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1、 目录 第一章 调洪演算- 1 -1.1 建筑物级别- 1 -1.2 设计洪水的计算- 1 -1.2.1 流域特征值- 1 -1.2.2 设计暴雨- 2 -1.2.3 产、汇流参数- 2 -1.2.4 设计洪峰流量计算- 2 -1.2.5 设计洪量计算- 2 -1.2.6 洪水标准- 3 -1.3 洪水及上下游水位流量关系- 3 -第二章 非溢流坝段设计- 4 -2.1 非溢流坝段剖面设计原则- 4 -2.1.1 坝顶高程的计算- 4 -坝顶高程：- 5 -2.1.2 非溢流坝段坝高的计算- 5 -2.1.3 坝顶宽度的确定- 5 -2.1.4 坝底宽度的确定- 6 -2.1.5 上下游坝坡率
2、的确定- 6 -2.2 确定荷载作用力（取单位宽度坝体研究）- 6 -2.2.1 确定各分项系数- 6 -2.2.2 坝体自重- 7 -2.2.3 静水压力- 7 -2.2.4 扬压力- 9 -2.2.5 淤沙压力- 10 -2.2.6 波浪压力- 11 -2.2.7 土压力- 12 -2.2.8 荷载统计- 14 -2.2.9 坝体稳定分析- 14 -2.3 非溢流坝段新剖面荷载计算- 15 -2.3.1 坝体自重- 15 -2.3.2 新剖面静水压力- 16 -2.3.3 新剖面扬压力- 18 -2.3.4 淤沙压力- 19 -2.3.5 波浪压力- 19 -2.3.6 土压力- 21 -
3、2.3.7 新剖面荷载统计- 22 -2.3.8 新剖面稳定分析- 23 -2.4 承载能力极限状态设计- 23 -2.4.1 抗滑稳定极限状态- 24 -2.5 应力计算- 25 -2.5.1 水平截面上的正应力- 25 -2.5.2 剪应力 （计扬压力）- 26 -2.5.3 水平正应力(计扬压力）- 26 -2.5.4 边缘主应力（计扬压力）- 26 -2.5.5 应力规范要求- 27 -第三章 溢流坝段设计- 28 -3.1 泄流方式的选择- 28 -3.2 堰顶高程- 28 -3.3 顶部曲线段- 30 -3.3.1 反弧段半径及特征点的确定- 32 -3.3.2 水面线的计算- 3
4、3 -3.3.3 直线段与曲线段的切点计算- 34 -3.3.4自然掺气后水面线的确定- 35 -3.4 闸门设计- 35 -3.5 边墙设计- 36 -3.6 堰顶上游剖面设计- 36 -第四章 挑流消能设计- 37 -4.1 挑流鼻坎型式- 37 -4.2 挑射角- 37 -4.3 反弧半径- 37 -4.4 鼻坎高程- 37 -4.5 水舌挑射距离计算- 37 -4.6 冲刷坑深度计算- 40 -第五章 坝体防渗与排水- 42 -5.1 坝体材料分区- 42 -5.2 坝体防渗- 43 -5.3 坝体排水- 43 -5.4 坝内廊道- 43 -参考文献- 44 - 第一章 调洪演算1.1
5、 建筑物级别 根据防洪标准（GB50201-94）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的规定，枢纽工程属于等中型工程，其主要建筑物拦河大坝、溢洪道、放空隧洞及取水隧洞等枢纽永久主要建筑物按3级设计，枢纽永久次要建筑物按四级设计，枢纽临时建筑物按5级设计。 根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）的规定，灌溉渠道工程级别及建筑物级别为5级。1.2 设计洪水的计算 *流域洪水主要由暴雨形成，*水库流域内无实测水文资料，计算采用历史洪水调查结果，*水库上坝址集水面积9.44km3，与晓坝水文站集水面积相差较大，*水库设计洪水根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册，采用推理公
6、式法，由设计暴雨推求。基本公式： 式中：-最大流量，； -洪水径流系数； S-流域汇流时间，h； n-暴雨公式指数； F-流域面积，km2.1.2.1 流域特征值 *水库流域特征值在1/10000航测图上量算，河道比降采用加权平均计算，成果见表1-1。 表1-1 *水库流域特征值成果表断面集水面积（km2)河长(km)比降(%)m上坝址9.445.88.915.9670.5591.2.2 设计暴雨 各时段最大降雨量及变差系数由2005年出版的四川省暴雨统计参数等值线图册中查读，见表1-2。 表1-2 *水库坝址设计洪水暴雨参数成果表时段均值 1/6小时170.373.51.2951小时460.
7、433.51.5056小时800.573.5199524小时1250.623.62.171.2.3 产、汇流参数 根据流域下垫面条件和手册区域，选取产汇流参数计算公式如下： 流域产流参数：属盆缘山区，计算式如下： 流域汇流系数m： 属盆缘山区，计算式如下: 时， 时，式中：-流域特征参数，； L-河长，km； J-比降，绝对数； F-流域面积，km2。1.2.4 设计洪峰流量计算 采用所选取的产汇流计算参数，用推理公式计算出各频率设计洪峰流量。1.2.5 设计洪量计算 由设计暴雨推求洪水总量，洪水总量采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册中的计算公式计算，即： 计算洪水总量的暴雨历时，采用单峰洪水
8、计算公式： *水路坝址设计洪水成果见表1-3，由于设计流域面积较小，而推理公式法在小流域的暴雨洪水计算中使用广泛，精度较高，因此认为推理公式法的计算成果可作为*水库设计洪水采用结果. 表1-3 *水库上坝址设计洪水成果表P（%）h24nspQpWpm0.16000.526149.53.7124.6470.9373.781183531.10.55914110.563111.94.0973.9140.9214.196120348.10.5592354.50.580100.24.2593.6770.9134.373102296.80.5595280.30.60784.64.5303.3440.899
9、4.67478.3231.60.55910224.70.63472.44.8033.0720.8824.98560.51820.55920169.90.66959.75.1762.7710.8555.42443.2134.30.5591.2.6 洪水标准 水利水电枢纽工程永久挡水和泄水建筑物所采用的正常运用和非正常运用洪水标准，应根据建筑物等级确定。由1.1章节知： 正常运用（设计）洪水重现期为50年，频率为2%。 非正常运用（校核）洪水重现期为1000年，频率为0.1%。1.3 洪水及上下游水位流量关系 *工程无调洪功能要求，由章节1.2可知，设计洪水时下泄流量为102m3/s，校核洪水时下
10、泄流量为183m3/s。根据水库流量-容积曲线q-V图及相关水文资料的出成果如表1-4. 第二章 非溢流坝段设计 2.1 非溢流坝段剖面设计原则重力坝剖面设计原则是：满足稳定和强度要求，保证大坝的安全；工程量要小；运用方便；便于施工。非溢流坝段的基本断面呈三角形，其顶点宜在坝顶附近。基本断面上部设坝顶结构。根据交通和运行管理的需要，坝顶应有足够的宽度。为防波浪漫过坝顶，在静水位以上还应留有一定的超高。2.1.1 坝顶高程的计算坝坝顶高程应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙高程，应高于波浪顶高程。坝顶高程=设计/校核洪水位+安全超高，选用其中较大者。 安全超高： 式中：坝顶超高，即防浪墙顶至设计洪水
11、位或校核洪水位的高差，m；累计频率为1%的波浪高度，m；波浪中心线高于静水位的高度，m；安全加高，取值按表2-1.表2-1 安全超高 （m）荷载组合（运用情况）坝的级别 1234、5基本组合（正常情况）0.70.50.40.3特殊组合（校核情况）0.50.40.30.2 设计情况：，根据资料可得，坝区计算风速=18m/s；吹程D=746m。可采用 Lm为平均波长 查混凝土重力坝设计规范表B.6.3-1 得： 波浪中心线至计算水位的高度: =0.5424m校核情况：其中计算风速取12m/s，安全超高取0.3米。计算结果：=0.2421m.防浪墙高程：设计情况：H=573+0.24+1.02+0.
12、4=574.66m 校核情况：H=573.6+0.56+0.24+0.3=574.70m坝顶高程： 设计状况：H0=H-1.2=573.46m 校核情况：H0=H-1.2=573.50m综合考虑坝顶交通以及对比方案坝顶高程，最终取H0=575m2.1.2 非溢流坝段坝高的计算由基本资料可知，*上坝址为不对称的“U”型河谷，河水面宽5.9-9.5m，两岸I级阶地发育，阶地平坦开阔。谷底宽195241m,左岸岸坡为缓坡，右岸565575高程为III级阶地。河谷覆盖层厚度为1.23.5m。坝基为泥质粉砂岩,强风化带厚度1.255.8m.该坝坝高不大故只需挖除表层松弛带岩体并清基后筑坝，对强风化岩体作防渗处理。根据坝轴线地质剖面图，取建基面高程为538m，故最大坝高为575
