第二部分计算书

1、四川省阿坝州松潘县燕云电站初步设计（代可行性研究）报告第二部分 计算书1. 调洪演算1.1基本计算公式1.1.1底孔流量计算 （1）底孔用闸孔出流的水力计算，定为平板闸门的自由出流 (3)式中闸孔流量系数，其大小可按经验公式计算。 （应用范围为0.1<e/H<0.65.） (4) 设计流量 m³/s （2）底孔及溢流坝流量 校核流量m³/s m³/s1.1.2水位计算 2. 重力坝坝设计2.1高程拟定(1)超高值h 的计算  h = h1% + hz + hc  

2、 （5） 式中：h防浪墙顶与设计洪水位或校核洪水位的高差，m;  H1%累计频率为1%时的波浪高度，m; hz波浪中心线至设计洪水位或校核洪水位的高差，m;  hc安全加高，m;表1-1 安全超高hc 坝的级别相应水位IIIIIIIV正常情况0.70.50.40.3校核情况0.50.40.30.2 （6）式中计算的坝顶（或防浪墙顶）距设计洪水位的高度，m; 计算的坝顶（或防浪墙顶）距校核洪水位的高度，m。 对于内陆峡谷水库，当吹程D<20km,风速V<20m/s,时采用官厅水库公式计算h和 （7）式中h-波浪高度，m; -计算风速，m/s,设计情况取50年一遇风

3、速，校核情况取多年平均最大风速；D-吹程，m,可取坝前沿水面到水库对岸水面的最大直线距离。由于波浪在空气和水两种介质中行进所受的阻力不同，波浪并不对称于静水面，而是波浪中心线高出静水位，其数值按式计算 （8）式中-坝前水库水深，m; 反双曲函数，取值为0,1。设计情况的风速为15.7m/s，校核情况的风速为1.3m/s由公式得基本情况：,求出h=0.43 ,求出=5.34 校核情况：,求出h=0.02 ,求出=0.44 3. 非溢流坝段抗滑稳定计算3.1 自重自重在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位完全一样计算步骤如下； 坝体自重的计算公式： （9）式中：可知： W1=242.5817.230

4、.5=534.16KN W2=25.84245=3100.8 KN W3=0.524（18.75-5）18.33=3025KN W=W1+W2+W3=6659.96KN3.2 静水压力 静水压力与作用水头有关，所以在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时静水压力各不相同，应分别计算； 静水压力是作用在上下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平压力和垂直压力两种。的计算公式为： （10）式中： 计算点的作用水头，； 水的重度，常取；（1） 基本组合：正常蓄水位情况： 水平水压力 上游F=0.59.81252=3065.63KN 下游F=0.5×9.81×3.8²=70.

5、83KN 垂直水压力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN （2）特殊组合：校核蓄水位情况： 水平水压力 上游 F1=0.59.8125.45²=3176.98KN 下游F2=0.59.813.8²=70.83KN 垂直水压力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN3.3 扬压力的计算规范：当坝基设有防渗帷幕和排水孔时，坝底面上游（坝踵）处的扬压力作用水头

6、为， 排水孔中心线处为（，下游（坝趾）处为，其间各段依次以直线连接,则：A坝踵处的扬压力强度为,坝址处的扬压力强度为,帷幕灌浆和排水孔处的渗透压力为（,的取值如表2-1所示）。B扬压力的大小等于扬压力分布图的面积。 表 1.2 坝底面的渗透压力、扬压力强度系数坝型及部位坝 基 处 理 情 况（A） 设置防渗帷幕及排水孔（B） 设置防渗帷幕及主、副排水孔并抽排部位坝 型渗透压力强度系数主排水孔前的扬压力 强度系数1残余扬压力强度系数2河 床 坝 段实体重力坝0.250.20.5宽缝重力坝0.20.150.5大头支墩坝0.20.150.5空腹重力坝0.25-岸 坡实体重力坝0.35-宽缝重力坝0.

7、3-则：帷幕灌浆处的，排水孔处的。（1）正常蓄水情况下： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3119.6-3094.6=25m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52.584(0.39.8121.2+9.8121.2)=349.31KN U3=0.521.20.39.8118.75=584.92 KN U=795.29+349.31+584.92=1729.52KN （2）校核洪水位情况： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3120.05-3094.6=25.39m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.5

8、2.584(0.39.8121.6+9.8121.6)=355.90KNU3=0.521.60.39.8118.75=595.96 KN U=795.29+355.90+595.96=1747.15KN3.4 淤沙压力及其推力（1）水平泥沙压力为： （11）式中: pn泥沙压力，KN/m； n泥沙的浮重度，一般为6.59.0KN/m³； hn泥沙的淤积厚度，m； n泥沙的内摩擦角，对于淤积时间较长的粗颗粒泥沙，n=18°20°，对于粘土质泥沙，n=12° 14 °，对于淤泥、粘土和胶质颗粒，n=0。 拟定参数：n=18°，hn=3m,

9、n=8。1）水平方向： KN2）竖直方向： Pn=80.155²0.5=15KN抗滑稳定的安全系数：= （12）= （13）4. 非溢流坝应力计算上游面坝基正应力： （14）下游面坝基正应力: （15）5. 溢流坝段抗滑稳定计算5.1 自重自重在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位完全一样计算步骤如下； 坝体自重的计算公式： （16）式中：可知： W1=242.5817.230.5=534.16KN W2=25.84245=3100.8 KN W3=0.524（18.75-5）18.33=3025KN W=W1+W2+W3=6659.96KN5.2 静水压力 静水压力与作用水头有关，所

10、以在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时静水压力各不相同，应分别计算； 静水压力是作用在上下游坝面的主要荷载，计算时常分解为水平压力和垂直压力两种。的计算公式为： （17）式中： 计算点的作用水头，； 水的重度，常取；（2） 基本组合：正常蓄水位情况： 水平水压力 上游F=0.59.81252=3065.63KN 下游F=0.5×9.81×3.8²=70.83KN 垂直水压力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN （2）特殊组合：校核蓄水位情况： 水平水

11、压力 上游 F1=0.59.8125.45²=3176.98KN 下游F2=0.59.813.8²=70.83KN 垂直水压力 上游F=0.59.812.584²=32.75KN 下游F=0.5×9.81×13.75²=927.35KN5.3 扬压力的计算规范：当坝基设有防渗帷幕和排水孔时，坝底面上游（坝踵）处的扬压力作用水头为， 排水孔中心线处为（，下游（坝趾）处为，其间各段依次以直线连接,则：A坝踵处的扬压力强度为,坝址处的扬压力强度为,帷幕灌浆和排水孔处的渗透压力为（,的取值如表2-1所示）。B扬压力的大小等于扬压力分布图的面积

12、。 表 1.2 坝底面的渗透压力、扬压力强度系数坝型及部位坝 基 处 理 情 况（A） 设置防渗帷幕及排水孔（B） 设置防渗帷幕及主、副排水孔并抽排部位坝 型渗透压力强度系数主排水孔前的扬压力 强度系数1残余扬压力强度系数2河 床 坝 段实体重力坝0.250.20.5宽缝重力坝0.20.150.5大头支墩坝0.20.150.5空腹重力坝0.25-岸 坡实体重力坝0.35-宽缝重力坝0.3-则：帷幕灌浆处的，排水孔处的。（1）正常蓄水情况下： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3119.6-3094.6=25m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52

13、.584(0.39.8121.2+9.8121.2)=349.31KN U3=0.521.20.39.8118.75=584.92 KN U=795.29+349.31+584.92=1729.52KN （2）校核洪水位情况： H1=3098.4-3094.6=3.8m H2=3120.05-3094.6=25.39m U1= 9.813.821.334=795.29KN U2=0.52.584(0.39.8121.6+9.8121.6)=355.90KNU3=0.521.60.39.8118.75=595.96 KN U=795.29+355.90+595.96=1747.15KN5.4 淤沙压力及其推力（1）水平泥沙压力为： （18）式中: pn泥沙压力，KN/m； n泥沙的浮重度，一般为6.59.0KN/m³； hn泥沙的淤积厚度，m； n泥沙的内摩擦角，对于淤积时间较长的粗颗粒泥沙，n=18°20°，对于粘土质泥沙，n=12° 14 °，对于淤泥、粘土和胶质颗粒，n=0。 拟定参数：n=18°，hn=3m,n=8。1）水平方向： KN2）竖直方向： Pn=80.155²0.5=15KN抗滑稳定的安全系数：= （19）= （