坝体稳定计算书

1、1洪水调节 1. 1建筑物等级 本枢纽等别为U等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。 1.2 调洪步骤 溢洪道型式及堰顶高程的选择：由于本枢纽主要任务为发电，兼做防洪之用，故 决定采用无闸门控制的溢洪道。 溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；本枢纽的正常高水位为345.0m,故 溢洪道堰顶高程取345.0m。 溢洪道宽度的选择：根据坝址地质条件，确定大致的泄洪单宽流量 q为80m3/(s?m)(一般为60?120m3/(s?m)。 溢流坝段下泄流量Q溢： Q溢=。-aQ 式中：Q一最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m/s； a安全系数，正常运用情况，取0.75?0.9,非常情况

2、取1.0;Q其他建筑物下泄的流量，m/s。 本枢纽水库下游防洪标准，安全泄量为3500m3/s,按百年一遇，取允许 最大设计流量Q溢为3200riT/So 根据Q溢与单宽流量q,初拟溢流堰净宽B=Q溢/q=3200/80=40m,在该工程中取 B=40m。 1.3 调洪演算 1.3.1 计算公式 溢洪道的下泄流量可按堰流公式计算，即： q溢=MBH/2 式中：q溢一溢洪道的下泄流量，m/s； H一溢洪道堰上水头，mMi一流量系数; 1/2 M=n(T(2g) 式中：m-溢流系数，一般取0.465?0.485; &一侧向收缩系数，初步设计中可取&=0.90?0.95;CT一淹没系

3、数 在本枢纽中，取P=mCC=0.40,贝Uq溢=0.4B(2g)22 水库q=f(V)关系曲线计算表如表1-1: 表1-1水库q=f(V)关系曲线计算表 库水位Z(m 溢洪道堰顶 水头H(m 溢洪道泄愤q溢 (m/s) 3 库容V(亿m) 345 0 0 4.63 345.5 0.5 26 4.78 346 1 74 5.04 346.5 1.5 137 5.25 347 2 210 5.59 347.5 2.5 294 5.8 348 3 387 6.15 348.5 3.5 487 6.36 344.5 图1-1:水库的q=f(V)关系曲线 9753197531 7.7.77777777

4、 1 1- -44444444 346 346 346 345.9 345.3 345.1 344.9 3447 0501015202530354045505560657075808590951010111112121313141415 0000000000000000000050005000500050005000 349 4 595 6.66 350 5 832 7.15 水库的q=f(V)关系曲线见图1-1: 计算洪水来量，见表1-2: 表1-2洪水来量计算表 时段 (天) 流量(% 设计洪量Q (ml/s) 校核洪量 Q (nVs) 0 10 405 700 1 89 3605 623

5、0 1.06 100 4050 7000 2 57 2309 3990 3 32.5 1316 2275 4 19 770 1330 5 12 486 840 洪水来量过程曲线如图1-2: 图1-2洪峰过程线 洪峰过程线 IIIII 5X1.522.533.544.55 一 时间（大） 1.3.2 计算步骤如下： (1)引用水库的设计洪水过程线 (2)根据已知水库q=f(V)关系曲线计算表做z-q,z-v，辅助曲线，求生下泄流量与库容的关系曲线q-v 图1-3z-q关系曲线 350.5 350.3 350.1 349.9 349.7 349.5 349.3 349.1 348.9 348.7

6、348.5 348.3 348.1 347.9 347.7 347.5 347.3 347.1 346.9 346.7 346.5 346.3 346.1 345.9 345.7 345.5 345.3 345.1 344.9 344.7 344.5 00000000000 库水位Z与下泄流量q关系曲线图 图1-4Z-V关系曲线 v 库水位Z与库容V关系曲线图 试算方法：由起始条件已知时段的qi,Vi和入库流量Q,Q2,假设时段 末的下泄流量q2,就能根据式q益MBH2求生时段末水库的蓄水增量V,而 V=V由V2查q=f(V)曲线得q2o将其与假定的q2相比较，如两者相等，则所设q2同时满足式

7、q益 MBH/2和q=f(V,即为所求，否则需要重新假设一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或很接近为 止，这样便完成了一个时段的计算工作，接下去，把这一时段末的q2,V2作为下一时段的qi,Vi,再进行 图1-5q-v关系曲线 下泄流量 q 与库容 V 关系曲线 图 根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定 起调水位和相应的库容、下 泄流量。 取At=4小时=14400s,由设计洪水过程线摘录Q,Q2,。 决定起始计算时刻得qi,V值，然后列表计算，计算过程中，对每 一计算时段的q2,V2值都要 进行试算。 下一时段的试算，如此下去便可 求得整个泄流过程q-t。， q

8、 (6)将入库洪水Q-T过程和计算所得的泄流q-t过程绘制在同一张图上,如计算素的的最大下泄流量qm正好是两线的交点，说明计的qm正确，否则应缩小qm附近的计算时段At,重新进行试算，直至计算的qm正好是两线的交点为止。 (7)由qm查q=f(V)关系线，可得最高洪水位时的库容V总。由V总减 去起调水位相应库容，即得水库为调节该次入库洪水所需调洪库容V。再由 V总查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zmo显而易见，当入库洪水为相应枢纽设计标准的洪水，而起调 水位为汛期水位时，求得匕和Zm即是设计调洪库容和设计洪水位。当入库洪水位校核标准的洪水、起调水 位位汛限水位时，求得的Vm和Zm即是校核洪水

9、位。 133调洪计算过程见下表 表1-6设计调洪计算表 时间t (h) 入库 洪水流 量 /3 (m /s) 时段平均 入库流量 (m/s) 时段入 库水量 (万m) 下泄 流量 (m/s ) 时段平 均下泄 流量 (m/s ) 时段下 泄水量 (万m) 时段内水 库存水量 变化(万 m) 水库存水 量(万R) 水库水 位(m 0 405 0 46300 345 4 950 677.5 975.6 20 10 14.4 961.2 47261.2 345.36 8 1460 1205 1735.2 50 35 50.4 1684.8 48946 345.72 12 2010 1735 2498

10、.4 110 80 115.2 2383.2 51329.2 346.23 16 2530 2270 3268.8 190 150 216 3052.8 54382 346.78 20 3070 2800 4032 360 275 396 3636 58018 347.54 24 3605 3337.5 4806 447 403.5 581.04 4224.96 62242.96 348.16 25.4 4050 3827.5 1929.06 530 488.5 246.204 1682.85 6 63925.81 6 348.57 28 3870 3960 3706.56 618 574 5

11、37.264 3169.29 6 67095.11 2 349.1 32 3550 3710 5342.4 826 722 1039.68 4302.72 71397.83 349.9 2 36 3200 3375 4860 870 848 7221.12 3638.88 7199.98 350.16 40 2870 3035 4370.4 1140 1005 1447.2 2923.2 7419.89 350.3 44 2575 2722.5 3920.4 1600 1370 1972.8 1947.6 7447 350.6 48 2309 2442 3516.48 3282 2441 35

12、15.04 1.44 7879 351.4 52 2090 2199.5 3167.28 2000 2641 3803.04 -635.76 7589 351 表1-7校核调洪计算表 时间 t (h) 入库 洪水 流量 (m/s ) 时段平 均入库 流量 (m/s) 时段入 库水量 (万m 下泄 流量 (mi/s ) 时段平 均下泄 流量 (mi/s ) 时段下 泄水量 (万 m) 时段内 水库存 水量变 化(万 mD 水库存 水量(万 3 m3) 水库水 位(m) 0 700 0 46300 345 4 1630 1165 1677.6 35 17.5 25.2 1652.4 47952.4

13、 345.54 8 2530 2080 2995.2 92 63.5 91.44 2903.76 50856.1 6 346.1 12 3450 2990 4305.6 198 145 208.8 4096.8 54952.9 6 346.86 16 4350 3900 5616 378 288 414.72 5201.28 60154.2 4 347.82 20 5310 4830 6955.2 592 485 698.4 6256.8 66411.0 4 348.3 24 6230 5770 8308.8 1005 823.5 1185.8 4 7122.96 73534 350.8 25

14、.4 7000 6615 3333.96 1700 1377.5 694.26 2639.7 76173.7 351.4 28 6670 6835 6397.56 2500 2100 1965.6 4431.96 80605.6 6 351.89 32 6100 6385 9194.6 2798 2649 3814.5 6 5379.84 85985.5 352.4 36 5550 5825 8388 3578 3188 4590.7 2 3797.28 89782.7 8 353.16 40 4960 5255 7567.2 3800 3689 5312.1 6 2255.04 92037.

15、8 2 352.88 44 4420 4690 6753.6 4100 3950 5688 1065.6 93103.4 2 353.16 48 3990 4205 6055.2 4250 4175 6012 43.2 93146.6 2 353.18 5 3 379 546 4 412 59 -47 926 35 2 601 5.5 5.52 000 5 04 4.48 72.14 2.9 经调洪演算，堰顶高程为345.0m,孔口净宽为40m时，满足要求，此时设计洪水位为351.4m,最大下泄 流量为3282riVs;校核洪水位为353.18nVs,最大下泄流量为4205nVs。根据坝址处水

16、位流量关系，可 知与上游设计洪水 位相对应的下游水位为315.86m,与校核洪水位相对应的下游水位为 317.65mo 2坝体稳定计算及应力分析 1, 坝体稳定计算 基岩上混凝土重力坝的抗滑稳定计算主要校核坝底与地基接触面的滑动条件。在岸坡坝段，应视地形、 地质条件，基础开挖及坝体结构情况，核算在三向荷载共同作用下的抗滑稳定。 1 稳定计算基本资料 该重力坝按2级建筑物设计， 正常蓄水位为345.0m,设计水位为351.4m,相应下游水位为315.86m,校核水位为353.18m,相应下游水位为317.65m,坝前泥砂淤积高程为20.0m,泥砂浮容重为5KN/m,混凝士容重为24KN/nn,水

17、的容重为9.81KN/m% 1 稳定计算 (1)抗剪强度计算 由截面图知：H=51.1m,H=20m,H=15m,H=36.1m,B=40m 扬压力折减系数取a=0.3,接触面间的摩擦系数取f=0.8,沿坝轴线取单宽为研究对象。 坝体自重： WY硅V=24X(5X54.9+0.5X35X49.27)=27281.4KN 扬压力: U=U+U2+U3 =9.81X15.86X40+0.5X12X40X9.81+0.5X23.54X4X9.81 =9039.71KN 总水平力： -222 刀P=1/2丫水Hi+1/2丫砂H2-1/2丫水f 22 =0.5X9.81X51.42+0.5X5X202-

18、0.5X9.81X15.86=12958.81+1000-1233.80 =12725.01KN 抗滑稳定安全系数:Ks=f(刀W-U/EP =0.8X(27281.4-9039,71)/12725.01=1,15Ks=1.05 符合抗滑稳定。 (2)抗剪断计算 抗剪断摩擦系数取f=1.2,抗剪断凝聚力取c=1,0Mp& EW=27281.4KN)EP=12725.01KN)U=9039.71KN 抗滑稳定安全系数： Ks=f(EW-U)+cA/EP=1.2X(27281.4-9039.71)+1.0X103X40/12725.01=4,86Ks=3.0 所以符合抗滑稳定。 2.2 坝

19、基面应力计算 正常情况下应力计算 (1)不计扬压力情况下应力计算 坝体自重： W=27281.4KN 下游水重： W=Y水V=0.5X12.69X15.86X9.81=987.20KN 上游水平压力： Pi=1/2Y水*=0.5X9.81X51.42=12958.81KN 上游泥砂压力： P2=1/2Y砂H2=0.5X5X202=1000KN 下游水平水压力： 22 R=1/2Y水f=0.5X9.81X15.86=1233.80KN 刀W=WW=27281.4+987.20=28268.6KN 刀M=-1/3P1Hi-1/3P2H-W2(B/2-4)+WXd+1/3P3H3 =-12958.8

20、1X51.4/3-1000X20/3-987.20X(40/2-4)+24 X54.9X5X(20-2.5)+0.5X35X49.27X24X (20-5-35/3)+1233.80X15.86/3 =-222027.61-6666.67-15795.2+(115290+68978)+6522.69=-53698.79KN 上游边缘应力: (Tyu=EW/B+6EM/才 =28268.6/40-6X53698.79/40=706.72-201.37 =505.35KN/m2aY水H=0.3X9.81X51.4=151.27KN/m2其中：a一折减系 数，一般取0.25?0.67; YH一为同一

21、点上的上游静水位压力。 下有边缘应力： (Tyd=EW/B-6EM/B2 =28268.6/40+6X53698.79/402 =706.72+201.37 =908.09KN/m 上游剪应力： Tu=0(上游坝坡为铅直面) 下游剪应力： Td=(Cyd-Pd)?m =(908.09-9.81X15.86)X0.8 =602KN/m 其中：H一为下游面水压力强度； n一为下游坡率。上游水平正应力： Cxu=Pu-Tun=Y水Hl+Y砂H2-0 =9.81X51.4+5X20 =604.23KN/m 下游水平正应力： Cxd=Pd+Tdm=Y水H3+Tdm =9.81X15.86+602X0.8

22、 =155.59+481.6=637.19KN/m 主应力：上游坝面： (Tiu=(1+n2)(Tyu-Pun2 =(fyu =505.35KN/m2 下游坝面： T1d=(1+m2)Tyd-Pdm2 22 =(1+0.8)x908.09-9.81x15.86x0.8 =1489.26-99.58 =1389.69KN/m 坝面水压强度也是主应力： T2u=Pu=丫水H+Y砂H2 =604.23KN/m T2d=Pd=丫水H =9.81X15.86 =155.59KN/m (2)计扬压力情况下应力计算 由不计扬压力计算知：WI=27281.4KN,W2=987.2KN,PI=12958.81K

23、N,P2=1000KN, P3=1233.80KN 得U1=9.81x15.86x40=6233.46KN U2=0.5x12x40 x9.81=2354.4KN 5=0.5x24.1X4X9.81=472.84KNU=UI+U2+U3=9050.70KN 刀W=WWU=19217.9KN 刀M=-1/3PIHI-1/3P2H-W2(B/2-4)-5(B/2-B/3)-5(B/2- 4/3)+W1xd+1/3P3H3 =-78221.14KN?m 上游边缘应力: Tyu=EW/B+6CM/B =19217.9/40-6X78221.14/402 =187.12KN/m20 下游边缘应力： (y

24、d=EW/B-6刀M/ T乜19217.9/40+6X78221.14/402 =773.78KN/m2 上游剪应力： T上游坝坡为铅直面) 下游剪应力：u=0 d=(Tyd? =m773.78X0.8 =619.02KN/m 上游水平正应力： Txu=Tyun=0 下游水平正应力：2 CTxd=(Tydm =(1+0.82)X773.78 =1249.55KN/m 坝面水压强度也是主应力： 2u=02d=0 2.2.2校核情况下应力计算 )不计扬压力情况下应力计算 (Tid=(i+m)yd 2 =773.78X0.82=495.22KN/m 主应力：上游坝面： T1u=(1+n2)Tyu=T

25、yu=187.12KN/m 下游坝面: 坝体自重： W=27281.4KN 下游水重： W=Y水V =0.5X14.12X17。65X9.81 =1108.14KN 上游水平压力： R=1/2Y水Hi2 =0.5X9.81X53.182 =13871.891KN 上游泥砂压力： P2=1/2Y砂2 =0.5X5X202 =1000KN 下游水平水压力： 2 R=1/2Y水142 =0.5X9.81X17.652 =1528.02KN 刀W=WW =27281.4+1108.14 =28389.54KN 刀M=-1/3PH-1/3P2f-W(B/2-14.12/3)+VXd+1/3PaHb =-

26、77098.75KN?m 上游边缘应力： (Tyu=EW/B+6CM八 =28389.54/40-6X77098.75/402 =420.62KN/m2a丫水H=0.3X9.81X53.18=156.51KN/ 其中：a一折减系数，一般取0.25?0.67; YH一为同一点上的上游静水位压力。 有边缘应力： Tyd=EW/B-6EM”2 =28389.54/40+6X77098.75/402=998.86KN加 上游剪应力： u=0(上游坝坡为铅直面) 下游剪应力： d=(Tyd-Pd)?m=(998.86-9.81X16)X0.8=673.52KN/m2 其中：Pd一为下游面水压力强度； m

27、一为下游坡率。 上游水平正应力： xu=Pu-Tun HrHi+丫砂H2-0=9.81X53.18+5X20 =621.7KN/m2 下游水平正应力： (Txd=Pd+Tdm=Y水H3+Tdm =695.78KN/m 主应力:上游坝面： 22 Tiu=(1+n2)Tyu-Pun2=Tyu=420.62KN/m 下游坝面：T1d=(1+m2)Tyd-Pdm2 =(1+0.82)X998.86-9.81X16X0.82 =1537.68KN/m 坝面水压强度也是主应力： T2u=Pu=Y水H+丫砂H2 =621.70KN/m T2d=Pd=丫水H3 =173.15KN/m (2)计扬压力情况下应力

28、计算 由不计扬压力计算知：W1=27281.4KN,W2=1108.14KN,P=13871.89.18KN, P2=1000KN, P3=1254.4KN U1=9.81X16X40=6278.4KN U2=0.5X11.84X40X9.81=2323.01KN U3=0.5X23.69X4X9.81=464.80KN U=U1+U2+U3=9066.21KN 刀W=WWU=19313.33KN 刀M=-1/3P1H-1/3P2H2-W(B/2-14.12/3)-U2(B/2-B/3)-U3(B/2-4/3)+WX d+1/3P3H3=-116748.49KN?m 上游边缘应力:(Tyu=E

29、W/B+6EM/才=19313.33/40-6X116748.49/40=45.02KN/m230 下游边缘应力： (Tyd=EW/B-6EM网=19313.33/40+6X116748.49/40=920.64KN/m2 上游剪应力： Tu=0(上游坝坡为铅直面) 下游剪应力： Td=(Tyd?m =920.64X0.8 =610.94KN/m 上游水平正应力：xu= 下游水平正应力：xd=Tydm =920.64X0.8=589.21KN/m 主应力： 上游坝面： 2 T1u=(1+n)Tyu=Tyu=45.02KN/m下游坝面： T1d=(1+m2)Tyd 3 =(1+0.82)X920

30、.64=1509.85KN/m 坝面水压强度也是主应力： 2u=0T2d=0 2.3A-A 截面正常情况下应力计算 A-A截面为从坝顶起坝高2/3处，即从坝基起18.3m处，从坝顶起向下 (1)不计扬压力情况下应力计算坝体自重： WYV =24X(5X36.6+0.5X20.36X30.97) 36.6m处 =11958.59KN 上游水平压力： Pi=1/2Y水H2=0,5X9.81X33.12=5373.97KN 上游泥砂压力： P2=1/2丫砂H2=0.5X5X1.72=7.23KN 刀W=11958.59KN 刀M=-1/3PiH-1/3P2H2+WXd =-7826.85KN?m 坝

31、内水平截面上的正应力Cy： 假定Cy在水平截面上按直线分布，即C尸a+bX 坐标原点取在下游坝面，由偏心受压公式可以得由系数a和b,即： a=EW/B-6EM八=11958.59/25.36+6X7826.85/25.362=544.57b=12EM/W=-12X7826.85/25.362=-5.76 ?上游面垂直正应力： C“=544.57-5.76X25.36=398.50KN/m2 下游面垂直正应力： Cyd=a=544.57KN/m 坝高2/3处坝体内部各点垂直正应力： Cy=544.57-5.76x 坝内水平截面上的剪应力T: T=ai+bx+cix2 上游边界点： Tu=(Pu-

32、(Tyu)n=0(上游面铅直)下游边界点： Td=(Tyd-Pd)?m =544.57X0.8 =435.66KN/卅 剪应力计算式中 ai=td=435.66 bi=-1/B(6刀P/B+2Tu+4Td) =-(6X5381.2/25.36+2X0+4X435.66)/25.36=-118.92 其中：刀P为该断面所承受的总的水平推力：刀P=P汁P2=5381.2KN C1=1/B2(6刀P/B+3TU+3Td) 2 =(6X5381.2/25.36+3X435.66)/25.362=4.69 ?坝高2/3处坝体内各点剪应力T: t=435.66-118.92x+4.69x 坝体内沿水平截面

33、的水平正应力Tx： Tx=a2+b2x+C2x2+d2x3 上游边界点处的水平正应力： 2 Txu=(Tyu-Pu)n2+Pu=Pu=9.81X33.1 =324.71KN/tf 下游边界点处的水平正应力: Txd=(Tyd-Pd)m2+Pd=Tydm2=a1m=tdm=435.66X0.8=348.53KN/卅 为简化计算，水平正应力可采用下述公式： (Tx=a3+bsx 其中：a3=(Txd=348.53 b3=(Txu-gd)/B=(324.71-348.53)/25.36=-0.94 ?坝内各点水平正应力：(Tx=348.53-0.94x 坝内主应力： 上游：？(TyuCxu -T1u

34、=(Tyu+Txu)/2+ 221/2 (Tyu-Txu)/4+Tu =(398.50+324.71)/2+(398.50-324.71)2/4+02 1/2 =398.51KN/m2 2u=(Tyu+Txu)/2- Tyu-Txu)2/4+Tu21/2 =(398.50+324.71)/2-(398.50-324.71)2/4+02 1/2 =324.71KN/m 4表示第一主应力与y轴的交角，自y轴量起，以顺时针向为正 1=1/2arctan-2Tu/(Tyu-Txu)=0 下游：TTydTxd ?T1d=(Tyd+Txd)/2+ (Tyd- 1/2 Txd)/4+Td =(544.57+

35、348.53)/2-(544.57-348.53)2/4+435.6621/2=0=(544.57+348.53)/2+ 544.57-348.53)2/4+435.6621/2 =893.10KN/m T2d=(Tyd+Txd)/2- (Tyd- 1/2 Txd)/4+Td (2)计扬压力情况下应力计算由不计扬压力情况计算知：坝体自重: Wi=11958.59KN, 上游水平压力： Pi=5373.97KN 上游泥砂压力： P2=7.23KN 扬压力： U=0.5X9.81X8.98X25.36=1117.03KN U2=0,5X2X24.12X9.81=236.62KN U=U1+U2=1

36、353.65KN 其中：坝体内各计算截面上的扬压力，因坝身排水管幕有降低渗压的作用，在排水管 幕处的折减系数a3值宜采用0.15?0.3o 刀W=10604.94KN 刀M=-1/3PH-1/3P2-U2(B/2-B/3)-U3(B/2-2/3)+WXd=-15390.75KN?m 计算扬压力引起的应力，对于U1所产生的分应力，各点正应力值等于该 点渗压强度，方向相反，剪应力为0。 (Tyu=-YHi=-9.81X8.98=-88.09KN/m2 Tu=0 (Txu=-丫Hi=-88.09KN/m2 下游：(Tyd=Td=axd=o Ui所产生的分应力，自上游至下游呈直线变化： y=-3.47

37、xr=2/25.36 垂直正应力y： y=a+bx 上游坝面处： 2 cryu=-Y水H(2r-r) =-9.81X24.12X(2X2/25.36-4/25.362) =-35.85KN/m2 下游坝面处： 2 yd=y水H(r-r) =9.81X24.12X(2/25.36-4/25.362) =17.19KN/m 计算a,b： a=丫水Hr(1-r) =9.81X24.12X2X(1-2/25.36)/25.36=17.19 b=丫水Hr(2r-3)/B=-2.09 ?坝高2/3处坝体内部各点垂直正应力：Ty=17.19-2.09x 坝体内水平截面上的剪应力T: 在O点下游段： T=ai

38、+bix+cix2 a=am=17.19X0.8=13.75 2 bi=bm+y水H(r-r)/y=bm+a/y =-2.09X0.8+17.19/33.1 =-1.15 其中：y为计算断面处水库水深。 CI=0 则下游： Td=a1=13.75KN/m2 且O点下游段： t=13.75-1.15x 在O点上游段： 22 T=a1+b1X+C1X+a1+bIX+cIX 式中的a-bx+CX2同O点下游段，X是从O点量起的坐标。 aI=0,cI=0,b1=丫水Hn/丫B 式中n2为渗透压力消失点轨迹线的坡度： n2=r(m+n)-n=2X0.8/25.36=0.06 ?b=丫水Hn7丫B=Y水H

39、m/B=9.81X24.12X0.8/25.36=7.46 则上游： tu=13.75-1.15X25.36+7.46X2=-0.49KN/m 且O点上游段： T=13.75-1.15X+7.46X(23.36X25.36,0 xw2) 13751.15X(0EX兰23.36) 13751.15X+7.46X(23.36兰XW25.36,0童xw2) 水平正应力 O点的下游段：(Tx=a2+b2X+C2X2+ckx322 式中：a2=aim=an=17.19x0.8=11.00 b2=bm+am/y=-1.15X0.8+17.19x0.8/33.1=-0.50 C2=0,d2=0 则下游：(T

40、xd=a2=11.00KN/m2 且O点下游段： crx=11-0.50 x 在O点以左的一段上：2323 (Tx=a2+bx+C2X+cbxa2+b2x+c2x+d2x 式中：a2=0,c2=0,d2=0, b2=Y水H(n22-1)/rB=9.81x24.12x(0.062-1)/2=-117.88 则上游： 2 gU=11-0.5x25.36-117.88x2=-237.44KN/m2 O点上游段： (Tx=11-0.50 x-117.88x(23.36x25.36,0 x2.5?5.0; 说明挑流消能形成的冲坑不会影响大坝的安全。 溢流面设计 顶部曲线段 溢流坝顶部曲线是控制流量的关键

41、部位其形状多与锐缘堰泄流水舌下缘曲线相吻 合，否则会导致泄流量减少或堰面产生负压。顶部曲线的型式很多，常用的有克奥曲线和 WESS线。 本设计采用WES曲线。WES型溢流堰顶部曲线以堰顶为界分上游段和下游段两部分。 (1)上游段曲线采用三圆弧形式，以堰顶为坐标原点，建立直角坐标系。 Ri=0.5Hd=5.75m,ci=0.175Hd=2.013m,ai=0.0316Hd=0.363m,R=0.2Hd=2.3m,c 2=0.276Hd=3.174m,a2=0.1153Hd=1.326m, Rs=0.04Hd=0.46mca=0.282Hd=3.243m,a3=0.126Hd=1.449m, 其中：Hd为定型设计水头，一般为校核洪水位时堰顶水头的75%?95% 本设计中，校核洪水位时堰顶水头为H0=13.07m,H=(75%?95%Hb=10.32? 13.07m,取Hd=11.5m。 (2)WE型堰顶下游段曲线，由于坝体上游面为铅直的，按下式计算： X-85=2.0Hd0.85y 坐标原点在堰顶，如图示： 按上式算得的坐标值如下表： WEST游曲面坐标值表 X y 1.000 0.061 2.000 0.222 3.000 0.472 4.000 0.806 5.000 1.22