jià)方面他也會(huì)直接影響造價(jià)的高低，同時(shí)他還會(huì)對(duì)整個(gè)閘壩所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大影響。表34 水閘樞紐建筑物級(jí)別劃分工程等別永久性建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)別主要建筑物次要建筑物Ⅰ134Ⅱ234Ⅲ345Ⅳ455Ⅴ55 ，主要工程處于邊遠(yuǎn)山區(qū)，沒(méi)有大的城市或者人群，下游居民數(shù)量不多，所以保護(hù)對(duì)象的重要性為一般再加上所屬樞紐的等別為Ⅳ等，規(guī)模為?。?）小型，所以閘壩的工程等別可以確定為Ⅳ等，規(guī)模為小（1）小型，永久性主要水工建筑物級(jí)別為4級(jí)，次要水工建筑物級(jí)別為5級(jí)，臨時(shí)性水工建物級(jí)別為5級(jí)。平原區(qū)水閘樞紐工程的等別劃分,其等別應(yīng)按表33確定。關(guān)于羌河口水電站有關(guān)的臨時(shí)性建筑物以及永久性建筑物的具體等別劃分情況。具體分等見(jiàn)表32。()，裝機(jī)容量26MW()，為單一發(fā)電工程。3 確定樞紐等別羌河口水電站作為白水江水流域電站規(guī)劃的一庫(kù)七級(jí)方案中的第三級(jí)，是一座典型的專(zhuān)門(mén)以發(fā)電為主的低閘引水式開(kāi)發(fā)電站。礦物成份中有長(zhǎng)石、石英、基性巖屑、綠泥石、碳酸鹽、伊利石、方解石、水晶、角閃石等。多諾水庫(kù)建成后。1858m、1858m方案基本滿(mǎn)足要求，1859m方案則不滿(mǎn)足要求。年均停機(jī)沖沙次數(shù)兩個(gè)方案分別為3次、2次，低方案較高方案多，但各方案皆能滿(mǎn)足電站取水防沙要求。表 25 各汛期排沙運(yùn)用水位方案計(jì)算成果汛期排沙運(yùn)用水位（m）水庫(kù)總淤積量(萬(wàn)m3)剩余調(diào)節(jié)庫(kù)容（萬(wàn)m3）年均不定期敞泄沖沙次數(shù)（次）32 計(jì)算結(jié)果表明，隨汛期排沙運(yùn)用水位抬高，庫(kù)尾泥沙淤積高程隨之抬高，庫(kù)區(qū)總的淤積量增加。、。表 24 羌河口水電站閘、廠址設(shè)計(jì)洪水成果表位 置Qp (m3/s)P=%P=%P=%P=1%P=2%P=5%P=10%P=20%P=50%壩 址380359341311281240207174124廠 址397357325293250216181129由于羌河口電站位于多諾、黑河塘水文站之間，故閘、廠址設(shè)計(jì)洪水由多諾、黑河塘水文站的設(shè)計(jì)洪水成果按面積比內(nèi)插推求，見(jiàn)表24。根據(jù)對(duì)白水江干流（九寨溝縣段）的洪水調(diào)查情況，認(rèn)為1984年洪水為泥石流阻塞河道形成的非天然洪水，不作為歷史洪水處理；對(duì)于1948年和1987年洪水的重現(xiàn)期，由于條件所限，不能將其考證期追溯至解放前更久遠(yuǎn)年代，只能自1948年起考證，即1948年洪水為自1948年以來(lái)的首大洪水（無(wú)量，排位空缺），1987年洪水次大，重現(xiàn)期分別為59年和30年。表 23 羌河口電站設(shè)計(jì)年徑流成果見(jiàn)表時(shí) 段均值（m3/s）CV CS/CVP=10%P=50%P=90%年（5～4月）2豐水期（5～10月）2枯水期（11～4月）21987年洪水為南坪站實(shí)測(cè)系列中的首大，洪峰流量363 m3/s，在實(shí)測(cè)系列中量級(jí)突出。豐水期（5月～10月）%，枯水期（11月～次年4月）%。所以由羌河口電站閘址1966年5月～2006年4月共40年（水文年）徑流系列推算。 下閘址所在地的流量水位關(guān)系曲線如圖 21。河床左