摘 要設(shè)計背景：本工程位于江西婺源縣樂安河一級支流小港水的上游約160m處，壩址以上控制流域面積33 2km 。本流域上游為中低山區(qū)，山勢陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體零亂，沖溝發(fā)育。流域內(nèi)多年平均氣溫16.7 C,多年平均降雨均值2047.7mm。徑流主要由降水形成，多年平均流量 s/m28.1 3 ，多年平均總徑流量4040萬 3m 。壩址及庫區(qū)位于相對穩(wěn)定地塊內(nèi)，地震烈度屬七度以下。壩址區(qū)出露的地層古老，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運動，斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層褶皺和撓曲常見。地層巖性為前震旦系板溪群第四段 巖 巖，第四系 積 及 巖，巖性 。設(shè)計 ： 形 定 水 程 ， 要 ，對水庫¡¢ 水£計¥，以定壩§currency1程。對'“的 «¡¢fifl，定主要 成 的形，· ¶及?！?#187;出壩設(shè)計， 定» 構(gòu)造，¡¢水¿ ¿計¥´板和¯工 的¨設(shè)計。本設(shè)計以一 ¸ 面板 石壩和一 工 石壩為 ， » 設(shè)計的 ， 體工程的 一性。設(shè)計內(nèi)Æ：本次面板 石壩設(shè)計的主要內(nèi)Æ ª£ ¥，L 工 設(shè)計，´穩(wěn)定，Ø壩，板º，工程量計¥， 流¯工設(shè)計。本次設(shè)計 了 石壩的設(shè)計 ，æ 了 石壩的一 要的和設(shè)計 ø的地 ， 本ß 板和 的¨設(shè)計中， 了相 知識。完成了業(yè)知識從理論學(xué)習(xí) 實際運 的 渡，體會 了作為一名水利工作者所肩負的責(zé)任。對今后的工作打下了 實的基礎(chǔ)。鍵詞： 石壩 工 ´設(shè)計板¯工 設(shè)計AbstractDesign Background: The project is located in Wuyuan, Jiangxi Le'an HsiaokangRiver water level upstream tributary about 160, more than control site drainage area 33.The upper reaches of the watershed for the low mountains, steep mountains, the middleand lower reaches for the hilly areas, mountain messy, gully development. Basin formany years the average temperature, average rainfall for many years an average of2047.7. Formed mainly by the runoff of precipitation, over the average traffic flow formany years an average of 40.4 million total. Dam and reservoir area is located in arelatively stable block, the seismic intensity is 7 degrees Celsius. Dam site the oldeststrata exposed, through a number of tectonic movement, fault fracture, rock crusher,rock and flexural folds common. Lithology former Sinian the fourth paragraph of BanxiGroup 1000 Green clay sericite metamorphic rock inclusions of sandstone, looseQuaternary deposits and metamorphic gabbro, lithologic hard. Design Method: Using a triangle to develop flood hydrograph method, in accordancewith the requirements of flood control, flood regulation on the calculation of thereservoir to determine the crest elevation. The program may be analyzed to determinethe form of the main components of buildings, the outline of the size and layout. Dammade a detailed design, preparation of detailed construction, calculated for statichydraulic, spillway and the themes and designs for the plinth. The design of generalconcrete faced rockfill dam and a number of composite geomembrane has been rock-filldam built as a reference, pay attention to detail in the breakdown of the design of anindependent at the same time, considering the unity of the overall project. Designelements: The concrete face rockfill dam, including the main elements of design floodcalculation, L-type retaining wall, composite geomembrane design, slope stabilityanalysis, auxiliary dam, spillway design, spatial arrangement of the plinth, engineeringcalculation, lead Construction of the design flow. The design we have a design methodof rock-fill dam, rockfill dam and that some of the important characteristics and thedesign should be noted that the local, and plinth I am also the topics and spillwaydesign, acquire the relevant knowledge . From the completion of the professionalknowledge to the practical application of theoretical study of the transition, experiencedworkers, as a water responsibilities. Future work and laid a solid foundation. Key Words: rockfill dam, composite geomembrane,slope protection design, toeboard, construction of organizational design.- 2 -目錄第一章 綜合說明.11.1 工程特性表11.2 建設(shè)目的和依據(jù)21.3 建設(shè)的條件31.4 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益31.4.1 建設(shè)規(guī)模31.4.2 綜合利用效益3第二章 自然地理條件.42.1 地形條件42.2 水文特性42.3 工程地質(zhì)條件42.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)42.3.2壩址工程地質(zhì)52.3.3 引水發(fā)電隧洞工程地質(zhì)條件82.4 氣象、地震及其他82.4.1 氣象、地震82.4.2 天然建筑材料8第三章 設(shè)計條件和設(shè)計依據(jù).103.1 設(shè)計任務(wù).103.2 設(shè)計依據(jù).10第四章 洪水調(diào)節(jié)計算124.1 洪水調(diào)洪演算.124.1.1 洪水調(diào)洪演算原理.124.1.2洪水調(diào)洪演算方法.134.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析.134.3 洪水建筑物的型式選擇.144.4 調(diào)洪演算及泄水建筑物尺寸（孔口尺寸/堰頂高程）的確定154.4.1 調(diào)洪演算過程.154.4.2 洪水過程線的模擬.154.4.3 計算公式.164.4.4 計算結(jié)果.164.4.5 方案選擇.174.4.6 壩頂高程的確定.174.4.7 閘門設(shè)計.194.4.8 泄水建筑物的設(shè)計.19第五章 主要建筑物型式選擇及樞紐布置.205.1 壩軸線確定.205.2 樞紐等別及組成建筑物級別.215.3 壩型選擇.225.3.1 定性分析.225.3.2 定量分析.265.4 泄水建筑物型式選擇.275.5 水電站建筑物.285.6 樞紐方案的綜合比較.295.6.1 擋水建筑物復(fù)合土工膜防滲堆石壩.295.6.2 泄水建筑物正槽溢洪道.295.6.3 水電站建筑物.29第六章 第一主要建筑物設(shè)計.306.1 壩 尺寸及防 設(shè)計.306.1.1 型擋 頂高程及壩頂高程、 .306.1.2 壩 分區(qū).306.1.3 型擋 設(shè)計.316.2 堆石料設(shè)計.416.2.1 堆石料 特性 .416.2.2 、 堆石料設(shè)計.416.2.3 、過 設(shè)計.416.2.4 堆石 設(shè)計 表.426.2.5 堆石 筑 表.426.3 復(fù)合土工膜設(shè)計.426.3.1 復(fù)合土工膜的選型和分區(qū).426.3.2 土工膜 及 .446.4 壩 定分析.456.4.1 計算原理及方法.456.4.2 壩 定分析.476.4.3 壩 復(fù)合土工膜的 定分析.476.5 壩設(shè)計.486.5.1 壩及 壩的 及 壩型式選擇.486.5.2 壩的地 理防滲設(shè)計.526.6 壩 設(shè)計.526.7 ¡¢£設(shè)計及地 理.536.7.1 壩頂£.536.7.2 ¥ 設(shè)計.536.7.3 分及§水.536.7.4 壩 理.546.8currency1'設(shè)計 （“«）556.8.1 currency1'的用.556.8.2 currency1' 設(shè)計.566.8.3 currency1'fifl.606.8.4 currency1'地 理.606.9 溢洪道設(shè)計.616.9.1 溢洪道的 .616.9.2 水·設(shè)計.616.9.3 ¶ 設(shè)計.616.9.4 泄槽設(shè)計.636.9.5 口 設(shè)計.636.10 壩 ”»算63第七章 施工組織設(shè)計.647.1 料分析.647.1.1 工程 ¿.647.1.2 工條件.647.1.3 效工´分析.647.2 工.657.2.1 標(biāo)準(zhǔn).657.2.2 工方案及 壩 工分¯.657.2.3 建筑物規(guī).667.3 工程 工.697.3.1 堆石 工.697.3.2 ¨土 工.747.3.3 隧洞 工.767.4 工 ¸ 道.797.5 工 .80參考文獻.81第一章 綜合說明1.1 工程特性表表1-1 工程性表序號及名稱 單 位 數(shù) 量 備 一水庫流域面積 km2 33正常currency1水位 m 276.5設(shè)計 水位 m 277.7校核 水位 m 279.2設(shè)計泄 流量 m3/s 217.5校核泄 流量 m3/s 316總庫Æ 萬m3 2261.8興利庫Æ 萬m3 1799二壩壩 工 滲 石壩壩§currency1程 m 280浪 §currency1程 m 281.2壩§寬度 m 8.0最壩currency1 m 52.5上游壩´ 1 1.55下游壩´ 1 1.53 主壩壩軸 m 211Ø壩 ¿ Ø壩壩軸 m 90.30流洞 圓形流洞¡口底currency1程 m 227.5流洞出口底currency1程 m 226.5流洞半徑R m 2.4流洞 度 m 330 流前緣凈寬 m 10堰§currency1程 m 273設(shè)計流量 m3/s 217.5校核流量 m3/s 316閘門 平板閘門¶（寬×currency1） m2 10×6四廠房系 - 1 -1動“指標(biāo)最凈水頭 m 174.0額定水頭 m 174.0最小水頭 m 143.0引 流量 m3/s 5.0額定出¿ kW 6400保證出¿ kW 14612廠房廠房 地面廠房面積 m2 31.5×15.7主廠房寬度 m 10.8機 臺數(shù) 2機 安裝currency1程 m 103.0水·機 號 HL110-WJ-76發(fā)電機 號 SFW-J3000-6/1480開 站面積 m2 11.5×27.25五工程量主壩石料填量 m3 583849¸ 量(L ) m3 844¸ 量（板） m3 997.8¸ 量（現(xiàn)澆¸保層） m3 1539.2¸ 量(Ø壩) m3 7639.41.2 建設(shè)目的和依據(jù)B江水利樞紐工程是以發(fā)電為主， 兼顧了灌溉供水 及養(yǎng)殖等 利 效益的跨流域開發(fā)的水利樞紐工程。1.3 建設(shè)的條件設(shè)資金 位，¯工準(zhǔn)備工作經(jīng)就緒。1.4 建設(shè)的規(guī)模及綜合利用效益1.4.1 建設(shè)規(guī)模本電站裝機6400 kW，保證出¿1461kW。廠房總面積為31.5×15.7。開 站¶為11.5×27.25。水庫總庫Æ（校核 水位以下的全 庫Æ）為2261.8萬m3。1.4.2 綜合利用效益- 3 -1.4.2.1 發(fā)電裝機6400kW，電站設(shè)計水頭為174m，多年平均發(fā)電量為1700×104kW·h，保證出¿為1461kW。本電站裝2臺3200kW機 ，正常蓄水位為276m，引水發(fā)電，引水隧洞 右岸山體中，最引 流量為5m3/s。廠房位于段莘水江灣湖山村左岸下游340m處，地面，總面積為31.5×15.7，其中主廠房寬10.8m，主廠房內(nèi)安裝二臺HL110-WJ-76，配SFW-J3000-6/1480的水·發(fā)電機 ，機 安裝currency1程為103m，開 站位于廠房的左上側(cè)，¶為11.5×27.25。1.4.2.2 灌溉下游利 發(fā)電尾水灌溉，上游增加灌溉面積1.0萬畝。1.4.2.3 供水供鐘呂村及其下游村民生活 水。1.4.2.4 防洪'減輕 水對鐘呂村及下游江灣鎮(zhèn)的 ，要 設(shè)計 水最下泄量 制為250m3/s。1.4.2.5 漁業(yè)水庫蓄水后，正常蓄水位 水庫面積1.09km2，為發(fā) 養(yǎng) 等水 養(yǎng)殖業(yè) 造了 利 。- 5 -第二章 自然地理條件2.1 地形條件鐘呂水庫位于江西婺源縣樂安河一級支流 港水的鐘呂村上游約160m處，壩址以上控制流域面積33km²。 港水 鐘呂村上游約300m處，由 支水系 æ成，其中 支發(fā)源于石 山， 支發(fā)源于 灣頭 ，河流 港村 樂安河本流域上游為中低山區(qū)，山勢陡峭，中下游為低山丘陵區(qū)，山體 亂，沖溝發(fā)育。2.2 水文特性水 資料 ¥，壩址處多年平均流量1.28m³/s，多年平均總徑流量4040萬m³，p=0.1%的 流量為551.5m³/s, 量為1569萬m³，p=2%的 流量為364.5m³/sec, 量為965萬m³。流域多年平均降雨值2047.7mm。正常蓄水位276m，對 庫ÆV正=1910.0萬m³。流域河段多年平均 量為0.29萬 ， Æ ¥為1.3t/m³。 計水庫 積年 currency1程 系（見表2-1）：表2-1 積年 currency1程 系表積年 （年） 積量（萬m³） 積currency1程（m）50 11.05 236.08100 22.1 237.78水庫水位 庫Æ 系曲 （見表2-2）：表2-2 水庫水位 庫Æ 系曲 表水位（m） 227.5 236.08 237.78 248 276 278.11庫Æ（104m³） 0 11.05 22.1 172.0 1910.0 2145.2壩址水位-流量 系曲 （見表2-3）：表2-3 壩址水位-流量 系曲 表2.3 工程地質(zhì)條件- 6 -水位(m) 227.5 228.0 228.5 229.0 229.5 230.0 230.5流量（m³/s）0 6.0 28.9 66.77 121.97 196.05 281.782.3.1庫區(qū)工程地質(zhì)庫區(qū)屬構(gòu)造 低山地¡，山勢陡峭，水¢£，地形¥，§currency1'“，«見´等' 理地 現(xiàn)fi。成庫岸及庫fl的地層巖性主要為前震旦系板溪群的 板巖，巖和 巖。庫區(qū)巖石多次構(gòu)造運動的，斷層和裂隙發(fā)育，巖石的褶皺和撓曲 ·常見，構(gòu)造¢ 以¶ 性為主，常見 ¶西”性斷裂和» 西平 斷層，«見 fl的 水?dāng)嗔褞?。庫區(qū)地下水¿ 主要為第四系 積 隙水和基巖裂隙水，氣降水´，泄于河¯ 河，庫岸山體地下水位flcurrency1，一 300mcurrency1程以上，成庫岸及庫fl的巖石表 水性¨， 巖石水性¸ ，屬相對水層。庫區(qū)工程地 '“，水庫蓄水后， 滲岸 造 及水庫 發(fā)地震等 ¨。2.3.2壩址工程地質(zhì)2.3.2.1 地貌 壩址區(qū)屬構(gòu)造 低山地¡，山§currency1程為280 450m，壩區(qū)河fl寬，約2050m，為一 U” 河¯， 岸山´對稱，左岸山體£，山´ 30 40度，右岸山體fl為單 ，山´ 20 30度， 右岸 一低 口，§currency1程約276m，壩址區(qū)沖溝發(fā)育， fl，«見´等' 理地 現(xiàn)fi， ´穩(wěn)定。2.3.2.2 地層巖性壩址區(qū)出露的地層巖性為前震旦系板溪群第四段 巖 巖，第四系 積 及 常巖，其巖性 為：（1） 巖： Æ，主要 成為 石ª 石 石等， 構(gòu)造，其 碎 ¸ 構(gòu)造，巖石撓曲和褶皺常見，理Ø發(fā)育，巖層 N40° 60°E，NW0.7風(fēng)化巖石0.55飽和抗¨度：¸新巖石40MPa風(fēng)化巖石25MPa表2-4 石試驗 數(shù)表別 試驗干 度（g/cm³） C(KPa) 。 K n Rf G F DA 2.10 47 38.58 80 0.35 0.82 0.46 0.20 1.5B 2.05 60 37.72 60 0.32 0.81 0.43 0.18 1.8 工 試驗 數(shù)（見表2-5）表2-5 工 試驗 數(shù)表目 單 位 量 值 備 單位面積 量 g/m2 11001300 350/0.4/350350/0.6/350 250mcurrency1程以 mm 0.4- 9 -上250mcurrency1程以下 mm 0.6周縫等處 mm 0.8 周縫水平縫縫處寬 縱拉伸¨度 kN/m 1518 350/0.4/350350/0.6/350伸 率 % 50窄 縱拉伸¨度 kN/m 1518 350/0.4/350350/0.6/350伸 率 % 50摩 擦 系 數(shù) 水 漿 0.577 現(xiàn)澆砼 0.6粘 ¿ kg/cm2 0.1滲 系 數(shù) cm/s 1×10-112.3.3 引水發(fā)電隧洞工程地質(zhì)條件引水發(fā)電隧洞 地段屬低山地¡區(qū)，山§currency1程300 400m相對currency1程100 200m，隧洞區(qū)沖溝發(fā)育，山體 fl fl零亂，地表§currency1發(fā)育，«見 ' 理地 現(xiàn)fi。隧洞圍巖由 巖 粉 巖¸ 巖 粉 板巖層。 巖偶 粉 板巖及粉 板巖等 成。巖石層面裂隙Ø發(fā)育褶皺撓曲嚴 ，斷層發(fā)育 規(guī)模，性 差，其中 巖¸ 巖水理性fl差， 遇水易軟化，軟化系數(shù)低，¸ 巖成 ，還易于風(fēng)化。 巖 ¸ 巖 洞 出露的 度占洞 總 的19%，說明洞 圍巖 由 巖 ¸ 巖構(gòu)成。工程¿fi'知： 巖的單軸飽和抗¨度為16 40Mpa，軟化系數(shù)0.63 0.93，屬半 fl軟化，抗水性fl差的 （ 層 ）巖體。2.4 氣象、地震及其他2.4.1 氣象、地震流域內(nèi)氣候：流域內(nèi)多年平均氣溫16.7，以一月份平均氣溫4.6為最低，七月份平均氣溫28為最currency1，歷年Ø端最currency1氣溫41，Ø端最低氣溫-11。風(fēng)速及吹程：多年平均最風(fēng)速12.6m/s，吹程1.6km。地震烈度：壩址及庫區(qū)地震烈度屬度以下，設(shè)計 ' 地震荷載。降 雨 量：流域多年平均降雨均值2047.7mm。- 10 -2.4.2 天然建筑材料2.4.2.1 砂礫石料壩址流域 礫石料貧乏， 江灣水和段莘水流域 梨苗場和古玩料場，距壩約10 15km, 公路相，運 便。梨苗場 古玩料場均為 （礫）石料， （礫）石儲量豐富， 量'“，滿足工程要 。2.4.2.2 堆石料壩址附»廣泛 巖， 至¸風(fēng)化巖石，巖性fl ，¿學(xué)¨度flcurrency1， 量fl“，儲量豐富，'作為壩 石料。壩址附»粘 ·，壩址上下游 一定的粘 ，均為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民耕地。- 11 -第三章 設(shè)計條件和設(shè)計依據(jù)3.1 設(shè)計任務(wù)對原始材料¡¢ 的基礎(chǔ)上， 本次設(shè)計的¨研究，要 ：（1） 要 ，對水庫¡¢ 水£計¥，定壩currency1程及岸´ ¶；（2） ，對'“的 «¡¢fifl，定樞紐 成 ，· ¶及水利樞紐 «；（3）”»出壩設(shè)計， fifl，定壩的基本剖面 · ¶， 定地基處理 «和壩身 構(gòu)，¡¢水¿ ¿計¥；（4）¡¢¯工 設(shè)計：決定樞紐的¯工 流 «，安¯工的控制性¡度，壩主體工程量的計¥，編制招標(biāo) 及¯工投標(biāo) 。3.2 設(shè)計依據(jù)1左 啟，王世 ，林益才主編，水工 （上冊）。 ：河 學(xué)出。1995。2 王世 林益才 編 ，水工 。¶ ：中 水利水電出。2008。3 安， ，¸ 面板 石壩。 ： 中理工學(xué)出 。1993。4 ， 安， ，¸ 面板壩工程。 ：湖¶ 學(xué) 出 1997。 5 光 主編，水利工程¯工。¶ ：中 水利水電出 。2006。 6 興主編，水¿學(xué)。¶ ： 學(xué)出 。2005。 7河 學(xué)理工學(xué)西安理工學(xué) 學(xué)，水工 ¸ 構(gòu)學(xué)。¶ ：中 水利水電出 。2007。 8 等，鐘呂水電站- 工 滲 石壩。 石壩工程，第3 。2003。 9中 ß民共和 水利 ，¸ 面板 石壩設(shè)計規(guī) 。¶ ；中 水利水電出 。1998。 10中 ß民共和 水利 ，水利水電工程 工成材料 規(guī) （SL/T225-98）。¶ ：中 水利水電出 。1998。 11中 ß民共和 水利 ，水工 荷載設(shè)計規(guī) 。¶ ：中 水利水電出 。1998。 - 12 -12中 ß民共和 水利 ，水工 設(shè)計規(guī) （SL_379-2007）。¶ ：中 水利水電出 。2007。 13中 ß民共和 水利 ，¸ 面板 石壩¯工規(guī) （SL49-94）。¶ ：中 水利水電出 。1994。 14中 ß民共和 水利 ，面板 石壩接縫 水 規(guī) （DLT5155-2000）。¶ ：中 水利水電出 。2000。 15中 ß民共和 水利 ,水利水電工程¯工 設(shè)計規(guī) （SL303-2004）.¶ :中 水利水電出 . 2004。 16中 ß民共和 水利 ，第2 （2000 ）。水利水電 工程¯工 （GF-2000-0208）。¶ ：中 水利水電出 。 17中 ß民共和 水利 ，水利工程工程量 單計 規(guī) （GB50501-2007）。¶ ：中 水利水電出 。 18中 ß民共和 水利 ，水利水電工程設(shè)計工程量計¥規(guī)定（SL328 2005）。¶ ：中 水利水電出 。 19中 ß民共和 標(biāo)準(zhǔn)¯工招標(biāo)資 ¡ （2007年 ） 20中 ß民共和 標(biāo)準(zhǔn)¯工招標(biāo) （2007年 ） 21中 ß民共和 水利 ，水利工程¢¥定額（上下冊），£河水利出 22 成 等編 ，新編水利水電工程¢ ¥。£河水利出 ，2003。 23中 ß民共和 水利 ，¸ 面板 石壩設(shè)計規(guī) 。¶ ；中 水利水電出 。1998。 24中 ß民共和 水利 ，水利水電工程 工成材料 。- 13 -第四章 洪水調(diào)節(jié)計算4.1 洪水調(diào)洪演算4.1.1 洪水調(diào)洪演算原理水 水庫中運¢ ，水庫沿程的水位流量 水?dāng)嗝媪魉俚染?#165; ºæ化，其流態(tài)屬于明§currency1定流。 水¿學(xué)，明§currency1定流的基本 程，'“« 程 為：續(xù)性 程： 0 sQt （4-1）運動 程： 221Ksvgvsvgsz （4-2）中： 水?dāng)嗝婷娣e(m2)t º（s）Q 流量（m3/s）s 沿水流 距（m）Z 水位（m）g ¿加速度(m/s2)v 斷面平均流速(m/s)K 流量系數(shù)(m3/s)一 fi化的»fl ， 以 ，普遍 ，' 差值 ¸值，加以fi化，以»fl地 一系· 流態(tài)。 流態(tài) (41)¡¢fi化æ¶出基本公， 水庫的 對基本公¡¢fi化，¶出 于水庫£ 計¥的實 公：tVtVVqqQQqQ 122121 )(21)(21 (4-3)中： 1Q , 2Q 別為計¥ 段初的 庫流量(m3/s)Q 計¥ 段中的平均 庫流量(m3/s)，Q =( 1Q + 2Q )/2 中：q1,q2 別為計¥ 段初的下泄流量(m3/s)q 計¥ 段中的平均下泄流量(m3/s) 2/21 qqq 中： V1,V2 別為計¥ 段初水庫的蓄水量(m3)V V1 V2之差t 計¥ 段- 14 -公(4-3)表為一水量平” 程，表明： 一計¥ 段內(nèi)，水庫水量下泄水量之差'為 段中水庫蓄水量的 化。 ，公中«計 水 庫處至泄 º的¢¡ º， «計 沿程流速 化和動庫Æ等，»因素均是其»fl性的一 面。當(dāng)知水庫 庫 水 程 ，Q1，Q2，Q均為知，V1，q1,是計¥ 段 t 開始 的初始 。于是，(4-3)中的«知數(shù) 下V2，q2,當(dāng)前一 段的V2,q2 出后，其值'成為后一 段的V1，q1值，¿計¥“ 步地續(xù)¡¢下。一 程 V2，q2是'“的，´ 一 程q2=f(V2), (4-3)，才“ 出V2，q2的定值，¯定計及 水庫水的興利 門¨下游的流量，下¨量q是泄水 ¨流水頭H的 數(shù)，æ當(dāng)泄 的 ¶等定 AHBHfq (44)中：A 系數(shù)， 泄 的 ¶閘 開度及 系數(shù) 。B 指數(shù)，對于堰流B一 等于3/2，對于閘 出流一 B=1/2水¿學(xué)公，H q的 系曲 ' 。¸是堰流H'為庫水位Z 堰§currency1程之差；¸是閘 出流H'為庫水位Z 閘 中 currency1程之差。因'以 H q的 系曲 出Z q的 系曲 q=f(Z), ，由庫水位Z，'于水庫Æ積性曲 V=f(Z), 出相 的水庫蓄水Æ積V，(4-4)' 下泄流量q 庫ÆV的 系曲 ，'q=f(V), (43) 程 ， V2，q2。當(dāng)水庫 下游 任 ，要 保 q于下游 的最下泄流量qmax ，就要利 閘門控制流量q， 計¥的基本公和 上面 的是一 的。本設(shè)計泄水 是正槽 。 閘門全開泄 ， 下泄流量是q=AH3/2,H'為庫水位Z 堰§currency1程之差，由于資料 0.1%和2%的流量及其對 的 流量， 出 水 程 ， 形 出 水 程 （ø體 見本 4.4）。本設(shè)計中£ ¥是為了定出設(shè)計校核水位和相 的下泄流量，知下泄量 水頭的 系曲 （44）， ¯定下泄流量q，'利 水 程 計¥出水庫蓄水量V， V=f(Z)' 出對 的水位，¶q=f(Z)曲 ， q-Z曲 '¶ 設(shè)計校核水位及相 流量。4.1.2洪水調(diào)洪演算方法¡¢ 水£計¥的 ·多，目前常 的是：·表試¥ ，半 。本設(shè)計 的是fi化 形 ， Æcurrency1 林 。4.2 洪水標(biāo)準(zhǔn)分析- 15 -設(shè)計 ª， 50年一遇的 水標(biāo)準(zhǔn)。P=2%的 流量為364.5 m3/s, 量為965萬m3。校核 ª， 年一遇的 水標(biāo)準(zhǔn)。p=0.1% 流量為551.5 m3/s, 量為1569萬m3。4.3 洪水建筑物的型式選擇水利樞紐中的泄水 一 ª設(shè)于河的 流壩泄水閘泄水 ，設(shè)于河岸的 泄水隧洞等。本設(shè)計 壩 為 工 滲 石壩（ø體見5.2），因泄水一 河。下面 本工程的地形地 ，對正槽 側(cè)槽 及泄水隧洞»泄水 ¡¢fifl 。泄水隧洞¶一 原是：地 “，路 短，水流 ， 樞紐其Ø 相'的。洞 º 沿 地 構(gòu)造fi單巖體完 穩(wěn)定巖性 ，上 巖體度，水 地 利和¯工 便的地段。 開圍巖破碎地下水位currency1 滲水量·的巖層和'“ 的穩(wěn)定地帶， 洞身地表 æ。本工程壩址區(qū)地處 系及新 系構(gòu)造 位，壩址區(qū)斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，巖層 和撓曲常見。壩址區(qū)巖石的水性及相對水層經(jīng)先 水試驗，左岸相對水層埋10 24 ，上 水層q值為6.7 196.7Lu，者達 341.7Lu，屬中等-嚴水層。本工程最壩currency154.7 ，正常蓄水位276 ，因要 開水層æ泄水隧洞，工程量 ·，æ 本工程地 “， 隧洞泄 。河岸 是 河壩壩肩 河壩上游水庫庫岸的泄 ，水庫的多 的 經(jīng)泄 下游河，常以堰流 泄水， fl的泄“¿。正槽 堰水流 堰下泄槽縱軸 一 。側(cè)槽 水流 堰后 »90°， 經(jīng)泄槽下泄。從地 上 說， ¿位于fl 的巖基上， fl泄 隧洞要 fl低， 地基 差的基巖上，要 øø和 沖的設(shè)計。對于 石壩æß，河岸 ' 壩體相接，從æ '減 的開挖量， '以減壩體的填量。因，本工程泄水 河岸 。- 16 -正槽 水¿學(xué)上的 是，泄流“¿完全由堰的 ¶以及堰§水頭決定， 堰流量穩(wěn)定于 一值后，泄槽 斷面的流量 ¥之 達 一值，水流平 穩(wěn)定，運 安全' ，另 ， 構(gòu)fi單¯工 便。側(cè)槽 當(dāng)水利樞紐的 河壩難以本身 流， 河岸陡峭，正槽 巨的開挖量 ，'“成為fifl經(jīng)濟的泄水 。 正槽 相fi，側(cè)槽 前緣'地形 制，æ上游庫岸延伸，由增加 流前緣寬度æ引起開挖量增加fl，從æ'以以fl 的 流前緣寬度換fl低的£ 水位，換flcurrency1的堰§currency1程。本工程的 左岸（說明見5.5），岸´fl陡優(yōu) 側(cè)槽 ，是， 的興需要 ø和 決的 ¨是，currency1水頭流量及利地形地 下，currency1速水流引起的一系·水¿學(xué)和 構(gòu) ¨，æ側(cè)槽 的水流現(xiàn)fi，¡槽水流 ' 彎»90°， 槽軸 下泄，對每一 的側(cè)槽斷面，其所 的流量是相 的， æ，側(cè)槽內(nèi)的水流現(xiàn)fi的 性，表現(xiàn)流量的沿程的 化上，水流 堰跌 側(cè)槽后， 慣性的作 下，沖側(cè)槽對岸壁，上翻騰， 后 ¿作 下 下游流， 槽中形成一橫軸螺旋流。側(cè)槽 水流現(xiàn)fi的 ，æ ，本工程地 fl差，側(cè)槽 對 構(gòu) 面的要 會·currency1，危險性， 由于本樞紐的壩體是·currency1，正槽 的開挖量會增加·。上所述， 本工程的地形地 ，泄水 正槽 ，于左岸 壩體相接。4.4 調(diào)洪演算及泄水建筑物尺寸（孔口尺寸/堰頂高程）的確定4.4.1 調(diào)洪演算過程 水資料，作出設(shè)計 ª和校核 ª下的 水 程 ；¯定堰currency1堰寬，定 ª下的起£流量；¯定 的下泄流量q,由 水 程 出庫ÆV，由庫ÆV， 水位-庫Æ曲 ，找出相 的水位H，從æ，對于每一 ª下'作出一 Q H曲 ； 公 232 HgmBQ ,'作出一 Q H曲 ；對 于每一 ª，'從Q H 中定相 交 的Q和H值。4.4.2 洪水過程線的模擬由于本設(shè)計中資料 ， p=2%p=0.1%的流量及相 的 水總量，準(zhǔn) 出 水 程 。按照規(guī) ， 水 程 PIII 曲 ， 實際操作 程中fl難， 本設(shè)計中 形 模 水 程 ， 曲 形 上盡- 17 -量 為PIII 。 流量和 水總量，'作出一 形（如 中虛）， 水量相等原，對 形¡¢修正，¶ 一 模 的 水 程 （如中的實 ）。4.4.3 計算公式計¥ 公：232 HgmBQ （4-5）中：側(cè)收縮系數(shù)，計¥由公： ( ) 001 0.2 1 k Hn nbe x x= - - +輊臌 ；0H 堰上水頭n堰流的 數(shù)b 流寬度0x 閘墩系數(shù)kx 墩系數(shù)（本設(shè)計 圓弧形墩，系數(shù)0.7）m流量系數(shù)，m=0.502B 流 口凈寬H堰上水頭4.4.4 計算結(jié)果計¥ 果見表4-1： 表4-1 £ « 總表- 18 -4-1 形 4-2 水 程 4-3 £ ¥4.4.5 方案選擇以上16 «設(shè)計下泄流量均于 最下泄流量250m3/s 均滿足 下泄流量。 «34的設(shè)計 水位小于本設(shè)計的正常蓄水位， 舍棄。 «5910131415的設(shè)計下泄流量均小于200 m3/s， 小， 。因 的12678111216 «中需 經(jīng)濟 fifl：本設(shè)計對只定性，流洞 的 ¨。一 ª下壩currency1是由校核 ª控制的，currency1越壩就越currency1，壩工程量加；B增加隧洞的開挖及其它工程量，æQ/B'單寬流量越消“越困難，ø要 currency1。 «126的Q/B偏； «1116的Q/B雖 最小 是泄流量偏??； «8712的下泄量 接» 設(shè)計 水最下泄量 «12fi «78的Q/B更小，所以經(jīng) fifl最后 12 «：'堰§currency1程273m， 流 口凈寬10m； «設(shè)計 水位277.7m，設(shè)計下泄流量217.5m3/s，校核 水位279.2m，校核泄 量316m3/s。4.4.6 壩頂高程的確定4.4.6.1 工程等別及建筑物級別和洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定- 19 -«堰§currency1程(m)堰§寬度B(m)設(shè)計 水位H設(shè)(m)設(shè)計下泄流量Q設(shè)(m3/s)校核 水位H校(m)校核下泄流量Q校(m3/s)設(shè)計 ª單寬流量Q/B（m²/s）12717 276.9 200.0 278.7 284.2 28.6 2 8 276.6 216.3 278.2 306.2 27.0 3 9 276.3 229.7 277.8 323.3 25.5 4 10 276.1 243.8 277.5 338.3 24.4 52727 277.6 187.8 279.5 273.3 26.8 6 8 277.3 204.3 279.0 295.0 25.5 7 9 277.1 218.3 278.6 310.8 24.3 8 10 276.8 230.0 278.3 327.2 23.0 92737 278.3 177.5 280.2 263.6 25.4 10 8 278.1 191.7 279.8 283.6 24.0 11 9 277.9 204.5 279.5 300.0 22.7 12 10 277.7 217.5 279.2 316.0 21.8 132747 279.1 165.4 281.0 251.6 23.6 14 8 278.9 178.5 280.6 271.8 22.3 15 9 278.7 191.4 280.3 288.5 21.3 16 10 278.5 200.0 280.0 303.1 20.0 校核水位279.2m對 的庫Æ為2261.8萬m3,所以本工程等別為III等，工程規(guī)模為中 。相 其主要 級別為3級，次要 為4級。水工 為3級的 水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計下 水 現(xiàn) 為100 50年，校核下 水 現(xiàn) 為2000 1000年。4.4.6.2 波浪要素計算由于壩所 地區(qū)為丘陵地區(qū)，波浪要素º 鶴地水庫公計¥（適 于庫水fl，V026.5m/s及D7.5km）。312081020%2 00625.0 VgDVVgh （4-6）2120200386.0 VgDVgLm （4-7）中 %2h 累積頻率為2%的波currency1(m)Lm平均波 (m) V0為水面以上10m處的風(fēng)速，正常運 下III級壩， 多年平均最風(fēng)速的1.5倍；§常運 下的 級 石壩， 多年平均最風(fēng)速。設(shè)計波浪爬currency1值 工程等級定，3級壩 累積頻率為1%的爬currency1值 %1h 。按上述公¥出的為 %2h ， 頻率 按下表'¶出 %1h 。表4-2 累積頻率下的波currency1 平均波currency1fi值(hp/hm)hm/Hm %p0.01 0.1 1 2 4 5 10 14 20 50 900.1 3.42 2.97 2.42 2.23 2.02 1.95 1.71 1.6 1.43 0.94 0.370.1 0.2 3.25 2.82 2.3 2.13 1.93 1.87 1.64 1.54 1.38 0.95 0.43波浪中 currency1出計¥ 水位hz按下計¥：mmz LHcthLhh 22%1 （4-8）中：H為水；h1%為累積頻率1%的波currency1。計¥ 果為：表4-3 計¥ 果 4.4.6.3 擋墻頂高程的確定- 20 -h2% hm h1% Lm hz正常水位下 1.31 0.59 1.42 9.32 0.682設(shè)計水位下 1.31 0.59 1.42 9.32 0.682校核水位下 0.71 0.32 0.77 6.21 0.303碾 石壩設(shè)計規(guī) ,堰§上游L 水庫 水位以上currency1度按下定：y=R+e+A （4-9）中：y-壩§currency1R-最波浪 壩´上的爬currency1，按h1%¥e-最風(fēng)雍水面currency1度，按hz¥A-安全currency1 表4-4 壩壩§安全currency1值(m)運 ª 壩 的 級 別I II III IVV正常 1.5 1.0 0.7 0.5§常 0.7 0.5 0.4 0.3L 浪 currency1程=max正常校核設(shè)計正常蓄水位校核 水位設(shè)計 水位yyy（4-10） 計¥： 97.131.331.3 校核正常設(shè)計 ； yyy 設(shè)計 水位+ 設(shè)計y =277.7+3.31=281.01m校核 水位+ 校核y =279.2+1.97=281.17m正常蓄水位+ 正常y =276.5+3.31=279.91m 浪 §currency1程 § =281.17m，為281.2m。留沉陷（281.2 227.5）×（0.2 0.4）0.1074 0.2148，0.2m， ¯工 程中 留沉陷量。¸ 面板 石壩設(shè)計規(guī) SL228-98要 ， 浪 §要currency1出壩§1 1.2m，本設(shè)計1.2m,壩§currency1程為280m。4.4.7 閘門設(shè)計因為B=10m，是·寬， 單扇閘門 水， 平板閘門。閘門的currency1度由正常蓄水位（ 設(shè)計 水位）+0.3 0.5m currency1定，' H=276.5（ 277.7）+0.3 0.5-273=3.8 5.2。 水利水電 閘門設(shè)計規(guī) SL74-95中 薦的露§閘門的標(biāo)準(zhǔn)¶，最終定閘門寬10m，currency16m。另 閘門放 堰§偏下游一，以低水舌¿其貼著堰面下泄。4.4.8 泄水建筑物的設(shè)計- 21 -泄水 流堰 實 堰的形；消“ 為挑流消“。堰§currency1程由£¥¶為273.0m，挑坎currency1程231.0m。- 22 -第五章 主要建筑物型式選擇及樞紐布置5.1 壩軸線確定針對地形地 ，壩軸 的原是：1）壩軸 最短；2）盡量 岸´地形等currency1 垂直；3） 開利的地 ª；4） 利于 泄水 的。對一 石壩æß， 壩軸 主要是 理想的板 位，是板地基盡量于 §沖 性'灌的巖基上，保證其'“的 滲性“，盡量 開斷裂發(fā)育¨烈風(fēng)化 巖溶等利地 因素，¿板開挖量和板地基處理工作量減。另一 面要 利的地形，¿板 盡量'“平直，板下游岸´陡，¿岸´附»'縮 石度 漸增加，以減縱的 形梯度，減小周縫的位移量。 定板 位 ， '適當(dāng)£ 壩軸 位，以¶最佳 。本工程因上游右岸地形 突 ，造成板 凹 ， 上游，左岸山體currency1度夠，所以初 壩軸 是 ¿其 »下游， 是，如果 下游 多，如 5-1所壩軸 ，會造成壩體 右岸地形 的交 fl低currency1程處就截 ，»就ø味著Ø壩要從fl低currency1程處修，增了Ø壩的currency1度 度，¿工程投資加，理，æ ， 難以，需要 彎， 增加了開挖量。所以壩軸 上游移動。- 23 -5-15-2如 5-2所壩軸 ， ， ¨任 ，所以“夠保 壩軸 主流 垂直，'以 壩軸 以左端為原 針旋 ， 的，Ø壩的currency1度，主流 等因素，最終壩軸 如 5-3所。5-35.2 樞紐等別及組成建筑物級別- 24 -由上一 經(jīng) £ ¥¶，校核 水位為279.2m，水電站裝機Æ量為6400kW,水庫總庫Æ為2261.8萬m3,本工程等別為 等。B江水利樞紐工程：工程等別為 等；主要 級別：3級；次要 級別：4級；臨 級別：5級。5.3 壩型選擇壩 是壩工設(shè)計中首先要 決的一 要 ¨，因為它 系 樞紐的工程量投資和工 。壩currency1壩材料地形地 氣候¯工和運¢ 等 是壩 的主要因素。5.3.1 定性分析5.3.1.1 各種常見壩型比較水利樞紐中的 水 河壩常見的主要 ： ¿壩拱壩支墩壩石壩及新 壩 如碾¸ 壩面板 石壩等。下面 本工程的地形地 和材料儲備 ª對以上壩 ¡¢fifl， 適的壩 。（1）拱壩拱壩是 平面上凸上游的 水 ，拱的作 上游水¿的全傳河¯ 岸的基巖。拱壩的工作原理：一是依 拱的作 ， 荷載傳拱座；二是依 懸臂梁的作 荷載傳基巖。其主要 ：1) ¿ “，河¯形 窄fl“；2) 壩體積小，主要依 拱作 « 穩(wěn)定， 作 ；3) 載“¿¨，安全度currency1；4) 抗震性“；5) ¯工 要 currency1，地基處理要 嚴 。拱壩的 ，要 造于狹窄河¯上；對地 fl理想的 是巖石盡量， 地均勻， 足夠的¨度水性和耐性； 岸拱座基巖 固æ完 ´穩(wěn)定， 的斷裂構(gòu)造和軟 層。æ本工程地形河¯fl寬，別是地 fl差：斷層裂隙發(fā)育，巖石破碎，¨度低， 實驗，相對水層埋藏fl，水層屬中等 嚴 水層，¸造拱壩，開挖量´ 巨， 壩的安全性currency1， º拱壩。- 25 -（2）支墩壩支墩壩是由一系·支墩和其支 的上游 水蓋板所 成，庫水¿ ¿等由蓋板傳支墩， 由支墩傳地基。支墩壩 構(gòu)fl ， 對地 和拱壩一樣currency1， 對本工程，º 支墩壩的 。（3）重力壩¿壩工作原理：一是依 壩基面上 生摩 ¿ 抗水平水¿以達 穩(wěn)定要 ；二是利 壩體 水平面上 生 ¿ 消由于水所引起的拉 ¿以滿足¨度要 。¿壩的主要 ：1) 抗沖 “¿¨；2) 構(gòu)fi單；3) 對地形地 適 性“；4) 壩體 地基的接觸面積， ¿；5) ¿壩的剖面¶fl；6) 壩體體積，水 量多，¸ 水化 currency1， 差。對于本工程，地 差，地基 載“¿fl低， 風(fēng)化巖 ¸ 之º的摩擦系數(shù)f=0.5 0.6,為達 穩(wěn)定要 ´ 增加斷面面積，增加工程量，æ ， 和¸ 的 礫石料只 壩址10 15km處才 料場，»樣會增加工程造 ，理， º ¿壩。（4）土石壩 以上 壩 ， 本工程壩址附»ø 儲量豐富 量fl“的石料的 ª， 石壩（稱為當(dāng)?shù)夭牧蠅危┑?。石壩的優(yōu) ：1) 壩材料就地材， 量 材水 材等材料。2) 適 地形 形“¿¨。 石壩的 構(gòu)ø 適 地基 形的'“ ，對地基的要 fi¸ 壩的低；3) ¯工 活性?！斑m 的¯工 ， 工序fi單¯工速度 ， 量Æ易保證。4) 構(gòu)fi單，造 低 ，運¢ 理 便，工作' ，便于«修加currency1。足之處：1) 壩§“ 流，常需另開 ；2) ¯工 流如¸ 壩 便，因æ相 增加了工程造 ；- 26 -