面板堆石坝毕业设计计算书.docx

本科毕业设计计算书题 目 顺场滩水利枢纽工程设计（堆石坝方案） 学 院 水 利 水 电 学 院 专 业 学生姓名 学 号 年 级 指导教师 二一三年六月七日四川大学本科毕业设计 顺畅滩面板堆石坝设计目 录目 录I1 水文水利计算11.1 水文计算11.1.1水文资料11.1.2工程等别及建筑物级别11.1.3洪水频率曲线的推求21.1.4洪水过程线的推求41.2 水利计算61.2.1列表试算法61.2.2计算机调洪81.3 淤沙高程计算141.3.1计算淤沙系数141.3.2计算淤沙高程142 坝体剖面设计152.1坝顶高程计算152.1.1波浪爬高的计算152.1.2风壅水面高度的计算162.1.3确定坝顶高程162.2 坝体设计172.2.1坝坡拟定172.2.2钢筋混凝土面板设计172.2.3趾板设计173 溢洪道计算193.1引水渠的计算193.2控制段的计算193.2.1堰面曲线的确定203.2.2剖面衔接计算213.2泄槽的计算213.2.1泄槽临界水深和临界坡降213.2.2泄槽水面曲线确定213.3消能防冲段的计算253.3.1水舌挑距的计算253.3.2冲坑及鼻坎的计算264施工初步设计274.1导流标准274.2导流洞设计274.3围堰设计295 重力坝方案设计315.1 坝顶高程计算315.2剖面设计325.3 稳定计算335.3.1荷载及荷载组合335.3.2荷载计算345.3.3稳定计算375.4 溢流坝段设计385.4.1剖面设计385.4.2稳定计算416 工程造价估算及方案选择456.1面板堆石坝方案工程量计算456.1.1土石方开挖工程量456.1.2坝体填筑工程量476.2重力坝方案工程量计算516.2.1土石方开挖工程量516.2.2坝体混凝土浇筑工程量53第24页1 水文水利计算1.1 水文计算1.1.1水文资料顺河流域属亚热带气候，根据桑坪水文站19671986年完整的水文资料分析，多年平均流量为240.5m3/s，实测最大洪峰流量为1600 m3/s。实测洪峰流量及有代表性的两次历史洪水流量分别见表1.1和表1.2。表1.1 实测洪峰流量年 份1967196819691970197119721973197419751976洪峰流量（m3/s）1240590640795101091070016001120570年 份1977197819791980198119821983198419851986洪峰流量（m3/s）106072582093013806301430680860770表1.2历史洪水流量 年份历史洪水量（m3/s）1957年23001899年2040顺河无大面积固体径流来源，所以沙量变化较平稳。经分析，河流多年平均输沙总量为2.1万m3。淤沙浮容重0.75 t/m3，内摩擦角13。1.1.2工程等别及建筑物级别由顺场滩水利枢纽工程的基本资料知：（1）水库库容：顺场滩水利枢纽工程正常高水位469.5m，由水位库容曲线查得对应库容为3652万m3；（2）电站装机：发电站装机容量为4000kW。（3）灌溉面积：工程建成后，可以灌溉下游8万多亩田地。综合考虑顺场滩水利枢纽工程水库库容、灌溉、防洪、电站装机等要求，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）确定顺场滩水利枢纽工程的工程等别为等，工程规模为中型，主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。1.1.3洪水频率曲线的推求（1）特大洪水的处理实测系列的经验频率计算按系列经验频率公式为；式中：Pm实测系列第m项的经验频率； m实测系列由大到小排列的序号，m=1、2、320； n实测系列的年数，n=1986-1967+1=20； PM特大洪水第M序号的经验频率； M特大洪水由大到小排列的序号，M=1、2； N自最远的调查考证年份迄今的年数，N=1986-1899+1=88。（2）经验频率曲线计算将逐年实测的年最大洪峰流量（包括特大洪水系列）填入表1.3的（1）、（2）栏。将第（2）栏中的洪峰流量按从大到小的顺序重新排列，并填入第（5）栏。分别计算特大洪水系列与实测资料系列经验频率，填入第（9）栏。以第（5）栏的水文变量Qm为纵坐标，以第（9）栏的P为横坐标，在频率格子上点绘经验频率点，目估通过点群中间练成一条光滑曲线，即为年最大洪峰流量的经验频率曲线。（3）理论频率曲线计算统计参数年最大洪峰流量的均值：变差系数：表1.3顺场滩水利枢纽最大洪峰流量频率计算表年份年最大洪峰流量Q(m3/s)序号由大到小排列Q(m3/s)模比系数KiKi-1（Ki-1）2经验频率p=m/n+1（%）（1）(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)18992040123002.219 1.219 1.487 1.119572300220401.968 0.968 0.938 2.319671240116001.544 0.544 0.296 4.8 1968590214301.380 0.380 0.144 9.5 1969640313801.332 0.332 0.110 14.3 1970795412401.196 0.196 0.039 19.0 19711010511201.081 0.081 0.007 23.8 1972910610601.023 0.023 0.001 28.6 1973700710100.975 -0.025 0.001 33.3 1974160089300.897 -0.103 0.011 38.1 1975112099100.878 -0.122 0.015 42.9 1976570108600.830 -0.170 0.029 47.6 19771060118200.791 -0.209 0.044 52.4 1978725127950.767 -0.233 0.054 57.1 1979820137700.743 -0.257 0.066 61.9 1980930147250.700 -0.300 0.090 66.7 19811380157000.675 -0.325 0.105 71.4 1982630166800.656 -0.344 0.118 76.2 19831430176400.618 -0.382 0.146 81.0 1984680186300.608 -0.392 0.154 85.7 1985860195900.569 -0.431 0.186 90.5 1986770205700.550 -0.450 0.203 95.2 22800228004.241 配线Q平均=1036m3/s，取Cv=0.45，并假定Cs=2Cv，查水文水利计算附表2，得出相应于不同频率P的Kp值，列入表1.4中的第（2）列，乘以Q平均得相应的Qp值，列入表1.4中第（3）列。将表1.4中第（1）、(3)两栏的对应数值点绘曲线，以Qp为纵坐标，P为横坐标，将此频率曲线花在绘有经验点据的图上，发现理论频率曲线头部于经验频率点据的下方，而尾部又偏于经验频率点的上方。改变参数，重新配线，分别取Cv=0.4、Cs=2Cv和Cv=0.4、Cs=3Cv进行第二次和第三次配线，发现第三次配线时理论频率曲线和经验频率曲线大致重合，即作为采用的理论频率曲线。表1.4理论频率曲线选配计算表频率P(%)第一次配线第二次配线第三次配线Cv=0.45Cs=2Cv=0.9Cv=0.4Cs=2Cv=0.8Cv=0.4Cs=3Cv=1.2Kp1Qp1Kp2Qp2Kp3Qp3（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）0.013.59 3719 3.20 3315 3.56 3688 0.12.98 3087 2.70 2797 2.92 3025 0.22.80 2901 2.54 2631 2.73 2828 0.332.65 2745 2.42 2507 2.58 2673 0.52.53 2621 2.32 2404 2.46 2549 12.33 2414 2.16 2238 2.26 2341 22.13 2207 1.98 2051 2.05 2124 51.84 1906 1.74 1803 1.76 1823 101.60 1658 1.54 1595 1.54 1595 201.35 1399 1.31 1357 1.29 1336 500.93 963 0.95 984 0.92 953 750.67 694 0.71 736 0.70 725 900.48 497 0.53 549 0.57 591 950.40 414 0.45 466 0.50 518 990.26 269 0.30 311 0.42 435 1.1.4洪水过程线的推求在理论频率曲线上查频率P=1%，P=0.05%对应的流量分别为：Q设=2341m3/s Q校=3234m3/s本工程采用同倍比放大法推求洪水过程线，以洪峰流量控制，其放大倍比为K。设计洪水情况：K设=2341/1600=1.46校核洪水情况：K校=3234/1600=2.02将典型洪水过程线按放大倍比放大，得到表1.5。表1.5洪水过程线对应点值 流量 时段典型洪量Q典（m/s）设计洪量Q设（m/s）校核洪量Q校（m/s）04058.40 80.80 1129.5189.07 261.59 2335489.10 676.70 3660963.60 1333.20 410001460.00 2020.00 51381.72017.28 2791.03 615602277.60 3151.20 71562.52281.25 3156.25 81281.71871.28 2589.03 9869.31269.18 1755.99 10649.8948.71 1312.60 11500730.00 1010.00 12389.5568.67 786.79 13304.8445.01 615.70 14239.4349.52 483.59 15190277.40 383.80 16154224.84 311.08 17128186.88 258.56 18108.8158.85 219.78 1993.5136.51 188.87 2080116.80 161.60 2166.597.09 134.33 2253.778.40 108.47 2342.662.20 86.05 2434.450.22 69.49 253043.80 60.60 2629.843.51 60.20 1.2 水利计算1.2.1列表试算法以计算来水为设计洪水情况为例。（1） 根据已给的水库水位容积关系曲线ZV,泄洪建筑物为有闸门溢洪道，堰顶高程与防洪限制水位齐平为461.50m，初步拟定堰顶净宽为40m，堰流系数为m=0.502，汛期水轮机过水能力Q电=12m3/s引水发电。（2） 列表计算qV曲线。在堰顶高程461.50m之上，假定不同库水位Z，列于表1.6中第(1)栏，用它们分别减去堰顶高程461.50m，得第（2）栏所示的堰顶水头H，代入堰流公式： 从而算出各H相应的溢洪道泄流能力，加上发电流量12m3/s，得Z值相应的水库泄流能力为q=q溢+q电，列于第（3）栏。再由第（1）栏的Z值查ZV曲线，得Z值相对应的库容V，列于表中第（4）栏表1.6 水库qV关系计算表库水位Z（m）（1）461.5463.5465.5467.5469.5471.5473.5堰顶水头H（m）（2）024681012泄流能力q(m3/s）（3）12.00251.44711.191306.532011.542811.213695.43库容V（104m3）（4）2250259529353278364541084680（3） 绘制qV曲线。由表中第（3）、（4）栏对应值，绘制水库蓄泄曲线qV，见图1-1。qVZV图1-1 水库蓄泄曲线qV 表.调洪计算表（列表试算法）（1）（2)（3）（4)（5)（6)（7)（8)（9)（10)058.40 1222.50 461.52273.75 1.97 59.50.428 2489.10 10724.04 462.42974.55 7.02 345.52.488 41460.00 58428.57 465.0421868.80 13.46 10837.798 62277.60 158234.23 468.322074.44 14.94 178412.845 81871.28 198636.32 469.421410.00 10.15 175012.600 10948.71 151433.87 468.12758.69 5.46 12168.755 12568.67 91830.58 466.22459.10 3.31 746.55.375 14349.52 57528.51 4652287.18 2.07 477.53.438 16224.84 38027.14 464.22191.84 1.38 3262.347 18158.85 27226.18 463.62137.82 0.99 239.51.724 20116.80 20725.44 463.2297.60 0.70 183.51.321 2278.40 16024.82 462.9264.31 0.46 1411.015 2450.22 12224.27 462.5246.87 0.34 1080.778 2643.51 9423.83 462.3（4） 推求下泄流量过程线q（t）。按表的格式逐时段进行试算。对于第一阶段，按起始条件V1=22.5106m3、q1=12m3/s和已知值Q1=58.4m3/s、Q2=489.1m3/s，求V2、q2，假设q=120m3/s，由水库水量平衡方程： 求得V2=23.995106m3，查qV曲线，得q2=103m3/s，与假设不符，故需重新设q2进行计算，再假设q2=107m3/s，求得V2=240.043106m3，查qV曲线，得q2=107m3/s，与假设相符，故q2=107m3/s和V2=240.043106m3即为所求，分别填入表中该时段末的第(6)、(9)栏。以第一时段所求的V2、q2作为第二时段初的V1、q1，重复第一时段的失算过程，可求得表第（6）栏所示的下泄流量过程q（t）。（5） 计算最大下泄流量qm。按每时段t=2小时，取表第（1）、（3）、（6）栏的t、Q、q值，绘出Q(t)、q（t）过程线，可以查出qm=1986m3/s。（6） 推求设计设计洪水位Z设。按qm=1986m3/s从qV曲线上查得相应总库容Vm=3631.3万m3，减去堰顶高程以下的库容2250万m3，即得V设=1381.3万m3，查ZV曲线得到Z设=469.4m。t（h）1 设计洪水过程线Q（t）2 下泄流量过程线q（t）Q，q（m3/s）图1-2设计洪水过程线及下泄流量过程线1.2.2计算机调洪（1）设计状况输入数据：库容曲线的数据为427.2 ,0430 , 12.4432.5 , 30435 , 60437.5 , 108.7440, 180442.5, 278.9445, 410447.5, 577450, 780452.5, 1101455, 1280457.5, 1609460, 2000462.5, 2421465, 2850467.5, 3278470, 3750472.5, 4361475, 5130入库洪水线的数据为0, 58.41, 189.072, 489.13, 963.64, 14605, 2017.2826, 2277.67, 2281.258, 1871.2829, 1269.17810, 948.70811, 73012, 568.6713, 445.00814, 349.52415, 277.416, 224.8417, 186.8818, 158.84819, 136.5120, 116.821, 97.0922, 78.40223, 62.19624, 50.22425, 43.826, 43.508泄流曲线的数据为461.5, 0461.85, 17.8462.2, 50.4462.55, 92.6462.9, 142.5463.25, 199.2463.6, 261.8463.95, 330464.3, 403.1464.65, 481465, 563.4465.35, 650465.7, 740.6466.05, 835.1466.4, 933.2466.75, 1035467.1, 1140.2467.45, 1248.7467.8, 1360.5468.15, 1475.5468.5, 1593.5468.85, 1714.5469.2, 1838.4469.55, 1965.1469.9, 2094.7470.25, 2227470.6, 2361.9470.95, 2499.5471.3, 2639.6471.65, 2782.3472, 2927.4472.35, 3075472.7, 3225473.05, 3377.3473.4, 3532起调水位为461.5m，调洪结果图为下图1-3所示。图1-3设计洪水过程线及下泄流量过程线水库调洪最高水位为469.75m，调洪最大下泄流量为2038.62m3/s，查资料中坝址下游水位流量曲线得下游水位为426.9m。（2）校核状况库容曲线的数据设计状况的相同，校核洪水过程线的数据为0, 80.81, 261.592, 676.73, 1333.24, 20205, 2791.0346, 3151.27, 3156.258, 2589.0349, 1755.98610, 1312.59611, 101012, 786.7913, 615.69614, 483.58815, 383.816, 311.0817, 258.5618, 219.77619, 188.8720, 161.621, 134.3322, 108.47423, 86.05224, 69.48825, 60.626, 60.196泄流曲线的数据为461.5, 0461.85, 17.8462.2, 50.4462.55, 92.6462.9, 142.5463.25, 199.2463.6, 261.8463.95, 330464.3, 403.1464.65, 481465, 563.4465.35, 650465.7, 740.6466.05, 835.1466.4, 933.2466.75, 1035467.1, 1140.2467.45, 1248.7467.8, 1360.5468.15, 1475.5468.5, 1593.5468.85, 1714.5469.2, 1838.4469.55, 1965.1469.9, 2094.7470.25 ,2227470.6, 2361.9470.95, 2499.5471.3, 2639.6471.65, 2782.3472, 2927.4472.35, 3075472.7, 3225473.05, 3377.3473.4, 3532起调水位为461.5m，调洪结果图如下图1-4所示图1-4校核洪水过程线及下泄流量过程线水库调洪最高水位为471.71m，调洪最大下泄流量为2807.98m3/s，查资料中坝址下游水位流量曲线得下游水位为427.6m。1.3 淤沙高程计算1.3.1计算淤沙系数式中：V正常高水位时的库容，m3； W入年平均来水量m3， T全年时间，s。多年平均流量为240.5m3/s，所以W入=Q多年.T=240.5365243600=7584.4106m3水库正常高水位469.5m，此时的对应的库容为3697万m3.代入数据得1.3.2计算淤沙高程淤沙体积： 式中：=1.8=1.80.4=0.72；W沙多年平均输沙总量；T使用年限。河流多年平均输沙总量为2.1104m3，工程使用年限为50年。代入公式得V淤=0.722.110450=75.4104m3查已给资料中的ZV曲线可以得Z淤=435.9m。 2 坝体剖面设计2.1坝顶高程计算坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应分别按以下运用情况计算，取其最大值：正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高；设计洪水加正常运用情况的坝顶超高；校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高；正常蓄水位加非常运用情况的坝顶超高。根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001），坝顶超高y的计算公式为 式中：y 坝顶超高，m；R 最大波浪在坝坡上的爬高，m；e 最大风壅水面高度，m； A 安全加高，m。依据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001），对于3级大坝，设计工况（正常运用时），A=0.7m；校核工况（非常运用时），丘陵地区，A=0.4m。最大波浪在坝坡上的爬高R和风壅水面高度e依据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）的附录A中的计算方法进行计算。2.1.1波浪爬高的计算对于丘陵地区水库，计算风速W26.5m/s，风区长度D7500m时，累积频率为2%的波高h2%和平均波长Lm可采用鹤地水库公式碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）附录A中的式A.1.6-1和式A.1.6-2）计算，如下式中：g重力加速度，取为9.81m/s2；W计算风速，正常运用情况时取年平均最大风速的1.5倍10.8m/s；非常运用时取年平均最大风速7.2m/s。D水库吹程，2000m。由波浪累积频率为2%的波高h2%查碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）的附录A中表A.1.8即可求出平均波高hm值，计算结果整理如表2.1。表2.1 平均波浪爬高Rm和设计波浪爬高R1%计算成果表运用情况上游坝坡坡率m糙率渗透性系数K经验系数Kw平均波高hm（m）平均波长Lm（m）平均波浪爬高Rm（m）设计波浪爬高R1%（m）正常蓄水1.40.910.275.960.6221.51校核洪水1.40.910.153.970.3690.892.1.2风壅水面高度的计算风壅水面高度e可按碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）附录A中A.1.10计算， 式中：K综合摩阻系数，取3.610-6；Hm库水平均深度，这里取坝前水深；计算风向与坝轴线法向的夹角，这里取90。风壅水面高度的计算列于表2.2中。表2.2 风壅水面高度e计算表运用情况库水平均深度Hm（m）综合摩阻系数K风区长度D（m）计算风速W（m/s）风壅水面高度e（m）正常蓄水49.53.610-6200010.80.00087校核洪水51.73.610-620007.20.000372.1.3确定坝顶高程根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001），在4种运用条件下的坝顶高程计算如表2.3。表2.3 坝顶高程计算表运用情况洪水位（m）波浪爬高R1%（m）风壅水面高度e（m）安全超高A（m）坝顶高程（m）设计洪水位加正常运用469.751.510.000870.7471.96正常蓄水位加正常运用469.501.510.000870.7471.71校核洪水位加非常运用471.700.890.000370.4472.99正常蓄水位加非常运用469.750.890.000370.4471.04坝顶上游侧应设置防浪墙，防浪墙的底部高程宜高于正常蓄水位（469.75m）,墙顶高出坝顶1m。故最后确定坝顶高程为473.00m，防浪墙顶高程为474.00m，防浪墙墙高为4m。2.2 坝体设计2.2.1坝坡拟定当筑坝材料为硬岩堆石料时，上、下游坝坡可采用1:1.31:1.4。本设计根据工程实际情况，上游坝坡取1：1.4，下游坝坡取1：1.5，并在高程为445.00m之处设2m宽的马道。2.2.2钢筋混凝土面板设计(1)面板厚度根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001），面板厚度的确定应满足下列要求： 应能便于在其内布置钢筋和止水，其相应最小厚度为0.3m。 控制渗流水力梯度不超过200. 在达到上述要求的前提下，应选用较薄的面板厚度，以提高面板的柔性，减低造价。对于中低坝面板可采用0.30.4m均一厚度，本设计取面板厚度为0.3m。(2)面板分缝在两坝肩附近的面板应设张性垂直缝，其余部分的面板设压性垂直缝。该坝顶长336m，参照已建工程，右岸设总长度为80m的张兴缝，缝间距为8m，左岸设总长度为64m的张性缝，缝间距为8m；面板中部设总长度为192m的压性缝，缝间距为12m。(3)钢筋面板采用单层双向钢筋，钢筋布置在面板截面中部，每向配筋率为0.3%。2.2.3趾板设计趾板的布置采用平趾板方案，即趾板等高线垂直于趾板基准线。趾板宽度按容许水力梯度确定。 表2.4 岩石地基容许水力梯度岩石风化程度容许水力梯度岩石风化程度容许水力梯度新鲜、微风化20强风化510弱风化1020全风化35根据已给地形地质资料，岩石风化程度为弱风化，容许水力梯度i为1020，取10。趾板宽度趾板厚度可小于与其连接的面板厚度,最小设计厚度应不小于0.3m。本设计取0.4m。趾板示意图如图2-1。 趾板图2-1趾板示意图趾板仅需要配置温度筋和灌浆盖板的钢筋，采用单层钢筋，各向钢筋量为设计厚度的0.3%，保护层厚度采用10cm，止水附近局部增加构造钢筋。趾板的锚筋采用砂浆锚杆，先灌浆再插入钢筋，选取25普通螺旋钢筋，间距1m。3 溢洪道计算3.1引水渠的计算 引水渠的作用是将水流平顺、均匀、对称地引向控制段，为了加大泄流能力，采用反坡形式，引渠渠首渠底高程取为450m。引渠终点渠底高程比堰顶高程低0.5Hd。Hd是堰面曲线定型设计水头，对于上游堰高P11.33 的高堰，取Hd=（0.750.95）Hmax；对于P11.33的低堰 ，则取Hd=（0.650.85）Hmax，Hmax为校核流量下的堰上水头；本设计中P1=堰高/水头=5.5/10.21.33，故本溢流堰属于低堰，Hd=(0.650.85)Hmax=0.810.2=8.2m。引渠终点高程H=461.5-0.58.2=457.5m。岩基上的引渠，可采用近乎矩形的梯形断面，本设计属于风化岩石，边坡取1：0.5。横断面底宽取控制段宽度，B=b+n1d1+n2d2，其中b为溢洪道闸门净宽，n1为中墩数量，d1为中墩宽度，n2为边墩数量，d2为边墩宽度。表3.1 闸墩厚度（d）参考表闸孔净宽b（m）闸墩厚度d（m）中墩缝墩小跨度（36）0.51.020.420.6中等跨度（612)0.81.420.620.8大跨度（12）1.22.520.821.5依照闸墩厚度参考表，中墩厚度取1.2m，边墩厚度取0.8m。故控制段总宽度B=40+41.2+20.8=46.4m。该地区岩性较好，引水渠不需要衬砌。溢洪道首部控制段毗邻主坝坝肩，引渠采用近似椭圆的布置型式，其中椭圆曲线长短轴之比取a/b=1.5,取B0/B=2。3.2控制段的计算溢流堰采用开敞式溢流堰，根据溢洪道设计规范（SL253-2000），开敞式溢流堰的堰面曲线，在上游坝面均为铅直时，沿顶上游段及上游段堰面曲线各参数如图3-1所示。图3-1溢流堰曲线根据水库相关资料，溢流堰采用实用堰，开敞式堰面曲线按公式计算： 式中：堰面曲线定型设计水头，对于上游堰高P11.33的高堰，取=（0.750.95）Hmax；对于P11.0，见溢洪道设计规范（SL253-2000）附录A中表A.1.1；当P1/Hd1.0时，取k=2.02.2。3.2.1堰面曲线的确定根据规范及工程经验，堰顶上游采用三圆弧曲线：R1=0.5Hd=4.1m，0.175Hd=1.435m；R1=0.2Hd=1.64m，0.276Hd=2.26m；R1=0.04Hd=0.328m，0.282Hd=2.31m。，下游为幂曲线。幂曲线方程为：；故可得幂曲线方程为y=0.0836x1.85溢流堰原点下游堰面曲线坐标计算于表3.2所示：表3.2 溢流堰面曲线坐标结果0.0836 0.6381 1.6417 3.0594 4.8703 7.0596 9.6162 11.0292 3.2.2剖面衔接计算（1）直线段1：0.7和堰面曲线切点Xc、Yc确定对y=0.0836x1.85求导，得y=0.155x0.85=1/m=1/0.7=1.429，求得Xc=13.64，代入原幂曲线方程Yc=10.51。（2）反弧段半径确定R=（0.252.0）（Hmax+Zmax）=0.3(8.2+46.4)=16.4m。3.2泄槽的计算3.2.1泄槽临界水深和临界坡降，式中：hk临界水深，m；Q槽内泄量，m3/s；q单宽流量， m3/（sm）；临界坡降；B泄槽首段宽度，m； g重力加速度，m/s2；相应临界水深的水面宽，m； 、临界水深时对应的过水断面积（m2）、湿周（m）、水力半径（m）、谢才系数。表3.3临界水深hk和临界坡降ik计算结果计算情况Qn设计水位203952395.40280.8062.804.470.014 91.680.0014校核水位280852546.68347.3665.365.320.014 94.360.0014本设计中取i=0.04，故泄槽段属于急流，按照明渠非均匀流计算。3.2.2泄槽水面曲线确定根据溢洪道设计规范（SL253-2000）可知，泄槽上游接实用堰时，起始计算断面定在堰下收缩断面处，泄槽起始断面水深小于，可按下式计算：式中：q起始计算断面单宽流量，m3/（s.m）；起始计算断面渠底以上总水头，mm； 泄槽底坡坡角，；起始计算断面流速系数，取为0.95。根据上表计算结果确定以校核洪水流量来计算。经过迭代试算：h1=3.71m。根据规范要求，采用分段求和法推算，以确定溢洪道泄槽的泄流能力，分段求和法计算公式如式：式中：现以h1=3.71m，h2=3.51m。求两端面之间的距离s。A1=bh1=523.71=192.92m2A2=bh2=523.51=182.52m21=b+2h=52+23.71=59.42m2=b+2h=52+23.51=59.02mR1=192.92/59.42=3.247R2=182.52/59.02=3.093C1R11/2=1/nR12/3=1/0.014(3.247)2/3=156.62C2R21/2=1/nR12/3=1/0.014(3.093)2/3=151.63v1=2808/192.92=14.56m/sv2=2808/182.52=15.38m/sv12/C12R1=(14.56/156.62)2=0.00864v22/C22R2=(15.38/151.63)2=0.01030J=1/2(v12/C12R1+ v22/C22R2)=1/2(0.00864+0.0103)=0.0095 其余各流段的计算完全相同，为了清晰起见，采用列表法进行，情况如表3.4表3.4水面线试算列表3.71192.9259.423.25156.61614.5550.00910.80914.5190.0000.0090.031-0.507-16.3743.61187.7259.223.17154.13514.9580.00911.41615.02616.3740.0100.030-0.560-18.5703.51182.5259.023.09151.61615.3850.01012.07615.58634.9440.0110.029-0.619-21.1803.41177.3258.823.01149.06015.8360.01112.79416.20456.1240.0120.028-0.685-24.3233.31172.1258.622.94146.46316.3140.01213.57916.88980.4470.0130.027-0.759-28.1663.21166.9258.422.86143.82616.8220.01414.43817.648108.6120.0140.026-0.843-32.9563.11161.7258.222.78141.14517.3630.01515.38218.492141.5680.0160.024-0.939-39.0703.01156.5258.022.70138.42017.9400.01716.42119.431180.6390.0180.022-1.048-47.1132.91151.3257.822.62135.64918.5570.01917.56920.479227.7520.0190.021-0.338-16.1142.88149.7657.762.59134.80918.7500.01917.93720.817243.8660.0200.020-0.350-17.2002.85148.257.72.57133.96418.9470.02018.31621.166261.0660.0200.020-0.119-5.9962.84147.6857.682.56133.68119.0140