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摘 要A江水利枢纽同时兼有防洪，发电，灌溉，渔业等综合作用，水库正常蓄水位185.0m，设计洪水位188.65m，校核洪水位190.73m，汛前限制水位182m，死水位164m，尾水位103.5m。水库死库容4.80亿m3，总库容10.81亿m3。A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物，主副厂房，泄水建筑物，过木筏道等。挡水建筑物是一变圆心变外半径的双曲拱坝，坝顶弧长310m，最大坝高101.21m，坝底厚25.688m，坝顶宽8.33m。泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔口宽8.5m，高8m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高7.5m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房高程为175m，中孔启闭机房高程为160m。泄槽支撑结构采用框架式结构。坎顶高程为119m,浅孔反弧半径为30m,中孔反弧半径为50m。泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角=20o,导墙厚度为0.5m, 浅孔导墙高度为7m,中孔导墙高度为8.5m。坝后式厂房装有4台5万kw的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长66m，宽10m，安装场长21m，宽18m。压力管道的直径为4.5m，进水口底高程为152.3m。发电机层高程为114.8m，厂房顶高程130.5 m，尾水管底高程为90.8m。为防止坝基渗漏，在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆，并且为了减少坝基的扬压力，在灌浆帷幕之后设置排水孔。为了防止混凝土产生裂缝，拱坝坝体设置横缝，横缝面上需设置键槽，以咬合加固，增强坝体的抗剪能力。当底宽在4050m以上的拱坝，才考虑设置纵横缝，而本设计中，拱坝坝底宽为26m，小于40m，故可不设置纵缝。Abstract Ajiang hydrocomplex play parts in flood control,water power,irrigation,water conservancy related fisheries,and so on.The reservoir normal water level is 183.5m,design flood level is 186.8m,maximum flood level is 189.68m,flood control level is 182m,dead water level is 164m,and tailwater level of hydropower station is 103.5m.The dead reservoir capacity is 480,000,000m3,and the total reservoir capacity is 1,081,000,000 m3. The hydraulic engineering grade is Grade I. The hydroproject is consist of water retaining structure,power house,auxiliary room,sluice structure,raft sluice,and so on. The water retaining structure is a double curvature arch dam.The length of the axis of crest dam is about 310m.Maximum height of the dam is 101.21m,the thickness of the bottom of the dam is 25.688m,and the width of the top of the dam is 8.33m. The release structure is comprised of 2 mid-level outlet and 2 short-level outlet.The width of the mid-level outlet is 7.5m,and the height is 7.5m;the width of the short-level outlet is 8.5m,and the height is 8m.The upstream and the downstream side of every outlet are a bulkhead gate and a operating gate which is a radial gate.There is a room where a gate hoist is put above every service gate.The two rooms which are above the mid-level outlet service gate are at an elevation of 160 metres,and the other two rooms are at an elevation of 175 metres.The intake of the mid-level outlet is at an elevation of 135 metres,and the intake of the short-level outlet is at an elevation of 164 metres. The type of the power house is at damtoe.The dimensions of the power house and the auxiliary room are 81m18m and 66m10m.The generator floor is at an elevation of 114.8 metres,and the bottom of the draft tube is at an elevation of 90.8 metres,and the intake of hydropower station is at an elevation of 152.3 metres. In case of leakage of the dam foundation,there is grouting curtain at the base of the dam,behind which there are drainage holes which decrease the uplift pressure of the dam foundation. In radial directions there are transverse joints in which there are keys,and because the thickness of the bottom of the dam is smaller than 4050 metres,there is no longitudinal joint.目录摘 要- 2 -ABSTRACT- 3 -第一章综合说明- 4 -1.1概述- 4 -1.2工程特性表- 5 -第二章设计资料- 7 -2.1枢纽任务- 7 -2.2基本资料- 7 -第三章枢纽主要建筑物的型式与总体布置- 12 -3.1工程等级及技术规范设计标准- 12 -3.2调洪演算及设计基本数据- 12 -3.3枢纽组成建筑物- 14 -3.4坝型选择- 15 -3.5泄水建筑物型式选择- 17 -3.6厂房及引水系统布置- 17 -3.7枢纽总体布置- 17 -第四章拱坝设计- 18 -4.1拱坝型式及布置- 18 -4.2荷载及其组合- 20 -4.3计算原理和计算步骤- 22 -4.4应力强度分析(电算,手算)- 22 -4.5坝肩稳定验算- 26 -第五章泄水建筑物设计- 29 -5.1泄水建筑物组成与布置- 29 -5.2泄槽设计- 29 -5.3消能与防冲- 30 -5.4泄水孔口应力及配筋- 31 -第六章坝体细部构造及地基处理- 33 -6.1坝体构造与细部结构设计- 33 -6.2坝基处理- 34 -结语- 37 -附录以及参考文献- 38 -- 1 -河海大学毕业设计计算书浅中孔泄洪薄拱坝设计专业年级 05 水工 2 班学 号 05021215姓 名 曾 红指导老师 包 腾 飞- 2 -目录第一章 调洪演算.- 4 -1.1 调洪演算的原理.- 4 -1.2 泄洪方案的选择.- 4 -1.2.1 对以下三种方案进行调洪演算：.- 4 -1.2.2 对三种方案进行比较.- 7 -1.2.3 对第二种方案计算坝顶高程.- 8 -1.2.4 方案二结论.- 9 -第二章 大坝工程量比较.- 10 -2.1 大坝剖面设计计算.- 10 -2.1.1 混凝土重力坝.- 10 -图 1-1 重力坝剖面图.- 11 -第三章 第一建筑物大坝的设计计算.- 15 -3.1 拱坝的剖面设计以及拱坝的布置以及工程量的比较.- 15 -3.1.1 坝型选择双曲拱坝.- 15 -3.1.2 拱坝的尺寸.- 15 -3.1.3 工程量的计算与比较.- 17 -3.2 荷载组合.- 18 -3.3 拱坝的应力计算.- 18 -3.3.1 对荷载组合，使用 FORTRAN 程序进行电算.- 18 -3.3.2 对荷载组合进行手算.- 21 -3.4 坝肩稳定验算.- 31 -3.4.1 计算原理.- 31 -3.4.2 验算工况.- 33 -3.4.3 验算步骤.- 33 -第四章 泄水建筑物的设计.- 37 -4.1 泄水建筑物的型式尺寸.- 37 -4.2 坝身进水口设计.- 37 -4.2.1 管径的计算.- 37 -4.2.2 进水口的高程.- 37 -4.3 泄槽设计计算.- 38 -4.3.1 坎顶高程.- 38 - 3 -4.3.2 坎上水深 hc .- 38 -4.3.3 反弧半径 R.- 38 -4.3.4 坡度（直线段）：.- 39 -4.3.5 挑射角 =20o.- 39 -4.4 导墙设计.- 39 -4.5 消能防冲计算.- 40 -4.5.1 水舌挑距.- 40 -4.5.2 冲刷坑深度.- 40 -4.5.3 消能率计算.- 41 -参考文献.- 43 - 4 -第一章 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 中孔方案一：4 表孔+2 中孔表孔: 堰顶高程 179m，孔宽 12m （1-1）3212QmBgHm=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 （1-2）202aQBgH 闸门开度 a=7.5m, 孔口宽度 B=27.5=15m, （1-3）00.960.227aH- 5 -表 1-1 四表两中水位182186190194水头371115表孔泄流量530.290511890.0753723.245928.828中孔 U0.92723710.92973330.9318760.933736中孔泄流量3003.31223133.11873257.7763377.85总泄流量3533.60275023.19376981.0169306.678起调流量 3533.6m3/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：1801821841861881901921941960200040006000800010000水位流量曲线设计曲线焦点校核曲线焦点2最大泄洪流量:：设计 6320 m3/s 校核 7250m3/s最高水位： 设计 188.35m 校核 190.55m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 102aQBgH （1-4）00.960.227aH其中：a=8m , B=8.52=17m中孔:：进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.5 米, 高 7.5 米 202aQBgH00.960.227aH其中：a=7.5m, B=7.52=15m表 1-2 2 浅+2 中- 6 -水位182186190194中孔水头48.552.556.560.5中孔 u0.9272371130.9297333330.9318761060.933735537中孔泄流量3001.7810413131.5214313256.1153376.128049浅孔水头24283236浅孔 u0.8843333330.8951428570.903250.909555556浅空泄流量2609.8168212953.3810733278.0195173587.523691总泄流量5949.5978636422.9025046872.1345177301.65174起调流量 5949.6m3/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：180182184186188190192194196020004000600080001000012000水位流量库容水位焦点1校核水位流量焦点2最大泄洪流量:：设计 6300 m3/s 校核 7380m3/s最高水位:： 设计 188.65m 校核 190.73m方案三： 4 中孔中孔:：进口高程 135 米, 出口高程 130 米, 孔口宽 7.0 米, 高 7.0 米 202aQBgH00.960.227aHa=7.0 米，B=74=28 米表 1-3 4 中孔水位182186190194水头48.552.556.560.5u0.9272371130.9297333330.9318761060.933736流量5606.182725848.4883136081.1816056305.32- 7 -总流量5944.182726186.4883136419.1816056643.32起调流量 5944.2m3/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：180182184186188190192194196020004000600080001000012000水位流量曲线设计曲线焦点校核曲线焦点2最大泄洪流量:：设计 6300 m3/s 校核 6450 m3/s最高水位:： 设计 187.18m 校核 190.17m1.2.2 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相对较小，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。1.2.3 对第二种方案计算坝顶高程设计水位：188.65m，对应下泄流量：6300 m3/s校核水位：190.73m，对应下泄流量：7380 m3/s水库总库容大于 10108m3，属于大(1)型一等，主要建筑物 1 级。坝顶超出水库静水位的高度h 为： （1-5）1%2zchhhh 其中：2h1%为波浪高度 hz为波浪中心线高出静水位的高度：- 8 - （1-6）21%2zmmhHhcthLLhc安全超高正常情况下: Vf =1.5V=121.5=20m/s D=4000m=9.814000/202=98.1 为累计频率 5%的波高20gDV读表由 P(1%)和 P(5%)关系可得：h1%=1.38183m由 （1-7）112.153.75022000.331()mgLgDVVV得：Lm=11.38m 带入： （1-8）21%2zmmhHhcthLL得 hz =0.52686mhc=0.7m则：=21.38183+0.52686+0.7=3.99m （1-9）1%2zchhhh 坝顶高程=188.65+3.99=192.64m校核情况下:Vf =12m/s=9.814000/122=272.5 为累计频率 10%的波高20gDV读表由 P(1%)和 P(10%)关系可得：h1%=0.832112m由 112.153.75022000.331()mgLgDVVV得：Lm=6.8232m 带入： 得 hz =0.31864m21%2zmmhHhcthLLhc=0.5m则：=20.832112+0.31864+0.5=2.483m1%2zchhhh 坝顶高程=190.73+2.483=193.213m比较可知：坝顶高程取 193.21m，坝高为：193.21-92=101.21m- 9 -1.2.4 方案二结论方案二即泄水建筑物采用 2 浅孔+2 中孔时所需坝顶高程相对较小，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 7.5m，高 7.5m，进口底高程为 135m，出口底高程为 130m，设计洪水时，下泄流量 6300 m3/s，校核洪水时，下泄流量 7380m3/s，略小于允许下泄流量，设计洪水位为188.65m，校核洪水位为 190.73m，由此计算得到的坝顶高程为 193.21m，最大坝高为 101.21m。第二章 大坝工程量比较2.1 大坝剖面设计计算2.1.1 混凝土重力坝坝前最大水深：H=188.65-92=96.65m最大坝高为：193.21-92=101.21m1基本剖面按应力条件确定坝底最小宽度- 10 - （2-1）10()cHBrr 式中 c=24kN/m3 0=10kN/m3 扬压力折减系数 1取 0.25则 B=96.65/(24/10-0.25) 1/2=65.915m 按稳定条件确定坝底最小宽度 （2-2）10()cKHBrfr式中 K=1.10 f=0.7 =0 1=0.25 则 B=1.196.65/0.7(24/10+0-0.25)=70.64m综合，取坝底最小宽度 B=70.64m2实用剖面坝顶宽度：取坝高的 810%，即（810%）101.21=(8.110.1)m,取为 10m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,取为 54m则折坡上部分宽 B1=0.254=10.8m B2=(190.73-92)0.8+10=78.98mB=B1+B2=10.8+78.98=89.78m图 1-1 重力坝剖面图3排水位置设计洪水最大下泄流量为 6300m3/s，则 Z下=113.8m，水头 H=188.65- 11 -113.8=74.85m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）74.85=(3.74257.485)m,取为 10m。4荷载计算计算表格如下：设计水位时：表 2-1 设计水位荷载计算荷载计算(设计水位 188.65)弯矩(*105)坝体自重标准值距坝底中心顺时针逆时针W= W1+ W2+ W3102666.5510.21310.485水压力垂直水压力 W水上7522.240.193.023 W水下1900.9639.0770.74293水平水压力 P上=1/20H上246706.1132.216715.047 P下=1/20H下22376.27.26670.17267扬压力U119572.040U27464.428.29670.6193U31871.2539.890.74644- 12 -U42806.87541.5571.16645U= U1+ U2+ U3+ U4浪压力H=96.65Lm/2=5.69 则 PL=1/4Lmr(h1%+hz)54.3忽略忽略泥沙压力 垂直泥沙压力Pn=1/22320.158.5 kN/m337.2忽略 水平泥沙压力Ph=1/2nhn2tg2(45o-n/2)式中 n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o Ph=1/28.5232tg2(45o-10o/2) kN/m1582.977.6666670.1214S(*)=Pr46294.624R(*)=fRWr+CrAr62396.965比较 S(*)和 R(*)（乘以系数）S(*)0Wr/Ar+MrTr/Jr522.63结论：应力和稳定满足条件。校核水位时：表 2-2 校核水位荷载计算荷载计算(校核水位193.21)弯矩(*105)- 13 -坝体自重标准值距坝底中心顺时针逆时针W= W1+ W2+ W3102666.5510.21310.485水压力垂直水压力 W水上8014.6840.193.2211 W水下211638.7570.82水平水压力 P上=1/20H上251217.3233.73717.2792 P下=1/20H下226457.66670.2028扬压力U120649.40U27799.58.29670.647U31955.2539.890.77995U42932.87541.5571.2188U= U1+ U2+ U3+ U4浪压力H=96.65Lm/2=5.69 则 PL=1/4Lmr(h1%+hz)19.6295忽略忽略泥沙压力 垂直泥沙压力Pn=1/22320.158.5 kN/m337.2忽略 水平泥沙压力Ph=1/2nhn2tg2(45o-n/2)式中 n=8.5kN/m3 hn=115-92=23m n =10o Ph=1/28.5232tg2(45o1582.977.6666670.1214- 14 -10o/2) kN/mS(*)=Pr48801.85R(*)=fRWr+CrAr64387.94比较 S(*)和 R(*)（乘以系数）S(*)0Wr/Ar+MrTr/Jr348.094结论：应力和稳定满足条件。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以及工程量的比较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*(101.21+2.4*305)=8.33m- 15 - 取 Tc=8.33m坝底的厚度 TB （3-2） 14()BaK bb HT 式中 K=0.0035b1,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=305m b4=170m； H=101.21ma=6.55kn/m3 TB=0.0035(305+170) 101.21/6.55=25.69m上游面的曲线采用二次抛物线 （3-2）212yyzxxHH 式中 1=0.60.65 2=0.30.6112x2x22B1xT /(21)取 1=0.62 2=0.3 则x2=32.1125 x1=39.8195上游面的曲线方程为 z=0.003135y2-0.3934y(4)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 =8.33+(25.69.0-8.33)/101.21yi （3-3）cBciiTTT T yH表格计算如下：表 3-1 拱圈曲线计算高程yZ 上Z 下各层拱厚- 16 -193.21008.338.3316825.21-7.925734.72810712.6538414350.21-11.85055.09114916.9416511875.21-11.85689.37266521.2294792101.21-7.7066417.9821625.688890100110120130140150160170180190200-20-1001020上游线下游线3.1.3 工程量的计算与比较1重力坝工程量的计算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 （3-4）第块- 17 - V=54/6225334.94+(0.2+0.873)54+78334.94+2(0.2+0.8)54= 478154m3第块 V=24.15/6256310+(0+0.8)24.15+223310+2(0+0.8)24.15= 110238.1m3第块 V=15.43/6302310+(0+0)15.43+256310+2(0+0)15.43=41935.7m3重力坝工程量:V1= V+ V+ V=630327.8 m3 。2拱坝工程量的计算表 3-2 拱坝工程量计算拱坝工程量计算截面内弧外弧圆心角面积 体积1183.853192.12971072904.264第 1 部分82052.982153.114165.76681043659.974第 2 部分95589.193119.9237136.87691053987.161第 3 部分94810.49482.81998104.04441043597.678第 4 部分70777.23541.3992367.07112852064.5总体积343229.93工程量比较拱坝的工程量仅为重力坝的 343229.9/630327.8=54.45%，可以节约大量材料，故本设计采用拱坝设计方案。3.2 荷载组合正常水位+温降设计水位+温升校核水位+温升正常水位+温降+地震- 18 -3.3 拱坝的应力计算3.3.1 对荷载组合，使用 FORTRAN 程序进行电算1正常水位+温降Arch.dat 数据如下：5.20,-47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,8.21,78.21,39.8195,32.11250,25.21,50.21,75.21,101.2145,45,45,45,45150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.18008458.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131电算结果如下： 241.78 142.99 104.79 285.85 .00 .00 .00 .00 285.97 99.73 38.10 238.58 58.77 52.53 -13.43 115.36 287.20 42.27 -19.33 199.25 72.39 131.23 14.08 168.85 226.16 -48.46 -85.21 123.11 26.65 249.80 130.82 120.17 104.85 -70.84 -35.48 52.36 -44.40 377.51 330.73 -34.26 .045265 .000333 .00 -8.05 8.05 .00 .036629 .000397 17.00 1.21 14.74 1.04 .025713 .000475 42.00 16.88 22.11 3.00 .013274 .000420 67.00 33.77 24.78 8.45 .003208 .000177 106.76 46.98 37.06 22.72 1608.32 .00 571.11 1616.47 -17.44 -1046.68 2469.53 .00 2482.85 2509.91 -94.33 -4381.51 2875.88 .00 5843.50 2988.80 -263.21 -9739.32 2069.71 .00 10252.89 2297.23 -630.86 -15412.30 753.04 .00 9380.85 1057.91 -1067.24 -9521.362设计水位+温升Arch.dat 数据如下：5.20,47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,4.56,78.21,39.8195,32.11250,25.21,50.21,75.21,101.2145,45,45,45,45- 19 -150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.18008458.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131电算结果如下： 290.44 220.01 192.78 321.86 .00 .00 .00 .00 306.64 163.57 116.22 268.02 86.04 26.98 -13.43 115.36 299.43 102.10 52.48 226.46 104.29 101.62 14.08 168.85 238.26 13.24 -16.88 152.23 60.64 216.54 130.82 120.17 130.33 -26.08 5.40 81.61 25.09 298.77 330.73 -34.26 .032413 .000151 .00 -10.59 10.59 .00 .028285 .000243 20.65 2.41 17.57 .67 .020869 .000361 45.65 17.38 25.69 2.59 .011002 .000340 70.65 34.30 29.41 6.94 .002940 .000145 110.41 45.87 45.68 18.86 2130.15 .00 407.15 2135.96 -12.44 -746.19 2997.47 .00 1907.35 3028.49 -72.47 -3365.93 3469.84 .00 4707.87 3560.82 -212.06 -7846.56 2819.83 .00 8401.22 3006.27 -516.93 -12628.84 1620.49 .00 8351.47 1891.91 -950.13 -8476.563校核水位+温升 Arch.dat 数据如下：5.20,47,3.39,2.4,10,.85,2200000,2200000,.000008,2.48,78.21,39.8195,32.11250,25.21,50.21,75.21,101.2145,45,45,45,45150.24696,125.559537,87.2215221,73.3708296,36.18008458.33,12.65384,16.94165,21.22947,25.6888187.169708,159.224302,128.9608,92.0910788,67.0688131电算结果如下： 310.58 233.74 204.04 344.85 .00 .00 .00 .00 326.29 172.30 121.34 285.13 90.24 24.04 -13.43 115.36 315.35 106.02 53.38 238.43 101.58 106.50 14.08 168.85 248.11 12.49 -19.04 158.50 50.33 229.17 130.82 120.17 133.79 -27.50 4.95 84.03 11.49 314.99 330.73 -34.26 .035352 .000181 .00 -11.30 11.30 .00- 20 - .030437 .000277 22.73 3.33 18.64 .76 .022133 .000393 47.73 18.00 26.98 2.75 .011517 .000361 72.73 34.90 30.56 7.27 .003031 .000152 112.49 45.99 46.90 19.60 2271.57 .00 444.16 2277.91 -13.57 -814.02 3178.70 .00 2052.89 3212.09 -78.00 -3622.75 3642.00 .00 4994.12 3738.50 -224.95 -8323.66 2923.56 .00 8796.94 3118.78 -541.28 -13223.70 1655.43 .00 8612.50 1935.33 -979.83 -8741.51前三种工况下，坝体的最大拉应力均小于 70kpa，故应力满足条件。3.3.2 对荷载组合进行手算拱冠梁法计算应力的变形协调方程： （3-5）i11i22i33i44i55iiiiiia xa x a x a x a x x PAB式中：aij单位荷载作用在梁上 j 点使 i 点产生的径向变位，称为梁的变位系数；i在单位均匀径向水平荷载作用下，第 i 层拱圈拱冠处的径向变位，称为拱的变位系数；Ai第 i 层拱圈由于该层均匀温度变化 时在拱冠处的径向变位；Bi作用于梁上竖直方向荷载引起的拱冠梁上 i 点的径向变位；Pi、xi分别为 i 层截面处水平径向总荷载、梁分担的荷载。i=1，2，3，4，51拱圈变位系数 i的计算及均匀温降 时的 Ai的计算 （3-6）i0CR / E （）式中：0可由拱圈的 A、T/R 查表 4-7（沈长松编拱坝 ）得出；EC混凝土的弹性模量，取 2.2106；R第 i 层拱圈的平均半径。 （3-7）i0ARC （）- 21 -式中：0可由拱圈的 A、T/R 查表 4-8（沈长松编拱坝 ）得出；R第 i 层拱圈的平均半径；C坝身材料线胀系数，取 0.810-5；第 i 层拱圈的均匀温度下降值。 （3-8）o47/ T3.39 ( C)（）T第 i 层拱圈的拱厚。i和 Ai计算“单位均匀径向水平荷载作用下拱圈拱冠处变位 i与均匀温降 o时拱圈拱冠处的变位 Ai的计算”表 3-3 i与 Ai的计算截面高程拱厚T平均半径 RT/RA0i(1/Ec)0AiEc*C*1 193.21 8.33 188.02 0.04 53.50 -49.27 -9263 4.01 -1.84 -24459 70.58 2 168.00 12.65 159.44 0.08 52.00 -26.71 -4258 2.93 -1.78 -14617 51.56 3 143.00 16.94 128.41 0.13 52.50 -16.57 -2128 2.31 -1.67 -8699 40.69 4 118.00 21.23 93.43 0.23 52.00 -9.96 -930 1.91 -1.43 -4487 33.60 5 92.00 25.69 54.23 0.47 42.50 -5.26 -284 1.62 -1.31 -2026 28.45 2垂直荷载作用下引起的梁的径向变位 Bi的计算(1) 水荷载作用下拱冠梁各截面的 M/ECI（弯矩以顺时针为正）的计算“水荷载作用下各截面的 M/ECI 的计算”- 22 -表 3-4 各水重、坝块重心位置的计算水重形心计算截面面积对应质心 Y 坐标合起来质心Y 坐标对应层的 Y坐标y负288.2091198.45第 1 层1920134.1826215.78第 2 层200.321817.71572444.6138230.81第 3 层218.124324.91833851.9263241.85第 4 层230.926837.12424937.0538244.74第 5 层233.8293.2159.3612坝重形心计算截面面积质心 X 坐标中心点坐标偏心距对截面的弯矩（顺时针为正）12265.12189.05136.96872.0826552.1426613634.91467.14085.2011.93981231.6073441112.87916.63497.3242-0.6893-767.1075651719.05057.896613.7077-5.8111-9989.5744表 3-5 自重引起的 bi高程水重（吨）重心X 坐标中心点X 坐标弯矩M累加H(该平面厚度)IM/I面积yy=bi193.21 0.00 8.33 48.17 0.00 64.88 59.36 3851.35 168 34.38 2.05 6.97 169.10 169.10 12.65 168.84 1.00 56.37 37.12 2092.69 143 109.55 -1.60 5.20 745.59 914.69 16.94 405.22 2.26 15.64 24.92 389.72 118 -8.90 -3.49 7.32 -96.27 818.42 21.23 797.33 1.03 -25.40 17.72 -450.02 92 -339.69 -1.10 13.71 -5028.97 -4210.55 25.69 1412.70 -2.98 0.00 0.00 0.00 (2) Bi=xhi+f （3-9）x= Mx （3-10）- 23 -f= Mx2 （3-11）取拱坝 Ec=Er=22105t/m2，即 n=1=5.62/（EcT2）n=5.62/(262Ec)=0.008314/Ec2=0.74/(26Ec)=0.028462/EcMx=-4210.55Bi=（-4210.55*0.008314hi+-4210.55*0.028462） / Ec, 将 hi 带入计算Bi的计算见表下面“垂直荷载下梁的径向变位 Bi 的计算”(3) 将 BiI 和 Bi迭加得 biBi=BiI+Bi表 3-6 bi、biI 与 Bi计算截面hiBiBiBi1101.21-3662.853851.3546188.5276-2780.3362092.6894-687.6351-1905.173389.72162-1515426-1030.01-450.0242-148050-119.84070-119.8梁变位系数 aij的计算查表得各块的变位系数 ,1,2 （3-1 122334455iiiiiiiiiiia xa xa xa xa xxPAB12）表 3-7 梁变位系数 aij的计算结果ai1ai2ai3ai4ai5iPiPiiAiBia1i-6936.9 -9428.2 -4480.4 -1584.7 -241.2 -9263.1 0.0 0.0 -24459.8 188.5 a2i-4094.4 -6106.6 -3214.1 -1209.3 -195.5 -4258.5 17.0 -72394.2 -14617.5 -687.6 a3i-1957.6 -3130.3 -1938.9 -834.0 -149.8 -2128.1 42.0 -89381.3 -8699.7 -1515.5 a4i-671.5 -1122.3 -790.0 -448.0 -104.8 -930.1 67.0 -62314.9 -4487.8 -1480.0 a5i-79.2 -145.8 -127.5 -109.0 -48.4 -285.0 106.8 -30425.9 -2026.7 -119.8 表 3-8 解得 X 的值- 24 -Pi-xi解得x1=-8.20988.2097969x2=0.6936916.306314x3=17.023324.976693x4=34.941532.058521x5=60.710846.0542413拱冠梁应力计算表 3-9 拱冠应力计算顺时针为正截面编号2345截面长度12.6538416.9416521.2294725.6888截面积惯性矩168.84405405.21533797.32652091412.700851截面以上自重 t365.1218634.91461112.87911719.0505自重偏心距2.08261.9398-0.6893-5.8111自重产生的弯矩760.402661231.6073-767.107564-9989.574361分块水重 T34.3762109.5524118.9002-339.694水重偏心距4.9196.805810.816914.8044水重产生的弯矩 t*m169.09653745.59172-96.2725734-5028.965854水平荷载弯矩-790.8821-762.18879999.28318445319.64695总弯矩138.617141215.01049135.90304730301.10673轴力 N399.4981143.9653275.74434655.1008N/A31.57128667.523824154.3017466181.2112983M/I0.82097732.998431411.4581702821.44906101Au6.326928.47082510.61473512.844426.37702842.12463732.67630546-94.2890209436.76554492.923012275.9271877456.7116176最大拉应力小于 120Mpa，满足拱冠应力要求。4拱圈应力ddaIMANuuaIMAN- 25 -表 3-10 拱圈应力计算高程拱厚 T半径 R T/R半中心角A拱圈水平荷载（pi-xi）193.218.33188.017720.044304353.58.20979691616812.65384159.43990.07936435216.3063140314316.94165128.406070.131938152.524.9766929811821.2294793.4277410.22722885232.05852089225.688854.2267230.473729542.546.05424068拱冠拱端上游下游上游下游截面拱圈水平荷载（pi-xi）T/RA18.210 0.044 53.529.23 240.00 20.92 171.77 17.58 144.34 32.75 268.84 216.306 0.079 5217.20 280.42 8.56 139.64 5.45 88.81 20.63 336.35 324.977 0.132 52.511.51 287.59 3.50 87.39 1.08 26.95 14.40 359.74 432.059 0.227 527.53 241.25 0.67 21.50 -0.75 -24.02 9.59 307.46 546.054 0.474 42.53.08 141.63 -0.75 -34.46 -0.46 -21.10 3.46 159.26 拱冠拱端上游下游上游下游截面温度荷载T/RA170.580 0.044 53.50.16 11.25 -0.18 -12.60 -0.31 -22.12 0.30 21.30 251.559 0.079 520.27 13.85 -0.33 -16.83 -0.54 -27.88 0.50 25.99 340.685 0.132 52.50.36 14.60 -0.49 -19.98 -0.75 -30.39 0.66 27.04 433.599 0.227 520.40 13.55 -0.68 -22.70 -0.90 -30.15 0.73 24.43 528.447 0.474 42.50.15 4.14 -0.70 -19.99 -0.65 -18.55 0.24 6.80 5地震应力的计算- 26 -表 3-11 地震应力计算截面kTrA弧度sinAcosA拱圈外半径Ruy/H0fyq0120.05 8.33 188.02 0.93 0.80 0.59 192.18 0.00 0.00 0.00 21.750.04 12.65 159.44 0.91 0.79 0.62 165.77 0.18 0.54 1.25 31.50.04 16.94 128.41 0.92 0.79 0.61 136.88 0.45 0.56 1.30 41.250.03 21.23 93.43 0.91 0.79 0.62 104.04 0.72 0.45 1.04 计算参数510.03 25.69 54.23 0.74 0.68 0.74 67.07 1.00 0.42 0.98 纵向地震惯性力拱冠内力左拱端内力右拱端内力截面H0V0M0HAVAMAHAVAMA1.00 162.49 0.00 236.02 237.72 26.23 408.68 237.72 26.23 408.68 2.00 179.63 0.00 309.39 262.09 23.18 142.51 262.09 23.18 142.51 3.00 156.12 0.00 399.50 237.37 14.65 -197.08 237.37 14.65 -197.08 4.00 101.77 0.00 427.24 169.04 -2.93 -516.48 169.04 -2.93 -516.48 5.00 30.13 0.00 236.33 64.10 -25.36 -414.99 64.10 -25.36 -414.99 纵向地震激荡力拱冠内力左拱端内力右拱端内力截面H0V0M0HAVAMAHAVAMA1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 188.51 0.00 213.18 190.15 9.02 -48.93 190.15 9.02 -48.93 3.00 153.83 0.00 287.55 158.35 1.78 -292.37 158.35 1.78 -292.37 4.00 81.79 0.00 266.13 88.93 -8.18 -400.53 88.93 -8.18 -400.53 5.00 28.08 0.00 172.35 37.12 -21.06 -317.45 37.12 -21.06 -317.45 横向地震惯性力拱冠内力左拱端内力右拱端内力截面H0V0M0HAVAMAHAVAMA1.00 0.00 33.02 0.00 -130.93 -121.43 -3787.84 130.93 -121.43 3787.84 2.00 0.00 35.12 0.00 -146.04 -129.88 -3330.33 146.04 -129.88 3330.33 3.00 0.00 33.09 0.00 -135.46 -122.19 -2551.24 135.46 -122.19 2551.24 4.00 0.00 24.59 0.00 -102.50 -91.25 -1375.79 102.50 -91.25 1375.79 5.00 0.00 9.23 0.00 -51.94 -35.08 -245.36 51.94 -35.08 245.36 横向地震激荡力拱冠内力左拱端内力右拱端内力截面H0V0M0HAVAMAHAVAMA1.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.00 17.23 0.00 10.17 -63.49 -1621.96 -10.17 -63.49 1621.96 - 27 -3.00 0.00 15.17 0.00 8.93 -55.47 -1146.83 -8.93 -55.47 1146.83 3.00 0.00 9.14 0.00 5.16 -32.95 -482.48 -5.16 -32.95 482.48 5.00 0.00 4.08 0.00 1.46 -13.40 -78.93 -1.46 -13.40 78.93 求和拱冠应力左拱端应力右拱端应力 上游应力下游应力上游应力下游应力截面H0M0上游应力下游应力HAMAHAMA1162.49 236.02 39.92 -0.90 106.79 -3379 -279.37 305.01 368.66 4196 407.13 -318.61 2368.14 522.57 48.67 9.51 316.37 -4858 -157.06 207.07 588.12 5045235.56 -142.60 3309.96 687.05 32.66 3.93 269.19 -4187 -71.65 103.43 522.25 3208 97.90 -36.25 4183.56 693.37 17.88 -0.58 160.64 -2775 -29.38 44.51 355.30 941 29.27 4.21 558.21 408.68 5.98 -1.45 50.73 -1056 -7.63 11.58 151.70 -408 2.19 9.62 6梁拱应力汇总表（正常水位+温降+地震）表 3-12 梁拱应力汇总表正常+温降+地震应力总和悬臂梁（拱冠梁）拱冠左拱端右拱端截面上游应力下游应力上游应力下游应力上游应力下游应力上游应力下游应力10.00 0.00 291.17 158.27 -145.16 595.15 529.34 -28.48 226.38 36.77 342.95 132.33 -96.14 569.41 296.48 219.74 342.12 92.92 334.85 71.35 -75.09 490.21 94.46 350.53 432.68 275.93 272.68 -1.79 -83.56 376.41 -24.91 336.10 5-94.29 456.71 151.75 -55.90 -47.29 177.65 -37.46 175.68 在左拱端出现的最大拉应力为-145.16MPa，大于了允许出现的最大拉应力-150MPa 。满足要求。7孔口应力计算（1）计算工况正常水位+温降时孔口处坝体应力及内水压力（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 3-13 孔口处的 Px，Py，P水- 28 -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 3-14在 Py=1 时，的值10.90.80.70.60.50.40.30o1.761.651.571.461.331.211.121.045o4.481.541.010.800.690.620.580.5490o-0.936-0.604-0.326-0.1190.0050.0570.0600.042- 29 -在 Px=1 时，的值10.90.80.70.60.50.40.30o-0.93-0.60-0.32-0.1110.0050.0570.0600.04245o4.4841.5481.0110.8020.6930.6260.5800.54690o1.761.6581.571.4641.3381.2191.1251.06在均匀内水压力 P0=1 时，的值10.90.80.70.60.50.40.30o-0.1730.0540.2460.3450.3440.2760.180.10445o7.9682.0961.0230.6040.3860.250.1600.09290o-0.1730.0540.2460.340.3440.2760.180.104最终孔口应力计算结果如下:表 3-15 孔口应力值1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 浅0o120.61 114.67 109.85 103.54 96.68 89.48 84.50 80.59 - 30 -45o276.74 108.43 77.6565.63 59.3255.49 52.88 50.91孔进口90o-34.21 -15.11 0.93 12.87 19.92 22.94 23.13 21.99 0o-79.31 -41.19 -9.34 14.6128.88 34.95 35.47 33.58 45o547.44 205.35 145.41 120.71 108.35 101.6 95.45 91.58 浅孔出口90o232.22 219.97 210.91 197.59 182.78 169.07 158.31 151.06 0o241.12 202.11 169.49 142.79 123.29 111.42 105.80 104.04 45o-146.60 -18.86 4.49 13.60 18.34 21.24 23.25 24.73 中孔进口90o-183.26 -152.00 -126.62 -107.33 -88.76 -71.96 -60.80 -55.29 0o82.19 91.29 99.12 103.03 103.20 100.83 97.49 94.54 45o393.35 172.61 130.38 114.46 106.20 101.51 98.68 95.30 中孔出口90o87.87 95.99 102.98 106.31 105.99 105.34 99.87 95.37 最大拉应力为 1.8MPa，最大压应力为 5.47MPa。3.4 坝肩稳定验算3.4.1 计算原理取任一高程单位高度的拱圈进行验算。设滑动面走向与河谷平行，其倾角与岸坡平行，拱端轴力为 Ha，剪力为 Va，用拱梁分载法计算内力时，V 应包括悬臂梁底部的水平力。将拱端轴力 Ha和剪力 Va投影到滑动面上： （3-aaSH cosV sin13） （3-aaNH sinV cos14）- 31 -式中：轴力和滑动面的夹角Ha拱端轴向力Va拱端径向力在立视图上，滑动面与垂线的夹角为 ，将 N 分解为平行和垂直拱座面的分力 Q 和 P： （3-QNsinGcos15） （3-PNcosGsinU16）式中：岸坡和垂线的夹角 G拱端面上悬臂梁的自重 U拱端面上的扬压力抗滑稳定安全系数计算公式为： （3-17）12K(f Pf Wsinclsec)/S式中：K抗滑稳定安全系数 f1滑动面间的摩擦系数 f2节理面间的摩擦系数 W拱端下游岩体的重量 c凝聚力 l滑动面的长度 (b)立视展开(a)A-A平面- 32 -图 3-13.4.2 验算工况工况，校核水位+温升；工况，正常水位+温降+地震3.4.3 验算步骤1对工况进行稳定验算(1) 查表插值求 ha,ua,ma表 3-16 ha,ua,ma均匀水压力均匀温度升高截面T/RAhauamahauama10.04430453.525.1635-0.1748-1.26380.0058400.00750.051220.0793645213.0370-0.3261-1.26510.0176940.02260.087130.13193852.57.740-0.483-1.1100.04090.05170.117540.227228524.4208-0.6716-0.86170.084650.10590.135550.47372942.51.499-0.871-0.3270.2050.1860.0742(2) 求拱由均匀水压 P 和均匀温升 产生的轴向力 HA，剪力 VA，弯矩MA：由均匀水压 P 产生：HA=PTha，VA=PT ua, MA=PT2 ma (单位：t,m)；由均匀温升 产生：HA=CEcTha, VA=CEcTua, MA=CEcT2ma (单位：t,m) 表 3-17 各截面应力计算均匀水压力均匀温度升高求和截面PTHAUAMACEcHAUAMAHAUAMA111.248.33 2356.0 -16.3 -985.7 4.01 70.58 3.43 4.4 251.1 2359.4 -11.9 -734.5 218.9812.65 3131.1 -78.3 -3844.7 2.93 51.56 11.54 14.7 719.1 3142.6 -63.5 -3125.6 329.4716.94 3864.8 -241.5 -9391.0 2.31 40.69 28.24 35.6 1372.7 3893.0 -205.8 -8018.2 437.4221.23 3511.9 -533.5 -14533.5 1.91 33.60 60.38 75.5 2052.0 3572.3 -458.0 -12481.4 539.4425.69 1519.2 -883.0 -8514.2 1.62 28.45 150.30 136.3 1394.5 1669.5 -746.6 -7119.6 (3) 拱轴向合力 H= HA+Qbtg 其中 Qb=0，拱径向合力 V= VA+Vbtg 其中 Vb为单宽梁底的径向力表 3-18 拱端应力计算- 33 -轴向力与滑动面夹角 截面单宽梁底径向Vb边坡角岸坡与竖直线夹角(弧度）拱轴向合力 H径向合力角度弧度SNGL=5T扬压力QP下游岩体面积拱端下游岩体重量 W10.0 0.8 0.8 2359.5 -12.0 36.0 0.6 1901.8 1396.5 0.0 41.7 0.0 997.5 977.4 24.3 67.9 2-104.0 0.9 0.7 3142.7 -153.3 37.0 0.6 2417.6 2013.7 876.3 63.3 7498.9 652.6 1978.4 123.8 346.6 3118.3 0.8 0.8 3893.1 -90.2 37.0 0.6 3054.9 2415.0 1269.8 84.7 24116.4 780.9 2329.6 513.4 1437.4 4686.6 0.7 0.8 3572.4 294.4 39.0 0.7 2961.5 2019.3 2670.9 106.1 51841.7 -308.8 2845.7 679.1 1901.5 51827.5 0.6 1.0 1669.5 2231.4 46.0 0.8 2764.9 -349.1 4125.7 128.4 95053.0 -2455.4 2593.8 248.6 695.9 轴向力与滑动面夹角截面单宽梁底径向Vb边坡角岸坡与竖直线夹角(弧度）拱轴向合力 H径向合力角度弧度SNGL=5T扬压力QP下游岩体面积拱端下游岩体重量 W10.0 0.6 0.9 2359.5 -12.0 37 0.6 1877.2 1429.5 0.0 41.7 0.0 1138.4 864.6 395.8 1108.3 2-104.0 0.8 0.8 3142.7 -169.3 39 0.7 2335.8 2109.3 876.3 63.3 7498.9 889.3 1985.3 514.7 1441.1 3118.3 0.8 0.8 3893.1 -89.3 38 0.7 3012.8 2467.2 1269.8 84.7 24116.4 827.3 2363.9 645.1 1806.2 4686.6 0.6 1.0 3572.4 508.1 37 0.6 3158.8 1744.1 2670.9 106.1 51841.7 -125.6 2699.0 767.9 2150.1 51827.5 0.6 1.0 1669.5 1944.6 49 0.9 2562.9 -15.8 4125.7 128.4 95053.0 -2330.8 2664.3 795.6 2227.7 (4) 通过求 S,N,Q,P,W,最终求得抗滑稳定安全系数 K表 3-19 稳定系数计算抗滑稳定安全系数 K截面sec右半拱sec左半拱11.4288319893.9076541.6533517963.90879221.3210590845.2890871.4260457835.28456531.3988381155.6043541.4039479045.53952141.4835186186.6719281.7262173556.34214251.9119431968.7343241.7800859588.534252最小的 K 值为 3.93.5 抗滑稳定满足要求。- 34 -2对工况进行稳定验算同工况，计算表格如下：表 3-20均匀水压力均匀温度升高截面T/RAhauamahauama10.04430433553.525.163556-0.1748036-1.263866-0.0058404-0.00751-0.0512920.0793643235213.037064-0.326112-1.265104-0.0176941-0.02266-0.0871130.13193807752.57.74098-0.48374-1.11025-0.040972-0.0517-0.1175540.227228763524.420868-0.671676-0.861764-0.0846528-0.10597-0.1355150.47372953242.51.49947-0.87154-0.32713-0.20568-0.18656-0.07429正常+温降均匀水压力均匀温度降低求和截面PTHAUAMACEcHAUAMAHAUAMA17.96 8.33 1668.51 -11.59 -698.08 4.01 70.58 -3.43 -4.41 -251.19 1665.08 -16.00 -949.27 214.96 12.65 2467.94 -61.73 -3030.42 2.93 51.56 -11.54 -14.78 -719.13 2456.39 -76.52 -3749.55 324.72 16.94 3241.90 -202.59 -7877.36 2.31 40.69 -28.24 -35.64 -1372.74 3213.66 -238.23 -9250.09 430.23 21.23 2837.17 -431.06 -11740.99 1.91 33.60 -60.38 -75.59 -2052.05 2776.78 -506.65 -13793.04 529.51 25.69 1136.71 -660.69 -6370.55 1.62 28.45 -150.30 -136.33 -1394.53 986.41 -797.03 -7765.09 正常+温降+地震（地震）左拱端（地震）右拱端左拱端求和右拱端求和截面HAVAMAHAVAMAHAVAMAHAVAMA1106.79 -95.19 -3379.16 368.66 -95.19 4196.52 1771.87 -111.20 -4328.43 2033.74 -111.20 3247.26 2316.37 -161.17 -4858.72 588.12 -161.17 5045.87 2772.77 -237.69 -8608.27 3044.51 -237.69 1296.32 3269.19 -161.22 -4187.52 522.25 -161.22 3208.63 3482.85 -399.45 -13437.61 3735.91 -399.45 -6041.47 4160.64 -135.30 -2775.29 355.30 -135.30 941.26 2937.42 -641.95 -16568.33 3132.09 -641.95 -12851.78 550.73 -94.90 -1056.72 151.70 -94.90 -408.16 1037.14 -891.92 -8821.81 1138.11 -891.92 -8173.24 同工况可得计算结果如下：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13.91375323.928573725.52647855.5274356- 35 -36.33245496.285467347.37853576.784683459.48547559.0453675最小的 K 值为 3.912.5 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 7.5m，高 7.5m，进口底高程为 135m，出口底高程为130m，下泄流量 6300m3/s。- 36 -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Qmax =338/4=84.5 m3/sH=188.65-103.5=85.15m则 D=(5.284.53/83.3) 1/7=4.5m4.2.2 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/sScr=CVD1/2=0.645.
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