土石坝课程设计--E江水利枢纽工程设计精品毕业设计（论文） - 图

E 江水利枢纽工程设计 目 录

设计说明书

第一部分 综合说明 ...................................................................................................................... 4 1、设计资料 .................................................................................................................................... 4 1.1、工程枢纽概况 .......................................................................................................................... 4 1.2、枢纽任务 ................................................................................................................................. 5 1.3、工程地质概况.......................................................................................................................... 7 1.3.1、水库地质： ........................................................................................................................... 7 1.3.2、坝址地质： ........................................................................................................................... 7 2、气象特性 ..................................................................................................................................... 9 2.1、气温： ...................................................................................................................................... 9 2.2、湿度： .................................................................................................................................... 10 2.3、降雨量： ................................................................................................................................ 10 2.4、风力及风向： ........................................................................................................................ 11 2.5、水文特性： ............................................................................................................................ 11 2.6、建筑材料 ................................................................................................................................ 12 2.6.1、各料场的位置与储量见坝区地形图。 ............................................................................. 12 2.6.2、物理学性质土料 ................................................................................................................. 12 2.7、经济资料 ................................................................................................................................ 12 2.7.1、库区经济 ............................................................................................................................. 12 2.7.2、对外交通情况 ..................................................................................................................... 13 第二部分：主要建筑物................................................................................................................. 13 3 设计数据..................................................................................................................................... 13 3.1、工程等级: ............................................................................................................................. 13 3.2、其他建筑物 ............................................................................................................................ 14 3.3、枢纽组成建筑物 .................................................................................................................... 14 4、筑坝材料 ................................................................................................................................... 15 5、枢纽布置 ................................................................................................................................... 17 5.1、工程等别及建筑物级别 ........................................................................................................ 17 5.1.1、水库枢纽建筑物组成 ......................................................................................................... 17 6、工程规模 ................................................................................................................................... 17 6.1、各效益指标等别 .................................................................................................................... 18 6.2、水库枢纽等级 ........................................................................................................................ 18 第三部分：坝型比选 .................................................................................................................... 18 7 各组成建筑物的选择 ............................................................................................................... 18 7.1. 挡水建筑物型式的选择 ......................................................................................................... 18 7.1.1、重力坝方案 ......................................................................................................................... 18 7.1.2拱坝方案 ................................................................................................................................ 19 7.1.3土石坝方案 ............................................................................................................................ 19 7.1.4 泄水建筑物型式的选择 ....................................................................................................... 19

8 其它建筑型式的选择 ................................................................................................................. 20 8.1、灌溉引水建筑物 .................................................................................................................... 20 8.2、水电站建筑物 ........................................................................................................................ 20 8.3过坝建筑物 ............................................................................................................................... 20 8.4施工导流洞及水库放空洞 ....................................................................................................... 20 8.5、 枢纽总体布置方案的确定 ................................................................................................ 21 9 土坝设计 ................................................................................................................................... 22 9.1 坝型选择 .................................................................................................................................. 22 9.1.1. 均质坝 .................................................................................................................................. 24 9.1.2.、多种土质坝 ........................................................................................................................ 24 9.1.3、 斜墙坝 ............................................................................................................................... 25 9.1.4、心墙坝 ............................................................................................................................... 25 10、大坝轮廓尺寸的拟定 ............................................................................................................. 25 10．1、坝顶宽度 ........................................................................................................................... 26 10.2、坝坡与戗道 .......................................................................................................................... 26 10.3、坡顶高程 .............................................................................................................................. 26 10.6、坝基防渗体 .......................................................................................................................... 31 11、设计洪水与校核洪水 ............................................................................................................. 31

设计计算书

第四部分:调洪演算 ....................................................................................................................... 32 12、调洪演算与方案选择 ............................................................................................................. 32 12.1、泄洪方式及水库运用方式 .................................................................................................. 32 12.2、防洪限制水位的选择 .......................................................................................................... 33 12.3、调洪演算 .............................................................................................................................. 33 12.4、方案选择 .............................................................................................................................. 34 13 渗流计算 ................................................................................................................................. 34 13.1、 渗流计算的基本假定 ...................................................................................................... 34 13.2、渗流分析的方法 .................................................................................................................. 35 13.3、计算断面及公式 .................................................................................................................. 36 15、坝坡稳定计算 ......................................................................................................................... 36 16、材料及构造设计 ..................................................................................................................... 37 16.1、 防渗体设计 ........................................................................................................................ 37 16.1.1、. 防渗体尺寸 ................................................................................................................. 37 16.2.2、防渗体保护层 ................................................................................................................. 38 16.3、坝体排水设计 ...................................................................................................................... 38 16.3.1、反滤层和过滤层 ............................................................................................................. 39 16.4、护坡设计 ............................................................................................................................. 41 16.5、排水沟尺寸及材料 ............................................................................................................. 43 17、地基处理及坝体与岸坡的连接 ............................................................................................. 44 17.1、地基处理 ............................................................................................................................. 44 17.2、坝体与地基的连接 ............................................................................................................. 45 17.3、坝体与岸坡的连接 ............................................................................................................. 45 第五部分：第二主要建筑物设计................................................................................................. 45

18、溢洪道设计 ............................................................................................................................. 45 18.1、溢洪道路线选择和平面位置的确定 .................................................................................. 46 18.2、孔口尺寸设计 ...................................................................................................................... 48 18.3、控制段 .................................................................................................................................. 49 18.4、泄 槽 .................................................................................................................................... 49 18.5、出口消能 .............................................................................................................................. 50 19、水力计算 ................................................................................................................................. 50 19.1、基本计算 ............................................................................................................................. 50 19.2、基本计算公式 ..................................................................................................................... 50 19.3、鼻坎型式 ............................................................................................................................. 50 19.4、水舌挑射距离计算 ............................................................................................................. 51 20、衬砌及细部构造设计 ............................................................................................................. 52 20.1、坝的防渗体，排水设备 ...................................................................................................... 52 20.2、反滤层设计 .......................................................................................................................... 53 20.3、护坡设计 .............................................................................................................................. 53 20.4、坝顶布置 .............................................................................................................................. 54 21、地基处理及防渗 ..................................................................................................................... 54 21.1、渗流控制方案 ..................................................................................................................... 55 20.2、防渗墙的型式、材料及布置。 .......................................................................................... 55 20.3、坝肩处理 .............................................................................................................................. 56 总结 ................................................................................................................................................ 56 致谢 ................................................................................................................................................ 56 参考文献......................................................................................................................................... 57

设计说明书

一 基本资料及数据设计 第一部分 综合说明

1、设计资料

1.1、工程枢纽概况

E江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长约122km，流域面积2558km2；在坝址以上流域面积为780km。

本流域大部分为山岭地带，山脉和盆地交错期间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区流河流，地表大部分为松软的沙岩、页岩、玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流的含沙量较大，冲击层较厚，两岸有崩塌现象

本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20%，林木面积约占全区的30%，其种类有松、衫等。其余为黄山及草皮覆盖。因此，有关部门对本地区作了多次勘测规划以开发这里的水资源。

1.2、枢纽任务

枢纽主要任务是以灌溉发电为主，并结合防洪，，养鱼及供水等任务进行开发。初步规划，灌溉方面：本工程灌溉面积为10万亩（高程在102m以上），发电方面：装机容量24KW。发电量为1.05亿度。防洪方面：可减轻洪水对下游城镇、厂矿和农村的威胁。根据防洪要求，设计洪水时控制最大泄流流量不超过900 m3/s。渔业方面：正常蓄水位时，水库面积为15.16km2，为发展养殖业创造了有力的条件。其它方面：引水隧道进水口底高程为2789.00m，出口底高程为2752.30m，引水隧洞直径为4m，压力钢管直径为2.3m，调压井直径为12.0m；

防空洞直径为2.5m。可防空水位芷水位2770.00m

项目 枢纽任务 上游集雨面积 基 年降雨量 本 年平均气温 月平均流量 资 年输沙量 料 最大风速及吹岩性 地震烈度

该坝设有泄洪洞、放空洞连同引水发电隧洞布置于右岸凸出的山梁里面，详见枢纽平面布置图。

参数 防洪 发电 灌溉780Km2 905mm 12.8℃ 174m3/s 33000m3 19.1m/s，15km 玄武岩 7度 厂 容水库 项目 死库容 兴利库容 调洪库容 坝底高程 电 布置方式 站 发电机高尾水管底房 厂房顶高参数 100×106m3 288×106m3 38×106m3 2750.00m 坝后引水式 2760m 2748m 2772m 取水方式 单管多机有压引

该枢纽平面布置图如下图所示：

1.3、工程地质概况

1.3.1、水库地质：库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾石与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大，但水库蓄水后，两岸的坡积与残积等物质的坍塌是不可避免的。经过勘测，估计可能塌方量约为300万立方，在考虑水库淤积问题时作为参考。

1.3.2、坝址地质：坝址位于E江中游地段的峡谷地带，河床比较平缓，坡降不太大，两岸高山耸立，构成高山深谷的地貌特征。

坝址区地层以玄武岩为主，兼有少量火山角砾石和凝岩灰穿过，由于玄武岩成分不一致分化程度不同，力学性质也不同，可分为坚硬玄武岩、多气孔玄武岩、破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全分化玄武岩等，其物理性质见下表

表6 坝基岩石物理力学性质试验表

比重 岩石名称 △ 半风化玄武岩 破碎玄武岩 火山角砾石 软弱玄武岩 坚硬玄武岩 多气孔玄武岩 3.01 2.95 2.9 2.85 2.96 2.85

全风化玄武岩物理力学性质实验表

压缩系数a 天然 干容塑限 0-0.5 含水率 重 γ（KN比重 液限 塑限 指数 （m2／（m2／△ Wl Wp Ip w（%% ／m3） 106^-6 106^-6 2.5 16.3 2.97 47.3 32.26 16.9 5.97

1.51 23.38 24 KN×KN×擦角? 力（kpa） 内摩 凝聚 3-4 侵水固结块剪 （KN／m3） 29.6 29.2 28.7 27 29.2 27.8 强度（Mpa) 50 50-60 35-120 10-120 100-160 70-180 容重γ 建议采用抗压 2、气象特性

2.1、气温：年平均气温约为12.8℃，最高气温为30.5℃，发生在7月份，最低气温-5.3℃，发生在一月份，各月平均气温见表1，平均温度的天数见表2

表2平均温度日数

月份 日数 平均温度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ﹤0℃ 0-30℃ ﹥30℃

6 1.2 0.3 0 0 31 0 0 30 0 0 31 0 0 31 0 0 30 0 0 31 0 0 3.1 25 26.8 30.7 30 0 0 0 0 30 27.9 0 0 2.2、湿度：本地区气候特征是冬干夏湿，每年十一月至次年和四月特别干燥，其相对湿度为51-73%之间，夏雨因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67-86%４／１８／２０１２

2.3、降雨量：最大年降水量可达1213mm，最小为617mm，多年平均降雨量为905mm，各月降雨数见表

表3各月降雨日数统计表

月份 日数 1 平均 降雨量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ﹤5mm 5-10mm 10-30mm ﹥30mm 2.6 2.2 4.3 4.2 0.3 0.2 0.2 1.4 7 2 8.6 11.5 8.5 9.6 9.5 4.8 4.3 2.4 2.7 2.7 2.6 2.4 0.8 0.1 0.1 0.1 0.7 0.5 2.3 4.6 4.9 3.8 2.2 1.3 0.6 0.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

2.4、风力及风向：一般1-4月风量较大，实测最大风速为19.1m每秒相当于8级风力，风向为西北偏西，水库吹成为15km

2.5、水文特性：E江径流的主要来源为降水，在此山区流域内无湖泊调节江流。根据实测短期水文气象资料研究一般是每年五月底至六月初河水开始上涨，汛期开始，至十月以后洪水下降，则枯水期开始，直至次年五月。

E江洪水形状陡涨猛落，峰高而瘦具有山区河流的特性，实测最大流量为700立方米每秒，

年日常径流:坝址附近水文站有实测资料8年，参考临近站水文记录延长后有22年水文系列，多年年平均流量为17立方米每秒， 洪峰流量:经频率分析，求的不同频率的洪峰流量如表4，各月不同平率的洪峰流量见表5

表4不同频率的洪峰流量

频率 0.05% 1% 2% 5% 10% 流量（m3／s） 2320 1680 1420 1180 1040 表5不同频率的洪峰流量见

月份 1 频率 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1% 2% 5% 10% 46 19 12 19 600 1240 1550 1210 670 390 28 37 36 17 11 15 530 1120 1360 1090 600 310 23 33 23 14 9 19 11 7 11 420 850 1100 830 480 250 16 28 9 370 760 980 720 410 210 15 23 固体径流：E江为山区性河流，含沙大小均岁降水强度量的大小而变化，平均年含沙量为0.5kg每立方，枯水极少，河水清澈见底，初步估算30年后坝前淤积高程为2765m。 2.6、建筑材料

2.6.1、各料场的位置与储量见坝区地形图。由于和谷内地地形平坦，采用尚方便。

2.6.2、物理学性质土料见表9-表12，石料：坚硬的玄武岩可作为堆石坝石料，储量较为丰富，在坝址附近有石料场一处， 覆盖层浅，开采条件较好。

2.7、经济资料

2.7.1、库区经济

流域都为农业人口，多种植稻米、玉米等。库区内尚未发现有价值可采的矿石，

表13 各高程淹没情况

高程（米） 淹没人口2807 3500 2812 3640 2817 3890 2822 4060 2827 5320 2832 7140 （人） 淹没土地3000 （亩）

2.7.2、对外交通情况

3220 3410 3600 4600 6100 坝址下游120km处有铁路干线通过，已建成公路离坝址仅20km。因此交通尚称方便。

第二部分：主要建筑物

3 设计数据

3.1、工程等级:

工程的灌溉面积为10万亩,装机容量24MW ,多年平均发电量1,05亿度。

根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分及设计标准》综合考虑水库总库容防洪效益、灌溉面积、电站装机容量，工程规模由库容（正常蓄水位时3.54亿m3，永久性水工建筑物的洪水标准：永久性挡水建筑和泄水建筑物正常洪水（设计时）的重现期为100年，非常运用洪水（校核时）的重理期为200年；水电站厂房正常与非

正常运用洪水标准分别为50年500年；临时性水工建筑物采用洪水标准为20－30年。本河流属典型山区河流，洪水暴涨暴落，设计洪峰流量取100年一遇，即Q设＝1680m3/S，（p＝1%），校核洪峰流量取2000年一遇，即Q校＝2320m3/s，（p＝0.05%）。采用以洪峰控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，得设计洪水与校核洪水过程线。

3.2、其他建筑物

主要建筑物：挡水坝，溢洪道，电站厂房。 次要建筑物：筏道，导流洞（后改为泻洪洞）。

该水库正常蓄水位为2821.40m，汛前限制水位取与正常蓄水位相等，死水位为2796.0m，设计洪水位为2821.72m，校洪水位为2823.08m。死库容为1亿m3，兴利库容为2.88亿m3，调洪库容为0.38亿m3。

3.3 枢纽组成建筑物

3.3.1大坝：布置在1＃坝轴线上； 3.3.2溢洪道：堰顶高程为107.50m；

3.3.3水电站：装机容量为9000千瓦，三台机组，厂房尺寸为30×9

平方米；

3.3.4灌溉：主要灌溉区位于河流右岸，渠首底高程102m，灌溉最大引用流量8.15 m3/s，相应最大渠道水深1.75m，渠底宽为3.5m，渠道边坡1：1

3.3.5水库放空遂洞：为便于检修大坝和其他建筑物，拟利用导流遂洞做放空洞，洞底高程为70.0m，洞直径为3.5m；

3.3.6筏道：为干筏道，上游坡不陡于1：4，下游坡不陡于1：3，转运平台高程115.0m，平台尺寸为30×30m2。

4、 筑坝材料：枢纽大坝采用当地材料筑坝，根据初步勘察，土料可才用坝轴线下游1.5～3.5公里的丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般土质尚佳，可做筑坝之用、。砂料可在坝轴线下游1～3公里河滩范围内及平山河出口出两岸河滩开采。石料可利用采石场开采，采石场可利用坝22下游左岸山沟较合适，其石质为石灰岩、砂岩，质量较好，质地坚硬，岩石出露，覆盖浅，易开采。

4.1 土料：主要有粘土和壤土，可采用坝下游1.5～3.0公里丘陵区与平原地带的土料，且储量很多，一般土质尚佳，可做筑坝之用。起性能见附表1；

4.2 砂土：从坝下游0.5～3.5公里河滩上开采，储量多，可供筑坝使用，其性能见附表2；

4.3 石料：可在坝址下游附近开采，石质为石灰岩及砂岩，质地坚硬，

储量丰富，便于开采，其性能见附表3。

附表1 土料特性表

干容重 土壤类别 ?c渗透系最优含 空隙率 内摩擦粘着力 水率 n （%） 40 41.7 角 （Kpa） （%） Φ （cm/s） 25 14.5 18°30′ 23°41′ 22°（湿） 37 12 1×10?6 1×10?5 K 数 （KN/m3） 粘土 壤土 15.4 15.8 坡土 16.0 22.5 39.8 33°（干） 7.5（湿） 1×10?3

附表2 砂土特性表 土壤干容重?c空隙率n 内摩擦角 渗透系数K 浮容重?′ （%） 40.6 Φ 30° （cm/s） 1×10?2 （KN/m3） 10.06 类别 （KN/m3） 砂土

16 附表3 石料特性表

干容重?c（KN/m3） 1.8 5 枢纽布置

空隙率n（%） 3.3 内摩擦角Φ 38° 5.1 工程等别及建筑物级别

5.1.1. 水库枢纽建筑物组成

根据水库枢纽的任务，该枢纽组成建筑物包括：拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道、水库放空隧洞（拟利用导流洞作放空洞）、筏道。 6 工程规模

根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》以及该工程的一些指标确定工程规模如下：

6.1、各效益指标等别：根据枢纽灌溉面积为20万亩，属Ⅲ等工程；根据电站装机容量9000千瓦即9MW，小于10MW，属Ⅴ等工程；根据总库容为2.00亿m3，在10～1.0亿m3，属Ⅱ等工程。

6.2、水库枢纽等别：根据规范规定，对具有综合利用效益的水电工程，各效益指标分属不同等别时，整个工程的等别应按其最高的等别确定，故本水库枢纽为Ⅱ等工程。

6.3水工建筑物的级别：根据水工建筑物级别的划分标准，Ⅱ等工程的主要建筑物为2级水工建筑物，所以本枢纽中的拦河大坝、溢洪道、水电站建筑物、灌溉渠道，水库放空隧洞为2级水工建筑物；次要建筑物筏道为3级水工建筑物

第三部分：坝型比选。

7 各组成建筑物的选择

7.1. 挡水建筑物型式的选择

在岩基上有三种类型：重力坝、拱坝、土石坝。 7.1.1、重力坝方案

从枢纽布置处地形地质平面图及1#坝轴线地质剖面图上可以看

出，坝址基岩为上部为五通砂岩，下面为石英砂岩和砂质页岩，覆盖层沿坝轴线厚1.5～5.0m，五通砂岩厚达30～80m，若建重力坝清基开挖量大，目前C城至坝址尚无铁路、公路通行，修建重力坝所需水泥、钢筋等材料运输不方便，且不能利用当地筑坝材料，故修建重力坝不经济。 7.1.2拱坝方案

修建拱坝理想的地形条件是左右岸地形对称，岸坡平顺无突变，在平面上向下游收缩的河谷段；而且坝端下游侧要有足够的岩体支撑，以保证坝体的稳定。该河道弯曲相当厉害，尤其枢纽布置处更为显著形成S形，1#坝址处没有雄厚的山脊作为坝肩，左岸陡峭，右岸相对平缓，峡谷不对称，成不对称的“U”型，下游河床开阔，无建拱坝的可能。 7.1.3土石坝方案

土石坝对地形、地质条件要求低，几乎在所有的条件下都可以修建，且施工技术简单，可实行机械化施工，也能充分利用当地建筑材料，覆盖层也不必挖去，因此造价相对较低，所以采用土石坝方案。 7.1.4 泄水建筑物型式的选择

土石坝最适合采用岸边溢洪道进行泄洪，在坝轴线下游300m处的两岸河谷呈马鞍形，右岸有马鞍形垭口，采用正槽式溢洪道泄洪，

泄水槽与堰上水流方向一致，水流平顺，泄洪能力大，结构简单，运行安全可靠，适用于各种水头和流量。 8 其它建筑型式的选择

8.1、灌溉引水建筑物

采用有压式引水隧洞与灌溉渠首连接。进口设有拦污栅、进水喇叭口、闸门室及渐变段；洞身采用钢筋混凝土衬砌；出口段设有一弯曲段连接渠首，并采用设置扩散段的底流消能方式。主要灌区位于河流右岸，渠首底高程102m，灌溉最大引用流量8.15m3/s，相应渠道最大水深1.75m，渠底宽3.5m，渠道边坡1∶1。 8.2、水电站建筑物

因为土石坝不宜采用坝式水电站，而宜采用引水式发电，所以这里用单元供水式引水发电。 8.3过坝建筑物

主要是筏道，采用干筏道。起运平台高程115.00m平台尺寸为30×20m2，上游坡不陡于1∶4，下游坡不陡于1∶3。 8.4施工导流洞及水库放空洞

施工导流洞及水库放空洞，均采用有压式。为便于检修大坝和其它建筑物，拟利用导流隧洞作放空洞，洞底高程为70.00m，洞直径

为3.50m。

8.5、 枢纽总体布置方案的确定

挡水建筑物——土石坝（包括副坝在内）按直线布置在河弯地段的1#坝址线上，泄水建筑物——溢洪道布置在大坝右岸的天然垭口处；灌溉引水建筑物——引水隧洞紧靠在溢洪道的右侧布置；水电站建筑物——引水隧洞、电站厂房、开关站等布置在右岸（凸岸），在副坝和主坝之间，厂房布置在开挖的基岩上，开关站布置在厂房旁边；施工导流洞及水库放空洞布置在左岸的山体内。综合考虑各方面因素，最后确定枢纽布置直接绘制在图纸上。

坝址选择

经过比较先择地形图所示河湾地段作为坝址，并选择Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ两条较有利的坝轴线，两轴线河宽基本相近，从而大坝工程量基本相近，从地质剖面图上可以看出：

Ⅰ－Ⅰ剖面，河床覆盖层厚平均20m，河床中部最大达32m，坝肩除10m左右范围的风化岩外，还有数十要的破碎带，其余为坚硬的玄武岩，地质构造总体良好（对土石坝而言），Ⅱ－Ⅱ剖面降与Ⅰ－Ⅰ剖面具有大致相同厚度的覆盖层及风化岩外，底部玄武岩破碎带纵横交错，若将坝建于此，则绕坝渗流可能较大，进行地基处理则工程量太大，综合考虑以上因素，坝轴线选择Ⅰ－Ⅰ处。

9 土坝设计

9.1 坝型选择

影响土石坝坝型的因素有：坝高；建筑材料；坝址区的地形地质条件；施工导流、施工进度与分期、填筑强度、气象条件、施工场地、运输条件、初期度汛等施工条件；枢纽布置、坝基处理型式、坝体与泄水引水建筑物等的连接；枢纽开发目标和运行条件；土石坝以及枢纽的总工程量、总工期和总造价

枢纽大坝采用当地材料筑坝，据初步勘察，土料可以采用坝轴线下游1.5~3.5公里的丘陵与平原地区的土料，且储量特别多，一般质量尚佳，可作筑坝之用。砂料可在坝轴线下游1~3公里河滩范围内及平山河出口处两岸河滩开采。石料利用采石场开采，采石场可用坝轴线下游左岸山沟较合适，其石质为石灰岩、砂岩、质量良好，质地坚

硬、岩石出露、覆盖浅，易开采。

从建筑材料上说，均质坝、多种土质分区坝、心墙坝、斜墙坝均可。

9.1.1. 均质坝 坝体材料单一，施工工序简单，干扰少；坝体防渗部分厚大，渗透比降较小，有利于渗流稳定和减少坝体的渗流量，此外坝体和坝基、岸坡及混凝土建筑物的接触渗径比较长，可简化防渗处理。但是，由于土料抗剪强度比其他坝型坝壳的石料、砂砾和砂等材料的抗剪强度小，故其上下游坝坡比其他坝型缓，填筑工程量比较大。坝体施工受严寒及降雨影响，有效工日会减少，工期延长，故在寒冷和多雨地区的使用受限制，故不选择均质坝。

9.1.2.、多种土质坝 该坝型显然可以因地制宜，充分利用包括石渣在内的当地各种筑坝；土料用量较均质坝少，施工气候的影响也相对小一些，但是由于多种材料分区填筑，工序复杂，施工干扰大，故也不选用多种土质分区坝。

9.1.3、 斜墙坝 斜墙坝与心墙坝，一般的优缺点无显著差别，粘土斜墙坝沙砾料填筑不受粘土填筑影响和牵制，沙砾料工作面大，施工方便；考虑坝址的地质条件，由于坝基有破碎带和覆盖层，截水槽开挖和断层处理要花费很多时间，并且不容易准确的预计，斜墙截水槽接近坝脚，处理时不影响下游沙砾料填筑，处理坝基和填筑沙砾料都有充裕的时间，工期较心墙坝有把握；土料及石料储量丰富，填筑材料不受限制。

9.1.4、心墙坝 心墙位于坝体中间而不依靠在透水坝壳上，其自重通过本身传到基础，不受坝壳沉降影响，依靠心墙填土自重，使得沿心墙与地基接触面产生较大的接触应力，有利于心墙与地基结合，提高接触面的渗透稳定性；使其因坝主体的变形而产生裂缝的可能性小，粘土用量少，受气候影响相对小，粘土心墙冬季施工时暖棚跨度比斜墙小。移动和升高较便利。

综合以上分析，最终选择心墙坝。 10、大坝轮廓尺寸的拟定

大坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度、上下游坝坡、防渗体等排水设备。

10．1、坝顶宽度

坝顶宽度主要取决于交通需要、构造要求和施工条件，同时还要考虑防汛抢险、防空、防震等特殊需要。根据以往工程经验的统计资料，坝高H在30－100m的范围内时，坝顶的宽度最小取H/10，并水小于5m。最终本设计的坝顶宽度取为10m。 10.2、坝坡与戗道

土石坝的坝面坡度取决于坝高、筑坝材料性质、远用情况、地基条件、施工方法及坝型等因供素。一般是参考以建成类似工程的经验拟定坝坡，再通过计算分析，逐步修改确定。在满足稳定要求的前提下，应尽可能使坝坡陡些，以减小坝体工程量。

根据规范规定与实际结合，上游上部坡率取2.5，下部取3.0，下游自上而下分别取2.2，2.5，下游每25m变坡一次。

在坝坡改变处，尤其在下游坡，通常设置1.5－2m宽的马道（戗道）以使汇集坝面的雨水，防止冲刷坝坡，并同时兼作交通、观测、检修之用，考虑这些因素其宽度取为2.0m。 10.3、坡顶高程

坝顶高程分别按设计工况、校核工况及正常加震情况下的三种方案来计算大坝的高程，最后计算出数据取量大值，同时并保留一定的沉降值。坝顶高程在水库正常运用和非常运用期间的静水位以上应该

有足够的超高，以保证水库不漫顶，其超高值d按下式而定：

d=hB+e+a

式中hB——波浪沿着坝坡的爬高（m）；

e——坝前库水因风浪引起的壅高；

a——安全加高（m），根据坝的等级及运用情况按下表选用

土坝坝顶的安全起高值

坝的级别 运用情况 I 正常 非常 1.5 0.7 II 1.0 0.5 III 0.7 0.4 IV、V 0.5 0.3 e=0.036×（Vf）2×D×cosα/H（cm） 式中Vf——为风速（m/s）

D——为库面吹程（km），D＝12km；

α——风向与坝轴线方向所成的夹角，α＝25°； H——为坝前的水深（m）； 波浪的爬高可按下述公式计算：

hB＝3.2K×（2h1）×tanθ 式中：h1——为波高；

K——为坝坡的粗糙系数，块石取K＝0.75－0.8，混凝土板取K＝0.9－1.0；

θ——为上游的坝面坡角，θ＝arctan（1/2.5）＝21.8°， 2h1=0.0166Vf（5/4）×D（1/3）

Vf——当计算为设计工况时，风速取多年平均最大风速的1.5倍；当计算为校核工况时，风速取多年平均最大风速。

结果取两者之大者，并预留一定的沉降值。结果见下表，设计竣工时坝顶高程为2825m。

坡顶高程计算成果表

计算项目 计算情况 上游静水位（m） 河地变程（m） 坝前水深H（m） 吹程D（km） 风向与坝轴线夹角θ° 风浪引起坝前高e（m） 风速v（m/s） 波高2h（m） 护坡粗糙系数 上游坝面坡角 波浪沿坝坡爬高（m） 安全超高A（m） 坝顶高程（m） 坝顶高程加0.4%沉陷1.120 1.0 2823.85 2824.15 0.0063 15 1.122 0.78 21.8° 1.120 0.5 2824.71 2825 71.72 12 25 0.0062 15 1.122 2821.72 2750 73.08 2823.08 设计情况 校核情况 （m）

Y=R+e+A,

KV02De?cosb2gHm

式中：R——波浪在坝坡上的最大爬高，m；

e——最大风壅水面高度，即风壅水面超出原库水位高

1.0?10?2?102?10度的最大值，m； e?=0.01m;

2?9.8?50m，根据坝的等级和运用情况，按表1-1确定。Hm—A——安全加高，

—坝前水域平均水深，粗略估计为50m；

K——综合摩阻系数，其值变化在（6~12）?10?3之间，计算时一般取

K?1.0?10?2;

b——风向与水域中线的夹角，（00）；V0、D——计算风速和水库吹程

m3/s、Km；

表1-1 安全加高A （单位：m）

运用情况 正常 非常 10.4、坝体排水

本地区石料比较丰富，采用堆石棱体排水比较适宜，它可以降低坝体浸润线，防止坝坡冻涨和渗透变形，保护下游坝址免受尾水淘刷，

坝的级别 1级 2级 3级 4、5级 1.5 0.7 1.0 0.5 0.7 0.4 0.5 0.3 并可支撑坝体，增加下游坝坡的稳定性。

按规范棱体顶面高程高出下游最高水位1m为原则，下游校核洪水时下游水位可由坝址流量水位曲线查得为2754.88m最后取2756.0m参考以往工程，堆石棱体内坡取1：1.5，外坡取1：2.0，顶宽2.0m，下游水位以上用贴坡排水。 10.5、大坝防渗体

大坝防渗体的设计主要包括坝体防渗和坝基防渗两个方面。 （1）坝体的防渗

坝体防渗的结构和尺寸必须满足减小渗透流量、降低浸润线控制渗透坡降的要求，同时还要满足构造、施工、防裂、稳定等方面要求。该坝体采用粘土斜心墙，其底部最小厚度由粘土的允许坡降而顶，本设计允许渗透坡降[J]＝5，上游校核洪水时承受的最大水头为73.08m，墙的厚度B>73.08/5＝14.616m。参考以往工程的经验，斜心墙的顶部宽度取为5m（满足大于3m机械化施工要求），粘土斜心墙的上游坝坡的坡度为1：0.4－1：1.0之间，根据第十一届国际大坝会议上瑞典和南斯拉夫等论文介绍，斜心墙的上游坡度为1：0.4－1：0.6之间较好，最后本设计取为1：0.6，下游坡度取为1：0.2，底宽取34.93m，大于14.616m。粘土斜心墙的顶部高程以设计水位加一定的超高（超高0.6m）并高于校核洪水位为原则，最终取其墙顶高程为2823.1m，墙顶的上部预留有1.9m的保护层，并将粘土斜心墙稍斜向上游。

10.6、坝基防渗体

河床中部采用沥青混凝土防渗墙，两岸坡同样用混凝土防渗墙，厚度取0.8m（由强度和防渗条件定），防渗墙伸入心墙的长度由接触面允许渗透坡降而定。上下游最大水头差为67.9m（正常水位时），取[J]＝5.0，则L＝67.9/5＝13.58m，设计伸入7.5m。

这样接触面长度为2×7.5+0.8＝15.8m，防渗墙位置在心墙底面中心中部偏上，岸坡混凝土防渗墙底厚沿岸坡，逐渐变化，大坝的剖面图如下图所示： 11、设计洪水与校核洪水

本河流属典型山区河流，洪水暴涨暴落，设计洪峰流量取100年一遇，即Q设＝1680m3/S，（p＝1%），校核洪峰流量取2000年一遇，即Q校＝2320m3/s，（p＝0.05%）。采用以洪峰控制的同倍比放大法对典型洪水进行放大，得设计洪水与校核洪水过程线。

设计计算书

第四部分:调洪演算

12、调洪演算与方案选择

12.1、泄洪方式及水库运用方式

本枢纽拦河大坝初定为土石坝，需另设坝外泄水建筑物。由于坝址两岸山坡陡峻，如采取开敞溢洪道的方案，可能造成开挖量太大而不经济，因而采用隧洞泄洪，并考虑与施工导流结合。

水库运用方式：洪水来临时用闸门控制下泄流量等于来流量，水库保持汛前限制水位不变，当来水流量继续加大，则闸门全开，下泄流量随水位的升高而加大，流态为自由泄流。

流量随水位的升高而加大，流态为自由泄流。

12.2、防洪限制水位的选择

防洪限制水位取与正常水位重合，这是防洪库容与兴利库容全不结合的情况，因为山区河流特点是爆涨爆落，整个汛期内大洪水随时都可能出现，任何时刻都须留一定的防洪库容是必要的。 12.3、调洪演算

本设计拟订四组方案进行比较，调洪演算成果见下表 调洪演算成果表 方孔口尺寸 案 △z=2810m 一 B=7m △z=2809m 二 B=7m 校核 740 418 2822.91 2.81 校核 设计 669 648 420 398 2823.08 2821.72 2.98 1.62 设计 565 工况 Qm3/s ) 398 位z 2821.72 1.62 V(106m3上游水超高z △z=2810m 三 B=8m △Z=2811m 四 B=8m 12.4、方案选择

设计 校核 设计 校核 653 750 600 698 397 413 399 421 2821.6 2822.77 2821.87 2823.1 1.5 2.67 1.77 3.00 以上方案均能满足泄流量Q<900m3/s，上游水位最高△Z<3.5m的要求，从这个角度上看四种方案都是可行的，因而方案的选择就应该通过技术经济比较选定，同时也应结合导流问题，一般来说，△Z大坝增高，从而坝的工程量加大；B大则增加隧洞的开挖及其他工程量，而Q/B越大消能越困难，衬砌要求也高。后两种方案量Q/B的水头较小，可降低闸门及其启闭设备的造价，但△Z，B较大，主体工程量较大故而不予采用，第一方案与其它方案比较虽然超高△Z较大，但流量Q较小，水头H也较小，故采用第一方案。即堰顶高程△Z＝2810m，溢流孔口净宽B＝7m，设计水位2821.72m，校核水位2823.08m，设计泄洪流量565m3/s，校核泄洪流量669m3/s 13 渗流计算

13.1、 渗流计算的基本假定

13.1.1、心墙采用粘土料，渗透系数k?1.0?10?6cm/s,坝壳采用砂土料，渗透系数k?1.0?10?2cm/s,两者相差104倍，可以把粘土心墙看做相对

不透水层，因此计算时可以不考虑上游楔行降落水头的作用。 13.1.2、土体中渗流流速不大，且处于层流状态，渗流服从达西定律平均流速v等于渗透系数Ｋ与渗透比降i的乘积，v=K?i； 13.1.3、发生渗流时土体的空隙体积不变，饱和度不变，渗流为连续的。

2. 渗流计算条件：

流计算时应考虑以下组合情况，取其最不利情况作为控制条件：1）上游正常水位，下游相应的最低水位；2）上游校核洪水位相应的下游最低水位；3）对上游坝坡最不利的库水降落后的落差。 由于缺乏资料所以拟定如下工况进行计算：设计洪水位（取与正常蓄水位）113.10m，相应的下游最低水位为74.3m；校核洪水位113.50m，相应的下游水深为75.00m。 13.2、渗流分析的方法

采用水利学法进行土坝渗流计算。将坝内渗流分为若干等份，应用维尔金斯公式和水流连续方程求解渗流流量和浸润线方程。

13.3、计算断面及公式

本设计仅对河槽截面处进行最大断面的渗流计算，并假设地基为不透水。采用的公式：

2he2?H22q2 y? x?H2 q?k2Lk13.4、浸润线方程

正常水位 Hx?H22?(He2?H22)x/L 校核水位 Hx?H22?(He2?H22)x/L 15、坝坡稳定计算

面板坝下游采用的是是堆石，所以C=0，常形成折线状的滑弧面，形状如图所示：

图中所示的各数据应满足以下关系：-（1+

w1）tg（φ3-б）=0 w2w1ctg(φv22′-β）-ctg（θ-φ1′）

φ1′=tg?1（tgφ1/Kc）φ2′= tg?1（tgφ2/ Kc） φ3′= tg?1（tgφ3/ Kc）

查设计资料沙土的抗剪强度指标，φ1=φ2=φ3=30o，由于设计原始资料中无相关的数据，在此也无法提供实验资料，所以假定 θ=25 o， б=5 o， β=10 o， φ

1′=φ

2′= φ

3′=13 o，带入上面三个式子中解得Kc=2.5>

1wKcmin=1.35。2级水工建筑物正常运行情况下1=3.9。因而该假定的

w2滑动坡面是稳定的。（此处须 了解原因） 16、材料及构造设计

16.1、 防渗体设计

16.1.1、. 防渗体尺寸

土质防渗体的尺寸应满足控制防渗比降和渗流量要求,还要便于施工。防渗体顶部考虑机械化施工的要求,取3.5m,土斜墙上下游坡度取1:0.3，。

上下游最大作用水头差，H=113.50-62.50=51.00（下游无水工况），根据规定，粘土心墙的容许渗透坡降[J]不宜大于4，这里取[J]=4，故墙厚T>=H/[J]=51.00/4=12.75m。

心墙底宽为3.5+（51.00+0.5）?0.3?2=34.4m>12.75m.，满足要求。 防渗体顶部在静水位以上超高，对于正常运用情况心墙为0.3-0.6m，取0.5m，最后防渗体顶部高程取为113.10+0.50=113.60m。（在非常运用情况下，不应低于该工况下的最高水位） 16.2.2、防渗体保护层

心墙顶部以及心墙的上游侧均应设保护层，防止冰冻和干裂。保护层可采用砂或者碎石，其厚度不小于该地区的冻结或干燥深度，此处取1.0m，上部碎石厚0.50m，下部砾石石厚0.50m。心墙上游保护层应分层碾压填筑，达到和坝体相同的标准。其外坡坡度应按稳定计算确定，使保护层不至沿斜墙面或连同心墙一起滑动。具体见坝顶构造。 16.3、坝体排水设计

16.3.1、排水设施选择

常用的坝体排水有以下几种形式：贴坡排水、棱体排水、坝内排水以及综合式排水。

贴坡排水：不能降低浸润线，多用于浸润线较低和下游无水的情况，

故不选用。

棱体排水：可降低浸润线，防止坝坡冻胀和渗透变形，保护上游坝脚不受尾水冲刷，且有支撑坝体增加坝体稳定的作用，且易于检修，是效果较好的一种排水形式

坝内排水：其中褥垫排水对不均匀沉降的适应性差，易断裂，且难以检修，当下游水位高过排水设施时，降低浸润线的效果将显著降低；网状排水施工麻烦，而且排水效果较褥垫排水差。 综合以上分析选择棱体排水方式。 2.堆石棱体排水尺寸

顶宽2.0m，内坡1：1.5，外坡1：2.0，顶部最高水位须高出下游最高水位对1、2级坝不小于1.0m，通过校核洪水位113.50m，假设相应下游最高洪水位为75.00m，超高取1.5m，所以顶部高程为75.00+1.5=76.5m。 16.3.1、反滤层和过滤层 设计规范及标准

保护无粘性土料（粉砂、砂、砂砾卵砾石、碎石等）

碾压式土石坝设计规范规定，对于与被保护土相邻的第一层反滤料，建议按下述准则选用D15/d85?4?5，D15d>5，同时要求两者的不均

15匀系数h=d60d及D60D不大于5～8，级配曲线形状最好相似。

1010 式中：D15——反滤料的特征粒径，小于该粒径的土占总土重的15%；

d15 ——被保护土的控制粒径和特征粒径，小于该粒径的

土分别占总重的15%及85%。

上述两式同样适用于选择第二、三层反滤料,当选择第二层反滤料时，以第一层反滤料为被保护土，二选择第三层反滤料时，则以第二层反滤料为被保护土。

按次标准天然砂砾料一般不能满足要求，须对土料进行筛选。 2）保护粘性土料

粘性土有粘聚力，抗管涌能力一般比无粘性土强，通常不用上述两式设计反滤层，而用以下方法设计。 ①满足被保护粘性土的细粒不会流失

根据被保护土的小于0.075mm含量的百分数不同，而采用不同的方法。当被保护土含有大于5mm的颗粒时，则取其小于5mm的级配确定小于0.075mm的颗粒含量百分数及计算粒径d85。如被保护土不含有大于5mm的颗粒时，则按全料确定小于0.0075mm的颗粒含量百分数及d85。

a.对于小于0.075mm的颗粒含量大于85%的粘性土，按式D15?9d85.设计反滤层，当9d85<0.2mm，取D15等于0.2mm 。

b.对于小于0.075mm的颗粒含量为40%～85%的粘性土按式

D15?0.7mm.设计反滤层。

c.对于小于0.075mm的颗粒含量为15%～39%的粘性土按式

D15?0.7?(40?A)(4d85?0.7)/25设计反滤层。式中，A为小于0.075mm

时颗粒含量1%。若4d85<0.7mm，应取0.7mm。 ②满足排水要求

以上三种土还应符合式D15<4d15，以满足排水要求。式中d15应为被保护粘性土全料的d15，若4d15<0.1mm时D15不小于0.1mm 。 3）护坡垫层

垫层料的粒径不能过大，而且含有适量的细料。本坝属于中坝，取最大粒径为80-100mm,粒径小于5mm的颗粒含量宜选为30%-50%， 同样应满足土粒不流失及足够的透水性要求，但标准可降低些，建议按下式的简便方法选择粒径。

D15（垫层）D15(块石)?5.。 ?10.，

d15(垫层下被保护的土)d15(垫层) 2.设计结果

由于设计原始资料中没有提供各土、砂、石料的颗粒级配情况，这里无法用计算方法进行反滤层的设计，只能参考相关规范和已建工程进行初步设计。初步拟结果如下：

16.4、护坡设计

1.上游护坡：采用目前最常用的浆砌石护坡。护坡范围从坝顶一直到坝脚，厚度为40cm，下部设厚度均为30cm的碎石和粗沙垫层。见图：

2.下游护坡：下游设厚度为40cm的碎石护坡，护坡下面设厚度为40cm的粗沙垫层。见图：

(5)顶部构造 1.坝顶宽度

对中低坝可取5-10m，此处取B=7.0m 2.防浪墙

采用C15水泥浆砌快石放浪墙，高为1.2m，基本尺寸见图，墙身每隔15m布置一道设有止水的沉陷缝，墙顶设有高2.8m的灯柱。 3.坝顶盖面

(6)马道和坝顶，坝面排水设计

1.马道：第一级马道高层为82.50m，第二级马道高层为102.50m，马道宽为2.0m。

2.坝顶排水：坝顶设有防浪墙，为了便于排水，把顶做成自上游\\倾向下游的坡，坡度为3%，将坝顶雨水排向下游坝面排水沟。 3.坝面排水 （1）布置

在下游坝坡设纵横向排水沟。纵向排水沟（与坝轴线平行）设在各级马道内侧。沿坝轴线每隔200m设置1条横向排水沟（顺坡布置，垂直于坝轴线），横向排水工自坝顶直至棱体排水处的排水沟，再排至坝址排水沟。纵横排水沟互相连通，横向排水沟之间的纵向排水沟应从中间向两侧倾斜，坡度取0.2%，以便将雨水排向横向排水沟。坝体与岸坡连接处应设计排水沟，以排除岸坡上游下来的雨水。 16.5、排水沟尺寸及材料

1）尺寸拟定：由于缺乏暴雨资料，所以无法用计算的方法确定断面尺寸，根据以往已建工程的经验，排水沟宽度及深度一般采用20-40cm，具体的尺寸见图。

2）材料：排水沟通常采用浆砌石或混凝土预制块。综合考虑选用浆砌石块石。见图

17、地基处理及坝体与岸坡的连接

结合本坝坝基情况，从坝轴线剖面图可知，地基处理如下： 17.1、地基处理

（1） 河槽处：水流常年冲刷，基岩裸露，抗风化能力强，且钻1处岩芯获得率都比较高。吸水量也较低，故只需清除覆盖层即可，挖至基岩即可。

（2） 钻2及右岸河滩：覆盖层和坡积物相对较厚，钻2处的上层岩芯获得率只有12%，岩层裂隙较为发育，拟采用局部帷幕灌浆。 （3）平山咀大溶洞：经勘探后分析对大坝及库区均无影响，为安全起见，可修筑土铺盖，用水泥砂浆填缝。铺盖同时还应与粘土斜墙

相连，向上库区及右岸延伸展布，将岩溶封闭。 17.2、坝体与地基的连接

（1） 河槽部位（即钻1部位），岩芯获得率及吸水量均能达到要求，采用在斜墙底端局部加厚的方式与地基相连。

（2） 钻2到右岸河滩：上部岩层裂隙较发育，岩芯获得率只有12%。而覆盖层也较左岸厚，采用截水槽的方式与基岩相连。截水槽可挖至基岩以下0.5m深处，内填壤土。截水槽横断面拟定：边坡采用1：2.0；底宽，渗径不小于（1/3～1/5）H，其中H为最大作用水头（下游无水时为51.00m），底宽取1/3.4×51.00=15.0m。 17.3、坝体与岸坡的连接

土坝与岸坡的接合面是工程中较软弱的环节，应妥加处理，避免沿接合面发生集中渗流，土坝裂缝等现象。左坝肩到左滩地，坡积风化层5～10m，需彻底清除，左岸坡上修建混凝土齿墙，岸坡较陡，开挖时基本与基岩大致平行。右坝肩到右滩地坡积风化层处理与左岸相同，基岩开挖角不宜太大。

第五部分：第二主要建筑物设计

18、溢洪道设计

溢洪道平面布置如图所示：

18.1、溢洪道路线选择和平面位置的确定

根据本工程地形地质条件，选择正槽式溢洪道，引水渠末端设置圆形渐变段，泄槽不设收缩、弯曲段和扩散段，尾水渠设护袒。成直线布置在右岸的天然垭口。 18.2、

堰面形式及孔口尺寸

1 采用WES型堰面形状

Hd?Hmax(75%~95%)?6?(0.75~0.95)?4.5m~5.7m

取Hd?5.0m

p1?0.3Hd p2?0.5Hd

取p1?20m p1?22m

R1?0.5Hd?2.5m b1?0.175Hd?0.875m R2?0.20Hd?1.0m b2?0.276Hd?1.38m R3?0.04Hd?0.2m b3?0.282Hd?1.41m

o点下游曲线方程： y?0.1273X1.85

坡度MC?0.6（与水平线段夹角为590）的下游直线段与曲线段相切点的坐标值，做一阶导数：

dy?0.1273*1.85*x0.85?1/0.6=1.667 dx切点坐标为（10，9）

反弧圆心的确定：反弧半径R?(4~10)h，h为校核洪水闸门全开时反弧水深，本设计中R?10m，反弧圆心o点坐标

180?59xo?x?Mc(p2?y)?Rcot()?23.46m

2y0?p2?R?12m

圆弧与直线相交点坐标为：

x1?x0?Rsin590?14.89m y1?9?(x1?10)/0.6?17.15m

18.2、孔口尺寸设计

（1）、单宽流量的确定。

下泄最大流计算情况 设计 校核 q??m2gH

q——单宽流量

320水深 H （m） 5.60 6.00 上游水量 Q 位（m） (m3/s) 113.10 113.50 1340 1680 根据堰顶形式可选 m?0.48 ??0.95 则 q?29.67m3/s

Qmax?1660m3/s L?Qmax1660??56m q29.67取孔口宽度为10m n?L?5.6 则 n?6 10 L0?nb?(n?1)d

b——孔口宽度 d——中闸墩（取2.0m），边墩（取3.0m）

则 溢流前缘总长为L0?nb?(n?1)d1??6?10?2?5?2?3?70m

Q溢?nb?m2gH?6?10?0.95?0.482?9.81?6?1780m3/s

?——闸墩侧收缩系数，取0.95

m——流量系数，取0.48

g——重力加速度，9.81m3/s

32032 18.3、控制段

（1）拟定控制段的形式

为了控制泻流能力，设置平面钢闸门，

b?h?10m?6m Hd?(0.75~0.95)H0?(0.75~0.95)?6.0?4.5m~5.7m

P1?0.3Hd P2?0.5Hd 取 P2?22m 1?20m Pm?0.467 x?(?0.282~0.85)Hd y?(0~0.37)Hd 查表：

与泄槽底版相连采用反弧曲面，R?(3~6)h（其中h为校核洪水位全开时的反弧最低点） 18.4、泄 槽

泄槽布置在基岩上，断面为挖方，为适应地形，泻槽分为收缩段、泻槽一段、泻槽二段，根据已建的工程拟定收缩段收缩角为12度。首端与控制堰同宽B=61m。末端采用矩形。

18.5、出口消能

溢洪道出口段为冲沟，岩石质地较好，离大坝较远，采用挑流消能。水流冲刷不会危及大坝安全。 19、水力计算

泄槽水面线计算：对称布置由地质平面图可知堰顶到下游水面高程（74.3m）处的水平距离是86m，高差33.2m。坡降i=33.2/86=0.386＞iK，属急流，槽内形成bⅡ型降水曲线，属于明渠非均匀流的计算。 19.1、基本计算

采用各段试算的方法计算 19.2、基本计算公式 流段距离：

(h2cos??2?2v2 ?l1?2? J?n2v2R432g)?(h1cos???1v122g)i?J

式中收缩断面处开始计算 h1?q?2g(H0?h1cos?)

v? R?19.3、鼻坎型式

选用结构简单、施工方便、鼻坎上水流平顺、挑距较远、应用广

L0h L0?2hqh

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