平山水利枢纽设计说明书

1、平山水利枢纽设计计算书学院：水利水电学院班级：水电5班姓名：张远金学号：29目录一、综述3。1、1 工程槪况31、2 枢纽任务31、3设计基本资料3。二、坝址水文特性。4三、枢纽及库区地形地质条件5。3、1 坝址、库区地形地质及水文地质。53、2筑坝材料5。四、枢纽建筑物选型及枢纽总体布置64、1工程等级及主要建筑物得级别、洪水标准。64、2枢纽建筑物选型8五、土石坝设计10。5、1选择土石坝得类型105、2 土石坝得剖面设计。1 15、5 土石坝得构造设计145、3渗流稳定计算165、4坝坡稳定分析计算19。5、6地基处理及与岸坡连接25。六、正槽溢洪道设计25。6、1正槽式溢洪道得位置选择

2、25。6、2溢洪道得孔口尺寸确定 266、3溢洪道泄槽设计29。6、4溢洪道消能设计33。6、5溢洪道细部结构设计3。5、综述1、1工程概况平山水库位于湖北省某县平山河中游，该河系睦水得主要支流, 全长2 8 4公里，流域面积为556平方公里，坝址以上控制流域而积 为491平方公里;平山河就是山区性河流，河床比降3%。,沿河道有地 势比较平坦得小平原，地势自南向东由高变低。最低高程为62、5左 右。1、2枢纽任务该枢纽以灌溉发电为主,并结合防洪、航运、养殖、给水等进 行开发。1、3设计基本资料1、水库规划资料(1) 正常蓄水位：113、Om(2) 设计洪水位：113、lm (百年一遇)(3)

3、校核洪水位：1 13、5m (千年一遇)(4) 死水位：10 5、0m(发电极限工作深度为8m)(5) 灌溉最低库水位：1 0 4、Om(6 )水库总库容：2、0亿n?(7)水库有效库容：1、15亿(8)发电调节保证流量Q二7、35 m3 / s,相应得下游水位6 3、20m；(9 )发电最大引用流量Q=2 8 m3 /s,相应得下游水位68、65m；(10) 设计情况下，溢洪道下泄流量Q二84 0 n?/s,相应下游水位72、 6 5 m。(11) 校核情况下，溢洪道下泄流量Q=1340m3/s,相应下游水位75、 30m。(12) 水库淤积高程8 5、0 0 mo2. 枢纽组成建筑物设计条

4、件(1) 主坝:沿坝轴线布置。(2) 河岸溢洪道：堰顶高程为1 0 7、5 mo(3) 水电站:装机容量为9 000 k w,三台机组，厂房尺寸为3 0、0X9、0,引水隧洞直径3、50m,尾水底板高程62、0 m0(4) 放空建筑物可利用导水隧洞，洞底高程为7 0、Om,洞直径5、 0m,上游土石围堰顶部高程8 5、0m,下游土石围堰顶部高程7 0、0m、3. 力学参数基岩允许抗压强度2MPa,混凝土与基岩摩擦系数f=0、58o基 岩得内摩擦系数f=0、7,凝聚力C=0、5MP&,容重二2 6 KN / m3 o4. 其她坝顶设有公路，枢纽工程得对外交通有水路、公路、铁路。坝区地震烈度5 6

5、度，设计时不考虑。二、坝址水文特性暴雨洪峰流量 Q= 1860m3 /s, Q 二 155 0 m3/s , Q=1 3 8 0 m3 / s o多年平均流量13 3 4 m3/ s ,多年平均水量4、2 2亿m 3,多年平均最大风速lOm/s,水库吹程8km,多年平均降雨次数48次/ 年，库区气候温与。三、枢纽及库区地形地质条件3、1坝址、库区地形地质及水文地质平山河流域多为丘陵山区，在平山河上游都为大山区，河谷山势陡 峭，河谷边坡一般为60 70，地势高差都在801 2 0m,河谷冲割很 深，河床一般为100m左右，河道弯曲相当厉害，枢纽布置处成S形, 沿河滩及坡积层发育，在坝轴下游3 0

6、 0m处得两岸河谷呈马鞍形，起 覆盖物教厚，岩基产状凌乱。靠坝址上游有泥盆五通沙岩，坝址下游有二叠纪灰岩，坝轴线位于 五通沙岩上。在平山咀以南，即石灰岩与沙岩分界处，发现一大断层，其走向近 东西，倾向大致向北西,在坝轴线左侧得为五通沙岩，特别破碎，产状 凌乱，两岸岩石破碎，岩石得隐裂隙很发育。岩石得渗水率都很小， 两岸多为0、0 00、0 1升/分。坝址覆盖层沿坝轴线厚度达1、55、0m, K=1 0 cm/ s ,浮容重=10、4KN/m3,内摩擦角=35。3、2筑坝材料坝轴线下游1、53、5km, 土料储量丰富，质量可满足筑坝要求, 砂料在坝轴线上下游1、03、Okm得河滩开采，石料可在坝

7、轴线下 游左岸得山沟里开采，材料得性质及各项指标如下表所示：土壤类别干容重 (KN/m3 )最优含 水率 (%)孔隙率n(%)内摩擦角(干/湿)凝聚力 0(干/湿)渗透系数K(cm/ s )粘土15、4252520/18371X10壤土15、8154224/2 01 21X10坡土1 6、0233933/227、5/ 1 01 X10覆盖层16、03501X10砂料16、0403001 X10堆石18、033380四、枢纽建筑物选型及枢纽总体布置4、1工程等级及主要建筑物得级别、洪水标准4、1、1枢纽建筑物组成根据设计资料中规定得枢纽任务来确定。主要有拦洪蓄水得挡 水建筑物，宣泄洪水得泄水建筑

8、物,灌溉用得引水建筑物，检修用得放 空建筑物,发电、变电、配电得厂房、开关站等建筑物,等等。4、1、2 工程等级及主要建筑物得级别、洪水标准水利水电工程得等别，应根据其工程规模、效益及在国民经济中得 重要性确定。永久性建筑物得级别，应根据其所属工程等别及其重要 性确定。由水利水电枢纽工程等级划分及设计标准以及所给资料中得 指标确定工程规模、洪水标准如下：（1）分项等别:根据总库容为2、0亿nA在101、0亿n?之间， 属II等工程;根据电站装机容量9 000千瓦即9 MW,小于10MW,属V等 工程；。（2 ）枢纽等别:根据规范规定，对具有综合利用效益得水电工程, 各效益指标分属不同等别时，整

9、个工程得等别应按其最高得等别确定, 故木水库枢纽为II等工程。（3）水工建筑物得级别：根据水工建筑物级别得划分标准，II等 工程得主要建筑物为2级水工建筑物，次要建筑物为3级水工建筑物。 故木枢纽中得土石坝、溢洪道、发电建筑物、导流隧洞、放空隧洞均 为2级水工建筑物。（4）水工建筑物得洪水标准:根据山区、丘陵区水利水电工程永久 性水工建筑物洪水标准（重现期），2级水工建筑物得设计洪水标准 为500100年，土石坝校核洪水标准为5000-2000年。从经济角度考 虑,选取该枢纽永久性水工建筑物得设计洪水标准取1 0 0年（P）, 校核洪水标准取2000年（P）,该水库规划成果中校核洪水位为千年

10、一遇。4、2枢纽建筑物选型4、2、1坝轴线选择根据坝址地形图中给定得坝轴线布置大坝。4、2、2枢纽各建筑物得选型1、挡水建筑物:在该坝址可能采用得坝型有重力坝、拱坝、土 石坝。(1 )重力坝方案：重力坝主要依靠自身重量在地基上产生得摩擦力与坝与坝基之 间得凝聚力来抵抗坝前水压力，维持自身稳定。要求地基具有足够得 强度、整体性、均匀性、抗渗性、耐久性。但由于坝址处两岸坡积层 发育，河谷覆盖层厚达1、55、Om,若建重力坝清基开挖量大。 并且重力坝体积大，需消耗大量水泥与材料，运输不便，当地材料也未 能充分利用，建重力坝不经济。(2) 拱坝方案：拱坝对坝址得地形地质条件要求比重力坝高。适合建于断面

11、为 “V”字形得高山峡谷中，河谷对称缩窄处，以使拱座下游有较多岩体 保持抗滑稳定。要求坝址岩石尽量坚硬致密、质地均匀，两岸坝座附 近边坡岩体稳定、整体性好。而该枢纽坝址处河谷宽度与最大坝高之 比L/II较大，不能发挥拱得作用；坝址位于“S”形河湾上,下游河 谷断而扩大，右岸岸坡平缓,坡积层发育，左岸下游存在一个大断层, 对拱坝稳定极为不利。故不适宜建拱坝。(3) 土石坝方案:土石坝对地形地质要求低，几乎任何不良得坝址地基与深层覆盖 层经过处理后都可填筑土石坝，可就地取材，节省大量水泥、钢材，施 工速度快，经济效益好。该枢纽坝址附近砂土石料储量丰富，质量满足 筑坝要求。通过上述论证，综合考虑地形

12、地质、水文特性、建筑材料、施工 周期等，挡水建筑物选用土石坝。2. 泄水建筑物对于土坝，不宜通过坝身泄流，可考虑采用溢洪道或隧洞泄水。由 于该枢纽坝址右岸有一埋口，故适宜在坯口处修建溢洪道。采用正槽 式溢洪道，过堰水流与泄槽轴线方向一致，水流平顺,泄洪能力大。结 构简单，施工运行方便。3. 水电站建筑物土石坝坝身不能开孔，不宜建坝式水电站，较好得方案就是建引水 式水电站。4. 放空建筑物为布置方便与减小开挖量,可利用导流隧洞作为水库放空洞，均为有压隧洞。洞底高程7 0、0m,直径5、0mo4、3枢纽总体布置挡水建筑物即土石坝，位于主河床，直线布置在地形图所示坝址 线处；泄水建筑物,即溢洪道布置

13、在大坝右岸天然土亚口处；发电建筑物中，厂房布置在大坝下游右岸地势较平坦经开挖得基岩上，开关站布置在厂房旁边；施工导流洞及水库放空洞：布置在右岸得山体内，以减小隧洞长 度与避开断层。协调各建筑物布置要求，最后确定枢纽布置，绘制在平而布置图 上（见坝址地形图）。五、土石坝设计5、1选择土石坝得类型土石坝根据施工方法分为碾压式土石坝、水力冲填坝、水中倒土 坝。其饭中碾压式土石坝便于机械化施工，速度快、缩短工期,质量易 保证，就是应用最广泛得坝型，故采用碾压式土石坝。碾压式土石坝 又分为均质坝、心墙坝、斜墙坝等。现结合木工程得实际情况对各种 坝型优缺点分析如下：1、均质坝:坝体材料单一,施工工序简单，

14、干扰少;坝体防渗部分 厚大，渗透比降较小，有利于渗流稳定与减少坝体得渗流量，此外坝体 与坝基、岸坡及混凝土建筑物得接触渗径比较长，可简化防渗处理。 但就是，由于土料抗剪强度比其她坝型坝壳得石料、砂砾与砂等材料 得抗剪强度小，故其上下游坝坡比其她坝型缓,填筑工程量比较大。 坝体施工受严寒及降雨影响，有效工日会减少，工期延长，故在寒冷与 多雨地区得使用受限制，故不选择均质坝。2、斜墙坝：斜墙坝与心墙坝，一般得优缺点无显著差别，粘土斜 墙坝沙砾料填筑不受粘土填筑影响与牵制，沙砾料工作面大,施工方 便；考虑坝址得地质条件，由于坝基有破碎带与覆盖层，截水槽开挖 与断层处理要花费很多时间，并且不容易准确得

15、预计,斜墙截水槽接 近坝脚，处理时不影响下游沙砾料填筑,处理坝基与填筑沙砾料都有 充裕得时间，工期较心墙坝有把握；土料及石料储量丰富，填筑材料 不受限制。3、心墙坝：心墙位于坝体中间而不依靠在透水坝壳上，其自重通 过木身传到基础，不受坝壳沉降影响，依靠心墙填土自重，使得沿心墙 与地基接触而产生较大得接触应力，有利于心墙与地基结合,提高接 触而得渗透稳定性;使其因坝主体得变形而产生裂缝得可能性小，粘 土用量少，受气候影响相对小，粘土心墙冬季施工时暖棚跨度比斜墙 小。移动与升高较便利。综合以上分析，最终选择粘土心墙坝。5、2 土石坝得剖面设计土石坝得断而尺寸拟定包括坝顶宽度、上下游坝坡坡度、坝顶高

16、 程、坝高、心墙断面尺寸、排水设施设置等。1、坝顶宽度土石坝坝顶宽度根据运行、施工、构造、交通与人防等方而 得要求综合研究后确定。该工程坝顶宽度取为10m。2、坝顶高程土坝坝顶高程二水库静水位（设计洪水位或校核洪水位）+坝顶超高(1) 坝顶超高二风吹壅高+波浪爬高+安全超高(2) 波浪爬高可按以下经验公式计算：式中:一一风浪波高,，m；设计洪水位时，取库面风速为洪水期多年平均最大风速得1、5倍，即，水库吹程；土坝上游坡度，计算时取为3;上游护坡糙率，对浆砌块石护坡取0、0 2 5,对砌块石护坡取 0、027 5 o(3) 风浪引起得坝前水位壅高计算公式：式中：一一综合摩阻系数，一般取值范围为，

17、计算时取；风向与坝轴线法线方向得夹角，计算中取最不利情况，即;坝前水域平均水深，由相应水位减高程得，m；(4) 安全超高根据坝得级别与运行情况按下表选择安全超高：表1-1安全加高得取值坝得级别1234、5正常运行1、51、00、70、5非常运行0、70、50、40、3现将水库正常运用与非常运用情况，即设计洪水位与校核洪水位下得计算结果列于下表:表1-2坝顶高程计算表(单位：m)运行惜况水库静水位波浪爬 咼风吹壅咼安全超咼坝顶超 咼坝顶高 程考虑0、3 %沉 降后得 坝高正常运行113、11、340、0051、02、34113、 44115、79非常运行11 3 . 50、770、0050、71

18、、4711、97115、31由表中计算结果，坝顶高程应取正常运行、非常运行两者中得较 大值，即115 8 0m。3、上下游坝坡坡度坝坡得选择取决于坝型、坝高、坝得等级、坝体及坝基材料得性 质、承受得荷载、施工与运行等因素。对粘土心墙坝，上下游坝坡在 1:2、1： 4之间选取，一般上游坝坡比下游坝坡稍缓;沿坝高2 030m 改变一次坡度，设置一级马道，坡度相差0、2 50、5o根据坝高采用 一次变坡、一级马道。(1) 上游坝坡坡度:从坝顶至坝底依次为1:2、75、1： 3、25(2) 下游坝坡坡度:从坝顶至坝底依次为1:2、5、1:3. 0(3) 马道：马道宽度取为2m；上游一级马道高程：11

19、5、8m3 0 m=8 5、8 m下游一级马道高程：115、8m-25m=9O 8m5、5 土石坝得构造设计1. 防渗体防渗体得类型有土质防渗体、沥青混凝土或钢筋混凝土防渗体。 由于坝址附近有丰富得防渗涂料，故选择土质防渗体，并采用心墙坝。(1) 心墙位置:土石坝断而中心线部位；(2) 心墙顶部宽度:应满足施工机械碾压要求，一般不小于3m,取 为4m o(3) 心墙顶部高程:心墙顶部在水库静水位以上应有超高，正常 运行条件下，超高0、30、6m,顶部高程113、4113、7m;非正常 运行条件下，应不低于对应得水库静水位，即应大于113、5mo综合 考虑，心墙顶部高程取为113、6mo(4)

20、心墙两侧坡度:土质心墙上下游两侧坡度一般为1: 0、151:0、25,取为 1:0、2o(5) 心墙底部宽度：；此外，心墙顶部应有保护层,防止冰冻与机械破坏，厚度一般为1、 52、5m,取为2m。与上游连接处设置过渡带，以缓与不同土料之间得 沉陷差与减缓渗流得破坏作用；下游连接处设置反滤层，反滤截留随 渗流带出得细小颗粒，促进心墙裂缝得自愈。2. 坝体排水坝体排水得作用就是控制引导渗流，降低浸润线,加速孔隙水压 力消散，防止渗流逸出处土得渗流破坏，增强坝得稳定性；在寒冷地 区，保护下游坝坡免遭冻胀破坏。要求有充分得排水能力，设有反滤 层保护坝体与坝基土，便于观测与检修。坝体排水得方式有坝趾棱体

21、排水、坝址贴坡排水、褥垫排水层等, 木工程采用堆石棱体排水。(1)棱体顶部高程：棱体顶部高程应超岀下游最高水位，对于2 级土石坝，超出高度应大于波浪爬高（1、3m）且不小于1、Om,取棱体 顶部高程=下游最低水位（74、30m） +超高（1、4m）二75、7m；（2）棱体顶部宽度及内外坡:顶部宽度不应小于1、5m,内坡坡 度一般为1:1、01:1、5,外坡1:1、51:2、0;取顶部宽度3m,内坡 坡度1:1、2 5,外坡坡度1 : 1、75;3、护坡为防止坝上下游而被波浪淘刷、顺坡水流冲刷、冰层与漂浮物撞 击、冻胀干裂等，需在上下游坝而设置护坡。该枢纽坝址处有堆石料 可利用，故上下游护坡均采

22、用堆石护坡。（1）上游护坡：采用堆石护坡，厚度为5 0 cm得堆石，护坡下设置 碎石垫层30cm。护坡范围自坝顶起延伸至水库最低水位以下一定距离2、iDIDo（2）下游护坡:下游坝而除排水棱体外需全部护砌，堆石护坡厚度 4 0 cm,护坡下设置碎石垫层20 c mo护坡范围从坝顶护至堆石棱体。 各护坡在马道、坝脚、护坡末端均设置基座。3. 反滤层反滤层得作用就是滤土排水，防止水工建筑物渗流逸出处发生 管涌、流土等渗透变形，以及不同土层接触而得接触冲刷。反滤层由 13层级配均匀耐风化得砂、砾、卵石或碎石组成，每层粒径随渗流 方向而增大，水平反滤层得最小厚度为0、3m,铅直或倾斜反滤层得 最小厚度

23、为0、5m。由于设计原始资料中没有提供各土、砂、石料得颗粒级配情况, 只能参考相关规范与已建工程进行初步设计。初步拟定结果分述如 下：(1) 防渗体周边部位:心墙与坝壳间、截水槽与覆盖层间、水平 铺盖与覆盖层间，反滤层设置为，第一层细砂反滤层，厚20cm；第二层 为碎砾石反滤层，厚3 0 emo(2) 排水部位：坝壳与堆石棱体间反滤层设置为,第一层细砂层 厚30cm ；第二层碎砾石层厚5 0cm。5、3渗流稳定计算1、渗流计算得基本假定(1) 心墙采用粘土料，渗透系数，坝壳采用山皮土，渗透系数，两者 相差倍，可以把粘土心墙瞧做相对不透水层，因此计算时可以不考虑 上游楔行降落水头得作用。(2)

24、土体中渗流流速不大，且处于层流状态，渗流服从达西定律：(3 )发生渗流时土体得空隙体积不变，饱与度不变，渗流连续。2、渗流计算条件按土石坝渗流计算规范，渗流计算时应考虑以下组合情况，取其 最不利情况作为控制条件：(1) 上游正常高水位+下游相应得最低水位；(2) 上游设计洪水水位+下游相应得最低水位；(3 )上游校核洪水水位+下游相应得最低水位；(4) 对上游坝坡稳定最不利得库水降落后得水位。为减小计算量，只选其中一种工况进行计算:设计洪水位113、lm+ 下游相应得最低水位72、65m o3、渗流分析得方法采用水力学法进行土坝渗流计算。将坝内渗流分为若干部分, 假定地基不透水，用等厚得虚拟矩

25、形代替心墙,应用达西定律与杜平 公式，建立各段得运动方程式，然后根据水流得连续性原理求解渗流 要素。4、渗流计算过程取土石坝最大断而为计算断而，简图如下(单位:m)图1-1 不透水地基上心墙坝渗流计算简图假定心墙上游浸润线与水库上游水位齐平，先假定坝基相对不透 水，坝底高程6 2、5 m,心墙后水深为H ,则上游水深：下游水深：心墙等厚矩形宽度渗流区长度：(1)单宽渗流量通过心墙得渗流量通过下游坝体得渗流量斫严 j 二 l.OxlO-JlONxb2L2x103.89根据流量连续性原理,，解得心墙后水深，代入得单宽渗流量:(2)浸润线方程)=(10.99 + 0.3)2 =V127.464-0.

26、172% - 0.3将透水地基得厚度，即覆盖层厚度T取为3m,渗透系数，换算 为与坝体渗透系数相同得土体厚度，并视为坝体得一部分，则根据有 限深透水地基上得渗流计算浸润线方程2x8.56x107；x -0.3 l.OxlOxlO2对浸润线方程进行验算，当时，带入浸润线方程得，与实际相 符;心墙下游面()浸润高程，与实际心墙后水深相符。由此可知，心墙 下游浸润线近似为一条水平线。5、4坝坡稳定分析计算土石坝得稳定分析就是验算土石坝在自重与各种情况得孔隙水压力及外荷载作用下，就是否具有足够得稳定性。SL274-2001碾 压式土石坝规定，对于凝聚性土类组成得均质或非均质土石坝，采 用条分法即瑞典圆

27、弧法较简单实用。条分法假定滑裂而为一个圆柱面（剖面为一圆弧）,将可能滑动而 以上得土体划分为若干铅直条，不考虑土条间相互作用力得影响，算出 作用于土条底面得法向力与切向力;安全系数定义为土条在滑裂面上 所提供得抗滑力矩与滑动力矩之比。1、计算方法及公式本次坝坡稳定分析计算采用瑞典圆弧法，进行总应力分析。总应 力分析稳定安全系数得计算式为：式中:一一下标，代表土条编号；第块土条重量，浸润线以上以天然容重计，以下以浮容重计, k N;第块土条重量，浸润线以上以天然容重计;浸润线以,下游水 位以上按饱与容重计，下游水位以下按浮容重计,kN；第块土条沿滑裂面得长度,m；第块土条沿滑裂面得坡角；、一一总

28、应力抗强度指标。2、计算工况采用上游设计洪水位（1 13、lm）及对应得下游相应水位（72、6 5m）作为设计工况。3 计算过程滑弧而选择，需要确定最危险滑动圆弧位置，本次只做一个滑动 而得稳定计算，即:滑动而起点在坝顶、与心墙相交、与坝基接近或 切入坝基、端点在坝脚附近。步骤:(1)假定圆心、半径，画出圆弧如图所示；(2)圆弧半径取为1 3 8 m,起端点水平距离14 3 m,分为1 0块土条，每 块土条宽14、3m,编号；(3) 计算土体各种状态下得容重：粘土天然容重：山皮土天然容重：山皮土饱与容重：山皮土浮容重：覆盖层浮容重:；(4) 计算土条自重及在滑面上得反力；(5) 计算滑动力矩及

29、抗滑力矩；(6) 计算抗滑稳定安全系数。图1一2坝坡稳定计算简图计算结果列于下表：表1-3条分法计坝坡稳定分析算表土条编号1234567891 01010101 0/7、57、57、5/0000022、11917、21615 314、814、514、414 51 5、72211901721 41、11 14x863、100O020274618x960916756、362405621 x84910、93622、32 009、4697、720274618、9609 1675 6、362 4 05621v84910x9362 2、32009x469 7、7504-4一 1 00、76A0、6560、

30、559Ox 4 540、3420、2420、139OvOOO_0、070-0x1740、6430、7550、8290、89109400、9700、990KOO00x998Ox 9 85333333332222353535350x6490、64906490、6490、4040、4040、7O00 7 000、7000、7001 067、12453、83 4 5仁34050 V 524 83x 92267x03405、22536、41 403、6481 v 123599、81552x83030、33406、03067、32134v21 36Ox 0683、50、0 140、2-12 1、21 49

31、72、8由于浸润线几近水平且与下游水而线几乎重合，坝壳山皮土饱 与容重与天然容重相近，为简便计算，浸润线以下、下游水面线以上部 分以天然容重代替饱与容重，在表格中体现为与相等。根据计算表格得抗滑稳定安全系数为按照设计规范，坝坡抗滑稳定安全系数不应小于下表中相应值:表1-4 坝坡抗滑稳定最小安全系数表运行条件工程等级1234正常运行条件1、501、351、301、25非常运行条件I1、301、251 201、15非常运行条件II1、201、151、1 51、10因，故坝坡满足抗滑稳定要求，剖而设计合理。5、6地基处理及与岸坡连接土石坝坝底面积大,坝基应力较小，具有一定得适应变形得能力, 故对天然

32、地基得强度、变形要求、处理措施得标准较低，但仍需要经 过处理以提高坝基承载能力与抗渗能力。坝建于五通砂岩上,覆盖层较薄，从防渗与稳定安全考虑,可挖除 部分覆盖层,使防渗体与基岩接触而结合紧密。垂直防渗设施科视情 况采用截水槽回填粘土、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等;水平防渗设施 采用粘土土料修筑得铺盖与坝体防渗体相连；下游排水减压设施可采 用排水沟、减压井、透水铺盖等。坝轴线两岸岩体破碎，岩石隐裂隙很发育，为防止大坝蓄水后沿 坝肩绕流与恶化岸坡稳定条件，应采取挖除回填截水槽，或灌浆、加 设铺盖等防渗设施，使岸坡与坝基得防渗体系连成整体。六、正槽溢洪道设计6、1正槽式溢洪道得位置选择溢洪道得位置选择应

33、综合考虑地形、地质条件，枢纽总布置要 求等因素。故将溢洪道布置在与水库正常蓄水位高程相近得马鞍形i亚 口上，坝与溢洪道分开，有利于坝得安全;利用天然圾口，有利于减少 工程开挖量。具体位置见枢纽布置平面图。6、2溢洪道得孔口尺寸确定1. 堰型选择控制堰型可采用宽顶堰或实用堰，本工程采用流量系数较大、过 流特性较好得WES型实用堰。堰顶设计水头：Hd =(0.75 0.95)H忖=(0.75 0.95)x(113.5 107.5) = 4.5 5.7m 取为5m;根据J亚口处得地形等高线，溢流堰底部高程约1 0 3、5m,堰高 取，下游斜面坡度。堰顶上游三圆弧半径及水平控制长度为:以堰顶点为坐标原

34、点，堰顶下游曲线方程为，即。对X求导，令导数等于下游斜面坝坡系数得倒数，求得下游曲线与 直线段得切点坐标为。坝下游反弧半径，取为B3,其中H为校核洪水位得堰上水头。由以上计算结果绘制WE S堰剖而如下图：2、堰顶高程:根据设计资料给出为107、5m o 3、溢流前缘宽度L上游堰高与设计水头之比,故该溢流堰为低堰；堰顶总水头，式中为行近流速，一般为，取。堰顶总水头与设计水头之比，流量系数根据值与值从下图中查 取,得，所以(1) 设计情况:溢洪道下泄流量；堰顶水深；单宽流量 q = mH2 =0.492xA/mx6.06,5 = 32.494m/s;溢流前缘宽度；(2) 校核情况：溢洪道下泄流量，

35、计算得，溢流前缘宽度取较大值并取整，即。4、单孔宽度b得确定据要求孔数n取单数,，则单孔宽度。5、闸门堰顶控制泄流量可采用弧形闸门与平板闸门，木工程采用平板闸 门，闸门顶部高程=正常高水位+安全超高。安全超高取值见下表。最 终确定闸门顶部高程为。表15安全超高下限值运行情况控制段建筑物级别123挡水0、70、50、4泄洪0、3()、10、36闸墩：采取墩中分缝，中墩宽度取为2、5 m,边墩宽度取为3m。6、3溢洪道泄槽设计1. 泄槽得平面布置正槽溢洪道在溢流堰后采用泄水陡槽与消能段连接，以便让过水 流安全下泄。由于泄槽内水流处于急流状态，高速水流对边界条件特 别敏感，要求泄槽在平面上尽可能采取

36、直线、等宽、对称布置，以使 水流平顺、结构简单、施工方便。2、泄槽横断面尺寸为使泄槽内水流流速、流量分布均匀，在岩基上泄槽得断面形 状宜布置为矩形，泄槽宽度为B = nb + (n-)d + 2AZ? = 5x8 + 4x2.5 + 2x3 = 56m式中，为中墩宽度，为边墩宽度。3、泄槽纵断面底坡泄槽得纵剖而设计主要就是确定纵坡。泄槽纵坡必须保证槽中水 位不影响溢流堰自由泄流与槽中不发生水跃，使水流始终处于急流状 态，故泄槽纵坡必须大于临界坡度。矩形断而临界坡度公式为式中:一泄槽底坡糙率,对浆砌石底坡，取0、0 25;临界湿周；一泄槽宽度；临界水力半径,对于矩形断面，取；临界水深，。代入上式

37、，求得，考虑山谷地形与上下游水位差并取单一坡度, 确定，故槽内水流属急流，水而曲线为型降水曲线。4. 泄槽水面线计算(1)计算公式泄槽水而线根据能量方程用分段求与法计算，计算公式为(人 cos + -L)-(A1 cos + -L)A/ =E=_$1-2 i-Ji-J式中:一分段长度，；分段始、末断面水深，；分段始、末断而平均流速，;流速不均匀系数，取；槽底底坡；一槽底坡倾角，；分段内平均摩阻坡降；泄槽槽身糙率系数，对浆砌块石，；分段平均流速,，;分段平均水力半径,，；(2)起始断而、起始水深、正常水深起始断面位置选择堰下收缩断而处，近似可认为就是在泄槽得 起点。起点水深按下式计算：式中:一泄

38、槽单宽流量，；流速系数，取;一起始计算断而渠底以上总水头，代入上式，经试算得，。水面线为降水曲线，若泄槽足够长，泄槽水深最终将趋近于正常水深,得计算公式为经试算得,。（3）计算过程从水深为得断而开始，以得水深步长向泄槽末端推进，计算断而 间距，计算结果列表如下;表16泄槽水面线计算表断而边墙高11、935108x3601、8101 2、37110、0083、02221 835102、7601、7221、7661 3x0461 2、70 80、04710、 8330、8250、3 332、4782、9 2231、73597J601、6341、6781 37971 3 4220、0561 K 82

39、00、9 880、3243、0532、822413591、5601、5451 58 91 464114.2190、0681 3、0131、1920x3 123、8232x72251、53585、9601、455K5O 015、 59515、 1180x08314v 4641、4520、2974 8912、62261、43580x3601、3651、4101 6x682161 390J 0 31 6x2501、7860 2776、4452、52271、33574、 7601、2741、32017、 932173070、1 2918、 4732、22 40、25 18 8712、4 2281、23569、 1601、1831、2291 9x