水电站毕业论文毕业设计.doc

AAA河一级水电站计算说明书毕业设计计算书 系 别： 水利电力工程系 专业班级： 水利水电建筑工程 设计课题： AAA水电站枢纽布置设计 学生姓名： 学 号： 指导教师： 年 月 日目录第一章 综合说明41.1 流域概况41.2 水文气象41.2.1 水文及气象41.2.2水文气象及径流条件4第二章 工程地质及工程任务和规模52.1地形地质52.1.1库区工程地质情况52.2 区域及水库地质62.2.1地形地貌6第4章 第三章 坝址、 坝轴线、坝型选择及枢纽布置73.1坝址的选择73.1 坝轴线的选择83.1.1坝轴线的选择原则83.1.2 坝轴线的选择93.2 坝型选择9通过上述比较，我认为选择重力坝比较适合，因此我选择的是混凝土重力坝。103.3枢纽布置103.3.1布置原则：103.3.2枢纽的总体布置103.3.3布置方案10第4章 第四章 工程布置及建筑物114.1 非溢流坝段设计114.1.1坝体断面设计114.1.2确定坝顶高程124.1.3坝顶宽度的拟订164.1.4坝坡的拟订164.1.5上、下游起坡点位置的确定164.2剖面设计164.3重力坝非溢流坝段主要荷载及计算164.3.1174.3.2抗滑稳定性极限状态234.3.3坝体应力计算284.4溢流重力坝的设计424.4.1堰顶高程的确定424.4.2计算434.5消能设计及计算474.5.1、消能防冲设计474.5.2挑流鼻坎的设计474.5.3水舌挑射距离和冲刷坑深度的计算484.5进水口段的确定494.6引水管道的确定514.7水电站厂房的布置设计514.6.1主厂房的平面设计524.6.2主厂房长度的确定524.6.3主厂房的高程、高度设计534.6.4主厂房的宽度设计554.6.5副厂房的平面设计554.6.76 主变压器场564.6.7 开关站56第五章 施工组织设计565.1 概 述565.2施工导流方法565.3 围堰设计57第六章 结束语57第一章 综合说明1.1 流域概况 AAA水电站位于 某省西南的武陵山区某自治州鹤岗县境内，坝址位于下游北方镇柳月坪，下距在建工程二级水电站坝址约8.7km。该坝段拥有丰富的水能资源，开发后能够有力的带动该自治州的经济发展，为该省的现代化建设提供强有力的动力。1.2 水文气象1.2.1 水文及气象AAA水电站位于某省西南的武陵山区某自治州鹤岗县境内，坝址位于下游北方镇柳月坪，下距在建工程二级水电站坝址约8.7km。 AAA地区气候属中亚热带湿润气候，温和湿润，雨量充沛。坝址控制流域面积303.4km2，坝址多年平均流量12.6m3/s，坝址多年平均年径流总量3.97亿m3，P=2%、1%、0.1%的洪峰流量为2080、2500、3250 m3/s，多年平均输沙量为25.7 万t，多年平均含沙量（悬移质）0.539kg/m3，淤沙浮容重0.70.9t/m3，淤沙内摩擦角1215。 表3-2 特 征 水 位 和 流 量 表项 目洪 水 频 率 （P%）0.0512 起调水位(m)647.5647.5647.5 洪峰流量(m3/s)435025002080 最大泄量(m3/s)340025002080 库水位(m)649.79647.5647.5 相应下游水位(m)553.62551.86550.79 1.2.2水文气象及径流条件AAA地区气候属中亚热带湿润气候，温和湿润，雨量充沛。根据AAA气象站实测统计，多年平均气温15.4，极端最高气温40.7，极端最低气温-10.1。多年平均降雨量1986.4mm，多年平均最大风速10.2m/s，设计风速20.4m/s，水库最大吹程1.1km。表3-3 坝 址 水 位 流 量 关 系 表水位(m)539.8540.0541.0542.0543.0544.0545.0546.0547.0流量(m3/s)00.084.4237.6121244403598831水位(m)548549550551552553554555556流量(m3/s)110014101760215025903070360041704790 第二章 工程地质及工程任务和规模2.1地形地质 2.1.1库区工程地质情况岩石点荷载试验综合成果表地层岩石名称风化程度试验件数抗压强度RC（MPa）抗压强度百分比平行层理垂直层理S1ln1泥质粉砂岩新鲜419.137.526.534.053.743.942.9%S1ln2条带状砂岩弱风化127.142.364.0%微风化新鲜1222.360.439.234.7106.277.223.5%57.0%S1lr11条带状砂岩弱风化214.419.517.053.327.0%微风化新鲜726.548.637.476.1119.799.029.1%43.7%S1lr12隐条带粉细砂岩新鲜133.289.637.1%主要结构面力学参数建议值表类 别变形模量E0（GPa）抗 剪 断 强 度fC（MPa）节理面，闭合无充填或充填方石脉（微风化新鲜）0.50.60.050.10层面（微风化新鲜）0.550.60.050.08层间挤压破碎带，夹泥0.200.300.300.350.03F1等断层破碎带，胶结不良0.250.500.300.400.050.082.2 区域及水库地质2.2.1地形地貌 柳月坪坝址距河口10.78km，河谷形态呈“V”形；正常蓄水位647.5m时，谷宽261.0m；河水位为541.5m时，谷宽20.0m；河床覆盖层厚24m。坝址近河山岭高程均在800.00m以上，山体连续完整； 两岸自然边坡坡度一般为4060，但受结构面控制的悬崖峭壁随处可见；左岸发育6条规模大小不一的冲沟，上游峡谷入口处还有一条常年流水的溪沟；右岸因陡崖发育，边坡成台阶状。 2.2.2材料重度及抗震要求 工程场区地震基本烈度小于6度，工程设防烈度6度。混凝土重度 2.4t/m3钢筋混凝土重度 2.5t/m3，淤沙浮重度 0.70.9t/m3。 2.2.3 工程任务和规模 AAA河一级水电站水库为年调节水库，正常蓄水位647.50m，相应库容0.90亿m3，总库容0.99亿m3。电站装机2台，总装机容量30MW。根据中华人民共和国防洪标准（GB50201-94）及水利水电建筑工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的有关规定，本工程属等中型工程。建筑物级别：大坝为2级，泄水建筑物为3级，引水道、厂房为4级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。洪水标准：拦河坝为混凝土拱坝和碾压混凝土重力坝时，大坝及泄水建筑物设计洪水重现期为50年，校核洪水重现期为1000年；拦河坝为混凝土面板堆石坝时，大坝及泄水、放空建筑物设计洪水重现期为100年，校核洪水重现期为2000年；引水道、厂房设计洪水重现期均为50年，校核洪水重现期均为100年。第4章 第三章 坝址、 坝轴线、坝型选择及枢纽布置3.1坝址的选择根据批准的AAA河流域规划成果和河道沿线地形地质条件，工程所在河段大致可分为四段：AAA坡上游河段河谷狭窄，两岸岸坡陡峻，建坝工程量省，但库容损失近3500万m3，该段河床出露地层为奥陶系灰岩，密度较高，岩溶发育，河道左岸下游有一切割较深的溪沟，存在库水向溪沟渗漏的可能性，基础处理工程量大，且受地形条件的制约，施工条件较差，因此，该段河道建坝条件较差；AAA坡至柳月坪峡谷进口，两岸岸坡平缓，河谷过宽，其间分布几条规模较大的冲沟和一方量约240300万m3的变形岩体（阴坡堆积体），地形较为零乱，该河段明显不适合建坝；落山坝下游河段处于正在修建的AAA河二级电站的库区，在该河段建坝，与二级电站水头重叠较多，必将增加坝体工程量；因此唯有柳月坪峡谷进口至落山坝峡谷出口近1400m河段，两岸地形基本对称，河谷狭窄，地质构造相对简单，较适合于建坝，选定为本工程的建坝河段。建坝河段位于鹤峰县北佳镇柳月坪自然村下游。AAA河河道自西向东流入柳月坪峡谷后转为自北向南，再经过一较大的河湾进入落山坝峡谷后，河流流向转为南东向。经过详细的现场查勘，在选定的建坝河段内拟定柳月坪坝址（上坝址）和落山坝坝址（下坝址）作为比选坝址进行坝址比选。柳月坪坝址距河口10.78km，河谷形态呈“V”形；正常蓄水位647.5m时，谷宽261.0m；河水位为541.5m时，谷宽20.0m；河床覆盖层厚24m。坝址近河山岭高程均在800.00m以上，山体连续完整； 两岸自然边坡坡度一般为4060，但受结构面控制的悬崖峭壁随处可见；左岸发育6条规模大小不一的冲沟，上游峡谷入口处还有一条常年流水的溪沟；右岸因陡崖发育，边坡成台阶状。坝址出露地层为龙马溪组和罗惹坪组的条带状砂岩、石英砂岩，岩性坚硬，岩层产状3550/SE3550。河床基岩风化较微弱，弱风化带下限埋深46m，两岸岩体强风化带下限埋深0.834m，弱风化带下限埋深4.253.5m。岩层走向斜交河流，倾向下游偏左岸，为斜向谷。落山坝坝址下距河口10.08km，上距上坝址700m，正常蓄水位647.50m时，谷宽288.0m；河水位为537.00m时，谷宽20.0m；河流相对平顺，河床覆盖层厚35m。两岸自然边坡坡度一般为3550，右岸山体连续完整，左岸发育1条南北向的溪沟，名为老沟，老沟与AAA河之间的山岭顶部高程683.10m。坝址出露地层为罗惹坪组的粉砂岩、泥质粉砂岩，岩性较软弱且具崩解性，岩层产状3550/SE3550。河床基岩风化较微弱，弱风化带下限埋深57m，两岸岩体强风化带下限埋深324m，弱风化带下限埋深535m。岩层走向垂直河流，倾向下游，为横向谷。坝址上游左岸有断层发育，斜穿山岭，库水经断层向邻谷渗漏，需采取相应的工程处理措施。3.1 坝轴线的选择3.1.1坝轴线的选择原则坝址和轴线的选择是根据地形、地质、河流走势等条件综合考虑决定的。就地形而言，坝址一般以选在狭窄河谷处，节省工程量；但对于一个具体的枢纽来说，必须从各个方面综合考虑：是否便于布置泄洪、发电建筑物，是否便于施工导流，技术可行，经济合理等综合衡量。坝址地质条件是水利枢纽设计的重要依据之一，对坝型的选择和枢纽的布置起着决定性作用。坝址最好的地质条件是强度高、透水性小、不易风化、没有构造缺陷的岩基。但理想的天然地基很少，因而在选择坝址时应从实际出发，针对不同的情况采取不同的地基处理方式，来满足工程需要。亦可通过选择不同的坝型或将坝轴线转折以适应地质条件，同时应考虑两岸的地质因素，使库区及两岸边坡有足够的稳定性，以防止因蓄水而引起的滑坡现象。就河势来说，坝址要选在河流顺直段，靠近坝址上、下游河流如有急湾最不利 ，应予避免；枢纽两岸坝肩的山体要较雄厚，并尽可能离上下游两岸的冲沟远一些；水库周缘应没有难处理的缺口。3.1.2 坝轴线的选择 经方案对比，选择如图所示的坝轴线天然河谷较窄，坝顶长度最短。混凝土工程量最省，最为经济。3.2 坝型选择 比较重力坝、拱坝、土石坝三种坝型所要求的地形地质条件和各自的优缺点如下：重力坝对地形、地质条件适应性强，对地质条件的要求也较拱坝低。重力坝枢纽泄洪问题容易解决，重力坝可以做成坝身溢流，也可以在坝内不同高程设置泄水孔，不需另设溢洪道或泄水隧洞，枢纽布置紧凑。重力坝还具有施工导流方便、坝体应力较低、安全可靠等优点。拱坝对地形地质条件要求比较高，从本次设计的地质地形条件来看，修建拱坝的难度是很大的，因此不予考虑。 土石坝主要优点是可以就地就近取材，节省大量水泥、木材和钢材，减少工地的外线运输量，能适应各种不同的地形、地质和气候条件。缺点是土石坝为布置泄洪和施工导流所需的工程量大、造价较高，且对于防渗材料的选择，造价也较高。通过上述比较，我认为选择重力坝比较适合，因此我选择的是混凝土重力坝。3.3枢纽布置3.3.1布置原则：根据坝址的建坝条件，枢纽布置主要考虑以下原则：（1）应积极稳妥地采用先进技术，尽量减少工程量，节省工程投资，以便加快施工进度，缩短施工工期，争取提前发电。（2）在枢纽布置时，引水系统应优先考虑坝式进水口，做到管理运行方便，缩短引水隧洞长度，尽可能不设调压井，厂房尽可能布置在完整的基岩上，特别要注意厂后边坡的稳定。3.3.2枢纽的总体布置拦河坝在水利枢纽中占主要地位。在确定枢纽工程位置时，一般先确定建坝河段，再进一步确定坝轴线，同时还要考虑拟采用的坝型和枢纽中建筑物的总体布置，合理解决综合利用要求。一般地，泄洪建筑物和电站厂房应尽量布置在主河床位置。供水建筑物位于岸坡。(一)溢流坝的布置。溢流坝的位置应使下泄洪水、排冰时能与下游平顺连接不致冲淘坝基和其他建筑物的基础，其流态和冲淤不致影响其他建筑物的使用。(二)泄水孔的布置。泄水孔一般设在河床部位的坝段内，进口高程、孔数、尺寸、形式应根据主要用途来选择。狭窄河谷泄水孔宜与溢流坝段相结合，宽敞河谷二者可分开；排沙孔应尽量靠近发电进水口，船闸等需要排沙的部位。 (三)非溢流坝的布置。非溢流坝一般布置在河岸部分并与岸坡相连，非溢流坝与溢流坝或其他建筑物相连处，常用边墙、导墙隔开。连接处尽量使迎水面在同一平面上，以免部分建筑物受侧向水压力作用改变坝体的应力。在宽阔河道上以及岸坡覆盖层、风化层极深时，非溢流坝段也可采用土石坝。3.3.3布置方案（一）、方案拟订1、坝型：常态混凝土重力坝2、厂房型式：本坝址因泄洪流量大，要求尽可能加宽溢流前缘，减少单宽流量以便妥善解决消能防冲问题，所以不宜采用坝后厂房，在左岸布置地下或窑洞式厂房是可能的，但洞挖工程量大，施工较复杂，进度较慢，应力求简单、易行，所以不宜采用。由此，厂房只能布置成左右岸引水式地面厂房。3、方案：方案一：混凝土重力坝左岸引水式厂房；方案二：混凝土重力坝右岸引水式厂房；（二）、方案比较引水道与厂房布置方案一：厂房的位置较开阔，地势平缓， 便于施工开挖和水电站各设施的布置，只是尾水管水流与下游河道有一定的夹角，需要做好下游的消能防冲措施。方案二：右岸地势陡峭，不便于厂房的布置，同时需要较大的土石方开挖，于枢纽的总体布置和施工预算不利。综上比较，方案一明显优于方案二。即采用混凝土重力坝、右岸引水式地面厂房的布置方案。第4章 第四章 工程布置及建筑物4.1 非溢流坝段设计4.1.1 坝体断面设计（1） 基本资料 设计洪水位 ( p=2%) 上游：647.5 下游：551.86 校核洪水位 （p=0.1%） 上游：648.75下游：552.81 正常蓄水位 上游：647.5下游：542.02 死水位：595 混凝土容重：24 KN/m3 坝前淤沙高程：565.0 m 泥沙浮容重：7.8 KN/m3 泥沙内摩擦角：13O 混凝土与基岩间抗剪断参数值： f = 0.6c = 80 坝体混凝土：C10 多年平均最大风速为：v 0 = 10.2 m/s 吹程 D = 1100 m 扬压力系数：0.254.1.2确定坝顶高程1、超高值的计算（1）基本公式坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶高程应高于波浪顶高程，其与设计洪水位或校核洪水位的高差，可由式（2.1）计算，应选择两者中防浪墙较高者作为选定高程。 （2.1）式中防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差； 累计频率为1%的波浪高度； 波浪中心线至设计洪水位或校和洪水位的高差； 安全超高 ，按下表采用表21 安全超高值 安全级别运用情况（1级）（2级）（3级）设计洪水位校核洪水位0.70.50.50.40.40.3对于hl%和hz的计算采用官厅公式计算： ， （ 吹程，;波长，;）在计算和时，设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。计算风速在水库正常蓄水位和设计洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速的1.52.0倍，校核洪水位时宜采用相应洪水期多年平均最大风速，见下表表2-2 计算风速计算情况库水位(m)吹程(km)最大风速(m/s)计算风速(m/s)正常情况647.51.110.220.4设计情况647.501.110.215.3校核情况648.751.110.210.2坝顶高程或坝顶上游防浪墙顶高程按下式计算：坝顶高程=正常蓄水位+坝顶高程=设计洪水位+坝顶高程=校核洪水位+式中，、分别为计算的坝顶（或防浪墙顶）据设计洪水位和校核洪水位的高度。由于正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水在计算坝顶超出静水位h时，所采用的风速计算值及安全超高值不一样，所以在决定坝顶高程时，应按正常蓄水位、设计洪水情况（持久状况）和校核洪水情况（偶然状况）分别求出坝顶高程，但坝顶高程应高于校核水位。（1）正常蓄水位时计算风速采用50年一遇的风速，取为多年平均最大风速的1.52.0倍，吹程，可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离，即： 风速v=20.4m/s，吹程D=1.1km。各波浪要素计算如下：波高hl =0.016620.45/4 1.11/3 =0.74 （官厅公式）由于,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为h1%=1.24h5% =1.240.74=0.92m 波长L1 =10.4(h1)0.8=10.40.740.8=8.2 （官厅公式） = 0.33 （官厅公式）则h=h1%+hz+hc=0.92+0.33+0.5=1.75（2）设计洪水位时计算风速采用50年一遇的风速，取为多年平均最大风速的1.52.0倍，吹程，可取坝前沿水库到对岸水面的最大直线距离，即： 风速v=15.3m/s，吹程D=1.1km。各波浪要素计算如下：波高hl =0.016615.35/4 1.11/3 =0.52 （官厅公式）由于,则为累计频率5%的波高，根据换算累计频率为1%的波高为h1%=1.24h5% =1.240.52=0.64m 波L1 =10.4(h1)0.8=10.40.520.8=0.52 （官厅公式） = 0.21 （官厅公式）则h=h1%+hz+hc=0.74+0.21+0.5=1.35（3）校核洪水位时计算校核情况采用多年平均最高风速，即：v=10.2m/s, 吹程D=1.1km。各波浪要素计算如下：hl =0.016610.25/4 1.11/3 =0.31 （官厅公式）h1%=1.24h5% =1.240.31=0.38mL1 =10.4(h1)0.8=10.40.310.8=4.07 （官厅公式） = 0.11 （官厅公式）h=h1%+hz+hc=0.38+0.11+0.4=0.892、坝顶高程计算根据以上两种水位时计算结果，得出两种状况下坝顶高程。（1） 正常蓄水位时的坝顶高程： 坝顶=正常蓄水位+ =3647.5+1.75=649.25m（2） 设计洪水位时的坝顶高程： 坝顶=设计洪水位+ =647.5+1.35=648.85m（3）校核洪水位时的坝顶高程： 坝顶=校核洪水位+=648.75+0.89=649.64坝基高程为520，则坝高：649.64-520=129.64m。坝顶宽度： 考虑交通要求，取13m。3、坝体断面设计上游坝坡做成折坡，折坡点位于坝高1/3处（即高程570处），在此上坝坡铅直，在此以下，坝坡坡率n取为0.2，下游坝坡坡率m取0.8。计算过程详见计算书,成果列于下表：表4-2-3 计算情况（m）hz（m）hc（m）h（m）坝顶高程（m）正常情况0.920.330.51.75649.25设计情况0.640.210.51.35648.85校核情况 0.380.110.40.89649.64 计算结果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，取坝顶高程649.64，将超高置于坝顶以上，坝顶上游再设实体防浪墙。4.1.3坝顶宽度的拟订 为了适应运用和施工的需要，坝顶必须有一定的宽度。一般地，坝顶宽度取最大坝高的8 %10%，且不小于2m。综合考虑以上因素,坝顶宽度B=13m。4.1.4坝坡的拟订考虑坝体利用部分水重增加其抗滑稳定，根据工程实践，上游边坡系数n=0.2，下游边坡系数m=0.8。4.1.5上、下游起坡点位置的确定上游起坡点位置应结合应力控制标准和发电引水管、泄水孔等建筑物的进口高程来定，初拟上游起坡点高程为570m，下游起坡点的位置根据坝的实用剖面形式、坝顶宽度，结合坝的基本剖面得到T=122.7m4.2剖面设计n=0.2,m=0.8,B=122.7m 初选剖面尺寸如图所示:4.3重力坝非溢流坝段主要荷载及计算4.3.11.重力坝承受的荷载和作用主要有：自重；水荷载；扬压力；波浪压力；泥沙压力等。荷载组合可分为基本组合与特殊组合两类。基本组合属于设计情况或正常情况，由同时出现的基本荷载组成。特殊组合属校核情况或非常情况，由同时出现的基本荷载和一种或几种特殊荷载组成。设计时应从这两类组合中选择几种最不利的、起控制作用的组合情况进行计算，使之满足规范中规定的要求。表2-2 正常洪水位时的各项参数上游水深H1下游水深H2上下游水位差H上游坝坡坡率n下游坝坡坡率m坝底宽度B扬压力折减系数128.75m22.2m107.62m0.20.8122.710.251、 荷载组合计算： 1） 、坝体自重: 混凝土的重度实用剖面面积正常蓄水位 2905840.97(KN) W1=24129.6413=40447.68 KN W2=24124.6499.711/2=149137.24 KN W3=2450101/2=6000 KN校核洪水位2905840.97(KN) W1=24129.6413=40447.68 KN W2=24124.6499.711/2=149137.24 KN W3=2450101/2=6000 KN 2)、静水压力 正常蓄水位 上游水平静水压力：1/210(647.50-520)2=81281.25(KN) 垂直静水压力：W1=水重度水体体积 =10(647.5-570) 500.2=7750(KN) W2=水重度水体体积 =1/2500.25010=2500 下游水平静水压力：1/210(542.02-520)2=2424.04(KN) 垂直静水压力：W3=水重度水体体积 =1/21022.020.822.02=1939.52(KN) 校核水位上游水平静水压力：1/210(648.75-520)2=8288.18(KN) 垂直静水压力：W1=水重度水体体积 =10(648.75-570) 500.2=7875(KN) W2=水重度水体体积 =1/2500.25010=2500 下游水平静水压力：1/210(552.81-520)2=5382.48(KN) 垂直静水压力：W3=水重度水体体积 =1/21032.810.832.81=4305.98(KN)3）、扬压力：正常蓄水位50866.84KN .H2.B1m=1022.02 122.711=27021.18 KN.1/2H.(B-C) 1.2 =101/20.25（122.71-6）（647.5-542.02） 1.2=18307.95 KN.C.H1.2=1060.25(647.5-542.02)1.2=2215.08 KN.1/2.C.H(1-)1.2=101/26(647.5-542.02)(1-0.25) =3322.62 KN校核水位61950.77KN .H2.B1m=1032.81 122.711= 40261.81KN.1/2H.(B-C) 1.2 =101/20.25（122.71-6）（648.75-552.81）1.2=16652.11 KN.C.H1.2=1060.25(648.75-552.81)1.2=2014.74 KN.1/2.C.H(1-)1.2=101/26(648.75-552.81)(1-0.25) =3022.11 KN4）、淤沙压力： 坝前泥沙淤高程（运行50年）: hs=565.0m淤沙的容重: 淤沙的内摩擦角: 13正常蓄水位 则水平方向淤沙压力: =1/27.8(565-520)2tan2(450-14/2)1.2=5996.27KN竖直方向淤沙压力： WS=sb.淤沙体积.1.2 =7.8450.8451/21.2=1895.40校核水位则水平方向淤沙压力: =1/27.8(565-520)2tan2(450-14/2)1.2=5996.27KN竖直方向淤沙压力： WS=sb.淤沙体积.1.2 =7.8450.8451/21.2=1895.405)、浪压力：当HHcr 属于临界水深，所以浪压力按深水波计算。正常水位浪压力：P大K=.1/2.Lm/2.(Lm/2+hz+h1)1.2 =101/28.2/2(8.2/2+0.21+0.74）1.2=124.32 KN P小k=.1/2.Lm/2.Lm/21.2 =108.2/28.2/21.2=100.85KN P浪=P大k-P小k=121.84-98.83=23.47 KN校核水位 P大K=.1/2.Lm/2.(Lm/2+hz+h1)1.2 =101/24.1/2(4.1/2+0.07+0.31）1.2=29.97 KN P小k=.1/2.Lm/2.Lm/21.2 =104.1/24.1/21.2=25.21KN P浪=P大k-P小k=29.97-25.12=4.85 KN 2.计算截面上的弯矩1） 坝体自重弯矩正常矩形=G1.B/2-（50+h/2)=40447.6844.86= 1814321.13KN.m 大三角形=G2.(T/2-2/3h2.m)=149137.245.12 =763582.67 KN.m 小三角形=G3.（T/2-2/3h.n) =600054.69 =328136.00 KN.m 校核矩形=G1.B/2-（50+h/2)=40447.6844.86= 1814321.13KN.m 大三角形=G2.(T/2-2/3h2.m)=149137.245.12 =763582.67 KN.m 小三角形=G3.（T/2-2/3h.n) =600054.69 =328136.00 KN.m 静水压力弯矩正常 2)上游静水压力弯矩竖直方向（水体自重）矩形=W水1.（T/2-1/2h.n)=775053.36=413540KN.m 三角形=W水2.（T/2-1/3h.n)=250058.02 =145056.67KN.m 水平方向（上游静水压力）MP1=P1.1/3H1 =81281.2542.50 =3454453.13KN.m 3） 下游静水压力弯矩 竖直方向（水体自重） M=W水3.（T/2.-1/3H2.m) =1939.5255.48=107612.42KN.m 水平方向（静水压力） MP2=P2.1/3H2=2424.47.34=17795.11KN.m 校核 2)上游静水压力弯矩竖直方向（水体自重）矩形=W水1.（T/2-1/2h.n)=787553.36=443803.50KN.m 三角形=W水2.（T/2-1/3h.n)=250058.02 =145056.67KN.m 水平方向（上游静水压力）MP1=P1.1/3H1 =82882.8142.91 =3557054.4KN.m 3） 下游静水压力弯矩 竖直方向（水体自重） M=W水3.（T/2.-1/3H2.m) =4305.9852.61=226523.49KN.m 水平方向（静水压力） MP2=P2.1/3H2=5382.4810.94=58866.40KN.m 4） 淤沙压力弯矩正常竖直方向（淤沙自重） MS=WS.(T/2-1/3hs.n) =1859.459.49 =110607.96 KN.m 水平方向 MS=Ps.1/3hs =5996.0715 =89944.07 KN.m 校核竖直方向（淤沙自重） MS=WS.(T/2-1/3hs.n) =1859.459.49 =110607.96 KN.m 水平方向 MS=Ps.1/3hs =5996.0715 =89944.07 KN.m 5） 浪压力弯矩正常M大=P大.(H1+hz+h1%)-2/3(Lm/2+hz+h1%) =124.32126.34 =15706.55 KN.m M小=P小.（H1-2/3.Lm/2) =100.85126.01 =12708.55 KN.m Mc=M大-M小 =2998KN.m校核M大=P大.(H1+hz+h1%)-2/3(Lm/2+hz+h1%) =29.97127.53 =3821.98 KN.m M小=P小.（H1-2/3.Lm/2) =25.21127.39 =3211.59 KN.m Mc=M大-M小 =2998KN.m6) 扬压力弯矩正常Mu1 =u1.(T/2-T/2) =27021.180 =0 KN.mMu2 =U2.(T/2-C - T-C/3) =18307.9515.79 =288997.14KN.m Mu3 =U3.(T/2-C/2) =2215.0857.87 =128155.67 KN.m Mu4 =U4.(T/2-C/3) =3322.6259.02 =196109.89KN.m 校核Mu1 =u1.(T/2-T/2) =40261.810 =0 KN.mMu2 =U2.(T/2-C - T-C/3) =16652.1115.79 =262859.17KN.m Mu3 =U3.(T/2-C/2) =2014.7457.87 =116564.80KN.m Mu4 =U4.(T/2-C/3) =3022.1159.02 =178372.99KN.m 4.3.2抗滑稳定性极限状态（一）校核洪水位基本组合时抗滑稳定性极限状态 非溢流坝段坝基面荷载计算表名称符号垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)对基础中心力矩(KN*m)分项系数逆时针+顺时针-自重G140447.6844.861814321.131.0 自重G2149137.24 5.12 763383.841.0 自重G36000.0054.69328136.001.0 上游水平水压力P181281.2542.50 3454453.131.0 下游水平水压力P22424.407.3417795.111.0 上游垂直水压力W1775056.36436759.00 1.0 上游垂直水压力W2 2500.0058.02 145056.67 1.0 下游垂直水压力W31939.52 55.48 107612.421.0 浮托力U127021.180.00 0.0 1.0 渗透压力U218307.95 15.79 288997.141.2 渗透压力U32215.08 57.86128155.67 1.2 渗透压力U43362.00 59.02 198433.91 1.2 浪压力P浪124.32126.3415706.55100.85126.0112708.55水平淤砂压力PSH5996.27 15 89944.07 1.2 垂直淤砂压力PSV1895.0459.49 110607.96 1.2 P=-84876.60 W=158803.01 M=-652181.25因为结构安全级别为2级，则结构重要性系数1.0，设计状况系数1.0 结构系数: 1.2 作用效应函数: S（）=P=P1-P2+P大-P小+Ps =84876.60 KN抗力函数: =0.6158803.01+80122.71 = 105098.61KN 则 1.01.084876.60=84876.60 KN 1/1.2105098.61=87582.17KN 所以 经过计算可知，该重力坝在校核洪水位情况下坝基面的抗滑稳定性满足要求。2）、坝趾抗压强度极限状态 因为结构安全级别为2级，则结构重要性系数0.9，设计状况系数 1.0 结构系数 1.8 作用效应函数: =2548.57MPa选用混凝土，抗压强度性能分项系数为1.5，则设计值为：坝址抗力强度值：则 =2548.57(MPa) 所以 经计算，该重力坝在校核洪水位情况下坝趾抗压强度满足要求。