【正文】 同，故為無(wú)坎寬頂堰 ? =，流量系數(shù) m=。 設(shè)0L = Q 設(shè) /q =258/20= m 校0L = Q 校 /q =359/20= m 故閘室總凈寬 B0 。 ① 單寬流量的選擇 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 18 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 。 2 20 ????? gVhH ?上m ?? 0 ?? Hs ＜ m 故水流為自由出流。 h上 =– 1853= h下 = 1853= 上游水位當(dāng)水深為 A： 2m2262 ???? ）（A , 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： 0s H＞ 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2m1662 42360 ???? ）（A sAQV / 625 80 ??? 式中： sh — 下游水深， m； 0H — 計(jì)入行進(jìn)流速的堰上水頭， m； A — 上游過(guò)水?dāng)嗝婷娣e 2m ； 上h — 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 SL2652021《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 SL2652021《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(xiàn)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?？紤]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。 基本同上閘址。 基本同上閘址。 基本同上閘址。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。枯水期河水面寬 10m，取水位 ，谷寬 103m，現(xiàn)代河床偏右岸。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 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邆浣ㄩl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 Ⅰ 1 3 4 Ⅱ 2 3 4 Ⅲ 3 4 5 Ⅳ 4 5 5 Ⅴ 5 5 考慮到下閘址位于陵江鄉(xiāng)吊壩村上游約 ，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?。?1）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。水庫(kù)正常蓄水位 ，總庫(kù)容 m3( m3)，裝機(jī)容量 26MW( 萬(wàn) KW)，為單一發(fā)電工程。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 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，陵江入庫(kù)的懸移質(zhì)顆粒級(jí)配最大粒徑 ，中數(shù)粒徑 。 1858m、 1859m 兩個(gè)方案調(diào)節(jié)庫(kù)容淤積量分別為 m m3，剩余調(diào)節(jié)庫(kù)容分別為 m m3，從長(zhǎng)期保持電站調(diào)節(jié)庫(kù)容 萬(wàn) m3的要求來(lái)看， 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） 3 2 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。本階段初擬汛期排沙運(yùn)用水位 、 兩個(gè)方案進(jìn)行比較。 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 380 359 341 311 281 240 207 174 124 廠 址 397 357 325 293 250 216 181 129 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 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/CV P=10% P=50% P=90% 年（ 5～ 4月） 2 豐水期（ 5～ 10月） 2 枯水期（ 11～ 4月） 2 1987 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）水量為全年的 %，枯水期（ 11月～ 次年 4月）占年徑流的%。所以由羌河口電站閘址 1966 年 5月～ 2021 年 4月共 40年（水文年）徑流系列推算，閘址處多年平均流量為 ，折合年水量 m3，多年平均年徑流深 。 下閘址所在地的流量 水位關(guān)系曲線(xiàn)如圖 21。 河床左岸階地為沖洪堆積的含漂（塊）砂卵礫石層，厚約 60～ 70m，結(jié)構(gòu)密實(shí)；右岸 1880m高程以上基巖裸露，坡腳分布有崩坡積塊碎石土，厚度較小，一般厚約 5～ 8m，結(jié)構(gòu)較松散；河床覆蓋層為含漂（塊）砂卵礫石層。右岸谷坡陡峻，平均坡度 60～ 65176。 下閘址 下閘址位于陵江鄉(xiāng)吊壩村上游約 ，現(xiàn)代河床偏右岸，河道彎曲呈“ S”型，河流總體流向自 N向 S，河谷總體上與地層走向呈大角度相交，屬斜橫向谷。河谷左岸階地為沖洪堆積的含漂（塊）砂卵礫石層，厚約 50~60m，結(jié)構(gòu)較密實(shí)；右岸大多基巖裸露，僅坡腳分布有崩坡積塊碎石土，厚度較小，一般厚約 5～ 8m，結(jié)構(gòu)較松散；河床覆蓋層為含漂（ 塊）砂卵礫石層。 W/NE∠ 65～ 75176。右岸谷坡平均坡度 00 60~50 ，山體雄渾且較厚，基巖基本裸露；左岸屬于階地發(fā)育，地形比較平緩，在 1860m 高程處為Ⅰ級(jí) 階地， 1865m高程以上基本為覆蓋層斜坡，坡度為 00 40~30 ，河谷為不對(duì)稱(chēng)的“ U”型河谷。 表 11 壩址區(qū)覆蓋層物理力學(xué)參數(shù)建議值表 分 類(lèi) 名 稱(chēng) 天 然 密 度 允許承 載 力 壓 縮 模 量 滲 透 系 數(shù) 抗剪指標(biāo) 允許比降 凝聚力 摩擦角 ρ d F［ R］ ES k c φ g/cm3 KPa MPa cm/s MPa 度 ③層 塊碎石土（ Qcol+dl） 200～ 250 20～ 30 101 0 25～ 27 ～ ②層 現(xiàn)代河床含漂砂卵礫石層（ Qal） 300～ 350 30～ 40 101 0 28～ 30 ～ ①層 含漂砂卵礫石層（ Qal） 500～ 600 50～ 60 102 0 30～ 32 ～ 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 上閘址 上閘址地處陵江鄉(xiāng)的吊壩村上的游大約 2km 左右，現(xiàn)代的河床偏右岸，河道彎曲呈典型的“ S”型，河流流向由 N 00 60~40 W折向近西北方向，河谷總體上看與地層走向呈小角度相交，屬斜縱向河谷。河床覆蓋層較深（上閘址最大厚度 60m，下閘址最大厚度 ）。上閘址處于黑河廠房的上游大