【正文】 g(2hl)/V2=(gD/V2)1/3 g(2ll)/V2=(gD/V2)1/ 式中： 2hl－當(dāng) gD/V2=20— 250 時(shí)，為累計(jì)頻率 5%時(shí)的波高； 當(dāng) gD/V2=250— 1000 時(shí)，為累計(jì)頻率 10%時(shí)的波高； V－計(jì)算風(fēng)速， m/s。 1. 計(jì)算 正常運(yùn)用情況下的壩頂超高 Y 壩頂高程由水庫(kù)靜水位加上風(fēng)壅增水高度、壩面波浪爬高、壩體沉降量、防浪墻高及安全超高決定。 壩頂高程 壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與壩頂超高之和，應(yīng)考慮正常蓄水情況、校核洪水情況和地震情況，取其最大值。如無(wú)特殊要求，高壩的頂部寬度可選用 10～ 15m，中低壩可選用 5～ 10m。具體布置詳見(jiàn)樞紐平面布置圖附圖 5(ZF 壩址區(qū)地形圖 ) 3 壩工設(shè)計(jì) 擋水壩體斷面設(shè)計(jì) 土石壩基本剖面尺寸主要包括：壩頂高程、壩頂寬度、上下游邊坡、防滲和排水設(shè)備基本尺寸等。沿線基巖以厚層粉砂巖為主，巖石完整，透水性不大，洞頂以上巖層厚度較小。對(duì)溢洪道左側(cè)的挖邊坡要采取加固穩(wěn)定的措施。布置在左岸單薄分水嶺，沿建筑物軸線巖層傾向下游。由于導(dǎo)流洞沿線巖體透水性較大，為保證導(dǎo)流泄洪洞巖體穩(wěn)定，建議該段修建無(wú)壓洞。布置在左岸單薄分水嶺，沿洞線周?chē)鷰r石厚度大于 3 倍開(kāi)挖洞徑，出口段已避開(kāi)塌滑體的東邊界，沿線巖層、巖性主要為粉砂巖、細(xì)砂巖及礫巖，巖石較為堅(jiān)硬，堅(jiān)固系數(shù) Fk= 104Mpa,透水性較大。 樞紐布置 根據(jù)選定的壩軸線從地形、地質(zhì)、施工、運(yùn)用等方面大致確定建筑物（包括大壩、溢洪道等）的相對(duì)位置和建筑物型式，確定樞紐工程的等級(jí)及建筑物等級(jí)。冬季施工暖棚跨度小 ,移動(dòng)和升高方便，抗震性能好，抗御炸彈能力強(qiáng)，與兩岸的連接方便。 比較結(jié)果 依據(jù)原始資料，本設(shè)計(jì)土石壩為中高壩，則不適宜修建均質(zhì)壩。 心墻壩由于心墻設(shè)在壩體中部，施工時(shí)就要求心墻與壩體大體同時(shí)填筑，因而兩者相互干擾大，影響施工進(jìn)度 。 壩體內(nèi)設(shè)置專門(mén)防滲體，較于均質(zhì)壩對(duì)材料性能要求低。 土質(zhì)斜墻壩的上游壩坡較緩，防滲體的粘土用量和壩體總工程量一般要比土質(zhì)心墻壩大。 表 壩型對(duì)比分析選擇說(shuō)明表 方案 因素 均質(zhì)壩 土質(zhì)防滲心墻壩 土質(zhì)防滲斜墻壩 地形條件 多用于低壩 適用于中高壩 適用于高壩 地質(zhì)條件 適應(yīng)變形能力較強(qiáng)，對(duì)地質(zhì)條件要求低 其抗震性能和不均勻沉陷的適應(yīng) 性比心墻壩差 工程量 壩體由均一的抗?jié)B性能好的土料筑成，壩體整個(gè)斷面起防滲作用，故防滲體工程量大。斜心墻壩介于心墻壩與斜墻壩之間，同時(shí)具有兩種壩的優(yōu)缺點(diǎn)，施工難度大，多用于高土石壩，故本設(shè)計(jì)不選用此種型式。 根據(jù)防滲結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，常見(jiàn)土石壩的形式有心墻土石壩、斜墻土石壩、面板壩、均質(zhì)壩等。 灌溉發(fā)電洞及樞紐電站 基巖以厚層粉砂巖為主，巖石完整，透水性不大，洞頂以上巖層厚度較小。 溢洪 道 巖性主要為堅(jiān)硬的細(xì)砂石，溢洪道各部分的抗滑穩(wěn)定條件好。 施工條件 河道較寬，便于施工 河道較窄，施工困難 樞紐布置 導(dǎo)流泄洪洞 有一定巖石厚度，出口段避開(kāi)塌滑體的東邊界，透水性較大，巖層傾向下游，出口段節(jié)理發(fā)育，宜采取措施予以處理。下游發(fā)現(xiàn)承壓水，二、三級(jí)階地礫石層透水性與上壩線相同，左岸壩腳靠近塌滑體，對(duì)壩體穩(wěn)定不利。 左岸基巖有一條寬 200～ 250m 呈北北東方向的強(qiáng)透水帶，右岸單薄分水嶺的透水性亦很大，左右岸巖石中等透 水帶下限均可達(dá)巖面下 80m左右?；鶐r透水性從上游向下游有逐漸增大趨勢(shì)，左岸臺(tái)地黃土與基巖交界處的礫巖透水性強(qiáng)。巖基未發(fā)現(xiàn)大范圍的夾層，基巖透水性不大。下游左岸有體積約 104m3 的塌滑體，對(duì)工程布置有一定影 響。如下表所示： 表 壩軸線對(duì)比分析選擇說(shuō)明表 方案 因素 上壩線 下壩線 地形條件 壩址位于壩區(qū)中部背斜的西北，巖層傾向 QH河上游，河床寬約 300m。按照給定的資料，主要考慮上壩線和下壩線兩個(gè)方案。 按 SL2522020 中表 ，擋水建筑物（土壩、溢洪道等）的防洪標(biāo)準(zhǔn)為 500 年設(shè)計(jì)， 5000年校核。 —— —— —— —— 粘聚力 C(KPa) 20 —— —— —— —— 滲透系數(shù) K(cm/s) 1 106 1 102 —— 1 102 —— 2 樞紐布置 工程標(biāo)準(zhǔn) 樞紐等別 查《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020），根據(jù)設(shè)計(jì)基本資料可知本工程：水庫(kù)總庫(kù)容 億立方米，灌溉面積 104 萬(wàn)畝，總裝機(jī)容量 萬(wàn) KW，水庫(kù)以灌溉發(fā)電為主，結(jié)合防洪，綜合此四方面考慮，按《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522020 中表 ，確定本工程等別為Ⅱ等，規(guī)模屬于大（ 2） 型。 20186。 40186。 —— —— —— —— 穩(wěn)定滲流期 有效應(yīng)力 23186。 3 ２ . 筑壩材料物理力學(xué)指標(biāo) 表 筑壩材料物理力學(xué)指標(biāo)表 筑壩材料 壩體 壩基 土料 砂礫料 堆石 砂礫料 黃土 比重 —— —— —— 重度 濕重度 (KN/m3) 飽和重度 (KN/m3) —— 孔隙率 —— —— —— 內(nèi)摩 擦角 施工期 總應(yīng)力 10186。壩址上游均有土料場(chǎng)，平均運(yùn)距小于 。 地震烈度 6 度。 氣象、地理資料 多年平均最大風(fēng)速 9m/s，相應(yīng)于設(shè)計(jì)洪水位的吹程為 ，相應(yīng)于校核洪水位的吹程為 。 設(shè)計(jì)下泄流量 2020m3/s(其中溢洪道 815m3/s)，校核下泄流量 6830m3/s(其中溢洪道5600m3/s)。 水文、水利計(jì)算資料 設(shè)計(jì)洪水位 ，下游水位 。砂卵石下為砂巖、粉砂巖，新鮮基巖透水性不大。右岸山高坡陡，左岸岸坡較緩，對(duì)樞紐工程布置有利，筑壩在河段較窄處，上游開(kāi)闊，蓄水量大，蓄水條件好。灌溉面積 104 萬(wàn)畝，總裝機(jī)容量 萬(wàn) Kw。 關(guān)鍵詞 ：土石壩 溢洪道 水利工程 1 目 錄 摘 要 .................................................. Ⅱ 1 設(shè)計(jì)區(qū)域概況 ........................................... 2 工程任務(wù)和效益 ..................................................... 2 基本資料 ........................................................... 2 2 樞紐布置 ............................................... 3 工程標(biāo)準(zhǔn) ........................................................... 3 壩軸線選擇 ......................................................... 3 壩型選擇 ........................................................... 4 樞紐布置 ........................................................... 5 3 壩工設(shè)計(jì) ............................................... 6 擋水壩體斷面設(shè)計(jì) ................................................... 6 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) ....................................................... 9 土壩 與壩基、岸坡的連接 ............................................ 12 滲流計(jì)算 .......................................................... 12 穩(wěn)定計(jì)算 ........................................................... 16 4 泄水建筑物布置 ......................................... 20 溢洪道的布置 ....................................................... 20 溢洪道的設(shè)計(jì) ....................................................... 20 溢洪道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................... 23 參考文獻(xiàn) ................................................ 25 致 謝 ................................................. 25 2 1 設(shè)計(jì)區(qū)域概況 工程任務(wù)和效益 Z 水庫(kù)位于 QH 河干流上，水庫(kù)控制面積 4990km2，庫(kù)容 億 m3。 [保密的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議 ] 學(xué)生簽名： 時(shí)間： 2020 年 7 月 28 日 密級(jí)： （ 請(qǐng)注明密級(jí)及保密期限） Ⅱ 摘要 本設(shè)計(jì)以實(shí)例系統(tǒng)闡述了水庫(kù)土石壩水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法，通過(guò)基本資料確定工程的等別、水工建筑物級(jí)別，壩軸線的位置，壩型的選擇，剖面擬定詳細(xì)確定了壩頂?shù)膶挾?、壩頂?shù)母叱?、壩坡及平臺(tái)以及路面、排水、防浪墻、緣石等的型式和尺寸，并采用水力學(xué)法對(duì)壩體進(jìn)行了滲透穩(wěn)定分析，采用折線滑動(dòng)法對(duì) 壩坡進(jìn)行了抗滑穩(wěn)定計(jì)算，最后確定了溢洪道形式和細(xì)部尺寸。如因著作權(quán)發(fā)生糾紛，由學(xué)生本人負(fù)責(zé) ”完全認(rèn)可，并同意中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院可以以不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目 水庫(kù)土石壩水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì) 學(xué) 生