【正文】 （3–12121QqttV?????1）蓄泄方程： （3–f?（ V）2）泄流方程： （3–3/2qmBgh?3）其中： 、 —時(shí)段初入庫(kù)、出庫(kù)流量； 、 —時(shí)段末入庫(kù)、出庫(kù)流量。1V2 B—溢洪道凈寬。 m —流量系數(shù)。根據(jù)所選曲線(xiàn)型實(shí)用堰的剖面形式，流量系數(shù)m 取決于上游堰高與剖面定型設(shè)計(jì)水頭之比 P/h 和堰上全水頭與堰剖面定型設(shè)計(jì)水頭之比 H/h。 ε— 側(cè)收縮系數(shù)。WES 剖面型實(shí)用堰的側(cè)收縮系數(shù)可由下經(jīng)驗(yàn)公式 ε=[ξ k+(n1)ξ 0]H/b 確定 ξ k、ξ 0 — 邊墩、閘墩形狀影響系數(shù)（本設(shè)計(jì)中邊墩、閘墩取尖角型） H、b —堰上全水頭和閘孔的寬度 n — 堰頂閘孔數(shù) ( 2 )計(jì)算方法對(duì)于假定的 Δt 時(shí)段內(nèi)，已知 Q? 、Q q? 、V? ，欲求 qV 2。否則重新假定 V2，直到滿(mǎn)足為止，再轉(zhuǎn)入下一時(shí)段計(jì)算，此即采用的列表試算法表 31 計(jì)算方案堰頂高程及泄洪形式的選擇：（ 1 ）由于本水庫(kù)屬大(2)型樞紐，所以，采用有閘門(mén)控制的泄洪道。 （ 3 ）具體調(diào)洪演算過(guò)程見(jiàn)表 33 至表 310。本工程下游防洪要求較小，所以對(duì)所取的 B=8m、7m ，都滿(mǎn)足允許最大單寬流量要求。既希望溢洪道寬度越小越經(jīng)濟(jì)，所以滿(mǎn)足要求又費(fèi)用最小的方案一B=7 m、Δ?=2809 m 為所選。/s) V(105m179。/s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。/s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。/s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。 /s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。/s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。/s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。 /s) (m179。/s) (m179。) V(105m179。上游地形開(kāi)闊，有利于形成較大庫(kù)容的水庫(kù)。該處地形適宜于修建高壩。綜合地質(zhì)、地形條件，壩址選在 II 剖面較為理想（ 1 ）拱壩拱壩主要是利用了拱形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，獲得安全經(jīng)濟(jì)的效果，拱的作用越大，拱壩的優(yōu)越性越大。（a）地形條件修建拱壩的理想地形，應(yīng)該是狹窄而對(duì)稱(chēng)的河谷斷面，岸坡平順無(wú)突變，在平面上順?biāo)鞣较虺事┒沸?，兩岸巖體雄厚。且修建拱壩的理想地質(zhì)條件應(yīng)該是比較均勻、完整、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、抗壓強(qiáng)度高、抗水性能好和不易變形的堅(jiān)固巖石地基，尤其必須特別注意兩岸拱座巖石的穩(wěn)定性。( 2 )重力壩重力壩是主要依靠自身重量保持壩體穩(wěn)定和滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，與其他壩型比較具有以下的主要特點(diǎn)。(b)材料強(qiáng)度一般不能充分發(fā)揮。(d)水泥用量多、需要溫控散熱措施。地形條件對(duì)重力壩影響不大，幾乎任何形狀的河谷斷面均可建造重力壩。( 3 )土石壩土石壩的適應(yīng)變形能力較強(qiáng)，對(duì)地基的要求低，幾乎在任何地基上都可修建。（a）土石壩的抗沖能力低，決不允許水流漫壩，（b）必須采取防滲措施（c）土石壩體積龐大，一般不會(huì)產(chǎn)生整體滑動(dòng)（d）在自重及水壓力作用下，會(huì)有較大的沉陷 庫(kù)區(qū)有豐富的土石壩筑壩材料，壩基沖積層的滲透系數(shù)小，可以做混凝土防滲墻或粘土截水墻來(lái)進(jìn)行壩基防滲 ， 因而采用土石壩。（ 2 ） 泄水建筑物： 包括泄洪洞和放空洞，均與導(dǎo)流隧洞結(jié)合。擋水建——土石壩擋水建筑物按直線(xiàn)布置，壩布置在河彎地段上。為減少泄洪時(shí)影響發(fā)電，引水發(fā)電洞和泄洪隧洞進(jìn)出口需相距一定距離。綜合考慮各方面因素，最后確定樞紐布置。選擇幾種比較優(yōu)秀的壩型進(jìn)行工程量、工期、造價(jià)的比較，最后選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的壩型由于本設(shè)計(jì)限于資料條件所以只作定性分析，確定合適的土石壩壩型。 均質(zhì)壩材料單一，施工方便簡(jiǎn)單。對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，沒(méi)有足夠的材料來(lái)作均質(zhì)壩，故該方案不于選用。 堆石壩的剖面小，工程量少，施工期受氣候條件影響較小。在本設(shè)計(jì)中，壩址附近有堅(jiān)硬的玄武巖石料廠，開(kāi)采條件良好，從材料角度可以考慮堆石壩。因此，做堆石壩將導(dǎo)致大量的開(kāi)挖。（ 3 ）塑性心墻壩塑性心墻壩由透水性較小的粘性土筑成防滲體，設(shè)置于壩體的中央或靠上游部位。但要求心墻與壩殼同時(shí)上升，施工干擾大，工期長(zhǎng)。斜墻壩的防滲斜墻和壩體兩者施工干擾較小，施工期短。斜墻對(duì)壩體和壩基的沉降敏感，容易產(chǎn)生縱向裂縫。（ 5 ）斜心墻壩心墻設(shè)置于壩體偏上游部位，心墻向下游有一定的偏角。心墻有足夠的斜度，壩殼對(duì)心墻的拱效應(yīng)作用減弱，斜心墻對(duì)下游支撐體的沉降敏感度降低，應(yīng)力狀態(tài)好。 壩頂寬度根據(jù)壩高、施工、構(gòu)造、交通、防洪、搶險(xiǎn)要求以及以往工程統(tǒng)計(jì)資料,壩頂寬度采用 10 米。本設(shè)計(jì)根據(jù)選定的壩型，參照已建工程處步選定為：上游采用自下而上 38 米處變坡一次，上部坡率采用 ，下部采用 ，變坡處設(shè)置馬道。為了便于觀測(cè)、維修、攔截壩坡雨水并兼作交通之用，馬道寬度設(shè)為 米。h? （51）Bceh??H=H1+△ h （52）其中 安全加高，mch在壩前引起靜水位的最大風(fēng)雍高度， me波浪在壩坡上的爬高，mBhH1調(diào)洪演算得出的上游設(shè)計(jì)與校核靜水位，m（ 1 ） 的確定c該工程為 2 級(jí)工程，所以正常情況取 = 米，校核情況取 = 米。 正常情況下 H== 米非常情況下 H== 米風(fēng)向與水域中線(xiàn)或壩軸線(xiàn)的法線(xiàn)間的夾角,取 =25186。非常運(yùn)用情況下采用多年平均最大風(fēng)v速 = m/s 正常情況：?=2cosvDekgH??.????? 非常情況：=2cosvekg??.???（ 3 ） 的確定Bh 平均爬高 按莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算（適用于 n=～ 壩坡）Bh （52K()1VllLn???:4）壩坡的糙率滲透性系數(shù)。?經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。KV /vgH本設(shè)計(jì)中：設(shè)計(jì)情況 /???查表得 =校核情況 /1./..查表得 =1KV 壩坡系數(shù)。nn 平均波高。 25風(fēng)浪引起壩前雍高 e（m） 風(fēng)速 V（m/s） 波浪沿壩高爬高（m） 護(hù)坡粗糙系數(shù) K? 上游壩坡護(hù)角 ?tg11/平均波高 （m） 安全超高 （m）c 壩頂高程（m） 增加 4%沉陷后壩頂高程（m） 由于石料豐富，采用棱體排水，可合理利用有利資源，并且此方法可以降低壩體浸潤(rùn)線(xiàn)，防止壩坡土的滲流破壞和凍脹，還可防護(hù)下游壩腳不受下游水流及波浪的淘刷。下游水位以上采用貼坡排水，以防止壩坡土發(fā)生滲流破壞，保護(hù)壩坡免受下游波浪淘刷。本工程壩體防滲采用粘土斜心墻，斜心墻位于壩體稍偏上游，正常運(yùn)用情況下，斜心墻頂部在靜水位以上的超高高于 ，非常運(yùn)用情況下斜心墻頂部不低于非常運(yùn)用的靜水位，正常運(yùn)用情況靜水位為 ，非常運(yùn)用情況靜水位為 ，所以，最后斜心墻頂部高程定為 ，上留 保護(hù)層。計(jì)算底寬為 ，大于 ，符合要求?；炷练罎B墻的厚度，按照大壩防滲和強(qiáng)度要求確定，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般墻厚為 ，最厚取 。防滲墻應(yīng)伸入斜心墻，插入深度按接觸面積和允許坡降確定，上下游正常水位時(shí)，最大水頭差為 。設(shè)計(jì)伸入 ，選擇接觸面積長(zhǎng)度為 2+=，防滲墻位置在心墻底中部偏上。 筑壩土料設(shè)計(jì)是影響土石壩設(shè)計(jì)、施工及造價(jià)的主要因素。土料設(shè)計(jì)要查明壩址附近的土料種類(lèi)、儲(chǔ)量、分布、開(kāi)挖運(yùn)輸條件，確定粘壤土的填筑干容重、含水量，砂質(zhì)土的砂石含量、干容重、含水量，砂礫料的相對(duì)密度和干容重等指標(biāo)。 計(jì)算公式：① 設(shè)計(jì)干容重 按壓實(shí)密度計(jì)算d? （5maxd?8） 設(shè)計(jì)干容重d? 壓實(shí)度。 因地理位置不同，各料場(chǎng)的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也存在一定的差異，土料的采用以“近而好”為原則。其余 3 個(gè)料場(chǎng)土料物理力學(xué)性質(zhì)相差　I上不太大，基本上能滿(mǎn)足筑壩要求， 料場(chǎng)塑性指數(shù)小于 20（其余均大于 20） ，從碾壓的角　I下度宜采用 料場(chǎng)的粘土料，故選用 料場(chǎng)為主料場(chǎng)，其余兩個(gè)料場(chǎng)作為輔助及備用 　I下 下（ 1 ）計(jì)算公式壩殼砂礫填筑的設(shè)計(jì)指標(biāo)以相對(duì)密實(shí)度表示如下：Dr= 或 Dr=minaxe???ddrrminaxax?式中 為最大孔隙比， = ；maxeax1inrs△ 為最大孔隙比， = ；inmineax?△e 為填筑的砂 、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的孔隙比，e= 。dr 設(shè)計(jì)相對(duì)密實(shí)度要求不低于 ~，地震區(qū)為防震動(dòng)液壓，浸潤(rùn)線(xiàn)以下部分土體設(shè)計(jì)密度不低于 ~。施工時(shí)可考慮上游料填在壩的上游側(cè)，下游料填在下游側(cè)，這樣有利于施工，減小干擾。 砂礫料場(chǎng)上下游共 8 處，總量為 1850 萬(wàn) m 3, 大壩工程在 400 萬(wàn) m 3左右，用兩個(gè)料場(chǎng)可能數(shù)量不夠，可以將 、 料場(chǎng)作為輔助料場(chǎng)。計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)附圖 1 和附圖 2。 （2）通過(guò)斜心墻及地基防滲墻的滲流量等于通過(guò)下游壩殼和地基的滲流量。取河床左端ⅠⅠ斷面、中間ⅡⅡ、右端ⅢⅢ斷面三個(gè)典型斷面進(jìn)行滲流計(jì)算。總的滲流量在正常蓄水位時(shí)為 ，設(shè)計(jì)洪水位時(shí)為 ，與同類(lèi)工程相3/md3/md比較顯然是很小的。但壩的滲透坡降仍然能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求（工程經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為滲透坡降[J]=5 ~10 即可滿(mǎn)足工程要求） 。計(jì)算時(shí)以鉛直線(xiàn)？將坍塌體分為兩部分，兩部分相互作用的推力為 P1，假設(shè)不同的 、 及上下游水位，利用折線(xiàn)法求出不1?2同水位不同角度的穩(wěn)定安全系數(shù)，然后取其中最小的為該壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)。30′?、 分別為坍塌體兩部分重量1G 分別為坍塌體兩部分與水平面的夾角?由以上二式聯(lián)立，可以求得安全系數(shù) ，令 = 。cos = 。 sin = 121m?1?21m?2?21m?2?21m?從而可得： = f ?????????????BAB2式中 A = 122m??? B = G21C = )(121m??安全系數(shù) Kc = ftg?( 2 )計(jì)算過(guò)程（當(dāng) =， = 時(shí)）12∵ =++（ 282） ==82====（ ）+（+）38 2 == + = + = 1GA12 kN= + = + = 2又∵ ????? . ??????C ∴ = f ?????????????CmBAB22 = ??∴ 97..0’36tan?ocK表 55 穩(wěn)定分析成果水位情況1m2死水位 1/3 壩高 正常蓄水位 1G（ ）kN2（ ）k安全系數(shù) （K C）√ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √