金河金水水利樞紐碾壓混凝土重力壩設計PAGE第110頁共110頁)第一章金河金金金水水利利樞紐紐1.1流域概況況況及樞紐紐任務務萬江是我國大河河河流之一一，其其干流全全長1200公里，流流域域面積254000平方公里里，上上游95%為山地，河河河床狹窄窄，水水流湍急急；中中游大部部分為為丘陵地地帶，河河床較寬寬；下下游岸為為沖積積平原，人人口口最密，農(nóng)農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)豐富，為為重重要農(nóng)業(yè)業(yè)區(qū)域域，且有有一個個中等工工業(yè)城城市，但但下游游河床淤淤高，主主要靠堤堤防擋擋水，每每當汛汛期，常常受洪洪水威脅脅。萬萬江流域域內(nèi)物物產(chǎn)以農(nóng)農(nóng)產(chǎn)為為主，有有稻谷谷、小麥麥、玉玉米、甘甘薯等等，礦產(chǎn)產(chǎn)較少少，燃料料很缺缺乏。金河是萬江的重重重要支流流，流流經(jīng)萬江江的上上、中游游地帶帶，全長250公里，平平均均坡降為0.000009，流域面面積積為9200平方公里里，河河道兩岸岸為山山地丘陵陵，河河道狹窄窄，水水流較急急，能能量蘊藏藏甚大大，但洪洪水漲漲落迅速速，對對萬江中中下游游防洪相相當不不利。金河開發(fā)計劃是是是配合萬萬江而而制定的的，為為減輕金金河洪洪水對萬萬江中中下游農(nóng)農(nóng)田的的威脅，且且開開發(fā)金河河能夠夠供應萬萬江中中下游工工農(nóng)業(yè)業(yè)日益增增長的的動力需需要，擬擬在金河河與萬萬江匯流流處的的金水興興建水水利樞紐紐。本本樞紐的的主要要任務是是防洪洪、發(fā)電電等綜綜合利用用效益益。1.2壩址地地地形在本壩址地區(qū)，河河床狹窄，僅僅一百多米寬寬，但隨著高高程之增高兩兩岸便趨于平平坦。兩岸高高度在200米以上，海海拔高程在400米以上，在在壩址處右岸岸較左岸為陡陡，右岸平均均坡度為0.5左右，左岸岸為0.4左右。壩址址位于河灣的的下游，在壩壩址上游十余余公里有一開開闊地帶，為為形成水庫的的良好條件。1.3壩址地地地質(zhì)該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比比比較簡單單，主主要巖層層為黑黑色硅質(zhì)質(zhì)頁巖巖和燧石石，上上有3-9米左右的的覆覆蓋層，系系河河沙卵石石，近近風化泥泥土層層及崩石石。其其巖層性性質(zhì)為為：黑色硅質(zhì)頁巖：：：屬沉積積巖，為為硅質(zhì)膠膠結(jié)物物之頁巖巖，根根據(jù)勘測測結(jié)果果，該巖巖層性性質(zhì)堅硬硬致密密，僅巖巖石上上層10-118米深度存存在在有裂縫縫和節(jié)節(jié)理，不不很嚴嚴重，但但須加加以處理理，經(jīng)經(jīng)過壓水水試驗驗，巖石石之單單位吸水水量為為0.1公升/分鐘。燧石：其巖層不不不寬，分分布于于左岸，巖巖性性較黑色色硅質(zhì)質(zhì)頁巖為為弱。巖巖層走向向：左左岸為南300西，右岸岸為為南50東，傾角角為500-700，傾向正正向向上游：：在壩壩址處，據(jù)據(jù)目目前資料料尚未未發(fā)現(xiàn)斷斷層。硅質(zhì)頁巖的力學學學性質(zhì)：：（1）天然含水水量量時的平均均均容重：266000公斤/立方米（2）基巖抗壓壓強強度：110000-112000公斤/平方厘米米（3）牢固系數(shù)數(shù)122～15（4）巖石與混混凝凝土之間的的的的抗剪剪斷摩摩擦系數(shù)數(shù)為f’=0.885，抗剪斷斷凝凝聚力系系數(shù)c’=7.00kkg/ccm22；抗剪摩摩擦擦系數(shù)ｆｆ＝0.65。1.4水文氣氣氣象本樞紐位于我國國國中部，氣氣候候溫和，雨雨量量豐富，雨雨量量多集中中于6-9月，此四四個個月為豐豐水期期，多暴暴雨。流流域及河河流坡坡度較陡陡，故故洪水來來勢兇兇猛?？菘菟谄谠?0-5月，1-4月為最枯枯季季節(jié)：本本河流流自1954年開始建建立立水文站站，本本樞紐距距該站站不遠。1、多年月平均均均流量表月123456789101112605080100180420650600440240150952、各種時期不不不同頻率的的洪洪峰值頻率（%）0.010.020.11.02.0510洪水期洪峰(立米/秒)5890560047503630330028002500枯水期洪峰(立立立米/秒)2702502083、降雨量資料料料，見下表表：：單位：毫毫米米月份123456各月平均降雨量量量5.28.818.534.032.680.3各月平均降雨次次次數(shù)2.43.75.96.38.58.1月份789101112各月平均降雨量量量118.0140.0125.260.128.28.0各月平均降雨次次次數(shù)6.39.8010.18.87.82.2一日最大降雨量量量曾達90.5毫米。4、氣溫記錄及及及冰凍情況況，見見下表：單位：cm月份123456多年月平均氣溫溫溫4.26.511.517.522.125.9最高氣溫13.520.028.530.435.239最低氣溫-7.0-4.7-2.31.58.013.0月份789101112多年月平均氣溫溫溫28.627.722.716.810.44.7最高氣溫38.537.236.028.021.115.3最低氣溫17.516.010.02.5-2.1-4.8年平均氣溫為1116.5℃。河道常常年年不結(jié)冰冰，在在委寒冷冷的情情況下，地地面面有冰凍凍現(xiàn)象象，但歷歷時短短。5、河道泥沙情情情況根據(jù)壩址附近水水水文站的的統(tǒng)計計，本河河流年年平均輸輸砂量量為1.8××1106米3，在河流流上上游山區(qū)區(qū)有部部分森林林，其其他地方方亦在在進行造造林工工作和其其他的的水土保保持工工作。水水土保保持生效效年限限可采用30年，泥沙沙飽飽和容重重取1.4噸/立方米，泥泥泥沙內(nèi)摩摩擦角角為00。6、水庫吹程、風風風速吹程為3.0公公公里；多多年平平均最在在風速速為15米/秒。50年一遇的的風風速為17米/秒。7、典型洪峰過過過程線，水水庫庫水位——庫容曲線線，水水庫水位——面積曲線線（見見另圖）。8、壩址流量————水位關系系如如下表：：流量（立方米///秒）20050010002000水位（米）153.46155.13156.8158.94流量（立方米///秒）3000400050005500水位（米）160.68162.41164.1164.961.5當?shù)夭牟牟牧戏植疾记闆r況在壩址上下游兩兩兩岸有大大量的的河砂和和較多多的卵石石，椐椐初步調(diào)調(diào)查河河砂的儲儲蓄量量為82000000立方米，滲滲滲透系數(shù)K=4××110-2厘米/秒，卵石石儲儲量有58000000立方米，大大大部分在在上海海。在壩壩址下下游三公公里左左右，有有部分分土壤；；儲量量不多，約約520000立方米，K=1××110-3厘米/秒。在本本河河流上游游地區(qū)區(qū)，有部部分山山區(qū)森林林，可可作筑壩壩所需需木材之之用。1.6交通運運運輸（1）陸路：目目前前已有三級級級公路通通過本本地區(qū)，離離壩壩址150公里處有有鐵鐵路，且且與公公路銜接接。（2）外地材料料之之運輸，主主主要靠鐵鐵路、公公路，部部分可可用木船船，運運輸較方方便。（3）施工動力力與與施工機械械械的供應應：施施工動力力大部部分可由由壩址址下游處處之縣縣城供給給，不不足之數(shù)數(shù)由離離壩址70公里的縣縣城城供給。施施工工機械之之供應應是方便便的。（4）勞動力：：壩壩址所在地地地區(qū)，有有足夠夠的農(nóng)業(yè)業(yè)勞動動力；在在滿足足了農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)的要求求下，可可以抽調(diào)調(diào)一部部分農(nóng)業(yè)業(yè)勞動動力參加加樞紐紐之修建建工作作。1.7其他設設設計資料料上游校核洪水位位位11884m死水位16666.288m上游設計洪水位位位11881m電站總裝裝機機容量10800000千瓦上游正常蓄水位位位11779m電站最大大引引用流量36600m3/s設計流量222000m校核流量333000m下游校核尾水位位位154mm下游設計尾水位位位152mm下游正常尾水位位位151mm第二章樞紐總總總體布置置2.1工程等等等別確定定因為校核洪水位位位為184m，查水位位—庫容曲線線，總總庫容=20億m3>10億m3故：工程等別為為為Ⅰ等。又由電站裝機容容容量108000千瓦，大大于50MW且小于300MMW；故：工程等別為為為Ⅲ等。由兩者綜合得，取取等別大的，該該工程等別為為Ⅰ等，因此建建筑物級別為為Ⅰ級，抗滑穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)K=1.110。2.2水利樞樞樞紐的分分類及及布置原原則水利樞紐按承擔擔擔任務的的不同同可分為為防洪洪樞紐、灌灌溉溉樞紐、發(fā)發(fā)電電樞紐、航航運運樞紐等等。而而大多情情況下下都是多多目標標的集合合利用用樞紐。按按壩壩型可分分為重重力壩樞樞紐、拱拱壩樞紐紐、土土石壩樞樞紐及及水閘樞樞紐等等。水利樞紐布置必必必須充分分考慮慮地形，地地質(zhì)質(zhì)條件，使使各各種水工工建筑筑物都能能布置置在安全全可靠靠的地基基上，并并能滿足足建筑筑物的尺尺度和和布置要要求以以及施工工的必必需條件件，樞樞紐布置置使各各個不同同功能能的建筑筑物在在其位置置上各各得其所所，在在運行中中相互互協(xié)調(diào)，充充分分有效地地發(fā)揮揮所承擔擔的任任務。在在滿足足基本要要求的的前提下下，力力求建筑筑物布布置緊湊湊，一一物多用用，減減少工程程量，降降低造價價。同同時要充充分考考慮美學學要求求。一個個大型型水利樞樞紐工工程的總總體布布置是一一項復復雜的工工程，需需要按系系統(tǒng)工工程分析析方法法進行論論證確確定。2.3壩址選選選擇壩址選擇與樞紐紐紐布置密密切相相關，不不同壩壩型軸線線易采采取不同同的壩壩型和樞樞紐布布置，同同一壩壩址也可可以有有不同的的壩型型和樞紐紐布置置方案，通通過過經(jīng)濟比比較擇擇優(yōu)選出出壩軸軸線位置置及相相應的合合理壩壩型和樞樞紐布布置。壩址選擇與地質(zhì)質(zhì)質(zhì)條件密密切相相關，理理想壩壩址地質(zhì)質(zhì)條件件是強度度高，透透水性好好，不不易風化化，沒沒有構(gòu)造造缺陷陷的巖基基，但但一般來來說，壩壩址在地地質(zhì)上上總是存存在缺缺陷，因因此，在在選用壩壩址時時應用實實際出出發(fā)。不不僅要要慎重考考慮壩壩基地質(zhì)質(zhì)條件件，還要要求庫庫區(qū)及壩壩址兩兩岸的邊邊坡有有足夠的的穩(wěn)定定性。壩壩址地地形條件件與壩壩型選擇擇和樞樞紐布置置有著著密切關關系。除此之外，地形形形條件在在很大大程度上上會影影響壩址址。一一般來說說，壩壩址宜選選在河河谷狹窄窄地段段，壩軸軸線較較短，可可以減減少壩體體工程程量，還還要考考慮便于于施工工導流等等等，因因此需要要全面面分析。結(jié)結(jié)合合考慮，選選擇擇最有利利的壩壩址，對對于此此工程：：1．從地質(zhì)條件件件看：上壩壩線線處河床床高于于下壩線線，根根據(jù)地質(zhì)質(zhì)剖面面圖，上上壩線線處地基基巖比比較穩(wěn)定定，壩壩基巖為為黑色色硅質(zhì)頁頁巖和和燧石，上上面面有3-9米覆蓋層層。2．從施工條件件件看：上壩壩線線河床比比較寬寬，顯然然相同同條件下下，上上壩線更更有利利于施工工導流流，截流流期比比較短，更更容容易截流流。3．從水流條件件件看，由上上、下下壩線壩壩址水水位流量量關系系看出，在在同同樣情況況下，上上壩線更更有利利于抬高高水位位，對發(fā)發(fā)電為為主的樞樞紐是是有利的的。4．從經(jīng)濟方面面面考慮，下下壩壩線雖然然相對對平坦一一些，且且對外交交通比比上壩線線短，但但其緊鄰鄰生活活區(qū)，需需要遷遷移居民民，耗耗資較大大，不不利于經(jīng)經(jīng)濟合合理原則則，因因此，選選上壩壩線比較較好。綜合以上所有因因因素來看看，在在滿足樞樞紐布布置和施施工導導流的前前提下下，上壩壩線工工程量較較小，壩壩軸線構(gòu)構(gòu)造更更簡單，因因此此，選上上壩線線作為壩壩址。2.4壩型的的的選擇1．重力壩（1）重力壩主主要要依靠壩體體體自重產(chǎn)產(chǎn)生的的抗滑力力來滿滿足穩(wěn)定定要求求；同時時依靠靠壩體自自重產(chǎn)產(chǎn)生的壓壓應力力來抵消消由于于水壓力力所引引起的拉拉應力力以滿足足強度度要求。重重力力壩之所所以得得到廣泛泛應用用，是因因為其其具有以以下幾幾個方面面的優(yōu)優(yōu)點：①安全可靠。重重重力壩剖面面尺尺寸大，壩壩內(nèi)內(nèi)應力較較低，筑筑壩材料料強度度高，耐耐久性性好，因因而抵抵抗洪水水漫頂頂、滲漏漏、地地震和戰(zhàn)戰(zhàn)爭破破壞的能能力都都比較強強。②對地形、地質(zhì)質(zhì)質(zhì)條件適應應性性強。任任何形形狀的河河谷都都可以修修建重重力壩。③樞紐泄洪問題題題容易解決決。重重力壩可可以做做成溢流流的，也也可以在在壩內(nèi)內(nèi)不同高高程設設置泄水水孔，一一般不需需要另另設溢洪洪道或或泄水隧隧洞，樞樞紐布置置緊湊湊。④便于施工導流流流。在施工工期期可以利利用壩壩體導流流，一一般不需需要另另設導流流隧洞洞。⑤施工方便。大大大體積混凝凝土土可以采采用機機械化施施工，在在放樣、立立模模和混凝凝土澆澆筑方面面都比比較簡單單，并并且加強強、修修復、維維護或或擴建也也比較較方便。（2）重力壩的的缺缺點主要是是是壩體剖剖面尺尺寸大，材材料料用量多多，把把體應力力較低低，材料料的強強度不能能充分分發(fā)揮，而而且且需要嚴嚴格的的溫度控控制措措施，壩壩基與與地基的的接觸觸面積大大，相相應的壩壩體揚揚壓力大大，對對穩(wěn)定不不利。2．土石壩土石壩是世界界界壩工建設設中中應用最最為廣廣泛和發(fā)發(fā)展最最快的一一種壩壩型，它它之所所以得到到廣泛泛應用和和發(fā)展展有以下下優(yōu)點點：①可以就地、就就就近取材，節(jié)節(jié)省大量水泥泥、木材和鋼鋼材，減少工工地的外線運運輸量。②能適應各種不不不同的地形形、地地質(zhì)和氣氣候條條件。③大容量、多功功功能、高效效率率施工機機械的的發(fā)展，提提高高了土石石壩的的施工質(zhì)質(zhì)量，加加快了進進度，降降低了造造價，促促進了高高土石石壩建設設的發(fā)發(fā)展。但土石壩壩頂不不不能溢流流，施施工導流流不如如混凝土土壩方方便，壩壩體的的斷面大大，土土料填筑筑的質(zhì)質(zhì)量易受受氣候候的影響響。3．拱壩拱壩須是固接與與與基巖的的空間間殼體結(jié)結(jié)構(gòu)，在在平面上上呈凸凸向上游游的拱拱形，其其拱冠冠剖面豎豎直的的或向上上游凸凸出的曲曲線形形，壩體體結(jié)構(gòu)構(gòu)既有拱拱作用用又有梁梁作用用。由于于拱壩壩剖面較較薄，壩壩體幾何何形狀狀復雜，因因此此，對于于施工工質(zhì)量、建建筑筑材料強強和防防滲要求求等都都較重力力壩嚴嚴格。除除此之之外，拱拱壩對對地形的的要求求是左右右兩岸岸對稱，岸岸坡坡平順無無突變變，在平平面上上向下游游收縮縮的峽谷谷段。本本設計的的兩岸岸地形不不適合合建拱壩壩。綜合以上三種壩壩壩形的優(yōu)優(yōu)缺點點，考慮慮到本本樞紐主主要承承擔了防防洪作作用，而而且在在校核洪洪水位位時的流流量和和泄流量量都較較大，需需要開開敞式的的壩體體泄流形形式，由由于土石石壩自自身不能能在壩壩頂溢流流的缺缺點，不不能夠夠滿足防防洪的的需要，故故選選用重力力壩作作為設計計壩型型。而重力壩的形式式式比較多多，主主要可分分為實實體重力力壩、碾碾壓混凝凝土重重力壩、寬寬縫縫重力壩壩等。下下面介紹紹這幾幾種壩型型：1．實實實體重力力壩的的主要優(yōu)優(yōu)點就就是，結(jié)結(jié)構(gòu)相相對比較較簡單單，施工工比較較方便，并并且且有豐富富的經(jīng)經(jīng)驗技術(shù)術(shù)，施施工過程程中質(zhì)質(zhì)量容易易控制制。其不不足之之處就是是壩體體體積較較大，揚揚壓力也也比較較大，施施工時時不利于于混凝凝土的散散熱。2．寬縫重力壩壩壩具有以下下一一些優(yōu)點點：充充分利用用了混混凝土的的抗壓壓強度；；揚壓壓力顯著著降低低；節(jié)省省混凝凝土方量量。但但也有一一些缺缺點，如如：增增加了模模板用用量，立立模也也較復雜雜；分分期導流流不便便；在嚴嚴寒地地區(qū)，對對寬縫縫需要采采取保保溫措施施，而而且寬縫縫重力力壩的散散熱比比較好，并并且且一般情情況下下，不易易出現(xiàn)現(xiàn)被壩體體內(nèi)部部混凝土土由于于膨脹而而破壞壞壩體的的穩(wěn)定定。3．碾壓混凝土土土重力壩與與常常態(tài)混凝凝土重重力壩相相比，具具有以下下一些些優(yōu)點：：工藝藝程序簡簡單，可可快速施施工，縮縮短工期期，提提前發(fā)揮揮工程程效益；；膠凝凝材料用用量少少，又特特別是是水泥用用量減減少；由由于水水泥用量量減少少，結(jié)合合薄層層大倉面面澆筑筑，壩體體內(nèi)部部混凝土土的水水化熱溫溫升可可大大降降低，從從而簡化化了溫溫控措施施；不不設縱縫縫，節(jié)節(jié)省了模模板和和灌漿等等費用用；可使使用大大型施工工機械械設備，提提高高混凝土土運輸輸和填筑筑的工工效。但但也有有一定缺缺點，如如：壩體體混凝凝土分區(qū)區(qū)；各各區(qū)域內(nèi)內(nèi)混凝凝土的級級。再結(jié)合設計內(nèi)容容容，結(jié)合合工程程中有豐豐富的的砂石料料場，地地質(zhì)條件件不是是很復雜雜，故故確定選選擇碾碾壓混凝凝土重重力壩方方案。2.5樞紐的的的總體布布置攔河壩在水利樞樞樞紐中占占主要要地位。在在確確定樞紐紐工程程位置時時，一一般先確確定建建壩河段段，再再進一步步確定定壩軸線線，同同時還要要考慮慮采用的的壩型型和樞紐紐中建建筑物的的總體體布置，合合理理解決綜綜合利利用要求求。一一般地，泄泄洪洪建筑物物和電電站廠房房應盡盡量布置置在主主河床位位置，供供水建筑筑物位位于岸坡坡。該該樞紐中中重力力壩由17個壩段組組成成，其中中非溢溢流壩段段每個個壩段的的長度度大約為16m，從右岸岸至至左岸依依次為為：1號～號6壩段為右右岸岸擋水壩壩段，7號～10號壩段為為溢溢流壩段段，11號～17號壩段為為左左岸擋水水壩段段。該壩壩的壩壩基最低低高程程為136..00m,壩頂高程程為185..77m，最大壩壩高高為49.77m，壩體總總長長為269m。樞紐工工程程布置見見附錄錄上下游游立視視圖。2.5.1溢流流流壩的布布置溢流壩的位置應應應使下泄泄洪水水、排冰冰時能能與下游游平順順連接，不不致致沖淘壩壩基和和其他建建筑物物的基礎礎，其其流態(tài)和和沖淤淤不致影影響其其他建筑筑物的的使用。考考慮慮將其設設置在在主河床床段，約51米，分為4個壩段，8號和9號壩段長12m，7號和10號壩段長13.55m，溢流堰堰頂高程為為171..6m，堰頂安安裝工作閘閘門和檢修修閘門。工工作閘門為為弧形閘門門，閘門寬寬×高=9m××8m，采用卷卷揚式啟閉閉機啟閉。公公路橋高程程與非溢流流壩頂一致致。堰頂設設有3個中墩，其其厚度為3m，2個邊墩，厚厚為3m，橫縫設設在閘墩上上，溢流堰堰面采用WES曲線，過過堰水流采采用連續(xù)式式鼻坎挑流流消能，坎坎頂高程為為155m，反弧半半徑為16m，挑射角角為25°。邊墩向向下游延伸伸成導水墻墻，其高度度為5.5m，斷面為為梯形，頂頂寬為0.5m，需分縫縫，縫距為為20m。2.5.2非非非溢流壩壩的布布置非溢流壩一般布布布置在河河岸部部分并與與岸坡坡相連，非非溢溢流壩與與溢流流壩或其其他建建筑物相相連處處，常用用導墻墻隔開。連連接接處盡量量使迎迎水面在在同一一平面上上，以以免部分分建筑筑物受側(cè)側(cè)向水水壓力作作用改改變壩體體的應應力。在在寬闊闊河道上上以及及岸坡覆覆蓋層層、風化化層極極深時，非非溢溢流壩段段也可可采用土土石壩壩。本設設計的的非溢流流壩段段左段約約為118米，右段段約約為100米。壩段段長長均為16m。壩頂寬寬度度為7m，壩頂兩兩側(cè)側(cè)各設一一人行行道，人人行道道寬1m。壩頂上上下下游側(cè)均均設置置1.2m欄桿和燈燈柱柱。壩的的其他他尺寸為為：上上游坡度度為1：0，下游坡坡度度為1：0.8，折坡點點高高程為172..225m。2.5.3發(fā)電電電廠房的的布置置從壩址地形圖上上上分析，左左岸岸較右岸岸緩，且且在壩址址附近近沒有設設置廠廠房的最最佳位位置，故故考慮慮采取壩壩后式式廠房，將將廠廠房布置置在左左岸。具具體設設計過程程見電電站廠房房設計計部分?？偪傮w體布置見見樞紐紐總體布布置圖圖。第三章非溢流流流壩段設設計3.1壩頂高高高程的確確定壩頂應高于校核核核洪水位位，壩壩頂上游游防浪浪墻頂?shù)牡母叱坛虘哂谟诓ɡ死隧敻叱坛?，其其與正常常蓄水水位或校校核洪洪水位的的高差差，可根根據(jù)《混混凝土重重力壩壩設計規(guī)規(guī)范》，由由由下式（3-1）計算，應應應選擇兩兩者中中高程的的高者者作為選選定高高程（3-1）式中：——防防防浪墻頂頂至正正常蓄水水位或或校核洪洪水位位的高差差（m）；——波高（m）；；；——波浪中心線線至至正常或校校校核洪水水位的的高差（m）；——安全超高，按按按《混凝土土重重力壩設設計規(guī)規(guī)范》規(guī)規(guī)定，按按下表3－1采用。表3－1安安全超超高hc相應水位壩的安全級別ⅠⅡⅢ正常蓄水位0.70.50.4校核洪水位0.50.40.33.1.1正正正常蓄水水位時時壩頂高高程的的確定壩的安全級別別別為I級，查表3－1得,m由于D=3KKmm<20Km，<200（取50年一遇的的風風速）宜按官廳水庫公公公式計算算（3-2）（3-3）（3-4）在20～2550之間,故h為累積頻率率為為5%的波高，；；=0.82666m查查查《混凝凝土重重力壩設設計規(guī)規(guī)范》表表得：：由式（3－4）得得：=0.7+1...03++0..37==2..1mm所以，壩頂高程程程=17799+2..1==1811.11m3.1.2校核核核蓄水位位壩頂頂高程的的確定定查表3－1得：：mD=3Kmmm<200KKm，<200（取取多年平平均最最大風速速），則則按官廳廳公式式計算：：在20～2550之間,故h為累積頻率率為為5%的波高，；；=0.707mmm查《混凝土重力力力壩設計計規(guī)范范》表得：=0.5+000.311+00.8777==1.66877m所以，壩頂高高高程=1844++1.66877=1885..7mm兩者比較較取取大值，則則壩壩壩高程程為185..77m。3.2開挖線線線的確定定由于壩頂高程11185..7m，由上壩壩線線地質(zhì)剖剖面圖圖及規(guī)范范規(guī)定定，壩高高小于于50m，可建在在弱弱風化中中部到到上部基基巖上上，因此此壩基基沿弱風風化層層界限開開挖，壩壩基最底底點高高程136mm。3.3非溢流流流壩剖面面的確確定3.3.1基基基本剖面面設計計根據(jù)重力壩的的的荷載特點點與與工作特特點，基基本剖面面為三三角形。如如圖圖3-1。圖3-1基本本本剖面圖1.壩底寬度的的計計算T=（3-555）（3-6）其中：H=4555m,,,,,,聯(lián)立（3－5）、（3－6）得：解得：β<0，則取β=0，即該壩壩的的上游面面為鉛鉛直面。由于上游面為鉛鉛鉛直面，則則：：3.3.2實用用用剖面的的確定定圖3-2實用用用剖面示意意圖圖1．壩底寬度：：：根據(jù)工程程實實踐，下下游邊邊坡m=0..6～0.8，為提高高壩壩的安全全性，取m=00.8，則壩底底寬度為45且滿足足壩底寬度度為壩高的的0.7～0.9倍。2.壩頂寬度度度：根據(jù)據(jù)《混混凝土重重力壩壩設計規(guī)規(guī)范》碾碾壓混凝凝土重重力壩最最小寬寬度為5m，為滿足足交交通要求求，取取壩頂寬寬度B=7mm。3.廊道：選選選用城門門洞形形，寬3m，高3m，廊道底底面面距壩基基面5m，即高程141m，廊道上上游游面距上上游壩壩面3m。4.壩體排水管管：：根據(jù)規(guī)范范范要求，擬擬定定其距上上游壩壩面的距距離3m，間距2m，管內(nèi)徑20cmm。5.排水孔：根根據(jù)據(jù)規(guī)范要求求求，擬定定其距距灌漿帷帷幕2m，孔距2m，孔徑100mmmm。6.灌漿帷幕：：根根據(jù)規(guī)范要要要求，擬擬定其其中心線線距上上游壩面3.5m，因為壩壩高高小于100m。故設置一排帷幕幕幕，孔距距為2m。3.4壩體強強強度和穩(wěn)穩(wěn)定承承載能力力極限限狀態(tài)驗驗算3.4.1校校校核洪水水位時時壩體沿沿壩基基面的抗抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算1．荷載組合：：：自重+靜水壓力+揚壓力+淤沙壓力+浪壓力2．荷載組合計計計算：①波浪要素計算算算，由前面面已已知：=77..91mm=3.955mmm<H(壩前水深H=488mm)，所以浪浪壓壓力按深水水波波計算。②荷載計算算：：包括壩壩體自自重，水水平水水壓力、水水重重、揚壓壓力、浪浪壓力、水水平平泥沙壓壓力和和垂直泥泥沙壓壓力。具具體計計算參見見計算算簡圖3-3及附錄A荷載計算算表表格3-6、3-7。圖3-3校核核核洪水位壩壩基基面荷載載計算算簡圖表中，排水處揚揚揚壓力折折減系系數(shù)α=0.2255，水的重重度度γ=9.88KKN/,壩底寬T=366。3．校核洪水位位位時的抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算（1）壩體混凝凝土土與基巖接接接觸面的的抗滑滑穩(wěn)定性性極限限狀態(tài)計算作用效應函函函數(shù)：S（）=Σ=1188770.117--16779..58==1001900.559KNN抗力函函函數(shù)：R（）=Σ+（3-7）式中：Σ——壩壩壩基面上上全部部切向作作用之之和，KN；——壩基面抗剪剪斷斷摩擦系數(shù)數(shù)數(shù)；——壩基面上全全部部法向作用用用之和，KN，向下為為正正；——壩基面的面面積積，；——壩基面抗剪剪斷斷黏聚力系系系數(shù)；②計算抗滑穩(wěn)定定定性抗力函函數(shù)數(shù)：本工工程壩壩基巖石石為弱弱風化黑黑色硅硅質(zhì)頁巖巖，抗抗剪斷摩摩擦系系數(shù)的標標準值值=0.8855，抗剪斷斷凝凝聚力系系數(shù)標標準值=。查《混凝土重力力力壩設計計規(guī)范范》表8．2．1-2得、的材料性性能能分項系系數(shù)分分別為1.3，3.0。則：摩擦系數(shù)設設設計值：：=00.855/11.3==0..6544粘粘粘聚力設設計值值：Kpaa抗力函函函數(shù)：R（）=Σ+式中：③穩(wěn)定性核算：：：對偶然組組合合=1.1，=0.885，=1.22抗滑穩(wěn)定性需滿滿滿足：≤（3-8）=1.1×0...85××1001900.559=995228.220KKN/=1694777.63//11.2==1441233.0025KKN>>經(jīng)計算可知，該該該重力壩壩在校校核洪水水位情情況下壩壩基面面的抗滑滑穩(wěn)定定性滿足足要求求。(2)壩趾抗壓壓壓強度承承載能能力極限限狀態(tài)態(tài)（偶然然組合合）：①作用效應函函數(shù)數(shù)：S（）=（）（1+）（3－9）抗壓強度極限狀狀狀態(tài)抗力力函數(shù)數(shù):=或=（3－10）式中：Σ——壩壩壩基面上上全部部法向作作用之之和，KN，向下為為正正；Σ——全部作用用壩基基面形心心的力矩矩之和和，KN?m，逆時針針方方向為正正；——壩基面的面面積積，；——壩基面形心心軸軸到下游面面面的距離離，m；——壩基面對形形心心軸的慣性性性矩，；——壩體下游坡坡度度；——混凝土抗壓壓強強度，KPa；——基巖抗壓強強度度，Kpa；②碾壓混凝土選用用用，且材料料的的分項系系數(shù)為為1.5，故：所以，經(jīng)過計算算算，壩趾趾抗壓壓強度滿滿足要要求。（3）正常使用用極極限狀態(tài)壩壩壩踵垂直直應力力不出現(xiàn)現(xiàn)拉應應力（計計揚壓壓力）壩踵垂直應力不不不出現(xiàn)拉拉應力力（計揚揚壓力力），計計算公公式為：：≥0（3－111）——壩基面形心心軸軸到上游面面面的距離離，m。、按標準值計計算算。則：壩踵垂直應應應力不出出現(xiàn)拉拉應力。3.4.2校校校核洪水水位時時壩體內(nèi)內(nèi)層面面（廊道道中心心線上的的面）的的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗算1．荷載組合：：：自重+靜水壓力+揚壓力+淤沙壓力+浪壓力2．荷載組合計計計算：同上上。具具體計算算參見見計算簡簡圖3-4及附錄A荷載計算算表表格3-8、3-9。圖3-4校核洪洪洪水位壩體體內(nèi)內(nèi)層面荷荷載計計算簡圖圖3．驗算：（1）壩體混凝凝土土層面的抗抗抗滑穩(wěn)定定性極極限狀態(tài)態(tài)①計算作用效效應應函數(shù)：SSS（）=Σ=869900.911-7740..011=799500.9KNN抗滑穩(wěn)定抗力函函函數(shù)：R（）=Σ+（3－12）式中：Σ————計算層面面上上全部切切向作作用之和和，KN；——混凝土層面面抗抗剪斷摩擦擦擦系數(shù)；；——計算層面上上全全部法向作作作用之和和，KN，向下為為正正；——計算層面的的截截面積，；；；——壩基面抗剪剪斷斷黏聚力系系系數(shù)；②因為壩體材材料料為碾壓混混混凝土，查查《混混凝土重重力壩壩設計規(guī)規(guī)范》表8．2．1-2得、的材料性性能分項系系數(shù)分別為為1.3，3.0；查附錄D表D3得=0.991，=0.997Mpaa。則：摩擦系數(shù)設設設計值：：=00.911/11.3==0..7粘粘粘聚力設設計值值：抗力函函函數(shù)：R（）=Σ+式中：③穩(wěn)定性核算：：：對偶然組組合合=1.1，=0.885，=1.22抗滑穩(wěn)定性需滿滿滿足≤=1.1×0...85××79950..9==74334..09115KKN/=1621444.8144//1.22==1335112.33455KN>經(jīng)計算可知，該該該重力壩壩在校校核洪水水位情情況下壩壩體內(nèi)內(nèi)層面的的抗滑滑穩(wěn)定性性滿足足要求。(2)壩體選選選定截面面下游游端點的的抗壓壓強度承承載能能力極限限狀態(tài)態(tài)：（偶偶然組組合）：：①作用效應函函數(shù)數(shù)：S（）=（）（1+）（3－13）抗力函數(shù):=（3－14）式中：——計計計算截面面對形形心軸的的慣性性矩，；——計算截面形形心心到下游面面面的距離離，m；②=13066...67kkpaa=（）（1+）=8811..58kkpaa所以，經(jīng)過計算算算，壩體體選定定截面下下游端端點的抗抗壓強強度滿足足要求求。（3）正常使用用極極限狀態(tài)壩壩壩體選定定截面面上游面面的垂垂直應力力不出出現(xiàn)拉應應力（計計揚壓力力）計算公式為：≥0（3－15）（、按標準值值計算算）則：選定截面上上上游面的垂垂直直應力不不出現(xiàn)現(xiàn)拉應力力。3.4.3正正正常蓄水水位時時壩體沿沿壩基基面的抗抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算1．荷載組合：：：自重+靜水壓力+揚壓力+淤沙壓力+浪壓力2．荷載組合計計計算：①波浪要素計算算算，由前面面已已知=88..96mm=4.48m<<<H(壩前水深H=433mm)，所以浪浪壓壓力按深水水波波計算。②荷載計算：包包包括壩體自自重重，水平平水壓壓力、水水重、揚揚壓力、浪浪壓壓力、水水平泥泥沙壓力力和垂垂直泥沙沙壓力力。具體體計算算參見計計算簡簡圖3-5及附錄A荷載計算算表表格3-2、3-3。圖3-5正常蓄蓄蓄水位壩基基面面荷載計計算簡簡圖3．正常蓄水位位位時的抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定性驗驗算（1）壩體混凝凝土土與基巖接接接觸面的的抗滑滑穩(wěn)定性性極限限狀態(tài)①計算作用效效應應函數(shù)：SSS（）=Σ=-112220..466+966755.999=884555.553KNN=0.85/111.3==0..6544Kpa抗力函數(shù)：RRR（）=Σ+②對于正常蓄蓄水水位（基本本本組合）：：=1.1×1...0×884555.553=993001.00833KNN/=1749777.55//11.2=1145881..29KNN>所以，正常蓄水水水位時壩壩體混混凝土與與基巖巖接觸面面的抗抗滑穩(wěn)定定性滿滿足要求求。(2)壩趾趾趾抗壓強強度承承載能力力極限限狀態(tài)（基基本本組合）：：①作用效應函函數(shù)數(shù)：S（）=（）（1+）抗力函數(shù):=或=②ΣΣ所以，經(jīng)過計算算算，壩趾趾抗壓壓強度滿滿足要要求。（3）正常使用用極極限狀態(tài)壩壩壩踵垂直直應力力不出現(xiàn)現(xiàn)拉應應力（計計揚壓壓力）壩踵垂直應力不不不出現(xiàn)拉拉應力力（計揚揚壓力力），計計算公公式為：：≥0（、按標準值值計計算）則：壩踵垂直應應應力不出出現(xiàn)拉拉應力。3.4.4正正正常蓄水水位時時壩體內(nèi)內(nèi)層面面（廊道道中心心線上的的面）的的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性性驗算1．荷載組合：：：自重+靜水壓力+揚壓力+淤沙壓力+浪壓力2．荷載組合計計計算：具體體計計算參見見計算算簡圖3-6及附錄A荷載計算算表表格3-4、3-5。圖3-6正常蓄蓄蓄水位壩體體內(nèi)內(nèi)層面面面荷載載計算簡簡圖3．驗算：（1）壩體混凝凝土土層面的抗抗抗滑穩(wěn)定定性極極限狀態(tài)態(tài)①計算作用效效應應函數(shù)：S（）=Σ=681155.233-4471..999=63343..244KNN抗滑穩(wěn)定抗力力力函數(shù)：R（）=Σ+②摩擦系數(shù)設設計計值：=00.911/11.3==0..7粘聚力設計值：：：抗力函函函數(shù)：R（）=Σ+式中：R（）=Σ+③穩(wěn)定性核算算：：對于基本本本組合=1.1，=1.0，=1.22抗滑穩(wěn)定性需滿滿滿足≤=1.1×1...0×663443.224==69777..5644KKN/=1814555.49//11.2=1511211.2442KN>經(jīng)計算可知，該該該重力壩壩在校校核洪水水位情情況下壩壩體內(nèi)內(nèi)層面的的抗滑滑穩(wěn)定性性滿足足要求。（2）壩體選定定截截面下游端端端點的抗抗壓強強度承載載能力力極限狀狀態(tài)：：（基本本組合合）：①作用效應函函數(shù)數(shù)：S（）=（）（1+）抗力函數(shù):=②ΣΣ=1306666.67kkppa=（）（1+）=71155.999kkpa所以，經(jīng)過計算算算，壩體體選定定截面下下游端端點的抗抗壓強強度滿足足要求求。（3）正常使用用極極限狀態(tài)壩壩壩體選定定截面面上游面面的垂垂直應力力不出出現(xiàn)拉應應力（計計揚壓力力）計算公式為：——計算截面形形心心到上游面面面的距離離，m。、按標準值計計算算。則：選定截面上上上游面的的垂直直應力不不出現(xiàn)現(xiàn)拉應力力。3.5應力計計計算應力計算公式如如如下：上游面垂直正應應應力：（3－16）下游面垂直正應應應力：（3－17）上游面剪應力：：：（3－18）下游面剪應力：：：（3－19）上游面水平正應應應力：（3－20）下游面水平正應應應力：（3－21）上游面主應力：：：（3－22）（3－23）下游面主應力：：：（3－24）（3－25）以上公式（3－－－16）到（3－25）適用于無無揚揚壓力作作用的的情況，當當截截面上有有揚壓壓力作用用時，應應分別采采用下下列公式式：（3－26）（333－27）（3－288）（3－29）（333－30）（3－－－31）（3－－－32）（3－3333）式中：————壩體計算算截截面沿上上、下下游面的的長度度，m;——上游壩坡坡；——下游壩坡坡；、——計算截面面在上上、下游游壩面所所承受受的水壓壓力強強度（如如有淤淤沙壓力力時，應應計入在在內(nèi)）；；、——計算截面面在上上、下游游壩面處處的揚揚壓力強強度；；——計算截面面上全全部垂直直力之和和（包包括壩體體自重重、水重重、淤淤沙重及及計算算的揚壓壓力等等），以以下向向下為正正，對對于實體體重力力壩，均均切取取單位寬寬度壩壩體為準準（下下同）；；——計算截面上上全全部垂直力力力及水平平力對對于計算算截面面形心的的力矩矩之和，以以使使上游面面產(chǎn)生生壓應力力者為為正。3.5.1正正正常蓄水水位壩壩基面的的應力力計算計算時：表表表示上游游水位位，m；表示下下游游水位，m；表示淤沙高度，m；以下符號號表表示意義義相同同。不計揚壓力時：：：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：2．計揚壓力時時時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：3.5.2正正正常蓄水水位壩壩體內(nèi)層層面的的應力計計算不計揚壓力時：：：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：2．計揚壓力時時時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：3.5.3校校校核洪水水位時時壩基面面的應應力計算算1．不計揚壓力力力時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：2．計揚壓力時時時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：3.5.4校校校核洪水水位時時壩體內(nèi)內(nèi)層面面的應力力計算算1．不計揚壓力力力時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：2．計揚壓力時時時：上游面垂直正應應應力：下游面垂直正應應應力：上游面剪應力：：：下游面剪應力：：：上游面水平正應應應力：下游面水平正應應應力：上游面主應力：：：下游面主應力：：：以上計算結(jié)果均均均列入計計算表表格。見附附錄B表3-10至表3-13。經(jīng)計算，應力滿滿滿足要求求。第四章溢流壩壩壩段設計計4.1孔口設設設計1．泄水方式的的的選擇：為為使使水庫有有較好好的超泄泄能力力，采用用開敞敞式孔口口。2．洪水標準的的的確定；本本次次設計的的重力力壩是一一級建建筑物，根根據(jù)據(jù)規(guī)范查查山區(qū)區(qū)、丘陵陵區(qū)水水利工程程建筑筑物洪水水標準準，采用500年一遇的的洪洪水標準準設計計，1000年一遇的的洪洪水校核核。3．流量的確定定定：設計情情況況下，溢溢流壩壩的下泄泄流量量為22000m3/s；校核情情況況下，溢溢流壩壩的下泄泄流量量為33000m3/s。4．單寬流量的的的選擇：壩壩址址處基巖巖比較較堅硬完完整，綜綜合樞紐紐的布布置及下下游的的消能防防沖要要求，單單寬流流量去50～100mm3/s。5．孔口凈寬的的的擬定：分分別別計算設設計和和校核情情況下下溢洪道道所需需孔口寬寬度。計計算成果果如下下：表4－1孔口口凈寬計算計算情況流量Q（m3//s）單寬流量q（m3/s）孔口凈寬B(mmm)設計情況220050～10044～22校核情況330050～10066～33根據(jù)以以以上計算算，溢溢流壩孔孔口凈凈寬取36m，假設每每一一寬度為9m，則孔數(shù)數(shù)為4。6．溢流壩段總總總長度（溢溢流流孔口的的總寬寬度）的的確定定：根據(jù)工程經(jīng)驗擬擬擬訂閘墩墩的厚厚度為：：中墩墩3m，邊墩3m,則溢流壩壩段段的總長長度B0為：m7．堰頂高程的的的確定：處處擬擬側(cè)收縮縮系數(shù)數(shù)=0.995，流量系系數(shù)數(shù)=0.55002，因為過過堰堰水流為為自由由出流，故故==1。由堰流流公公式：計算算堰堰上水頭頭，計計算水位位分別別減去相相應的的堰上水水頭，即即為堰頂頂高程程。計算算結(jié)果果見下表表：表4－2堰頂頂高程計算表表表格計算情況流量（m3/sss）側(cè)收縮系數(shù)流量系數(shù)m孔口凈寬（m）堰上水頭（m）堰頂高程（m）設計情況22000.950.502369.4171.6校核情況33000.950.5023612.6171.6所以，堰頂高程程程取171..66m。8．閘門高度的的的確定：計計算算如下門高正常常常蓄水位-堰頂高程+（0.1～0.2）=取取取8.9．定型設計水水水頭的確定定：：堰上最大水頭校校校核洪水水位-堰頂高程=m所以，定型設計計計水頭（～）～m取=10.5m.壩面最大負壓000.3=33..15m，小于《混混混凝土重重力壩壩設計規(guī)規(guī)范》最最大負壓壓不超超過3～6m水柱。10．泄流能力力校校核：先由由由水力學學公式式計算側(cè)側(cè)收縮縮系數(shù)，然然后后計算不不同作作用下的的流量量系數(shù)，根根據(jù)據(jù)已知條條件，運運用堰流流公式式校核堰的的泄泄流能力力，計計算結(jié)果果見下下表：①的取值是根據(jù)據(jù)據(jù)《混凝土土重重力壩設設計規(guī)規(guī)范》附附錄C表C1查得。②的取值是由水水水力學公式式（8.10）計算得到到。（其中為邊墩形形狀狀系數(shù)，取取0.1；為閘墩形形狀狀系數(shù)，由由圖圖8.14查得；為堰堰孔孔數(shù)；為堰堰頂頂全水頭頭；為為孔口寬寬度。表4－3孔口口的泄流能力力力校核表設計情況369.40.4970.9221004.5%<5%校核情況3612.40.5100.9333000<5%由計算結(jié)果果知知：孔口的的的泄流能能力滿滿足要求求。4.2消能防防防沖設計計通過溢流壩頂下下下泄的水水流，具具有很大大能量量，所以以要采采取有效效的消消能措施施，保保護下游游河床床免受沖沖刷。消消能設計計的原原則：消消能效效果好，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠，防防止止空蝕和和磨蝕蝕，以保保證壩壩體和有有關建建筑物的的安全全。設計計時應應根據(jù)壩壩址地地形，地地址條條件，樞樞紐布布置，壩壩高、下下泄流量量等綜綜合考慮慮。溢流壩常用的消消消能方式式是：：挑流消消能和和底流消消能，挑挑流消能能又分分連續(xù)式式挑流流消能和和差動動式挑流流消能能。連續(xù)式挑流消能能能：構(gòu)造造簡單單，施工工方便便，水流流平順順，射程程較遠遠，一般般不易易產(chǎn)生空空蝕，且且其利用用溢流流壩下游游的挑挑流鼻坎坎將從從壩頂下下泄的的高速水水流拋拋向空中中，使使水流擴擴散、摻摻氣，然然后跌跌入下游游河床床的水墊墊中，水水流在同同空氣氣摩擦的的過程程中可消消耗一一部分能能量于于沖坑中中，這這種方式式比較較經(jīng)濟。差動式挑流消能能能：沖坑坑最深深點距壩壩腳較較近，鼻鼻坎上上水流流流態(tài)復復雜，在在高速速水流作作用下下，容易易引起起空蝕破破壞。底流消能：土石石石方開挖挖量和和混凝土土澆筑筑量一般般都較較大，與與挑流流消能比比較，底底流消能能在經(jīng)經(jīng)濟方面面往往往不利。故：選用連續(xù)式式式挑流消消能。4.2.1挑挑挑流鼻坎坎設計計挑流鼻坎有連續(xù)續(xù)續(xù)式鼻坎坎和差差動式，本本設設計采用用連續(xù)續(xù)式；按按規(guī)范范規(guī)定，鼻鼻坎坎挑射角角，根根據(jù)工程程經(jīng)驗驗，挑射射角一一般取，對對于于深水河河槽～～之間，根據(jù)本工工程程實際情情況，取??；鼻壩壩壩頂頂高程高高出下下游最高高水位位1～2m，所以鼻鼻坎坎高程為154++11=1555mm,反弧半徑R=（4～10）h，h為校核洪洪水水位閘門門全開開時反弧弧處的的水深（常常近近似取鼻鼻坎上上水深）。4.2.2反反反弧半徑徑的確確定①鼻坎處水流流平平均流速按按按下式計計算：：（4-1）—堰面流速系數(shù)數(shù)數(shù)—庫水位至坎頂頂頂?shù)母卟睥谝驗椋砸员菈纹骄顬闉椋海?-2）Q—校核洪水時時溢溢流壩下泄泄泄流量為m3/s；B—鼻坎處水水面寬寬度，m。③反弧半徑～～～～取4.2.3挑挑挑距和沖沖抗的的估算①連續(xù)式挑流鼻鼻鼻坎的水舌舌挑挑距按水舌舌外外緣計算算：根據(jù)《混凝土重重重力壩設設計規(guī)規(guī)范》公公式：：（4-333）式中：L—壩下下下游垂直直面到到挑流水水舌外外緣進入入下游游水面后后與河河床面交交點的的水平距距離，m；—壩頂水面流速速速，m/s，按鼻坎坎處處平均流流速的的1.1倍計，即即計計算時（Ho為水庫水水位位至壩頂頂?shù)穆渎洳睿琺）；—鼻坎的挑角，（度度）；—壩頂垂直方向向向水深，m，，h為坎頂平平均均水深；；—堰面流速系數(shù)數(shù)數(shù)；T—最大沖坑深深度度，由河床床床面至坑坑底，m；②最大沖坑水墊墊墊厚度估算算：：參見《混混凝凝土重力力壩設設計規(guī)范范》公公式。（4-4）（444-5）式中：—水墊厚度度，自自水面到到坑底底，m；—沖坑深度，mmm；q—單寬流量，；；；H—上、下游水水位位差，m;H2—下下下游水深,m;;—沖坑系數(shù)，堅堅堅硬基巖取取00.9~~1..2，堅硬但但完完整性較較差的的基巖1..22~1..5，對于軟軟弱弱破碎裂裂隙發(fā)發(fā)育的基基巖有有1.5~~22.0。圖4-1挑流流流消能簡圖圖所以：滿足《混凝土土土重力壩設設計計規(guī)范》7.4..2的規(guī)定要要求求。由此可知，挑挑挑流消能形形成成的沖坑坑不會會影響大大壩的的安全。4.3溢流壩壩壩的剖面面設計計溢流壩基本剖面面面為三角角形，一一般其上上游面面為鉛面面直面面或折線線面，溢溢流面由由頂部部曲線、中中間間直線、底底部部反孤段段三部部分組成成。1.上游側(cè)采用用橢橢圓曲線，其其方程為：（4-6）因為上游面垂直直直，故取，，橢圓方方程程為：（4-7）2.堰頂下游段段堰堰面曲線采采采用冪曲曲線：：（4-8）因上游面鉛直，所所以n=1.885,kk2.0;;所以即按上式算得的坐坐坐標值如如下表表4－4：表4-4/12345678910/0.0680.2440.5170.8811.3311.8642.4803.1753.9474.797根據(jù)表中數(shù)值可可可繪得堰堰頂下下游曲線OC。3．坡度=0...8的下游直直線線段CD與曲線OC相切于C點，C點坐標（，），可如如下下求得：：對堰面曲線求一一一階導數(shù)直線CD的坡度度為：==則則則00..1255=算得：=1555.011==10..17734．確定反弧圓圓圓心點的坐坐標標（，）及直線線與與反弧切切點D（，）和E（，）的坐標標：：圓心高程所以：直線與反弧切點點點D為：C點高程在C溢流壩段水水平平距離為：：：15.0011+2..9661=117..97mm在C非溢流壩段段水水平距離為為為：（172..225-11611.43）×0.88+7==155.666則需倒懸寬度===17..977-155.666=22.331m在D溢流壩段水水平平距離為：：：2.99661+116..55==199.511m在D非溢流壩段段水水平距離為為為：（172..225-11611.43）×0.88+7==177.200m則需倒懸寬度===19..511-177.220=22.331m故確定倒懸寬度度度為2.311m。采用倒懸堰頂，應應滿足（4-9）取7m。5．壩基寬度BBB：附加上上鼻鼻坎厚度0.5mm,則整個壩壩基基寬度為為：B=（3.155--2.331）+29..004+116++0.55=337.114mm圖4-2倒懸懸懸示意圖4.4發(fā)電引引引水孔設設計4.4.1孔徑徑徑擬定可以依據(jù)下式：：：（4-10）式中：——每個個個發(fā)電孔孔引取取的流量量，——孔內(nèi)的允許許流流速，，對對于發(fā)電電孔，=55.0取===71..1，則=～=（4.224～33.90）m取4.0mm。4.4.2進進進水口體體形設設計進水口曲線形狀狀狀應滿足足水流流平順，水水頭頭損失小小的要要求，盡盡可能能符合流流線變變化規(guī)律律，工工程中常常采用用橢圓曲曲線或或圓弧形形的三三向收縮縮進水水口。在在設計計中采用用橢圓圓曲線的的進口口形圖4-3進水水水口示意圖圖狀，如上圖43所示。橢圓曲線方程為為為：（4-11）式中：——橢圓圓圓長半軸軸，矩矩形進水水口時時，頂面面曲線線為孔高h，側(cè)面曲曲線線為孔寬B；——橢圓短半軸軸，矩矩形進水水口時，頂頂面面曲線，側(cè)側(cè)面面曲線。依據(jù)工程實踐經(jīng)經(jīng)經(jīng)驗，孔孔口高高與孔徑徑相同同，孔口口高寬寬比不能太太大大，一般般為1.5，最大不不超超過2。本設計取矩形進進進水口，因因此此，由以以上可可得h==4..00m，B=在確定定定頂面曲曲線中中：aa=4..0mmb==m橢圓曲曲曲線方程程為：：在確定定定頂面曲曲線中中：aa=B==2..67mmb==m橢圓曲曲曲線方程程為：：4.4.3閘閘閘門與門門槽段段設計有壓進水孔一般般般在進水水口設設置攔污污柵和和平面檢檢修閘閘門。在在出口口處設置置無門門槽的弧弧形閘閘門，根根據(jù)工工程實踐踐經(jīng)驗驗，本設設計采采用矩形形收縮縮型閘門門槽。如如圖4-4所示。門槽寬深比錯距下游邊墻坡率為為為半徑依照以上規(guī)定：：：取=100cmmm；=60ccm；cm；cm，坡率取取為1/12。圖4-4門槽槽槽示意圖4.4.4漸變變變段設計計有壓進水口孔孔孔孔身斷面面為圓圓形，進進口閘閘門處為為矩形形，在進進口閘閘門之后后需設設置漸變變段，以以保持水水流平平順，漸漸變段段的長度度一般般為2-3倍孔徑。即即8-12米，取10米。4.4.5出出出水口設設計有壓進水孔的出出出口控制制著整整個進水水孔內(nèi)內(nèi)的壓力力狀況況，為了了避免免空蝕破破壞，將將出口縮縮小，以以增加孔孔內(nèi)壓壓力，常常采用用壓坡段段（坡坡度為1：5-1：10），出口口斷斷面面積積為孔孔身斷面面的85%--995%。由于孔孔身身斷面面面積為為12.5566m2,,故出口斷面面面面積為10.6688-111.993m2,,。出口斷斷面為方方形，其其尺寸為3.3××33.3mm，面積為10.99mm2,。4.4.6通通通氣孔的的設計計工作閘門后的通通通氣孔和和平壓壓管的設設計：：在向兩道閘門門門之間充水水時時，需要要將空空氣排出出，為為此，有有時在在檢修閘閘門后后也需要要設置置通氣孔孔。通通氣孔的的斷面面面積可可按照照下式估估算，且且一般不不小于于閘孔面面積的的10%。（413）式中：、——通通通氣孔和和明流流段的斷斷面面面積，；——閘孔處的水水流流流速；——通氣孔的允允許許風速，一一一般去，取取=30明流流流段的斷斷面面面積A=D××BB=4..0××2.667==10..688閘孔孔孔處的水水流流流速可以以按照照下式進進行計計算：（414）式中：——流速速速系數(shù)，一一般般為=0..990，取為0.966——作用水頭，為為為16.00mm=0.9666=17.000所以以以故故故定通氣氣孔的的直徑為85cm，實際4.4.7水水水力計算算進水孔的過流能能能力可按按下式式進行計計算：：（4-15）式中中中：——為工作閘閘門門處的水水頭，m；——為閘孔的過過水水段面面積積積，m2；——為流量系數(shù)數(shù)，應應隨進口口段的局局部水水頭損失失而定定，當短短管長長度不超超過10倍孔高時時，有有閘門時時；無無閘門槽槽時。所以：故：該有壓進水水水孔的過過流能能力滿足足要求求。4.5閘門與與與啟閉設設備的的選型4.5.1閘閘閘門型式式的選選擇目前工工工程中應應用比比較廣泛泛的有有平面閘閘門和和弧形閘閘門?；⌒伍l門和平面面面直開閘閘門均均為方案案選擇擇中優(yōu)先先考慮慮的門型型，弧弧形閘門門的優(yōu)優(yōu)缺點如如下：：優(yōu)點：：：①可封閉相相當當大面積積的孔孔口。②所需要高度和和和厚度較小小。③沒有影響水流流流流態(tài)的門門槽槽。④所需啟閉力較較較小。缺點：①需要較較較長的閘閘墩。②閘門所占空間間間位置較大大。③不能提出孔以以以外進行檢檢修修維護，不不能能在孔口口間互互換。④閘門所承受總總總水壓力集集中中于支座座處，對對土建結(jié)結(jié)構(gòu)不不利。平面閘門是使用用用廣泛的的一種種門型，因因為為它能滿滿足各各種類型型泄水水孔道的的需要要，它的的優(yōu)缺缺點如下下：優(yōu)點：：：①門葉可以以移移出出口口便于于檢修閘閘門。②所占順水流方方方向的空間間尺尺寸較小小。③門葉可以在孔孔孔口之間互互換換，故在在孔數(shù)數(shù)較多時時，可可兼做事事故閘閘門和檢檢修閘閘門。④對移動式啟閉閉閉機的適應應性性較好。⑤閘門所占空間間間位置較小小。缺點：①由于門門門槽的存存在，特特別是深深孔平平面閘門門，會會影響流流道的的平滑，容容易易引起空空蝕破破壞。②閘門啟閉力較較較弧形閘門門大大，需用用較大大的啟閉閉機。③對于露頂閘門門門，由于泄泄水水時，閘閘門底底部需高高出最最高水位位，故故工作橋橋排架架較高。結(jié)合本設設設計的具具體情情況，故故選用用弧形閘閘門，采采用頂露露頂式式弧形閘閘門作作為工作作閘門門，選用用平面面閘門作作為檢檢修閘門門。4.5.2閘閘閘門的布布置1、工作閘門的的的布置參見《水工鋼閘閘閘門設計計》中中，在露露頂式式閘門中中，弧弧形板曲曲率半半徑與門門高的的比值一一般取?。?.0~~11.5）H，支鉸位位置置布置在在過流流時不受受水流流及漂浮浮物沖沖擊的高高程上上，支鉸鉸可設設在底坎坎以上上（0.755~~0.5）H。已知閘門高H===8m則：R=（1.0～～1..5）H=（8～12）m所以取值值為R=1100m。h=（0.7555～0.50）H=66～4m所以取值值為h=55m。支鉸位置布置在在在高程為為：171..66m+88.55m=11766.6m處。2．檢修閘門的的的布置檢修閘門為平面面面閘門，布布置置在工作作閘門門上游2m處。閘門門槽槽寬度取80cm，深度取50cm。為了方方便便檢修閘閘門的的啟閉和和移動動，在溢溢流壩壩檢修閘閘門頂頂部設置置便橋橋。4.5.3閘閘閘門自重重的估估算計算公公公式參照照《水水工鋼結(jié)結(jié)構(gòu)》附附錄十一一。露頂式弧形閘門門門：當，（4-166）當，（4--17）式中：、————閘門孔口口高高度和寬寬度,m；——設計水頭,,mm；——材料系數(shù)：：閘閘門用低合合合金鋼時時，==0.8，閘門用用普普通碳素素鋼時時，=1..0；——孔口寬度系系數(shù)數(shù)：當m時,=0.229；當時，=0..4472；當時,=0.775；當m時,=0.44772；已知：閘門孔口口口高度，閘閘門門孔口寬寬度，設設計水頭頭，=0.472，采采用普通通碳素素鋼，=11..0，故：==4.5.4啟閉閉閉設備的的選擇擇在本設計中，弧弧弧形閘門門采用用固定式式卷揚揚啟閉機，因為固固定定式卷揚揚啟閉閉機在啟啟閉和和揚程方方面有有寬廣的的使用用范圍，其其主主要靠自自重、水水柱或其其它加加重方式式關閉閉孔口閘閘門和和要求在在短時時間內(nèi)全全部開開啟的閘閘門，另另外固定定式卷卷揚啟閉閉機可可增設飛飛擺調(diào)調(diào)速器裝裝置，閉閉門速度度快。因因此，廣廣泛應應用于弧弧形閘閘門和平平面閘閘門上。參照《閘門與啟啟啟閉機》，面面板為弧形且且其圓心就是是鉸心的弧形形閘門，啟門門力按下式計計算：(噸)（4-18）閉門力：：：(噸)（4-19）如果計算出的值值值為負值值，則則可依靠靠閘門門的自重重關閉閉；若為為正值值，則需需要考考慮加重重；也也可采用用施加加壓力的的螺桿桿式或油油壓式式啟閉機機。鉸軸軸軸的摩擦擦阻力力（噸）公公式式為：（4-20）止水水水的摩擦擦阻力力（噸）公公式式為：（4-21）上上上式中：：——啟閉力作作用用點對鉸鉸心的的力臂，m；——作用在閘門門上上總水壓力力力；——軸與軸套的的滑滑動摩擦系系系數(shù)，與與平面面閘門滾滾輪用用的相同同，（銅銅合金軸軸套對對鋼軸為0.3，膠木軸軸套套對鋼軸軸為0.2）；——止水與止水水座座的話頂摩摩摩擦系數(shù)數(shù)（橡橡皮對鋼鋼板為為0.65，橡皮對對水水泥砂漿漿面或或磨石子子面為為0.70）——止水摩擦阻阻力力（噸），與與平面閘門的的計算相同；；——鉸軸的摩擦擦阻阻力（噸）；；——作用在止水水上上的水壓力力力（噸），可可從側(cè)止水和和頂止水的總總長度乘以止止水橡皮作用用的寬度，再再乘以平均水水壓力得出；；——鉸軸的半徑徑，m；——止水作用力力對對鉸心的力力力臂，m；——閘門重心處處對對鉸心的力力力臂，m；需按設設計計圖紙算算出的的閘門重重心位位置求出出，初初估時可可以采采用（為閘門面面板板弧面的的半徑徑）——摩擦阻力的的安安全系數(shù)，一一般取1.2；——計算閉門力力用用的門重修修修正系數(shù)數(shù)，一一般取0.9；——計算啟門力力和和持住力用用用的門重重修正正系數(shù)，一一般般取1.1。已知：，取取取，，，，圖4-5弧門門門受力圖因：膠膠木木軸套取；采用橡橡橡皮止水??；每側(cè)止水寬度取取取6cm，側(cè)止水水受受壓長度8m，底止水水受受壓長度9m則：總水壓力所以：又因：止水總長長長度平均水壓力所以：則：即：可以依靠自自自重關閉閉。故擬定閘門啟閉閉閉力為：306..55kN×（1.5—2.0）閘門當寬高比大大大于1.0時啟閉機機宜宜采用雙雙吊點點。因9/8>>1故采用雙雙吊吊點啟閉閉機。查查《閘門門與啟啟閉設備備》選選用HPQ—2×25型。圖4-6啟閉閉閉機4.6公路橋橋橋、工作作橋的的設計4.6.1公公公路橋設設計1．目前，溢流流流壩頂設計計中中常受到到閘門門尺寸及及啟閉閉設備的的限制制。溢流流壩段段單孔的的寬度度一般都都不太太大，所所以壩壩頂公路路橋都都屬于中中、小小跨度結(jié)結(jié)構(gòu)，多多采用拱拱式橋橋或預制制裝配配式梁式式橋。①拱橋的特點：：：能充分發(fā)發(fā)揮揮材料的的性能能，節(jié)約約鋼材材，其缺缺點是是施工不不如板板梁方便便，由由于施工工程序序較多，安安排排不當會會干擾擾閘室的的施工工。②預制裝配式梁梁梁式橋的特特點點：制造造和安安排方便便，架架好后就就可以以作為臨臨時交交通以利利于閘閘室的施施工；；其建筑筑高度度小，又又可以以浸水，所所以以在鋼材材供應應不是太太困難難的情況況下常常被采用用。根據(jù)以上特點，選選用預制裝配配式梁式橋。2．壩頂公路橋橋橋的布置：：常?？紤]以以下因因素：（1）閘室底板板的的地基應力力力分布，一一般般情況下下，公公路橋布布置在在閘門的的下游游面。（2）閘門形式式才才用弧形式式式閘門的的，閘閘門下游游的閘閘室空間間大，可可將公路路布置置在其下下游側(cè)側(cè)。（3）與兩岸的的連連接，若兩兩兩岸的公公路路路面較低低時，為為避免車車輛通通過橋爬爬高，宜宜將公路路橋就就低布置置。（4）橋梁在布布置置時，應注注注意要留留有一一定的橋橋下凈凈空，梁梁式橋橋橋上凈凈空要要求梁底底高出出設計水水位（包包括壅高高和浪浪高）0.5米以上，若若若有流冰冰，則則應高出出流冰冰面0.75米。公路橋的橋面總總總寬7m，凈寬5m，每邊設1m寬的人行行道道，公路橋頂部構(gòu)造造造的底面面高程程，根據(jù)據(jù)上述述的橋下下凈空空確定，公公路路橋面高高程由由上部構(gòu)構(gòu)造的的底面高高程加加上部構(gòu)構(gòu)造的的建筑高高度確確定，同同時也也應該考考慮非非溢流壩壩段的的頂部高高程。設設定公路路橋的的頂部高高程為為185..77m。4.6.2公公公路橋梁梁的設設計公路橋由2根預預預制的“T”型梁裝配配而而成，梁梁高為為跨度的1/8~~11/10，梁肋寬寬約約為梁高高的1/2..55~1//4，按照以以上上要求（公公路路橋單孔孔凈跨跨12米）確定定：：梁高：（1/888~1//100）×12==11.5~~1..2m，取1.5mm；梁肋寬：（1///2.55~11/4）×1.55==0.66~00.3775mm，取0.5mm。梁肋截截面面尺寸為0.5××00.7mm。公路橋放在閘墩墩墩尾部，考考慮慮不影響響弧形形閘門和和墩的的美觀而而距墩墩尾圓弧弧頭部部1.255mm。具體尺寸見下圖圖圖：（單單位：：米）圖4-7公路路路橋梁簡圖圖4.6.3工工工作橋的的設計計由于工作橋供設設設置啟閉閉機和和管理操操作之之用，因因而橋橋的位置置是由由啟閉機機設備備、閘門門類型型及布置置和啟啟閉方式式而定定。橋的的高度度必須保保證閘閘門開啟啟不影影響泄放放流量量，同時時要有有利于將將閘門門從孔口口中取取出檢修修。由由于閘墩墩的高高程能夠夠滿足足上述要要求，可可以把工工作橋橋直接放放在閘閘墩上。1．工作橋梁梁的的設計工作橋采用鋼筋筋筋混凝土土板梁梁式結(jié)構(gòu)構(gòu)。工工作橋設設置兩兩根縱梁梁，采采用T形截面梁梁。根根據(jù)工程程經(jīng)驗驗，梁高高一般般為跨度度的1/8~~11/10，肋寬約約為為梁高的1/2..55~1//4。初步擬擬定定總寬3.1mm，梁高1m，梁肋寬30cmm，梁肋截截面30×3300cm。由于啟閉機采用用用固定式式卷揚揚啟閉機機，由由產(chǎn)品主主要參參數(shù)可知知梁肋肋中距1.4mm。工作橋縱梁翼板板板厚度，在在懸懸臂梁外外緣因因要做欄欄桿其其厚度不不小于于7cm，常用8~100ccm；懸臂梁梁根根部梁肋肋不小小于12cm，常用15~2200cm；懸臂寬寬度度為40~7700cm。初步擬擬定定懸臂外外緣為為8cm，梁肋根根部部為16cm，懸臂寬寬度度為70cm，為了減減少少縱梁吊吊裝重重量和節(jié)節(jié)約材材料，將將兩根根縱梁之之間的的翼板改改為8cm厚的活動動鋪鋪板。為保證兩根縱梁梁梁的可靠靠連結(jié)結(jié)，在啟啟閉機機下面設設置橫橫梁。在在每個個機座下下面布布置兩條條橫梁梁，每條條橫梁梁中線基基本與與啟閉機機腳螺螺栓排列列的行行線相一一致，橫橫梁高度度可取取縱梁的2/3~~33/4，一般取40~5500cm，橫梁寬寬度度不小于18cm，一般取20~2255cm。初步擬擬定定橫梁尺尺寸25×6600cm。具體尺寸見下圖圖圖4-8。圖4-8工作作作橋梁簡圖圖2．工作橋排架架架的設計將其直接放在閘閘閘墩上面面，高高程為184++88+1==1993m。橫梁截截面面尺寸50×5500cm，縱梁尺尺寸50×7700cm。具體尺尺寸寸見下圖4-9。圖4-9工作作作橋排架簡簡圖圖3．便橋的設計計計便橋總寬3m，距閘墩墩頭頭部1.5mm。具體尺尺寸寸見下圖4-10。圖4-10便橋橋橋梁簡圖4.7閘墩及及及導水墻墻的設設計4.7.1閘閘閘墩的設設計閘墩承受閘門傳傳傳來的水水壓力力，也是是壩頂頂橋梁的的支撐撐。閘墩的基本形狀狀狀，在上上游端端應使水水流平平順，減減少孔孔口水流流的側(cè)側(cè)收縮；；下游游端應減減小墩墩后水流流的水水冠和沖沖擊波波。在本本設計計閘墩采采用半半圓形。閘墩的厚度與閘閘閘門的形形式有有關。采采用弧弧型閘門門時，不不需要閘閘門槽槽，而在在閘墩墩上加設設牛腿腿，以支支承閘閘門的臂臂力。工工作閘門門采用用弧形閘閘門，閘閘墩的最最小厚厚度為1.5～2.0，所所以以擬定中中墩的的厚度為3，邊墩的的厚厚度為2。工作閘閘門門前設置置檢修修閘門，檢檢修修閘門的的門槽槽深0.7～2.0。初初步步擬定檢檢修門門槽的尺尺寸為為0.8××00.5。閘墩的長度和高高高度，應應滿足足布置閘閘門、工工作橋、交交通通橋和啟啟閉機機械的要要求。根根據(jù)以上上要求求擬定閘閘墩長長度16，高程185。4.7.2導導導水墻的的設計計邊墩向下游延伸伸伸成導水水墻。其其的長度度為：：當挑流流消能能時，導導水墻墻延伸到到鼻坎坎末端；；當?shù)椎琢飨苣軙r，導導水墻延延伸到到消力池池護坦坦末端；；高度度：墻頂頂應高高出摻氣氣后水水深的0.5～1.5，本本設設計采用用的是是挑流消消能，故故導水墻墻延伸伸至鼻坎坎末端端；由《混凝土重力力力壩設計計規(guī)范范》摻氣氣后水水深的估估算公公式為：：（444-22）式中：——摻氣氣氣前的水水深，；——摻氣后的水水深深，；——摻氣前計算算斷斷面上的平平平均流速速，//s；——修正系數(shù)，一一一般為1.0ss//m～1.4ss//m,視流速和和斷斷面收縮縮情況況而定，當當流流速大于20m//s時，宜采采用用較大值值。其結(jié)構(gòu)形式式為為一端固定定定在壩體體上的的懸臂鋼鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，墻墻頂高度度不小小于50～60cm，沿長長度度方向每每隔15～30m分縫。已知：在在在摻氣前前，，，取則==～～故取：導水墻的的的高度高高出溢溢流壩面5.5，墻墻頂頂面寬50cm，沿長度度方方向每隔20m設置分縫縫。4.8溢流壩壩壩段穩(wěn)定定驗算算沿壩軸線取一孔孔孔寬12m為計算單單元元進行計計算。計算時按三種工工工況考慮慮：工況Ⅰ：正常蓄蓄水位位時，閘閘門全關關情況況下，水水壓力力、自重重等對對壩基面面的作作用力。工況Ⅱ：校核洪洪水位位時，閘閘門全關關情況況下，水水壓力力、自重重等對對壩基面面的作作用力。工況Ⅲ：庫空情情況下下，自重重等對壩壩基面面的作用用力。具體計算見簡圖圖圖4-11及附錄C表4-5至4-9。圖4-111溢溢流壩荷載載載簡圖4.8.1部部部分荷載載計算算說明1．自重的計算算算（如圖4-12）：在荷載圖上，橫橫橫截面為1/4橢圓形，查查查《建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)設計手手冊》求求圖形的的面積積和形心心。面積：m2形心：=0.55576=00..5766×33.155=11.8114mm=4.622×××24××9==9988.335kNN圖4-122=（17.733++3.1555-1..8114）×9988..35=19034...54kkN··m自重的計算：冪冪冪曲線所所包含含的面積積用積積分進行行計算算，算到到閘墩墩末為止止，如如圖4-13所示：圖中陰影以外面面面積:m2陰影部分面積1111.335××6.006--24..1447=444..6344mm2圖4-133=44.63444×244×99=966400.944kkN自重產(chǎn)生的彎矩矩矩：先求求出陰陰影以外外部分分的面積積矩則陰影內(nèi)這部分分分面積形形心矩矩坐標O的水平距距離離為：m故彎矩964000.944×（17.7733-4..200）=13004441..922kNN·mm自重、的計算（如如如圖4-14）：圓方程，即：陰影部分面積:::圖圖圖4-144當=16m，時時時，當=1116m，時，面積矩當=16m，===12.44994m時，當=1666m，=6.77662m時，當=6.76222m時，當=19.222時，故：=222.7669××24××122=655577.477kkN=(18.5557-00.55-6..7662-99.550)××65557..477=1118555.991kN··m=3.313×××24××122=9554..14kkN=[18.5557－0.5--((6.76622-5..0888)]]×9954..144=1556444.008kN··m4．垂直水壓力力力形心距坐坐標O的距離的計計算算的面積的面積矩5．校核洪水位位位時動水壓壓力力的計算算反弧段平均流速速速：式中：——堰面面面流速系系數(shù)，取取=0.996；——上游水位至至反反弧鼻坎的的的高差，即即因此：單寬流量：根據(jù)《水工建筑筑筑物荷載載設計計規(guī)范》9.3