碾压土石坝计算书 毕业设计

目录第一章水文水利计算111推理公式法推求设计洪水位1111工程地点流域特征值1112设计暴雨的查算1113设计24小时净雨过程的计算6114推求30年一遇设计洪水612调洪演算10第二章大坝剖面确定1421正常运行情况下的超高计算14211波浪爬高14212风雍高度15213正常情况下超高1522非常运行情况下的超高计算16221波浪爬高16222风雍高度17223正常情况下超高1723坝顶高程17第三章土石坝渗流计算1931计算方法及计算假定1932本设计土坝渗流的具体计算20第四章土石坝坝坡稳定计算2741稳定计算方法2742计算过程2743稳定成果分析31第五章溢洪道设计3651控制堰设计36511克奥型堰的剖面设计3652泄槽设计37521泄槽的布置37522泄槽水面曲线计算38523克奥型堰的抗滑稳定验算4553出口消能设计46参考文献51第一章水文水利计算11推理公式法推求设计洪水位市东山街办南山村老虎坑，坝址座落于章江水系二级支流老虎坑河，东经11444，北纬2510，设计历时为24小时，坝址以上控制集水面积12KM2，主河长163KM，河床平均坡降43，设计频率为30年一遇为例。参照手册，计算步骤如下（说明以下所用附图均来自于手册）111工程地点流域特征值工程地点流域面积F12KM2，主河道长度L163KM，主河道比降J0043。112设计暴雨的查算1、求三十年一遇24小时点暴雨量根据工程地理位置查附图24，得流域中心最大24小时点暴雨值P241015MM附图25得CV24037，由设计频率P333和CS35CV查附表52，得871230258649124KP则30年一遇24小时点暴雨量MKPP819751032442、求30年一遇24小时面暴雨量根据流域面积F12KM2和暴雨历时T24H查附图51，得点面系数09998。24A则30年一遇24小时面暴雨量为MAP8190819243243243、求设计暴雨24小时的时程分配设计暴雨24小时雨配查附表21，得以60分钟为时段的雨型分配表，如表11。查算30年一遇60分钟，3小时，6小时暴雨参数根据工程地理位置分别查附录图26和附图28，得流域中心最大6小时和60分钟点暴雨量，P672MM；P60MIN445MM；查附图27和附图29，得CV6042；CV60MIN0335。由设计频率P333和CS35CV查附表52得。7123256418712MIN60KP则30年一遇60分钟，6小时点暴雨量为MKP1427785663P0INMINMIN03小时暴雨由公式计算，2IN03P式中。36087/14LG85/LG28513MI66N则P3（333）73830316114MM。由流域面积F12KM2和暴雨历时T60MIN，T3H，T6H分别查附图51，得点面系数A60MIN09993，A309994，A609995。则30年一遇60分钟，3小时，6小时面暴雨量为MAP91435014788763636MIN0MIN603MIN60列表计算设计暴雨时程分配将表11控制时段雨量的百分数列于表12第1、3、5、7栏。由设计24小时暴雨控制时段雨量MPM4391890432577363246360360按各时段所占百分数计算各时段的雨量，填入表12第2、4、6、8栏。第9栏即为设计24小时暴雨过程。表11以60分钟为时段的雨型分配表占控制时段雨量的百分数（）时段（60MIN）控制时段雨量MM序号123456789101112131415161718192021222324P60MIN（1）100P3P60MIN（2）6040P6P3（3）204040P24P3（4）555555000101010998554表12流域30年一遇24小时暴雨时程分配计算表11001002787782360401004211141367520404010066121231755555500010101099855410082323232323230004646464141372323184599232323232323000464646612122117871414141372323181898设计24小时暴雨各时段雨量位置及所占百分数2324合计（T60MIN）192021221516171811121314789103456时段序号12783IPMIN603P236M436342P表13流域30年一遇净雨过程计算序号123456789101231451671892012324合计时间（T）项目MP123232300464612217914143723189469158134182373456785276801860A778890425526R总40912345537181923173143415总5809001827647856510下FCT686666166293H2437000020314862147213424404107时段60MIN序号123456789101112131415合计HT前后相邻大小排列1721141346248242414141104040302021207HTMM272186199510571105112911531167118111921196120120312051207HT/TMM/H3721431332264221188165146131119109100938680QTM3/S4241144111887463554944403633312927表14流域QTT计算表113设计24小时净雨过程的计算1）扣除初损求时段总径流量由附图31产流分区知，该工程地点在产流第区。将表12第9栏各时段毛雨量列于表13第1栏，计算各时段累积雨量，填于第2栏。将各时段累积雨量P与设计前期雨量PA（该区为70MM），相加填入表13第3栏。在附表32（），得相应各时段累积径流R总，填于表13第4栏。计算各时段径流量R总，填于表13第5栏。2）扣除稳渗求时段地面径流量计算设计24小时平均暴雨强度24/241898/2479MM/HIP由79MM/H，查中表23，用经验公式FC0196计算得IIFC019679155MM/H，取FC16MM/H填于表23第6栏。由表13第5栏减去第6栏即得设计24小时净雨过程，填入表13第7栏114推求30年一遇设计洪水1、求设计洪峰流量QM及汇流时间列表计算QT值将表13第7栏自最大时段净雨开始，按前后相邻时段大小连续排列填于表14第1栏。由第1栏计算累积值HT值填于第2栏除于相应历时得HT/T值填于第3栏。由第3栏按公式QT0278FHT/T计算各时段相应流量填于第4栏。列表试算Q值由附图42推理公式分区图知，该工程地点在第区。根据L/J163/00431/3466。应用第区经验公式（手册表23）或直接查附图3/163（）计算参数M。用经验公式M04290164计算，得M0633。根据公式0278L/MJ1/3Q1/40278/M，得4/144/072630/2780/2780Q不同值对应的流量，如表15第1、2栏。表15流域计算表（H）06070809123456QTM3/S135487313428726761756110022007003001点绘，相关线，如图31，得，光滑曲线交点对应的流TQTQ量QM地面265M3/S,汇流时间08H，即为所求地面设计洪峰流量和汇流时间。QTT,Q相关图0204060801001201401600246810121416时间流量QTQTT图11本流域，相关TQ2、设计洪水过程线推求地面流量过程线的推求由手册表32概化五点折腰多边形过程线推求地面流量过程线。各转折点的坐标如表16第1，2栏。表16各点转折点坐标坐标A起涨点B起涨段转折点C洪峰D退水段转折点E终止点Q地面M3/S0MQ1MMQ200时间T（H）001T025T05TTT为过程线底宽，由下式计算T967W/QM地面（H）式中W为洪水总量，由下式计算已知净雨总量H241207MM，地面洪峰流量QM地面265M/S,则3W01120712145万M3T967145/26553H根据表16第1、2两栏计算各转折点流量和时间，表17第1、2栏，即为所求地面流量过程线。表17该流域地面流量过程线计算表座标序号A点B点C点D点E点/3SMQ1027265530TH2005132753地下径流回加计算由已知表13第6栏地下径流深R下293MM，表27地面径流过程线底宽T53H。以此时间为地下流量峰顶位置，按下列公式计算地下流量峰值。QM地下R下F/36T29312/365318M3/S，填入表18第5栏5行。自QM地下开始，向后每增加一个时段（T1H），其流量随之减少一个1/5318034，向前每减少一个时段（T），其流量减少一个地下地下TT/Q地下T/5318034T，分别向后或向前填于表28第5栏的地下地下M第611行和第41行。即得地下流量过程线。由第4、5两栏相加，填于第6栏，,即为所求30年一遇设计洪水过程线。图12所示。并得设计洪峰流量QM2694M/S。3表18该流域三十年一遇设计洪水过程计算表时间序号THTHQM地面（M2/S）QM地下（M2/S）Q（M2/S）12345600000000505270172871308265044269427145309262253260181863114614673111211283107807893104404410310101108100三十年一遇设计洪水过程线0287269462218146112078044010051015202530024681012TQ系列1图12三十年一遇的洪水过程线按照这种方法可以得到三百年一遇校核洪水线见图13，并得到校核洪峰流量QM3652M/S。3表19该流域三百年一遇校核洪水过程计算表时间序号THTHQM地面（M2/S）QM地下（M2/S）Q（M2/S）1234560000006063602113811140836052336523291572110883085728022226711811817711421428711031039710640641071025025117100三百年一遇洪水过程线038113652383082218114210306402500510152025303540012345678910111213百年一遇洪水过程线图13三百年一遇的洪水过程线12调洪演算本设计采用的是无闸门控制的调洪计算和静库容曲线，调洪计算的基本方法为列表试算法。以下具体介绍设计洪水情况的列表式算法的步骤。1、确定起调水位入库洪水为设计洪水，起调水位取正常蓄水位1810M，即堰顶高程为1810M。2、绘制水库容积曲线ZV。由基本资料知水库水位容积关系表，见表110；将其绘制成水库容积曲线，见图14。表110水库水位容积关系表ZM1438150155160165170175180185A万M20077187339486815115153197V万M302398992214277521241912793、计算并绘制蓄泄曲线QV在本设计中流量系数M0485，则P1/HD06。因为溢洪道自由泄洪，故淹没系数取1、侧收缩系数均取091，流量系数M0485，则水库溢洪道出流公式为（11）232323417619409HHGBQ溢根据公式（11）可以将不同水位对应的下泄流量得出，时，代入公式（11）得Q74，以此类推得出表111，并画出图14。1H表111水库QV、ZV关系ZM181182183184185V万M3207226224382614279堰顶水头H（M）01234下泄流量Q（M3/S）074210385593020406080100120140160180200050100150200250300库容水位010203040506070泄水量水位库容曲线泄水库容曲线图14南山水库QV、ZV关系曲线4、试算法法推求水库出流过程起始时段的下泄流量Q0M3/S，V207万M3，先取计算时段T1H。在时间T1H时查洪水过程线图12，得到Q225M3/S,于是求的平均值1125M3/S，分别填入表112的（2）、（3）假设H01M，得Z181011811M，将这些数字填入/S2017403/3Q表112的栏；并可求的，填入表112的）、（、（545万TQV（8）栏，得出V21105万M3，再在库容水位曲线图13读出相应的库容V,20892M3/S，与V进行比较，知道数值差比较大，故重新假设一个H，以此类推，试算过程如表111。最后得到一个V的值与V的值很接近，在进行下一个时段的试算。6确定最大下泄流量和设计洪水位表112中T1H的出流过程，T3H的流量443M3/S，小于入库流量49M3/S，T4H的流量431M3/S，大于入库流量28M3/S。故流量最大及水位最高是在34小时之间，对此范围缩小时段，取T02H，重新进行试算，得表111第一时段（01小时）的试算过程表112中时刻T32、34、36、38的泄流量（4H后的流量仍取T1H试算），进一步分析知，最大值发生在3234H之间，对此范围缩小时段，取T005H，重新进行试算，得表112中时刻T325的泄流量，T325H的泄流量等于该时刻的入库流量，该值为所求最大下泄流量，即QM445M3/S。由各时刻的下泄流量查得各时刻水位，最大下泄流量QM445M3/S，相应的总库容为22066104M3，查图14得相应的校核洪水位Z设18171M。表112P333调洪演算过程时间T（H）入库洪水量QM3/S时段平均Q1Q2/2M3/S下泄流量QM3/S时段平均下泄流量Q1Q2/2M3/S时段内水库存水量变化V104M3水库存水量V104M3水库水位ZM00020718100122511250690343932109318121132694247214510725521348181342162147336240480218291815934910454433902362206418171324547445444002220661817132544544844544500022066181713436385445445003220631817136343543944200722056181713833243643700822048181704282943143401022037181705212454024170622197618167时间T（H）QM3/SQ1Q2/2M3/SHMQM3/SQ1Q2/2M3/SV104M3V104M3ZMV,104M3（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）0002071810012251125010230124052110518110208920150430223974180518115209880206603339362505181202108402107103639283205181212110302050690343932109318121210936水位180901810018110181201813018140181501816018170181800123456时间水库水位水位0510152025300123456时间入库和下泄流量入库洪水下泄洪水图15南山水库调洪计算结果图同理可得校核况工下的最大下泄流量QM598M3/S，相应的总库容为22364104M3，查图14得相应的校核洪水位Z设18187M。第二章大坝剖面确定21正常运行情况下的超高计算211波浪爬高根据资料知，南山水库多年平均年最大风速为18M/S，吹程为1000M，工程等级为等，大坝为4级。有规范知正常运行条件下的1、2级坝，采用多年平均年最大风速的1520倍，正常运行条件下的3、4、5级坝，采用多年平均年最大风速的15倍，故计算风速设计时W181527M/S。南山水库挡水土坝上游坝坡采用砌石护面，故075080，取075。上游坝坡KK系数M取25。坝前水深H设计情况下H181711334871M；，查表21得KW101。241789GHW表21经验系数GV115202530354050WK1102108116122125128130蒲田试验站的波高和波长计算1）平均波高用简化公式计算，代入已知参数得MHMWGD43102718901545022）平均周期TM按以下公式计算91423048MH3）有经验得知本设计计算平均按以下公式计算LMTGM2641395612所以平均爬高为MRMLHMKRW67302413052172计算设计爬高值R。不同累计频率的爬高RP与的比，可根据爬高统计分布表22确定。设计爬高值按建筑物级别而定，对于、级土石坝取累计频率P1的爬高值R1；对于、级坝取P5的R5。南山水库挡水土坝为4级，故本设计中P5，因为，所以，则RP1841。8406731238M。1087430HHM841MPM表22爬高统计分布（RP/RM值）011245101520305003213186176165161148139131119099212风雍高度根据条件取风向与坝轴线垂线的夹角为0。计算坝前最大风壅水面高度EMGHDKWM3262107527148903COS213正常情况下超高表23安全加高A单位M坝的级别计算情况1234、5设计150100070050山区、丘陵区070050040030校核平原、海海区100070050030安全加高值设计时A050M。YREA123800028051741MPHM/H故设计水位下的坝顶高程为18171174118345M。22非常运行情况下的超高计算221波浪爬高根据资料知，南山水库多年平均年最大风速为18M/S，工程等级为等，大坝为4级。由规范知非常运行条件下，采用多年平均年最大风速，故计算风速校核时W18M/S。南山水库挡水土坝上游坝坡采用砌石护面，故075080，取075。上游坝KK坡系数M取25。坝前水深H校核情况下H181871334887M；，查表21得KW10。82074819GHW蒲田试验站的波高和波长计算1）平均波高用简化公式计算，代入已知参数得MHMWGD2760189018452245022）平均周期TM按以下公式计算32760438MH3）有经验得知本设计计算平均按以下公式计算LMTGM483256122所以平均爬高为MRLHKMW42608276051计算设计爬高值R。不同累计频率的爬高RP与RM的比，可根据爬高统计分布表22确定。设计爬高值按建筑物级别而定，对于、级土石坝取累计频率P1的爬高值R1；对于、级坝取P5的R5。南山水库挡水土坝为4级，故本设计中P5，因为，所以，则RP1841。840426078M。105687420HHM841MPM222风雍高度根据条件取风向与坝轴线垂线的夹角为0。计算坝前最大风壅水面高度EMGHDKWM32621028741903COS223正常情况下超高已知条件知本设计是在丘陵地带，故安全加高值校核时A030M。YREA0780001203108M故设计水位下的坝顶高程为1818710818292M。23坝顶高程坝顶高程等于水库静水位与超高之和，应分别按设计洪水位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，然后取其中最大值为坝顶高程。应该指出，这里计算的坝顶高程是指坝体沉降稳定后的数值。因此，竣工时的坝顶高程还应有足够的预留沉陷值。对于施工质量良好的土石坝，坝顶沉降值约为坝高的0204。本设计采用了04的沉降计算。正常情况施工高程为M65183401358413非常情况施工高程为292综合考虑，本设计坝顶不设防浪墙，现将计算成果列于表24中。坝顶高程由设计情况控制，设计竣工时坝顶高程为1837M。表24坝顶高程计算表计算项目设计情况校核情况上游静水位M1817118187河底高程M133坝前水深HMM48714887吹程DKM1风向与坝轴线的夹角（）0风速WM/S2718风浪引起雍高EM0002800012波高HMM04312332土坝上游坝坡坡率M25上游糙率N0025波浪沿坝坡爬高RPM1238078安全超高AM0503坝顶高程M1834518292坝顶高程加04沉陷M1836518312第三章土石坝渗流计算31计算方法及计算假定根据坝内各部分渗流特点，将坝体分为若干段，应用达西定理近似解土坝渗流问题，计算假定任一过水断面内各点渗透坡降均相等。通过防渗体渗流量312Q2101THHK通过防渗体后侧坝体渗流量32THLHKHT40505222式中坝体的渗透系数，M/S；K截水墙的渗透系数，M/S；0坝基的渗透系数，M/S；T上游水深，M；1H防渗体下游侧逸出水深，M；2H心墙浸润线的逸出高度，M；T透水地基厚度，M；心墙平均厚度，M；从防渗体渗流逸出处到浸润线与排水棱体上游坡交点的水平距离，M。L假设（1）不考虑防渗体上游侧坝壳损耗水头的作用。2由于砂砾料渗透系数较大，防渗体又损耗了大部分水头，逸出点位置高程与下游水位高差不是太大，认为不会形成逸出高度。根据水流连续条件，QQ1Q2，联立等式（56）和（57），可求得心墙后水深H和Q。心墙内的浸润线按式（55），心墙后浸润线可按式（58）计算。坝体下游浸润线方程（33）XHL05HY22（图31透水地基上带截水槽的心墙坝的渗透计算32本设计土坝渗流的具体计算在本设计中，渗流计算选取河床最大坝高断面，具体的计算工况如下A工况1，水库为正常蓄水位稳定渗流期；B工况2，水库为设计洪水位稳定渗流期；C工况3，水库为校核洪水位稳定渗流期；D工况4，库水位自校核洪水位降至正常蓄水位时；E工况5，库水位自正常蓄水位下降至死水位时。现仅以工况3和工况5为例，工况1、工况2只在数值方面区别于工况3，工况4也只在数值方面区别于工况5，而它们的计算方法和步骤完全一样。在稳定计算里也只取此种情况进行计算。1工况3的渗流计算1）渗流计算的简化图由基本资料知，透水层地基厚度在251258M之间，现取透水层厚度T258M15M，因此根据规范知地基的防渗体不能采用单一的粘性土截水槽，在本设计中地基的防渗处理采用粘土截水槽和混凝土防渗墙组成的防渗体。但在渗流分析时为了便于渗流计算和套用有限深透水地基上土石坝的渗透计算模型，暂将粘土截水槽和混凝土防渗墙组成的防渗体代之以单一的粘土截水槽，见图32。如果按后者计算出的浸润线进行稳定分析得出的坝坡是稳定的，那么前者也并将是稳定的。因为粘土截水槽和混凝土防渗墙组成的防渗体的防渗性能比单一的粘土截水槽要强得多。2）计算参数心墙渗透系数K06108M/S，透水地基渗透系数KT3106M/S，下游坝壳土的渗透系数K433106M/S；上游水深H14887M，下游水深H2105M，透水层厚度T258M，L10823；心墙的平均厚度心墙总面积总高1384M。心墙底部厚度M682312804心墙面积9063921S心墙的平均厚度MHS84132960坝顶边缘至棱体顶部的水平距离M15825127L08413518图32渗流计算简图3计算步骤将现已知的参数代入公式（31）、（32）中，假设H在算出对应的Q1和Q2，直到出现Q1Q2，这时的H就是要求的逸出点水深。工况3试算表如下表31表31工况3H和Q试算表HMQ1105M2/SQ2（105M2/S210410067410160220609890389809610574100931077411091508801120912090111220912090411240911090611260911090811280911091011284091009101130910091211409090923120899098914086512211608301467所以心墙后水深H11284M，通过坝基和坝身的总单宽流量Q091105M2/S。然后将Q091105M2/S，H1H11284M、K433106M/S、KT3106M/S和T258M代入公式（33）求出下游坝壳内的浸润线方程2841,03762YX，代入一定的Y值求得对应的X值，描出一些点，再用光滑的线连接，即为浸润线。（注下游浸润线是以图32所示O点位坐标原点描点）计算结果如表32，绘图33。图32校核洪水位下游坝壳内的浸润线代表坐标YM024681011284XM10977106329597787354592356000将Q091105M2/S，H148872587467M和K06108M/S代入式得XKQHY21心墙内浸润线方程。8413,306742XY代入一定的X值求得对应的Y值，描出一些点，再用光滑的线连接，即为浸润线。（注心墙浸润线是以图33所示O点位坐标原点描点）计算结果如表33，绘图33。表33校核洪水位心墙内的浸润线代表坐标XM0246810121384YM746770496605612856125042443711图33校核洪水位时的浸润线图同理工况1通过试算得出对应的逸出点水深H，及单款流量，试算表格如下（表34），可以由表35、36下游和心墙的代表坐标绘出浸润线，如图34所示。（注坐标原点的选取和校核情况的一致）表34工况1H和Q试算表HMQ1105M2/SQ2（105M2/S20001036013740001011029060000984045980000956064410000092608441020009220865104000919088610600091609071068009150915108000913092811000091009501300008771173所以心墙后水深H1068M，通过坝基和坝身的总单宽流量Q0915105M2/S。图35正常蓄水位下游坝壳内的浸润线代表坐标YM00020040060080010001068XM10863104829339743447681339000表36正常蓄水位心墙内的浸润线代表坐标XM000200400600800100012001384YM73806954650160145483489542273500图34正常蓄水位时的浸润线图同理工况2通过试算得出对应的逸出点水深H，及单款流量，试算表格如下（表37），可以由表38、39下游和心墙的代表坐标绘出浸润线，如图35所示。（注坐标原点的选取和校核情况的一致）表37工况2H和Q试算表HMQ1105M2/SQ2（105M2/S20010360075400101102296000984039780009560582100009260782110009100888111009080899111800907090711200090709101140009030931116000900095312000089409981300008771111所以心墙后水深H1118M，通过坝基和坝身的总单宽流量Q0907105M2/S。图38设计洪水位下游坝壳内的浸润线代表坐标YM00020040060080010001118XM10964106139561780653502192000表39设计洪水位心墙内的浸润线代表坐标XM0246810121384YM74517034659061145597502843863698图35设计洪水位时的浸润线图2工况5的渗流计算为绘制出正常蓄水位降至死水位时上游坝壳内的浸润线，可将心墙前的上游土坝和透水层简化成不透水层地基上均匀土石坝的渗流计算,考虑最不利情况，于是取正常蓄水位为计算水位。上游水位H148258738M，下游水位H217258428M，取渗透系数K228106M/S，L8858M，将其带入式得单宽流量Q。XYKQ1）（ML5820843751276SHKQ25261064）（）（在将Q465105M/S，H1738M和K228106M/S代入式得浸润线方程XKQHY2158,079483102865473221XXXKQY，上游坝壳浸润线只绘出坝体内部的那段，坝外部分不必绘出，现将坝内浸润线列于表310，绘于图36。值得注意的是在稳定分析时死水位以上上游浸润线以下的土体均为饱和状态。表310工况4上游坝壳浸润线代表坐标XM010203040506070808858YM7380709868056498617658375476509046734282图36正常蓄水位降至死水位渗流简图对于工况5，从校核水位18187M降至正常蓄水位18100M，落差只有087M，这对坝上游坡的稳定性无影响，故在此不进行渗流分析和稳定计算，以节省设计时间。3成果分析与结论心墙之后的坝壳，由于水头大部分在防渗体内损耗了，因此坝壳渗透坡降及渗透速度甚小，发生渗透破坏的可能性不大。而在心墙逸出点渗透坡降较大，故应对其进行验算。渗透坡降的计算公式HJ式中上游水深减逸出水深；防渗体的平均厚度。具体计算如下工况17284360J工况21工况37284137J表311各工况下的渗透坡降工况123渗透坡降27271272填筑土料的安全坡降，根据实践经验一般为JIK，故属于陡坡急流。（2）渐变段水面曲线计算。首端断面水深由公式（52）试算得设计洪水位时，HC017M；校核洪水位时HC0223M。具体计算见表56。表56溢洪道渐变段水面曲线计算计算情况QH1Q1A1R1V1E1I1设H2Q2A2设计水位445017111068434016654235010027178068校核水位5980221500894450267251010036239089计算情况2R2V2E2I2RVLNHFE1ILE2HF设计水位304022659249010019657500001504428528校核水位32102867265010024675000015034301295由计算得渐变段末端水深分别为H设027M，H校036M。3）泄槽一段水面线计算泄槽一段断面为矩形，宽25M，长43M，I1/5。（1）临界水深HK及临界底坡IK，具体计算见表57。表57泄槽一段临界水深和临界底坡计算计算情况QBKQKHKAKKRCKBGI2设计水位445251780691733880455836000447校核水位5982523908421418055939000465I1/5IK，故泄槽一段属于急流，按陡槽计算。（2）泄槽一段末端水深（正常水深H0）采用试算法，具体计算见表58。表58溢洪道泄槽一段正常水深计算计算情况QBI设H0A0R0C00RAKIQ0设计水位44525020020052901749741033446校核水位5982502024062980251041374593经试算，设计水位时，H0020M；校核水位时，H0024M。（3）泄槽一段水面线采用分段求和法，按水深将进行分段，具体计算见表59。表59溢洪道泄槽一段水面曲线计算V2/2G计算情况断面H0MAM2VM/SMESMESMMRMLM11027067565922224903530402251880080122962962202506257122582830453000215133011009474770330230575774305328027296019507301300738311524402205580933435603229401950420150056081760550210525848366387037292018500801700313083068设计水位6602058904044242900174974110360966422526105632202853910070134144142203208748285317037314025530800901132774033030757973243540463100245262011009487122744028078543724000573060235214013007841206955026065920431457073302022516101700322354304校核水位66024069975065302980205104/21SMCRVJ2JIM4）泄槽二段水面线计算泄槽二段断面为矩形，宽25M，长45M，底坡为I1/15。（1）求临界水深HK、控制断面水深HO（正常水深）。因泄槽二段同泄槽一段流量、形状、断面尺寸相同，故临界底坡和临界水深不变。I1/15IK，属于陡坡急流。控制断面水深H0用试算法，具体计算列于表510。表510溢洪道泄槽二段正常水深计算计算情况QBI设H0A0R0C00RAKIQ0设计水位445251/150130342770124689546445校核水位598251/15016042820144814725594经试算，设计水位时，H0013M；校核水位时，H0016M。（2）泄槽二段水面线。泄槽二段首端控制水深，设计水位时H020M；校核水位时H024M。采用分段求和法计算水面线，具体计算见表511。由计算知，末端水深在设计水位时为H014M，校核水位时，H017M。5）溢洪道边墙高度的确定计算溢洪道水面线时为确定边墙高度和下游消能计算提供依据。（1）溢洪道边墙高度计算公式。其计算公式为（53）BHH式中H不掺气时水深，M；HB当流速大于10M/S时掺气增加水深，M；安全超高，一般要大于05M，定设计时取10，校核时取05，M；H边墙高度，M。HB的计算公式为（54）10HVB式中V不掺气情况下计算断面的平均流速，M/S；修正系数，一般为1014S/M，当流速大时宜取大值。（2）引水渠导水墙高度计算。引水渠导水墙高度见表512。表510溢洪道泄槽二段水面曲线计算V2/2G计算情况断面H0MAM2VM/SMESMESMMRMLM11020589040442404329001749740200470910912201904759374474660502880164937024043116207330180459894985160592860164898028039154361440170425104755957615728401548580380295419015501503751187718733236280013476905800927123613设计水位6601303251369956969276012466711024069975065300442980205104020047094094220230575104055157405029601950730230441152093302205510876036251252940195042029038327536440205119672974927729001749740440231181171655017042514071011026129284015485806200524684185校核水位66016041495113911552820144814/21SMCRVJ2JIM表512引水渠边墙高度计算设计情况H（M）MHH设计水位113100213校核水位129050179（3）边墙高度计算。控制堰的边墙高度与引水渠同高设计水位时边墙高H204M；校核水位时边墙高度H179M，最终控制堰边墙高度为213M。收缩段边墙高度具体计算见表513。收缩段最大流速V664M/S10M/S，不考虑掺气所增加水深，故HH。泄槽一段边墙高度具体计算见表514。泄槽二段边墙高度具体计算见表515。表513溢洪道收缩段边墙高度计算计算情况断面断面距渐变段首端距离（M）计算水深（M）安全超高（M）边墙高度H（M）首端001710117设计水位末端502710127首端002205072校核水位末端503605086表514溢洪道泄槽一段边墙高度计算计算情况断面断面距离槽首端距离（M）计算水深HM流速VM/SHSVH/100MMHM110027659112722296025712112533770023774112344115202280911225517600218481121设计水位66306802890小于10M/S11201100366640508622414032748050823374003797050804412270288540507855206902692005076校核水位664304024997小于10M/S05074表515溢洪道泄槽二段边墙高度计算计算情况断面断面距离槽首端距离（M）计算水深HM流速VM/SHSVH/100MMHM11002890112022091019937111933207018989小于10M/S11184436101710470018111955901015118700181117设计水位663613013136900181115110024997小于10M/S05074220940231040002405075332090221087002405074445360211960024050725517160171407002405069校核水位6641850161495002405068523克奥型堰的抗滑稳定验算现以校核水位为例进行抗滑稳定验算，因为克奥型堰为低堰，其总高度为20M，所以水平方向的力只考虑水荷载，铅直方向的力只考虑混凝土重量和扬压力两部分。1）溢流堰自重W坝体自重和边墙W（KN）的计算公式（55）CV式中V坝体和边墙体积，M3；坝体及边墙混凝土的重度，一般取235240KN/M3。C由CAD面积查询功能，查得溢流堰断面面积约为258M2，取240KN/S，边墙厚C度取03M，高度为13M，则溢流堰和边墙的自重为。KNW0425730145822）静水压力在本设计中，溢流堰只受水平水压力作用，计算公式为B（56）HHPW212式中H1、H2堰顶水深和渠底水深；H堰顶与渠底的高差；水的重度，常取981KN/M3。W所以，。KNP81742089218703）扬压力扬压力计算公式为（57）LBHUW212式中符号同前，代入数据得KN96742819014）抗滑稳定验算采用抗剪强度公式进行抗滑稳定验算，计算公式如下（56）PACUWFK滑动力阻滑力由资料得摩擦系数F045，由前算得WU25704679618908KN，P178KN，代入上式得0518248176094