本科畢業(yè)設(shè)計(jì)d江水利樞紐工程設(shè)計(jì)

1、d d 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)江水利樞紐工程設(shè)計(jì) 摘要摘要：適當(dāng)修建大壩可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)流域地區(qū)發(fā)電、防洪、灌溉的綜合效益 d 江位于我國西 南部地區(qū)，通過對(duì)其地形地質(zhì)、水文資料、氣候特征的分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧?，設(shè)計(jì)適 合的樞紐工程來幫助流域地區(qū)實(shí)現(xiàn)很好的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)防洪要求，對(duì)水庫進(jìn)行洪水調(diào)節(jié) 計(jì)算，確定壩頂高程及泄洪建筑物尺寸；通過分析，對(duì)可能的方案進(jìn)行比較，確定樞紐組成 建筑物的形式、輪廓尺寸及水利樞紐布置方案；詳細(xì)作出大壩設(shè)計(jì)，通過比較，確定壩的基 本剖面與輪廓尺寸，擬定地基處理方案與壩身構(gòu)造，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算；對(duì)泄水建筑物進(jìn) 行設(shè)計(jì)，選擇建筑物的形式、輪廓尺寸，確定布置方案，擬定細(xì)部

2、構(gòu)造，進(jìn)行水力、靜力計(jì)算。 水庫建成后，可建裝機(jī)容量約為 24mw 的水電站，多年平均發(fā)電量可達(dá) 1.05 億度；可增加 灌溉面積約 10 萬畝；水庫配合下游河道整治等措施，可以很大程度的減輕洪水對(duì)下游城鎮(zhèn)、 廠礦、農(nóng)村、公路、鐵路以及旅游景點(diǎn)的威脅；可為發(fā)展養(yǎng)殖創(chuàng)造有利條件。 關(guān)鍵字關(guān)鍵字：壩型選擇 樞紐布置 大壩設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)處理 綜合說明綜合說明 d 江是我國西南部的一條河流，根據(jù)河流規(guī)劃擬建一座水庫，本設(shè)計(jì)的任務(wù)是進(jìn)行水 庫水利樞紐工程設(shè)計(jì)。水庫建成后，可建裝機(jī)容量約為 24mw 的水電站，多年平均發(fā)電量 可達(dá) 1.05 億度；可增加灌溉面積約 10 萬畝；水庫配合下游河道整治等措施，可以

3、很大 程度的減輕洪水對(duì)下游城鎮(zhèn)、廠礦、農(nóng)村、公路、鐵路以及旅游景點(diǎn)的威脅；可為發(fā)展 養(yǎng)殖創(chuàng)造有利條件。 經(jīng)對(duì)所給流域概況、地形地質(zhì)條件、水文、氣候和庫區(qū)建筑材料進(jìn)行分析，d 江水利 樞紐工程設(shè)計(jì)報(bào)告分 5 部分： 1、工程等級(jí)及建筑物級(jí)別確定。分析工程級(jí)別確定因素，確定工程等級(jí)為二。 2、調(diào)洪演算與泄洪方案的選擇。調(diào)洪演算根據(jù)水量平衡，采用列表試算法，對(duì)不同泄 洪方案進(jìn)行計(jì)算，最終選定最優(yōu)方案。 3、壩型選擇和樞紐布置。分析壩址區(qū)地形、地址條件和壩址區(qū)的建筑材料，從經(jīng)濟(jì)角 度考慮壩型確定為砂礫石壩。對(duì)擋水建筑物、泄水建筑物和水電站建筑物，根據(jù)地形地質(zhì) 條件做出了總體布局。 4、大壩壩型的選擇。

4、定性的分析了均質(zhì)壩、堆石壩、塑性心墻壩、塑性斜墻壩和斜心 墻壩的優(yōu)缺點(diǎn)，選定斜心墻壩作為本設(shè)計(jì)的大壩形式。 5、壩基處理方案。根據(jù)壩址地質(zhì)條件，對(duì)不同地質(zhì)條件的壩基，采用相應(yīng)的處理方法。 設(shè)計(jì)依據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊(cè)（土石壩） 、 水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山 區(qū)、丘陵區(qū)部分） （試行）補(bǔ)充規(guī)定（sdj12-78） 、 土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（sl60- 94） 以及國家、水利頒發(fā)的現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)合該水庫設(shè)計(jì)、施工、竣工、運(yùn)行、情況等資 料，在許建老師的指導(dǎo)下，對(duì)設(shè)計(jì)中的不合理之處進(jìn)行了進(jìn)一步地修改，最后編制完成 了d 江水利樞紐工程設(shè)計(jì)任務(wù)書 。 1 1 設(shè)計(jì)基本資料設(shè)計(jì)基本資料 1.11.

5、1 樞紐任務(wù)及設(shè)計(jì)要求樞紐任務(wù)及設(shè)計(jì)要求 1.21.2 自然地理與水文氣候特征自然地理與水文氣候特征 1.2.11.2.1 流域概況流域概況 d 江位于我國西南部地區(qū)，流向自西向東南，全長約 122 公里，流域面積為 2558 平方 公里，在壩址以上流域?yàn)?780 平方公里。 本流域大部分為山嶺地帶，山脈、盆地相互交錯(cuò)期間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很 多，但多為小的河流。地表大部分為松軟砂巖、頁巖、玄武巖以及石灰?guī)r的分化層，訊期 河流含沙量較大，沖擊層較厚，兩岸有崩塌現(xiàn)象。 本流域內(nèi)因山脈連綿，交通不便，故居民較少，全區(qū)農(nóng)田面積僅占全區(qū)面積的 20%， 林木面積占全區(qū)面積的 30%，其種類有松

6、、杉等。其余為荒山及草皮覆蓋。 1.2.21.2.2 氣候特征氣候特征 （ 1 ）氣溫 年平均氣溫約為 12.8，最高氣溫約為 30.5，發(fā)生在 7 月份，最低氣溫為-5.3 ，發(fā)生在 1 月份。 （ 2 ）濕度 本區(qū)域氣候特征為冬干夏濕，每年 11 月至次年 4 月特別干燥，其相對(duì)濕度在 5173% 之間，夏季因降雨日較多，想對(duì)濕度隨之增大，一般變化范圍為 6786%。 （ 3 ）降雨量 最大年降雨量可達(dá) 1213 毫米，最小為 617 毫米，多年平均降水量為 905 毫米。 （ 4 ）風(fēng)力及風(fēng)向 一般 14 月風(fēng)力較大，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速為 19.1 米/秒，相當(dāng)于 8 級(jí)風(fēng)力，風(fēng)向?yàn)槲鞅逼?西

7、。水庫吹程為 15 公里。 1.2.3 水文特征 d 江徑流的主要來源為降水，在次山區(qū)流域內(nèi)無湖泊調(diào)節(jié)徑流。根據(jù)實(shí)測(cè)短期水文氣 象資料研究，一般是每年五月至六月初河水開始上漲，汛期開始，十月以后，洪水下降， 則枯水期開始，直到次年五月。 d 江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流的特征，實(shí)測(cè)最大流量為 700 立方 米/秒，而最小流量為 0.5 立方米/秒。 年日常徑流：壩址附近水文站有實(shí)測(cè)資料 8 年，參考鄰近測(cè)站水文資料，經(jīng)延長后有 22 年水文系列，多年平均流量為 17 立方米/秒。 洪峰流量：經(jīng)頻率分析，求得不同頻率的洪峰流量如下表所示 表表 1-11-1 流量、頻率關(guān)系表流量、頻

8、率關(guān)系表 1.31.3 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 1.3.11.3.1 工程地質(zhì)工程地質(zhì) 庫區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等。經(jīng)地質(zhì)勘探認(rèn)為庫區(qū) 滲露問題不大。但水庫蓄水后，兩岸的坡積與殘積等物質(zhì)的塌岸是不可避免的，經(jīng)過勘測(cè) 估計(jì)可能塌方量約為 300 萬立方米。 （在考慮水庫淤積是可作參考） 壩址位 d 江中游地段的峽谷地帶，河床比較平緩，坡降補(bǔ)臺(tái)大，兩峰高山聳立，構(gòu)成 高山峽谷的地貌特征。 河床沖積層主要為砂礫石類，砂質(zhì)粘土與砂層均較少，且多呈現(xiàn)透鏡狀體，并有大漂 石滲雜其中。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂巖占極少數(shù)，沿河谷內(nèi)分布。壩基部 分沖基層厚度最

9、大為 32 米，一般為 20 米左右，靠岸邊最薄為幾米，其顆粒組成以卵礫石 為主，細(xì)少顆粒為數(shù)極少，卵石直徑一般為 10-100 毫米，礫石直徑一般為 2-10 毫米，砂 粒直徑 0.05-0.2 毫米，細(xì)小顆粒直徑小于 0.1 毫米。經(jīng)抽水試驗(yàn)。測(cè)得沖積層滲透系數(shù) k 值為 310？-110？厘米/秒。 壩址附近無大的斷層，但兩岸露出的巖石節(jié)理特別發(fā)育，可以分為兩組，一組走向與 巖石走向幾乎一致，即東北方向，傾向西北；另一組的走向與巖石傾向大致相同，傾角一 頻率0.05%1%2%5%10% 流量23201680142011801040 般都較大，近似垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填，節(jié)理

10、間距密者 0.5 米即有一條， 疏者 3-5 你即有一條，所以沿岸常見有巖塊崩落的現(xiàn)象。上述節(jié)理主要在砂巖、泥灰?guī)r及 玄武巖之類的巖層中產(chǎn)生。 本地區(qū)地形高差大，缺乏強(qiáng)烈水層，故地下水不豐富，對(duì)工程比較有利。根據(jù)壓水試 驗(yàn)資料，玄武巖中透水性不同，裂隙少堅(jiān)硬完整的玄武巖為不透水性，其壓水試驗(yàn)的單位 吸水量小于 0.001（min.m） 。加于玄武巖中的凝灰?guī)r以及裂隙甚少的火山角礫巖均為不透 水性巖，正因?yàn)檫@些隔水層與透水的玄武巖的存在，是玄武巖產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。 一般砂巖也是細(xì)粒至微粒結(jié)構(gòu)，除因構(gòu)造裂隙較發(fā)育，上部裂隙水較多外，深處巖層因隔 水層的層次多，難以形成泉水。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖

11、石較多為不透水層。滲露問題不存在。 1.3.21.3.2 水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件 固體徑流：d 江為山區(qū)性河流，含沙量大小而變化，平均含沙量達(dá) 0.5 公斤/立方米。 枯水極少，河水清澈見底，初估計(jì) 30 年后壩前淤積高程為 2765 米。 水文資料: （ 1 ）水庫水位與庫容關(guān)系曲線。 （ 2 ）設(shè)計(jì)洪水位過程線和校核洪水位過程線。 1.3.31.3.3 地震情況地震情況 本地區(qū)地震烈度定為 7 度，基巖與砼之間的摩擦系數(shù)取 0.65。 1.41.4 建筑材料建筑材料 料場(chǎng)的位置和儲(chǔ)量見壩區(qū)地形圖。由于河谷內(nèi)地形平坦，采用較方便。堅(jiān)硬玄武巖可 作為堆石壩料，儲(chǔ)量較豐富，在壩區(qū)附近有石料場(chǎng)一

12、處，覆蓋層淺，開采條件好。 （ 1 ） 壩址上游 3 公里處和下游 2 公里處各有一處砂卵石料場(chǎng)，儲(chǔ)量分別為 4000 萬立方 米和 2600 萬立方米，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，其砂礫含量為 5565%，干容重為 2.12 噸/立方米，摩擦角 為 31，相對(duì)緊密度為 d=0.75，滲透系數(shù)為 0.003cm/s。 （ 2 ）粘土料場(chǎng)據(jù)庫區(qū) 170 公里，經(jīng)實(shí)驗(yàn)其天然干密度為 1.62 噸/立方米，凝聚力為 0.4 千克/平方米。料場(chǎng)距公路有 6 公里的山路，不能滿足 5 噸以上的汽車行駛。 （ 3 ）距庫區(qū) 790 公里的 l 市有一大型石油化工廠，生產(chǎn)各種型號(hào)的建筑瀝青。距工地 120 公里的鐵路干線也經(jīng)過

13、 l 市。 1.51.5 庫區(qū)經(jīng)濟(jì)及其他庫區(qū)經(jīng)濟(jì)及其他 1.5.11.5.1 庫區(qū)經(jīng)濟(jì)庫區(qū)經(jīng)濟(jì) 庫區(qū)經(jīng)濟(jì)：流域內(nèi)都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、玉米等。庫區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)可開采的礦產(chǎn)。 1.5.2 交通運(yùn)輸 交通運(yùn)輸：壩址下游 120 公里處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅 20 公里，因 此交通方便。 1.5.31.5.3 其他其他 壩區(qū)地形圖一張；壩軸線附近地質(zhì)剖面圖（-、-兩個(gè)） 、隧洞縱剖面地質(zhì)圖一 張；水庫庫容、面積與水位關(guān)系曲線、壩區(qū)流量與水位關(guān)系曲線、典型洪水過程線圖各一 張。 2 2 工程等級(jí)及建筑物級(jí)別工程等級(jí)及建筑物級(jí)別 根據(jù)水利電力部頒發(fā)的 sdj12-78 規(guī)范規(guī)定： ( 1 )

14、該水庫可灌溉面積為 10 萬畝，確定工程等級(jí)為三等，大型工程。 ( 2 )裝機(jī)容量為 24mw，工程等級(jí)為二等，中型工程。 ( 3 )正常蓄說位時(shí)庫容為 3.86 億立方米，屬二等大（2）型工程。 結(jié)合該樞紐工程本身防洪要求，依據(jù)河流不同洪峰流量及設(shè)計(jì)與校核洪水位過程線， 確定庫容為該工程控制因素，則確定該水利樞紐 為二等大（2）型工程，主要建筑物級(jí)別 為 2 級(jí)，確定永久性建筑物正常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 100 年，相應(yīng)洪峰流量，非 3 1680/qms 正常 常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 2000 年，洪峰流量。 3 2320/qms 非常 3 3 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 3.13.1 設(shè)計(jì)洪水及校核洪水

15、設(shè)計(jì)洪水及校核洪水 已知一典型洪水過程線，采用同倍比放大法將其放大成一條設(shè)計(jì)洪水過程線和一條校核 洪水過程線。對(duì)于設(shè)計(jì)洪水采用頻率為 1%的洪水過程，將頻率為 1%的洪水最大流量和典 型洪水最大流量相除得到一放大倍比（14.06） ，用這個(gè)比值將典型洪水過程線放大成設(shè)計(jì) 洪水過程線；同理，采用頻率為 0.05%的洪水過程線得到校核洪水過程線，放大倍比為 19.41。 3.23.2 調(diào)洪演算及方案選擇調(diào)洪演算及方案選擇 3.2.13.2.1 泄洪方式及水庫運(yùn)用方式泄洪方式及水庫運(yùn)用方式 ( 1 )泄洪方式 壩址附近及上游均無合適的馬鞍形埡口來布置溢洪道，所以若布置溢洪道須采用開挖方 式，根據(jù)壩址

16、地形，壩址位于河床較平緩的峽谷地帶，坡降不太大，兩峰高山聳立，右岸 等高線較平順，左岸等高線彎曲，開挖量太大，經(jīng)濟(jì)上不合理，所以本案泄洪方式可采用 水工遂洞，沿右岸布置，穿過右峰，利用左岸凸出地形，排向下游河道，且此方案與施工 導(dǎo)流結(jié)合在一起，初期開挖遂洞，用于施工導(dǎo)流，工程完工后在適當(dāng)高程開挖泄洪遂洞與 導(dǎo)流遂洞相通，再將前段堵塞，形成“龍?zhí)ь^”的導(dǎo)流泄洪結(jié)合的遂洞。 ( 2 )水庫運(yùn)用方式 當(dāng)洪水來臨時(shí)來多少泄多少，當(dāng)來水量小時(shí)，采用閘門控制，使得來水量等于下泄量。 閘門隨著來水量的增大而增大，直至全開，當(dāng)最大下泄流量達(dá)到下游允許的安全泄量時(shí)， 采用閘門控制使得最大下泄流量不大于下游允許的

17、安全泄量。來水量變小后閘門逐漸關(guān)小， 當(dāng)來水量再次等于下泄量時(shí)，水庫水位達(dá)到最高，閘門也不再關(guān)小，水庫繼續(xù)泄水，水庫 水位逐漸回降。 3.2.23.2.2 防洪限制水位的選擇防洪限制水位的選擇 由于 d 江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流特性，則采用防洪庫容和興利 庫容完全分開的辦法。從防洪安全要求出發(fā)，應(yīng)按洪水最遲來臨情況預(yù)留防洪庫容。此時(shí)， 水庫正常蓄水位既是防洪限制水位。 3.2.33.2.3 調(diào)洪演算調(diào)洪演算 ( 1 )洪水調(diào)節(jié)計(jì)算原理： 水庫水量平衡方程： （3 1212 21 22 qqqq ttvv 1） 蓄泄方程： （3qf （v） 2） 泄流方程： （3 3/2 2q

18、mbgh 3） 其中： 、時(shí)段初入庫、出庫流量； 、時(shí)段末入庫、出庫流量。 1 q 1 q 2 q 2 q 、時(shí)段初、末水庫蓄水量。 1 v 2 v b溢洪道凈寬。 h 堰上水頭。 m 流量系數(shù)。m=0.502。根據(jù)所選曲線型實(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。由經(jīng)驗(yàn)和已知條件確定。 側(cè)收縮系數(shù)。=0.86。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 =1-0.2k+(n-1)0h/b 確定 k、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)

19、 ( 2 )計(jì)算方法 對(duì)于假定的 t 時(shí)段內(nèi)，已知 q、q2、q、v，欲求 q2、v2。假定一個(gè) v2，在庫 容水位曲線上可以查得與 v2相對(duì)應(yīng)的 z2，由選定的堰頂高程 得 h = z2-，代入式 （33）求得 q2 ，再將 q2代入式（31）中反算出 v2，若 v2= v2，則試算完成。否 則重新假定 v2，直到滿足為止，再轉(zhuǎn)入下一時(shí)段計(jì)算，此即采用的列表試算法 表表 3-13-1 計(jì)算方案計(jì)算方案 堰頂高程及泄洪形式的選擇： （ 1 ）由于本水庫屬大(2)型樞紐，所以，采用有閘門控制的泄洪道。 （ 2 ）本設(shè)計(jì)中取 =0.86、m=0.502。 （ 3 ）具體調(diào)洪演算過程見表 3-3 至

20、表 3-10。 方案一二三四 堰頂高程 （m） 2809281028112810 堰頂寬度 b（m） 7788 3.2.43.2.4 方案選擇方案選擇 從表 3-2 中可以看出，校核情況下，溢洪道寬度增大，則水庫的最高洪水位越低，最大下 泄流量越大。本工程下游防洪要求較小，所以對(duì)所取的 b=8m、7m，都滿足允許最大單寬 流量要求。從經(jīng)濟(jì)上分析工程存在溢洪道越寬，閘門及溢流體等費(fèi)用增加超過壩高降低帶 來的費(fèi)用減少情況。既希望溢洪道寬度越小越經(jīng)濟(jì)，所以滿足要求又費(fèi)用最小的方案一 b=7 m、=2809 m 為所選。 表表 3-23-2 調(diào)洪演算結(jié)果匯總表調(diào)洪演算結(jié)果匯總表 表表 3-33-3 方

21、案一方案一 p=1%p=1%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 表表 3-43-4 方案一方案一 p=0.05%p=0.05%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 方案工況 q (m/s) v(105m) 上游水位 正常 蓄水位 超高 28091%59039282821.522819.52.02 7 一 0.05%691.641762822.902819.53.40 28101%537.639652821.742819.52.24 7 二 0.05%63742302823.152819.53.65 28111%56040002822.002819.52.50 8 三 0.05%648.942262823.1

22、52819.53.65 28101%60239282821.522819.52.02 8 四 0.05%775.1541762822.902819.53.40 時(shí)段 (m/s) (m/s)q q(m/s) (m/s)q v(105m)v(105m) z(m） (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 7.9455.24455.2436002819.5 1382.72493.48192 13.92310.2531.7237922820.64 1855.1589.96273 19.91400648.240652822.34 1110666.196 25.982068441612822.8

23、710684.855 31.9600685.741662822.813 528681.65-33 37.9456677.641332822.74 403 66698 -56 43.9350648.3540772822.4 表表 3-53-5 方案二方案二 p=1%p=1%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 表表 3-63-6 方案二方案二 p=0.05%p=0.05% 調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 時(shí)間 (m/s) (m/s)q q(m/s) (m/s)q v(105m)v(105m) z(m） （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） 8.97455.24455.2436002819.5

24、1067.12483.12126 14.97167951137262820.35 1303.5543.2164 20.97928575.438902821.3 747.5582.436 26.97567589.439262821.5 493584.5-20 32.97419579.639062821.33 368570.5-44 38.97317561.438622821.1 281 44.97245 時(shí)間 (m/s) (m/s)q q(m/s) (m/s)q v(105m)v(105m) z(m） （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） 8.8391.78391.783600281

25、9.5 1035.89421.29133 14.81680450.837332820.37 1310.25484.4178 20.8940.551839112821.41 756.75526.450 26.8573534.839612821.7 496.65533.6-8 32.8420.3532.439532821.66 370.65526.6-34 38.8321520.839192821.45 284 44.8247 表表 3-73-7 方案三方案三 p=1%p=1%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 表表 3-83-8 方案三方案三 p=0.05%p=0.05%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表

26、時(shí)段 (m/s) (m/s)qq(m/s)(m/s)qv(105m) v(105m) z(m） (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 7.4391.78391.7836002819.5 1320.89421.82194 13.42250451.8537942820.67 1860518.53290 19.41470585.240842822.44 1159601.3121 25.4848617.442052823.02 733636.5821 31.4618655.7642262823.47 542642.18-21 37.4466628.642052823.02 413620.9

27、-45 43.4360613.241602822.79 時(shí)間 (m/s) (m/s)qq(m/s)(m/s)qv(105m) v(105m)z(m） （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） 8.7378.91378.9136002819.5 1029.54409.46134 14.71680.1744037332820.36 1315.09447.25181 20.7950514.539142821.43 762.5525.3551 26.7575536.239652821.74 499.5534.1-7 32.742453239582821.69 373525-33 38.7322

28、51839252821.49 284.65 44.7247.3 時(shí)段 (m/s) (m/s)qq(m/s)(m/s)qv(105m) v(105m) z(m） (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 7.2378.91378.9136002819.5 1264.46380.21191 13.22150381.537912820.63 1825486.85289 19.21500592.240802822.42 1180615.3122 25.2860638.442022823.02 740643.321 31.2620648.242232823.17 545646.1-22 37.2

29、47064442212823.1 416.5636.3-47 43.2363628.641742822.88 表表 3-93-9 方案四方案四 p=1%p=1%調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 表表 3-103-10 方案四方案四 p=0.05%p=0.05% 調(diào)洪演算過程表調(diào)洪演算過程表 時(shí)間 (m/s) (m/s)qq(m/s)(m/s)qv(105m) v(105m)z(m） （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） 8.94447.71447.7136002819.5 1063.71479.36126 14.941679.751137262820.35 1304.85546.716

30、4 20.94930582.438902821.3 750590.4534 26.94570598.539242821.49 495592.25-21 32.9442058639032821.325 370576.57-45 38.94320567.1438582821.09 283 44.94246 時(shí)段 (m/s) (m/s)qq(m/s)(m/s)qv(105m) v(105m) z(m） (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8) 7.8447.71447.7136002819.5 1378.86490.91192 13.82310534.137922820.64 1870599

31、.9274 19.81403665.740662822.35 1130684.696 25.8830703.541622822.81 717.5704.753 31.860570741652822.85 530697.9-36 37.8455688.841292822.62 404.5679.7-59 43.8354670.640702822.39 4 4 大壩選擇及樞紐布置大壩選擇及樞紐布置 4.14.1 壩址及壩型選擇壩址及壩型選擇 4.1.14.1.1 壩址選擇壩址選擇 （ 1 ）地形、地貌條件 分析地形平面圖，d 江在 i-i 剖面處形成峽谷，河床比較平緩，坡降不太大，兩岸高 山聳立，

32、構(gòu)成高山深谷的地貌特征。上游地形開闊，有利于形成較大庫容的水庫。下游地 形平坦，有利于布置發(fā)電廠房和各類水工建筑物。該處地形適宜于修建高壩。 （ 2 ）地質(zhì)條件 分析地質(zhì)剖面圖，i-i 地質(zhì)面圖顯示：該斷面河床沖積層以碎石為主，砂質(zhì)粘土層和 砂層均較少，且多呈透鏡體狀并有大漂石摻雜其中，卵礫石以玄武巖為主，石灰?guī)r和砂礫 巖占極少數(shù)，最大沖積層厚度為 32 米，平均厚度 20 米左右，靠岸邊最薄為幾米，沖積層 下部巖層以堅(jiān)硬的玄武巖為主我，夾雜少量破碎玄武巖和火山角礫巖，是較為理想的土石 壩地基。 綜合地質(zhì)、地形條件，壩址選在 i-i 剖面較為理想 4.1.24.1.2 壩型選擇壩型選擇 （ 1

33、 ）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。拱的作用發(fā)揮得是否充分，在很大程度上取決于地形和地質(zhì)條件。 （a）地形條件 修建拱壩的理想地形，應(yīng)該是狹窄而對(duì)稱的河谷斷面，岸坡平順無突變，在平面上順 水流方向呈漏斗形，兩岸巖體雄厚。 (b)地質(zhì)條件 拱壩對(duì)地質(zhì)條件的要求比其他任何壩型都高，兩岸巖體必須能夠承受拱端的巨大推力， 在任何情況下都應(yīng)保持穩(wěn)定，以確保大壩安全。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。但這樣理想的地基是不多的。 (

34、2 )重力壩 重力壩是主要依靠自身重量保持壩體穩(wěn)定和滿足強(qiáng)度要求，與其他壩型比較具有以 下的主要特點(diǎn)。 (a)泄洪和施工導(dǎo)流比較容易解決。 (b)材料強(qiáng)度一般不能充分發(fā)揮。 (c)受揚(yáng)壓力影響較大。 (d)水泥用量多、需要溫控散熱措施。 (e)對(duì)地形地質(zhì)的適應(yīng)性較好。 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。重力壩對(duì) 地基的要求雖比土石壩高，但一般強(qiáng)度巖基均可滿足要求，因?yàn)橹亓卧谘貕屋S線的方 向被橫縫分割成若干獨(dú)立的壩段，所以能很好的適應(yīng)巖石物理情況的變化和各種非均質(zhì) 的地基。 ( 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。在適

35、 宜修建混凝土高壩的優(yōu)良?jí)沃吩絹碓缴俚那闆r下，土石壩將得到更大的發(fā)展。 （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 土截水墻來進(jìn)行壩基防滲，因而采用土石壩。 4.24.2 樞紐建筑物組成樞紐建筑物組成 （ 1 ） 擋水建筑物： 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。 （ 3 ） 水電站建筑物： 包括引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、電站廠房等。 4.34.3 樞紐總體布置樞紐總

36、體布置 4.3.14.3.1 擋水建筑物擋水建筑物 擋水建土石壩 擋水建筑物按直線布置，壩布置在河彎地段上。 4.3.24.3.2 泄水建筑物泄水建筑物-泄洪隧洞泄洪隧洞 泄水建筑物泄洪隧洞 泄洪采用隧洞方案，為縮短長度、減小工程量、泄洪隧洞布置在凸岸，這樣對(duì)流態(tài)也較為 有利，考慮到引水發(fā)電洞也布置在凸岸，泄洪隧洞布置以遠(yuǎn)離壩址和廠房為宜。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。 4.3.34.3.3 水電站建筑物水電站建筑物 引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，在泄洪隧洞與大壩之后，由于風(fēng)化巖層較深，廠房 布在開挖后的堅(jiān)硬玄武巖上，開關(guān)站布置在廠房的旁邊。綜合考慮各方面因

37、素，最后確定 樞紐布置。 5 5 大壩設(shè)計(jì)大壩設(shè)計(jì) 5.15.1 土石壩壩型選擇土石壩壩型選擇 影響土石壩選型的主要因素有：壩址附近的筑壩材料、地形地質(zhì)條件、氣候條件、施 工技術(shù)條件、地基處理方法、抗震要求等。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。 （ 1 ）均質(zhì)壩 均質(zhì)壩壩體基本上由一種透水性較弱的粘性土料（如壤土、砂壤土等）填筑而成，整 個(gè)壩體起防滲作用。 均質(zhì)壩材料單一，施工方便簡(jiǎn)單。但壩體對(duì)材料的要求較高（一般滲透系數(shù) k110-4cm/s） 。對(duì)本工程來說，沒有足夠的材

38、料來作均質(zhì)壩，故該方案不于選用。 （ 2 ）堆石壩 堆石壩由堆石體、防滲體、和它們之間的過渡層組成，包括心墻防滲堆石壩和斜墻防 滲堆石壩。 堆石壩的剖面小，工程量少，施工期受氣候條件影響較小。在施工期一定的條間下， 壩身可以過水，從而在一定程度上緩解了土壩的施工導(dǎo)流困難，并且抗震性能好。在本 設(shè)計(jì)中，壩址附近有堅(jiān)硬的玄武巖石料廠，開采條件良好，從材料角度可以考慮堆石壩。 但是，由于河床地質(zhì)條件較差，沖積層厚，堆石壩需建造在不透水層上。因此，做堆石 壩將導(dǎo)致大量的開挖。從工程期限和經(jīng)濟(jì)角度來衡量，此方案不予考慮。 （ 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

39、靠上游部位。 塑性心墻壩的工程量較小，適應(yīng)于不均勻地形變化，抗震性能好。但要求心墻與壩殼同 時(shí)上升，施工干擾大，工期長。 （ 4 ）塑性斜墻壩 塑性斜墻壩由透水性較小的粘性土筑成防滲體，設(shè)置于壩體的上游面。斜墻壩的防 滲斜墻和壩體兩者施工干擾較小，施工期短。但上游壩坡較緩，防滲體和壩體工程量均 較大。斜墻對(duì)壩體和壩基的沉降敏感，容易產(chǎn)生縱向裂縫。斜墻的抗震性能較弱。 （ 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。斜心墻壩綜合了心墻壩與 斜心墻壩的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)。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。 綜合

40、分析以上各壩型特點(diǎn)，結(jié)合筑壩材料、地形地質(zhì)條件、施工、導(dǎo)流等因素，最 終選定斜心墻壩作為本設(shè)計(jì)的大壩形式。 5.25.2 大壩輪廓尺寸的擬定大壩輪廓尺寸的擬定 5.2.15.2.1 壩頂寬度壩頂寬度 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。 5.2.25.2.2 壩坡及棧道壩坡及棧道 土石壩壩坡的坡度取決于壩型、壩高、筑壩土料性質(zhì)、地質(zhì)條件及地震情況等因素。 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 0.25，下部采用 3.0，變坡處設(shè)置馬道。下游壩坡自壩體排水體頂向上每 隔 2

41、5 米采用一次變坡，變坡坡率自下而上采用 2.2、2.25 和 2.5 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 2.0 米。 5.2.35.2.3 壩頂高程壩頂高程 為保證庫水位不溢過或?yàn)R過壩頂，壩頂高程在水庫正常應(yīng)用和非常應(yīng)用的靜水位以上 應(yīng)有足夠的超高。h （5-1） bc hheh h=h1+h （5- 2） 其中 -安全加高，m c h -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，m b h h1-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 h 該工程為 2 級(jí)工程，所以正常情況取=1.0 米，校核情況取=0.

42、5 米。 （水工建筑物 c h c h 表 3-1） （ 2 ）e 的確定 (5-3) 2 cos 2 v d ek gh -綜合摩阻系數(shù),一般可取.k 6 3.6 10 -吹程,15 千米.d h-壩前水的平均水深，米。 正常情況下 h=2821.52-2750=71.52 米 非常情況下 h=2822.90-2750=72.9 米 -風(fēng)向與水域中線或壩軸線的法線間的夾角,取=25 -按碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范第 4.4.5 條規(guī)定:正常運(yùn)用情況下采用多年平均v 最大風(fēng)速的 1.52.0 倍, =1.819.1 =34.38m/s;非常運(yùn)用情況下采用多年平均最大風(fēng)v 速=19.1 m/sv 正常情

43、況： = 2 cos 2 v d ek gh 62 3.6 1034.3815000 cos25 0.040 2 9.8 73.2 非常情況： = 2 cos 2 v d ek gh 62 3.6 101.9115000 cos25 0.012 2 9.8 73.82 （ 3 ）的確定 b h 平均爬高按莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算（適用于 n=1.55.0 壩坡） b h （5- 2 k k (2 ) (2) 1 v bll hhl n : 4） -壩坡的糙率滲透性系數(shù)。砌石護(hù)面為 0.750.80，本設(shè)計(jì)取 0.78。k -經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。是由風(fēng)速 v、壩前水深 h、重力加速度 g 所組成的無量綱 。 k

44、v /vgh 本設(shè)計(jì)中：設(shè)計(jì)情況/34.38/9.8 73.21.28vgh 查表得=1.012 kv 校核情況/19.1/9.8 73.820.71vgh 查表得=1 kv - 壩坡系數(shù)。=ctg=2.5， 為壩坡與水平面的夾角。nn - 平均波高。按官廳水庫公式可以計(jì)算出波高，2 l h 2 l h （5- 5/41/3 20.0166 l hvd 5） 其計(jì)算值可以近似的認(rèn)為是平均波高的 1.71 倍， 即 = /1.71 （5-2 l h 2 l h 6） - 平均波長，在初步設(shè)計(jì)時(shí)，可以按照鶴地水庫公式計(jì)算,2 l l （5- 1/3 20.389 l lvd 7） 、設(shè)計(jì)情況：=3

45、4.38m/s d=15kmv 5/41/35/41/3 20.01660.0166 34.3815 2 1.711.711.71 l l hvd h 1.83m 1/31/3 20.3890.389 34.38 15 l lvd 32.98m 所以，波浪在壩坡上的爬高 2 0.78 1.0112 1.83 32.982.28 12.5 b hm 、校核情況：=19.1m/s d=15kmv 5/41/35/41/3 20.01660.0166 19.1 15 2 1.711.711.71 l l hvd h =0.956m 1/31/3 20.3890.389 19.1 15 l lvd =

46、18.322m 2 0.78 1 0.956 18.3221.212 12.5 b hm （ 4 ） 壩頂高程的確定 、設(shè)計(jì)情況 超高 =2.28+0.041+1=3.321m bc hheh 壩頂高程 h= h1+=2821.52+3.321=2824.841 mh 增加 0.4%的沉降后壩頂高程 h=2824.841+71.520.4%=2825.127m 、校核情況 超高 =1.212+.0.012+0.5=1.724 m bc hheh 壩頂高程 h= h1+=2822.9+1.724=2824.624 mh 增加 0.4%的沉降后壩頂高程 h=2824.624+72.90.4%=28

47、24.915 m 比較兩種情況，最后確定壩頂高程為 h=2826m 具體計(jì)算結(jié)果見下表 5-1 表表 5-15-1 壩頂高程計(jì)算成果表壩頂高程計(jì)算成果表 計(jì)算情況 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)情況校核情況 上游靜水位（m） 2821.522822.9 河底高程（m） 2750 壩前水深（m） 71.5272.9 吹程 d（km） 15 風(fēng)向與壩軸線的夾角 25 風(fēng)浪引起壩前雍高 e（m） 0.0410.012 風(fēng)速 v（m/s） 34.3819.1 波浪沿壩高爬高（m） 2.281.212 護(hù)坡粗糙系數(shù)k 0.78 上游壩坡護(hù)角 tg-11/2.5 平均波高（m）2 l h1.830.956 安全超高（m）

48、 c h 1.000.50 壩頂高程（m） 2824.8412824.624 增加 4%沉陷后壩頂高程（m） 2825.1272824.915 5.2.45.2.4 壩體排水壩體排水 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 潤線，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。 棱體頂部高程應(yīng)超出下游最高水位 0.5-1.0m，本工程取 0.6m，下游校核洪水時(shí)下游水為 2755.2m，最后確定取為 2755.0，堆石內(nèi)坡為 1：1.2，外坡為 1：1.8，頂寬為 1.5m。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

49、受下游波浪淘刷。 5.2.55.2.5 防滲體防滲體 （ 1 ）壩體防滲 壩體防滲除需滿足減少通過壩體滲漏量外，防滲體尺寸還應(yīng)滿足構(gòu)造、施工以及防 止開裂的要求，并有利于穩(wěn)定。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 0.6m，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 2821.52m，非常運(yùn)用情況靜 水位為 2822.9m，所以，最后斜心墻頂部高程定為 2823.0m，上留 3.0m 保護(hù)層。粘土允 許坡降取j=5，承受最大水頭 72.9m，所以墻厚須大于 72.9/j=14.58m，參考以 往工程

50、，斜心墻頂寬取 4.0 m（滿足于 3m 機(jī)械化施工要求） ，上游坡率 m1=0.6，下游坡率 m2=0.3。計(jì)算底寬為 25.9m，大于 14.58m，符合要求。 （ 2 ）壩基防滲 河床中部采用混凝土防滲墻、兩岸因沖積層逐漸減薄和施工原因改用粘土截水墻。 混凝土防滲墻的厚度，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 0.6- 0.8m，最厚取 1.3m。本設(shè)計(jì)取 0.8m。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 64.84m。取j=5.0，則 l=64.84/5=12.968m。設(shè)計(jì)伸入 6.5m，選擇接觸面積長度為 26.5+0

51、.8=14.9m，防滲墻 位置在心墻底中部偏上。岸坡截水槽底厚按承受最大水頭及粘土允許坡降j=5 確定，并 且沿岸坡厚度逐漸變化。 5.35.3 土料設(shè)計(jì)土料設(shè)計(jì) 5.3.15.3.1 粘土料設(shè)計(jì)粘土料設(shè)計(jì) 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)的一般原則是 就地取材，因材設(shè)計(jì)。土料設(shè)計(jì)要查明壩址附近的土料種類、儲(chǔ)量、分布、開挖運(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)。 （ 1 ）粘性土壓實(shí)的設(shè)計(jì)指標(biāo)是設(shè)計(jì)填筑干容重及相應(yīng)的含水量。 計(jì)算公式： 設(shè)計(jì)干容重按壓實(shí)密度計(jì)算 d （5- maxdd m 8）

52、 -設(shè)計(jì)干容重 d -壓實(shí)度。、級(jí)壩及高壩=0.96-0.99，本設(shè)計(jì)取=0.97mmm -標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)功能下的平均最大干容重 maxd 設(shè)計(jì)最優(yōu)含水量 （5- 00 ww 9） 由擊實(shí)實(shí)驗(yàn)確定 填筑含水量 （5- pp wwii 10） -填筑含水量，以小數(shù)計(jì)w -液性指數(shù)，高壩取 0.07-0.10，本設(shè)計(jì)取 0.08i -土料的塑性指數(shù) p i -塑限制含水量 p w 浮容重 （5- 1 1 w b sp e （） 11） -比重s -水的密度 w p -孔隙比e 濕容重 （5- wd （1+w） 12） 用粘土料的理論干容重作校核參考 （5- 1 1 d d sv sw （） （） 13）

53、 -壓實(shí)土的含水量，其中粘土為 0.05 d v 填土的設(shè)計(jì)干容重校核 （5- dd : 0 （1.021.12）（） 14） -料場(chǎng)的自然干容重 d 0 （） （ 2 ）計(jì)算結(jié)果 表表 5-25-2 粘性土料設(shè)計(jì)成果粘性土料設(shè)計(jì)成果 料場(chǎng) 比重 s max r (kn/m3) w0 () rd (kn/m3) wpip 填筑 含 水量 孔隙 比 e rw (kn/m3) rb (kn/m3 粘聚力滲透 系數(shù) w) （10-6cm/s ） i下 2.676 1.6022.071.568 23.1419.46 21.78 0.707 1.910.9824o40 0.244.319 ii下 2.6

54、70 1.6519.071.617 22.2021.720.68 0.651 1.951.0125o30 0.234.8 i上 2.650 1.5622.301.530 25.0024.57 23.29 0.732 1.920.9523o10 0.251.9 ii上 2.741.5423.801.509 26.323.524.66 0.816 1.920.9621o30 0.3830.6 （ 3 ）土料的選用 已經(jīng)探明上下游共有四個(gè)料場(chǎng)，總儲(chǔ)量為 190 萬 m3。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。 料場(chǎng)滲透系數(shù)偏大(30.6

55、10-6 cm/s)不予采用。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 ii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 ii下 ii下 5.3.25.3.2 壩殼砂礫料設(shè)計(jì)壩殼砂礫料設(shè)計(jì) （ 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= = minmax max ee ee d d rrr rrr minmax maxmin 式中 為最大孔隙比，=； max e max e1 min r s 為最大孔隙比， =； min e min e

56、1 max r s e 為填筑的砂 、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的孔隙比，e=; 1 d r s s為砂礫比重； 、為最大、最小干容重，由試驗(yàn)求得； max r min r 為填筑的砂 、砂卵石或地基原狀砂、砂卵石的干容重。 d r 設(shè)計(jì)相對(duì)密實(shí)度要求不低于 0.700.75，地震區(qū)為防震動(dòng)液壓，浸潤線以下部分土體設(shè) 計(jì)密度不低于 0.750.85。 （ 2 ）計(jì)算成本 砂礫料設(shè)計(jì)成本見下表： 表表 5-35-3 壩殼砂礫料成果表壩殼砂礫料成果表 料場(chǎng) 不均 勻系 數(shù) 大于 5mm 礫石 含量 比重 s 設(shè)計(jì) 干容 重 d (kn/m 3) 設(shè)計(jì) 孔隙 比 e 保持 含 水 量 w 濕容 重

57、w (kn/m3 ) 浮容 重 b (kn/m3 ) 內(nèi)摩擦 角 粘聚 力 c (g/m3 ) 滲透系數(shù) k (10- 2cm/s) 上 4 43452.751.95 0.41 52.051.2436o3002 1 上 45482.751.95 0.41 52.051.2435o1002 下 1 45462.751.95 0.41 52.051.2436o2002 下 2 34422.731.94 0.41 52.041.23 36o40 02 下 3 28402.711.92 0.41 52.021.2236o5002 （ 3 ）砂礫料場(chǎng)選用 除了料場(chǎng)砂礫料的不均勻系數(shù)不滿足要求外（=283

58、0） ，其余幾個(gè)料場(chǎng)的土料 下 3 滲透系數(shù)、礫石含量、不均勻系數(shù)均滿足要求，故而都可作為筑壩砂礫料。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。 從顆粒級(jí)配曲線上可以看出、料場(chǎng)砂礫料的顆粒級(jí)配明顯較好，物理力學(xué)指標(biāo)也 上 4 下 1 較高，設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。 砂礫料場(chǎng)上下游共 8 處，總量為 1850 萬 m 3, , 大壩工程在 400 萬 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)。1 上 下 2 5.45.4 滲流計(jì)算滲流計(jì)算 5.4.15.4.1 計(jì)算方法計(jì)算方法 運(yùn)用土力學(xué)方法進(jìn)行滲流計(jì)算，認(rèn)為壩體內(nèi)滲透水流屬于層流運(yùn)動(dòng)，符合達(dá)

59、西定律， 且滲透水流過水?dāng)嗝嫔系母鼽c(diǎn)坡降和流速都為常數(shù)。計(jì)算簡(jiǎn)圖見附圖 1 和附圖 2。 通過斜心墻及地基防滲墻的滲流量： （5- 22 11 112 ()() 2 sin hhhh t qkk d 15） 通過下游壩殼和地基的滲流量： （5-16） 2 22 234 1 ()() 20.44 htht t qkk llt 假定：（1）心墻上游浸潤線位置與水庫的水位相同。 （2）通過斜心墻及地基防滲墻的滲流量等于通過下游壩殼和地基的滲流量。 （3）浸潤線逸出點(diǎn)在下游水面與堆石內(nèi)坡的交點(diǎn)處。 5.4.25.4.2 計(jì)算斷面及計(jì)算情況的選擇計(jì)算斷面及計(jì)算情況的選擇 取河床左端-斷面、中間-、右端-

60、斷面三個(gè)典型斷面進(jìn)行滲流計(jì)算。 （ 1 ）-斷面滲流計(jì)算 已知： 7.35m 12 1 () 2 k1=4.810-6 cm/s k2=4.810-6 cm/s k3=210-2 cm/s k4=2.510-2 cm/s t=3 m d=0.5(11.35+5)=8.175 m 正常蓄水位時(shí)： h1=21 m t=0 m l1=67.975-0.3h m l2=69.563 m 設(shè)計(jì)蓄水位時(shí)： h1=23.02 m t=0 m l1=67.975-0.3h m l2=69.563 m 結(jié)果： 正常蓄水位時(shí)：h=0.058 m q =4.4510-6m3/s 設(shè)計(jì)蓄水位時(shí)：h=0.066 m q