【正文】 σyu Pun2== σ1d=（1+m2)σydPdm2=（1+）= kPaσ2u= Pu= kPa σ2d= Pd= kPa2)設(shè)計(jì)洪水位σyu= kPa σyd= kPa 上游水深： m 下游水深： m = kPa Pu=+= kPa Pd=+= kPaiu=( Puσyu)n=() = kPa id=(σyd Pd) m=（）= kPa σxu= Pu iun== kPa σxd= Pd+ id m=+= kPa σ1u=（1+n2)σyu Pun2== kPa σ1d=（1+m2)σydPdm2=（1+）=σ2u= Pu= kPaσ2d= Pd= kPa3)校核洪水位σyu= kPa σyd= 上游水深： m 下游水深： = += kPa Pd=+= kPaiu=( Puσyu)n=() = kPa id=(σyd Pd) m=（）= kPa σxu= Pu iun== kPa σxd= Pd+ id m=+= kPa σ1u=（1+n2)σyu Pun2== kPa σ1d=（1+m2)σydPdm2=（1+）= kPaσ2u= Pu= σ2d= Pd=4)地震荷載作用σyu= kPa σyd= kPa 上游水深： 下游水深： = Pu=+= kPa Pd=+= kPaiu=( Puσyu)n=() = kPa id=(σyd Pd) m=（）= kPa σxu= Pu iun== kPa σxd= Pd+ id m=+= σ1u=（1+n2)σyu Pun2== kPa σ1d=（1+m2)σydPdm2=（1+）= kPaσ2u= Pu= kPa σ2d= Pd= kPa 綜上，不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)，重力壩壩體應(yīng)力符合要求第四章 溢流壩剖面設(shè)計(jì)一、泄水方式的選擇溢流重力壩既要擋水又要泄水，不僅要滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求，還要滿足泄水要求。mσyu=+(6)/722= kPa 0 σyd= kPa120 mPa地震荷載作用 SSW= kN SSM= kNmσyu=+(6)/722= kPa 0 σyd= kPa120 mPa設(shè)計(jì)洪水位 S SW= kN SSM= kN(4)壩體應(yīng)力計(jì)算（庫(kù)空）σyu=+6/722= kPa σyd= kPa 30000/4= mPa邊緣應(yīng)力iu=σyun= kPa id=σyd m= kPaσxu= iun= mPa σxd=σyd m2= σ1u=（1+n2）σyu= mPaσ1d=（1+m2）σyd= mPa 所以壩體應(yīng)力符合施工期要求。（2水平界面上的正應(yīng)力（庫(kù)空）σyd=（6/722）= mPa所以，重力壩壩基壩踵，壩址的鉛直應(yīng)力滿足施工期要求。計(jì)入地震荷載后,混凝土的容許壓應(yīng)力一般可比正常情況提高30%。；在特殊組合情況下(地震情況除外)。（2） 施工期1）壩體任何截面上的主壓應(yīng)力應(yīng)不大于混凝土的容許壓應(yīng)力（混凝土選用C30）；2）在壩體的下游面，（200kPa）的主拉應(yīng)力。（2） 施工期（100kPa）的拉應(yīng)力；2. 重力壩壩體應(yīng)力應(yīng)符合下列要求（1） 運(yùn)用期1）壩體上游面的鉛直應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力（計(jì)揚(yáng)壓力）；，h為計(jì)算點(diǎn)靜水頭。m；B—計(jì)算截面的長(zhǎng)度，m。（二）邊緣應(yīng)力的計(jì)算在一般情況下，壩體的最大和最小應(yīng)力都出現(xiàn)在壩面，所以應(yīng)該校核壩體邊緣應(yīng)力是否滿足強(qiáng)度要求。三、應(yīng)力強(qiáng)度校核應(yīng)力強(qiáng)度校核目的是為檢驗(yàn)大壩在施工期和運(yùn)用期是否滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)也是為研究、解決設(shè)計(jì)和施工中的某些問(wèn)題，如為壩體混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū)和某些部位配筋等提供依據(jù)。 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)荷載組合壩的級(jí)別荷載組合壩的級(jí)別1313k s基本組合特殊組合（1） 特殊組合（2）K’ s基本組合特殊組合（1） 特殊組合（2）（1） 正常蓄水位時(shí) SW=，SP=，SU= ks=（）（2） 設(shè)計(jì)洪水位時(shí) SW=，SP=，SU=ks=（） (3)校核洪水位時(shí) SW=，SP=，SU=ks= (4)地震荷載時(shí) 地震荷載時(shí)，靜水壓力及揚(yáng)壓力，浪壓力按正常蓄水位計(jì)算： SW=，SP=，SU= ks=() 2. 抗剪斷強(qiáng)度認(rèn)為壩體混凝土與巖基接觸良好，接觸面面積為A直接采用接觸面上的抗剪斷參數(shù)f’和c’，計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。 當(dāng)接觸面呈水平時(shí)，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)按式（)計(jì)算。選擇計(jì)算中最不利的荷載組合，即地震加速度指向上游時(shí)。m地震動(dòng)水壓力力矩MF0=F0h0== kNmMF2=F2h2== kNmMU4=0浪壓力力矩：+hz+h1%=++= m ++= m == m MPL== kNmMU2=U2L2=()= kNmMV2= PV2LV2=（）= kNmMV1= PV1 LV1== kNm(4)校核洪水位靜水壓力力矩MH1=PH1LH1=（1/3）= kNmMU3=U3L3=()= kNm揚(yáng)壓力力矩MU1=U1L1=2646()=mMH2= PH2LH2=()2/3= kNmMV1ˊ= PV1ˊLV1ˊ=()=mMU4=0浪壓力力矩：+hz+h1%=++= Lm/2++= = = MPl== kNmMU2=U2L2=()= kNmPV2= kN↓, LV2=3610,MV2= kNmPV1= kN↓, LV1=, MV1= kNm(2)正常蓄水位靜水壓力力矩PH1=→, LH1=()1/3=,MH1=PH1LH1= kNm M2=27360()=670320kN故F0 ==壩后水深10m，經(jīng)計(jì)算，θ=176。θ為建筑物迎水面與水平面的夾角。因設(shè)計(jì)的重力壩迎水面有折坡，水面以下直立部分的高度小于水深的一半，所以應(yīng)取水面與壩面的交點(diǎn)和折坡點(diǎn)的連線作為替代坡度。 =(+)/4=5. 泥沙壓力 庫(kù)容曲線 ，年入沙量331萬(wàn)噸，106m3， 108/106=100 水庫(kù)淤積緩慢，一般可不考慮泥沙淤積影響。波浪壓力Pl計(jì)算公式： = (+)/4=(2)設(shè)計(jì)洪水位： 壩前水深H=，Lm/2=HLm/2H0 所以波浪為深水波。4. 波浪壓力波浪作用使重力壩承受波浪壓力，而波浪壓力與波浪要素和壩前水深有關(guān)。 揚(yáng)壓力分布圖 3. 揚(yáng)壓力U根據(jù)規(guī)范，排水處揚(yáng)壓力折減系數(shù)：α=,將揚(yáng)壓力分成四部分，U1，U2，U3，U4。Ph的計(jì)算公式為： ()式中 H—計(jì)算點(diǎn)處的作用水頭 rw—水的容重，垂直水壓力PV按水重計(jì)算。（六） 壩底寬度：~，通過(guò)已經(jīng)確定的上下游的壩坡率，確定壩底寬為（）+（）=72m初步擬定壩體形狀剖面尺寸圖如下 重力壩實(shí)體剖面（單位：m）二 、非溢流壩穩(wěn)定分析（一） 荷載計(jì)算 計(jì)算工況選擇，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算荷載的基本組合和偶然組合，基本組合有：正常蓄水位情況，設(shè)計(jì)洪水位情況；偶然組合：校核洪水位情況，地震情況。（五）坡率確定：上游壩坡宜采用坡率N=0~，折坡點(diǎn)高程應(yīng)結(jié)合水電站進(jìn)水口，泄水孔等布置，一般起坡點(diǎn)在坡高的1/3~2/3處， ，N=。 河底高程約100m，河床覆蓋層由大塊石，卵石組成，厚度約5~6m，=（四） 壩頂寬度 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，壩頂寬度一般可取為最大壩高的8%～10%，最小尺寸宜大于2~3m，本工程壩頂有雙線公路布置的要求。正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，采用重現(xiàn)期為50 年的最大風(fēng)速17m/s，吹程D=。壩的安全加高h(yuǎn)c運(yùn)用情況壩的級(jí)別123設(shè)計(jì)情況（基本情況）校核情況（特殊情況）下面按官?gòu)d公式()~()~（）計(jì)算波高h(yuǎn)l、L、： hl=() L=(hl) () ()式中：V0為計(jì)算風(fēng)速m/s。（三） 壩頂高程 壩頂高程應(yīng)高于校核洪水位，壩頂上游防浪墻頂高程應(yīng)高于波浪頂高程，防浪墻頂至設(shè)計(jì)洪水位或校核洪水位的高差Δh，可按（）式計(jì)算。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，一般情況下，上游壩坡坡率N=0～，常做成鉛直或上部鉛直下部?jī)A向上游；下游壩坡坡率m=～；～ 倍 重力壩的基本剖面圖示 （二）實(shí)用剖面 實(shí)用剖面1 實(shí)用剖面2 實(shí)用剖面3 非溢流重力壩實(shí)用剖面 選擇實(shí)用剖面：（1）適合于地基條件較好,壩體與基巖間摩擦系數(shù)較大的情況，壩體剖面由強(qiáng)度條件控制；（2）壩體剖面由穩(wěn)定條件控制，同時(shí)有利于利用水重和布置壩體泄水孔；（3）適合于地基條件較差,壩體與基巖間摩擦系數(shù)較小的情況，壩體剖面由穩(wěn)定條件控制。第三章 各主要建筑物設(shè)計(jì)一、擋水壩剖面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：①設(shè)計(jì)斷面要滿足穩(wěn)定和強(qiáng)度要求；②力求剖面較?。虎弁庑屋喞?jiǎn)單；④工程量小，運(yùn)用方便，便于施工。（四）其他建筑物形式的選擇取水建筑物，魚(yú)道，過(guò)木建筑物。（三）水電站建筑物形式的選擇根據(jù)地形地質(zhì)條件分析河道為梯形河道，流量較大，上下游水位差較大。不設(shè)閘門(mén)的溢流孔適用于洪水量較小，淹沒(méi)損失不大的中小型工程。這種形式的溢流孔可根據(jù)洪水預(yù)報(bào)提前放水，加大蓄洪庫(kù)容，從而提高調(diào)洪能力。溢流壩孔口形式有大孔口溢流式和開(kāi)敞溢流式。所以此處不作考慮。要求圍巖具有足夠的厚度和必要的襯砌。混凝土壩一般適于經(jīng)壩體溢洪或泄洪，所以此處不采用岸邊溢洪道。用于宣泄規(guī)劃庫(kù)容所不能容納的洪水，防止洪水漫溢壩頂，保證大壩安全。 （二）泄水建筑物形式的選擇 本樞紐為實(shí)體重力壩，泄水建筑物采用為溢流壩為主，壩身泄水孔為輔常用的泄水建筑物有岸邊溢洪道，泄洪隧道，溢流壩，壩身泄水孔。因此本工程可不考慮寬縫重力壩。寬縫重力壩是在實(shí)體重力壩的基礎(chǔ)上，將橫縫擴(kuò)寬成為空腔而成的。其結(jié)構(gòu)作用清楚，施工技術(shù)容易掌握；運(yùn)行維護(hù)較簡(jiǎn)單。而在重力壩中，有實(shí)體重力壩，寬縫重力壩。拱壩的工作條件好，超載能力強(qiáng)，抗震能力強(qiáng)，但修建拱壩對(duì)地形地質(zhì)的要求較高。混凝土重力壩設(shè)計(jì)和建造的經(jīng)驗(yàn)比較豐富，安全可靠，剖面尺寸大，應(yīng)力較低，筑壩材料強(qiáng)度高，耐久性好，因而抵抗水的滲漏、洪水漫頂、地震和戰(zhàn)爭(zhēng)的能力較強(qiáng)，使用年限較長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用較低；對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)；便于施工導(dǎo)流，在施工期可以利用壩體導(dǎo)流，一般不需要另開(kāi)導(dǎo)流隧洞。土石壩能就地取材，還能適應(yīng)地形地質(zhì)條件，而且施工簡(jiǎn)單，但施工導(dǎo)流問(wèn)題難以解決，雨期施工難。 水利水電工程分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模水庫(kù)總庫(kù)容（108m3）防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)重要性保護(hù)農(nóng)田（104畝）治澇面積（104畝）灌溉面積（104畝）供水對(duì)象重要性裝機(jī)容量（104kw）Ⅰ大（1）型≥10特別重要≥500≥200≥150特別重要≥120Ⅱ大（2）型10～重要500～100200～60150～50重要120～30Ⅲ中型～中等100～3060～1550～5中等30～5Ⅳ?。?）型～一般30～515～35～一般5～1Ⅴ小（2）型～＜5＜3＜＜1注2：。 （3）水工建筑物的級(jí)別 根據(jù)水工建筑物級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)，Ⅱ等工程的主要建筑物為2級(jí)水工建筑物，所以本樞紐中擋水壩段、溢流壩段、泄水底孔壩段、電站壩段及其建筑物為2級(jí)水工建筑物，次要建筑物為3級(jí)水工建筑物。二、工程等別和建筑物級(jí)別根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》以及該工程的一些指標(biāo)確定工程等級(jí)如下： （1）各效益指標(biāo)等別 根據(jù)樞紐灌溉面積50萬(wàn)畝，判斷屬于Ⅱ等工程；根據(jù)電站裝機(jī)容量20萬(wàn)千瓦，判斷屬于Ⅲ等工程；根據(jù)保護(hù)城鎮(zhèn)的重要性，判斷屬于Ⅱ等工程。4. 壩頂有雙線公路布置的要求。2. 附屬工廠和生活建筑區(qū)壩址下游兩岸有較大的沖積臺(tái)地，地形平緩面積較大，適宜布置附屬工石