重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)論文成果

1、-. z.第頁目錄TOC o 1-2 h z uHYPERLINK l _Toc324880590摘要 PAGEREF _Toc324880590 h 1HYPERLINK l _Toc324880591前言 PAGEREF _Toc324880591 h 2HYPERLINK l _Toc324880592第一局部設(shè)計(jì)說明書HYPERLINK l _Toc3248805931 工程概況 PAGEREF _Toc324880593 h 3HYPERLINK l _Toc3248805941.1 工程地理位置 PAGEREF _Toc324880594 h 3HYPERLINK l _Toc32

2、48805951.2 流域概況 PAGEREF _Toc324880595 h 3HYPERLINK l _Toc3248805961.3 工程任務(wù)與規(guī)模 PAGEREF _Toc324880596 h 3HYPERLINK l _Toc3248805972 根本資料 PAGEREF _Toc324880597 h 4HYPERLINK l _Toc3248805982.1 水文氣象 PAGEREF _Toc324880598 h 4HYPERLINK l _Toc3248805992.2 壩址與地形情況 PAGEREF _Toc324880599 h 11HYPERLINK l _Toc32

3、48806002.3 工程樞紐任務(wù)與效益 PAGEREF _Toc324880600 h 12HYPERLINK l _Toc3248806013 樞紐布置 PAGEREF _Toc324880601 h 13HYPERLINK l _Toc3248806023.1 樞紐組成建筑物及其等級(jí) PAGEREF _Toc324880602 h 13HYPERLINK l _Toc3248806033.2 壩線、壩型選擇 PAGEREF _Toc324880603 h 14HYPERLINK l _Toc3248806043.3 樞紐布置 PAGEREF _Toc324880604 h 17HYPER

4、LINK l _Toc3248806054 洪水調(diào)節(jié) PAGEREF _Toc324880605 h 19HYPERLINK l _Toc3248806064.1 根本資料 PAGEREF _Toc324880606 h 19HYPERLINK l _Toc3248806074.2 洪水調(diào)節(jié)根本原則 PAGEREF _Toc324880607 h 22HYPERLINK l _Toc3248806084.3 調(diào)洪演算 PAGEREF _Toc324880608 h 23HYPERLINK l _Toc3248806094.4 調(diào)洪計(jì)算結(jié)果 PAGEREF _Toc324880609 h 27H

5、YPERLINK l _Toc3248806105 非溢流壩剖面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880610 h 28HYPERLINK l _Toc3248806115.1 設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc324880611 h 28HYPERLINK l _Toc3248806125.2 剖面擬訂要素 PAGEREF _Toc324880612 h 28HYPERLINK l _Toc3248806135.3 抗滑穩(wěn)定分析與計(jì)算 PAGEREF _Toc324880613 h 31HYPERLINK l _Toc3248806145.4 應(yīng)力計(jì)算 PAGEREF _Toc324880

6、614 h 33HYPERLINK l _Toc3248806156 溢流壩段設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880615 h 36HYPERLINK l _Toc3248806166.1 泄水建筑物方案比擬 PAGEREF _Toc324880616 h 36HYPERLINK l _Toc3248806176.2 工程布置 PAGEREF _Toc324880617 h 37HYPERLINK l _Toc3248806186.3 溢流壩剖面設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880618 h 38HYPERLINK l _Toc3248806196.4 消能設(shè)計(jì)與計(jì)算 PAGEREF

7、 _Toc324880619 h 41HYPERLINK l _Toc3248806207 細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880620 h 42HYPERLINK l _Toc3248806217.1 壩頂構(gòu)造 PAGEREF _Toc324880621 h 42HYPERLINK l _Toc3248806227.2 廊道系統(tǒng) PAGEREF _Toc324880622 h 43HYPERLINK l _Toc3248806237.3 壩體分縫 PAGEREF _Toc324880623 h 44HYPERLINK l _Toc3248806247.4 壩體止水與排水 PAGE

8、REF _Toc324880624 h 45HYPERLINK l _Toc3248806257.5 根底處理 PAGEREF _Toc324880625 h 46HYPERLINK l _Toc3248806267.6 混凝土重力壩的分區(qū) PAGEREF _Toc324880626 h 47HYPERLINK l _Toc324880627第二局部計(jì)算說明書HYPERLINK l _Toc3248806281 洪水調(diào)節(jié) PAGEREF _Toc324880628 h 49HYPERLINK l _Toc3248806291.1 調(diào)洪演算 PAGEREF _Toc324880629 h 49H

9、YPERLINK l _Toc3248806301.2 調(diào)洪計(jì)算結(jié)果及分析 PAGEREF _Toc324880630 h 63HYPERLINK l _Toc3248806312 非溢流壩段計(jì)算 PAGEREF _Toc324880631 h 64HYPERLINK l _Toc3248806322.1 非溢流壩段經(jīng)濟(jì)剖面尺寸擬定 PAGEREF _Toc324880632 h 64HYPERLINK l _Toc3248806332.2 重力壩非溢流壩段主要荷載 PAGEREF _Toc324880633 h 68HYPERLINK l _Toc3248806342.3 抗滑穩(wěn)定分析 PA

10、GEREF _Toc324880634 h 75HYPERLINK l _Toc3248806352.4 抗剪斷強(qiáng)度計(jì)算 PAGEREF _Toc324880635 h 78HYPERLINK l _Toc3248806362.5 應(yīng)力分析計(jì)算 PAGEREF _Toc324880636 h 80HYPERLINK l _Toc3248806373 溢流壩段設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880637 h 84HYPERLINK l _Toc3248806383.1 頂部曲線 PAGEREF _Toc324880638 h 84HYPERLINK l _Toc3248806393.2 反弧

11、段 PAGEREF _Toc324880639 h 86HYPERLINK l _Toc3248806404 消能防沖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc324880640 h 87HYPERLINK l _Toc3248806424.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參數(shù)的選定 PAGEREF _Toc324880642 h 88HYPERLINK l _Toc3248806434.2 水舌拋距計(jì)算 PAGEREF _Toc324880643 h 89HYPERLINK l _Toc3248806444.3 最大沖坑水墊厚度及最大沖坑厚度 PAGEREF _Toc324880644 h 90HYPERLINK l

12、 _Toc324880645致 PAGEREF _Toc324880645 h 92HYPERLINK l _Toc324880646參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc324880646 h 93-. z.BJ重力壩畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué) 生：晁 陽指導(dǎo)教師：蔣定國三峽大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院摘要：BJ一級(jí)水電站位于鶴峰縣北佳鎮(zhèn)柳月坪，流域面積共303.4km2。該工程開發(fā)任務(wù)以發(fā)電為主，兼顧防洪。設(shè)計(jì)中，基于給定的地質(zhì)及水文氣象等資料，首先進(jìn)展了重力壩壩型的選擇，選取了混凝土實(shí)體重力壩壩型；然后進(jìn)展了水庫水位調(diào)洪演算，調(diào)得設(shè)計(jì)洪水位647.8m，校核洪水位649.8m；還對(duì)擋泄水建筑物的剖面進(jìn)展設(shè)計(jì)，確定壩高

13、為117m，采用312m表孔溢流，并對(duì)擋水壩段進(jìn)展抗滑穩(wěn)定分析及壩體應(yīng)力分析，結(jié)果均滿足要求；最后還對(duì)大壩進(jìn)展細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，并闡述了關(guān)于消能防沖的方案。Abstract:BJriver hydropower islocatedofHefengmonth County town of NorthJiaLiuPing,the basin area of 303.4km2.This project development, giving priority to the task to power of flood control.The design of this project is based

14、 on the data of geological and hydrological and meteorological which is given, first select the solid concrete gravity dam to be the type of gravity, and then make the calculus of floodind the reservoir water level ,the result is the design flood level 647.8m and Check flood level 649.8m; also desig

15、n thewater discharge structure with surface hole which size 312moverflow and water retaining structure to determine the dam height is 117mand water retaining dam stability analysis for the dam and stress analysis, the results are satisfied Requirements; Finally, detailed structural design of the dam

16、, and elaborated on the energy dissipation of the program.關(guān)鍵詞：樞紐布置 混凝土重力壩 剖面設(shè)計(jì) 荷載計(jì)算 穩(wěn)定分析 應(yīng)力分析Keywords：Ground-handling project layoutconcrete gravity dam Profile design the load calculation stability analysisstress analysis前言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)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)展的最后一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容為BJ水利樞紐工程，它根本包括了一般水利樞紐所需進(jìn)展的壩工

17、初步設(shè)計(jì)的全過程。BJ位于鄂西南的*自治州鶴峰縣西部，屬洞庭水系，為澧水二級(jí)支流、溇水上游右岸支流。流域總面積373.4km2，干流全長(zhǎng)41.4km，天然落差728m，平均坡降9.3。流域地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充分，多年平均降雨量1986.4mm，森林覆蓋率在50%以上。BJ一級(jí)電站壩址位于鶴峰縣北佳鎮(zhèn)柳月坪，控制流域面積303.4km2，占全流域面積的81.3%，壩址多年平均流量12.6m3/s，年徑流量3.97億m3。水庫為流域龍頭水庫，具有年調(diào)節(jié)性能，正常蓄水位647.5m，總庫容0.96億m3；混凝土重力壩最大壩高117m，岸邊地面式廠房裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量30MW，多年平均發(fā)

18、電量0.88億kWh，增加下游梯級(jí)多年發(fā)電量903萬kWh。BJ一級(jí)水電站地處BJ中下游河段，位于*省*自治州鶴峰縣境內(nèi)。電站下距鶴峰縣城公路里程10.08km經(jīng)BJ二級(jí)水電站，離州城*183km，至省城*625km。電站主要建筑物由大壩非溢流壩段、溢流壩段、電站廠房組成。本工程建成投產(chǎn)后，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在經(jīng)營管理效益方面，電站裝機(jī)容量為30MW，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，使自身得以開展。另一方面，BJ一級(jí)水庫建成后，可形成18603830畝的人工養(yǎng)殖水域，利用BJ流域氣候溫和濕潤、雨量豐沛、光照充足、天然餌料豐富的自然條件，采用水庫漁業(yè)精養(yǎng)及網(wǎng)

19、箱養(yǎng)殖進(jìn)展?jié)O業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，可改變鶴峰縣漁業(yè)生產(chǎn)落后的面貌，滿足人民群眾膳食多樣化的生活需要，還可以利用綠化、美化工程環(huán)境，開展旅游事業(yè)等等。BJ一級(jí)水庫壩址距鶴峰縣城約10km，水庫建成后與先期建立的BJ二級(jí)水庫梯級(jí)銜接，形成以鶴峰縣城為中心，北有幽谷深澗的溇水咕嚕溪、南靠深山明珠八峰山、西依BJ人工湖泊，集自然景觀、園林景觀、湖光山色于一體的旅游景觀新格局，將極大地豐富城鄉(xiāng)居民的休閑生活，對(duì)鶴峰旅游業(yè)的開展也將起到積極的促進(jìn)作用。因此工程建成后不僅可以保護(hù)廣闊的農(nóng)田和城鎮(zhèn)，免受洪水和漬澇災(zāi)害，而且具有很好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。大壩為混凝土實(shí)體重力壩，軸線全長(zhǎng)277m，壩頂高程為650m，最大壩高11

20、7m。泄洪壩段位于河床中部，兩側(cè)為擋水壩段。電站采用右岸引水式，電站廠房布置在右岸，安裝2臺(tái)水輪機(jī)。水庫的防洪庫容，可滿足本工程2000年防洪標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)的根本內(nèi)容包括調(diào)洪演算，樞紐布置設(shè)計(jì)，混凝土重力壩剖面設(shè)計(jì)，溢洪道設(shè)計(jì)，消能計(jì)算及細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)等。根據(jù)設(shè)計(jì)總要求，設(shè)計(jì)內(nèi)容偏重于壩型選擇與主要建筑物的設(shè)計(jì)，而由于時(shí)間關(guān)系對(duì)建筑物中電站廠房壩段的設(shè)計(jì)及施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)兩局部設(shè)計(jì)這里不進(jìn)展表達(dá)。本書在闡述過程中，盡可能的配置了許多的插圖、附表和附錄，以供參閱。本次設(shè)計(jì)期間要特別感謝指導(dǎo)老師蔣定國教師的悉心指導(dǎo)。由于時(shí)間倉促，限于本人的水平以及以前從未進(jìn)展過工程實(shí)踐缺乏經(jīng)歷，特別是對(duì)本設(shè)計(jì)的工程所在地也

21、未進(jìn)展過實(shí)地考察，因此，書中如有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇望各位教師和讀者諒解予以指正。第一局部 設(shè)計(jì)說明書1 工程概況1.1工程地理位置BJ一級(jí)水電站地處BJ中下游河段，位于*省*自治州鶴峰縣境內(nèi)。電站下距鶴峰縣城公路里程10.08km經(jīng)BJ二級(jí)水電站，離州城*183km，至省城*625km。1.2流域概況BJ位于鄂西南的*自治州鶴峰縣西部，屬洞庭水系，為澧水二級(jí)支流、溇水上游右岸支流。流域總面積373.4km2，干流全長(zhǎng)41.4km，天然落差728m，平均坡降9.3。流域地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充分，多年平均降雨量1986.4mm，森林覆蓋率在50%以上。1.3工程任務(wù)與規(guī)模BJ一級(jí)水電站以

22、發(fā)電為主，兼有航運(yùn)、養(yǎng)殖和旅游等綜合效益。電站壩址位于鶴峰縣北佳鎮(zhèn)柳月坪，控制流域面積303.4km2，占全流域面積的81.3%，壩址多年平均流量12.6m3/s，年徑流量3.97億m3。水庫為流域龍頭水庫，具有年調(diào)節(jié)性能，正常蓄水位647.5m，總庫容0.96億m3；混凝土面板堆石壩最大壩高115.3m，岸邊地面式廠房裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量30MW，多年平均發(fā)電量0.88億kWh，增加下游梯級(jí)多年發(fā)電量903萬kWh。2 根本資料2.1水文氣象流域概況BJ位于*自治州鶴峰縣境內(nèi)，在東經(jīng)1094511001、北緯29483002之間。屬溇水上游右岸的一級(jí)支流，發(fā)源于太平鄉(xiāng)文家河。河流呈東西向，自

23、西向東北流經(jīng)太平鄉(xiāng)，在左岸八家河納入支流許老河后，河流南折經(jīng)北佳鎮(zhèn)、蓉美鎮(zhèn)于鶴峰縣城鶴峰水文站下游2km處匯入溇水。其主要支流有小干溪、大溪、許老河、田家河、五馬溪，河流全長(zhǎng)41.4km，控制流域面積373.4km2，平均坡降9.3。BJ地勢(shì)西北高，東南低，西臨酉水上游的白水河。西面分水嶺一天門最高海拔高程為1920m，一般均在1700m左右，河流總落差1134m。兩岸小支密布，河谷深切，基巖裸露，巖溶地貌發(fā)育，約占流域總面積的1/5。上游高山峻嶺人煙稀少，中、下游山間臺(tái)地稍有農(nóng)田種植，故人類墾殖對(duì)自然環(huán)境影響不大。森林覆蓋率約為60%，植被良好，泥沙來源不多。BJ一級(jí)水電站工程壩址位于下游北

24、佳鎮(zhèn)柳月坪村，下距在建工程二級(jí)水電站壩址約8.7km，距BJ口12.3km，控制集水面積303.4km2。壩址以上河長(zhǎng)29.1km，河流平均坡降13.1，總落差658m。溇水流域?qū)賮啛釒駶櫄夂?，支流BJ雨量充分，氣候溫和。因流域內(nèi)無氣象臺(tái)站，故依據(jù)附近的鶴峰氣象站觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫15.4，極端最高氣溫40.71959年8月23日，極端最低氣溫-10.11977年1月30日。其氣象特征值見表2-1-1。表2-1-1鶴峰縣氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)表工程單位鶴峰多年平均降水量mm1684.5歷年最大1d降水量mm277.8多年平均蒸發(fā)量mm1000.5多年平均氣溫15.4歷年極端最高氣溫40歷

25、年極端最低氣溫-10.1多年平均相對(duì)濕度%81多年平均風(fēng)速m/s0.6歷年最大風(fēng)速/風(fēng)向m/s14.0/ENE流域降水受山區(qū)地形及山地影響，有隨地勢(shì)增高而遞增的特征。經(jīng)統(tǒng)計(jì)1962年1985年流域多年平均年降雨量1986.4mm，鶴峰站以上流域多年平均年降雨量1770.6mm1961年1985年。年月降雨量見表2-1-2。表2-1-2鶴峰、BJ一級(jí)壩址流域年、月平均降雨量表站 址各 月 平 均mm年平均mm一二三四五六七八九十十一十二鶴 峰30.740.379.1158.1225.2277.6323.4211.5180.4134.174.435.91770.6一級(jí)壩址34.841.486.41

26、79.6250.9297.5357.4235.3228.8154.680.339.41986.4由上表可見流域內(nèi)降雨量主要集中在410月，約占全年降雨量的85.6%，尤以7月份為多，是流域暴雨多發(fā)季節(jié)。設(shè)計(jì)流域內(nèi)無雨量站，但流域周邊有鶴峰、太平鎮(zhèn)、中營、雪落寨等雨量站；鶴峰站以上流域內(nèi)有鶴峰、中營、坪山、燕子坪、大坪等雨量站，根本能控制流域降雨。 徑流BJ屬山溪性河流，徑流主要由降雨所至。BJ流域無實(shí)測(cè)徑流資料，徑流系列是依據(jù)BJ口附近的干流溇水鶴峰站19601998年實(shí)測(cè)徑流資料，以流域面積和雨量比19621985年資料為參數(shù)推算。其中，19621985年各年借用兩流域各月實(shí)測(cè)雨量比值推算，

27、19601961年、19861998年因受資料條件所限，均借用19621985年多年平均月雨量比推算。由此統(tǒng)計(jì)得BJ一級(jí)壩址多年平均流量為12.6m3/s，平均年徑流量3.97億m3。鶴峰站及BJ一級(jí)壩址年、月平均流量見表2-1-3表2-1-3 壩址、鶴峰站年、月平均流量表地址各 月 平 均 流 量m3/s年平均(m3/s)一二三四五六七八九十十一十二壩址2.503.887.7713.118.922.030.515.815.611.16.993.0212.6鶴峰4.717.9414.625.137.545.756.127.527.620.213.05.7323.9由上表可見，由鶴峰站推算的多年

28、平均流量系列中，徑流年內(nèi)分配主要集中在汛期410月，約占全年徑流量的84.6%，113月為枯水期，其徑流年內(nèi)分配根本與流域降雨量年內(nèi)分配相吻合。推算的壩址徑流系列具有一定的代表性，根本能反映本流域的降雨量特征。洪水本流域無實(shí)測(cè)流量資料，壩址設(shè)計(jì)洪水推算方法與徑流一致，也是由鄰近溇水干流鶴峰站設(shè)計(jì)洪水移置法和設(shè)計(jì)流域暴雨洪水法多種方法推算。(1)暴雨洪水法流域內(nèi)及周邊有鶴峰、太平鎮(zhèn)、雪落寨、沙坪、中營等雨量站，收集至1998年，分別有3734年資料。統(tǒng)計(jì)年最大1h、6h、24h設(shè)計(jì)暴雨量，采用*省暴雨洪水查算圖表法中的瞬時(shí)單位線法推算壩址設(shè)計(jì)洪水。成果見表2-1-4。表2-1-4鶴峰站、壩址暴雨

29、洪水成果表站名各頻率P%設(shè)計(jì)洪峰流量m3/s備 注0.050.10.212-鶴峰-4092-2790.5-采用BJ二級(jí)水電站可行性研究階段成果一級(jí)壩址27702570-本次成果(2)鶴峰站設(shè)計(jì)洪水移置法鶴峰站實(shí)測(cè)流量資料為本壩址推算洪水的依據(jù)。鶴峰站有19601998年已刊布的39年實(shí)測(cè)洪水及調(diào)查到的歷史洪水組成的不連序系列歷史洪水按大小順序排位為1788年、1909年、1911年、1912年、1935年、1949年、1955年、1930年，其中1962年洪水提為歷史洪水處理。本次經(jīng)對(duì)該站實(shí)測(cè)系列的各年最大、次大洪水的洪峰及最大W24h、W72h洪量統(tǒng)計(jì)及相應(yīng)的QW24hW72h關(guān)系分析，以峰

30、型為參數(shù)所作的峰、量相關(guān)關(guān)系較好。歷史洪水各年相應(yīng)各時(shí)段洪量由峰、量關(guān)系線平均型插補(bǔ)。以獨(dú)立取樣法分別組成最大洪峰流量及各時(shí)段洪量的不連序系列。峰、量頻率統(tǒng)計(jì)：實(shí)測(cè)系列按式計(jì)算經(jīng)歷頻率，歷史洪水經(jīng)歷頻率按計(jì)算，由三點(diǎn)法計(jì)算統(tǒng)計(jì)參數(shù)，P = 3 * ROMAN III型適線外延推算得設(shè)計(jì)洪水成果見表2-1-5。見圖2-1-42-1-6。表2-1-5 鶴峰站設(shè)計(jì)洪水成果表項(xiàng) 目各頻率P%設(shè)計(jì)值0.050.10.20.512510Qm(m3/s)72106480577048304140344025601910W24h(億m3)2.532.312.081.771.541.321.020.802W72h

31、(億m3)4.313.983.603.082.712.321.821.453洪水成果合理性分析：鶴峰站歷史洪水采用*省洪水調(diào)查資料刊布成果和實(shí)測(cè)流量刊布資料，精度可靠且具有39年系列已滿足規(guī)*要求。從本站設(shè)計(jì)峰、量成果比擬，關(guān)系線變化趨勢(shì)合理，均值隨著歷時(shí)的增加而逐漸增大，CV值隨歷時(shí)的增長(zhǎng)而減小。設(shè)計(jì)成果經(jīng)與溇水下游紅花嶺、江埡壩址、長(zhǎng)潭河站設(shè)計(jì)洪水成果對(duì)照，其參數(shù)變化較合理，模數(shù)由上游向下游遞減，設(shè)計(jì)值變化規(guī)律符合流域暴雨特性，故此認(rèn)為鶴峰站設(shè)計(jì)洪水成果較為合理。見表2-1-6表2-1-6 溇水上下游各站設(shè)計(jì)洪水參數(shù)比擬表河 名站 址集水面積km2均 值CvCs/CvQm3/sM(m3/s

32、)溇水鶴峰647.39111.410.903.0紅花嶺239327801.160.483.0江埡壩址371135600.960.493.5長(zhǎng)潭河501841100.820.473.5綜上所述，從鶴峰站不同方法計(jì)算的設(shè)計(jì)洪水成果比擬，頻率為P%=1，P%=0.1，洪峰相差32.6%及36.9%，顯然暴雨洪水法成果經(jīng)實(shí)測(cè)流量系列驗(yàn)證精度較差，不予采用。壩址設(shè)計(jì)洪水采用鶴峰站設(shè)計(jì)洪水峰量值，洪峰以流域面積比的2/3次方推算，各時(shí)段洪量以流域面積比的一次方及流域平均降雨量比為參數(shù)推算得BJ一級(jí)壩址、二級(jí)壩址設(shè)計(jì)洪水。成果見表2-1-7。表2-1-7BJ一級(jí)壩址、二級(jí)壩址設(shè)計(jì)洪水成果表站址工程各頻率P%

33、設(shè)計(jì)值0.050.10.20.5125鶴 峰Q(m3/s)7210648057704830414034402560W24h(億m3)2.532.312.081.771.541.321.02W72h(億m3)4.313.983.603.082.712.321.82一 級(jí)壩 址Q(m3/s)4350391034802910250020801540W24h(億m3)1.321.201.080.9220.8020.6870.531W72h(億m3)2.242.071.871.601.411.210.948二 級(jí)壩 址Q(m3/s)4640417037103110266022101650W24h(億m3

34、)1.451.321.191.020.8830.7570.585W72h(億m3)2.472.282.061.771.551.331.04設(shè)計(jì)洪水過程線：由鶴峰站19601998年實(shí)測(cè)洪水過程中選用1962年7月7日、1969年7月11日、1998年8月3日三次不同峰型、峰高、量大較為惡劣的洪水過程為典型，按峰、量同頻率控制放大。經(jīng)水庫調(diào)洪演算后采用1962年7月洪水過程，設(shè)計(jì)洪水過程線見表2-1-8和圖2-1-1。表2.1-8 BJ一級(jí)壩址設(shè)計(jì)洪水過程線表時(shí) 序時(shí) 間各頻率%流量m3/s過程t(h)日時(shí)0.0512078107067158119171011701010210243015301

35、3203113090194016804124350250020805133830203017606142890165014307152230131011308161810111096491714909638341018131081370411191140727630122010406425561321953556482142285552345315237814894241680728456395171718455394182718454393193720453392204722454393215723455394226725456395237786483418248839516447圖2-1-

36、1BJ一級(jí)壩址設(shè)計(jì)洪水過程線泥沙一級(jí)壩址泥沙目前擬采用下游二級(jí)壩址可研設(shè)計(jì)成果。借用清江*站年均懸移質(zhì)含沙量0.539Kg/m3，推移質(zhì)為懸沙的20%估算。一級(jí)壩址多年平均懸移質(zhì)輸沙量21.4萬t，多年平均推移質(zhì)輸沙量4.28萬t，年總輸沙量25.7萬t。泥沙容重為1.3t/m3，折算水庫年淤積總量為19.8萬m3。2.2壩址與地形情況 地形地貌BJ一級(jí)水電站建壩河段位于鶴峰縣北佳鎮(zhèn)柳月坪自然村下游0.31.6km。BJ自西向東流入柳月坪壩址后逐漸折轉(zhuǎn)為自北向南，在柳月坪壩址下游經(jīng)過一較大的河灣進(jìn)入落山壩壩址后河流流向折轉(zhuǎn)為南東向。柳月坪壩址河水位547.00541.50m，水深一般小于1m，

37、局部23m，前200m河段為急灘跌水，河床覆蓋層厚24m。整個(gè)壩址區(qū)屬中高山峽谷地貌，河流兩岸山高坡陡，基巖出露良好。柳月坪壩址近河山嶺高程均在800.00m以上，山體連續(xù)完整；兩岸自然邊坡坡度一般為4060，但受構(gòu)造面控制的懸崖陡壁隨處可見；左岸發(fā)育6條規(guī)模大小不一的沖溝，上游峽谷入口處還有一條常年流水的溪溝唐家灣；右岸因陡崖發(fā)育，邊坡成臺(tái)階狀。柳月坪壩址地層主要由龍馬溪組的S1ln2、S1ln3巖組和羅惹坪組的S1lr1巖組組成，巖性以條帶狀砂巖、石英砂巖為主，巖石堅(jiān)硬。 地質(zhì)構(gòu)造該工程位于北東向的八字山背斜南東翼，為單斜構(gòu)造地區(qū)，巖層產(chǎn)狀3550/SE3550。對(duì)柳月坪壩址，巖層走向斜交

38、河流，傾向下游偏左岸，為斜向谷；區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較簡(jiǎn)單。已查明的斷層主要有2條：F1和F2，F(xiàn)1位于落山壩壩址上游左岸，產(chǎn)狀274280/NE7984，破碎帶寬0.40m；F2位于柳月坪壩址左岸，產(chǎn)狀7085/NW6065、280290/NE80，破碎帶寬0.050.15m。壩址區(qū)節(jié)理裂隙以區(qū)域性構(gòu)造節(jié)理為主，較發(fā)育的有以下幾組： 產(chǎn)狀3040/NW4560，為反傾向構(gòu)造面； 產(chǎn)狀300320/SW4060； 產(chǎn)狀340360/NE、SW7085； 產(chǎn)狀70275/NWSW6580。各組節(jié)理均有延伸長(zhǎng)、貫穿性較好、構(gòu)造面較平直的特征，常沿*組節(jié)理形成十幾米至近百米長(zhǎng)、數(shù)米至數(shù)十米高的懸崖陡壁。天然

39、建筑材料混凝土骨料：壩址及附近地區(qū)天然砂礫料缺乏。根據(jù)初步調(diào)查，工程所需混凝土骨料可采用壩址上游約1km芭蕉坡附近的奧陶系紅花園組O1h的結(jié)晶灰?guī)r或芭蕉灣下游二疊系微晶灰?guī)r軋制。堆石料：產(chǎn)地初步擬定在壩址下游左岸落山壩村后山，料源層為志留系中統(tǒng)紗帽組S2s3巖組厚100多米的厚層、中厚層石英細(xì)砂巖、砂巖。土料：壩址周圍碎石類土料分布較廣，如柳月坪村、落山壩村一帶，但土層的厚度一般較薄。圍堰防滲和堆石壩面板鋪蓋所需的粘性土在壩區(qū)缺乏，須在周邊地區(qū)尋找適宜的產(chǎn)地。各類天然建筑材料還需進(jìn)展進(jìn)一步的勘測(cè)、試驗(yàn)工作以查明儲(chǔ)量和質(zhì)量。2.3工程樞紐任務(wù)與效益根據(jù)*自治州鶴峰縣BJ流域水電規(guī)劃報(bào)告，BJ流域

40、開發(fā)任務(wù)是以發(fā)電為主，兼顧航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等綜合利用效益。航運(yùn)BJ為溇水上游一級(jí)支流，發(fā)源于鶴峰縣與宣恩縣交界的太平鄉(xiāng)文家河，在鶴峰縣城下游2km處注入溇水，干流全長(zhǎng)41.4km，蜿蜒穿行于鶴峰縣西部的崇山峻嶺之中，水急灘多，根本不具備通航條件，航運(yùn)方面僅有少量木材流放。由于BJ兩岸山高坡陡，不通公路，嚴(yán)重制約庫區(qū)經(jīng)濟(jì)的開展，給庫區(qū)群眾的生活造成極大的不便，BJ一級(jí)水庫建成后，可使庫區(qū)官莊河以下11km河道渠化，屆時(shí)庫區(qū)群眾可通過18.7km的渠化水路直達(dá)鶴峰縣城，極大地改善了庫區(qū)的交通狀況，有利于促進(jìn)庫區(qū)經(jīng)濟(jì)的繁榮和開展。養(yǎng)殖 鶴峰縣是*省西南部的高山縣之一，轄區(qū)內(nèi)河流比降大，自然狀況下漁業(yè)

41、養(yǎng)殖條件極差，1999年全縣水產(chǎn)品產(chǎn)量?jī)H58t，漁業(yè)產(chǎn)值32萬元。BJ一級(jí)水庫建成后，可形成18603830畝的人工養(yǎng)殖水域，利用BJ流域氣候溫和濕潤、雨量豐沛、光照充足、天然餌料豐富的自然條件，采用水庫漁業(yè)精養(yǎng)及網(wǎng)箱養(yǎng)殖進(jìn)展?jié)O業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，可改變鶴峰縣漁業(yè)生產(chǎn)落后的面貌，滿足人民群眾膳食多樣化的生活需要。旅游BJ一級(jí)水庫壩址距鶴峰縣城約10km，水庫建成后與先期建立的BJ二級(jí)水庫梯級(jí)銜接，形成以鶴峰縣城為中心，北有幽谷深澗的溇水咕嚕溪、南靠深山明珠八峰山、西依BJ人工湖泊，集自然景觀、園林景觀、湖光山色于一體的旅游景觀新格局，將極大地豐富城鄉(xiāng)居民的休閑生活，對(duì)鶴峰旅游業(yè)的開展也將起到積極的促進(jìn)

42、作用。3 樞紐布置3.1樞紐組成建筑物及其等級(jí)根據(jù)樞紐的任務(wù)確定樞紐組成建筑物根據(jù)BJ一級(jí)水電站的主要任務(wù)，水電站的效益主要是發(fā)揮梯級(jí)電站效益和防洪，故需的永久建筑物包括擋水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、開關(guān)站。為便于施工，還需要導(dǎo)流建筑物、施工圍堰等臨時(shí)建筑物。確定建筑物等級(jí)根據(jù)條件：正常蓄水位647.5m,對(duì)應(yīng)庫容0.96億m3，裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量30MW，按表3-1知水庫屬三等中型工程，主要建筑物攔河壩、溢流堰、拉沙底孔為3級(jí)建筑物，引水道、消能防沖、導(dǎo)墻、擋墻為4級(jí)，廠房按裝機(jī)屬3級(jí)，導(dǎo)流圍堰、明渠等臨時(shí)建筑物為4級(jí)。表3-1-1 水利水電樞紐工程的分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模分等指標(biāo)

43、水庫總庫容億米防洪灌溉面積萬畝水電站裝機(jī)容量萬千瓦保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦區(qū)保護(hù)農(nóng)田面積萬畝一大1型10特別重要城市、工礦區(qū)500150120二大2型101重要城市、工礦區(qū)5001001505012030三中 型10.1中等城市、工礦區(qū)10030505305四小1型0.10.01一般城鎮(zhèn)、工礦區(qū)30550.551五小2型0.010.00150.51.05)1.06(1.00)3.19(3.0)3.08(2.5)表5-3-3說明，重力壩在設(shè)計(jì)和校核洪水位情況下均滿足承載能力極限狀態(tài)下的抗滑穩(wěn)定要求。5.4應(yīng)力計(jì)算分析的目的與過程應(yīng)力分析的目的是為了檢驗(yàn)大壩在施工期和運(yùn)行期是否滿足強(qiáng)度要求，同時(shí)也是為研究、

44、解決設(shè)計(jì)和施工中的*些問題，如為壩體混凝土標(biāo)號(hào)分區(qū)和*些部位的配筋等提供依據(jù)。應(yīng)力分析的過程是：首先進(jìn)展荷載計(jì)算和荷載組合，然后選擇適宜的方法進(jìn)展應(yīng)力計(jì)算，最后檢驗(yàn)壩體各局部的應(yīng)力是否滿足強(qiáng)度要求。計(jì)算方法重力法：又稱材料力學(xué)方法。它計(jì)算簡(jiǎn)便，適用*圍廣，已經(jīng)過模型試驗(yàn)和工程實(shí)踐的驗(yàn)證，有一套成熟的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)。重力法的主要假定是：壩體水平截面上的垂直正應(yīng)力y呈直線分布 有限單元法：彈性理論中的一種數(shù)值解法。將構(gòu)造劃分為假設(shè)干結(jié)點(diǎn)聯(lián)系的有限個(gè)單元，利用邊界條件和連續(xù)條件，根據(jù)彈性理論列出單元的應(yīng)力、應(yīng)變、位移關(guān)系式和全部結(jié)點(diǎn)平衡方程組。依靠電子計(jì)算機(jī)計(jì)算出壩體和壩基內(nèi)各點(diǎn)的應(yīng)力和變形。對(duì)于實(shí)體

45、重力壩的應(yīng)力分析，一般可采用二維有限元法，屬于空間性質(zhì)的問題，可采用三維有限元法。本次設(shè)計(jì)采用材料力學(xué)方法。 材料力學(xué)法的根本假設(shè)1、壩體混凝土為均質(zhì)、連續(xù)、各向同性的彈性材料；2、視壩段為固接于地基上的懸臂梁，不考慮地基變形對(duì)壩體應(yīng)力的影響，并認(rèn)為各壩段獨(dú)立工作，橫縫不傳力；3、假定壩體水平截面上的正應(yīng)力按直線分布，不考慮廊道等對(duì)壩體應(yīng)力的影響。荷載組合1、正常蓄水情況：自重+正常蓄水位對(duì)應(yīng)的靜水壓力+揚(yáng)壓力+浪壓力；2、設(shè)計(jì)洪水情況：自重+設(shè)計(jì)洪水位對(duì)應(yīng)的靜水壓力+揚(yáng)壓力+浪壓力；3、校核洪水情況：自重+校核洪水位對(duì)應(yīng)的靜水壓力+揚(yáng)壓力+浪壓力；因正常蓄水位與設(shè)計(jì)洪水位相差不大，根據(jù)SDJ

46、21-78(試行)補(bǔ)充規(guī)定可不予計(jì)算。應(yīng)力計(jì)算在一般情況下，壩體的最大和最小應(yīng)力都出現(xiàn)在壩面，所以，在重力壩設(shè)計(jì)規(guī)*中規(guī)定，首先應(yīng)校核壩體邊緣應(yīng)力是否滿足強(qiáng)度要求。計(jì)算公式如下：1計(jì)入揚(yáng)壓力1、水平截面上的正應(yīng)力，因?yàn)榧俣ㄕ龖?yīng)力按直線分布，所以按偏心受壓公式； ；來計(jì)算上下游邊緣應(yīng)力，其中：作用于計(jì)算截面以上全部荷載的鉛直分力的合力，kN;作用于計(jì)算截面以上全部荷載對(duì)截面垂直水流流向形心軸的力矩總和，kNm；計(jì)算截面的長(zhǎng)度， 2、剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度(有泥沙壓力ps時(shí)，應(yīng)計(jì)入在內(nèi)), 下游壩坡坡率上游面水壓力強(qiáng)度(有泥沙壓力ps時(shí)，應(yīng)計(jì)入在內(nèi)), 上游壩坡坡率3、水平正應(yīng)力4、主應(yīng)力2不計(jì)入

47、揚(yáng)壓力水平截面上的正應(yīng)力，因?yàn)榧俣ㄕ龖?yīng)力按直線分布，所以按偏心受壓公式； ；來計(jì)算上下游邊緣應(yīng)力，其中：作用于計(jì)算截面以上全部荷載的鉛直分力的合力，kN;作用于計(jì)算截面以上全部荷載對(duì)截面垂直水流流向形心軸的力矩總和，kNm；計(jì)算截面的長(zhǎng)度， 2、剪應(yīng)力上游面水壓力強(qiáng)度(有泥沙壓力ps時(shí)，應(yīng)計(jì)入在內(nèi)), 下游壩坡坡率上游面水壓力強(qiáng)度(有泥沙壓力ps時(shí)，應(yīng)計(jì)入在內(nèi)), 上游壩坡坡率3、水平正應(yīng)力4、主應(yīng)力重力壩非溢流壩段的荷載主要有：自重、靜水壓力、浪壓力、泥沙壓力、揚(yáng)壓力，常取1壩長(zhǎng)進(jìn)展計(jì)算。應(yīng)力計(jì)算結(jié)果如下：以下應(yīng)力單位均為KPa計(jì)揚(yáng)壓力 由上面的公式計(jì)算出各個(gè)應(yīng)力，分析可看出由以上可以看出壩

48、體邊緣應(yīng)力狀態(tài)良好，未出現(xiàn)拉應(yīng)力的情況。2不計(jì)揚(yáng)壓力不計(jì)揚(yáng)壓力時(shí)其應(yīng)力計(jì)算與計(jì)揚(yáng)壓力是計(jì)算方法一樣，主要分析垂直正應(yīng)力和、剪應(yīng)力，、水平正應(yīng)力, 、第一主應(yīng)力,、第二主應(yīng)力五種應(yīng)力，詳情見計(jì)算說明書。由成果分析，以上可以看出壩體邊緣應(yīng)力狀態(tài)良好，未出現(xiàn)拉應(yīng)力的情況。6溢流壩段設(shè)計(jì)6.1泄水建筑物方案比擬布置原則由溢流壩下泄的水流具有巨大的能量，必須妥善進(jìn)展處理，否則勢(shì)必導(dǎo)致下游河床被嚴(yán)重沖刷，甚至造成岸坡坍塌和大壩失事。所以消能措施的合理選擇和設(shè)計(jì)，對(duì)樞紐、大壩平安及工程量都有重要意義。通過溢流壩頂下泄的水流，具有很大的能量，必須采取有效地消能措施，保護(hù)下游河床免受沖刷。消能設(shè)計(jì)的原則是：消能

49、效果好，構(gòu)造可靠，防止空蝕和磨損，以保證壩體和有關(guān)建筑物的平安。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)壩址地形，地質(zhì)條件，樞紐布置，壩高，下泄流量等綜合考慮。挑流消能適用于堅(jiān)硬巖石上的高、中壩，低壩需經(jīng)論證才能選用。當(dāng)壩基有延伸至下游的緩傾角軟弱構(gòu)造面，可能被沖坑切斷而形成臨空面，危及壩基穩(wěn)定，或岸坡可能被沖塌時(shí)，不宜采用挑流消能，或須做專門的防護(hù)措施底流消能適用于中、低壩或基巖較軟弱的河道；高壩采用底流消能需經(jīng)論證，但不宜用于排漂和排冰。面流消能適用于水頭較小的中、低壩，河道順直，水位穩(wěn)定，尾水較深，河床和兩岸在一定*圍內(nèi)有較高抗沖能力，可排漂和排冰。消力戽消能適用于尾水較深且下游河床和兩岸有一定抗沖能力的河道。聯(lián)合

50、消能適用于高、中壩，泄洪量大，河床相對(duì)狹窄，下游地質(zhì)條件較差或單一消能型式經(jīng)濟(jì)合理性差的情況。聯(lián)合消能應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)工程地質(zhì)條件，選取挑流消能。泄洪方案選擇由第三章中的調(diào)洪演算中可知，洪水頻率為設(shè)計(jì)頻率是選取第一個(gè)方案為最終方案：1個(gè)表孔，孔口凈寬12m，設(shè)計(jì)洪水位為647.8m，相應(yīng)下泄量q為1155.727m3/s，洪水頻率為校核頻率是選取第二個(gè)方案為最終方案：2個(gè)表孔，孔口凈寬24m，校核洪水位為649.8m，相應(yīng)下泄量q為2898.584 m3/s。6.2工程布置溢流表孔2個(gè)表孔布置于河床中間壩段，孔口單凈寬12m，墩厚0.26712= 3.204m，取3.2m,總30.2

51、m。堰頂高程635m，堰頂上游為三圓弧曲面，堰頂下游面為WES曲面，與下游壩坡相切。壩址部位用圓弧段銜接。堰頂上游部位設(shè)平板閘門，尺寸為1213m寬高，壩頂用2800KN的單向移動(dòng)式門機(jī)啟閉，堰頂設(shè)弧形工作閘門，尺寸為1213m寬高，用壩頂排架上2800KN弧形啟閉機(jī)啟閉。具體數(shù)據(jù)祥見后文和圖紙。閘墩剖面圖6.3溢流壩剖面設(shè)計(jì)溢流壩的根本剖面為截頂三角形，一般其上游面為鉛直或折線面，溢流面由頂部的曲線、中間的直線和底部的反弧三局部組成。設(shè)計(jì)要求：有較高的流量系數(shù)，泄流能力大；水流平順，不產(chǎn)生不利的負(fù)壓和空蝕破壞；體形簡(jiǎn)單、造價(jià)低、便于施工等。頂部曲線根據(jù)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)*和水力學(xué)上冊(cè)，將堰面

52、曲線設(shè)計(jì)為WES剖面曲線，上游面采用三圓弧連接，下游面采用冪曲線。定型設(shè)計(jì)水頭按堰頂最大作用水頭的75%95%計(jì)算，考慮到在校核洪水位閘門全開時(shí)出現(xiàn)的負(fù)壓不得超過36水柱，經(jīng)試算，取定型設(shè)計(jì)水頭=13，此時(shí)在校核洪水位閘門全開時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓為3.162水柱，在允許*圍內(nèi)，滿足規(guī)*要求。上游面采用三圓弧連接，其半徑分別為：=0.5=0.513=6.5 *1 =-0.175=-0.17513=-2.275=0.2=0.213=2.6*2=-0.276=-0.27613=-3.588=0.04=0.0413=0.52 *3=-0.282=-0.28213=-3.666下游面采用冪曲線，其方程為：其中=1

53、3，則方程簡(jiǎn)化為 WES曲面上的點(diǎn)坐標(biāo)*(m)Y(m)*(m)Y(m)*(m)Y(m)1.00 0.05713.00 6.50025.00 21.7932.00 0.20414.00 7.45526.00 23.4333.00 0.43115.00 8.47027.00 25.1274.00 0.73416.00 9.54428.00 26.8765.00 1.11017.00 10.67729.00 28.6786.00 1.55518.00 11.86830.00 30.5357.00 2.06819.00 13.11631.00 32.4448.00 2.64720.00 14.4423

54、2.00 34.4079.00 3.29221.00 15.78433.00 36.42210.00 4.00122.00 17.20334.00 38.49111.00 4.77223.00 18.67735.0040.61112.00 5.60524.00 20.20736.0042.784將坐標(biāo)圓點(diǎn)0點(diǎn)定于堰頂，繪制WES曲線如下列圖：中間直線段確實(shí)定頂部的曲線段確定后，中部的直線段分別與頂部曲線、底部的反弧段相切，對(duì)于WES型標(biāo)準(zhǔn)堰面，其大致*圍是*=-0.2820.85Hd =-3.66611.5，取*=8m。直線與冪曲線相切時(shí)，切點(diǎn)C的坐標(biāo)為：對(duì)堰面曲線求一階導(dǎo)數(shù)故有*=8m由上可

55、得直線段與冪曲線的切點(diǎn)C的坐標(biāo)為8，2.647。反弧段堰頂剖面曲線的下游與一傾斜直線段相切，直線段的坡度與非溢流壩下游面一樣，即0.6122，直線段的下部與反弧段相切。對(duì)于挑流銜接，以便將水流平順地導(dǎo)入下游，防止水流跌落的沖擊力對(duì)壩根底的沖刷，反弧半徑采用以下公式計(jì)算：R=(410)h式中：h為校核洪水位閘門全開時(shí)反弧段最低點(diǎn)處的水深，即收縮斷面水深hc ，下以hc代替m；反弧段流速v1.05)1.05(1.00)3.19(3.0)3.08(2.5)表2-4-5說明，重力壩在設(shè)計(jì)和校核洪水位情況下均滿足承載能力極限狀態(tài)下的抗滑穩(wěn)定要求。2.5應(yīng)力分析計(jì)算 1、計(jì)揚(yáng)壓力 垂直正應(yīng)力yu和yd式中

56、：作用在計(jì)算截面以上全部荷載的垂直分力總和。設(shè)計(jì)時(shí)： 校核時(shí)：作用在計(jì)算截面以上全部荷載的對(duì)截面形心的力矩總和。 設(shè)計(jì)時(shí)： 校核時(shí)：B壩體計(jì)算截面沿上下游方向的長(zhǎng)度， 。帶入求得：設(shè)計(jì)時(shí)：yu=462.42,yd=1759.04校核時(shí)：yu=361.50,yd=1797.09均未出現(xiàn)負(fù)值(拉應(yīng)力)，符合應(yīng)力要求。剪應(yīng)力，設(shè)計(jì)時(shí)：校核時(shí)：水平正應(yīng)力, 設(shè)計(jì)時(shí): 校核時(shí)：第一主應(yīng)力,設(shè)計(jì)時(shí):校核時(shí):第二主應(yīng)力設(shè)計(jì)時(shí):校核時(shí):成果分析：由以上可以看出壩體邊緣應(yīng)力狀態(tài)良好。2、不計(jì)揚(yáng)壓力垂直正應(yīng)力yu和yd式中：作用在計(jì)算截面以上全部荷載的垂直分力總和。設(shè)計(jì)時(shí)： 校核時(shí)：作用在計(jì)算截面以上全部荷載的對(duì)

57、截面形心的力矩總和。 設(shè)計(jì)時(shí)： 校核時(shí)：B壩體計(jì)算截面沿上下游方向的長(zhǎng)度， 。帶入求得：設(shè)計(jì)時(shí)：yu=1096.80,yd= 1810.88校核時(shí)：yu=1027.85,yd=1895.54均未出現(xiàn)負(fù)值拉應(yīng)力，符合應(yīng)力要求。剪應(yīng)力，設(shè)計(jì)時(shí)：校核時(shí)：水平正應(yīng)力, 設(shè)計(jì)時(shí): 校核時(shí)：第一主應(yīng)力,設(shè)計(jì)時(shí):校核時(shí):第二主應(yīng)力設(shè)計(jì)時(shí):校核時(shí):成果分析：由以上可以看出壩體邊緣應(yīng)力狀態(tài)良好。3溢流壩段設(shè)計(jì)溢流壩的根本剖面為截頂三角形，一般其上游面為鉛直或折線面，溢流面由頂部的曲線、中間的直線和底部的反弧三局部組成。3.1 頂部曲線根據(jù)混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)*和水力學(xué)上冊(cè)，將堰面曲線設(shè)計(jì)為WES剖面曲線，上游面采

58、用三圓弧連接，下游面采用冪曲線。定型設(shè)計(jì)水頭按堰頂最大作用水頭的75%95%計(jì)算，考慮到在校核洪水位閘門全開時(shí)出現(xiàn)的負(fù)壓不得超過36水柱，經(jīng)試算，取定型設(shè)計(jì)水頭=13，此時(shí)在校核洪水位閘門全開時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓為3.162水柱，在允許*圍內(nèi)，滿足規(guī)*要求。上游面采用三圓弧連接，其半徑分別為：=0.5=0.513=6.50 *1 =-0.175=-0.17513=-2.275=0.2=0.213=2.60 *2=-0.276=-0.27613=-3.588=0.04=0.0413=0.52*3=-0.282=-0.28213=-3.666下游面采用冪曲線，其方程為：其中=13，則方程簡(jiǎn)化為 WES曲面上

59、的點(diǎn)坐標(biāo)*(m)Y(m)*(m)Y(m)*(m)Y(m)1.00 0.05713.00 6.50025.00 21.7932.00 0.20414.00 7.45526.00 23.4333.00 0.43115.00 8.47027.00 25.1274.00 0.73416.00 9.54428.00 26.8765.00 1.11017.00 10.67729.00 28.6786.00 1.55518.00 11.86830.00 30.5357.00 2.06819.00 13.11631.00 32.4448.00 2.64720.00 14.44232.00 34.4079.00

60、 3.29221.00 15.78433.00 36.42210.00 4.00122.00 17.20334.00 38.49111.00 4.77223.00 18.67735.0040.61112.00 5.60524.00 20.20736.0042.784將坐標(biāo)圓點(diǎn)0點(diǎn)定于堰頂，繪制WES曲線如下列圖：中間直線段確實(shí)定頂部的曲線段確定后，中部的直線段分別與頂部曲線、底部的反弧段相切，對(duì)于WES型標(biāo)準(zhǔn)堰面，其大致*圍是*=-0.2820.85Hd =-3.66611.5，取*=8m。直線與冪曲線相切時(shí)，切點(diǎn)C的坐標(biāo)為：對(duì)堰面曲線求一階導(dǎo)數(shù)故有*=8m由上可得直線段與冪曲線的切點(diǎn)C的坐標(biāo)