【正文】 圖解法調(diào)洪計(jì)算表調(diào)洪計(jì)算表(P=1%)時間t（h）入庫流量Q(m3/s)平均入庫流量(m3/s)V/△t+q/2 (m3/s)q(m3/s)庫水位Z（m）0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 經(jīng)以上計(jì)算，將設(shè)計(jì)和校核洪水過程線和下泄流量過程線畫在同一張圖紙上（見圖26以及圖27），可以發(fā)現(xiàn)兩線交點(diǎn)為qt曲線的最高點(diǎn)，此最高點(diǎn)就是下泄最大流量，依據(jù)此流量在qz曲線中查出相應(yīng)的水位即為設(shè)計(jì)或校核水位高程。/s，對應(yīng)上游水位z=。/s，對應(yīng)上游水位z=。綜合考量之后，我決定選擇方案四。重點(diǎn)是選擇較理想的趾版線位置，使趾版地基盡量置于堅(jiān)硬、非沖蝕性和可灌的巖基上，盡量避開斷裂發(fā)育、強(qiáng)烈風(fēng)華、夾泥、巖溶等不利地址因素，使趾板開挖量和趾板地基處理工作量減少。壩型選擇應(yīng)綜合考慮下列因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定：1．壩址區(qū)河勢地形、壩址基巖、覆蓋層特征及地震烈度等地形地質(zhì)條件；2．筑壩材料的種類、性質(zhì)、數(shù)量、位置和運(yùn)輸條件；3．施工導(dǎo)流、施工進(jìn)度與分期、填筑強(qiáng)度、氣象條件、施工場地、運(yùn)輸條件和初期度汛等施工條件；4．壩高：高壩多采用土質(zhì)防滲體分區(qū)壩，低壩多采用均質(zhì)壩，條件合適時宜采用混凝土面板堆石壩；5．樞紐布置、壩基處理以及壩體與泄水、引水建筑物等的連接；6．運(yùn)行條件：如對滲漏量要求高低，上、下游水位變動情況，分期建設(shè)等；7．壩及樞紐的總工程量、總工期和總造價。從地質(zhì)條件看不宜修建拱壩。較高的混凝土重力壩也要求建在巖石地基上。 樞紐總體布置本設(shè)計(jì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地址以及水文等多方面的因素，最終選定樞紐的建筑物組成為：1．擋水建筑物：面板堆石壩2．泄水建筑物：河岸溢洪道3．水電站建筑物：包括引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、電站廠房、開關(guān)站等。2．泄水建筑物——河岸溢洪道泄洪采用河岸溢洪道方案，溢洪道布置在大壩右岸。影響土石壩壩型選擇的因素很多，最主要的是壩址附近的筑壩材料，還有地形地質(zhì)條件、氣候條件、施工條件、壩基處理、抗震要求等。本設(shè)計(jì)限于資料只作定性分析確定土石壩壩型選擇。塑性斜墻壩（用砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩體的上游做斜墻）的斜墻與壩殼兩者施工干擾相對較小，工期較短，但對壩體、壩基的沉降比較敏感，抗震性能較差，易產(chǎn)生裂縫；塑性心墻壩（用砂礫料作為壩殼，以粘土料作防滲體設(shè)在壩剖面的中部做心墻）與斜墻壩相比工程量相對較小，適應(yīng)不均勻變形，抗震性能較好，但要求心墻粘土料與壩殼砂礫料同時上升，施工干擾大、工期長。鑒于該河流本流域大部分為山嶺地帶，山脈、盆地相互交錯于其間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很多，但多為小的山區(qū)河流，地表大部分為松軟沙巖、頁巖、玄武巖及石灰?guī)r的風(fēng)化層，汛期河流含沙量較大，沖積層較厚，兩岸有崩塌現(xiàn)象。大壩剖面輪廓尺寸包括壩頂高程、壩頂寬度、上下游壩坡、面板和趾板設(shè)計(jì)等。涉及的壩頂高程是針對壩沉降以后的情況而言的，因此，竣工時的壩頂高程應(yīng)預(yù)留足夠的沉降量。 壩頂高程在水庫正常運(yùn)用和非正常運(yùn)用期間的靜水位以上應(yīng)當(dāng)有足夠的超高，以保證水庫不漫頂，其超高值△h由下式而定： （31）式中：△h——壩頂在水庫靜水位以上的超高，m； R——最大波浪在壩坡上的爬高，m； e——最大風(fēng)浪引起壩前壅高，m； A——安全超高，m。 ——的表達(dá)式如下： （35） （36） （37）擬取定m=，經(jīng)計(jì)算得=453，則取累積頻率10%的波高。壩頂高程的計(jì)算：：=+++=：=270+++=：=+++=。2. 壩頂寬度壩頂寬度主要取決于交通、運(yùn)行、施工、構(gòu)造、抗震、防汛及其他特殊要求。當(dāng)壩頂有交通要求時，其寬度應(yīng)按照道路等級要求遵照交通部門的有關(guān)規(guī)定來確定。綜合考慮各因素，本設(shè)計(jì)方案壩頂寬度采用8m。壩坡的確定，常需綜合考慮壩型、壩高、壩的等級、壩體及壩基材料的性質(zhì)、所承受的荷載、施工和運(yùn)用條件等因素。在滿足穩(wěn)定要求的前提下，應(yīng)盡可能使壩坡陡些，以減少壩體工程量。所以當(dāng)材料相同時，上游坡常比下游坡緩，對于同一側(cè)的壩坡，水下部分常比水上部分緩，鋼筋混凝土面板堆石壩比土壩陡。設(shè)置馬道有利于壩坡穩(wěn)定，防止壩面沖刷，便于觀測和檢修、設(shè)置排水設(shè)備，也可作為交通之用。一、壩體材料分區(qū)原則 壩體中應(yīng)有暢通的排水通道且壩料之間應(yīng)滿足水力過渡的要求，各區(qū)壩料的透水性宜按水力過渡要求從上游向下游增加，下游堆石區(qū)下游水位以上的壩料不受此限制；壩軸線上游側(cè)壩料應(yīng)具有較大的變形模量且從上游到下游壩料變形模量可遞減，以保證蓄水后壩體變形協(xié)調(diào)，盡可能減小對面板變形的影響，從而減小面板和止水系統(tǒng)遭到破壞的可能性；充分合理利用樞紐的開挖料，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。三、壩體填料設(shè)計(jì)（1A）（細(xì)粉砂鋪蓋區(qū)）面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求100m以上的高混凝土面板堆石壩，在面板下部的上游側(cè)設(shè)置上游鋪蓋區(qū)，而本設(shè)計(jì)壩體高度為73m屬于中壩，因此不需設(shè)專門的上游鋪蓋區(qū)。同時，墊層與面板直接接觸，墊層本身在水壓力作用下產(chǎn)生的變形對面板影響更大，故還應(yīng)具有盡可能大的變形模量；為使墊層具有一定程度的臨時面板作用，以擋汛期洪水，還需有低透水性。墊層料由壩址上游約200m處正開采的新鮮灰?guī)r巖料和碎石加工而成。 g／cm3，孔隙率1520%，滲透系數(shù)K=1104cm／s，允許滲透坡降J＞70。為了改善壩體與岸坡的連接， H（H為該處作用水頭）。同時對縫頂粉細(xì)砂、粉煤灰等能起到反濾作用。要求過渡區(qū)材料具有較高的密實(shí)度和較大的變形模量，同時還應(yīng)具有防止墊層內(nèi)細(xì)顆粒流失的反濾作用，并保持自身抗?jié)B穩(wěn)定性。（3B）位于壩軸線上游部位，對于主堆石區(qū)，堆石級配最大粒徑不得超過壓實(shí)層厚度和小于5mm 顆粒含量不宜大于20%。為新鮮灰?guī)r料。／cm3，孔隙率20%， cm。級配連續(xù)，最大粒徑800mm，小于5 mm的顆粒含量小于35%， mm的顆粒含量小于5%。（3D）下游護(hù)坡保護(hù)壩體下游坡面，增強(qiáng)壩體的抗滑穩(wěn)定性。、趾板設(shè)計(jì)面板是堆石壩防滲系統(tǒng)的重要組成部分，長期在高水力梯度作用下工作，因此混凝土面板應(yīng)具有較高的防滲性能，抗?jié)B標(biāo)號一般不低于W6。一般可采用28天強(qiáng)度為20MPa的混凝土。最終取t=+。單塊面板寬度通常為12m，本設(shè)計(jì)中單塊面板寬度采用12m。面板宜采用單層雙向鋼筋，鋼筋宜置于面板截面中部，％～％，水平向配筋率可少于豎向配筋率。所以本大壩面板混凝土強(qiáng)度等級為C25；面板混凝土的抗?jié)B等級應(yīng)為W10。面板混凝土應(yīng)采用二級配骨料，石料最大粒徑應(yīng)不大于40mm。5. 面板混凝土防裂措施（1） 面板建基面應(yīng)平整，不應(yīng)存在過大起伏差、局部深坑或尖角，側(cè)模應(yīng)平直。（3）面板混凝土宜在低溫季節(jié)澆筑，混凝土人倉溫度應(yīng)加以控制，并加強(qiáng)混凝土面板表面的保濕和保溫養(yǎng)護(hù)，直到蓄水為止，或至少90d。（5），應(yīng)采取專門措施進(jìn)行處理。1．趾板布置設(shè)計(jì)(1) 趾板寬度：巖石地基上的趾板寬度按容許水力梯度確定。(2) 趾板厚度：根據(jù)《混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：巖基上趾板厚度可小于其連接的面板厚度。(3) 趾板上游面垂直于面板底面的高度a：，因此，取a=1m。根據(jù)水工設(shè)計(jì)規(guī)范，趾板混凝土可采用與面板混凝土一樣的標(biāo)準(zhǔn)。所以本大壩趾板混凝土強(qiáng)度等級為C25；趾板混凝土的抗?jié)B等級應(yīng)為W10。趾板混凝土應(yīng)采用二級配骨料，石料最大粒徑應(yīng)不大于40mm。趾板宜采用單層雙向鋼筋，%～%。趾板應(yīng)用錨筋與基巖連接，錨筋參數(shù)可按經(jīng)驗(yàn)確定。4．趾板分縫設(shè)計(jì)目前有些工程沿趾板長度方向在一般地段不設(shè)永久伸縮縫，施工縫間鋼筋穿過，不設(shè)止水，可簡化周邊縫結(jié)構(gòu)，方便施工。為加強(qiáng)趾板與基礎(chǔ)的連接，保證趾板在固結(jié)和帷幕灌漿壓力及其它外力作用下的穩(wěn)定，并組成完整封閉的防滲系統(tǒng)，趾板用錨桿錨固在基巖上，錨桿直徑為28mm，深入基巖錨固深度5m，孔、呈梅花形布置。參照已建工程經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合施工要求和設(shè)計(jì)規(guī)范，并將插入基巖1m。大壩分周邊縫、面板垂直縫、面板與趾板間水平縫、防浪墻沉降縫和施工縫等。周邊縫容易成為滲漏通道，是面板壩最重要的接縫。本次設(shè)計(jì)中，大壩應(yīng)設(shè)底部銅止水片，并可在縫中部或縫頂部設(shè)一種止水。底部銅止水片、中部PVC或橡膠止水帶、縫頂柔性填料應(yīng)自成封閉的止水系統(tǒng)，或?qū)⒅胁恐顾畮Ш晚敳咳嵝蕴盍线B接至垂直縫的銅止水片上，實(shí)現(xiàn)封閉。周邊縫內(nèi)部應(yīng)設(shè)置瀝青浸漬木板或其他有一定強(qiáng)度的填充板。每一條塊從上到下為一整體結(jié)構(gòu)，便于面板澆筑時采用滑模施工。大壩面板只設(shè)垂直縫，不設(shè)水平縫，在兩壩肩附近的面板內(nèi)設(shè)張性垂直縫，其余部分的面板內(nèi)設(shè)壓性垂直縫，垂直縫內(nèi)不設(shè)填充料，縫面應(yīng)涂刷薄層瀝青乳劑，應(yīng)垂直于周邊縫布置。壓性垂直縫底部設(shè)銅片止水；張性垂直縫底部設(shè)銅片止水，縫頂設(shè)柔性止水。第4章 壩體計(jì)算 概述一、滲流分析計(jì)算目的土石壩滲流分析的目的有：①確定壩體的浸潤線的位置，為壩體的穩(wěn)定分析和布置觀測設(shè)備提供依據(jù)；②確定壩體與壩基的滲透流量，以估算水庫的滲漏損失；③確定壩體和壩底滲流區(qū)的滲透坡降，檢查產(chǎn)生滲透變形的可能性，以便采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?。分析方法主要有流體力學(xué)法、水力學(xué)法、流網(wǎng)法和實(shí)驗(yàn)法。此法立論嚴(yán)謹(jǐn)，但只在幾種很簡單的邊界條件下才有精確的理論解，在邊界條件比較復(fù)雜的實(shí)際工程中難于應(yīng)用。但此法計(jì)算簡單，所確定的浸潤線、平均流速、平均坡降和滲流量等，一般也能滿足工程設(shè)計(jì)要求的精度，所以在實(shí)際工程中應(yīng)用廣泛。試驗(yàn)方法很多，最常用的是電模擬法，利用滲流場和電流場在數(shù)學(xué)上和物理上具有相似性，即都滿足拉普拉斯方程，從而用電流模擬滲流，用電壓模擬滲流水頭，便可求解滲流問題。對中小型工程的土壩通常只用水力學(xué)法進(jìn)行滲流分析。 滲流計(jì)算一、計(jì)算原理選擇水力學(xué)方法解堆石壩滲流問題。根據(jù)壩內(nèi)各部分滲流狀況的特點(diǎn)，將壩體分為若干段，應(yīng)用達(dá)西定理近似解土壩滲流問題，計(jì)算假定任一鉛直過水?dāng)嗝鎯?nèi)各點(diǎn)滲透坡降均相等。由水流連續(xù)條件q1=q2聯(lián)立求解上兩式可求得 （43）式中： （44） （45） （46） K、K0、KT——分別為壩身、面板和砼防滲墻、地基的滲流系數(shù)，其值見下表： 表41 滲流系數(shù)面板與砼防滲墻K0壩身堆石K基巖KT滲流系數(shù)K（cm/s）1091025105.圖41堆石壩滲流總示意圖全壩的總滲流量為：Q=1/2[q1l1+（q1+q2）l2+…+(qn1+qn) ln+qnln+1] （47）式中：qq…qn——斷面2….n的單寬滲流量； ll…ln、ln+1——相鄰兩斷面之間的距離。m）。根據(jù)水流連續(xù)條件有q1=q2，將以上數(shù)據(jù)代入兩個公式中聯(lián)立可解得：h=；q1=q2= m3/（s（3）校核洪水位已知：；；壩前水深：H1==，壩后水深：H2==，地基厚度T＝10m；L=++8=，根據(jù)水流連續(xù)條件有q1=q2，將以上數(shù)據(jù)代入兩個公式中聯(lián)立可解得：h=；q1=q2= m3/（s3. 計(jì)算表格表42 滲流計(jì)算表格參數(shù)正常狀況設(shè)計(jì)狀況校核狀況K0（m/s）δsinαLH2T101010δ1222KTKH154m2A1A2A3h q1=q2QJ根據(jù)上表得最終結(jié)果如下表：表43 各狀況滲流計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)工況上游水深H1（m）下游水深H2（m）浸潤線高程h(m)單寬流量q（m3/s）總滲流量Q（m3/s）正常狀況54設(shè)計(jì)狀況校核狀況如上表所示，各工況這下計(jì)算所得單寬流量，總滲流量都非常小，符合防滲要求，因此不需要對大壩進(jìn)行滲流處理。圖43浸潤線示意圖4. 滲流穩(wěn)定驗(yàn)算面板之后的壩體，由于水頭大部分在防滲體內(nèi)損耗了，壩殼滲透坡降及滲透速度甚小，發(fā)生滲透破壞的可能性不大。對于非粘性土，滲透破壞形式可用壩體材料不均勻系數(shù)η來判別：當(dāng)η