水利水電工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、共享知識(shí)分享快樂盧灣重力壩設(shè)計(jì)摘 要：盧灣水利樞紐是以防洪為主，結(jié)合灌溉、工業(yè)用水、發(fā)電、發(fā)展旅游綜 合利用的水利樞紐工程。本設(shè)計(jì)從盧灣實(shí)際情況出發(fā)，按照混凝土重力壩設(shè)計(jì) 規(guī)范，分別對(duì)擋水壩段、溢流壩段以及深孔壩段進(jìn)行設(shè)計(jì)。擋水壩段采用工作 可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工導(dǎo)流容易的實(shí)體重力壩，并分多種荷載組合情況進(jìn)行穩(wěn)定 計(jì)算和應(yīng)力分析；溢流壩段為 WE釉線型實(shí)用堰；深孔壩段采用無壓泄水孔。大 壩高115.5m,該壩的修建對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。Abstract： luwan Hydro-junction is based on comprehensive utilization,such

2、us flood control,irrigation,industrial water ,power generation , tourism development and so on. It has designed the water retaining dam section,the overflowing dam section and the deep hole dam section in accordance with "the Norm of Concrete Gravity Dam Designing" and the actual condition

3、s of Ningxi. The overflowing forbidden damsection is a solid gravity damwhich works reliablly, has simple structure and can divert the flow easily in construction time. And it makes stability calculation and stress analyze in several load combination conditions. The overflowing dam section adopts WE

4、S practical curved weir. The deep hole section adopts the non-pressure weep hole.The Dam is 115.5 meters high, the construction of the damto the promotion of local economic development is of great significance.關(guān)鍵詞：重力壩溢流壩段樞紐布置方案選擇地基處理Keywords: gravity dam overflow section project layout schemeoption

5、ground-handling、，. 刖 百本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)教學(xué)要求，對(duì)水利水電專業(yè)本科畢業(yè)生進(jìn)行的最后一項(xiàng) 教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為百色水利樞紐工程，流域?yàn)槲覈?guó)某一大河的支流。 本樞紐主要任務(wù)為發(fā)電，兼做防洪之用。本工程建成投產(chǎn)后，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效 益。本次設(shè)計(jì)包括了一般水利樞紐所需進(jìn)行的水工初步設(shè)計(jì)的全過程。設(shè)計(jì)的主要部分為壩型選擇，樞紐布置以及細(xì)部構(gòu)造。計(jì)算的主要部分為非 溢流擋水壩段和溢流壩段的穩(wěn)定及應(yīng)力分析。其中很多內(nèi)容采用了各種圖表，力 求做到設(shè)計(jì)清晰明了。其主要建筑物由擋水建筑物、泄水建筑物、發(fā)電建筑物、放空建筑物組成。 主要建筑物為二級(jí)，次要建筑物為三級(jí)。壩型選用混凝土實(shí)

6、體重力壩。擋水壩段 最大斷面的底面高程為115米，壩頂高程為235米，防浪墻高1.2米，最大壩高 為110ml壩頂寬10米，最優(yōu)斷面的上游壩坡坡率為1:0.2，上游折坡點(diǎn)高程為186.5 米，下游壩坡坡率為1:0.7 ,下游折坡點(diǎn)高程219.7米。溢流壩段最大斷面的底面 高程為300米，堰頂高程217.3米，溢流堰采用 WE釉線設(shè)計(jì)，直線段坡率為1: 0.7,反弧段半徑取25米，上游壩坡坡率取1: 0.2,折坡點(diǎn)高程為186.5米，上 游壩面與WESS面用1/4橢圓相連。本樞紐溢流堰采用挑流方式消能，挑角取25°0 止水采用兩道紫銅中間加瀝青井的形式。壩基防滲處理（主要依據(jù)上堵下排的

7、原 則），上游帷幕灌漿（兩道），下游側(cè)設(shè)置排水管。以非溢流擋水壩段為計(jì)算選 擇斷面，進(jìn)行了抗滑穩(wěn)定分析和應(yīng)力分析，分別采用抗剪斷計(jì)算法和材料力學(xué)法 計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算，最終驗(yàn)算滿足抗滑穩(wěn)定，上游壩踵沒有出現(xiàn)拉應(yīng)力，設(shè)計(jì)剖面 合理可行。在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，我溫習(xí)了水工建筑物、水力資源規(guī)劃及利用、水力學(xué)等知識(shí)，并查閱了水工設(shè)計(jì)手冊(cè)、混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范、水 利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中期，我通過所學(xué)的基本 理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行重力壩樞紐設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè) 計(jì)手稿的電子排版整理。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的兩個(gè)多月里，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算以及外文翻譯，使我了 解并初步掌握了水利工

8、程的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解，鞏固了專業(yè)知識(shí)，提高了綜合分析、運(yùn)用所學(xué)的課程知識(shí) 解決實(shí)際工程問題的能力。在繪圖時(shí)熟練掌握了各種制圖軟件，以及多種結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。在設(shè)計(jì)過程中 得到了老師的審批和指正，使我圓滿地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在此我表示衷心的感謝.雖然在本次設(shè)計(jì)中我作出了許多努力，但是，由于只是部分結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)，考 慮問題較單一，采用基礎(chǔ)資料一般以書本為主，加之，對(duì)實(shí)踐操作缺乏經(jīng)驗(yàn)，因 此，本次設(shè)計(jì)一定會(huì)有各種不足與缺點(diǎn)，跟實(shí)際情況難免有出入，敬請(qǐng)讀者批評(píng) 指正。頁眉內(nèi)容目錄1緒論01.1 本課題的目的及研

9、究意義 01.1.1 水利樞紐的作用 01.1.2 水利樞紐分類02基本資料12.1 流域概況12.2 設(shè)計(jì)要求12.3 工程樞紐任務(wù)及效益 12.4 工程樞紐任務(wù)及效益 22.5 水文氣象資料22.6 筑壩資料及施工動(dòng)力、機(jī)械、勞動(dòng)力情況： 42.6.1 筑壩資料42.6.2 施工動(dòng)力、機(jī)械、勞動(dòng)力情況： 53壩型選擇樞紐布置 63.1 工程等級(jí)和主要建筑物級(jí)別 63.1.1 工程等級(jí)的確定63.1.2 永久性水工建筑物級(jí)別的確定 73.1.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定73.2 壩型選擇73.2.1 壩型初步選擇83.2.2 壩型的進(jìn)一步確定 103.3 壩軸線的布置原則113.4 水利樞紐布置 11

10、3.4.1 泄洪建筑物 123.4.2 水電站建筑物 123.4.3 放空建筑物123.4.4 通航建筑物 134洪水調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) 144.1 調(diào)洪演算144.1.1 調(diào)洪演算的目的144.1.2 調(diào)洪演算的原理 154.2 泄水建筑物型式選擇 164.3 調(diào)洪演算的方法174.3.1 基本資料174.3.2 泄洪方案的選擇： 174.3.3 下游水位的設(shè)計(jì)195非溢流壩段的剖面設(shè)計(jì) 205.1 剖面設(shè)計(jì)的基本原則 205.2 擬定基本剖面205.3 壩頂高程的確定205.3.1 設(shè)計(jì)蓄水位壩頂高程的確定 215.3.2 校核水位壩頂高程的確定 225.4 非溢流壩段的剖面設(shè)計(jì) 235.4.1 壩

11、頂寬度235.4.2 上下游坡率及折坡點(diǎn) 235.4.3 壩底寬度235.5 荷載計(jì)算 245.5.1 重力壩承受的荷載和作用主要有： 245.5.2 荷載計(jì)算245.5.3 計(jì)算所需數(shù)據(jù) 255.5.4 基本荷載計(jì)算 255.6 抗滑穩(wěn)定分析 305.6.1 設(shè)計(jì)情況（基本組合） 315.6.2 校核情況（特殊組合）31參考文獻(xiàn)341緒論1.1 本課題的目的及研究意義通過本課題的研究設(shè)計(jì)達(dá)到對(duì)大學(xué)四年專業(yè)知識(shí)的總結(jié)和僅有一步學(xué)習(xí)的目的，無論在水庫的規(guī)劃階段還是在已建水庫的管理運(yùn)用階段，水利樞紐工程設(shè)計(jì)總是必須的.不過，由于不同階或同一階段所遇到的具體情況不同，其設(shè)計(jì)結(jié)論也是 不同的.這次的設(shè)

12、計(jì)正式我們學(xué)習(xí)總結(jié)這些方面知識(shí)的的時(shí)機(jī)，抓住這次設(shè)計(jì)機(jī)會(huì) 來鞏固和學(xué)習(xí)水利水電知識(shí)為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文通過對(duì)盧灣水利樞紐工程設(shè)計(jì)的探討鞏固了水利水電工程專業(yè)的相關(guān)知識(shí)體系，加深了對(duì)水文氣象、筑壩施工、壩型選擇、調(diào)洪演算、壩段設(shè)計(jì)、地基處理等方面的認(rèn)識(shí)。也深刻認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)既要盡可能滿足下游防洪要求 ，又要保證水 工建筑物的安全的必要性。1.1.1 水利樞紐的作用為滿足各項(xiàng)水利工程興利除害的目標(biāo)，在河流或渠道的適宜地段修建的水利樞紐，流域面積共 3200km2,計(jì)有人口 65萬人，中、上游地處山脈丘陵地帶， 大部分以農(nóng)業(yè)為主，在流域內(nèi)無主要的礦產(chǎn)及工業(yè)城市。僅在河口有一中等城市， 有輕

13、工業(yè)及加工業(yè)，高壩址90km處，是我國(guó)一大工業(yè)城市，所發(fā)電力與珞城、河 口及附近小的電站組成電力系統(tǒng)。所以，本樞紐主要任務(wù)為發(fā)電，兼做防洪之用。1.1.2 水利樞紐分類水利樞紐按其承擔(dān)的任務(wù)可分為防洪樞紐、水電站樞紐、灌溉樞紐、取水樞紐等。一個(gè)樞紐同時(shí)承擔(dān)多項(xiàng)任務(wù)的，稱為綜合利用水利樞紐。水利樞 紐還可按其所在地的地貌形態(tài)分為平原地區(qū)水利樞紐和山區(qū)（包括丘陵區(qū)） 水利樞紐。樞紐中一般包括：擋水、泄水、取水以及某些專門性水工建筑物。2基本資料2.1 流域概況盧灣水利樞紐工程位于盧灣市上游 22公里的右江比較平直開闊的“ V'形斜 向谷河段上，河水自北向南流。平水年河寬 4 5110米，水

14、深012米。百色水 庫壩址以上集雨面積1.96萬平方公里，多年平均流量263秒立米；年徑流量82. 9 億立米。水庫正常蓄水位228米，相應(yīng)庫容48億立方米；最高洪水位233. 45米， 相應(yīng)總庫容56億立米；防洪限制水位214米，防洪庫容16. 4億立米，死水位203 米，死庫容21.8億立方米；水庫調(diào)節(jié)庫容26.2億立方米，屬不完全多年調(diào)節(jié)水 庫。樞紐主要建筑物包括混凝土主壩一座，地下廠房一座、副壩兩座、通航建筑 物一座。2.2 設(shè)計(jì)要求在明確設(shè)計(jì)任務(wù)及對(duì)原始資料進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，要求：(1)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?shù)母叱毯托顾ㄖ?孔口尺寸。(2)以水電站的擋

15、泄水建筑物的選型和布置方案的選擇為重點(diǎn)，通過分析法進(jìn) 行方案的選定，通過理論計(jì)算核定其穩(wěn)定性。(3)繪制擋、泄水建筑物的總體布置方案圖和典型剖面圖、細(xì)部構(gòu)造圖；對(duì)部 分附屬建筑物進(jìn)行初步規(guī)劃；(4)對(duì)引水流量及其他參數(shù)進(jìn)行選擇分析和計(jì)算，對(duì)已給定水電站裝機(jī)高程的，重點(diǎn)作建筑物的穩(wěn)定校核計(jì)算；2.3 工程樞紐任務(wù)及效益本樞紐主要任務(wù)為發(fā)電，兼做防洪之用。本工程建成投產(chǎn)后，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在經(jīng)營(yíng)管理效益方面，電站裝機(jī) 容量為2.7萬kW 一方面為工、農(nóng)業(yè)和人民生活用電提供了保障，另一方面可以 利用電費(fèi)收入，使自身得以發(fā)展，另外經(jīng)營(yíng)管理單位還可以利用水庫水體發(fā)展水 產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)，還可以利用綠化、美

16、化工程環(huán)境，發(fā)展旅游事業(yè)等等。在社會(huì)效益 方面，由于下游至河口河長(zhǎng)20km左右為河口平原，當(dāng)洪水超過 350Om3/s時(shí)，即要 泛濫成災(zāi)，因此工程建成后可以保護(hù)廣大的農(nóng)田和城鎮(zhèn)，免受洪水和漬澇災(zāi)害，從而減免國(guó)民經(jīng)濟(jì)的損失，具有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。2.4 工程樞紐任務(wù)及效益本樞紐經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)調(diào)查階段，以及水利、水能計(jì)算，提出了如下參數(shù)，作 為進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)的依據(jù)。表1-1水庫特性表正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水位校核洪水位總庫容設(shè)計(jì)水頭228.00m229.7m231.3m11.3 億 m376.5m2.5水文氣象資料河流特征：本河流域一般在五月間即開始漲水。最大洪水量多發(fā)生在七月， 每年5、6、7三月降水

17、占全年的48%比較集中，洪水期為510月，13月為最 枯水期，P=50啾水量?jī)H為120立方米/秒，p=10%洪水流量為85立方米/秒；114 月P=5%勺洪水流量為420立方米/秒，p=10%勺洪水流量為360立方米/秒。洪峰流量：根據(jù)水文分析，各頻率下的洪水流量列于下表表1各頻率下的洪水流量表頻率p%210.20.10.05m3/s31504050610070007900依據(jù)觀測(cè)資料，推測(cè)五天歷時(shí)的洪峰單位過程線列于下表表2五天歷時(shí)的洪峰單位過程線表時(shí)段（天）011.062345a#(%10891005732.51912多年平均降雨天數(shù)、中水年月流量表3多年平均降雨天數(shù)、中水年月流量表項(xiàng)目1

18、23456789101112中水年月流量207060180470790810800320530200160多年平均降雨天數(shù)1.231.335565443.23.25庫水位與庫容積曲線表5庫水位與庫容關(guān)系表水位（m）120125 130 135 14i)145150161 171 184 193；201庫容（億m3）000.1 ().3 0.6 0.81.2 255101520水位（m）207213 214 217 22：2 226228 :229 233 236 239)241庫容（億m3）253032354045485055606567氣溫情況本流域氣候?qū)儆跍睾偷貐^(qū)，植物全年均可生長(zhǎng)，甚少降

19、雪，冬季平均溫度為8.5 C ,河水無冰凍現(xiàn)象，夏季平均氣溫為 27.4 C , 7、8月最高平均為28.6 C , 各月溫度見下表：表6氣溫情況表月份123456789101112多年平均溫度C7.99.913.418.623.225.329.739.825.419.314.70.1最高溫度19.525.030.038.03839.742.244.042.038.830.119.0最低溫度-0.3-2.50.54.512.915.51615.013.57.50.80.0其它資料：a.河流較清、淤沙較少，含沙量?jī)H為流量的0.9%。b.水庫最大吹程：10公里。多年平均風(fēng)速：16米/秒。其它資料見

20、藍(lán)圖。2壩址及地形情況：壩址處河床較窄，其寬度僅為160米（普通洪水流量時(shí)）死水灘，壩址附近 河床坡度甚陡，水流湍急，有小瀑布，右岸地勢(shì)較高，有起伏之山頭。壩址處為 震旦紀(jì)砂巖，右岸風(fēng)化嚴(yán)重，深達(dá) 34米，且夾有頁巖。水層巖巖層為向斜之一 翼為傾向上游。壩址處水流急，故無砂卵石等淤積物。無侵蝕地下水?；鶐r的機(jī)械、物理性質(zhì)：砂巖：rc=2150噸/立方米；比重：G=2.7;極限抗壓強(qiáng)度：（干燥時(shí)）1300公 斤/平方厘米；f=0.62;滲透系數(shù)k=1.0X 10-5厘米/秒砂質(zhì)頁巖：rc=255噸/立方米；比重G=2.75;滲透系數(shù)k=1.2 X 10-5厘米/秒；極 限抗壓強(qiáng)度（干）=700公

21、斤/平方厘米，（濕）=350公斤/平方厘米壩基巖經(jīng)過水實(shí)驗(yàn)，吸水率均低于 0.05公斤/分砂巖與頁巖間磨擦系數(shù)f=0.452.6筑壩資料及施工動(dòng)力、機(jī)械、勞動(dòng)力情況：2.6.1 筑壩資料當(dāng)?shù)夭牧峡睖y(cè)結(jié)果：砂：河砂A,在壩址下游35公里處，顆粒較粗，其主要顆粒在10.5毫米問， d50=0.65mm不均勻系數(shù)4=&o/d 30=21。砂均在正常河水位附近，含泥量均 3.5%,沿 河有公路可通。河砂B:在壩址下游20公里處，粒徑較小，d50=0.32mm不均勻系數(shù)4二20。石料：有泥盆石英砂巖，位置見附圖，蘊(yùn)藏量 480萬方，平均覆蓋層2.5米 厚。巖石機(jī)械物理性質(zhì)為：比重2.65干抗壓極

22、限強(qiáng)度1400kg/cm2飽和抗壓極限強(qiáng)度1050 kg/cm2經(jīng)過25次凍融后抗壓極限強(qiáng)度1050 kg/cm 2土料：有粘土、沙壤土及山皮土風(fēng)化料，其分布及儲(chǔ)量見藍(lán)圖，其性質(zhì)見下 表：表7建筑材料性能表土壤名稱土壤特性河砂A河砂B粘土砂壤土山皮土土壤下谷重（噸/立方米） r c1.601.601.701.661.60空隙率gn0.450.420.350.380.398內(nèi)摩擦系數(shù)（自然含水量）f0.600.550.350.300.60內(nèi)摩擦系數(shù)（飽和含水量）f0.600.550.240.280.50粘著力（公斤/平方厘米）C001.001.000滲透系數(shù)（厘米/秒） K2X 10-36X 1

23、0-34X 10-71 X 10-51 X 10-3天然含水量%2017最優(yōu)含水量%191822.5壓縮模量（公斤/平方厘米）E120100卵石：在本支流入干流河口處有卵石 80萬方，粒徑在120厘米，質(zhì)地良好, 可做混凝土骨料。外來材料：水泥：水庫下游珞城有一大水泥廠，可供給本工程以足量的水泥。鋼筋：可取自珞城，其它鋼材則由千里之外之城市運(yùn)來。木材：具工地70公里之專區(qū)，可大量供應(yīng)。交通情況：本支流由于險(xiǎn)灘阻隔，無法通行較大船，但有公路可達(dá)干流河口，而干流可 通過大船直達(dá)珞城，與鐵路相聯(lián)系，很方便。2.6.2 施工動(dòng)力、機(jī)械、勞動(dòng)力情況：壩址下游20公里，有火電站，可供應(yīng)足夠的動(dòng)力。施工可考

24、慮半機(jī)械化：土料上壩、碾壓可使用機(jī)械，砂料開采，混凝土的制 作、運(yùn)輸、搗固、石料的加工可以使用機(jī)械化，土料的運(yùn)輸、石料開采、土料開 挖、用人工或簡(jiǎn)單機(jī)械。3壩型選擇樞紐布置在選擇壩址，壩型和樞紐布置時(shí)，不僅要研究樞紐附近的自然條件，而且需要 考慮樞紐的施工條件，運(yùn)行條件，綜合效益，投資指標(biāo)以及遠(yuǎn)景規(guī)劃等，這都是 水利樞紐設(shè)計(jì)中貫穿在各個(gè)階段的一個(gè)十分重要的問題。不同的壩址適用于不同 的壩型和樞紐布置，所以在選擇壩型，壩址時(shí)需要同時(shí)作出樞紐布置。針對(duì)不同 壩址做出不同壩型的各種樞紐方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，最后選定較為理想的壩 軸線位置及相應(yīng)的壩型和樞紐布置。3.1 工程等級(jí)和主要建筑物級(jí)別3.1

25、.1 工程等級(jí)的確定為了貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)政策，達(dá)到既安全又經(jīng)濟(jì)的目的，應(yīng)該對(duì)水 利樞紐按其規(guī)模和效益的大小進(jìn)行分等，對(duì)樞紐中的建筑物再按其作用和重要性 的大小進(jìn)行分級(jí)，并對(duì)不同級(jí)別的建筑物規(guī)定有不同的要求，根據(jù)中華人民共和 國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)表3-1水利水電工程分等指標(biāo)工 程 等 別工程規(guī) 模水庫 總庫容 （108m3）防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及 工礦企業(yè)的 重要性保護(hù)農(nóng) 田（104 畝）治澇面積（104 畝）灌溉面積（104畝）供水 對(duì)象 重要性裝 機(jī) 容 量104kwI大（1）型>10特別重要>500>200>1

26、50特別重要>120n大（2）型101.0重要5001002006015050重要12030m中型1.00.10中等100306015505中等305w?。?）型0.10.013051535'0.551注：1 、水庫總庫容指水庫最高水位以下的靜庫容;2、治澇面積和灌溉面積均指設(shè)計(jì)面積。結(jié)合樞紐任務(wù)（發(fā)電、防洪、庫容），考慮發(fā)電裝機(jī)容量，樞紐為 n等；考慮 防洪要求（保護(hù)中等城市），樞紐為n等；考慮庫容樞紐定為I等，綜合考慮三者， 樞紐定為I等。根據(jù)水工建筑物（第5版）第17頁表2 2永久性水工建筑物的級(jí)別，本樞 紐屬于大（1）型，主壩為I級(jí)建筑物，其他建筑物為II級(jí)建筑物。3.2

27、.2 永久性水工建筑物級(jí)別的確定表3-2 :永久性水工建筑物的級(jí)別工程等別永久性建筑物的級(jí)別主要建筑物次要建筑物I13n23m34w45V55根據(jù)表3-2性水工建筑物級(jí)別，本樞紐為I等，其主要建筑物（大壩、溢洪道）屬于1級(jí)，次要建筑物（導(dǎo)流墻、工作橋、護(hù)岸等）屬于三級(jí)，臨時(shí)性建筑物（圍堰、導(dǎo)流隧洞等）屬于 4級(jí)。3.2.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定表3-3山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）項(xiàng)目水工建筑物級(jí)別12345設(shè)計(jì)10005005001001005050303020校核土石壩可能最大洪水<PMF或10000500050002000200010001000300300

28、200混凝土壩、漿砌石壩50002000200010001000500500200200100根據(jù)樞紐等別和建筑物級(jí)別，對(duì)照山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工 建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)如表3-3所示確定設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn) 為2000年一遇。3.2壩型選擇3.2.1 壩型初步選擇壩型選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、地形條件，施工條件，建筑材料，綜合效益，渲 泄洪水能力，以及抗震性等特點(diǎn)，通過定性分析，初步選擇兩種壩型進(jìn)行較詳細(xì) 的技術(shù)比較，選取既滿足工程要求，又比較經(jīng)濟(jì)的壩型，經(jīng)濟(jì)比較只要求對(duì)壩體 的碎方量及三材用量作粗略的計(jì)算和比較。壩型選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、地形條件，施工條件，建筑材料，綜合效

29、益，渲 泄洪水能力，以及抗震性等特點(diǎn)，通過定性分析，初步選擇兩種壩型進(jìn)行較詳細(xì) 的技術(shù)比較，選取既滿足工程要求，又比較經(jīng)濟(jì)的壩型，經(jīng)濟(jì)比較只要求對(duì)壩體 的碎方量及三材用量作粗略的計(jì)算和比較。土石壩土石壩又稱當(dāng)?shù)夭牧蠅?，是歷史最為悠久的一種壩型。土石壩主要分為：均 質(zhì)壩、心（斜）墻壩、土石混合（堆石壩）壩等。土石壩優(yōu)點(diǎn)：可以就地、就近取材，節(jié)省大量水泥、木材和鋼材，減少工地 的外線運(yùn)輸量，幾乎任何土石料均可筑壩。能適應(yīng)各種不同的地形、地質(zhì)和氣候 條件。任何不良的壩址地基，經(jīng)處理后均可筑壩。大容量、多功能、高效率施工 機(jī)械的發(fā)展，提高了土石壩的施工質(zhì)量，加快了進(jìn)度，降低了造價(jià)，促進(jìn)了高土 石壩的發(fā)

30、展。由于巖土力學(xué)理論、試驗(yàn)手段和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，提高了大壩分析 計(jì)算的水平，加快了設(shè)計(jì)進(jìn)度，進(jìn)一步保障了大壩設(shè)計(jì)的安全可靠性。土石壩適 應(yīng)地基變形，施工方便，而且我國(guó)擁有豐富的建壩經(jīng)驗(yàn)。土石壩與碎壩相比，其 造價(jià)為碎壩的1/10,工程量為碎壩的4倍，由此可見土石壩經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于碎壩。土石壩缺點(diǎn)：由于壩址附近無大量的粘性土及砂壤土料，只可供應(yīng)圍堰防滲 材料之用。不能滿足土石壩所需的大量粘性土和砂壤土料，因此，從這方面考慮, 此處建設(shè)土石壩條件不足。綜合上述優(yōu)缺點(diǎn)，故本次設(shè)計(jì)不采用土石壩，而采用混凝土壩。混凝土壩如果選擇碎壩應(yīng)考慮采用拱壩、支墩壩還是重力壩拱壩優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：拱壩是高次超凈定空間整體結(jié)構(gòu)，

31、壩體的穩(wěn)定性主要依靠?jī)砂豆岸松?體反力作用來維持，并不全靠壩體自重來維持。由于拱是一種主要承受軸向壓力 的推力結(jié)構(gòu)，拱內(nèi)彎矩較小，應(yīng)力分布較均勻，有利于發(fā)揮材料的強(qiáng)度，從而壩 體厚度可以減薄，節(jié)省工程量。拱壩的體積比同一高度的重力壩大約可節(jié)省 1/3 2/3,從經(jīng)濟(jì)意義上講，拱壩是一種很優(yōu)越的壩型。且較好的超載能力可達(dá)設(shè)計(jì)荷 載的511倍，具有很強(qiáng)的抗震能力。缺點(diǎn)：根據(jù)壩址地形圖3,假設(shè)壩頂高程為250m那么壩高約為250-180=70項(xiàng) （考慮基礎(chǔ)開挖），而此時(shí)河谷寬度為 650m即此時(shí)寬高比為L(zhǎng)/H=650/70=9.29 , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4.5,為寬淺形河道，拱的作用已經(jīng)很小，故不能修建拱壩

32、；而且拱壩對(duì) 壩肩的巖體要求堅(jiān)固完整，河谷左岸有大的斷層，也不宜選擇拱壩；理想的拱壩 地形應(yīng)是左右岸對(duì)稱，岸坡平順無突變，在平面上向下游收縮的峽谷段。而此壩 址處河段順直，兩岸由于受斷層、軟弱地帶的影響，壩軸線為折線形，不適宜建 拱壩。綜合上述，本壩址處不適宜建混凝土拱壩。支墩壩優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：支墩壩，自重較輕，壩體工程量小，其中連拱壩與平板壩可節(jié)省10% 60%工程量；支墩可隨受力情況調(diào)整厚度，能充分利用行工材料的抗壓強(qiáng)度；節(jié) 省壩基開挖量和固結(jié)灌漿工作量，可加快施工速度；由于壩體較薄，施工散熱條 件較好。缺點(diǎn)：支墩本身單薄，側(cè)向剛度比縱向剛度低，在遭遇垂直水利流向的地震 作用時(shí)，抗震能力明顯低

33、于重力壩；支墩的應(yīng)力較大，對(duì)地基要求比重力壩高； 施工期壩體對(duì)溫度變化較敏感，容易產(chǎn)生裂縫；模板較復(fù)雜且用量較大，混凝土 標(biāo)號(hào)要求高，單方混凝土鋼筋用量多，施工存在難度；而且支墩壩有一個(gè)致命的 缺點(diǎn)，抗壓性差，據(jù)資料顯示庫區(qū)附近歷史上地震活動(dòng)較為頻繁，曾發(fā)生 6級(jí)地 震，考慮到樞紐的重要性和水庫激發(fā)的地震的可能性，攔河壩設(shè)防烈度采用7度,基于此種情況，當(dāng)?shù)厥遣荒苓x用支墩壩的。綜合上述，本壩址處不適宜建支墩壩，適宜選擇重力壩壩型。重力壩混凝土重力壩雖有壩體體積大，材料強(qiáng)度不能充分利用的缺點(diǎn)，但是優(yōu)點(diǎn)也很明顯：壩身可以開孔泄流，不需另建泄洪建筑物，導(dǎo)流方便，斷面形狀簡(jiǎn) 單，混凝土澆筑簡(jiǎn)易，便于機(jī)械

34、化施工，模板數(shù)量少，地基要求低，同時(shí)設(shè)計(jì) 制造的經(jīng)驗(yàn)比較豐富，工作可靠，使用年限長(zhǎng)，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。故本樞紐選擇重力壩壩型。3.2.2 壩型的進(jìn)一步確定重力壩又分為寬縫重力壩、空腹重力壩、實(shí)體重力壩。需對(duì)三種壩型進(jìn)行比 較做出結(jié)論：(1)寬縫重力壩優(yōu)缺點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)是：由于寬縫的存在，壩底面積小，揚(yáng)壓力顯著降低，加之上游坡 較緩，可利用上游水重來增加穩(wěn)定，因此使壩體混凝土量可較實(shí)體重力壩節(jié)省約 10%20%;寬縫增加了散熱面，有利于施工期混凝土溫度控制；壩內(nèi)留設(shè) 寬縫后，可以方便壩體觀察和檢查，必要時(shí)還可以在寬縫內(nèi)進(jìn)行維護(hù)修補(bǔ)和地基 處理工作。缺點(diǎn)是：模板工作量大，提高了混凝土的單價(jià)；施工導(dǎo)流稍感不便

35、； 在嚴(yán)寒地區(qū)，必須采取保溫措施。綜合評(píng)定：寬縫重力壩施工復(fù)雜，本地技術(shù)人員不足，同時(shí)模板用量較大， 且寬縫設(shè)置不好容易產(chǎn)生裂縫。(2)空腹重力壩優(yōu)缺點(diǎn)：壩體內(nèi)沿壩軸線方向設(shè)有較大空腔的重力壩，稱為空腹重力壩。與實(shí)體重力壩相比，具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：由于空腔下部不設(shè)底板，減小了 壩底面上的揚(yáng)壓力，可節(jié)省壩體混凝土方量 20%£右；減少了壩基開挖量；壩 體前后腿嵌固于巖體內(nèi)，有利于壩體的抗滑穩(wěn)定；前后腿應(yīng)力分布均勻，壩踵 壓應(yīng)力較大；便于混凝土散熱；壩體施工可不設(shè)縱縫；便于監(jiān)測(cè)和維修； 空腔內(nèi)可以布置水電站廠房。缺點(diǎn)是：施工復(fù)雜；鋼筋用量大；如在空 腔內(nèi)布置水電站廠房，施工干擾大。綜合評(píng)定

36、：空腹重力壩用筋量過大，施工復(fù)雜。對(duì)于本工程而言，鋼筋可取 自珞城，其它鋼材則要由千里以外之城市運(yùn)來。(3)結(jié)論實(shí)體重力壩由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，對(duì)地形、地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)，樞紐泄 洪問題容易解決，便于施工導(dǎo)流，可以大型機(jī)械化施工，施工方便且速度快，結(jié) 構(gòu)作用明確，適合建高壩?；谝陨细鞣N壩型的比較分析，本水庫采用碎重力壩 較為合理。3.3 壩軸線的布置原則壩址和軸線的選擇是根據(jù)地形，地址，河流走勢(shì)等條件綜合考慮決定的。就 地形而言，壩址一般以選在狹窄河谷處，節(jié)省工程量。壩址地質(zhì)條件是水利樞紐 設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一，對(duì)壩型的選擇和和樞紐的布置起著決定性作用。壩址最好 的地質(zhì)條件是強(qiáng)度高，透水性小，

37、不易風(fēng)化，沒有構(gòu)造缺陷的巖基。就河勢(shì)來說, 壩址要選在河流順直段，靠近壩址上，下游河流如有急彎最不利，應(yīng)予避免；樞 紐兩岸壩肩的山體要雄厚，并盡可能離上下游兩岸的沖溝遠(yuǎn)一些，水庫周圍應(yīng)沒 有難處理的缺口。通過對(duì)水庫壩址區(qū)域基本地質(zhì)，地形等資料的研究和分析，壩軸線應(yīng)避開不 穩(wěn)定巖體和大的斷層，為了適應(yīng)地形，地質(zhì)條件，或?yàn)榱藰屑~布置上的要求，也 可將壩軸線布置成折線或曲率不大的拱向上游的拱形。3.4 水利樞紐布置首先根據(jù)樞紐的任務(wù)及要求確定樞紐建筑物的組成，然后根據(jù)地質(zhì)、地形等 條件，通過定性分析確定較合理的樞紐方案。水利樞紐布置的任務(wù)是合理地確定 樞紐中各組成建筑物之間的相互位置。水利樞紐布置的

38、布置原則：壩址、壩段及其他主要建筑物的形式選擇和樞紐布置要做到施工方便，工 期短，造價(jià)低。樞紐布置應(yīng)當(dāng)滿足各個(gè)建筑物在布置上的要求，各建筑物之間能協(xié)調(diào)、無 干擾地工作，保證其他任何工作條件下都能正常工作，滿足樞紐運(yùn)用管理的要求。在滿足建筑物強(qiáng)度和穩(wěn)定的條件下，降低樞紐總造價(jià)和年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。樞紐中各建筑物緊湊，盡量將同一工種的建筑物布置在一起，以減少聯(lián)結(jié) 建筑。盡可能使樞紐中的部分建筑早期投產(chǎn)，提前發(fā)揮效益（如提前蓄水，早期 發(fā)電或灌溉）。樞紐的外觀應(yīng)與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，在可能條件下注意美觀。3.4.1 泄洪建筑物首先，泄水隧洞是在山體中開鑿的一種水流通道，可用于引水、排水、排砂、 預(yù)泄洪水、施工導(dǎo)

39、流，雖然隧洞比較節(jié)約地方，有時(shí)也可以“一洞多用”，即導(dǎo) 流、泄洪、放空、發(fā)電等綜合利用一條隧洞，比較經(jīng)濟(jì)，但是它也有不少工作特 點(diǎn)受力方面：山體開洞，圍巖變形，需要支護(hù)水流方面：不僅有外水壓力， 而且有內(nèi)水壓力，還存在高速水?dāng)_施工方面，場(chǎng)地狹窄，工序多，干擾大，事 故可能性大，加固檢修困難，該地區(qū)壩址處為震旦紀(jì)砂巖，左岸風(fēng)化較嚴(yán)重，地 質(zhì)條件并非很好，不太適宜修泄水隧洞。其次，河岸泄水道適用于兩種情況壩型為土石壩，因?yàn)橥潦瘔我话悴辉试S 壩身過水，多數(shù)情況是在地形較好的地方如婭口處修河岸泄水道來泄水。壩型 為重力壩，但河谷狹窄，布置壩身泄水道有困難時(shí)。本工程壩型已選為重力壩，并且設(shè)大量泄洪要求，

40、河谷也較寬闊，不需要采 用河岸泄水道的形式。3.4.2 水電站建筑物因壩址河段坡降并不大，不適宜用引水式廠房，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，引水式電 站需另設(shè)隧洞，引水管線，工程成本高；水電站水頭較大，流量不大，也不宜采 用河床式廠房；綜合考慮，用壩擋水，將廠房置于壩后，采用壩后式廠房，壩后 式電站可采用壩內(nèi)埋管引水，更為經(jīng)濟(jì)，廠房應(yīng)盡可能靠近壩體，以減小引水管 路的工程量和水頭損失，廠房多占據(jù)主河槽，可減小開挖量，獲得高水頭并靠近 岸邊。3.4.3 放空建筑物放空建筑物是為了防洪和檢修等目的要放空水庫而布置的建筑物，有深孔、 隧洞和涵管等。隧洞因其施工量大，施工難度大，速度慢，施工場(chǎng)地狹窄，容易出現(xiàn)事故,

41、 且施工和材料的費(fèi)用巨大，一般情況下盡量不采用隧洞的放空建筑物的形式，而 且隧洞對(duì)地質(zhì)條件要求較高，需要堅(jiān)硬的地質(zhì)條件下才能施工。涵管一般用于土石壩中，它是將涵管埋在土石壩的河床底部，以避免高速 水流沖刷，且涵管費(fèi)用較高，安裝困難。本工程河床比較寬闊，經(jīng)過初步估計(jì)能夠布置下深孔放空建筑物，而且我 們已經(jīng)擬訂了實(shí)體重力壩的壩型方案，重力壩中預(yù)留空洞，前期可作導(dǎo)流洞，后 期作放空洞，這樣是比較經(jīng)濟(jì)的。3.4.4 通航建筑物通航建筑物是用于克服集中水位落差或地形障礙而升降或通過船舶的水工設(shè)施，又稱過船建筑物。通航建筑物按功能可分為升降船舶的建筑物和通過 船舶的建筑物兩類。升降船舶的建筑物又可分為船閘

42、與升船機(jī)兩種基本型式。此兩種型式的通航建筑物在水利樞紐中用以克服集中于攔河壩的水位差，使船舶從一個(gè)水位提升或下降至另一水位，實(shí)現(xiàn)船舶航行過壩的目的。通過船舶的 建筑物包括航運(yùn)隧洞與航運(yùn)渡槽，是在人工運(yùn)河上常需采用的通航建筑物。當(dāng)人工運(yùn)河穿越高山時(shí)，為減少大量開挖而開鑿隧洞過船。當(dāng)人工運(yùn)河跨越山谷 或需架空時(shí)，則需建設(shè)航運(yùn)渡槽，以使船舶在架空的渡槽中通過。船閘與升船機(jī)相比具有容納船隊(duì)的較大閘室，在中低水頭下有較大的通過能力，可適應(yīng)各種尺度的船隊(duì)過閘，采用廣泛。升船機(jī)在高水頭情況下適應(yīng)性 較強(qiáng)，但機(jī)電設(shè)備量大，制造與安裝精度要求較高。通航建筑物應(yīng)靠近岸邊布置，與電站之間有足夠長(zhǎng)的導(dǎo)水墻，以便船隊(duì)停

43、靠 和進(jìn)出引航道。船閘應(yīng)布置在順直河段，閘室一般布置在壩軸線下游。4洪水調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)4.1 調(diào)洪演算4.1.1 調(diào)洪演算的目的由正常蓄水位等基本資料，通過調(diào)洪演算來確定設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水 位，為后期的壩頂高程等其他部分做準(zhǔn)備。水庫調(diào)洪方式基本有三種：自由泄流（敞開泄流）。指水庫不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，水庫調(diào)洪只需 解決水庫遭遇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及校核標(biāo)準(zhǔn)洪水，在水庫水位超過防洪限制水位時(shí)為 確保大壩安全時(shí)的泄洪。當(dāng)水庫承擔(dān)下游防洪任務(wù)而入庫洪水超過下游防洪 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水時(shí)的泄流，也是自由泄流。固定泄流。即采用閘門控制措施，使水庫下泄流量按固定值泄放（一 級(jí)或多級(jí)固定），各級(jí)控制下泄流量值視入庫洪水和控制點(diǎn)的防

44、洪能力而定。 對(duì)于調(diào)洪能力較小的水庫，可按入庫流量來判別屬于何級(jí)下泄值,對(duì)調(diào)洪能力大的水庫洪量起主要作用，宜采用庫水位漲率與入庫流量相結(jié)合方法判定官 選泄量數(shù)值。泄洪方式為補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式。理想的補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式是根據(jù)區(qū)間洪水預(yù)報(bào) 逐時(shí)段確定水庫相應(yīng)下泄流量，使其與區(qū)間洪水流量組合結(jié)果不超過下游控 制點(diǎn)的安全允許泄流量?？紤]錯(cuò)峰要求的水庫泄流即屬于此種方式。但這種 方式只適合于水庫泄流至下游防洪控制點(diǎn)的傳播時(shí)間小于區(qū)間洪水的預(yù)見期 和預(yù)報(bào)精度較高的情況。如果某些水庫泄流傳播到下游防洪控制點(diǎn)的時(shí)間較 長(zhǎng)，而區(qū)間洪水集流卻很快，預(yù)見期短，水庫接到區(qū)間水情預(yù)報(bào)時(shí)已來不及 關(guān)閘錯(cuò)峰，那么，需采用經(jīng)驗(yàn)性或統(tǒng)計(jì)性

45、的補(bǔ)償調(diào)節(jié)洪水方式。如把區(qū)間地 區(qū)的某些暴雨因素和防洪控制點(diǎn)漲率等作為關(guān)閘錯(cuò)峰的指標(biāo)。當(dāng)上游水庫群 共同承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，一般需要考慮補(bǔ)償問題，當(dāng)水庫群洪水具有同步 性時(shí)，選調(diào)洪能力大的，控制洪水比重大的水庫作為防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)水庫，具 余為被補(bǔ)償水庫。反之，洪水同步性差的水庫群，采用補(bǔ)償方式時(shí)，應(yīng)將各庫 泄流最大值與區(qū)間洪峰錯(cuò)開，避免出現(xiàn)組合更不利情況。無論在水庫的規(guī)劃階段還是在已建水庫的管理運(yùn)用階段，水庫的調(diào)洪計(jì)算總是必須的.不過，由于不同階或同一階段所遇到的具體情況不同，其計(jì)算目的是不同的.水庫在規(guī)劃階段，往往是根據(jù)水庫的設(shè)計(jì)洪水 ，擬訂若個(gè)泄洪 措施方案，通過調(diào)洪計(jì)算，分別求出下泄洪水過

46、程、防洪特征庫容、特征水位、 壩頂高程以及投資、效益等 ，然后在通過綜比較，選擇技術(shù)上可行且經(jīng)濟(jì)合理 的水庫、泄洪建筑物及下游防洪工程的規(guī)模和有關(guān)參數(shù)；而在水庫的運(yùn)用管理階段，庫容和泄洪建筑物的尺寸是定值,這時(shí)的調(diào)洪計(jì)算是根據(jù)某種頻率的入庫洪水或預(yù)報(bào)的入庫洪水，在不同防洪限制水位時(shí)，求出水庫的洪水位與最大 下泄流量Qmax,為編制防洪調(diào)度規(guī)程、制訂防洪措施提供科學(xué)依據(jù),既要盡可能滿足下游防洪要求，又要保證水工建筑物的安全。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，水庫調(diào)洪計(jì)算的目的是為了找出當(dāng)一定防洪標(biāo)準(zhǔn)的設(shè) 計(jì)洪水，入庫后能滿足防洪要求的防洪庫容、泄洪建筑物型式和尺寸。在水 庫建成后，調(diào)洪計(jì)算的目的是尋求合理的、較優(yōu)

47、的水庫汛期控制運(yùn)用方式。 4.1.2調(diào)洪演算的原理(a)庫容曲線Z-V,以及用水力學(xué)公式計(jì)算Q-Z關(guān)系q=BmaH3/2;(b)分析確定調(diào)洪開始時(shí)的起始條件，起調(diào)水位228m；本次調(diào)洪計(jì)算采用水能規(guī)劃書中介紹的列表試算法計(jì)算，依據(jù) 書中所給的水庫洪水調(diào)節(jié)原理，采用水量平衡方程式：t ：tQ-q -(Qi Q2)-二(qi q2)= 22式中Q1，Q2時(shí)段小始末的入庫流量，q1, q2時(shí)段At始末的出庫流量，Vi, V2時(shí)段段始末的水庫蓄水量,寸計(jì)算時(shí)段求出 V后,從而求出了時(shí)段末的庫容，再根據(jù)庫容曲線Z-V可以求出計(jì)算水位，從而與假定水位對(duì)照如果其與假定水位相等則試算完畢，否則重新 假定水位重

48、復(fù)上面的過程直到兩者相等。用已知(設(shè)計(jì)或預(yù)報(bào))的入庫洪水過程線Qt,由起調(diào)水位開始，逐時(shí)段連續(xù)求解方程組，從而求得水庫出流過程qt,這就是調(diào)洪演算的基本原理。(d)水庫蓄泄方程水庫下泄流量在溢洪道尺寸一定的情況不僅與堰頂水頭有關(guān)即q = f (H ),同時(shí)泄流水頭H是庫中蓄水量V的函數(shù)即H = f(V),所以下泄流量是 蓄水量的函數(shù)q = f (V),由此二方程可建立來流量，出流量和庫容的關(guān)系及其曲線， 從而可推求最高洪水位H max和最大出流量Qmax。調(diào)洪演算的方法：定幾組溢洪道尺寸，建立出流量和水位的關(guān)系，水位 和來流量的關(guān)系，水位和庫容的關(guān)系，以及他們和時(shí)段的關(guān)系，從而找到預(yù)期目 標(biāo)。

49、常用方法有列表試算法和平圖解法。此處采用半圖解法。4.2 泄水建筑物型式選擇本工程已選定實(shí)體重力壩方案，故泄水建筑物型式選擇需考慮重力壩結(jié)構(gòu)的 特點(diǎn)，其泄洪方式有：壩頂溢流和壩身泄水孔泄水。壩頂溢流其優(yōu)點(diǎn)是泄洪能力大，可減小孔口尺寸，閘門上的水壓力小，操作檢修方便。 缺點(diǎn)是壩身單薄，需設(shè)置導(dǎo)墻或滑雪道結(jié)構(gòu)；實(shí)體的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)工程量較大，不經(jīng) 濟(jì)；輕型的滑雪道結(jié)構(gòu)易引起振動(dòng)，穩(wěn)定性不好。止匕外，表孔結(jié)構(gòu)使堰頂以上壩 體失去空間結(jié)構(gòu)作用，拱的空間結(jié)構(gòu)作用從堰頂高程以下才得以發(fā)揮。壩身泄水孔泄水壩身泄水孔方案包括淺孔方案和中孔方案。為合理布置廠房，淺孔或中孔設(shè) 在兩岸壩段，對(duì)稱布置，可利用水流對(duì)撞消耗能

50、量。其優(yōu)點(diǎn)與表孔溢流方案相同， 合適的孔口尺寸對(duì)壩體應(yīng)力并無大的影響；利用壩身開孔泄洪可節(jié)省另建溢洪道 的投資。缺點(diǎn)是當(dāng)水流過壩后需設(shè)置滑雪道導(dǎo)墻，需合理選型和布置。導(dǎo)墻若做 成排架式，進(jìn)廠公路可從排架間穿過。止匕外，應(yīng)注意開孔數(shù)量和設(shè)置高程，若同 一高程開孔數(shù)量多，該層拱圈削弱較多，應(yīng)盡量避免。對(duì)于本工程而言，已經(jīng)選擇了重力壩，對(duì)于重力壩的壩型，為了便于減小工 程量，使工程布置緊湊，施工和運(yùn)行管理均方便可采用壩頂溢流的泄洪方式。這 樣可以宣泄大量的洪水便于排除其他漂浮物，有利于發(fā)揮防洪的功能。所以選擇壩頂溢流的泄洪方式。4.3 調(diào)洪演算的方法4.3.1 基本資料設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為500年一遇校

51、核洪水重現(xiàn)起為2000年一遇溢洪道型式及堰頂高程的選擇：由于樞紐主要作用為發(fā)電，兼做下游防洪。根據(jù)水能規(guī)戈U（P27）,由基本資料得本樞紐的正常蓄水位為 228.0m,所以起調(diào) 水位高程取228.0 m。4.3.2 泄洪方案的選擇：根據(jù)壩址地質(zhì)條件，確定大致的泄洪單寬流量q為90 m3/（s-m）（一般為60120 m3/ （s m）。溢流壩段下泄流量Q溢：Q =Qs-： Q0式中：Qs:最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m3/s;a：安全系數(shù)，正常運(yùn)用情況，取 0.750.9,非常情況取1.0;Q0:其他建筑物下泄的流量，m3 / s。本樞紐水庫下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，安全泄量為 3500m3/s,

52、按百年一遇，取允許最大設(shè)計(jì)流量Q溢為3500m3 / s根據(jù)Q溢與單寬流量q,初擬溢流堰凈寬B=Q溢/q=3500/90 = 38.9m,在該工程中取B=40m。初步擬定方案：4*10與3*13方案一（4孔*10）:依據(jù)水工設(shè)計(jì)手冊(cè)第六卷一一泄水與過壩建筑物，溢洪道的下泄流量可 按堰流公式計(jì)算，即：q溢=里。君 mBj2gH 3/2式中： m:溢流系數(shù)，一般取0.440.49，在該設(shè)計(jì)中取均值0.465;:側(cè)向收縮系數(shù)，初步設(shè)計(jì)中可取 e =0.900.95,在該設(shè)計(jì)中取均值0.925 ;仃:淹沒系數(shù)，不淹沒時(shí)，取仃=1 ;中：壩前行進(jìn)流態(tài)影響系數(shù)，中=1.000.99,在該設(shè)計(jì)中取中=1.0

53、0。將以上數(shù)據(jù)代入公式，可將公式簡(jiǎn)化為:q溢=0.43 40 /2gH 3/2 = 76.196H3/2庫水位Z （城溢洪道堰頂溢洪道泄量q溢庫容V （億m水頭h （m（m/s）2280048229.281.28110.343650232.684.68771.437955235.987.981717.65760239.2811.282886.66165240.5812.583399.79867表1-1水庫q=f （Z）關(guān)系曲線計(jì)算表方案二（3孔*13）:根據(jù)堰流公式計(jì)算:q溢=owmB J2dH 3/2m:溢流系數(shù)，一般取0.440.49，在該設(shè)計(jì)中取均值0.43;君：側(cè)向收縮系數(shù)，初步設(shè)計(jì)中可取 e =0.900.95,在該設(shè)計(jì)中取均值 0.925 ;仃:淹沒系數(shù)，不淹沒時(shí)，取仃=1 ;中：壩前行進(jìn)流態(tài)影響系數(shù)，中=1.000.99,在該設(shè)計(jì)中取中=1.00。將以上數(shù)據(jù)代入公式，可將公式簡(jiǎn)化為：q溢=0.43 X 39 x 72gH 3/2 = 74.244 H表2-1水庫q=f (Z)關(guān)系曲線計(jì)算表庫水位Z (城溢洪道堰頂溢洪道泄量q溢、,3庫容V (億m)水頭h (m(m/s )2280048229.281.28107.5167