A江水利枢纽设计计算书

第 1 页 共 40 页 目录 第一章 调洪演算 3 1.1 调洪演算的原理3 1.2 泄洪方案的选择3 1.2.1 对以下三种方案进行调洪演算3 1.2.2 对三种方案进行比较：7 1.2.3 计算坝顶高程7 第二章 大坝工程量比较 8 2.1 大坝剖面设计计算.8 2.11 基本剖面.8 2.1.2 实用剖面9 2.1.3 排水位置9 2.1.4 荷载计算10 2.2 工程量比较11 2.2.1 重力坝工程量11 2.2.2 拱坝工程量计算12 223 工程量比较12 第三章 第一建筑物大坝的设计计算 .12 3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置.12 3.1.1 坝型选择双曲拱坝12 3.1.2 拱坝的尺寸12 3.2 荷载组合.14 3.3 拱坝的应力计算15 3.3.1 用 FORTRAN 程序进行电算15 3.3.2 对荷载组合进行手算.17 3.4 坝肩稳定验算.25 3.4.1 计算原理25 3.4.2 验算工况26 3.4.3 验算步骤27 第四章 泄水建筑物的设计 .30 4.1 泄水建筑物的型式尺寸.30 4.2 坝身进水口设计.30 4.2.1 管径的计算.30 4.2.2 进水口的高程.31 第 2 页 共 40 页 2 4.3 泄槽设计计算.31 4.3.1 坎顶高程31 4.3.2 坎上水深 hc31 4.3.3 反弧半径 R.32 4.3.4 坡度（直线段）：32 4.3.5 挑射角 =20o32 4.4 导墙设计.32 4.5 消能防冲计算.33 4.5.1 水舌挑距33 4.5.2 冲刷坑深度34 4.5.3 消能率计算34 4.6 孔口应力.35 4.6.1 计算工况35 4.6.2 计算方法36 参考文献 37 第 3 页 共 40 页 第一章第一章 调洪演算调洪演算 1.1 调洪演算的原理 先对一种泄洪方案，求得不同水头下的孔口泄洪能力，并作孔口泄洪能力曲线， 再假定几组最大泄流量，对设计（校核）洪水过程线进行调洪演算，求得这几组 最大泄流量分别对应的水库存水量，查水位库容曲线，得出这几组最大泄流量分 别对应的上游水位，并作最大泄流量与上游水位的关系曲线。上述两条曲线相交 得出一交点，此交点坐标即为设计（校核）情况下的孔口最大泄流量及相应的水 库水位，再对其它泄洪方案按同样的方法进行调洪演算，最后选定的泄洪方案孔 口最大泄流量应接近并不超过容许值，库水位又相对比较低。 1.2 泄洪方案的选择 1.2.1 对以下三种方案进行调洪演算 4 表孔+2 中孔 2 浅孔+2 中孔 4 中孔 下泄流量的计算 堰流 Q1=mB(2g)1/2H3/2 （1-1） 式中 Q1为下泄流量（m3/s） ； 为侧收缩系数； B 为孔口宽(m)； H 为堰上水头(m)； 孔口出流 Q2=aB(2gH0)1/2 （1-2） 式中 Q2为下泄流量（m3/s） ； 为侧收缩系数； B 为孔口宽(m)； 第 4 页 共 40 页 4 H0为孔口上水头(m)； 方案一: 4 表孔+2 中孔 表孔: 堰顶高程 179m，孔宽 12m，m=0.48 , B=412=48m； 中孔: 进口高程 135m, 出口高程 130m, 孔口宽 7.5m, 高 7.5m， u=0.96-0.227a/H0 （1-3） 式中 a 为孔口开度（m） 。 列表计算如下： 表 1-1 水位（m） 182185188191 H3.006.009.0012.00 表孔 Q1(m3/s)512.981450.9272665.5244103.842476 H0(m)43.2546.2549.2552.25 0.920630.9231890.9254310.927416268 中孔 Q2(m3/s)3017.053128.593236.3053340.564649 Q1+Q2(m3/s)3530.034579.5175901.8297444.407126 Q1+Q2+338(m3/s)3868.034917.5176239.8297782.407126 起调流量 4069.09m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4 表孔 +2 中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 30004000500060007000800090001000011000 第 5 页 共 40 页 图 1-1 最大泄洪流量: 设计 6400 m3/s 校核 7510m3/s 最高水位: 设计 187.3m 校核 190m 方案二: 2 浅孔+2 中孔 浅孔: 进口高程 164 米, 出口高程 154 米, 孔口宽 8.5 米, 高 8.0 米 a=8.0m , B=82=16m 中孔: 进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 8 米, 高 7 米 a=7.5m, B=7.02=14m 列表计算如下： 表 1-2 水位（m） 182185188191 孔口中线以上水头 H0(m) 48.551.554.557.5 侧收缩系数 0.9270.9291460.9308440.932365 中孔 流量 Q2(m3/s) 3203.533307.9193409.1233507.418 孔口中线以上水头 H0(m) 24273033 侧收缩系数 0.88430.8927410.8994670.90497 浅孔 流量 Q2(m3/s) 2609.812794.4462967.7963131.695 Q1+Q2(m3/s)5813.346102.3656376.926639.113 Q1+Q2+338(m3/s)6151.346440.3656714.926977.113 起调流量 6151.34m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，2 浅孔 +2 中孔的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 最大泄洪流量: 设计 6600 m3/s，校核 6870 m3/s； 第 6 页 共 40 页 6 最高水位: 设计 186.8m，校核 189.68m。 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 500060007000800090001000011000 图 1-2 方案三: 4 中孔 中孔: 进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.5 米, 高 7.0 米 a=7.5m, B=7.54=30m 列表计算如下： 表 1-3 水位（m） 182185188191 孔口中线以上 水头 H0(m) 48.551.554.557.5 侧收缩系数 0.92720.9290.930840.932 中孔 流量 Q2(m3/s) 6006.6246202.3496392.1066576.409 Q2+338(m3/s)6344.6246540.3496730.1066914.409 起调流量 6344.62m3/s，作出水库水位与所需最大泄流量的关系曲线，4 中孔 的泄洪能力曲线，由两条曲线的交点可以得出： 最大泄洪流量: 设计 6640m3/s，校核 6820 m3/s； 第 7 页 共 40 页 最高水位: 设计 186.6m，校核 189.58m。 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 500060007000800090001000011000 图 1-3 1.2.2 对三种方案进行比较： 方案二即泄水建筑物采用 2 浅孔+2 中孔时所需坝顶高程较小，加之方案一与 方案三都存在对坝体的结构影响较大的问题（方案一的 4 表孔使得坝体堰顶以上 失去空间结构作用，方案三的 4 中孔使得坝体同一高程开孔数量过多，该层拱圈 削弱过多） ，故本设计选择 2 浅孔+2 中孔的泄流方案，浅孔位于两岸，中孔位于 水电站进水口两侧，对称布置。设置两浅孔，孔口宽 8.5m，高 8.0m，进口底高 程为 164m，出口底高程为 154m；两中孔，孔口宽 8.0m，高 7.0m，进口底高程 为 135m，出口底高程为 130m，设计洪水时，下泄流量 6650 m3/s，校核洪水时， 下泄流量 6750m3/s，小于允许下泄流量（下泄流量 6650 m3/s，校核洪水时，下泄 流量 6750m3/s） ，设计洪水位为 186.8m，校核洪水位为 189.68m。 1.2.3 计算坝顶高程 坝顶超出水库静水位的高度h 为 h=2h1+h0+hc （1-4） 式中 2h1波浪高度 h0波浪中心线高出静水位的高度 h0=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) （1-5） 第 8 页 共 40 页 8 hc安全超高 2h1=0.0166Vf5/4D1/3 （1-6） 式中 Vf 计算风速 D库面吹程(km) 正常情况下: Vf =12（1.52.0）=1824m/s，取 20 m/s； h1%=1.3818m Lm=11.3815m hz=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =0.5268m hc=0.7m h=3.99m 校核情况下: Vf =12m/s h1%=0.8321m Lm=6.8235m hz=4h12cth(H1/ LL) /(2LL) =0.3816m hc=0.7m h=2.483m 设计情况：186.8+3.99=190.79m 校核情况：189.68+2.483=192.16m 故坝顶高程为 192.16m，坝高为 192.16-92=100.16m。 第二章 大坝工程量比较 2.1 大坝剖面设计计算 混凝土重力坝： 坝前最大水深 H=186.8-92=94.8m 第 9 页 共 40 页 最大坝高为 192.16-92=100.16m 2.1.1 基本剖面 按应力条件确定坝底最小宽度 B=H/(c/0-1)1/2 （2-1） 式中 c为混凝土重度，取 24kN/m3； 0为水的重度取 10kN/m3； 1 为扬压力折减系数取 0.25； 则 B=94.8/(24/10-0.25) 1/2=66.62m 按稳定条件确定坝底最小宽度 B=KH/f(c/0+-1) （2-2） 式中 K=1.10 f=0.7 =0 1=0.25 则 B=1.194.8/0.7(24/10+0-0.25)=73.21m 综合，取坝底最小宽度 B=73.2m 2.1.2 实用剖面 坝顶宽度 取坝高的 810%，即（810%）97.0=(7.769.7)m,取为 10m 下游坡度 取下游坡度为 1:0.8 上游折坡的坡度 取为 1：0.2 上游设折坡 折坡点距坝底的高度取为坝高的 1/32/3 范围内，即（1/32/3） 100.16=(3467)m,取为 54m。取高程 92+54=146m 上部分高度 100.16-38=62.16m 坝底宽 B 则折坡上部分宽 B1=0.254=10.8m ,B2=97.680.8=78.14m 第 10 页 共 40 页 10 B=B1+B2=10.8+78.14=88.94m 2.1.3 排水位置 设计洪水最大下泄流量为 6650 m3/s，则 Z下=114.15m，水头 H=185.8- 114.15=70.85m 廊道上游壁到上游坝面距离不小于 0.050.1 倍水头，且不小于 45m， 即 （0.050.1）70.85=(3.647)m,取为 5m。 图 2-1 重力坝剖面图（单位：m） 2.1.4 荷载计算 取设计水位 186.8m 计算荷载，校核稳定和应力。 1.荷载列表计算如下： 表 2-1 荷载计算 弯矩（kNm） 标准值 （kN） 设计值 (kN) 距坝底 中心(m)顺时针逆时针 坝 W1 上三角形 6998.46998.437.27 第 11 页 共 40 页 W2 中矩形 24038.424038.431.37 W3 下三角形 69649.9869649.983.66 体 自 重 W= W1+ W2+ W3100686.8100686.812.61 1269602 W水上 7322.47322.439.79 291335 垂 直 W水下 1962.491962.4938.5675680.16 P上 =1/20H 上 2 44935.244935.231.61419952 水 压 力 水 平 P下 =1/20H 下 2 2531.252531.257.38 18689.06 0H上 948 0H下 225 0H=0H上-0H下 723 0H180.75 U20011.520011.500 U6610.0287932.03320.09159354.5 U7139.6257853.58838.677303750.6 扬 压 力 U= U+ U+ U 35797.12 浪 压力 PL=1/4Lmr(h1%+hz)54.2565.195.4366213.337 Pn=1/22320.15 8.5 kN/m449.65539.5839.53 21329.6 泥 沙 压 力 Ph=1/2nhn2tg2(45o -n/2)15831899.67.66714563.6 2. 坝基面抗滑稳定 S(*)=Pr=48805.52kN R(*)=fRWr+CrAr=50743.59kN 0S（*）=48805.52kN1/d R(*)=50743.59kN 故坝基面抗滑满足要求。 3. 坝址上、下游抗拉应力验算 第 12 页 共 40 页 12 Wr/Ar+MrTr/Jr=552.91kPa0 故坝址上、下游抗拉应力满足要求。 2.2 工程量比较 2.2.1 重力坝工程量 重力坝工程量计算分三个坝块利用下式进行计算： V=H/6L13b+(m1+m2)H+L23b+2(m1+m2)H （2-3） 第块 L1=223m L2=78m b=34.94m m1=0.2 m2=0.8 H=54m V=54/6223334.94+(0.2+0.873)54+78334.94+2(0.2+0.8)54= 476063m3 第块 L1=256m L2=223m b=10m m1=0 m2=0.8 H=23.18m V=23.18/6256310+(0+0.8)23.18+223310+2(0+0.8)23.18= 105808.5m3 第块 L1=302m L2=256m b=10m m1=0 m2=0 H=14.98m V=14.98/6302310+(0+0)14.98+256310+2(0+0)14.98 =41794.2m3 重力坝工程量:V1= V+ V+ V=623665.7 m3 。 2.2.2 拱坝工程量计算 拱坝工程量分四个坝块列表计算如下： 第 13 页 共 40 页 表 2-2 拱坝工程量计算 层内径外径中心角面积坝块体积 1187.5196.51043134.976184930.72 2166.5179.5933648.628294300.92 3137154903883.395391308.89 499120853409.648446398.93 5747775296.3375V316939.5 223 工程量比较 拱坝的工程量仅为重力坝的 50.82%，可以节约大量材料，故本设计采用拱坝设 计方案。 第三章 第一建筑物大坝的设计计算 3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置 3.1.1 坝型选择双曲拱坝 3.1.2 拱坝的尺寸 坝顶的厚度 Tc 0.01(H+2b1)= =0.01*(100.16+2.4*303)=8.27m 取 Tc=8.3m 坝底的厚度 TB TB=K(b1+b4)H/a （3-1） 式中 第 14 页 共 40 页 14 K=0.0035 b1,b4分别为第一，第四层拱圈两拱端新鲜基岩之间直线距离 b1=303m b4=152m； H=100.16m； a=6.25kN/m3； TB=0.0035(303+152) 100.16/6.25=25.52m 取 TB=26m 上游面的曲线 采用二次抛物线 z= -x1(y/H)+x2(y/H)2 （3-2） 式中 x1=21x2 x2=2TB/(21-1) 1=0.60.65，取 1=0.62 2=0.30.6，取 2=0.3 则 x2=32.5， x1=40.3 上游面的曲线方程为 z= -40.3y/98+32.5(y/98)2 下游面的曲线 按 Tc，TB沿高程线性内插 设第 i 层拱圈的厚度为 Ti， 则 Ti=Tc+(TB-Tc)/ Hyi=8.3+(26.0-8.3)/100.16yi 列表计算如下： 表 3-1 拱冠剖面参数 高程上游面坐标下游面坐标坝体厚度 192.16 08.38.3 167.12 -8.043754.6812512.725 142.08 -12.0255.12517.15 117.04 -11.94389.6312521.575 第 15 页 共 40 页 92 -7.818.226 拱冠剖面图如下： 图 3-1 拱冠剖面图 拱坝布置图详见枢纽平面布置图。 3.2 荷载组合 本设计共计算以下四种工况下的应力： 正常水位+温降 设计水位+温升 校核水位+温升 正常水位+温降+地震 第 16 页 共 40 页 16 3.3 拱坝的应力计算 3.3.1 用 FORTRAN 程序进行电算 正常水位+温降 Arch.dat 数据如下： 5 .2,-47,3.39,2.40,10,.85,2200000.0,2200000.0,.000008,8.66,77.16,40.3,32.5 0,25.04,50.08,75.12,100.16 45,45,45,45,45 151.5,123,102.5,75.95,42.5 8.3,12.725,17.15,21.575,26 193.5,173,145.5,109.5,75.5 电算结果如下： 247.45 150.03 112.60 290.80 .00 .00 .00 .00 286.25 95.21 31.82 235.17 61.50 48.37 -13.56 114.42 280.58 35.39 -27.59 190.96 78.08 123.25 15.29 166.03 223.09 -28.64 -62.40 129.99 34.09 239.42 133.66 115.39 91.10 -60.06 -44.17 43.81 -69.04 395.74 333.44 -37.61 .045248 .000323 .00 -8.48 8.48 .00 .036927 .000390 16.38 .86 14.47 1.05 .026141 .000474 41.42 17.93 20.58 2.90 .013653 .000425 66.46 32.87 25.55 8.04 .003437 .000188 105.26 72.16 22.70 10.41 1655.35 .00 559.12 1663.52 -16.94 -1022.68 2456.86 .00 2575.50 2498.03 -98.62 -4546.74 2792.16 .00 5995.69 2902.23 -267.14 -10019.77 2276.57 .00 9701.26 2499.49 -552.91 -14708.50 631.38 .00 8345.39 870.35 -775.41 -9697.18 坝体的最大拉应力为 69.04kPa3.5 抗滑稳定满足要求。 对工况进行稳定验算： 计算过程同工况 同工况。 求拱由均匀水压 P，均匀温降 和地震荷载产生的轴向力 HA，剪力 VA，弯 矩 MA，结果见下表： 表 3-20 截面左拱端（水压+温降+地震）右拱端（水压+温降+地震） HAVAMAHAVAMA 12248.585-219.644-664.9532780.084-219.644-588.972 22841.959-396.036-6511.263514.902-396.036-3864.8 32937.347-625.742-11565.13695-625.742-9664.72 42684.817-991.905-19530.83399.096-991.905-18650.5 51053.324-1229.85-14004.41557.966-1229.85-13822.4 第 32 页 共 40 页 32 表 3-21 抗滑稳定安全系数 K 抗滑稳定安全系数 K截面 右半拱左半拱 13.8732480093.878213853 25.5148284365.519311754 36.3177138676.157282356 47.4010396976.654547684 59.4248032768.965336092 最小的 K 值为 3.872.5 抗滑稳定满足要求。 第四章 泄水建筑物的设计 4.1 泄水建筑物的型式尺寸 泄水建筑物采用 2 浅孔+2 中孔的泄流方案，浅孔位于两岸，中孔位于水电站进 水口两侧，对称布置。 两浅孔，孔口宽 8.5m，高 8.0m，进口底高程为 164m，出口底高程为 154m； 两中孔，孔口宽 8m，高 7m，进口底高程为 135m，出口底高程为 130m，下泄流 量 6600 m3/s。 4.2 坝身进水口设计 4.2.1 管径的计算 压力管道的直径在初步设计阶段可采用彭德舒公式来确定： D=(5.2Qmax3/H)1/7 （4-1） 式中：Qmax钢管的最大设计流量，(m3/s) H设计水头 第 33 页 共 40 页 Qmax =338/4=84.5 m3/s H=186.8-103.5=83.3m 则 D=(5.284.53/83.3) 1/7=4.5m 故取 D=4.5m。 4.2.2 进水口的高程 本设计进水口采用有压进水口。有压进水口应底于可能出现的最低水位，并有 一定的淹没深度，以避免进水口前出现漏斗吸取旋涡并防止有压引水道内出现负 压。可采用戈登公式： Scr=CVD1/2 （4-2） 式中：Scr闸门门顶低于死水位的临界淹没水深（米） C经验系数，一般在 0.550.73 之间；本设计取 0.64 V闸门断面的水流流速； D闸门孔口高度。 V=Qmax/S=84.5/(4.52/4)=5.313m/s Scr=CVD1/2=0.645.3134.51/2=7.2m，取 Scr=7.2m 又死水位为 164m 进水口高程为 164-7.2-4.5=152.3m。 4.3 泄槽设计计算 4.3.1 坎顶高程 坎顶高程=下游设计水位+（25m）=114.15+（25m）=116.15119.15m 取坎顶高程为 119m。 4.3.2 坎上水深 HC T=hc+q2/(2g2hc2) （4-3） 式中： T上游设计水位至坎顶的高差 67.8m q单宽流量 第 34 页 共 40 页 34 =0.95 对浅孔： H=188.2-(154+8/2)=40.5m Q=2899.681m3/s，q=Q/(82)=181.23m3/s 由式 67.8= hc +185.82/(29.80.952hc2) 经试算得 hc =5.455m。 对中孔： Q=3369.005m3/s，q=Q/(7.52)= 224.600m3/s 由式 67.8= hc +2142/(29.80.952hc2) 经试算得 hc =6.835m。 4.3.3 反弧半径 R R=(610) hc6hc 对浅孔：R=32.7354.55m，取 R=40m。 对中孔：R=41.0168.35m，取 R=50m。 4.3.4 坡度（直线段）： 取与孔身底部坡度一致。 浅孔 1：2.0，中孔 1：4.0。 4.3.5 挑射角 =20O 4.4 导墙设计 导墙厚度一般为 0.52m,本设计导墙厚度取为 1m,导墙应高出泄水时掺气水面以 上 11.5m。 溢流坝面高速水流自掺气现象的断面平均掺气浓度 C C=0.538(Ae-0.02) （4-4） 式中 Ae =nV/R2/3 n 为溢流面满宁糙率； V 为不计掺气时的断面平均流速； R 为不计掺气时的坎顶平均水深 h； 掺气水流总深度 第 35 页 共 40 页 ha=h/(1-C) （4-5） 对浅孔： Ho=186.8-119=67.8m V=(2gHo)1/2=0.95(29.867.8)1/2 =34.6487805 m/s R=h=5.455m Ae =nV/R2/3=0.01234.64878/5.4552/3=0.13417526 C=0.538(Ae-0.02)=0.06142629 ha=h/(1-C) =5.8120m 故取浅孔导墙高度为 7m 对中孔： Ho=186.8-119=67.8m V=(2gHo)1/2 =34.65m/s R=h=6.835m Ae =nV/R2/3=0.115445383 C=0.538(Ae-0.02)=0.0513 ha=h/(1-C)=7.20m。 故取中孔导墙高度为 8.5m 4.5 消能防冲计算 4.5.1 水舌挑距 L=1/gV12sincos+V1cos(V12sin2+2g(h1+h2)1/2 （4-6） 式中 L水舌挑距，是鼻坎末端至冲坑最深点的水平距离 V1坎顶水面流速 V1=1.1V=1.1(2gH0)1/2 （H0为水库水位至坎顶的落差） 鼻坎的挑射角度 h1坎顶垂直方向的水深 h1=hcos (h 为坎顶平均水深) h2坎顶至河床表面落差 对浅孔： H0=186.8-119=67.8m V1=1.1(2gH0)1/2 =1.10.95(29.867.8)1/2=38.11m/s 第 36 页 共 40 页 36 h1=h/cos=5.455/cos20o=5.805m h2=119-92=27m L=1/9.8138.1142sin20ocos20o+38.114cos20o(38.1142sin220o+2 9.8(5.455+27)1/2 =151.29m 对中孔： H0=67.8m V1=1.1(2gH0)1/2 =1.10.95(29.867.8)1/2=38.11m/s h1=h/cos=6.835/cos20o=7.27m h2=119-92=27m L=1/9.8138.1142sin20ocos20o+38.114cos20o(38.1142sin220o+2 9.8(6.835+27)1/2 =153.02m 4.5.2 冲刷坑深度 tr=2.44Krhk0.89H0.11-t （4-7） 式中 H上下游水位差（m） tr最大冲坑深度，由河床面算至坑底（m） hk=(q2/g)1/3 q泄水建筑物出口断面的单宽流量（m3/s） 对浅孔： q=181.23 m3/s H=186.8-114.15=72.65m t=114.15-92=22.15m hk=(q2/g)1/3=14.96m tr=2.44Krhk0.89H0.11-t=21.28m L/tr=151.29/17.153=7.12.5 满足要求。 对中孔： q=224.6 m3/s H=186.8-114.15=72.65m t=114.15-92=22.15m hk=(q2/g)1/3=17.26m tr=2.44Krhk0.89H0.11-t=27.18m L/tr=153.56/21.28=5.652.5 满足要求。 第 37 页 共 40 页 4.5.3 消能率计算 对冲消能主要研究对冲点处水舌相撞的动能损失。 令 m1=q1，m2=q2， 为水的密度。 对 x，y，z 三个方向计算碰撞体的动能损失为： Tx=/2q1q2/(q1+q2) (V1cos1sin1+V2cos2sin2)2 （4-8） Ty=/2q1q2/(q1+q2) (V1 cos11-V2cos2cos2)2 （4-9） Tz=/2q1q2/(q1+q2) (gt1-V1sin1-gt2+V2sin2)2 （4-10） T=Tx +Ty +Tz （4-11） T=/2(q1 V12+ q2 V22) （4-12） 交汇点处的消能率 =T/T （4-13） 本设计中： 1=2= 15o 1=2= V1= V2 = V=38.114m/s q1= q2 t1= t2则 Tx=/2q/2(Vcossin1+Vcossin2)2=q(Vcossin) 2 Ty=/2q/2(Vcoscos1-Vcoscos2)2=0 Tz=/2q/2(Vsin-Vsin)2=0 T=/2(q1 V12+ q2 V22)= q V2 对浅孔： q=181.23 m3/s =40 o t1=L1/(V1cos1)=4.22s d1=1/2gt12-V1t1sin1=32.45m0，所以交汇点在水面以上。 Tx=181.23(38.114cos20osin40o)2=116235.9057 T=q V2=181.2338.114=263268.652 =T/T=44.15% 对中孔： q=224.6m3/s =39o t2=L2/(V2cos2)=4.288s d2=1/2gt22-V2t2sin2=34.29m0，所以交汇点在水面以上。 Tx=224.6(38.114cos20osin39o)=2114102.07 T=qV2=224.638.42=326271.2533 第 38 页 共 40 页 38 =T/T=34.97% 4.6 孔口应力 4.6.1 计算工况 正常水位+温降时孔口处坝体应力及内水压力 4.6.2 计算方法 孔口应力近似按 a/b=1 即正方形计算，取 0，45，90 三个方向进行计算 查表的相应系数，再乘以 Px，Py，P水，将三者叠加即得计算应力。 孔口处的可 Px，Py，P水根据正常水位+温降工况时的计算结果插值近似求的。 表 3-22 孔口处的 Px，Py，P水 位置高程 孔宽 b(m) 梁向 Py(t/m2) 拱向 Px(t/m2) 水压 P(t/m2) 浅孔进 口 1648.576.8449819.54106-19.5 浅孔出 口 1548.528.58944144.0054-29.5 中孔进 口 1358104.7702-51.2874-48.5 中孔出 口 130890.4918692.50999-53.5 查表得相应系数如下： 表 3-22 在 Py=1 时，的值 10.90.80.70.60.50.40.3 0o1.76 1.66 1.57 1.46 1.34 1.22 1.13 1.06 45o4.48 1.55 1.01 0.80 0.69 0.63 0.58 0.55 90o-0.94 -0.60 -0.33 -0.12 0.01 0.06 0.06 0.04 在 Px=1 时，的值 10.90.80.70.60.50.40.3 0o-0.94 -0.60 -0.32 -0.12 0.01 0.06 0.06 0.04 第 39 页 共 40 页 45o4.48 1.55 1.01 0.80 0.69 0.63 0.58 0.55 90o1.76 1.66 1.57 1.46 1.34 1.22 1.1