【正文】 此，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后選定單寬流量 q=28m3/(s 則堰頂寬 b=Q/q=588/28=21m 由 Hd=(~) H 校 ， 取 Hd= H 校 即 Hw / Hd= 查圖 3 可得 m=＜ ，滿足要求。 根據(jù)公式 Q=ε1σsmnb g2 H3/2 ， 式中： ε1： 側(cè)收縮系數(shù)，與邊墩、閘墩及閘墩頭部的型式、堰孔的數(shù)目、堰孔的尺寸、全 大大大大的 水頭等有關(guān)， ε1=； σs： 淹沒系數(shù)，為自由出流 σs=1； n： 堰孔數(shù)，本設(shè)計中為 1； m： 流 量系數(shù)，由計算得出 m=； b： 堰頂寬，由計算得出 b=21m； g取 。 二、孔口尺寸擬定及設(shè)計洪水位、校核洪水位的確定 （一） 堰頂高程的擬定 因為是開敞式溢流壩身泄水，并無調(diào)節(jié)等要求，因此堰頂高程就是正常蓄水位高程，即為 。m)，按渲泄最大洪水時的流量 Q 校 =588m3/s 考慮，得到溢流前沿寬度為： L=Q 校 /q=588/28=21m 4 （三） 設(shè)計洪水位、校核洪水位的計算 原理： 試算法。 與資料給的 設(shè)計洪水（ 2%） Q 設(shè)=450m3/s 比較，誤差不超過 1%即可。由 確定工程等級過程推求得校核洪水位為 Z 校 =。故選定方案 四 作為設(shè)計依據(jù)。 推求設(shè)計洪水位： Z 設(shè) =+=。 防浪墻頂高程 =設(shè)計洪水位 +△ h 設(shè) 防浪墻頂高程 =校核洪水位 + △ h 校 其中設(shè)計洪水位、校核洪水位已計算得出，只需求 △ h 即可。 5 表 5 安全加高 hc 運用情況 壩的級別 1 2 3 設(shè)計情況（基本情況） 校核情況（特殊情況） 根據(jù)官廳水庫公式求 h1%、 hz： 設(shè)計情況 ① 高： hl=*V05/4D1/3=*275/4*31/3= 由于 gD/Vo2=*3000/152= 在（ 20， 250） 之間，故為累計頻率為 5%的波高。 （二） 建基面高程 的確定 根據(jù)該壩的地形地質(zhì)條件，建基面可設(shè)在弱風化處，在高程為 85m~86m 附近，該設(shè)計取建基面高程為 （三） 壩頂寬度的確定 根據(jù)《混凝土重力壩規(guī)范》 SDJ2178，壩頂寬度應根據(jù)設(shè)備布置運行檢修施工和交通等需要確定，并應考慮抗震特大洪水時搶護以及其他特殊要求。常態(tài)混凝土壩壩頂最小寬度為3m，碾壓混凝土壩為 5m。根據(jù)寧村水庫工程地質(zhì)條件，初擬n=， m=。 下游起坡點 起坡高程可按基本三角形頂點約在正常蓄水位以上擬定，且低于壩頂高程。 J 點為下游壩坡坡面延長線與上游面交點 。（壩頂高程為 ，正常蓄水位為 ，建基面高程為 86m。 FI=AHAF== 重力壩底寬 DE DE=DH+HE=*+4+*= 圖 1 擋水壩計算簡圖 （五） 壩面優(yōu)化 通過電算對比分析，可知最優(yōu)方案為：上游起坡高程： 105m；上游坡比： ；下游起坡高程： 125m；下游坡比： ；壩頂寬度： 4m。設(shè)計要求：⑴有較高的流量系數(shù)，泄流能力大；⑵水流平順，不產(chǎn)生不利的負壓和空蝕破壞；⑶體形簡單、造價低，便于施工。 7 ②堰頂曲線段 WES剖面堰頂曲線如右圖。這樣做可使堰頂曲線與堰上游面平滑連接，改善了堰面壓強分布，減小了負壓。 R1==*= R2==*= R3==*= 三段復合圓弧水平坐標值： =*= =*= =*= 豎直坐標值為： y1=， y2=， y3= ② 下游曲線段 該剖面堰頂 O1點下游的曲線由公式 (y/Hd)=k(x/Hd)n計算，式中系數(shù) k 及指數(shù) n 決定于堰上 游面的坡度，取 k=， n=，代入上述公式得： = 式中的 Hd為不包括行近流速水頭的剖面設(shè)計水頭， Hd=。由于 溢流壩與擋水壩銜接部分有導墻連接，從工程實用 和 經(jīng)濟等方面綜合考慮，擬定下游直線段的坡度 m2=。=*(*m2)=*(*)= 求得： xA=， yA=，即 A(， )。根據(jù)DL5108— 1999《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：對于挑流消能，R=(4~10)h。 查圖 2 下游水位 ~流量關(guān)系曲線， 校核洪水 （ %） 下，Q=588m3/s 時的下游水位為 94m。則有挑砍高程為 94+1=95m。當流速小于 16m/s 時，取下限；流速大時，宜采用較大值。 ⑤ 下游直線段 由③知， 下游直線段 與壩頂曲線和下部反弧段 相切，其與曲線段交點 A(， )， 坡度 與非溢流壩段的下游坡相同，取 m2=。 ~25176。 因為下游直線段與反弧段相切，且坡率為 ， 由此計算出 ∠ BO2C=tan1(1/)=176。 從而使 上游直線段，堰頂曲線段、下游曲線段、下游直線段以及反弧段得以確定。 計算挑距和下游沖刷坑深度 ① 挑距的計算 水舌挑射距離是按水舌外緣計算，其估算公式為 ])(2s i nco sco ss i n[1 21221121 hhgvvvgL ???? ???? 式中： L 為水舌挑距， m； g 為重力加速度， m/s2； v1 為坎頂水面流速， m/s 約為鼻坎處平均流速的 倍； θ為挑射角度，本設(shè)計為 20176。 v1=v=h1=h= h2=9589=6m 9 L=1/{+*[+2*(+6)]1/2}= ②下游沖刷坑深度的計算 關(guān)于沖刷坑深度，目前還沒有比較精確的公式，可按下式進行估算： t k=α 式中： t k 為水墊厚度，自水面至沖刷坑的距離， m； q 為單寬流量， m3/(s q=28m3/(s最終確定最優(yōu)方案為： 表 7 大壩剖面優(yōu)化最優(yōu)方案（單位： m） 壩段 最優(yōu)方案 擋水壩 建基面高程 86 壩頂高程 上游起坡高程 105 上游坡率 下游起坡高程 125 下游坡率 壩頂寬 4 壩底寬 39 溢流壩 建基面高程 86 堰頂高程 上游起坡高程 105 上游坡率 反弧半徑 下游坡率 坎頂高程 95 壩底寬 六、 工程量與 開挖量計算 根據(jù)地形圖以及各壩段在地形圖中的位置，繪出各壩段開挖線，計算開挖面積，近似取壩段左右兩斷面的開挖面積的平均值為該壩段的開挖面積。 STABILITY ANALYSIS OF GRAVITY DAM ********** BY WCT ************ STRESES amp。30118 ************* DSBZCJH1 !PR: GRAVITY DAM trubasic By WCT READ YT,YF,T0,YU,NU,YD,ND DATA ,86,4,.2,.8 READ Y8,Y9,VZ,FD DATA ,27,3 READ Y3,Y4,VF DATA ,94,15 READ RD,YN,RN,NF,UT,UH DATA 24,92,.7,20,6,.25 READ F,FF,FC,RC,YC DATA .7,1,500,14300, READ YG,XG DATA 89,6 NEW SPECIFICATION CONDITION 1 CONDITION 2 CRITICAL STATE LEFT RIGHT LEFT RIGHT Yv*(CP)=1/rd*(f*W/rf+C*A/rc) 12182 14943 13039 14134 [kN] Yv*(W/B6M/B2)(1+m2)=1/rd*(fc/rm) 1330 5296 1506 5296 [kPa] (W/B+6M/B2)=0 300 0 53 0 [kPa] 15 **** STRESES amp。 SLIDING ON BASE Yu= [m] Nu= .2 Yd= [m] Nd= .8 To= 4 [m] WETHOUT UPLIFT INCLUDING UPLIFT CONDITION Syu [kPa] Syd [kPa] Syu [kPa] Syd [kPa] k Kc 1 519 538 300 532 2 320 756 53 713 .99 Tb = [m] VOLUME OF DAM 799 m3 STRESES OF DAM ( WETHOUT UPLIFT ) CONDITION 1 : Y1= [m] Y2= 90 [m] Y= 86 [m] P= [kN] W= [kN] M= [kNm] Xa [m] Sy [kPa] Sx [kPa] Ss [kPa] S1 [kPa] S2 [kPa] Fs1 538 358 399 856 39 30 535 359 365 823 72 20 530 368 274 735 163 10 526 385 162 632 279 0 521 411 28 527 404 519 422 20 523 418